[发明专利]自阻电加热渐进成形加热电路智能通断装置

说明书

本发明公开了一种自阻电加热渐进成形加热电路智能通断装置。针对自阻电加热渐进成形实际加工过程中手动控制加热电路通断产生的弊端，本发明采用一个压力传感器实时监测成形工具头与板料的接触情况，通过压力传感器实时检测出的压力数值信号经过变送器、模数转换器传递给单片机，由单片机对实时的压力值大小进行判断继而控制位于加热电路中的继电器开关，最终实现加热电路能够自动通断的效果。本发明能够有效地避免人工手动操作加热电路通断时，工具头与板材接近产生电弧而烧穿成形件现象的发生，起到保护成形工具头，增加其使用寿命，并保证加工连续性，提高成形件精度的作用。

技术领域

本发明涉及板料塑性成形技术领域，具体涉及一种自阻电加热渐进成形加热电路智能通断装置。

背景技术

渐进成形技术是一种新型无模成形工艺，该技术在小批量、多品种的生产模式下具有柔性高、开发周期短、成本低等特点。近年来，航空航天部门对轻质合金类钣金零件的需求日益增加，然而，这些轻质合金在室温下塑性差，成形困难，常温下的渐进成形技术难以胜任这类材料的精确成形。为了克服该类材料在室温下的成形缺陷，在原渐进成形技术的基础上，采取了对板材通大电流瞬间产生大量焦耳热的自阻电加热方式来加工该类材料。自阻电加热渐进成形技术能很好地解决这类材料在常温下成形性能差的问题，该技术的提出推动了渐进成形技术的发展，在航空航天领域对常温下塑性差的轻质合金的成形制造具有重大意义。

目前，国内外学者主要在成形装置、成形工艺参数、成形轨迹策略等方面对自阻电加热渐进成形技术展开研究，而在自阻电加热渐进成形的加热方式方法上鲜有探索。根据自阻电加热渐进成形的工艺特点，成形过程中需要对加热电路进行适时的通断操作。就目前的研究现状来看，成形时加热电路的通断基本都是通过手动操作完成的，具体步骤是：成形开始时，待成形工具头与板料刚好完全接触时，导通加热电路；成形结束后，成形工具头与板料脱离，切断加热电路。这种手动操作加热电路通断的方式不需要复杂的设备，全凭操作者的操作经验。实践表明，此种操作方式在实验过程中会存在种种的弊端，比如：工具头与板料接触时接通加热电路的瞬间会产生电弧，电弧产生的高温会烧穿成形板料，损坏成形工具头，严重破坏加工的连续性。对于此操作弊端，国内外还没有学者提出相应的解决方案。本发明的目的就是设计一种自阻电加热渐进成形加热电路自动通断装置，消除手动操作加热电路带来的弊端。

发明内容

本发明的目的是针对自阻电加热渐进成形加工过程中手动控制加热电路通断存在的弊端提供一种加热电路智能通断装置。本发明在渐进成形装置的底部放置了一个压力传感器，用来实时监测成形工具头与板料的接触情况，测量出的压力数值信号通过控制电路的传递、转换、判断，最终驱动位于加热电路中的继电器开关实现加热电路的智能通断。本发明对自阻电加热渐进成形加热电路的通断进行了自动化控制，避免了因手动控制加热电路产生的弊端，很好地辅助了自阻电加热渐进成形工艺。

为了解决背景技术中所存在的问题，本发明采用以下技术方案：包括：在成形装置(4)的底部放置一个木块(2)(木块(2)中间事先挖出一个压力传感器(6)般形状的凹槽，同时打了一个孔以放置压力传感器(6)的输出信号线)。将压力传感器(6)放入木块(2) 的凹槽内，并接上信号输出线。在成形装置(4)和木块(2)中间有一层薄木板(3)，使得成形装置(4)和压力传感器(6)绝缘隔离，同时用两个内六角螺栓将薄木板(3)与成形装置(4)锁紧。本发明中的加热电路包括成形工具头(7)、金属电极(8)(10)、加工板料(5)、直流电源(13)、控制电路(15)。控制电路(15)根据加工中的实际情况对加热电路的通断进行控制。