[发明专利]一种气冷法控制钣金构件热成形装置及成形方法

权利要求书

1.一种气冷法控制钣金构件热成形装置，包括上模具（1）、下模具（14），其特征在于，上模具（1）、下模具（14）之间放置板坯（15）；所述的板坯（15）上焊接有热电偶丝（2）；所述的上模具（1）中分别开设有排气孔（3）以及若干上模进气孔（5）；所述的若干上模进气孔（5）在装置外与上模压充气系统（8）连接；所述的下模具（14）的空腔中添加有陶瓷球颗粒（13）；所述的下模具（14）开设有充气孔（12），且充气孔（12）与上述空腔连通；所述的充气孔（12）在装置外与下模压充气系统（9）连接。

2.根据权利要求1所述的一种气冷法控制钣金构件热成形装置，其特征在于，所述的嵌入模具与上模具（1）、下模具（14）之间通过M8×1.25螺钉（4）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种气冷法控制钣金构件热成形装置，其特征在于，所述的上模具（1）、下模具（14）与板坯（15）之间设置紫铜圆片（11），通过紫铜圆片（11）完成上模具（1）、下模具（14）、板坯（15）之间的密封。

4.根据权利要求1所述的一种气冷法控制钣金构件热成形装置，其特征在于，所述的上模压充气系统（8）、下模压充气系统（9）在胀形过程中的气体加载分别通过上模精密电磁阀（7）、下模精密电磁阀（10）控制。

5.根据权利要求1所述的一种气冷法控制钣金构件热成形装置，其特征在于，所述的排气孔（3）、上模进气孔（5）、充气孔（12）是通过M14×1.5螺钉（4）与外部装置固定连接或进行密封的。

6.根据权利要求1所述的一种气冷法控制钣金构件热成形装置置，其特征在于，所述的上模具（1）的上侧、下模具（14）的下侧均设置有M24×2螺钉（6），整个成形装置通过M24×2螺钉（6）安装在压力机上，将模具与压力机的连接，以实现模具开合和密封。

7.根据权利要求1~6任一所述的一种气冷法控制钣金构件热成形装置，其特征在于，步骤如下：

步骤一，将待成形的板坯（15）放置到上模具（1）、下模具（14）之间，通过在板坯（15）分别与上模具（1）、下模具（14）接触处放入紫铜圆片（9），完成板坯与模具之间的密封，然后合模使得上下模具、紫铜圆片（11）分别在板坯（15）的上下表面形成密闭的型腔；

步骤二，通过下模具（14）的空腔中添加的陶瓷球颗粒（13）对充气孔（12）进入的气体进行预加热，且减小胀形型腔空间进而减少进气量；

步骤三，将整个成型装置置于加热炉内，对上模具（1）、下模具（14）以及板坯（15）加热至成形温度，并通过板坯（15）上焊接的热电偶丝（2）实现对炉内板材温度的检测；

步骤四，向板坯（15）与下模具（14）构成的密闭空腔中通过充气孔（12）按照压力加载曲线进行胀形实验；同时，通过上模进气孔（5）向上模具（1）的空腔中吹入冷却气体对顶部附近区域进行冷却，以减少此处区域的变形程度；在胀形过程中，气体通入量分别由上模精密电磁阀（7）、下模精密电磁阀（10）控制，控制精度为±0.05MPa，最大压力70MPa；

步骤五，当板坯（15）胀形达到规定的胀形高度时，关闭上模压充气系统（8）、下模压充气系统（9），打开排气孔（3），卸除模具型腔的高压气体；

步骤六，待板料冷却，开启模具，取出成形后的钣金构件。