[發明專利]電流和摩擦輔助加熱的異質疊層板復合成形裝置及方法

有效

• 申請號: 202010595385.6
• 申請日: 2020-06-27
• 公開（公告）號: CN111672990B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 劉欣梅;吳仁豪;李猛;陳軍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B21D39/03
• 分類號: B21D39/03;B21D31/00;B21D37/00;B21D37/16;B21D37/18
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 吳文濱

1.電流和摩擦輔助加熱的異質疊層板復合成形裝置，所述的異質疊層板包括堆疊設置且材質不同的第一金屬板(2)及第二金屬板(11)，其特征在于，所述的裝置包括與第一金屬板(2)旋轉接觸的第一工具頭組件、與第二金屬板(11)旋轉接觸的第二工具頭組件以及可調式時變電源(6)，該可調式時變電源(6)分別與第一工具頭組件、第二工具頭組件及異質疊層板的端部電連接；

所述的可調式時變電源(6)包括兩個正極及一個負極，所述的兩個正極分別與第一工具頭組件、第二工具頭組件電連接，所述的負極與異質疊層板的端部電連接，以構成閉合回路。

2.根據權利要求1所述的電流和摩擦輔助加熱的異質疊層板復合成形裝置，其特征在于，所述的第一工具頭組件包括與第一金屬板(2)旋轉接觸的第一工具頭(3)、與第一工具頭(3)傳動連接的第一主軸電機(4)以及與第一主軸電機(4)相適配的第一驅動控制單元(5)，所述的第二工具頭組件包括與第二金屬板(11)旋轉接觸的第二工具頭(8)、與第二工具頭(8)傳動連接的第二主軸電機(9)以及與第二主軸電機(9)相適配的第二驅動控制單元(10)。

3.根據權利要求2所述的電流和摩擦輔助加熱的異質疊層板復合成形裝置，其特征在于，所述的第一工具頭(3)及第二工具頭(8)中，其中一個作為主動工具頭，另一個作為從動工具頭。

4.根據權利要求2所述的電流和摩擦輔助加熱的異質疊層板復合成形裝置，其特征在于，所述的第一驅動控制單元(5)及第二驅動控制單元(10)均包括移動部件以及與移動部件電連接的控制器。

5.根據權利要求2所述的電流和摩擦輔助加熱的異質疊層板復合成形裝置，其特征在于，所述的第一工具頭(3)及第二工具頭(8)的端部均設有與異質疊層板相適配的平整面，所述的平整面的邊緣設有圓角結構，所述的平整面與異質疊層板的接觸面積為第一工具頭(3)或第二工具頭(8)端部截面面積的75％-80％，所述的圓角結構的半徑≥異質疊層板總厚度的2倍。

6.根據權利要求1所述的電流和摩擦輔助加熱的異質疊層板復合成形裝置，其特征在于，該裝置還包括紅外測溫儀(7)。

7.根據權利要求1所述的電流和摩擦輔助加熱的異質疊層板復合成形裝置，其特征在于，該裝置還包括與異質疊層板的邊緣相適配的夾具(1)。

8.基于如權利要求1至7任一項所述的電流和摩擦輔助加熱的異質疊層板復合成形裝置的漸進成形方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)將待加工的異質疊層板去除表面氧化層并清洗干凈，之后固定異質疊層板的邊緣，并調整第一工具頭組件、第二工具頭組件的位置；

2)根據第一工具頭組件、第二工具頭組件的運動軌跡確定所需的電流值，設定可調式時變電源(6)的電壓和接通時間；

3)第一工具頭組件、第二工具頭組件分別對第一金屬板(2)、第二金屬板(11)進行旋轉壓力摩擦加熱，并輔助電阻熱以完成異質疊層板的連接，同時基于預設的加工軌跡進行異質疊層板漸進成形。

9.根據權利要求8所述的基于電流和摩擦輔助加熱的異質疊層板復合成形裝置的漸進成形方法，其特征在于，步驟1)中，所述的異質疊層板的板面上涂耐高溫導電潤滑脂。