一种用于弱导电性材料的新型电磁成形装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于弱导电性材料的新型电磁成形装置，包括用于固定的机座，多个支撑立柱和模架；所述机座上方依次安装有下垫板、模座、凹模、坯料、线圈和上垫片，所述上垫片的上表面紧贴所述模架的下表面；所述凹模内设置有通气孔并与凹模的凹陷槽连通，所述通气孔气密连接有真空泵，所述线圈的两端头与供电电源电路串联。本实用新型专利技术通过在凹模中设置通气孔，事先将凹模中存在的空气排出，或者抽成真空，形成负压，当线圈瞬间放电时，产生的强大磁力推动坯料向凹模贴合时，能够实现无阻力贴合，有效的保证坯料成型的形状精度，从根本上解决气垫阻力的问题。

A new type of electromagnetic forming device for weak conductive material

The utility model discloses a novel electromagnetic forming device for weak conductive material, comprises a fixed frame, a plurality of support column and frame; the upper part of the frame is arranged under the plate, die, die, blank, coil and gasket, the gasket on the surface close to the mold surface; the concave die is arranged in the ventilation hole and connected groove and the concave die, the ventilation hole is connected with a vacuum pump air, both ends of the coil and the power supply circuit in series. The utility model through the vent hole is arranged in the concave mould, prior to the existence of die in the air discharge, or vacuum, negative pressure is formed when the coil discharge, a strong magnetic force to promote the blank die joint, can be achieved without resistance fitting, effectively guarantee the shape precision of blank forming, solution the air resistance problem fundamentally.

【技术实现步骤摘要】
一种用于弱导电性材料的新型电磁成形装置
本技术涉及电磁成型装置领域，尤其涉及针对弱导电性板件材料电磁成型装置领域，具体的说，是一种用于弱导电性材料的新型电磁成形装置。
技术介绍
电磁成形是利用瞬间的高压脉冲磁场迫使金属产生塑性变形，属于高能加工，相对于传统的成形工艺，具有良好的可控性和重复性，而且坯料所受单位压力大，成形速度快，加工噪声小，设备操作与维护简单。但传统的电磁感应装置难加工甚至无法加工弱导电性的材料，同时，在通电瞬间产生的强大电磁力将板件的坯料压向凹模的同时，由于凹模的凹陷部位不可缺少的会存在一部分空气，当电磁线圈产生瞬间高压时，板件受力集中，瞬间变形压向凹模的过程中，凹模内部的空气受到急剧压缩形成气垫，对板件的瞬间成型形成阻力，从而会导致板件成型不好，外形精度低的问题。现有技术：中国技术专利，申请号为201320787589.5，授权公告号为CN203578507U公开了一种金属板材电磁成型设备，该技术专利所要解决的问题是：避免金属板材采用轧制成型过程中由于使用轧机和模具、在高温下对金属板材实施轧制，易对板材表面形成机械擦痕，且能能耗较高的问题。该专利主要采用电源和高压电容器并联后，再与线圈和回路开关串联；在线圈的下面依次放置金属板材和带夹具的模具，金属板材被夹具固定在模具的上面。本技术的积极效果是：电磁力是工件成型的动力，工件成型时设备与工件无直接接触，因此工件表面无机械擦痕，也无需添加润滑剂，工件表面质量较好。诚然，上述专利技术相对于传统的机械加工的确有改进和进步，但并没有解决现有的电磁成型中气垫问题影响坯料成型的问题，同时，也不能对弱导电性的板材加工起到积极的作用，针对上述问题，本技术提供了一种用于弱导电性材料的电磁成形装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于弱导电性材料的电磁成形装置，主要解决
技术介绍
中提到的以下两方面问题：第一、解决传统加工，如钣金等接触性加工对零件表面造成直接伤害，导致表面质量下降，甚至造成冷作硬化，使零件产生内应力而龟裂的问题；第二、解决现有电磁成型中，由于凹模中存在残余气体，在瞬间施压的过程中，由于气体无法及时排除，造成气垫阻力，使零件成型精度低；第三、解决现有的弱导电性材料成型不佳或者无法成型的问题。本技术通过下述技术方案实现：一种用于弱导电性材料的新型电磁成形装置，包括用于固定的机座，与所述机座垂直且固定连接的多个支撑立柱，与所述支撑立柱上端头可拆卸固定连接的模架；所述机座、多个支撑立柱和与机座平行的模架构成一个用于安装线圈和坯料的空间；所述机座上方依次安装有下垫板、模座、凹模、坯料、线圈和上垫片，所述上垫片的上表面紧贴所述模架的下表面；所述凹模内设置有通气孔并与凹模的凹陷槽连通，所述通气孔气密连接有真空泵，所述线圈的两端头与供电电源电路串联。电磁成型的工作原理概述：首先，将坯料与线圈贴实安装，将支撑立柱与模架安装牢固，通常采用调节螺母进行固定，安装完毕后用千分尺检查间隙，确保坯料的边缘与线圈之间的任意点最大间隙不大于0.02毫米。其次，为了防止在电源释放电流，从而瞬间产生高压，高磁场力，使坯料瞬间变形导致凹模内的空气无法瞬间排除导致气垫阻力，从而使坯料的成型不足，需要将凹模内尚存的空气抽调，值得说明的是，由于气体的可压缩性很强，因此，不一定需要抽到很高的真空度，只要在成型过程中，不会将压缩后的气体形成对坯料成型的气垫阻力即可，当然，无论从现实还是理论上将，真空度越高，对于坯料的上下表面之间形成的负压值越大，成型的贴合度就越好；但由于瞬间高压产生的电磁力非常巨大，少部分残余的气体也不足以对坯料的成型造成明显影响。因此，在此就不对具体的真空度做限定，这对于本领域普通技术人员而言是显而易见的，非常容易理解，故而不做多余描述。最后，将供电电源电路与线圈连通，使供电电源电路与线圈形成有效通路，线圈通电产生电磁力对坯料进行形成作用。为了保证本技术能够连续工作，同时将所述真空泵的使用率和能耗降到最低，所述真空泵与凹模之间还气密连接有储气罐。为了更进一步的降低能耗，所述储气罐与凹模之间设置有关断阀。储气罐的工作原理及作用：由于电磁成型不同于传统的钣金成型，其成型过程所需要的时间是极其短暂的，因此，当一次成型完毕后，只需要将关断阀处于断开状态，储气罐内依然可以保持负压，直到下次成型时，等待电磁成型准备工作完毕后再通气进行第二次成型，这样就可以充分利用储气罐内的真空度，为电磁成型创造有效的负压条件。为了使本技术具有更加广泛的使用范围且针对薄壁零件的成型精度要求，避免成型过度，所述坯料与线圈之间设置有导电的弹性介质。弹性介质的作用：针对电磁力产生的有效成型深度明显大于坯料的厚度时，容易造成坯料受力过度造成坯料的成型失控，甚至导致坯料的直接报废。为了避免这种情况的发生，将导电的弹性介质均匀的压合在坯料的上方，能够在电磁力的瞬间作用下，避免受力集中造成坯料的局部鼓包，翘边等问题出现，弹性介质具有弹性变形的能力，能够在极短的时间内分散集中的应力，保证坯料的成型贴模。为了加强坯料的导电性和成型效果，使坯料的受力更加均匀，所述弹性介质与线圈之间还设置有导电的驱动片。由于电磁成型的原理必须借助其导电性能，弱导电性的坯料在常规的电磁线圈作用下效果往往是不明显的，主要原因在于不能形成一个有效的强力磁场，尤其是线圈本身的尺寸较小时，只能对坯料的局部产生电磁力，在高导电性的驱动片的强烈电磁作用下能够进一步的提高坯料的成型效果。值得说明的是：虽然弹性介质和驱动片都是高导电性的，通常情况下，弹性介质由于受到材料强度、硬度的特殊局限，其内部均存在一定的阻抗，在对弱导电性的薄壁零件进行电磁成型时，电磁场通过弹性介质衰减后，往往不能达到坯料的一次成型，必须通过驱动片的辅助作用方能实现且驱动片的覆盖面域必须实现坯料的全覆盖，否则，会产生翘边的问题出现。本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本技术通过在凹模中设置通气孔，事先将凹模中存在的空气排出，或者抽成真空，形成负压，当线圈瞬间放电时，产生的强大磁力推动坯料向凹模贴合时，能够实现无阻力贴合，有效的保证坯料成型的形状精度，从根本上解决气垫阻力的问题。（2）本技术通过设置与凹模的凹陷槽连通的储气罐和真空泵，能够在一次抽气后连续多次进行成型，能耗低，成形好，操作方便。（3）通过在坯料上放置弹性介质，能够对厚度较小的薄壁板件进行有效的应力分散，使整个板件的受力均匀，避免因应力过大或者应力集中导致的板件受力过度，形状遭到不可控的破坏问题。（4）本技术针对弱导电性的坯料还在坯料和线圈之间设置有高导电性的驱动片，且驱动片的面积对坯料实现全覆盖，如此就不局限于线圈本身的尺寸，能够更好的提高与坯料接触的导电性，避免因坯料的弱导电性而影响电磁力的作用效果，导致成型不足，受力不均的问题。附图说明图1为本技术的结构示意图；其中1-机座；2-下垫板；3-模座；4-凹模；5-坯料；6-弹性介质；7-驱动片；8-线圈；9-上垫片；10-模架；11-调节螺母；12-支撑立柱；13-真空泵。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例1：结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于弱导电性材料的新型电磁成形装置，包括用于固定的机座（1），与所述机座（1）垂直且固定连接的多个支撑立柱（12），与所述支撑立柱（12）上端头可拆卸固定连接的模架（10）；所述机座（1）、多个支撑立柱（12）和与机座（1）平行的模架（10）构成一个用于安装线圈（8）和坯料（5）的空间；其特征在于：所述机座（1）上方依次安装有下垫板（2）、模座（3）、凹模（4）、坯料（5）、线圈（8）和上垫片（9），所述上垫片（9）的上表面紧贴所述模架（10）的下表面；所述凹模（4）内设置有通气孔并与凹模（4）的凹陷槽连通，所述通气孔气密连接有真空泵（13），所述线圈（8）的两端头与供电电源电路串联。

【技术特征摘要】
1.一种用于弱导电性材料的新型电磁成形装置，包括用于固定的机座（1），与所述机座（1）垂直且固定连接的多个支撑立柱（12），与所述支撑立柱（12）上端头可拆卸固定连接的模架（10）；所述机座（1）、多个支撑立柱（12）和与机座（1）平行的模架（10）构成一个用于安装线圈（8）和坯料（5）的空间；其特征在于：所述机座（1）上方依次安装有下垫板（2）、模座（3）、凹模（4）、坯料（5）、线圈（8）和上垫片（9），所述上垫片（9）的上表面紧贴所述模架（10）的下表面；所述凹模（4）内设置有通气孔并与凹模（4）的凹陷槽连通，所述通气孔气密连接有真空泵（13），所述线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乐毅，
申请(专利权)人：四川建筑职业技术学院，
类型：新型
国别省市：四川,51