[发明专利]电流和摩擦辅助加热的异质叠层板复合成形装置及方法

权利要求书

1.电流和摩擦辅助加热的异质叠层板复合成形装置，所述的异质叠层板包括堆叠设置且材质不同的第一金属板(2)及第二金属板(11)，其特征在于，所述的装置包括与第一金属板(2)旋转接触的第一工具头组件、与第二金属板(11)旋转接触的第二工具头组件以及可调式时变电源(6)，该可调式时变电源(6)分别与第一工具头组件、第二工具头组件及异质叠层板的端部电连接；

所述的可调式时变电源(6)包括两个正极及一个负极，所述的两个正极分别与第一工具头组件、第二工具头组件电连接，所述的负极与异质叠层板的端部电连接，以构成闭合回路。

2.根据权利要求1所述的电流和摩擦辅助加热的异质叠层板复合成形装置，其特征在于，所述的第一工具头组件包括与第一金属板(2)旋转接触的第一工具头(3)、与第一工具头(3)传动连接的第一主轴电机(4)以及与第一主轴电机(4)相适配的第一驱动控制单元(5)，所述的第二工具头组件包括与第二金属板(11)旋转接触的第二工具头(8)、与第二工具头(8)传动连接的第二主轴电机(9)以及与第二主轴电机(9)相适配的第二驱动控制单元(10)。

3.根据权利要求2所述的电流和摩擦辅助加热的异质叠层板复合成形装置，其特征在于，所述的第一工具头(3)及第二工具头(8)中，其中一个作为主动工具头，另一个作为从动工具头。

4.根据权利要求2所述的电流和摩擦辅助加热的异质叠层板复合成形装置，其特征在于，所述的第一驱动控制单元(5)及第二驱动控制单元(10)均包括移动部件以及与移动部件电连接的控制器。

5.根据权利要求2所述的电流和摩擦辅助加热的异质叠层板复合成形装置，其特征在于，所述的第一工具头(3)及第二工具头(8)的端部均设有与异质叠层板相适配的平整面，所述的平整面的边缘设有圆角结构，所述的平整面与异质叠层板的接触面积为第一工具头(3)或第二工具头(8)端部截面面积的75％-80％，所述的圆角结构的半径≥异质叠层板总厚度的2倍。

6.根据权利要求1所述的电流和摩擦辅助加热的异质叠层板复合成形装置，其特征在于，该装置还包括红外测温仪(7)。

7.根据权利要求1所述的电流和摩擦辅助加热的异质叠层板复合成形装置，其特征在于，该装置还包括与异质叠层板的边缘相适配的夹具(1)。

8.基于如权利要求1至7任一项所述的电流和摩擦辅助加热的异质叠层板复合成形装置的渐进成形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将待加工的异质叠层板去除表面氧化层并清洗干净，之后固定异质叠层板的边缘，并调整第一工具头组件、第二工具头组件的位置；

2)根据第一工具头组件、第二工具头组件的运动轨迹确定所需的电流值，设定可调式时变电源(6)的电压和接通时间；

3)第一工具头组件、第二工具头组件分别对第一金属板(2)、第二金属板(11)进行旋转压力摩擦加热，并辅助电阻热以完成异质叠层板的连接，同时基于预设的加工轨迹进行异质叠层板渐进成形。

9.根据权利要求8所述的基于电流和摩擦辅助加热的异质叠层板复合成形装置的渐进成形方法，其特征在于，步骤1)中，所述的异质叠层板的板面上涂耐高温导电润滑脂。