一种电流辅助电磁冲裁加工装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电流辅助电磁冲裁加工装置及其控制方法，其装置包括凸模、凹模、两个加热电极、凸模回复件、助推线圈组、驱动片、加热件和电磁驱动件；所述加热电级固定于所述凹模上，待成形板料固定于所述加热电极上；所述凸模包括固定部和成形部；所述成形部和所述凹模相适配；所述驱动片固定于所述固定部上方；所述助推线圈组与所述电磁驱动件电连接；所述助推线圈组固定设置于所述外固定框内壁上且与所述驱动片相正对设置；所述成形部穿出所述外固定框以实现对待成形板料的冲裁。本发明专利技术公开一种电流辅助电磁冲裁加工装置采用的电流加热辅助电磁冲裁，能够解决非晶合金现在无法使用传统工艺进行冲裁加工的问题。

Current assisted electromagnetic punching processing device and control method thereof

The invention discloses a current auxiliary electromagnetic punching device and control method thereof, the device comprises a convex and concave die, two heating electrodes, punch, booster coil group, back driving plates, the heating element and the electromagnetic driving part; the heating electrode is fixed in the concave die, to be the forming sheet is fixed on the heating electrode; the mould comprises a fixed part and forming part; the forming part and the die is matched; the drive piece is fixed on the fixing part; the booster coil group and the electromagnetic driving part is electrically connected with the booster; a coil group fixed on the outside of the inner wall of the fixed frame and the driving plate is arranged; the forming part penetrates through the external fixation frame to achieve the treatment of sheet metal blanking. The present invention discloses a current assisted electromagnetic punching and cutting device, which adopts the current heating auxiliary electromagnetic blanking to solve the problem that amorphous alloys can not be processed by the traditional process at present.

【技术实现步骤摘要】
一种电流辅助电磁冲裁加工装置及其控制方法
本专利技术涉及非晶合金材料塑性成形
，尤其是一种电流辅助电磁冲裁加工装置及其控制方法。
技术介绍
非晶合金是一类新的工程材料，此种材料具有高强度、高弹性、耐腐蚀性以及熔融状态下可加工性等特性。非晶合金的原子结构排列并非是晶态合金的长程有序模式。非晶材料的获得一般地通过使熔融合金以“足够快”的冷却速率从结晶相的融化温度以上冷却至非晶相的“玻璃转化温度”以下，从而避免合金晶体的成核和生长。早期的非晶材料的“临界冷却速率”是极高的。因此，常规的加工工艺并不适用于如此高的冷却速率。因为这些非晶合金的临界冷却速率严重地限制了由非晶合金制成的部件尺寸，所以早期的非晶合金加工生产受到了限制。多年来，确定的是“临界冷却速率”很大程度上取决于非晶合金的化学组成。因此，大量的研究都集中于研发具有更低的临界冷却速率的新的合金组成。而如今，一些新的非晶合金系统的特征在于临界速率低至几摄氏度/秒，这允许比之前可实现的非晶相现象有更多的处理和成形方式。近来，已经研发出通过对非晶合金材料进行均匀加热，使用快速电容器放电成形工具将其热塑性成形为一定形状来克服这些常规方法的许多局限的方法。电容器放电成形利用储存于电容器内的电能的释放在几毫秒或更短的时间内均匀地将非晶合金材料的样品加热到在非晶合金玻璃化转变温度与合金的平衡熔点之间的预定“处理温度”。从而，我们找到利用在电流辅助加热方法使非晶合金加热到“处理温度”后进行冲裁加工的方法。由于非晶合金优异的性能，现已用于航空航天、军事兵器、电子机械等诸多领域，应用前景十分广泛。然而目前其加工成形的难度在一定程度上限制了其应用的推广，现利用在电流辅助加热使非晶合金加热到“处理温度”同时结合电磁助推冲裁的方法，对非晶合金材料进行冲裁加工。采用电磁冲裁的方式，具有冲裁加工能量易于精确控制、冲裁速度快、加工精度高等特点,改善非晶合金零件断面质量。一定程度上丰富了非晶合金的加工工艺，为其更广泛的应用于各个方面提供了更大可能。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
所存在的技术问题，本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种冲裁加工能量易于精确控制、冲裁速度快、加工精度高的电流辅助电磁冲裁加工装置及其控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用了以下技术措施：一种电流辅助电磁冲裁加工装置，包括凸模、凹模、两个加热电极、凸模回复件、助推线圈组、驱动片、加热件和电磁驱动件；所述加热电级固定于所述凹模上，待成形板料固定于所述加热电极上；所述凸模包括固定部和成形部；所述成形部和所述凹模相适配；所述凸模回复件包括回复弹簧、导向杆和外固定框；所述导向杆穿过所述固定部固定于所述外固定框内，所述回复弹簧套设于所述导向杆上；所述驱动片固定于所述固定部上方；所述助推线圈组与所述电磁驱动件电连接；所述助推线圈组固定设置于所述外固定框内壁上且与所述驱动片相正对设置；所述成形部穿出所述外固定框以实现对待成形板料的冲裁。作为进一步改进，所述凹模设置于所述凸模下方；所述固定部呈长方形状，所述成形部呈圆柱状且垂直设置于所述固定部的中心处下方。作为进一步改进，所述导向杆的数量为四根，对称设置于所述成形部四周；所述回复弹簧的数量为八个，分别套设在所述固定部上下方的导向杆上。作为进一步改进，所述成形部外侧进一步套设有导向用的导套；所述导套包括凸缘部和导向部；所述凸缘部与所述固定部平行设置且固定贴设于所述外固定框内壁上；所述导向部与所述成形部相平行设置且与所述成形部和所述外固定框相紧贴设置。作为进一步改进，所述助推线圈组的数量为至少一个；所述助推线圈组包括若干个子线圈；所述子线圈为紫铜线绕制成的螺旋管线圈，所述子线圈的截面为圆形或矩形。作为进一步改进，所述凹模上进一步设置有一缓冲件；所述凹模上开设有与所述成形部相适配的圆槽；所述缓冲件包括缓冲弹簧和顶板；所述缓冲弹簧一端固定设置于所述圆槽的下表面，另一端与所述顶板相固定连接。作为进一步改进，所述加热电极包括电极上半部和电极下半部；待成形板料固定于所述电极上半部和电极下半部之间并通过螺栓固定。作为进一步改进，所述加热件与所述加热电极电连接；所述加热件包括第一电源、第一电容器、第一电源控制开关、第一电容器控制开关、第一分压电阻和第一电感器件；所述电磁驱动件包括第二电源、第二电容器、第二电源控制开关、第二电容器控制开关、第二分压电阻和第二电感器件。一种电流辅助电磁冲裁加工装置的控制方法，包括以下步骤：S1：将待成形板料置于所述凹模上，并固定于所述加热电极上；S2：利用所述加热件放电电流通过待成形板料对其进行加热处理，直至待成形板料达到玻璃态待处理温度；S3：利用电磁驱动件放电通过所述助推线圈组产生磁场，在此磁场中所述驱动片受磁力作用驱动所述凸模高速运动对待成形板料进行冲裁加工；S4：断开所述加热件电源和所述电磁驱动件电源，取出成形板料，完成冲裁成形加工。作为进一步改进，在S3步骤中：当所述凸模冲裁动作结束后，所述回复弹簧提供弹力使所述凸模沿着所述导向杆方向回复到预备冲裁位置。与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术一种电流辅助电磁冲裁加工装置及其控制方法采用电容器快速放电加热可使非晶合金板料快速加热到玻璃态的处理温度，并将电容器辅助加热与电磁助推冲裁相结合，通过精确控制加热电路与电磁驱动电路闭合的先后时序，准确地在非晶合金板料达到玻璃态处理温度时进行冲裁加工，该工艺既能保证加热速度，又能减少加工时间，能够解决断面附近存在微裂纹、冲裁模具磨损等问题。2、本专利技术一种电流辅助电磁冲裁加工装置具有冲裁加工能量易于精确控制、冲裁速度快、加工精度高等特点,改善非晶合金零件断面质量。附图说明附图1是本专利技术一种电流辅助电磁冲裁加工装置的剖视结构示意图；附图2是本专利技术一种电流辅助电磁冲裁加工装置中加热件的电路图；附图3是本专利技术一种电流辅助电磁冲裁加工装置中电磁驱动件的电路图。主要元件符号说明凸模10、固定部11、成形部12、凹模20、加热电极30、电极上半部31、电极下半部32、凸模回复件40、回复弹簧41、导向杆42、外固定框43、助推线圈组50、驱动片60、导套70、凸缘部71、导向部72、缓冲件80、缓冲弹簧81、顶板82、加热件90、第一电源91、第一电容器92、第一电源控制开关93、第一电容器控制开关94、第一分压电阻95、电感器件96、电磁驱动件100、第二电源101、第二电容器102、第二电源控制开关103、第二电容器控制开关104、第二分压电阻105、第二电感器件106、待成形板料110、具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流辅助电磁冲裁加工装置，其特征在于：包括凸模、凹模、两个加热电极、凸模回复件、助推线圈组、驱动片、加热件和电磁驱动件；所述加热电极固定于所述凹模上，待成形板料固定于所述加热电极上；所述凸模包括固定部和成形部；所述成形部和所述凹模相适配；所述凸模回复件包括回复弹簧、导向杆和外固定框；所述导向杆穿过所述固定部固定于所述外固定框内，所述回复弹簧套设于所述导向杆上；所述驱动片固定于所述固定部上方；所述助推线圈组与所述电磁驱动件电连接；所述助推线圈组固定设置于所述外固定框内壁上且与所述驱动片相正对设置；所述成形部穿出所述外固定框以实现对待成形板料的冲裁。

【技术特征摘要】
1.一种电流辅助电磁冲裁加工装置，其特征在于：包括凸模、凹模、两个加热电极、凸模回复件、助推线圈组、驱动片、加热件和电磁驱动件；所述加热电极固定于所述凹模上，待成形板料固定于所述加热电极上；所述凸模包括固定部和成形部；所述成形部和所述凹模相适配；所述凸模回复件包括回复弹簧、导向杆和外固定框；所述导向杆穿过所述固定部固定于所述外固定框内，所述回复弹簧套设于所述导向杆上；所述驱动片固定于所述固定部上方；所述助推线圈组与所述电磁驱动件电连接；所述助推线圈组固定设置于所述外固定框内壁上且与所述驱动片相正对设置；所述成形部穿出所述外固定框以实现对待成形板料的冲裁。2.根据权利要求1所述的电流辅助电磁冲裁加工装置，其特征在于：所述凹模设置于所述凸模下方；所述固定部呈长方形状，所述成形部呈圆柱状且垂直设置于所述固定部的中心处下方。3.根据权利要求2所述的电流辅助电磁冲裁加工装置，其特征在于：所述导向杆的数量为四根，对称设置于所述成形部四周；所述回复弹簧的数量为八个，分别套设在所述固定部上下方的导向杆上。4.根据权利要求3所述的电流辅助电磁冲裁加工装置，其特征在于：所述成形部外侧进一步套设有导向用的导套；所述导套包括凸缘部和导向部；所述凸缘部与所述固定部平行设置且固定贴设于所述外固定框内壁上；所述导向部与所述成形部相平行设置且与所述成形部和所述外固定框相紧贴设置。5.根据权利要求1所述的电流辅助电磁冲裁加工装置，其特征在于：所述助推线圈组的数量为至少一个；所述助推线圈组包括若干个子线圈；所述子线圈为紫铜线绕制成的螺旋管线圈，所述子线圈的截面为圆形...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奋强，艾思奇，赵军，陈志超，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建,35