本发明专利技术公开了一种通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置，装置包括成形模具和用于在所述板材内形成脉冲电流的脉冲电流发生电路，所述成形模具上设置有用于板材成形的成形表面，脉冲电流发生电路设置为能在成形后贴合成形表面的板材上形成脉冲电流，其中，形成脉冲电流的方式可以为直接串联通入脉冲电流，也可以通过电磁成形线圈产生感应脉冲电流。本发明专利技术通过在板材上会形成较大的脉冲电流和对板料施加脉冲电磁力，使板材内部位错空位加速运动和板料产生高频振荡效应，消除板材的回弹和翘曲。和翘曲。和翘曲。
【技术实现步骤摘要】
一种通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置及方法
[0001]本专利技术涉及材料加工成形
，尤其涉及一种通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置及方法。
技术介绍
[0002]板型零件在成形过程中，由于材料的各向异性、压边圈与板材接触不均匀、摩擦不均匀以及板材承受局部载荷等，导致成形后零件内部的残余应力分布不均匀。当模具等施力装置卸载后，板材会发生明显回弹及翘曲。为了消除零件的回弹和翘曲，传统的方法主要有模具补偿和加热等方法。模具补偿法通过反复修改模具形状，以使零件回弹后的形状达到设计要求。
[0003]但是，反复修改模具会显著增加模具成本，并且难以适合于复杂结构零件。而加热法需要将成形后零件加热到一定温度然后保温一段时间，预热时间和保温时间都较长等，效率较低。另外，高温下板材表面容易出现氧化现象。当零件尺寸较大时容易受热不均匀，会造成板材发生开裂、翘曲等问题，严重影响零件质量。
技术实现思路
[0004]本专利技术目的在于提供一种通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置及方法，从而解决上述问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术首先公开了一种通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置，包括成形模具和用于在所述板材内形成脉冲电流的脉冲电流发生电路，所述成形模具上设置有用于板材成形的成形表面，所述脉冲电流发生电路设置为能在成形后贴合所述成形表面的板材上形成脉冲电流。
[0006]进一步的，所述脉冲电流发生电路上设置有可通入脉冲电流的电磁成形线圈，所述电磁成形线圈靠近所述成形表面上的板材设置。
[0007]进一步的，通过所述成形模具成形后的所述板材与成形表面之间设置有弹性垫，或者所述成形模具设置有用于成形后的所述板材震荡的间隙。
[0008]进一步的，所述成形模具包括冲压凸模和冲压凹模，所述成形表面为冲压凹模上设置的可与冲压凸模配合的冲压孔壁，所述冲压凹模的上侧设置有用于板材压边的冲压压边圈，所述电磁成形线圈安装在一线圈骨架内，所述线圈骨架设置有可套设在冲压凹模外的套环，所述套环内设置有侧向驱动板材边缘的所述电磁成形线圈。
[0009]进一步的，所述成形模具包括冲压凸模和冲压凹模，所述成形表面为冲压凹模上设置的可与冲压凸模配合的冲压孔壁，所述冲压凹模的上侧设置有用于板材压边的冲压压边圈，所述电磁成形线圈安装在一线圈骨架内且位于在所述冲压凹模的上方。
[0010]进一步的，所述成形模具包括旋压凹模、旋压轮和用于将板材压紧在旋压凹模上的旋压压边圈，所述成形表面设置在所述旋压凹模上，所述电磁成形线圈跟随设置在所述旋压轮运动方向的后方且靠近所述板材设置。
[0011]进一步的，所述成形模具包括压形凸模和可夹持板材相对所述压形凸模上下运动的压板组件，所述成形表面为设置在压形凸模上侧的成形凸面，所述压板组件包括从上下侧压紧所述板材贴合所述成形凸面的压板。
[0012]进一步的，所述成形模具包括压形凸模和压形凹模，所述压形凸模的上侧设置有成形凸面，所述压形凹模内设置有成形凹面，所述电磁成形线圈设置所述成形凸面和/或成形凹面的内侧，且所述脉冲电流发生电路设置为在所述成形凸面和成形凹面均与板材贴合后对所述电磁成形线圈放电。
[0013]进一步的，所述成形模具包括拉形凸模和拉形凹模，所述成形表面为设置在所述拉形凹模底部的可与所述括拉形凸模配合的拉形沉孔，所述电磁成形线圈设置在所述拉形凸模内，或者所述电磁成形线圈设置在所述拉形沉孔两端的转角处。
[0014]然后，本专利技术公开了一种通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形方法，采用上述任一所述的通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置，包括如下步骤：
[0015]S1、控制成形模具对板材成形，所述板材贴合所述成形表面，所述板材与成形表面之间设置有弹性垫，或者设置有用于所述板材震荡的间隙；
[0016]S2、在成形模具成形完成后，控制脉冲电流发生电路在成形后贴合成形表面的板材上形成脉冲电流，形成所述脉冲电流的方式包括通过所述电磁成形线圈在板材产生感应脉冲电流的方式和所述板材直接通入脉冲电流的方式。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0018]本专利技术通过在板材上形成较大的脉冲电流，板材内部位错空位加速运动，达到消除板材的回弹和翘曲的效果；进一步的，通过模具成形和电磁脉冲消除回弹和翘曲的共同作用，电磁线圈会对成形后的板材形成较大的电磁力，驱动板材向背离线圈方向变形，也会在板材内形成感应脉冲电流，二者共同作用提高了消除板材的回弹和翘曲的效果；同时，通过在板材和成形表面设置弹性垫，从而可以驱动板材产生高频振荡效应，三者共同作用进一步提高了消除板材的回弹和翘曲的效果。
[0019]下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0020]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0021]图1为本专利技术实施例一公开的通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置的成形模具成形的示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例一公开的成形模具卸载后板材回弹或翘曲的示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例一公开的侧推电磁成形线圈消除回弹和翘曲的示意图(板材被夹紧且设置有弹性垫)；
[0024]图4为本专利技术实施例一公开的侧推电磁成形线圈消除回弹和翘曲的示意图(板材未被夹紧)；
[0025]图5为本专利技术实施例一公开的侧推电磁成形线圈消除回弹和翘曲的示意图(板材被夹紧且无弹性垫)；
[0026]图6为本专利技术实施例一公开的压边电磁成形线圈消除回弹和翘曲的示意图(板材
被夹紧且设置有弹性垫)；
[0027]图7为本专利技术实施例一公开的压边电磁成形线圈消除回弹和翘曲的示意图(板材被夹紧且无弹性垫)；
[0028]图8为本专利技术实施例一公开的压边电磁成形线圈消除回弹和翘曲的示意图(板材未被夹紧)；
[0029]图9为本专利技术实施例二公开的成形模具旋压成形示意图；
[0030]图10为本专利技术实施例二公开的旋压成形卸载后板材回弹或翘曲示意图；
[0031]图11为本专利技术实施例二公开的旋压成形时通过电磁成形线圈消除回弹和翘曲的示意图；
[0032]图12为本专利技术实施例二公开的安装有弹性垫后旋压成形时通过电磁成形线圈消除回弹和翘曲的示意图；
[0033]图13为本专利技术实施例三公开的板材高效
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高精度磁脉冲成形装置的成形示意图；
[0034]图14为本专利技术实施例四公开的板材高效
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高精度磁脉冲成形装置的成形示意图；
[0035]图15为本专利技术实施例五公开的板材高效
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高精度磁脉冲成形装置的成形示意图；
[0036]图16为本专利技术实施例六公开的板材高效
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高精度磁脉冲成形装置的成形示意图；
[0037]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置，其特征在于，包括成形模具和用于在板材(3)内形成脉冲电流的脉冲电流发生电路(1)，所述成形模具上设置有用于板材(3)成形的成形表面(4)，所述脉冲电流发生电路(1)设置为能在成形后贴合所述成形表面(4)的板材(3)上形成脉冲电流。2.根据权利要求1所述的通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置，其特征在于，所述脉冲电流发生电路(1)上设置有可通入脉冲电流的电磁成形线圈(2)，所述电磁成形线圈(2)靠近所述成形表面(4)上的板材(3)设置。3.根据权利要求2所述的通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置，其特征在于，通过所述成形模具成形后的所述板材(3)与成形表面(4)之间设置有弹性垫(5)，或者所述成形模具设置有用于成形后的所述板材(3)震荡的间隙。4.根据权利要求2或3所述的通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置，其特征在于，所述成形模具包括冲压凸模(6)和冲压凹模(7)，所述成形表面(4)为冲压凹模(7)上设置的可与冲压凸模(6)配合的冲压孔壁，所述冲压凹模(7)的上侧设置有用于板材(3)压边的冲压压边圈(8)，所述电磁成形线圈(2)安装在一线圈骨架(9)内，所述线圈骨架(9)设置有可套设在冲压凹模(7)外的套环(10)，所述套环(10)内设置有侧向驱动板材(3)边缘的所述电磁成形线圈(2)。5.根据权利要求2或3所述的通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置，其特征在于，所述成形模具包括冲压凸模(6)和冲压凹模(7)，所述成形表面(4)为冲压凹模(7)上设置的可与冲压凸模(6)配合的冲压孔壁，所述冲压凹模(7)的上侧设置有用于板材(3)压边的冲压压边圈(8)，所述电磁成形线圈(2)安装在一线圈骨架(9)内且位于在所述冲压凹模(7)的上方。6.根据权利要求2或3所述的通过电磁脉冲消除回弹和翘曲的板材成形装置，其特征在于，所述成形模具包括旋压凹模(12)、旋压轮(13)和用于将板材(3)压紧在旋压凹模(12)上的旋压压边圈(11)，所述成形表面(4)设置在所述旋...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓辉，杜志浩，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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