[發明專利]一種可控的帶磁化功能的拉深凸模

有效

• 申請號: 202010597848.2
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111715792B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 曹麗琴;張紅升;李巖彬
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;H01F13/00;B21D22/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明公開一種可控的帶磁化功能的拉深凸模，涉及板材拉深技術領域，包括：凸模本體，其內部形成有空腔，空腔中心設置有隔磁中心柱；磁性組件，其包括電源、電流調節器、軟磁體、硬磁體、導磁體、線圈以及隔磁體，多個軟磁體與多個隔磁體沿隔磁中心柱的徑向間隔嵌套于隔磁中心柱上，多個硬磁體與多個導磁體沿隔磁中心柱的徑向間隔嵌套于隔磁中心柱上，且一個軟磁體與一個導磁體上下相對設置，一個隔磁體與一個硬磁體上下相對設置，各隔磁體靠近軟磁體的一側均設置有環槽，環槽與線圈一一對應，一個線圈安裝于一個環槽內，位于最外側的線圈與電流調節器電連接。該可控的帶磁化功能的拉深凸模不存在過熱問題，磁場大小可調，且能夠實現板材退磁。

技術領域

本發明涉及板材拉深技術領域，特別是涉及一種可控的帶磁化功能的拉深凸模。

背景技術

金屬板材拉深成形是利用金屬材料的塑性，采用拉深模具，通過拉深力將被加工板材制成零件的一種塑性加工方法。與機加工方法相比，拉深成形的效率更高，材料利用率也更高，所以在各個軍工、航天、民用和醫療領域得到了廣泛應用。

起皺和破裂是拉深成形中最常見的失效模式，與模具、板材尺寸、潤滑、速度、溫度等條件參數都有一定的關系，包括施加的壓邊力等。為了防止拉深缺陷，已經采用了很多方法，如壓邊力的施加方法、施加時機以及變壓邊力控制，成形溫度和成形速度控制，拉深工藝研究等等。其中，近年來研究發現，通過將成形板材磁化后，有助于改善拉深效果，抑制起皺，提高成形極限。

目前磁化板材的方法主要是采用電磁技術，利用電磁鐵產生的磁場將板材磁化。但電磁鐵需要通電才能產生磁場，因此，在成形過程中需要持續通電，耗能比較高。而且電磁鐵發熱非常嚴重，當連續拉深成形時，會產生嚴重的過熱問題。而如果采用永磁體作為源磁場對板材進行磁化的話，無法在不同成形階段調整磁場大小，而且不能退磁。

因此，如何提供一種不存在過熱問題，磁場大小可調，且能夠實現板材退磁的帶磁化功能的拉深模具成為本領域技術人員目前所亟待解決的問題。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種可控的帶磁化功能的拉深凸模，該可控的帶磁化功能的拉深凸模不存在過熱問題，磁場大小可調，且能夠實現板材退磁。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種可控的帶磁化功能的拉深凸模，包括：凸模本體，所述凸模本體內部形成有空腔，所述空腔中心設置有隔磁中心柱；磁性組件，所述磁性組件包括電源、電流調節器、多個軟磁體、多個硬磁體、多個導磁體、多個線圈以及多個隔磁體，所述軟磁體、所述硬磁體、所述導磁體以及所述隔磁體均為筒狀結構，多個所述軟磁體與多個所述隔磁體沿所述隔磁中心柱的徑向間隔嵌套于所述隔磁中心柱上，多個所述硬磁體與多個所述導磁體沿所述隔磁中心柱的徑向間隔嵌套于所述隔磁中心柱上，且一個所述軟磁體與一個所述導磁體上下相對設置，一個所述隔磁體與一個所述硬磁體上下相對設置，各所述隔磁體靠近所述軟磁體的一側均設置有環槽，所述環槽與所述線圈一一對應，一個所述線圈安裝于一個所述環槽內，位于最外側的所述線圈與所述電流調節器電連接，且該所述線圈與其余所述線圈之間由外至內依次首尾相接，所述線圈用于改變所述軟磁體的磁極方向，所述軟磁體的頂端和底端二者之一為N級、另一者為S級，且任意相鄰兩個所述軟磁體均磁極相反，所述硬磁體的外側壁和內側壁二者之一為N級、另一者為S級，且任意相鄰兩個所述硬磁體均磁極相反，第一狀態時，相鄰的所述軟磁體與所述硬磁體之間均形成第一閉合磁路，第二狀態時，各所述硬磁體自身均形成第二閉合磁路，相鄰的兩個軟磁體之間均形成第三閉合磁路，且所述第二閉合磁路和所述第三閉合磁路均穿過待拉深板材、以磁化所述待拉深板材；控制組件，所述控制組件包括位移傳感器、第一信號轉換器、電腦以及第二信號轉換，所述位移傳感器、所述第一信號轉換器、所述電腦、所述第二信號轉換器以及所述電流調節器依次電連接。

優選地，可控的帶磁化功能的拉深凸模還包括導線，所述凸模本體上開設有導線孔，所述導線的一端與所述電流調節器電連接、另一端穿過所述導線孔并與位于最外側的所述線圈電連接。