[发明专利]爆炸成型的方法和模具装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种借助气体爆炸而对工件进行爆炸成型的方法，在所 述方法中工件被设置在成型模具的容纳空间中，所述容纳空间至少部分 地被液体所充注，并且爆炸是通过点燃爆炸性混合气体引发的，并且涉 及一种借助于爆炸性混合气体对安装在成型模具中的工件实行爆炸成 型的模具装置，其中模具装置具有容纳空间，在所述容纳空间中可装入 工件，并且所述容纳空间至少部分地灌有液体。

背景技术

在CH 409 831中所述的这类方法，将待成型的工件，如一个管道， 置入一个模型中并充入水。用来产生和点燃氢氧爆鸣气的一个包括多电 极的装置被装在一个弹性容器中，如一个塑料袋中。该塑料袋被放在工 件里面并浸入水中，直至袋子完全置于水面之下。通过激活两个电极使 得在水下产生氢氧爆鸣气，该气体聚集在包围该气体的袋子中。通过借 助于火花塞或炽热灯丝点燃在袋子中产生的氢氧爆鸣气，在水下产生压 力波，该压力波把工件压进模型。但是该方法较为昂贵且费时。

发明内容

本发明的目的是在上述类型的爆炸成型的方法和模具装置的基础 上进行如下改善，使该方法和模具装置得到简化并使之适用于大规模生 产。

本发明的上述目的通过一种借助气体爆炸而对工件进行爆炸成型 的方法得以解决，在所述方法中工件被设置在成型模具的容纳空间中， 所述容纳空间至少部分地被液体所充注，并且爆炸是通过点燃爆炸性混 合气体引发的，其中其壁部在横截面上呈闭合形状的工件空腔至少部分 地被灌有液体，且爆炸性混合气体在被点燃前至少部分地处于液体表面 之上，并且，工件包括形成工件固定区域的边缘区域，所述工件固定区 域在点火管道的倾斜的前端和成型模具上的倾斜的接触表面之间受挤 压，从而密封容纳空间。

至少部分混合气体设置在液体表面以上，以确保简单的并且快速的 供给混合气体。尽管在这里该混合气体设置在液体表面以上，距离需要 成型的工件相对较远，然而用根据本发明所述的方法还是可以得到良好 的成型结果。混合气体的爆炸从而形成的爆炸波阵面在这里首先发生在 液体表面以上。这表明，力传递或能量传递足够好地经过气体-液体相 界面，以便得到良好的成型结果。由于容纳空间部分地填充有用作为压 力传递媒介的液体，所以可以减少所需的气体量。和没有液体的爆炸成 型相比，可以极大地避免工件的燃烧。由于在目前的生产过程中的快速 的生产周期，使得成型模具相对较快地达到高温。处于该容纳空间中的 液体不仅用作为压力传递媒介，而且还用于冷却。

在本发明一个较佳的实施例中，该混合气体可以直接的和液体表面 相邻。尽管在这种情况下爆炸波阵面无阻碍的撞击在液体表面上，通过 气体与液体表面接触，可以获得经过气体-液体相界面的较好的力传递。

优选的是该容纳空间可以通过阀门来进行液体充注。该阀门可以确 保对充注过程进行良好的控制以及对液体量进行精确剂量。

在本发明的一个变化中，混合气体可以至少部分地穿过液体进行导 入。由此，在气体量不变的情况下，不同的混合气体总可以得到更高的 压力。这表明，由于气体通过例如水的液体导入，该气体位于如下状态， 即，点燃气体可以导致爆炸压力明显增高。由此还产生了更高的作用于 工件的成型压力。

在本发明一个较佳的实施方式中，容纳空间至少可以部分地通过预 先成型的工件空腔延伸，爆炸波阵面在该工件空腔中扩散。在该工件里 面扩散的爆炸波阵面可以使工件壁很好地成型。这样可以很好地制成例 如管状的工件。

在本发明另一个实施方式中，工件可以在工件固定区内被液体充 注，所述工件在所述固定区内被固定在成型模具上。这样可以保护工件 的固定在模具装置中的端部免于燃烧。在工件固定区内存在的接触面或 者说接触区域，例如在工件和成型模具之间，必须在爆炸成型过程中保 持密封。通过用液体对接触面区域的覆盖，可以简化该区域的结构布置。 液体密封的接触面比例如气体密封的接触面更简单和更经济地制造。

优选的是整个工件空腔可以完全用液体填满。由此，可以使工件的 大量表面免受燃烧损害并同时保证良好的力传递。

更佳的是可以对剩余的无液体的工件空腔至少部分地用爆炸性混 合气体填充。这样确保了混合气体简便快速地填充。