[發明專利]一種粘性介質的沖擊成形方法及沖擊成形模具

有效

• 申請號: 202110184434.1
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112893583B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 王忠金;馮業坤;郭昆
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B21D22/02
• 分類號: B21D22/02;B21D37/10
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 李寧寧

本申請提供了一種粘性介質的沖擊成形方法及沖擊成形模具，其中，沖擊成形方法包括：釋放所述沖擊錘，所述沖擊錘在重力的作用下向所述介質倉運動，所述沖擊錘向所述粘性介質施加沖擊載荷，所述粘性介質使所述板材迅速貼合所述凹模的型腔形成零件。本申請提供的沖擊成形方法，在沖擊錘的高速沖擊載荷作用下，粘性介質瞬時產生較高的壓力，使粘性介質的應變速率敏感性充分發揮作用，產生顯著的非均勻壓力分布，使高強度的板材能夠快速的成形，同時降低成形件的內部應力梯度，達到控制回彈的目的。

技術領域

本申請涉及粘性介質成形技術領域，尤其涉及一種粘性介質的沖擊成形方法及沖擊成形模具。

背景技術

粘性介質為應變速率敏感性材料，在粘性介質壓力成形中，粘性介質加載速率對成形產生較大的影響，粘性介質會在變形過程中產生非均勻分布的壓力載荷。目前的粘性介質成形中都采用液壓缸控制柱塞勻速運動對粘性介質進行加載，成形為準靜態過程，采用上述成形方法對于如先進高強度鋼、鎂合金、鈦合金等高強度金屬板材成形時，成形后容易回彈，導致產品的形狀不符合要求。

發明內容

本申請的目的是提供一種操作簡單、成形效果好的粘性介質的沖擊成形方法及沖擊成形模具。

為了實現上述至少之一的目的，本申請第一方面的實施例提供了一種粘性介質的沖擊成形方法，包括如下步驟：

制備板材；

將所述板材固定在介質倉與凹模之間，并向所述介質倉內填充粘性介質；

將預設重量的沖擊錘與所述介質倉之間調整到預設距離；

釋放所述沖擊錘，所述沖擊錘在重力的作用下向所述介質倉運動，所述沖擊錘向所述粘性介質施加沖擊載荷，所述粘性介質使所述板材迅速貼合所述凹模的型腔成形出零件；

升起所述沖擊錘，拆卸所述介質倉，取出所述零件。

在其中的一些實施例中，所述沖擊錘的預設重量為1kg～10kg。

在其中的一些實施例中，所述沖擊錘與所述介質倉之間的預設距離為100mm～2000mm。

在其中的一些實施例中，所述沖擊錘與所述粘性介質相接觸時的速度為10000mm/s～60000mm/s。

在其中的一些實施例中，所述粘性介質的分子量為100kg/mol～900kg/mol。

本申請第二方面的實施例提供了一種沖擊成形模具，用于板材的成形，包括：底座；固定架，所述固定架固定在所述底座上；凹模，所述凹模固定在所述底座上，所述凹模具有型腔；介質倉，所述介質倉固定在所述凹模上，所述介質倉具有用于容納粘性介質的腔體，所述腔體與所述型腔對應設置，所述板材設置在所述凹模與所述介質倉之間；升降裝置，所述升降裝置設置在所述固定架上；沖擊錘，所述沖擊錘與所述升降裝置連接，并與所述介質倉對應設置；以及控制裝置，所述控制裝置與所述升降裝置連接，所述控制裝置控制所述升降裝置將所述沖擊錘與所述介質倉之間調整到預設距離、以及所述控制裝置控制所述升降裝置停止工作并使所述沖擊錘做自由落體運動。

在其中的一些實施例中，所述升降裝置包括：第一電機，所述第一電機設置在所述固定架上；鏈盤，所述鏈盤與所述第一電機的輸出軸連接，并能夠相對于所述輸出軸轉動；固定件，所述固定件設置在所述鏈盤上，并能夠與所述輸出軸相鎖合或相分離，以將所述鏈盤與所述輸出軸相鎖合或相分離；以及連接鏈，所述連接鏈的一端與所述鏈盤連接，所述連接鏈的另一端與所述沖擊錘連接；所述控制裝置分別與所述第一電機以及所述固定件連接，所述控制裝置控制所述第一電機的啟停，所述控制裝置控制所述固定件與所述輸出軸的相鎖合或相分離。

在其中的一些實施例中，所述沖擊錘包括：滑動梁，所述滑動梁的兩端分別與所述固定架的兩個對稱設置的立柱連接，并能夠在所述立柱上滑動，所述升降裝置與所述滑動梁連接；以及錘體，所述錘體固定在所述滑動梁上。