電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，包括凸模、凹模、壓邊圈、拉深線圈、至少一個(gè)助推線圈組和至少一個(gè)電源系統(tǒng)；凸模與凹模相匹配，拉深線圈嵌在凸模內(nèi)；壓邊圈活動(dòng)設(shè)置在凹模上并位于凸模的外圍，用于將待成形板料壓緊在凹模上；所述電源系統(tǒng)與拉深線圈和每個(gè)助推線圈組均相連，用于控制拉深線圈和助推線圈組是否產(chǎn)生電磁力。其中，凹模也可為矩形或不規(guī)則形狀，拉深線圈與助推線圈組中的助推線圈的截面均為圓形或矩形的紫銅線繞制成的螺旋管線圈，各線圈可由一個(gè)以上的子線圈組合而成。本實(shí)用新型提高了筒形件拉深成形的深度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于材料塑性成形領(lǐng)域，具體為金屬板料的電磁脈沖成形，特別涉及電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的板料拉深成形工藝中，為避免材料的起皺，需要采用壓邊圈輔助成形。如圖1所示為傳統(tǒng)拉深成形時(shí)被成形板料的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。法蘭區(qū)受徑向拉應(yīng)力和切向(圓周方向)壓應(yīng)力，并在徑向和切向分別產(chǎn)生伸長(zhǎng)和壓縮變形，板厚稍有增大，在法蘭外緣厚度增加最大。在凹模圓角處，材料除受徑向拉深外，同時(shí)產(chǎn)生塑性彎曲使板厚減小，材料離開(kāi)凹模圓角后產(chǎn)生反向彎曲(校直)，此處材料為最易斷裂區(qū)域之一。圓筒側(cè)壁受軸向拉伸也為最易斷裂區(qū)域之一。圓筒底部材料處于雙向拉伸狀態(tài)；在凸模圓角處，材料產(chǎn)生塑性彎曲和徑向拉伸，該處材料也均為易斷裂區(qū)。
[0003]針對(duì)上述板料受力狀況的進(jìn)一步分析可知，拉深過(guò)程中，毛坯法蘭在切向壓應(yīng)力作用下，可能產(chǎn)生塑性失穩(wěn)而起皺，甚至使坯料不能通過(guò)凸、凹模間隙，從而使得徑向拉應(yīng)力顯著增大，當(dāng)徑向拉應(yīng)力大于板料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生拉裂。雖然壓邊圈能在一定程度上避免材料起皺，但當(dāng)為了加大拉深深度而壓邊力過(guò)大時(shí)，同樣會(huì)使徑向拉應(yīng)力增大，也會(huì)造成板料拉裂。因此，傳統(tǒng)沖壓工藝是很難提高筒形件的拉深深度的。
[0004]電磁成形技術(shù)具有加工能量易于精確控制、成形速度快、成形工件精度高、模具簡(jiǎn)單及設(shè)備通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。且整個(gè)成形過(guò)程綠色、環(huán)保?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、汽車(chē)工業(yè)、輕化工及儀器儀表、航空航天、兵器工業(yè)等諸多領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。然而，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的板材電磁脈沖成形過(guò)程，主要工藝均是將筒形件的法蘭部分夾死不讓其產(chǎn)生流動(dòng)，而凹模部分的變形方式主要是脹形過(guò)程。其導(dǎo)致了成形件的壁厚分布不均勻，成形深度較淺。因此，有學(xué)者提出了一種電磁脈沖輔助沖壓成形技術(shù)，它的典型成形過(guò)程是采用普通沖壓成形完成零件的大部輪廓成形，避開(kāi)零件的尖角、棱線等難成行部位；然后再用電磁脈沖成形進(jìn)行工件難變形部位的局部成形。這種成形技術(shù)與傳統(tǒng)拉深方法相比，雖然能成形圓角半徑較小的筒形件，改善了凸模圓角處的應(yīng)變分布，但未改善筒形件的法蘭和凹模圓角區(qū)域的受力狀態(tài)，因此對(duì)筒形件的拉深深度沒(méi)有提高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中拉深成形受力狀態(tài)不合理、存在拉裂缺陷和單一電磁拉深成形高度淺等問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種可以大幅度提高拉深極限的電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置。
[0006]本實(shí)用新型提供的一種電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，包括凸模、凹模、壓邊圈、拉深線圈、至少一個(gè)助推線圈組和至少一個(gè)電源系統(tǒng)；凸模與凹模相匹配，拉深線圈嵌在凸模內(nèi)；壓邊圈活動(dòng)設(shè)置在凹模上并位于凸模的外圍，用于將待成形板料壓緊在凹模上；所述電源系統(tǒng)與拉深線圈和每個(gè)助推線圈組均相連，用于控制拉深線圈和助推線圈組是否產(chǎn)生電磁力。其中，凹模也可為矩形或不規(guī)則形狀，拉深線圈與助推線圈組中的助推線圈的截面均為圓形或矩形的紫銅線繞制成的螺旋管線圈，各線圈可由一個(gè)以上的子線圈組合而成。
[0007]優(yōu)選的，所述助推線圈組為多個(gè)，每個(gè)助推線圈組均包括上下位置對(duì)應(yīng)的上助推線圈和下助推線圈，所述上助推線圈嵌在壓邊圈內(nèi)，所述下助推線圈嵌在凹模內(nèi)。
[0008]優(yōu)選的，所述助推線圈組為一個(gè)，所述助推線圈組由側(cè)助推線圈組成，所述側(cè)助推線圈套裝在壓邊圈與凹模交界處的外圍。
[0009]優(yōu)選的，所述電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置還包括一底座，凹模固定安裝在底座上。
[0010]優(yōu)選的，所述電源系統(tǒng)包括多個(gè)電源子系統(tǒng)，所述每個(gè)電源子系統(tǒng)均包括依次串聯(lián)的電源、儲(chǔ)能電容、分壓電阻和控制開(kāi)關(guān)。
[0011]優(yōu)選的，所述拉深線圈、上助推線圈和下助推線圈均與一個(gè)電源子系統(tǒng)相連。
[0012]優(yōu)選的，所述拉深線圈與一個(gè)電源子系統(tǒng)相連，所述助推線圈組中的上助推線圈和下助推線圈串聯(lián)后與另一個(gè)電源子系統(tǒng)相連。
[0013]優(yōu)選的，所述電源系統(tǒng)為一個(gè)，包括電源、儲(chǔ)能電容、分壓電阻和多個(gè)控制開(kāi)關(guān)，所述拉深線圈與一個(gè)控制開(kāi)關(guān)相連，所述助推線圈組中的上助推線圈和下助推線圈串聯(lián)后與另一個(gè)控制開(kāi)關(guān)相連。
[0014]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0015]1、本實(shí)用新型將傳統(tǒng)凸模拉深、電磁脈沖拉深與電磁脈沖助推技術(shù)結(jié)合在一起實(shí)施漸進(jìn)成形，能在每一步拉深的同時(shí)，將兩側(cè)的板料推向凹模中心，以此改變板料的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，改善應(yīng)變分布，以減小筒形件圓角、直壁和底部的拉應(yīng)力，或部分形成壓應(yīng)力。
[0016]2、本實(shí)用新型所提供的裝置能夠精確控制成形能量和板材變形程度，使得在每一成形步驟后板材均能流動(dòng)到預(yù)定位置。
[0017]3、本實(shí)用新型所提供的裝置，所采用的多組側(cè)助推線圈，能夠形成多級(jí)漸進(jìn)拉深成形，使筒形件比傳統(tǒng)工藝?yán)酶睢?br> [0018]4、利用本實(shí)用新型裝置可以提高工件凸緣部位板料的流動(dòng)性，既克服了傳統(tǒng)拉深成形中的拉裂缺陷，提高了板料的成形性能，又克服了單一電磁脈沖拉深成形僅能用于局部成形或淺拉深成形的不足，可大幅提高成形極限、提高筒形件成形深度，有效用于深筒形拉深件的生產(chǎn)。
[0019]5、利用本實(shí)用新型裝置進(jìn)行漸進(jìn)成形，減少每一步成形過(guò)程材料的應(yīng)變率，既可提高筒形件的成形高度，又可減少每一步成形過(guò)程需要的能量，以降低電源系統(tǒng)的總能量、減小設(shè)備規(guī)模降低投資成本。
[0020]6、利用本實(shí)用新型裝置能夠使成形的筒形件的直壁和底部的材料不出現(xiàn)減薄現(xiàn)象，并且厚度均勻，還可使塑性差、難變形的金屬板料易于成形。
[0021]7、本實(shí)用新型裝置通過(guò)采用電磁脈沖拉深與助推的方法，提高材料的變形速率，達(dá)到提高金屬材料的成形極限。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為傳統(tǒng)沖壓工藝?yán)钔残渭r(shí)各區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)；[0023]圖2為電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置示意圖；
[0024]圖3為板料的電磁脈沖助推原理圖；
[0025]圖4為電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置的立體剖視圖；
[0026]圖5為四組電源系統(tǒng)分別串聯(lián)的電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置示意圖；
[0027]圖6為電源系統(tǒng)整體串聯(lián)的電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置示意圖；
[0028]圖7為電磁脈沖單次助推式漸進(jìn)拉深成形裝置示意圖；
[0029]圖8a為實(shí)施例1、3和4中工作初始狀態(tài)示意圖；
[0030]圖Sb為實(shí)施例1、3和4中板料經(jīng)第一次凸模拉深成形后示意圖；
[0031]圖8c為實(shí)施例1、3和4中板料經(jīng)第一次電磁脈沖成形后示意圖；
[0032]圖8d為實(shí)施例1、3和4中板料經(jīng)第二次凸模拉深成形后示意圖；
[0033]圖8e為實(shí)施例1、3和4中板料經(jīng)第二次電磁脈沖成形后示意圖；
[0034]圖8f為實(shí)施例1、3和4中板料經(jīng)第三次凸模拉深成形后示意圖；
[0035]圖8g為實(shí)施例1、3和4中板料經(jīng)第三次電磁脈沖成形后最終示意圖；
[0036]圖9a為實(shí)施例2和5中工作初始狀態(tài)示意圖；
[0037]圖9b為實(shí)施例2和5中板料經(jīng)第一次電磁脈沖成形后示意圖；
[0038]圖9c為實(shí)施例2和5中板料經(jīng)第一次凸模拉深成形后示意圖；
[0039]圖9d為實(shí)施例2和5中板料經(jīng)第二次電磁脈沖成形后示意圖；
[0040]圖9e為實(shí)施例2和5中板料經(jīng)第二次凸模拉深成形后示意圖；
[0041]圖9f為實(shí)施例2和5中板料經(jīng)第三次電磁脈沖成形后最終示意圖；
[0042]圖中各零部件的標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0043]1:凸模、2:拉深線圈、3:壓邊圈、4:第三上助推線圈、5:第二上助推線圈、6:第一上助推線圈、7:被成形板料、8:底座、9:凹模、10:第三下助推線圈、11:第二下助推線圈、12:第一下助推線圈、16:側(cè)助推線圈。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明。在此需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明用于幫助理解本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。此夕卜，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0045]實(shí)施例一:
[0046]如圖2-4所示為本實(shí)用新型所述電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，包括凸模1、凹模9、壓邊圈3、拉深線圈2、三個(gè)助推線圈組和電源系統(tǒng)；凸模I與凹模9相匹配，拉深線圈2嵌在凸模I內(nèi)；壓邊圈3活動(dòng)設(shè)置在凹模9上并位于凸模I的外圍，用于將待成形待成形板料7壓緊在凹模9上；凹模9固定安裝在底座8上。當(dāng)然本實(shí)用新型中也可以不設(shè)置底座8。
[0047]每個(gè)助推線圈組均包括上下位置對(duì)應(yīng)的上助推線圈和下助推線圈，本實(shí)施例中第一上助推線圈6和第一下助推線圈12構(gòu)成第一個(gè)助推線圈組，第二上助推線圈5和第二下助推線圈11構(gòu)成第二個(gè)助推線圈組，第三上助推線圈4和第三下助推線圈10構(gòu)成第三個(gè)助推線圈組，第一上助推線圈6、第二上助推線圈5和第三上助推線圈4嵌在壓邊圈3內(nèi)，第一下助推線圈12、第二下助推線圈11和第三下助推線圈10嵌在凹模9內(nèi)。
[0048]所述電源系統(tǒng)包括多個(gè)電源子系統(tǒng)，即第一電源子系統(tǒng)13-1、第二電源子系統(tǒng)13-2、第三電源子系統(tǒng)13-3、第四電源子系統(tǒng)13_4、第五電源子系統(tǒng)13-5、第六電源子系統(tǒng)13-6、第七電源子系統(tǒng)13-7，所述每個(gè)電源子系統(tǒng)均包括依次串聯(lián)的電源、儲(chǔ)能電容、分壓電阻和開(kāi)關(guān)。所述拉深線圈2、第一上助推線圈6、第二上助推線圈5、第三上助推線圈4、第一下助推線圈12、第二下助推線圈11和第三下助推線圈10均與一個(gè)電源子系統(tǒng)相連。
[0049]采用上述電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置進(jìn)行拉深成形的方法具體包括:
[0050]如圖8a所示，首先將待成形板料7置于壓邊圈3與凹模9之間，此時(shí)待成形板料7位于初始板料位置7-1，凸模I下端位于第一凸模位置1-1，保持待成形板料7的邊緣與凹模9的邊緣對(duì)齊；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第二凸模位置1-2，將凸模I底部的待成形板料7壓入凹模9內(nèi)，拉深至第二板料位置7-2，實(shí)施預(yù)成形，如圖Sb所示；分別對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1、第四電源子系統(tǒng)13_4和第五電源子系統(tǒng)13-5的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一電源子系統(tǒng)13-1、第四電源子系統(tǒng)13-4和第五電源子系統(tǒng)13-5中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第一上助推線圈6和第一下助推線圈12同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第三板料位置7-3，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖Sc所示；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第三凸模位置1-3，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被拉深至第四板料位置7_4，如圖8d所示；分別對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1、第三電源子系統(tǒng)13-3和第六電源子系統(tǒng)13-6的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一電源子系統(tǒng)13-1、第三電源子系統(tǒng)13-3和第六電源子系統(tǒng)13-6中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第二上助推線圈5、第二下助推線圈11同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第五板料位置7-5，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖8e所示；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第四凸模位置1_4，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被拉深至第六板料位置7-6，如圖8f所示；分別對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1、第二電源子系統(tǒng)13-2、第七電源子系統(tǒng)13-7的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一電源子系統(tǒng)13-1、第二電源子系統(tǒng)13-2、第七電源子系統(tǒng)13-7中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第三上助推線圈4、第三下助推線圈10同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第七板料位置7-7，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖8g所不，最終完成板料的深拉深成形。
[0051]實(shí)施例二:
[0052]采用實(shí)施例一中所述的電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，進(jìn)行拉深成形的方法具體包括:
[0053]首先將待成形板料7置于壓邊圈3與凹模9之間，此時(shí)待成形板料7位于初始板料位置7-1，凸模I下端位于第一凸模位置1-1，保持待成形板料7的邊緣與第一上助推線圈6、第一下助推線圈12的內(nèi)邊緣對(duì)齊，如圖9a所示；分別對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1、第四電源子系統(tǒng)13_4、第五電源子系統(tǒng)13-5的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一電源子系統(tǒng)13-1、第四電源子系統(tǒng)13-4、第五電源子系統(tǒng)13-5中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第一上助推線圈6、第一下助推線圈12同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第二板料位置7-2，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖9b所示；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第二凸模位置1-2，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被拉深至第三板料位置7-3，如圖9c所示；分別對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1、第三電源子系統(tǒng)13-3、第六電源子系統(tǒng)13-6的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一電源子系統(tǒng)13-1、第三電源子系統(tǒng)13-3、第六電源子系統(tǒng)13-6中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第二上助推線圈5、第二下助推線圈11同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第四板料位置7_4，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖9d所示；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第三凸模位置1-3，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被拉深至第五板料位置7-5，如圖9e所示；分別對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1、第二電源子系統(tǒng)13-2、第七電源子系統(tǒng)13-7的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一電源子系統(tǒng)13-1、第二電源子系統(tǒng)13-2、第七電源子系統(tǒng)13-7中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第三上助推線圈4、第三下助推線圈10同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第六板料位置7-6，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖9f所示，最終完成板料的深拉深成形。
[0054]實(shí)施例三:
[0055]如圖5所示為本實(shí)用新型所述電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，包括凸模1、凹模9、壓邊圈3、拉深線圈2、三個(gè)助推線圈組和電源系統(tǒng)。除電源系統(tǒng)外，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)完全相同，在此不再重復(fù)說(shuō)明。
[0056]所述電源系統(tǒng)包括多個(gè)電源子系統(tǒng)，即第一電源子系統(tǒng)13-1、第二電源子系統(tǒng)13-2、第三電源子系統(tǒng)13-3、第四電源子系統(tǒng)13_4，所述每個(gè)電源子系統(tǒng)均包括依次串聯(lián)的電源、儲(chǔ)能電容、分壓電阻和開(kāi)關(guān)。
[0057]所述拉深線圈2與第一電源子系統(tǒng)13-1相連，第一上助推線圈6與第一下助推線圈12串聯(lián)后，與第二電源子系統(tǒng)13-2相連，第二上助推線圈5與第二下助推線圈11串聯(lián)后，與第三電源子系統(tǒng)13-3相連，第三上助推線圈4與第三下助推線圈10串聯(lián)后，與第四電源子系統(tǒng)13_4相連。
[0058]采用上述電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置進(jìn)行拉深成形的方法具體包括:
[0059]如圖8a所示，首先將待成形板料7置于壓邊圈3與凹模9之間，此時(shí)待成形板料7位于初始板料位置7-1，凸模I下端位于第一凸模位置1-1，保持待成形板料7的邊緣與凹模9的邊緣對(duì)齊；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第二凸模位置1-2，將凸模I底部的待成形板料7壓入凹模9內(nèi)，拉深至第二板料位置7-2，實(shí)施預(yù)成形，如圖Sb所示；分別對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1、第二電源子系統(tǒng)13-2的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一電源子系統(tǒng)13-1、第二電源子系統(tǒng)13-2中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第一上助推線圈6、第一下助推線圈12同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第三板料位置7-3，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖Sc所示；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第三凸模位置1-3，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被拉深至第四板料位置7-4，如圖8d所示；分別對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1、第三電源子系統(tǒng)13-3的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一電源子系統(tǒng)13-1、第三電源子系統(tǒng)13-3中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第二上助推線圈5、第二下助推線圈11同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第五板料位置7-5，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖8e所示；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第四凸模位置1-4，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被拉深至第六板料位置7-6，如圖8f所示；分別對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1、第四電源子系統(tǒng)13_4的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一電源子系統(tǒng)13-1、第四電源子系統(tǒng)13-4中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第三上助推線圈
4、第三下助推線圈10同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第七板料位置7-7，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹I旲9的中心，并流入凹I旲9內(nèi)，如圖8g所不,最終完成板料的深拉深成形。
[0060]實(shí)施例四:
[0061]如圖6所示為本實(shí)用新型所述電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，包括凸模1、凹模9、壓邊圈3、拉深線圈2、三個(gè)助推線圈組和電源系統(tǒng)。除電源系統(tǒng)外，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)完全相同，在此不再重復(fù)說(shuō)明。
[0062]所述電源系統(tǒng)包括串聯(lián)的電源、儲(chǔ)能電容、分壓電阻和開(kāi)關(guān)(包括第一開(kāi)關(guān)15-1、第二開(kāi)關(guān)15-2、第三開(kāi)關(guān)15-3、第四開(kāi)關(guān)15_4)。所述拉深線圈2與第一開(kāi)關(guān)15_1相連，第一上助推線圈6與第一下助推線圈12串聯(lián)后，與第二開(kāi)關(guān)15-2相連，第二上助推線圈5與第二下助推線圈11串聯(lián)后，與第三開(kāi)關(guān)15-3相連，第三上助推線圈4與第三下助推線圈10串聯(lián)后，與第四開(kāi)關(guān)15-4相連。
[0063]采用上述電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置進(jìn)行拉深成形的方法具體包括:
[0064]如圖8a所示，首先將待成形板料7置于壓邊圈3與凹模9之間，此時(shí)待成形板料7位于初始板料位置7-1，凸模I下端位于第一凸模位置1-1，保持待成形板料7的邊緣與凹模9的邊緣對(duì)齊；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第二凸模位置1-2，將凸模I底部的待成形板料7壓入凹模9內(nèi)，拉深至第二板料位置7-2，實(shí)施預(yù)成形，如圖Sb所示；對(duì)電源系統(tǒng)的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一開(kāi)關(guān)15-1和第二開(kāi)關(guān)15-2，斷開(kāi)第三開(kāi)關(guān)15-3和第四開(kāi)關(guān)15_4，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第一上助推線圈6、第一下助推線圈12同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第三板料位置7-3，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖8c所示；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第三凸模位置1-3，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被拉深至第四板料位置7-4，如圖8d所示；對(duì)電源系統(tǒng)的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一開(kāi)關(guān)15-1和第三開(kāi)關(guān)15-3，斷開(kāi)第二開(kāi)關(guān)15-2和第四開(kāi)關(guān)15_4，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第二上助推線圈5、第二下助推線圈11同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第五板料位置7-5，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖Se所示；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第四凸模位置1-4，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被拉深至第六板料位置7-6，如圖8f所示；對(duì)電源系統(tǒng)的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一開(kāi)關(guān)15-1和第四開(kāi)關(guān)15-4，斷開(kāi)第二開(kāi)關(guān)15-2和第三開(kāi)關(guān)15-3，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與第三上助推線圈4、第三下助推線圈10同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第七板料位置7-7，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖8g所示，最終完成板料的深拉深成形。
[0065]實(shí)施例五:
[0066]如圖7所示為本實(shí)用新型所述電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，包括凸模1、凹模9、壓邊圈3、拉深線圈2、一個(gè)助推線圈組和電源系統(tǒng)。
[0067]所述助推線圈組由側(cè)助推線圈16組成，所述側(cè)助推線圈16套裝在壓邊圈3與凹模9交界處的外圍。所述電源系統(tǒng)包括第一電源子系統(tǒng)13-1和第二電源子系統(tǒng)13-2 ;拉深線圈2與第一電源子系統(tǒng)13-1相連，側(cè)助推線圈16與第二電源子系統(tǒng)13-2相連；其余部分結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)完全相同，在此不再重復(fù)說(shuō)明。
[0068]采用上述電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置進(jìn)行拉深成形的方法具體包括:
[0069]首先將待成形板料7置于壓邊圈3與凹模9之間，此時(shí)待成形板料7位于初始板料位置7-1，凸模I下端位于第一凸模位置1-1，保持待成形板料7的邊緣與凹模9的邊緣對(duì)齊；分別對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1、第二電源子系統(tǒng)13-2的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；同時(shí)閉合第一電源子系統(tǒng)13-1、第二電源子系統(tǒng)13-2中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2與側(cè)助推線圈16同時(shí)產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第二板料位置7-2，與此同時(shí)待成形板料7在壓邊圈3與凹模9之間的部分被電磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9內(nèi)，如圖9b所示；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第二凸模位置1-2，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被拉深至第三板料位置7-3，如圖9c所示；對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；閉合第一電源子系統(tǒng)13-1中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到第四板料位置7_4，如圖9d所示；通過(guò)下壓力使凸模I下行至第三凸模位置1-3，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被拉深至第五板料位置7-5，如圖9e所示；對(duì)第一電源子系統(tǒng)13-1的儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到成形電壓后，斷開(kāi)充電回路；閉合第一電源子系統(tǒng)13-1中的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電容通過(guò)電纜對(duì)成形線圈放電，拉深線圈2產(chǎn)生電磁力，使待成形板料7位于凸模I下部的部分被電磁力推送到7-6所示的位置，如圖9f所不，最終完成板料的深拉深成形。
[0070]以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，但本實(shí)用新型不應(yīng)該局限于該實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。所以凡是不脫離本實(shí)用新型所公開(kāi)的精神下完成的等效或修改，都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，其特征在于，包括凸模(I)、凹模(9)、壓邊圈(3)、拉深線圈(2)、至少一個(gè)助推線圈組和至少一個(gè)電源系統(tǒng)；凸模(I)與凹模(9)相匹配，拉深線圈⑵嵌在凸模⑴內(nèi)；壓邊圈⑶活動(dòng)設(shè)置在凹模(9)上并位于凸模⑴的外圍，用于將待成形板料(7)壓緊在凹模(9)上；所述電源系統(tǒng)與拉深線圈(2)和每個(gè)助推線圈組均相連，用于控制拉深線圈(2)和助推線圈組是否產(chǎn)生電磁力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，其特征在于，所述助推線圈組為多個(gè)，每個(gè)助推線圈組均包括上下位置對(duì)應(yīng)的上助推線圈和下助推線圈，所述上助推線圈嵌在壓邊圈(3)內(nèi)，所述下助推線圈嵌在凹模(9)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，其特征在于，所述助推線圈組為一個(gè)，所述助推線圈組由側(cè)助推線圈(16)組成，所述側(cè)助推線圈(16)套裝在壓邊圈⑶與凹模(9)交界處的外圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，其特征在于，所述電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置還包括一底座(8)，凹模(9)固定安裝在底座(8)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，其特征在于，所述電源系統(tǒng)包括多個(gè)電源子系統(tǒng)，所述每個(gè)電源子系統(tǒng)均包括依次串聯(lián)的電源、儲(chǔ)能電容、分壓電阻和控制開(kāi)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，其特征在于，所述拉深線圈(2)、上助推線圈和下助推線圈均與一個(gè)電源子系統(tǒng)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，其特征在于，所述拉深線圈(2)與一個(gè)電源子系統(tǒng)相連，所述助推線圈組中的上助推線圈和下助推線圈串聯(lián)后與另一個(gè)電源子系統(tǒng)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形裝置，其特征在于，所述電源系統(tǒng)為一個(gè)，包括電源、儲(chǔ)能電容、分壓電阻和多個(gè)控制開(kāi)關(guān)，所述拉深線圈(2)與一個(gè)控制開(kāi)關(guān)相連，所述助推線圈組中的上助推線圈和下助推線圈串聯(lián)后與另一個(gè)控制開(kāi)關(guān)相連。
【文檔編號(hào)】B21D22/20GK203459493SQ201320569798
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】莫健華, 方進(jìn)秀, 崔曉輝, 李建軍, 黃亮, 李?yuàn)^強(qiáng) 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)