[发明专利]一种利用二维电流场改善镁合金拉深性能的装置及方法

权利要求书

1.一种利用二维电流场改善镁合金拉深性能的装置及方法，其特征在于：它包括绝缘装置、拉深装置、通电装置；其中模具具体包括上模座1、上陶瓷板2、导线3、铜电极5、下模座7、镁合金锻坯8、陶瓷压边圈9、直流电源4、顶料杆10、陶瓷凹模6以及铜质压头11；其中上模座1、上陶瓷板2、铜质压头11依次沿中心线从上往下平行放置并固定在一起；下模座7和陶瓷凹模6依次沿中心线向上平行放置并固定在一起，陶瓷凹模6的内部镶嵌了四个铜电极5，分别置于内部同一水平面上相互垂直的四个方向；将陶瓷压边圈9与镁合金锻坯8沿模具中心线从上到下放置于陶瓷凹模6上；同时，将下电极用导线3接到铜质压头11上，上电极连接的导线3接到镶嵌到陶瓷凹模6的铜电极5上，从而在拉深的过程中与直流电源4构成一个闭合回路，组成了一个可在镁合金锻坯8内产生二维直流电流场的拉深模具装置；并且本发明的装置及方法为改善镁合金塑性性能提供了一种新的途径。

2.根据权利要求1所述的一种利用二维电流场改善镁合金拉深性能的装置及方法，其特征在于：二维通电电流场由导线3、内嵌于陶瓷凹模6的铜电极5、铜质压头11和直流电源4构成；将下电极用导线3接到铜质压头11上、上电极通过导线3接到内嵌于陶瓷凹模6的四个铜电极5上，当铜质压头11下压与镁合金锻坯8接触时，将和直流电源4构成闭合回路，从而使得直流电流场在镁合金锻坯8成形过程中与其应力场耦合，产生电致塑性效应，提高了镁合金的塑性性能。

3.根据权利要求1所述的一种利用二维电流场改善镁合金拉深性能的装置及方法，其特征在于：它还包括绝缘装置上陶瓷板2、陶瓷凹模6、陶瓷压边圈9；所述上陶瓷板2位于上模座1与铜质压头11之间；陶瓷凹模6沿装置中心线放置于下模座7并使两者固定；这样就得以保证整个装置除了镁合金锻坯8和相关部件外均处于绝缘状态，一方面使得直流电流有效地通过镁合金锻坯8从而辅助其拉深成形过程，另一方面也保证了工作人员的人身安全。

4.根据权利要求1所述的一种利用二维电流场改善镁合金拉深性能的装置及方法，本发明还提供了这种二维电流辅助镁合金拉深成形装置的使用方法，具体步骤如下：

(1)将镁合金锻坯8沿模具中心线放置于陶瓷凹模6上，用陶瓷压边圈9压紧，合模；

(2)对镁合金锻坯8进行预加压，顶料杆10对陶瓷压边圈9施加压边力，压边力大约为1000N，同时铜质压头11施加压力大约为5-10MPa，此举时为了保证镁合金锻坯8与铜电极5和铜质压头11有良好的接触条件；

(3)将直流电源4开关打开通电，使得电流密度达到21A/mm²；

(4)打开压力机开始加压，使得铜质压头11向下行进对镁合金锻坯8进行拉深工序，当铜质压头11下行到极限时，停止加压并断电。

(5)开模，把成形件取出，就得到我们想要的镁合金拉深成形件。