一种中厚板差热体积成形装置及工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合精冲成形领域，具体涉及一种中厚板差热体积成形装置及工艺。
【背景技术】
[0002]精冲是在普通冲裁的基础上发展起来的一种精密冲裁方法，该技术通过独特的模具结构设计，当采用合理的结构参数设置时，便能得到尺寸精度高、断面质量好的零件直接用于生产，无需进行后续加工，极大地提高了产品的生产效率并降低了生产成本。目前，该技术广泛应用于航空航天及机械电子等领域。复合精冲是指在精冲机上借助连续复合模或者多工位级进模将零件的轮廓精冲与其他成形工艺(如弯曲、翻边、压扁、镦粗、挤压、沉孔等体积成形工艺)结合于一个或不同工位上的一种加工方法。此复合成形工艺一般步骤为通过体积成形获得零件形状特征，然后通过精冲落料获得高尺寸精度和良好表面质量的零件。然而，复合精冲一般是在冷态下进行的，因而在进行中厚板体积成形中局部变形剧烈、成形载荷巨大，导致模具的寿命普遍较低，如何降低复合精冲中中厚板体积成形载荷，从而提高模具寿命是目前复合精冲生产中仍需解决的一大难题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种中厚板差热体积成形装置及工艺，它可以有效降低板料局部变形和成形载荷，提高模具寿命。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]提供一种中厚板差热体积成形装置，该装置包括上模板、固定于所述上模板下的上模垫板、与所述上模板相对设置的下模板，该装置还包括从前至后依次设置的局部加热组件、局部特征成形组件和外形轮廓成形组件；其中:
[0006]所述局部加热组件包括固定于所述下模板上的加热工作台、位于所述加热工作台上方且固定于所述上模板下的电磁感应加热器，所述电磁感应加热器包括永磁体和电磁线圈，所述永磁体的尺寸大于零件局部特征的内圈尺寸；
[0007]所述局部特征成形组件包括第一压料板、第一传力杆、第一凸模和第一凹模，所述第一压料板设置在上模垫板的下方，所述第一传力杆依次穿过上模板、上模垫板与第一压料板固定连接，所述第一凸模的上端固定于所述上模板下，所述第一凸模的下端依次穿过上模垫板、第一压料板与第一凹模相对设置，所述第一凹模固定于所述下模板上，所述第一凸模的尺寸与零件局部特征的内圈尺寸相同，所述第一凹模的尺寸与零件局部特征的外圈尺寸相同；
[0008]所述外形轮廓成形组件包括第二压料板、第二传力杆、第二凸模、第二凹模和反顶杆，所述第二压料板设置在上模板的下方，所述第二传力杆依次穿过上模板、上模垫板与第二压料板固定连接，所述第二凸模的上端固定于所述上模板下，所述第二凸模的下端依次穿过上模垫板、第二压料板与第二凹模相对设置，所述第二凹模固定于所述下模板上，所述反顶杆设置于第二凹模内位于第二凸模的正下方，所述反顶杆的尺寸与第二凸模的尺寸、零件的外形尺寸相同。
[0009]按上述技术方案，所述永磁体的尺寸为零件局部特征的内圈尺寸的1.2?1.5倍。
[0010]相应的，本发明还提供一种中厚板差热体积成形工艺，包括以下步骤:
[0011]S1、安装上述的装置；
[0012]S2、零件局部特征加热:将待加工中厚板放在加热工作台上，使需要加热的零件局部特征处于永磁体的下方，接通电磁线圈，加热一定时间，使零件局部特征受热到再结晶温度以下；
[0013]S3、零件局部特征成形:将局部受热的中厚板移至第一凹模上，第一传力杆向下运动带动第一压料板下移压紧中厚板，上模板向下运动带动第一凸模下移，形成零件局部特征，直至零件局部特征成形高度时停止；
[0014]S4、零件外形轮廓成形:将步骤S3中的中厚板继续移至第二凹模上，第二传力杆向下运动带动第二压料板下移压紧中厚板，上模板向下运动带动第二凸模下移，对中厚板进行精冲，反顶杆随着第二凸模同时下行，落料得到零件外形轮廓。
[0015]本发明产生的有益效果是:本发明将电磁感应加热运用于板料体积成形领域，在体积成形前，对板料上具有成形特征的地方进行零件局部特征加热，加热温度不超过其再结晶温度，再将局部加热后的板料级进到下一个工序，进行局部特征体积成形，在此过程中，因为零件局部特征处于高塑性、低变形抗力的软化状态，使得成形载荷降低，从而可以有效提高模具寿命，最后利用精冲成形零件外形轮廓。
【附图说明】
[0016]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0017]图1是本发明实施例的结构示意图；
[0018]图2是零件的结构示意图。
[0019]图中:1-电磁线圈，2-中厚板，3-加热工作台，4-永磁体，5-第一凸模，6-第一凹模，7-第一压料板，8-第二凸模，9-第二压料板，10-下模板，11-反顶板，12-第二凹模，13-上模垫板，14-上模板，15-第一传力杆，16-第二传力杆。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]如图1所示，一种中厚板差热体积成形装置，该装置包括上模板14、固定于上模板14下的上模垫板13、与上模板14相对设置的下模板10，还包括从前至后依次设置的局部加热组件、局部特征成形组件和外形轮廓成形组件；其中:
[0022]局部加热组件包括固定于下模板10上的加热工作台3、位于加热工作台3上方且固定于上模板14下的电磁感应加热器，电磁感应加热器包括永磁体4和电磁线圈1，永磁体4的尺寸大于零件局部特征的内圈尺寸；
[0023]局部特征成形组件包括第一压料板7、第一传力杆15、第一凸模5和第一凹模6，第一压料板7设置在上模垫板13的下方，第一传力杆15依次穿过上模板14、上模垫板13与第一压料板7固定连接，第一凸模5的上端固定于上模板14下，第一凸模5的下端依次穿过上模垫板13、第一压料板7与第一凹模6相对设置，第一凹模6固定于下模板10上，第一凸模5的尺寸与零件局部特征的内圈尺寸相同，第一凹模6的尺寸与零件局部特征的外圈尺寸相同；
[0024]外形轮廓成形组件包括第二压料板9、第二传力杆16、第二凸模8、第二凹模12和反顶杆，第二压料板9设置在上模板14的下方，第二传力杆16依次穿过上模板14、上模垫板13与第二压料板9固定连接，第二凸模8的上端固定于上模板14下，第二凸模8的下端依次穿过上模垫板13、第二压料板9与第二凹模12相对设置，第二凹模12固定于下模板10上，反顶杆设置于第二凹模12内位于第二凸模8的正下方，反顶杆的尺寸与第二凸模8的尺寸、零件的外形尺寸相同。
[0025]在本发明的优选实施例中，永磁体4的尺寸为零件局部特征的内圈尺寸的1.2?1.5 倍。
[0026]相应的，本发明还