[发明专利]一种非晶薄壁结构件的连续冲压成型的装置和方法

权利要求书

1.一种非晶薄壁结构件的连续冲压成型的装置，其特征在于，该装置包括：气氛控制腔体、原料卷、非晶板带材、张力控制活套二、余料收集卷、张力控制活套一，具体结构如下：

气氛控制腔体的一侧设置原料卷和张力控制活套一，气氛控制腔体的另一侧设置张力控制活套二和余料收集卷，非晶板带材由原料卷输出，依次经过张力控制活套一、气氛控制腔体、张力控制活套二至余料收集卷，非晶板带材在气氛控制腔体内形成非晶薄壁结构件，非晶薄壁结构件由气氛控制腔体内的冲压件收集槽收取，非晶板带材在气氛控制腔体内产生的余料由余料收集卷收取；

气氛控制腔体内设置具有加热功能的加热单元、具有成型功能的成型单元和成品收集单元，气氛控制腔体内横向设置具有加热功能的加热单元，气氛控制腔体内竖向设置具有成型功能的成型单元，成型单元位于加热单元的一侧，成品收集单元位于成型单元的下方；

具有加热功能的加热单元包括隔热毡、加热单元外套、电加热管、均热铜块，加热单元外套和均热铜块水平设置，均热铜块位于加热单元外套中心的水平内腔处，加热单元外套和均热铜块的两端分别设置隔热毡，均热铜块和隔热毡的水平中心开设供非晶板带材穿过的孔，加热单元外套的侧壁分布电加热管于均热铜块的外侧，加热单元外套上排布两个以上热电偶；

具有成型功能的成型单元包括由高温氩气喷管、成型腔、压杆、凸模、横梁、凹模、热/冷腔闸板阀、冷却喷嘴、冲压件收集槽，成型腔中部水平开设通孔，所述通孔与均热铜块和隔热毡的水平中心开孔相通，非晶板带材依次穿过所述中心开孔和所述通孔，成型腔内的中部竖向设置模套，凸模和凹模上下相对设置于模套内，非晶板带材位于凸模和凹模之间，成型腔的顶部设置横梁，压杆的上部穿设于横梁，压杆的下端与凸模的上端为一体连接，在压杆的带动下，凸模与模套呈滑动配合，成型腔位于凹模下部的空腔内设置热/冷腔闸板阀，热/冷腔闸板阀之上为热腔，热/冷腔闸板阀之下为冷腔，成型腔的底部内侧设置冷却喷嘴，高温氩气喷管安装在成型腔外侧。

2.按照权利要求1所述的非晶薄壁结构件的连续冲压成型的装置，其特征在于，成型腔的下方与冲压件收集槽相通，冲压件收集槽作为成品收集单元。

3.一种使用权利要求1至2之一所述装置的非晶薄壁结构件的连续冲压成型的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)非晶合金预热；将气氛控制腔体内充氩气进行气氛保护，将装置的加热单元内腔加热至非晶玻璃转化温度与晶化温度的之间的温度区域(T_g～T_x)，将非晶板带材经具有夹送功能的张力控制活套送入加热单元进行加热；

(2)非晶件冲压成型；将经过加热单元加热后的非晶板带材送入成型腔，非晶板带材经模具冲压成型并冲离非晶板带材，冲压后的冲压件经过热/冷腔闸板阀进入冷腔通过氩气冷却后送入冲压件收集槽；

(3)余料收取；非晶板带材余料经过张力控制活套送入余料收集卷取机进行打卷。

4.按照权利要求3所述的非晶薄壁结构件的连续冲压成型的方法，其特征在于，该方法适用于锆基、铜基或镁基具有较大过冷液相区宽度ΔT_x≥30℃，厚度范围为0.1～2mm的非晶板材或带材。

5.按照权利要求3所述的非晶薄壁结构件的连续冲压成型的方法，其特征在于，非晶板带材预热时间小于5min，其内部温度波动＜5℃，加热单元内预热温度设为T＝(T_g+T_x)/2。

6.按照权利要求3所述的非晶薄壁结构件的连续冲压成型的方法，其特征在于，冲压成型过程中，在成型腔内进行，成型腔内温度为(T_g+T_x)/2，冲压成型的压下速度为1～100mm/min，单个冲压件冲压过程不大于1min；冲压后的冲压件，经取件装置取下，或将非晶板带材竖立加热进入，横向冲压成型，重力掉落。

7.按照权利要求3所述的非晶薄壁结构件的连续冲压成型的方法，其特征在于，成型后的冲压件经热/冷腔闸板阀进入冷腔后，通过气体冷却至小于100℃，并存放于冲压件收集槽。

8.按照权利要求3所述的非晶薄壁结构件的连续冲压成型的方法，其特征在于，非晶板带的余料经过张力控制活套送入余料收集卷取机，进行打卷便于回收。