[发明专利]一种镁合金板材超声振动单点渐进成形装置及其渐进成形方法

摘要

本发明公开了一种镁合金板材超声振动单点渐进成形装置及其渐进成形方法，其装置包括超声波振动系统、镁合金板材单点渐进成形系统和微电脑控制系统；其中，微电脑控制系统内预设有所需加工零件的CAD模型，超声波振动装置包括超声波发生器、换能器、频率跟踪器和变幅杆，超声波发生器通过数据线与换能器、频率跟踪器相连接，换能器、变幅杆与成形工具头顺次连接；单点渐进成形装置包括上、下压边圈、支撑装置和成形工具头，待加工的板料由上下压边圈夹持，成形工具头在微电脑控制系统的控制下进行渐进成形。本发明具有结构简单、成形性能好、载荷低、效率高等特点，适于高精度、高表面质量的镁合金零件加工。

主权项

一种镁合金板材超声振动单点渐进成形装置的渐进成形方法，其特征在于，所述镁合金板材超声振动单点渐进成形装置包括超声波振动系统、镁合金板材单点渐进成形系统和微电脑控制系统，其中：所述微电脑控制系统内预先设置有所需加工成形的零件的CAD模型；所述超声波振动系统包括超声波发生器、换能器、变幅杆和频率跟踪器；所述镁合金板材单点渐进成形系统包括上压边圈、下压边圈、支撑装置和成形工具头；所述超声波发生器分别通过数据线与换能器和频率跟踪器相连接；所述换能器、变幅杆和成形工具头顺次连接；所述下压边圈固定在所述支撑装置上；镁合金板材超声振动单点渐进成形装置成形过程中，镁合金板坯料由所述上压边圈和下压边圈夹紧固定；所述成形工具头在所述微电脑控制系统的控制下对镁合金板坯料进行加工；所述镁合金板材超声振动单点渐进成形装置的渐进成形方法，包括以下步骤：第一步，将待加工的镁合金板坯料置于上下压边圈之间，通过上下压边圈将其夹紧固定；第二步，接通电源，启动超声波发生器，超声频率的正弦电信号由超声波发生器发出，通过换能器将高频电能转换为机械振动，通过变幅杆放大振幅并将该机械振动传递至成形工具头；第三步，将成形工具头首先在一个局部区域压向待加工的镁合金板坯料，使之产生一定的变形；在微电脑控制系统的控制下，按照预先设定的CAD模型，通过成形工具头对镁合金板坯料之间进行逐点、逐层的接触和挤压，由镁合金板坯料边缘向其中心部逐层加工；第四步，每加工完一层，成形工具头沿竖直方向下降一定距离，同时沿水平方向移动一定的距离，再对下一层面进行加工；依次逐点、逐层形成工件的三维包络面，直至工件成形完成。