【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁成形，具体涉及一种用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置及成形方法。
技术介绍
1、氢燃料电池在新一轮能源变革中发挥着至关重要的作用，双极板作为氢燃料电池中的重要部件，其质量直接决定了燃料电池电堆输出功率的大小和使用寿命的长短。然而，由于双极板流道结构精密微细，在加工过程中存在难成形、易破裂和回弹大等制造难题。
2、现有制作双极板流道结构等复杂微结构的电磁成形方法主要适用于电导率较高的材料，针对电导率较低的材料通常需要使用电导率较高的材料作为驱动板来推动工件变形，导致现有的电磁成形方法中每成形一件具有复杂微结构的零件就需要消耗一块驱动板，并且驱动板的存在导致材料的变形过程难以控制，使得包含双极板在内的具有复杂微结构的零件成形精度低。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种控形能力强、成形精度高且不易开裂的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置及成形方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，包括相互配合压紧的上模架和下模架，所述下模架上设有冲头，所述冲头上侧设有用于容纳流体的空腔，所述冲头下侧设有用于驱动冲头在所述空腔中运动的电磁驱动机构，所述上模架上设有凹模，在所述电磁驱动机构的电磁力作用下，所述冲头沿空腔做靠近凹模的运动，冲击流体在板料上成形复杂微结构。
4、作为上述技术方案的进一步改进：
6、包括用于对板料进行加热处理的加热机构，所述加热机构设置在凹模上。
7、包括用于对板料产生电致塑性效应的电流辅助机构和用于冷却板料的冷却机构。
8、所述电流辅助机构包括电极夹头，所述电极夹头与板料连接形成电回路，所述冷却机构包括液氮罐和液氮开关，所述液氮罐与液氮开关通过管路连通、并与板料通过通道连通。
9、包括弹性垫，所述弹性垫容纳在空腔中。
10、包括用于产生侧向电磁力的侧推线圈。
11、所述电磁驱动机构包括线圈，所述线圈设在冲头远离上模架的一侧。
12、作为一个总的专利技术构思，本专利技术另一方面提供了一种应用于上述用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置的成形方法，包括以下步骤：
13、s1：将上、下模进行安装，将凹模安装在上模上；
14、s2：将板料安装在上下模之间，压紧上模；
15、s3：接通电源，电磁驱动机构放电产生电磁力驱动流体冲击板料，在板料上成形复杂微结构。
16、作为上述技术方案的进一步改进：
17、当流体为气体时，在s1中，将气体控制机构与空腔安装连通，在s2中，打开气体控制机构。
18、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，电磁驱动机构放电产生电磁力，驱动冲头沿空腔做靠近凹模的运动，驱动空腔中的流体冲击板料，成形复杂微结构。不局限于双极板的制造，同样适用于其他具有复杂微结构的任意材质零件。适用于大多数合金材料，不需要设置电导率较高的驱动板，减少了驱动板的消耗，能够利用电磁流体形成的瞬态极高压强和优异控形能力，实现复杂微结构的高精度制造，电磁力驱动流体的成形方式还能够使板料不易开裂。
19、本专利技术的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形方法，仅需设计单面模具，降低了复杂模具的设计成本，避免了凸凹模合模过程中造成的零件表面刮痕及凸凹模配合问题，提高了板料的表面光洁度；该种电磁冲击流体成形方法是一种高应变率成形方法，成形过程中形成瞬态极高压强，流体可实现力在板料上的均匀分布，使板料在厚度方向上均匀减薄，避免圆角区域过度减薄而发生开裂，具有优异的控形能力；还可以直接一步成形复杂微结构，减少成形工序，避免加工过程中的模具更换；其中电流辅助成形实施例通入高密度脉冲电流可降低板料的抗拉强度和屈服强度，同时板料在瞬态高温下发生组织相变，可避免板料成形过程中发生回弹。
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1.一种用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，包括相互配合压紧的上模架(1)和下模架(2)，其特征在于：所述下模架(2)上设有冲头(3)，所述冲头(3)上侧设有用于容纳流体的空腔(4)，所述冲头(3)下侧设有用于驱动冲头(3)在所述空腔(4)中运动的电磁驱动机构(5)，所述上模架(1)上设有凹模(6)，在所述电磁驱动机构(5)的电磁力作用下，所述冲头(3)沿空腔(4)做靠近凹模(6)的运动，冲击流体在板料(100)上成形复杂微结构。
2.根据权利要求1所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，其特征在于：包括用于往空腔(4)中充气的气体控制机构(7)。
3.根据权利要求2所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，其特征在于：包括用于对板料(100)进行加热处理的加热机构(8)，所述加热机构(8)设置在凹模(6)上。
4.根据权利要求1所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，其特征在于：包括用于对板料(100)产生电致塑性效应的电流辅助机构(9)和用于冷却板料(100)的冷却机构(10)。
5.根据权利要求4所
6.根据权利要求1所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，其特征在于：包括弹性垫(14)，所述弹性垫(14)容纳在空腔(4)中。
7.根据权利要求1所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，其特征在于：包括用于产生侧向电磁力的侧推线圈(15)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，其特征在于：所述电磁驱动机构(5)包括线圈，所述线圈设在冲头(3)远离上模架(1)的一侧。
9.一种用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形方法，应用于上述1至8中任一项所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置中，其特征在于：包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形方法，其特征在于：当流体为气体时，在S1中，将气体控制机构(7)与空腔(4)安装连通，在S2中，打开气体控制机构(7)。
...【技术特征摘要】
1.一种用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，包括相互配合压紧的上模架(1)和下模架(2)，其特征在于：所述下模架(2)上设有冲头(3)，所述冲头(3)上侧设有用于容纳流体的空腔(4)，所述冲头(3)下侧设有用于驱动冲头(3)在所述空腔(4)中运动的电磁驱动机构(5)，所述上模架(1)上设有凹模(6)，在所述电磁驱动机构(5)的电磁力作用下，所述冲头(3)沿空腔(4)做靠近凹模(6)的运动，冲击流体在板料(100)上成形复杂微结构。
2.根据权利要求1所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，其特征在于：包括用于往空腔(4)中充气的气体控制机构(7)。
3.根据权利要求2所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，其特征在于：包括用于对板料(100)进行加热处理的加热机构(8)，所述加热机构(8)设置在凹模(6)上。
4.根据权利要求1所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，其特征在于：包括用于对板料(100)产生电致塑性效应的电流辅助机构(9)和用于冷却板料(100)的冷却机构(10)。
5.根据权利要求4所述的用于复杂微结构制造的电磁冲击流体成形装置，其特征在于：所述电流辅...
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