缘性矿物油、植物油、硅油、煤油或烃类化合物;添加剂为甘油、油酸盐、二乙胺、磷酸盐或聚二甲基硅氧烷类表面活性剂；
[0036]步骤二、设定电极板8工作端面的初始位置:电极板8的工作端面距离凸模端子2下端面的距离h为凹模总深度H的二分之一，S卩h= (1/2)H;
[0037]步骤三、向液室型腔6内注入步骤一中制备好的电流变液；
[0038]步骤四、将板材9放置于凹模4上端面上；
[0039]步骤五、将压边圈3下移至板材9上；
[0040]步骤六、利用电源控制单元10控制电场强度使之发生改变，使液室型腔6内电流变液的分布状态发生变化进而改变电流变液的粘度，与此同时通过柱塞控制单元11使电极板8对电流变液产生一恒定的作用力，对板材起到柔性背压的作用；
[0041 ]步骤七、在凸模座I的作用下，凸模端子2下移带动板材9拉深成形；
[0042]步骤八、完成拉深成形后，柱塞5、电极板8、凸模端子2及凸模座I同步后退撤出；
[0043]步骤九、移除凸模座I及凸模端子2，通过电源控制单元10卸去工作区域的电场；
[0044]步骤十、移去压边圈3，取出成形工件。
[0045]【具体实施方式】五:结合图1说明本实施方式，本实施方式为步骤一中的电流变液由分散相、分散剂和添加剂按一定体积分数配置而成，其中分散相占20%，分散剂占75%，添加剂占5%。其它步骤与【具体实施方式】四相同。
[0046]【具体实施方式】六:结合图1说明本实施方式，本实施方式为步骤一中的电流变液由分散相、分散剂和添加剂按一定体积分数配置而成，其中分散相占30%，分散剂占64%，添加剂占6%。其它步骤与【具体实施方式】四相同。
[0047]【具体实施方式】七:结合图1说明本实施方式，本实施方式为步骤一中的电流变液由分散相、分散剂和添加剂按一定体积分数配置而成，其中分散相占40%，分散剂占55%，添加剂占5%。其它步骤与【具体实施方式】四相同。
[0048]【具体实施方式】八:结合图1说明本实施方式，本实施方式为步骤一中的电流变液由分散相、分散剂和添加剂按一定体积分数配置而成，其中分散相占25%，分散剂占67%，添加剂占8%。其它步骤与【具体实施方式】四相同。
[0049]【具体实施方式】九:结合图1说明本实施方式，本实施方式为步骤六中的液室型腔6内电流变液分布状态发生变化的过程为:成形初期粘度先增大，再适当调整粘度，最后逐渐减小。成形初期使粘度增大，易于板材9与凸模端子2能够紧密贴合，适当调整起到背压作用，利于板材9拉深成形的实施，成形末期除去电场作用，电流变液粘度急剧下降，直至成形后取出工件。其它步骤与【具体实施方式】四相同。
[0050]【具体实施方式】十:结合图1说明本实施方式，本实施方式为步骤六中的成形初期调大电流促使电流变液接近固态，利于法兰4-1处的密封，减少溢流，成形中期将电流变液调控为半固态，有利于板材变形更加充分，成形末期，使电流变液接近液态，容易使板材贴膜充分，提高零件成形精度，可见适当粘附力的变化可促进板材成形质量的提高;通过调控电流大小可有效改变电流变液的粘度。步骤六中法兰4-1区域内的电流变液也在发生变化:成形初在较高粘度时保压一段时间，成形末期则逐渐减小;拉深成形初期在较高粘度条件下保压一段时间较利于防止溢流润滑压力的减小，且即使无密封圈也能起到溢流润滑的作用，成形末期板材基本都随凸模拉深进凹模之中，使粘度减小是为了更易于板料的拉深成形。其它步骤与【具体实施方式】九相同。
【主权项】
1.一种基于电流变液的板材拉深成形装置，其特征在于:所述装置包括凸模座(I)、凸模端子(2)、压边圈(3)、凹模(4)、柱塞(5)、绝缘层(7)、电极板(8)、电源控制单元(10)和柱塞控制单元(11)，压边圈(3)与凹模(4)上下正对设置，凸模端子(2)和凸模座(I)由下至上设置在压边圈(3)的内孔中，柱塞(5)和电极板(8)由下至上设置在凹模(4)的内孔中，凹模(4)与电极板(8)形成封闭的液室型腔(6)用于容纳电流变液，凹模(4)的上端入口处设有法兰(4-1)，法兰(4-1)的直径小于柱塞(5)的直径，绝缘层(7)套装整个模具装置的外侧，凸模端子(2)与电源控制单元(10)的正极电性连接，电极板(8)与电源控制单元(10)的负极电性连接，柱塞(5)与柱塞控制单元(11)相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于电流变液的板材拉深成形装置，其特征在于:所述凸模座(1)、压边圈(3)、凹模(4)和绝缘层(7)的材质为绝缘材料，绝缘材料为聚四氟乙烯、陶瓷、有机玻璃或环氧树脂。3.根据权利要求1或2所述的一种基于电流变液的板材拉深成形装置，其特征在于:所述凸模端子(2)和电极板(8)的材质为金属、氧化物、导电聚合物或孔炭材料。4.一种利用权利要求1所述装置实现基于电流变液的板材拉深成形方法，其特征在于:所述方法是通过以下步骤实现的: 步骤一、制备所需比例组分的电流变液:电流变液由分散相、分散剂和添加剂按一定体积分数配置而成，其中分散相占10%?50%，分散剂占50%?80%，添加剂占O?10% ;分散相为金属氧化物、无机材料或有机和聚合物材料，分散剂为绝缘性矿物油、植物油、硅油、煤油或烃类化合物;添加剂为甘油、油酸盐、二乙胺、磷酸盐或聚二甲基硅氧烷类表面活性剂；步骤二、设定电极板(8)工作端面的初始位置:电极板(8)的工作端面距离凸模端子(2)下端面的距离h为凹模总深度H的二分之一； 步骤三、向液室型腔(6)内注入步骤一中制备好的电流变液； 步骤四、将板材(9)放置于凹模(4)上端面上； 步骤五、将压边圈(3)下移至板材(9)上； 步骤六、利用电源控制单元(10)控制电场强度使之发生改变，使液室型腔(6)内电流变液的分布状态发生变化进而改变电流变液的粘度，与此同时通过柱塞控制单元(11)使电极板(8)对电流变液产生一恒定的作用力； 步骤七、在凸模座(I)的作用下，凸模端子(2)下移带动板材(9)拉深成形； 步骤八、完成拉深成形后，柱塞(5)、电极板(8)、凸模端子(2)及凸模座(I)同步后退撤出； 步骤九、移除凸模座(I)及凸模端子(2)，通过电源控制单元(10)卸去工作区域的电场； 步骤十、移去压边圈(3)，取出成形工件。5.根据权利要求4所述的一种基于电流变液的板材拉深成形方法，其特征在于:所述步骤一中的电流变液由分散相、分散剂和添加剂按一定体积分数配置而成，其中分散相占20 %，分散剂占75 %，添加剂占5 %。6.根据权利要求4所述的一种基于电流变液的板材拉深成形方法，其特征在于:所述步骤一中的电流变液由分散相、分散剂和添加剂按一定体积分数配置而成，其中分散相占30 %，分散剂占64 %，添加剂占6 %。7.根据权利要求4所述的一种基于电流变液的板材拉深成形方法，其特征在于:所述步骤一中的电流变液由分散相、分散剂和添加剂按一定体积分数配置而成，其中分散相占40 %，分散剂占55 %，添加剂占5 %。8.根据权利要求4所述的一种基于电流变液的板材拉深成形方法，其特征在于:所述步骤一中的电流变液由分散相、分散剂和添加剂按一定体积分数配置而成，其中分散相占25 %，分散剂占67 %，添加剂占8 %。9.根据权利要求4所述的一种基于电流变液的板材拉深成形方法，其特征在于:所述步骤六中的液室型腔(6)内电流变液分布状态发生变化的过程为:成形初期粘度先增大，再适当调整粘度，最后逐渐减小。10.根据权利要求9所述的一种基于电流变液的板材拉深成形方法，其特征在于:所述步骤六中的成形初期调大电流促使电流变液接近固态，成形中期将电流变液调控为半固态，成形末期，使电流变液接近液态。
【专利摘要】一种基于电流变液的板材拉深成形装置及方法，装置：凹模与电极板形成封闭的液室型腔，凸模端子与电源控制单元的正极电性连接，电极板与电源控制单元的负极电性连接，柱塞与柱塞控制单元相连接。方法：一、制备所需比例组分的电流变液；二、设定电极板工作端面的初始位置；三、向液室型腔内注入步骤一中制备好的电流变液；四、将板材放置于凹模上端面上；五、将压边圈下移至板材上；六、电源控制单元控制电场强度，柱塞控制单元使电极板对电流变液产生恒定的作用力；七、凸模端子下移带动板材拉深成形；八、柱塞、电极板、凸模端子及凸模座同步后退撤出；九、移除凸模座及凸模端子，通过电源控制单元卸去工作区域的电场。本发明用于板件拉深成形。
【IPC分类】B21D26/031, B21D26/021, B21D22/22
【公开号】CN105665510
【申请号】CN201610024505
【发明人】李峰, 周福见, 金成闯
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月14日