[发明专利]液压支撑及辅助加热的板料渐进成形装置及其成形方法

权利要求书

1.一种液压支撑及辅助加热的板料渐进成形装置，其特征是，包括：

一上部开口的容器，其中能够盛放液体；

一板料成形夹具，固定设置于容器开口边缘，用于夹持需要成形的板料；

一压力控制系统，用于将液体导入容器中，并控制容器中液体的设定压力值；

一温度控制电路，用于控制容器中液体在设定温度值。

2.如权利要求1所述的液压支撑及辅助加热的板料渐进成形装置，其特征是，进一步的，还包括一通过管路与容器内部液体相通的溢流阀，溢流阀用来控制容器中液体的流泄，保持容器内的压力恒定，溢流阀的出口连通至液压箱。

3.如权利要求1所述的液压支撑及辅助加热的板料渐进成形装置，其特征是，所述容器为上部开口的密封箱体。

4.如权利要求1所述的液压支撑及辅助加热的板料渐进成形装置，其特征是，所述板料成形夹具包括上下配合使用的上板料成形夹具和下板料成形夹具，上、下板料成形夹具之间咬合用于固定夹持需要成形的板料边缘。

5.如权利要求4所述的液压支撑及辅助加热的板料渐进成形装置，其特征是，所述下板料成形夹具与容器开口边缘接触处通过密封件密封，防止液体泄漏。

6.如权利要求1所述的液压支撑及辅助加热的板料渐进成形装置，其特征是，所述压力控制系统，包括：

液压箱，用于盛放液体；

液压泵，用于抽取液压箱中的液体；

电磁换向阀，通过管道连通液压泵和容器，用于将液压箱的液体导入容器或回流至液压箱中；

单向阀和压力表，分别串联于电磁换向阀与容器连通的管道上，压力表的数值变化超过设定范围能够使电磁换向阀换位。

7.如权利要求1所述的液压支撑及辅助加热的板料渐进成形装置，其特征是，所述温度控制电路，包括：

由依次串联的电源、温度控制器、开关和加热电阻组成导电回路；加热电阻设置于容器内的液体中，电源、温度控制器和开关均设置于容器外。

8.一种液压支撑及辅助加热的板料渐进成形方法，其特征是，包括：

1)准备工作，建立三维CAD模型，并利用其CAM功能将CAD模型沿加工路径方向离散，生成加工轨迹文件；

将板料下料，使板料的几何中心与成形夹具的几何中心重合，压住板料四周装夹；

2)设定温度和压力参数，设定压力表的上限和下限，设定溢流阀的溢流压力，用温度控制器设定加热电阻温度的上限值和下限值；

3)接通液压回路，使液压回路内的压力达到预定值；初始加工时，回路内液压力低于压力表下限值，电磁换向阀通电换位，液压泵向液压回路泵油，使箱体内液面升高至储满；继续泵油，回路内压力迅速升高，至压力表上限值时，电磁换向阀断电换位，液压泵所泵出的油不再送入液压回路，直接泄入油箱；

4)接通温度控制电路，使箱体内的液体温度达到预定值；接通电源后，若箱体内液体温度低于温度控制器所设定的温度下限值，则通过加热电阻为液体加热，待其温度升高至温度控制器所设定的上限值时，由温度控制器自动断开电路，加热电阻停止加热；

5)加工工具在机床的控制下进行逐点渐进成形；成形工具按照步骤1)生成的加工轨迹数据，进行逐点渐进成形；

加工过程中，由温度控制电路控制成形过程中液体温度，若液体温度降到温度下限值以下，则温度控制器自动重新接通回路，进行电阻加热；若温度升高至温度上限值，温度控制器自动断开电路，停止加热；

加工过程中，由压力控制系统控制成形过程中箱体内的压力，由于板料变形导致箱体可储存液体的空间变小，液体压力急剧增加，若液体压力高于溢流阀所设定的压力值，则箱体内的液体通过溢流阀泄流；即液体压力保持在不高于液流阀所设定的压力值内；

若加工过程中液体压力降低，低于压力表规定的下限值，则通过电磁换向阀换位，使液压泵重新接通液压回路，补充液体达到设定压力值；

6)成形完成后，用手动开关断开温度控制电路，关闭液压泵停止液体输送。

9.如权利要求8所述的方法，其特征是，所述步骤1)中的板料采用厚度为1.5mm的镁合金AZ31板，板料下料成230×230mm，成形夹具压住板料四周15mm装夹。

10.如权利要求8所述的方法，其特征是，所述步骤2)中温度和压力参数具体设定为，设定压力表的上限和下限分别为2.6Mpa和2.5Mpa，设定溢流阀的溢流压力为2.7Mpa；温度控制器设定加热电阻温度的上限值和下限值分别为190℃和180℃。