电液成型方法和相关设备技术

适用于坯料的电液成型的方法，其中，‑将待变形的坯料置于在模型和持料器之间，‑在含有电极的型腔中填充液体至预先确定的液位，‑放置坯料使之与型腔中的液体相接触，‑在至少两个电极之间产生第一放电，以使坯料相对于模型变形，‑通过移动模型使之更靠近电极，从而缩小在第一放电产生后在电极和待变形坯料之间的距离，‑在至少两个电极之间产生至少一次的另一个放电，以使坯料相对于模型变形。

Electro-hydraulic Forming Method and Related Equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电液成型方法和相关设备
本专利技术涉及一种电液成型方法及其一种电液成型设备。
技术介绍
电液成型用于通过施加动压使坯料根据模型变形。为此，在填充有液体(如水)的型腔中的至少两个电极之间产生放电。于是，在两个电极之间形成电弧，导致液体出现升高的温度梯度和汽化。一般来说，压力波可称之为“冲击波”，它以高速移动并将坯料向模型方向挤压。与其他成型方法相比，电液成型特别有利，因为它能产生减弱的回弹，可在待成型部件上获得雕刻类细节和/或锐边和/或改进的断裂伸长。在某些情况下，特别是当要成型的部件特别深时，会产生多次连续放电。在每次放电后，坯料都会移向远离电极。因此，压力波要传播更大的距离，这就会降低冲击的性能和方法的效率。专利文献US8844331提出了通过在每次放电后和每次新放电前将移动电极使之更靠近坯料的方式来解决该问题。在该文献中，电极安装在型腔的可移动部分上。由于采用高电压在电极间产生放电，将电极与电压脉冲发生器相连的载流导体很重且体积大，会由于反复的移动而劣化。大约几十或几百kA的电流流经这些载流导体。专利文献US8844331所提出允许电极移动且允许向其供电的载流导体的部分用于移动的设备，相对复杂且庞大，还会出现可靠性的问题。
技术实现思路
本专利技术特别旨在克服现有技术的上述缺点。为此，根据第一方面，本专利技术提出了一种电液成型方法，其中：-待变形坯料置于模型和持料器之间，-将含有电极的型腔内的液位填充至预先确定的位置-将坯料与型腔中的液体相接触，-在至少两个电极之间产生第一放电，以使坯料相对于模型变形，其特征在于：-在已经产生第一放电之后，通过移动模型，使得模型更接近电极，以便缩小在电极和待变形坯料之间的距离，-在至少两个电极之间产生至少一次其他放电，使得坯料相对于模型变形。在根据本专利技术的方法中，移动模型，型腔保持静止。因此，不移动连接高压发生器和电极的载流导体，这趋于限制其性能恶化。在一个实施例中，当模型更靠近电极时，产生一次或多次其他放电。因此，模型可以在产生连续放电的同时以连续的方式进行移动。在这种方式中可以增加在给定周期时间内所产生的放电次数。应该注意的是，模型移动的速度不一定是恒定速度，可以在百分之一秒到几秒范围的时间间隔范围内产生放电，是移动速度、待成型部件复杂性以及所使用的高电压脉冲发生器的函数。为了实现在每次放电之间的等时间间隔，高电压脉冲发生器可以包括与一对或多对电极相连接的多种模型。如电液成型设备包括一对电极，就可以激活与同一对电极相连接的不同模型，以便产生连续的放电。如果电液成型设备包括多对电极，就可以连续或同时激活与不同电极对相连接的模型。如果同时激活，就可以生成更大的冲击波。有利的是，在坯料和模型之间产生真空。因此，可以改善电液成型操作的效率。根据第二方面，本专利技术提出一种能够用于实施根据本专利技术方法的电液成型设备，包括：-能够填充液体的型腔，-置于型腔内的至少两个电极，-框架-安装在板上，能够向电极移动的模型，其中所述板的安装使其可以相对于框架而移动。根据本专利技术的电液成型设备，进一步包括持料器，它能够在模型移动时保持待变形的坯料相对于模型而固定，其中持料器置于框架内。通过在保持电极和型腔静止时移动模型，而不移动载流导体，其倾向于限制性能恶化。因此，根据本专利技术的设备更坚固和可靠。而且，不需要在两次放电之间置空型腔或在每次放电间添加水。在这种情况下，只需要调整模型和电极之间的距离。因此，这就有利于减少液体的消耗，而且最重要得是，可以缩短部件生产的循环时间。此外，该设备包括真空泵。真空泵在模型和坯料之间产生真空，以提高电液成型操作的效率。在一个实施例中，持料器朝向电极纵向延伸并至少部分地围绕电极。持料器用作反射器并能提高成型操作的效率。持料器进一步防止冲击波朝向型腔或框架的壁传播，并防止其性能恶化，尤其是在包含机械焊接结构时在焊缝处。在一个实施例中，型腔至少部分地由框架形成。如型腔在框架内部形成，设备复杂性和笨重程度都会减轻。在一个实施例中，电极由置于框架底部的底板支撑，因此，型腔由底板和持料器界定。型腔的体积减小，导致液体消耗减少，型腔填充变快。在一个实施例中，持料器固定在模型上。当寻找固定具有小尺寸的部件时，该设备特别具有优势，对于该设备，不需要控制持料器所施加的吸收力或压力，在该情况下吸收力较低。在一个实施例中，持料器安装在至少一个汽缸上，每个汽缸的第一端固定于框架的底部，每个汽缸的第二端固定于持料器。由于待变形坯料沉积在持料器上，在模型和持料器之间成型的坯料的定位变得更容易。随后，降低模型，直至其与坯料相接触。可通过控制汽缸所施加的压力，来选择和调节持料器所施加在坯料上的压力。在一个具体实施例中，至少一个汽缸是气弹簧。因此，无论模型在框架中的位置如何，只要模型与坯料相接触，施加在坯料上的压力恒定。在一个实施例中，电液成型设备包括柱面反射器，置于电极和框架侧壁之间，优选地置于在电极和持料器之间。有利的是，柱面反射器具有适合待成型部件的横截面(即圆形、椭圆形、正方形等)。这种反射器可以提高成型操作的效率且可避免冲击波朝向型腔或框架的壁传播，并防止其性能恶化，特别是在型腔或框架具有机械焊接结构时的焊缝处。附图说明在下列参考附图的描述中，可清楚观察到本专利技术的特征和优点，附图包括：图1至图4示出了根据本专利技术的电液成型方法的不同步骤，该方法采用根据第一实施例的电液成型设备来实施，图5示出了根据一个替代实施例的电液成型设备，图6示出了根据另一替代实施例的电液成型设备，和，图7示出了根据第二实施例的电液成型设备。具体实施方式图1示出了根据第一实施例的电液成型设备100。该电液成型设备100包括框架110和安装有模型130的板120。板120，和模型130能够相对于框架110而移动。板120以一定压力刚性安装固定于框架110。将待变形的坯料150置于在模型130和持料器140之间。在本文所述实施例中，持料器140固定于模型130上。框架110包括底部112和侧壁114。底部112，侧壁114和持料器的边缘140界定用于填充液体(如水)的型腔。与泵浦180相关联的激励电路，用于在型腔内填充液体。真空泵170用于在模型130和待变形坯料150之间的空间和型腔内部产生真空，更具体地在位于坯料150和持料器140之间的空间产生真空。至少有两个电极160安装在底部112上，所述电极连接着载流导体，其中载流导体可以是绝缘金属板或电缆等(图中未示出)。这些载流导体可与电压发生器相连接，电压发生器用于产生足以在两个电极160之间引起放电的高电压脉冲。载流导体可以密封方式通过框架壁或通过框架壁的边缘。在一个替代实施例中，其中一个电极由底部112构成。参考图1至图4描述了使用上述设备的电液成型方法的不同步骤。在第一步骤中，将待变形坯料150置于在模型130和持料器140之间，且使用螺钉等将持料器140夹紧在坯料150上。在包含电极160的型腔填充液体直至预定液位。随后，将持料器140的下部与型腔中液体相接触，例如，可通过移动模型130使得模型130靠近电极160或者通过重新填充型腔的方式来实现。随后，在持料器140和坯料150之间产生真空。随后，采用液体填充型腔且直至液体与坯料150相接触。随后，在坯料150和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于坯料的电液成型方法，其中：‑将待变形坯料置于在模型和持料器之间，‑将含有电极的型腔内的液位填充至预先确定的位置‑使得坯料与型腔中的液体相接触，‑在至少两个电极之间产生第一放电，以使坯料相对于模型变形，其特征在于：‑通过移动模型使之更接近电极，以便在第一次放电后，缩短在电极和待变形坯料之间的距离，‑在至少两个电极之间产生至少一次其他放电，以使坯料相对于模型变形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.15 FR 16610701.适用于坯料的电液成型方法，其中：-将待变形坯料置于在模型和持料器之间，-将含有电极的型腔内的液位填充至预先确定的位置-使得坯料与型腔中的液体相接触，-在至少两个电极之间产生第一放电，以使坯料相对于模型变形，其特征在于：-通过移动模型使之更接近电极，以便在第一次放电后，缩短在电极和待变形坯料之间的距离，-在至少两个电极之间产生至少一次其他放电，以使坯料相对于模型变形。2.电液成型方法，其特征在于：当使模型更靠近电极时，产生所述一次或多次其他放电。3.根据上述权利要求中任一项所述的电液成型方法，其特征在于，在坯料和模型之间产生真空。4.电液成型设备(100；100'；100”；200)，其适用于电液成型坯料(150；250)，其包括：-能够填充液体的型腔，-置于型腔内的至少两个电极(160；260)，-框架(110；210)-安装在板(120；220)上且能够向电极(160；260)移动的模型(130；230)，所述板(120；220)的安装使其可以相对于所述框架(110；210)移动，其特征在于，其包含-持料器(140；140'；240)，其能够在模型移动时保持待变形坯料(150；250)相对于模型(130；230)固定，所述持料器(140；140'；240)置于所述框架内(110；210)。5.根据权利要求4所述的电液成型设备(100；100'；100"；200)，其特征在于，包含真空泵(170；270...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉莱斯·阿弗里劳德，朱利恩·菲佐，
申请(专利权)人：ADM二八责任有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU