[发明专利]协同自阻电加热的板材自增量旋压成形装置及方法

权利要求书

1.一种协同自阻电加热的板材自增量旋压成形装置，其特征在于：包括芯模（1）、板材（3）、加工刀具组、自阻加热工装和旋压成形装置；

所述的旋压成形装置包括依次套在旋压主轴前端的移动顶尖（9）、转动顶尖（8）和尾顶（5）；

所述的芯模（2）的一端经绝缘处理安装在三爪卡盘（1）上，板材（3）夹在芯模（2）和尾顶（5）之间，板材（3）两侧涂抹有高温润滑剂；

所述的加工刀具组包括刀具座以及对称安装在刀具座上的电阻棒（17）与旋压轮（4）；

所述的协同自阻加热工装包括高频低压电源（14）、碳刷架总成（12）、碳刷杆（11）、磁性固定架（10）、电缆（13），其中，碳刷杆（11）一端通过绝缘处理与碳刷架总成（12）过盈配合，另一端通过螺纹配合与磁性固定架（10）固定，磁性固定架（10）与移动顶尖（9）固定，碳刷架总成（12）与尾顶（3）滑动接触；高频低压电源（14）正极通过电缆（13）与碳刷架总成（12）相接，负极与电阻棒（17）的相连，高频低压电源（14）、电缆（13）、电阻棒（17）、板材（3）、尾顶（5）和碳刷架总成（12）组成回路电流，板材（3）与电阻棒（17）接触的地方温度升高，旋压轮挤压板坯塑性形变；

所述的电阻棒由工具头（21）、壁筒（23）、基座（19）组成，工具头（21）可沿壁筒（23）内壁滑动伸缩，工具头（21）中间设有轴肩，轴肩上装有304不锈钢压缩弹簧（22）；壁筒（23）通过螺栓（20）与基座固定，基座一侧有直径为15mm的孔，用于安装电缆，电缆与工具头接触导通电流，基座的另一侧有8mm的螺纹孔，通过螺栓来固定电缆，基座（19）通过螺栓固定在刀具座上。

2.根据权利要求1所述的协同自阻电加热的板材自增量旋压成形装置，其特征在于：所述的芯模（2）与机床三爪卡盘（1）之间、电阻棒（17）与刀具座之间以及旋压轮（4）与刀具座之间通过2mm云母绝缘垫片（18）隔温绝缘，尾顶（3）通过紧顶螺钉（7）固定在转动顶尖（8）上，尾顶（5）与转动顶尖（8）之间通过3mm的高温绝缘垫片（6）隔温绝缘。

3.根据权利要求1所述的协同自阻电加热的板材自增量旋压成形装置，其特征在于：所述的旋压轮（4）与电阻棒（17）位于同一个平面且相隔180度，两者关于主轴旋转轴线对称布置，且与主轴回转轴线成45度夹角。

4.根据权利要求1所述的协同自阻电加热的板材自增量旋压成形装置，其特征在于：所述的工具头（21）半径和旋压轮圆角半径均为4mm，旋压轮和工具头材质为YG8硬质合金。

5.根据权利要求1所述的协同自阻电加热的板材自增量旋压成形装置，其特征在于：所述的低压大电流输出电压不超过10V，直流电流不超过1000A。

6.根据权利要求1所述的协同自阻电加热的板材自增量旋压成形装置，其特征在于：所述的压缩弹簧（22）螺距P为5mm，外径16mm，线径为2mm，原始高度为50mm，用于调节电阻棒的伸缩移动和受力状态。

7.根据权利要求1所述的协同自阻电加热的板材自增量旋压成形装置，其特征在于：所述的电阻棒（17）与板材（3）接触处设置有红外线温度传感器（16），红外线温度传感器（16）和低压大电流电源（14）均与温度控制器（15）连接。