一种适合板材加热折弯的模具系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适合板材加热折弯的模具系统与方法，包括由上隔热板

【技术实现步骤摘要】
一种适合板材加热折弯的模具系统与方法


[0001]本专利技术涉及板材加热折弯
，尤其涉及一种适合板材加热折弯的模具系统与方法
。

技术介绍

[0002]目前较为普遍的折弯方式是在室温条件下进行折弯，以镁合金为例，镁合金具有良好的导热性
、
电磁屏蔽性，但在室温条件下进行折弯，折弯处会产生多处裂纹甚至发生断裂，温度是严重影响包含镁合金在内的多种材料发生室温条件下折弯断裂的重要因素
。
业内人士对加热折弯一直都有研究，先通过一定的加热方式加热板材后再放置到折弯模具进行折弯是一种常见方式，但是该方式过程繁琐费时且加热后放置到折弯模具过程中会产生热量损耗，目标加热折弯温度的保证有困难，另外，直接对板材本身进行加热，在提高了板材本身塑性的同时也会一定程度影响折弯后的材料性能
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种适合板材加热折弯的模具系统与方法，其能够针对板材进行加热折弯，且折弯过程的目标加热折弯温度可通过折弯上单元的加热棒
、
折弯下单元与电磁控制单元相连的高频电磁感应线圈进行调节，有效避免包含镁合金在内的多种材料在室温条件下发生折弯断裂与裂纹的产生，目标加热折弯温度调节范围较大，可提高板材折弯品质
、
提升板材折弯效率
。
另外，通过热量传递的方式间接加热板材，在保证目标加热折弯温度的同时，又可降低直接加热板材本身后进行折弯对材料性能的不利影响
。
[0004]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种适合板材加热折弯的模具系统与方法，包括由置于刀具与机床床体（图未示）接触处的上隔热板
、
设置有沿刀刃方向通孔的刀具
、
加热棒组成的折弯上单元，由金属下模具
、
高频电磁感应线圈
、
电磁屏蔽材料
、
绝缘体
、
下隔热板组成的折弯下单元，与板材连接的温度传感器单元以及电磁控制单元组成，除电磁控制单元外，整个模具系统的几何尺寸可依工作需要等比例调整且与机床床体（图未示）相连；通孔放置加热棒对刀具进行加热，目标加热折弯温度可由加热棒进行调节，交变电流在高频电磁感应线圈中产生交变磁场后，处于交变磁场中的金属下模具产生涡流，利用涡流的焦耳热效应加热金属下模具，金属下模具与刀具的目标加热折弯温度相同，板材放置于金属下模具上，金属下模具的温度传递到板材，温度传感器单元测得板材的温度达到目标加热折弯温度后进行折弯，折弯过程中，刀具的温度也同步传递到板材保证目标加热折弯温度
。
[0005]进一步地，所述金属下模具的几何体中心处设有下通孔
。
[0006]进一步地，所述下通孔内设置有高频电磁感应线圈，所述高频电磁感应线圈与金属下模具之间填充具有导热
、
绝缘和耐高温的灌封胶
。
[0007]进一步地，所述电磁屏蔽材料包裹于金属下模具除放置板材一侧的其余表面
。
[0008]进一步地，所述绝缘体置于电磁屏蔽材料外侧靠近下隔热板一端
。
[0009]进一步地，所述下隔热板置于绝缘体下侧与机床床体（图未示）接触处
。
[0010]进一步地，所述通孔的半径及相邻两通孔的间距可依据目标加热折弯温度自主设计与选择
。
[0011]进一步地，所述加热棒的尺寸依据通孔的尺寸进行选择
。
[0012]进一步地，所述电磁控制单元至少包括具有调节高频电磁感应线圈交变电流大小的功能
。
[0013]进一步地，所述高频电磁感应线圈的线圈匝数与尺寸可依据目标加热折弯温度自主设计与选择
。
[0014]本专利技术所述的一种适合板材加热折弯的模具系统与方法的优点和积极效果至少包括：设置在折弯上单元的加热棒
、
折弯下单元与控制单元连接的高频电磁感应线圈可对刀具
、
金属下模具进行加热，模具的温度传递到板材上实现板材的间接加热；加热棒与高频电磁感应线圈可实现大范围的温度调节，从而实现目标加热折弯温度的大范围要求；整个过程操作简单，可有效避免板材折弯断裂与裂纹产生，对提高板材折弯成型品质
、
提升板材折弯成型效率具有积极效果
。
[0015]为了更清楚表达本专利技术的内容，下面通过附图和实施例对本专利技术作进一步非限制性详细说明
。
附图说明
[0016]图1为本专利技术中板材加热折弯方法的实现原理与步骤示意图；图2为本专利技术中加热折弯的模具系统位置与结构示意图；图3为本专利技术中装配有高频电磁感应线圈的金属下模具
A
‑
A
方向的剖视图；图4为本专利技术中折弯上单元的刀具沿
B
‑
B
方向的剖视图
。
[0017]图中：
1、
折弯上单元；
11、
上隔热板；
12、
刀具；
13、
通孔；
14、
加热棒；
2、
折弯下单元；
21、
金属下模具；
211、
下通孔；
22、
高频电磁感应线圈；
23、
电磁屏蔽材料；
24、
绝缘体；
25、
下隔热板；
3、
板材
。
具体实施方式
[0018]以下结合较佳实施例和附图，对于本专利技术的适合板材加热折弯的模具系统与方法作进一步的清楚描述，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，不应被解释为限制本专利技术的范围
。
[0019]参阅图2至图4，适合板材加热折弯的模具系统与方法，包括由置于刀具与机床床体（图未示）接触处的上隔热板（
11
）
、
设置有沿刀刃方向通孔（
13
）的刀具（
12
）组成的折弯上单元（1），由金属下模具（
21
）
、
高频电磁感应线圈（
22
）
、
电磁屏蔽材料（
23
）
、
绝缘体（
24
）
、
下隔热板（
25
）组成的折弯下单元（2），温度传感器单元和电磁控制单元组成，除电磁控制单元外，整个模具系统的几何尺寸可依工作需要等比例调整且与机床床体（图未示）相连；通孔（
13
）放置加热棒（
14
）对刀具（
12
）进行加热，加热目标温度可由加热棒（
14
）进
行调节，交变电流在高频电磁感应线圈（
22
）中产生交变磁场后，处于交变磁场中的金属下模具（
21
）产生涡流，利用涡流的焦耳热效应加热金属下模具（...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适合板材加热折弯的模具系统与方法，其特征在于：包括由置于刀具（
12
）与机床床体（图未示）接触的上隔热板（
11
）
、
设置有沿刀刃方向通孔（
13
）的刀具（
12
）
、
加热棒（
14
）组成的折弯上单元（1），由金属下模具（
21
）
、
高频电磁感应线圈（
22
）
、
电磁屏蔽材料（
23
）
、
绝缘体（
24
）
、
下隔热板（
25
）组成的折弯下单元（2），与板材（3）连接的温度传感器单元以及电磁控制单元组成，除电磁控制单元外，整个模具系统的几何尺寸可依工作需要等比例调整且与机床床体（图未示）相连；通孔（
13
）放置加热棒（
14
）对刀具（
12
）进行加热，目标加热折弯温度可由加热棒（
14
）进行调节，交变电流在高频电磁感应线圈（
22
）中产生交变磁场后，处于交变磁场中的金属下模具（
21
）产生涡流，利用涡流的焦耳热效应加热金属下模具（
21
），金属下模具（
21
）与刀具（
12
）的目标加热折弯温度相同，板材（3）放置于金属下模具（
21
）上，金属下模具（
21
）的温度传递到板材（3），温度传感器单元（4）测得板材（3）的温度达到目标加热折弯温度后进行折弯，折弯过程中，刀具（
12
）的温度也同步传递到板材（3）保证目标加热折弯温度
。2.
根据权利要求1所述的一种适合板材加热折弯的模具系统与方法，其特征在于：所述金属下模具（
21
）的几何体中心处设有下通孔（
211
）
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁方坤，李子一，马立峰，贾伟涛，孔淑萍，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：