[发明专利]磁致介质加压的板材充液拉深成形装置及方法

权利要求书

1.一种磁致介质加压的板材充液拉深成形装置，其特征在于：所述装置包括凸模(1)、凹模(2)、压边圈(3)、下柱塞(4)、第一线圈(6)、第二线圈(7)和磁控单元(8)；压边圈(3)位于凹模(2)之上，凹模(2)与下柱塞(4)所形成的封闭的液室腔(5)用于容纳磁致介质，凸模(1)可穿过压边圈(3)带动板坯(9)下行进入凹模(2)与下柱塞(4)所形成的封闭的液室腔(5)内，第一线圈(6)设置在凹模(2)与压边圈(3)所形成的法兰区(10)外侧周围，第二线圈(7)设置在下柱塞(4)的拉杆上，磁控单元(8)用于控制第一线圈(6)、第二线圈(7)所产生的磁场大小，进而分别控制法兰区(10)内磁致介质的粘度、液室腔(5)内磁致介质的粘度。

2.一种利用权利要求1所述成形装置的磁致介质加压的板材充液拉深成形方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的；

步骤一、制备所需的流固耦合状态的磁致介质，并控制其固相率占50％～80％；步骤二、控制下柱塞(4)工作端面的初始位置：下柱塞(4)的工作端面距离凹模(2)上端面的距离为凹模总深度H的三分之一；步骤三、向凹模(2)与下柱塞(4)所形成的封闭的液室腔(5)内注满上述磁致介质；步骤四、将板坯(9)放置于凹模(2)上端面上；步骤五、将压边圈(3)下移至板坯(9)上；步骤六、利用磁控单元(8)控制下柱塞(4)处的第二线圈(7)所产生的磁场强度发生改变，使液室腔(5)内磁致介质分布状态发生变化进而改变液室腔(5)内磁致介质的粘度；使磁致介质起到柔性背压作用；步骤七、利用磁控单元(8)控制压边圈(3)处第一线圈(6)所产生的磁场强度发生改变，使法兰区(10)内磁致介质也发生变化进而改变法兰区(10)内磁致介质的粘度；使法兰区(10)内溢流压力保持在与液室腔(5)内压力一致；步骤八、凸模(1)下移带动板料(9)做充液拉深变形；步骤九、完成充液拉深成形后，下柱塞(4)与凸模(1)同步做后退运动；步骤十、移除凸模(1)，通过磁控单元(8)卸去不同部位的磁场；移去压边圈(3)，取出充液拉深成形工件。

3.根据权利要求2所述的磁致介质加压的板材充液拉深成形方法，其特征在于：步骤一中所述磁致介质按质量份数比由7份羰基铁粉、2份合成油或乙二醇、1份表面活性剂组成。