一种金属成形装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金属成形装置及方法，该装置包括金属成形线圈、模具、电源、压边圈及用于集中金属成形线圈高温气化时产生冲击波的约束型腔。模具与工件相对放置，通过压边圈给工件法兰区域施加压边力，成形线圈放置于工件和约束型腔之间，并与电源连接。工作时，成形线圈通过脉冲电流，在工件区域感应脉冲电磁力，驱动工件变形；同时，脉冲电流将在成形线圈区域产生焦耳热，进而超过金属的熔点，导致金属气化，产生等离子体，并产生冲击波，驱动工件进一步变形。本发明专利技术通过脉冲电力和通流金属等离子体气化产生的冲击波相结合，实现金属工件的高速脉冲成形，有效降低成形线圈的加工难度和成本，降低成形对工件电导率的要求，显著提高成形能力。

Metal forming device and method

The invention discloses a metal forming device and a method thereof, which comprises a metal forming coil, a die, a power supply, a blank holder and a restrained cavity for generating shock waves when the metal forming coil is gasified at high temperature. The die is placed relative to the workpiece, and the blank holder force is applied to the flange area of the workpiece through the blank holder. The forming coil is placed between the workpiece and the constraint cavity, and is connected with the power supply. At work, the forming coil induces the pulse electromagnetic force in the workpiece area to drive the workpiece deformation through the pulse current. At the same time, the pulse current will generate Joule heat in the forming coil area, which will exceed the melting point of the metal, resulting in metal gasification, plasma, and shock wave, driving the workpiece to further deformation. The invention realizes high-speed pulse forming of metal workpiece by combining pulse electric power with shock wave generated by current metal plasma gasification, effectively reduces the processing difficulty and cost of forming coil, reduces the requirement of forming on workpiece conductivity, and remarkably improves the forming ability.

【技术实现步骤摘要】
一种金属成形装置及方法
本专利技术属于金属成形制造
，更具体地，涉及一种脉冲电磁力和金属丝(箔)通电爆炸冲击波协同驱动的高速成形装置及方法。
技术介绍
航空航天、汽车等领域的高速发展对轻合金材料的使用提出了越来越高的要求。然而，铝合金等轻质合金材料在室温下成形塑性较低，采用传统的加工工艺进行加工效果并不理想。研究表明，电磁成形技术因为高成形速率等因素能大幅改善金属成形性能，是实现铝合金等轻质材料加工的重要方法。目前，电磁成形技术的发展严重限制于成形线圈的寿命。通常，电磁成形过程中，成形线圈在产生驱动工件变形的脉冲电磁力的同时，其自身也承受了巨大的电磁、热、机械载荷，当载荷超过线圈承受能力时，线圈将发生破坏，进而导致成形的失效，甚至整套系统的破坏。另一方面，受限于电磁感应的基本原理，电磁成形通常只适用于高电导率的材料(如铝、铜合金)，而对于低电导率的材料(如不锈钢)，成形效率非常低。上述两点现存的技术瓶颈表明，为拓展电磁成形的应用，急需提出低成本、高成形能力的电磁成形线圈新结构和新加工工艺。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种金属成形装置及方法，由此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属成形装置，其特征在于，包括：金属成形线圈(1)、电源(6)、模具(2)、压边圈(3)及用于集中所述金属成形线圈(1)高温气化时产生冲击波的约束型腔(5)；所述模具(2)与待成形金属工件(4)相对放置，所述压边圈(3)与所述待成形金属工件(4)相对放置，所述约束型腔(5)与所述待成形金属工件(4)相对放置，其中，所述压边圈(3)与所述约束型腔(5)位于所述待成形金属工件(4)的同一侧，所述模具(2)位于所述待成形金属工件(4)的另一侧，所述金属成形线圈(1)位于所述待成形金属工件(4)和所述约束型腔(5)之间，所述电源(6)连接所述金属成形线圈(1)。

【技术特征摘要】
1.一种金属成形装置，其特征在于，包括：金属成形线圈(1)、电源(6)、模具(2)、压边圈(3)及用于集中所述金属成形线圈(1)高温气化时产生冲击波的约束型腔(5)；所述模具(2)与待成形金属工件(4)相对放置，所述压边圈(3)与所述待成形金属工件(4)相对放置，所述约束型腔(5)与所述待成形金属工件(4)相对放置，其中，所述压边圈(3)与所述约束型腔(5)位于所述待成形金属工件(4)的同一侧，所述模具(2)位于所述待成形金属工件(4)的另一侧，所述金属成形线圈(1)位于所述待成形金属工件(4)和所述约束型腔(5)之间，所述电源(6)连接所述金属成形线圈(1)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压边圈(3)用于为所述待成形金属工件(4)的法兰区域提供压边力，所述金属成形线圈(1)，用于在第一放电阶段为所述待成形金属工件(4)提供脉冲电磁力，驱动所述待成形金属工件(4)变形；在第二放电阶段时升温并气化产生等离子体，同时产生冲击波，实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，赖智鹏，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42