专利名称：金属板材冲压装置的制作方法
技术领域：
金属板材冲压装置技术领域：
本实用新型有关一种金属板材冲压装置，特别是指应用于冲压镁合金板材 的冲压装置。背景技术：
镁合金做为质量轻、刚性好的强韧性材料，用于航空及航天器等，可以增 加有效载荷和飞行距离，降低使用周期与成本。另外，由于镁合金密度较小和 具有良好的电磁屏蔽性，因此其被广泛应用于消费性电子产品，如手机、数码 相机上等，但是现有的加工技术多采用压铸或冲压的方式，采用压铸法存在压 铸件的强度和刚度低、密度小(不利于电子屏蔽效应)等缺点，而使用冲压的 方式由于镁合金常温下的塑性很差，容易脆裂，难以进行塑性成形加工，而镁合金在20(TC以上成形时，其塑性明显提高，因此可利用冲压的方式成形，因此 在冲压模具的设计上，必须对模具进行整加热，并依靠热传导的方式来提高镁 合金板材的温度并最终提高其在冲压过程中的延展性。此种方式的不足之处在 于其不仅会在模具上消耗很多的能源，而且控温滞后现象严重，并且模具的热 胀冷缩给模具加工或精修带来较多的困难；此外，镁合金零件在冲压加工前后 容易因温度梯度较大而造成尺寸收縮及扭曲变形现象。
发明内容本实用新型目的在于提供一种金属板材冲压装置，其不需设置模具加热装 置，从而降低能源消耗及模具加工及维修难度，并利于保持产品质量。为达成上述目的，本实用新型提供一种金属板材冲压装置，至少包括凸模、 与凸模相对的凹模，并且凸模的外侧套设有压边圈，用以将金属板材抵压固定 于凹模表面，并且该压边圈与凹模相贴靠的表面在邻近凹模模穴处向凹模方向 凸出设有凸起，并且该凹模模穴及该凹模与压边圈相贴靠的结合面在远离模穴 与结合面交界的拐角处均设有绝缘层，并且该金属板材冲压装置还包括一高能 脉冲电源，其两极分别连接于压边圈与凹模上，并通过压边圈凸起、金属板材 及凹模模穴与结合面交界的拐角形成电流通路。依据上述主要特征，该凹模的拐角内侧及压边圈在邻近凸起的位置均设有 冷却水管，通过水流对金属板材降温，以保证金属板材在电致塑性冲压过程中 温升较小，减轻了金属零件在冲压加工前后由于温度梯度较大造成的尺寸收缩 及变形现象。与现有技术相比较，本实用新型通过将高能脉冲电流加在压边圈凸起-金属 板材最大变形区-凹模拐角之间，实现了金属板材冲压过程中的电致塑性效应，因此不必对模具整体加热，所以电能消耗小，模具变形量小，并且由于高能连 续脉冲电流的电致塑性作用，金属板材变形区由于动态再结晶而得到了晶粒细 化，大幅提高了金属板材冲压成形的良率。为使对本实用新型的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，兹配合图 示详细说明如下
图1为实施本实用新型的金属板材冲压装置的结构示意图。 图2为实施本实用新型的金属板材冲压装置的凹模的俯视图。
具体实施方式
请参阅图1与图2所示，为实施本实用新型的金属板材冲压装置的结构示 意图，该金属板材冲压装置1至少包括一凸模10、与凸模10相对的凹模11， 并且凸模10的外侧套设有压边圈12，用以将金属板材13抵压固定于凹模11表 面，并且该压边圈12在与凹模11相贴靠的表面在邻近凹模11模穴113处向凹 模11方向凸出设有凸起121，并且该凹模11模穴113及该凹模11与压边圈12 相贴靠的结合面114在远离模穴113与结合面114交界的拐角112处均设有绝 缘层lll，并且该金属板材冲压装置1还包括一高能脉冲电源14，其两极140、 141分别连接于压边圈12与凹模11上，并通过压边圈12凸起121、金属板材 13及凹模11模穴113与结合面114交界的拐角112形成电流通路。另外，为保证金属板材13在电致塑性冲压过程中温升较小,减轻了金属零, 件在冲压加工前后由于温度梯度较大造成的尺寸收缩及变形现象，该凹模11的 拐角112内侧及压边圈12在邻近凸起121的位置均设有冷却水管110、 120，通 过水流对金属板材13降温。为对其动作过程理解的更加清楚，以下结合利用此金属板材冲压装置1对 0.4咖的镁合金板材进行加工的具体过程进行说明第一、将凹模11在与凸模10相对的圆角处和压边圈12邻近凸模10的边 缘喷上高温润滑剂，如纳米石墨乳或聚四氟乙烯(PTFE);第二、将镁合金板材放在冲压位置，压边圈12落下并控制压边圈12、镁合 金板材和凹模11上表面之间形成紧密接触；第三、控制凸模10以0.5咖/s的速度落下，当凸模10下表面距离镁合金 板材上方1咖时接通高能脉冲电源14，凸模10继续匀速落下，直至冲压完成；第四、停止高能脉冲电源14,开模取出成型产品。与现有技术相比较，本实用新型通过将高能脉冲电流加在压边圈12凸起 121-金属板材13最大变形区-凹模11拐角112之间，实现了金属板材13冲压 过程中的电致塑性效应，因此不必对模具整体加热，所以电能消耗小，模具变 形量小，并且由于高能连续脉冲电流的电致塑性作用，金属板材13变形区由于 动态再结晶而得到了晶粒细化，大幅提高了金属板材冲压成形的良率。
权利要求1，一种金属板材冲压装置，至少包括凸模、与凸模相对的凹模，并且凸模的外侧套设有压边圈，用以将金属板材抵压固定于凹模表面，其特征在于该压边圈与凹模相贴靠的表面在邻近凹模模穴处向凹模方向凸出设有凸起，并且该凹模模穴及该凹模与压边圈相贴靠的结合面在远离模穴与结合面交界的拐角处均设有绝缘层，并且该金属板材冲压装置还包括一高能脉冲电源，其两极分别连接于压边圈与凹模上，并通过压边圈凸起、金属板材及凹模模穴与结合面交界的拐角形成电流通路。
2、 如权利要求1所述的金属板材冲压装置，其特征在于该凹模的拐角内 侧及压边圈在邻近凸起的位置均设有冷却水管。
3、 如权利要求1或2所述的金属板材冲压装置，其特征在于该金属板材 为镁合金板材，并且该凹模在与凸模相对的圆角处和压边圈邻近凸模的边缘涂 有高温润滑剂。
4、 如权利要求3所述的金属板材冲压装置，其特征在于该高温润滑剂为 纳米石墨乳或聚四氟乙烯。
专利摘要一种金属板材冲压装置，至少包括凸模、与凸模相对的凹模，并且凸模的外侧套设有压边圈，用以将金属板材抵压固定于凹模表面，并且该压边圈与凹模相贴靠的表面在邻近凹模模穴处向凹模方向凸出设有凸起，并且该凹模模穴及该凹模与压边圈相贴靠的结合面在远离模穴与结合面交界的拐角处均设有绝缘层，并且该金属板材冲压装置还包括一高能脉冲电源，其两极分别连接于压边圈与凹模上，并通过压边圈凸起、金属板材及凹模模穴与结合面交界的拐角形成电流通路，如此通过将高能脉冲电流加在压边圈凸起-金属板材最大变形区-凹模拐角之间，实现了金属板材冲压过程中的电致塑性效应，因此不必对模具整体加热，所以电能消耗小，模具变形量小。
文档编号B21D37/12GK201098710SQ20072004556
公开日2008年8月13日 申请日期2007年8月28日 优先权日2007年8月28日
发明者吴政道, 郭俊映, 马跃群 申请人:汉达精密电子(昆山)有限公司