[发明专利]板料电致塑性渐进成形装置

说明书

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，更为具体地说，涉及一种板料电致塑性渐进成形装置。

背景技术

板料电致塑性渐进成形是利用材料在高频电脉冲的作用下变形抗力降低、塑性增加的特性，采用快速原型制造技术中的分层制造思想的一种新兴的成形工艺。板料电致塑性渐进成形利用电致塑性效应，不但能够降低流动应力、提高材料的塑性、改善制品的组织的性能，还能避免加热和热处理的诸多不足，降低设备成本。板料电致塑性渐进成形取消了对特定模具的需求，满足低成本多样式订制或新产品的快速成样调试生产要求，易于实现自动化加工，与传统一次拉深成形相比，能加工出曲面更复杂、延伸率更高的成形件，加工精度和表面质量均较好，板料电致塑性渐进成形发展前景非常广阔。

板料电致塑性渐进成形装置主要由机床、电致塑性电源和刀具头组成，在成形过程中，电致塑性电源提供低压大电流，使用载流较大的导线辅助刀具头导电，刀具头连接机床主轴，机床主轴带动刀具头转动行进，转动的刀具头与板料产生摩擦热使板料局部温度升高，板料加工时为刀具头提供合适的转速，有助于提高板料成形性，如此将电致塑性效应、转动刀具头摩擦热效应相结合，适于提高板材的成形性能和成形精度。

现有的板料电致塑性渐进成形装置中刀具头与机床主轴直接连接，在刀具头转动渐进成形工作过程中，由于刀具头在使用过程中导电，易致使机床带电，危害使用者的生命安全，且刀具头旋转的过程中易致使载流导线绕线，不利于板料电致塑性渐进成形装置的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种板料电致塑性渐进成形装置，更加方便板料电致塑性渐进成形装置的使用，便于板料电致塑性渐进成形。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的板料电致塑性渐进成形装置，包括：机床、电致塑性电源和刀具头组件；

所述机床的工作台上固定有板料夹持架，所述板料夹持架与所述机床的工作台连接处设置绝缘垫，所述板料夹持架用于固定板料；

所述刀具头组件包括刀柄、刀具头、滑环、电刷架、刀具导体环、固体电刷和导电棒；所述滑环套设在所述固体电刷内，且所述滑环的外侧面与所述固体电刷接触配合；所述电刷架设置在所述固体电刷的外部，且所述电刷架通过轴承固定连接所述滑环；

所述刀柄的中部套设在所述滑环内，且两者之间存在间隙，所述刀柄的上部固定连接所述机床的主轴，所述刀柄的下部固定连接所述刀具头，所述刀柄与所述刀具头固定连接处设置绝缘套筒，所述绝缘套筒包裹在所述刀具头与所述刀柄的连接部；

所述滑环的顶部设置锥形滑环支架，所述锥形滑环支架为绝缘支架，所述锥形滑环支架固定支撑所述刀柄，且所述锥形滑环支架固定连接所述滑环；

所述电刷架的底端设置通孔，所述导电棒设置在所述通孔内，且所述导电棒接触连接所述固体电刷，所述固体电刷接触配合所述滑环；

所述刀具导体环固定连接所述刀具头，且所述刀具导体环固定连接所述滑环；

所述电致塑性电源的两极分别连接所述导电棒和板料夹持架。

优选的，上述板料电致塑性渐进成形装置中，所述固体电刷包括两个固体电刷本体，所述固体电刷本体配合使用；所述固体电刷本体均包括电刷支撑架、电刷压块和碳刷；所述电刷支撑架的横轴上设置通孔，所述导电棒通过所述通孔配合连接所述电刷支撑架，所述电刷支撑架和碳刷通过所述电刷压块固定连接，所述碳刷接触配合所述滑环。

优选的，上述板料电致塑性渐进成形装置中，所述固体电刷还包括弹簧，所述电刷支撑架上设置弹簧连接点，所述弹簧固定连接所述弹簧连接点。

优选的，上述板料电致塑性渐进成形装置中，所述滑环的尾部设置下锥形件，所述下锥形件为绝缘锥形件，所述下锥形件固定连接所述刀柄，且所述下锥形件固定支撑所述滑环。

优选的，上述板料电致塑性渐进成形装置中，所述刀具导体环与所述滑环固定连接处设置转接块，所述转接块分别固定连接所述刀具导体环和滑环。

优选的，上述板料电致塑性渐进成形装置中，所述刀具头通过强力夹头和夹头端盖固定连接所述刀柄。

优选的，上述板料电致塑性渐进成形装置中，所述刀具头组件还包括绝缘罩，所述绝缘罩的上端固定连接所述电刷架，所述绝缘罩的下端设置刀具头通孔，所述刀具头穿过所述刀具头通孔。

优选的，上述板料电致塑性渐进成形装置中，所述锥形滑环支架的材质为PEI材料，所述绝缘套筒的材质为PBI材料。

优选的，上述板料电致塑性渐进成形装置中，所述下锥形件的材质为PEI材料。