[发明专利]一种基于电液成形的层合板的成形装置和方法

权利要求书

1.一种热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板电液成形装置，包括供电装置、模具、固定加热装置，其特征在于：

模具为石墨凹模（2），石墨凹模（2）的底部要开有一个排气孔（15），以使用真空泵抽空石墨凹模（2）内的气体；成形时，石墨凹模（2）通过石墨底座（4）上的圆形凹槽进行定位，并通过液压缸（14）对石墨凹模（2）施加压力进行固定；

固定加热装置，包括石墨底座（4），加热电阻丝（5），下压板（7），冷却水道（9），环形槽（11），上压板（12），固定螺栓（13），液压缸（14）；石墨底座（4）定位于下压板（7）的圆形凹槽内，上下压板中各有四个螺栓孔，使用四个螺栓将其连接，其中上压板（12）的底部和螺栓（1、13）采用焊接的方式连接；液压缸（14）使用四个螺栓固定在上压板（12）上；

石墨底座（4）中开有螺旋形的冷却水道（9），在冷却时，使用水泵往冷却水道（9）内注入冷却水，并可以通过控制水的流量来控制冷却速率。

2.根据权利要求1所述的热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板电液成形装置，其特征在于：供电装置包括由高压变压器（17），充电电阻（18）和高压整流管（19）组成的充电回路和由放电电极（6、8），主放电间隙（16），放电电容器组（20）和辅助放电间隙（21）组成的放电回路。

3.根据权利要求2所述的热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板电液成形装置，其特征在于：放电时，利用高压变压器（17）将交流电压升压，高压整流管（19）将升高后的电压整流为直流电压，对放电电容器组（20）进行充电；放电时，放电电容器组通过主放电间隙（16）和辅助放电间隙（21）放电，使液体间隙被击穿并产生冲击压力。

4.根据权利要求1所述的热塑性玻璃纤维增强铝合金层板电液成形装置，其特征在于：当对石墨凹模（2）施加压力时，所产生的向上的反作用力由连接上下压板的四个螺栓承受，在石墨底座（4）上还开有环形槽（11），要在环形槽（11）内装入O型橡胶密封圈，以保证装置的密封性能。

5.根据权利要求1所述的热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板电液成形装置，其特征在于：石墨底座（4）里面的用于预热的液体使用的是甲基硅油（10）。

6.根据权利要求1所述的热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板电液成形装置，其特征在于：该装置还包括由水泵、散热器、液温传感器、储液罐、温度控制器构成的冷却系统。

7.一种利用权利要求1所述装置对热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板（3）的成形方法，其特征在于：

步骤1、待加工的热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板（3）定位于石墨底座（4）的凹槽内，将石墨凹模（2）置于热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板（3）之上，并使用液压缸（14）对石墨凹模（2）施加适当的压力；

步骤2、透过排气孔（15），用真空泵抽空石墨凹模（2）内的气体；

步骤3、使用加热电阻丝（5）对石墨底座（4）里面的甲基硅油（10）进行加热，完成对热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板（3）的预热；

步骤4、对热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板（3）进行保温；

步骤5、对热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板（3）进行放电成形；

步骤6、控制热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板的冷却速率，消除冷却过程中由于各层材料收缩率不同而产生的残余热应力；

步骤7、在完成冷却后，要对热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板（3）进行局部的热处理。

8.根据权利要求7所述的成形方法，其特征在于，步骤7中，要对热塑性玻璃纤维增强铝合金层合板（3）的自由边处进行局部加热，将温度加热到160℃，随后在3MPa压力下逐渐冷却，冷却时间控制在5min。

9.根据权利要求7所述的成形方法，其特征在于，所述的待加工的热塑性玻璃纤维增强铝合金的厚度为0.5～4mm。