[发明专利]一种电流辅助电磁冲裁加工装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种电流辅助电磁冲裁加工装置及其控制方法，其装置包括凸模、凹模、两个加热电极、凸模回复件、助推线圈组、驱动片、加热件和电磁驱动件；所述加热电级固定于所述凹模上，待成形板料固定于所述加热电极上；所述凸模包括固定部和成形部；所述成形部和所述凹模相适配；所述驱动片固定于所述固定部上方；所述助推线圈组与所述电磁驱动件电连接；所述助推线圈组固定设置于所述外固定框内壁上且与所述驱动片相正对设置；所述成形部穿出所述外固定框以实现对待成形板料的冲裁。本发明公开一种电流辅助电磁冲裁加工装置采用的电流加热辅助电磁冲裁，能够解决非晶合金现在无法使用传统工艺进行冲裁加工的问题。

技术领域

本发明涉及非晶合金材料塑性成形技术领域，尤其是一种电流辅助电磁冲裁加工装置及其控制方法。

背景技术

非晶合金是一类新的工程材料，此种材料具有高强度、高弹性、耐腐蚀性以及熔融状态下可加工性等特性。非晶合金的原子结构排列并非是晶态合金的长程有序模式。非晶材料的获得一般地通过使熔融合金以“足够快”的冷却速率从结晶相的融化温度以上冷却至非晶相的“玻璃转化温度”以下，从而避免合金晶体的成核和生长。早期的非晶材料的“临界冷却速率”是极高的。因此，常规的加工工艺并不适用于如此高的冷却速率。因为这些非晶合金的临界冷却速率严重地限制了由非晶合金制成的部件尺寸，所以早期的非晶合金加工生产受到了限制。

多年来，确定的是“临界冷却速率”很大程度上取决于非晶合金的化学组成。因此，大量的研究都集中于研发具有更低的临界冷却速率的新的合金组成。而如今，一些新的非晶合金系统的特征在于临界速率低至几摄氏度/秒，这允许比之前可实现的非晶相现象有更多的处理和成形方式。

近来，已经研发出通过对非晶合金材料进行均匀加热，使用快速电容器放电成形工具将其热塑性成形为一定形状来克服这些常规方法的许多局限的方法。电容器放电成形利用储存于电容器内的电能的释放在几毫秒或更短的时间内均匀地将非晶合金材料的样品加热到在非晶合金玻璃化转变温度与合金的平衡熔点之间的预定“处理温度”。从而，我们找到利用在电流辅助加热方法使非晶合金加热到“处理温度”后进行冲裁加工的方法。

由于非晶合金优异的性能，现已用于航空航天、军事兵器、电子机械等诸多领域，应用前景十分广泛。然而目前其加工成形的难度在一定程度上限制了其应用的推广，现利用在电流辅助加热使非晶合金加热到“处理温度”同时结合电磁助推冲裁的方法，对非晶合金材料进行冲裁加工。采用电磁冲裁的方式，具有冲裁加工能量易于精确控制、冲裁速度快、加工精度高等特点,改善非晶合金零件断面质量。一定程度上丰富了非晶合金的加工工艺，为其更广泛的应用于各个方面提供了更大可能。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种冲裁加工能量易于精确控制、冲裁速度快、加工精度高的电流辅助电磁冲裁加工装置及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术措施：

一种电流辅助电磁冲裁加工装置，包括凸模、凹模、两个加热电极、凸模回复件、助推线圈组、驱动片、加热件和电磁驱动件；所述加热电级固定于所述凹模上，待成形板料固定于所述加热电极上；所述凸模包括固定部和成形部；所述成形部和所述凹模相适配；所述凸模回复件包括回复弹簧、导向杆和外固定框；所述导向杆穿过所述固定部固定于所述外固定框内，所述回复弹簧套设于所述导向杆上；所述驱动片固定于所述固定部上方；所述助推线圈组与所述电磁驱动件电连接；所述助推线圈组固定设置于所述外固定框内壁上且与所述驱动片相正对设置；所述成形部穿出所述外固定框以实现对待成形板料的冲裁。

作为进一步改进，所述凹模设置于所述凸模下方；所述固定部呈长方形状，所述成形部呈圆柱状且垂直设置于所述固定部的中心处下方。

作为进一步改进，所述导向杆的数量为四根，对称设置于所述成形部四周；所述回复弹簧的数量为八个，分别套设在所述固定部上下方的导向杆上。