基于电磁脉冲的轻合金板材气胀成形装置及成形方法制造方法及图纸

基于电磁脉冲的轻合金板材气胀成形装置及成形方法，属于金属材料加工成形领域，解决了现有磁脉冲成形工艺仅适用于高导电率材料的成形，成形精度低以及所用平板线圈的通用性差的问题。所述装置：所述板材的外缘固定设置在凹模与支撑体之间，支撑体与所述板材构成气室。气室、第一高压气体储存单元和第二高压气体储存单元的内部两两连通，气体增压单元为第二高压气体储存单元内的气体增压。压缩单元在电磁脉冲发生单元的作用下，将第一高压气体储存单元的气体挤压入气室。所述方法包括加热所述板材、通过电磁脉冲发生单元和压缩单元对所述板材进行预成形和通过气体增压单元完成所述板材的最终成形的步骤。本发明专利技术用于轻合金板材的复杂成形。

Light alloy sheet inflatable electromagnetic pulse forming device and method based on

Light alloy sheet inflatable electromagnetic pulse forming device and method based on, belongs to the field of metal material processing, solves the magnetic pulse forming process is only applicable to high conductivity materials, forming low accuracy and universality for the problem of poor plate coil. The outer edge of the plate is fixedly arranged between the die and the support body, and the support body and the plate form an air chamber. The gas chamber is connected with the inner part of the first high-pressure gas storage unit and the second high-pressure gas storage unit, and the gas charging unit is a gas pressurization unit in the second high-pressure gas storage unit (22). The compression unit compresses the gas of the first high-pressure gas storage unit into the air chamber under the action of an electromagnetic pulse generating unit. The method comprises heating the plate, forming the plate by means of an electromagnetic pulse generating unit and a compression unit, and completing the final forming of the sheet by means of a gas pressurization unit. The invention is applied to the complex forming of light alloy plates.

【技术实现步骤摘要】
基于电磁脉冲的轻合金板材气胀成形装置及成形方法
本专利技术涉及一种金属板材成形装置及成形方法，属于金属材料加工成形领域。
技术介绍
近年来，随着能源和环境问题的日渐突出，以铝合金、镁合金和钛合金为代表的轻合金材料的应用越来越广泛，轻合金材料早已成为与人类生活、生产和社会发展密不可分的重要材料。轻合金板材的复杂成形一直以来都是金属材料加工成形领域的热门课题。常温下，轻合金板材的塑性较差，在进行复杂成形的过程中，轻合金板材易发生断裂。采用热成形工艺虽然能够显著地提升轻合金板材的成形性能，但是现有的热成形工艺的周期较长，成本较高，不适用于大规模量产。磁脉冲成形工艺是一种新兴的成形技术，具有高速率成形的优点，能够大幅度地提升金属板材的成形性能。但是，现有的磁脉冲成形工艺仍存在以下问题：一、现有的磁脉冲成形工艺仅适用于高导电率的材料，对低导电率材料的成形效果较差。二、现有的磁脉冲成形工艺因电磁力的瞬时性和惯性的不可控性，导致金属板材在变形时的贴模性差。因此，现有的磁脉冲成形工艺的成形精度较差，不适用于精度要求高的复杂成形。三、现有的磁脉冲成形工艺所用的平板线圈的通用性差，成形不同形状的构件时需本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于电磁脉冲的轻合金板材气胀成形装置，其特征在于，所述成形装置包括压力单元、气胀成形单元、加热单元、第一高压气体储存单元(1)、第二高压气体储存单元(2)、气体增压单元(3)、电磁脉冲发生单元和压缩单元；气胀成形单元包括凹模(4)和支撑体(5)，凹模(4)的底面开口，支撑体(5)的顶面开口，待成形的轻合金板材(6)的外缘固定设置在凹模(4)的开口端与支撑体(5)的开口端之间，支撑体(5)与待成形的轻合金板材(6)构成气室；压力单元用于对待成形的轻合金板材(6)的外缘施加压力，所述压力可调；加热单元用于加热待成形的轻合金板材(6)；所述气室、第一高压气体储存单元(1)和第二高压气体储存单元(2)...

【技术特征摘要】
1.基于电磁脉冲的轻合金板材气胀成形装置，其特征在于，所述成形装置包括压力单元、气胀成形单元、加热单元、第一高压气体储存单元(1)、第二高压气体储存单元(2)、气体增压单元(3)、电磁脉冲发生单元和压缩单元；气胀成形单元包括凹模(4)和支撑体(5)，凹模(4)的底面开口，支撑体(5)的顶面开口，待成形的轻合金板材(6)的外缘固定设置在凹模(4)的开口端与支撑体(5)的开口端之间，支撑体(5)与待成形的轻合金板材(6)构成气室；压力单元用于对待成形的轻合金板材(6)的外缘施加压力，所述压力可调；加热单元用于加热待成形的轻合金板材(6)；所述气室、第一高压气体储存单元(1)和第二高压气体储存单元(2)的内部两两连通，气体增压单元(3)用于为第二高压气体储存单元(2)内的气体增压；电磁脉冲发生单元包括高压脉冲发生子单元和平板线圈(11)，高压脉冲发生子单元与平板线圈(11)构成电气回路；压缩单元包括前端(14)和后端(15)，所述前端(14)用于承受来自于平板线圈(11)的磁场力，所述后端(15)用于将第一高压气体储存单元(1)的气体挤压入所述气室。2.如权利要求1所述的基于电磁脉冲的轻合金板材气胀成形装置，其特征在于，压力单元为液压机。3.如权利要求2所述的基于电磁脉冲的轻合金板材气胀成形装置，其特征在于，气胀成形单元还包括上模座板(16)、上模套板(17)、下模座板(18)和下模套板(19)；上模套板(17)固定设置在上模座板(16)的底面上，凹模(4)固定设置在上模套板(17)内；下模套板(19)固定设置在下模座板(18)的顶面上，支撑体(5)固定设置在下模套板(19)内；凹模(4)与上模套板(17)、支撑体(5)与下模套板(19)和凹模(4)与支撑体(5)均榫卯连接；在凹模(4)与支撑体(5)的交接环面处设置有第一密封圈。4.如权利要求3所述的基于电磁脉冲的轻合金板材气胀成形装置，其特征在于，在上模套板(17)的内壁上、靠近其顶面的位置，围绕着其中心轴线水平设置有第一凹槽；在凹模(4)的外壁上、靠近其顶面的位置，围绕着其中心轴线水平设置有第一凸条；在下模套板(19)的内壁上、靠近其底面的位置，围绕着其中心轴线水平设置有第二凹槽；在支撑体(5)的外壁上、靠近其底面的位置，围绕着其中心轴线水平设置有第二凸条；第一凹槽与第一凸条匹配，第二凹槽与第二凸条匹配；凹模(4)的开口端与支撑体(5)的开口端均为环周阶梯状，里侧阶梯和外侧阶梯同轴设置，凹模(4)的开口端与支撑体(5)的开口端互相咬合；上模套板(17)与下模套板(19)通过导柱(23)与导套(24)对合。5.如权利要求4所述的基于电磁脉冲的轻合金板材气胀成形装置，其特征在于，加热单...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊瑞，谢雪云，曹栋，周颖奇，文智生，封元华，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43