】一至五之一相同。
[0036]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:所述的环形钨铜冲头7的材质为W8qCu2q合金。其他步骤和参数与【具体实施方式】一至六之一相同。
[0037]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是:所述的环形钨铜垫圈8的材质为W8qCu2q合金。其他步骤和参数与【具体实施方式】一至七之一相同。
[0038]【具体实施方式】九:一种利用钛合金板材热冲孔装置进行热冲孔的方法按以下步骤进行:
[0039]步骤一:将待冲孔钛合金板材放置于钛合金板材热冲孔装置的环形钨铜垫圈8上，然后将环形钨铜冲头7下降至其下表面与待冲孔钛合金板材接触；
[0040]步骤二:启动电流电源9，当待冲孔钛合金板材表面与环形钨铜冲头7和环形钨铜垫圈8接触部分的温度升至750 0C?860 0C时，再通过环形钨铜冲头7向待冲孔钛合金板材施加20MPa?40MPa的压力，即完成冲孔。
[0041 ]本实施方式所述方法具备如下有益效果:
[0042]1、本发明装置是将待冲孔钛合金板材进行局部加热，相比于现有的钛合金热冲孔将板材整体加热而言，可以减少无谓加热导致大量能源浪费，相对于传统的整体加热冲孔，可节约能源80%以上；
[0043]2、现有的钛合金热冲孔将板材整体加热，并且每冲一次孔后板材会逐渐降温，需要进行再加热，严重影响力对钛合金板材的热冲孔效率;本发明中，由于待冲孔钛合金板材的电阻率远低于电流回路中的其他导体，并且钛合金板材导热系数较低，散热较慢，因此钛合金可产生极佳的焦耳热效应，可以很快的在短时内升温至所需温度，一般只需要5s?15s即可完成升温，相对于现有的钛合金热冲孔将板材整体加热，可以节约时间10倍以上，对钛合金板材的热冲孔效率显著提高；
[0044]3、本发明装置是将待冲孔钛合金板材进行局部加热，即将被剪切区进行加热，而钛合金板材的其余部分不在加热范围内，仍然保持室温高强度，被加热的剪切区由于高温其剪切强度急剧减小，而未被加热的区域仍保持原剪切强度，提可高冲孔的表面精度20%以上。通过以下实施例验证本发明的有益效果:
[0045]实施例1:
[0046]—种钛合金板材热冲孔装置，该装置包括上平台1、上绝缘陶瓷3、上筒形纯铜导体
5、环形钨铜冲头7、环形钨铜垫圈8、下筒形纯铜导体6、下绝缘陶瓷4、下平台2、电流电源9、上铜板导体10和下铜板导体11;
[0047]所述上筒形纯铜导体5、环形钨铜冲头7、环形钨铜垫圈8和下筒形纯铜导体6同轴，上绝缘陶瓷3固定在上平台I下端面，上筒形纯铜导体5固定在上绝缘陶瓷3下端面，环形钨铜冲头7固定在上筒形纯铜导体5下端面，下绝缘陶瓷4固定在下平台2上端面，下筒形纯铜导体6固定在下绝缘陶瓷4上端面，环形钨铜垫圈8固定在下筒形纯铜导体6的上端面，上铜板导体10的一端与上筒形纯铜导体5连接，上铜板导体10的另一端与电流电源9的正极连接，下铜板导体11的一端与下筒形纯铜导体6连接，下铜板导体11的另一端与电流电源9的负极连接。
[0048]所述的环形钨铜冲头7的外径小于环形钨铜垫圈8的内径，环形钨铜冲头7与环形钨铜垫圈8之间的间距可根据钛合金板材的厚度进行调节；
[0049]所述的上铜板导体10的横截面积为31cm2;所述的下铜板导体11的横截面积为31cm2;所述的上绝缘陶瓷3的材质为氧化铝陶瓷;所述的下绝缘陶瓷4的材质为氧化铝陶瓷;所述的环形妈铜冲头7的材质为W8QCU2Q合金;所述的环形妈铜垫圈8的材质为W8QCU20合金;环形钨铜冲头7的外径为15cm;
[0050]一种利用钛合金板材热冲孔装置进行热冲孔的方法按以下步骤进行:
[0051 ]步骤一:将待冲孔钛合金板材放置于钛合金板材热冲孔装置的环形钨铜垫圈8上，然后将环形钨铜冲头7下降至其下表面与待冲孔钛合金板材接触；
[0052]步骤二:启动电流电源9，当待冲孔钛合金板材表面与环形钨铜冲头7和环形钨铜垫圈8接触部分的温度升至800°C时，再通过环形钨铜冲头7向待冲孔钛合金板材施加30MPa的压力，即完成冲孔。
[0053]本实施例中待冲孔钛合金板材被加热区域示意图如图3所示，其中12为待冲孔钛合金板材，13为被加热区域;本实施例中待冲孔钛合金板材冲孔后的示意图如图4所示，其中12为待冲孔钛合金板材，14为冲孔。
[0054]本实施例钛合金板材热冲孔装置及利用该装置进行冲孔的方法具备以下有益效果:
[0055]1、本实施例装置是将待冲孔钛合金板材进行局部加热，相比于现有的钛合金热冲孔将板材整体加热而言，可以减少无谓加热导致大量能源浪费，相对于传统的整体加热冲孔，可节约能源90% ；
[0056]2、现有的钛合金热冲孔将板材整体加热，并且每冲一次孔后板材会逐渐降温，需要进行再加热，严重影响力对钛合金板材的热冲孔效率;本实施例中，由于待冲孔钛合金板材的电阻率远低于电流回路中的其他导体，并且钛合金板材导热系数较低，散热较慢，因此钛合金可产生极佳的焦耳热效应，可以很快的在短时内升温至所需温度，需要5s即可完成升温，相对于现有的钛合金热冲孔将板材整体加热，可以节约时间10倍，对钛合金板材的热冲孔效率显著提高；
[0057]3、本实施例装置是将待冲孔钛合金板材进行局部加热，即将被剪切区进行加热，而钛合金板材的其余部分不在加热范围内，仍然保持室温高强度，被加热的剪切区由于高温其剪切强度急剧减小，而未被加热的区域仍保持原剪切强度，提高了冲孔的表面精度20%。
【主权项】
1.一种钛合金板材热冲孔装置，其特征在于该装置包括上平台(I)、上绝缘陶瓷(3)、上筒形纯铜导体(5)、环形钨铜冲头(7)、环形钨铜垫圈(8)、下筒形纯铜导体(6)、下绝缘陶瓷(4)、下平台(2)、电流电源(9)、上铜板导体(10)和下铜板导体(11); 所述上筒形纯铜导体(5)、环形钨铜冲头(7)、环形钨铜垫圈(8)和下筒形纯铜导体(6)同轴，上绝缘陶瓷(3)固定在上平台(I)下端面，上筒形纯铜导体(5)固定在上绝缘陶瓷(3)下端面，环形钨铜冲头(7)固定在上筒形纯铜导体(5)下端面，下绝缘陶瓷(4)固定在下平台(2)上端面，下筒形纯铜导体(6)固定在下绝缘陶瓷(4)上端面，环形钨铜垫圈(8)固定在下筒形纯铜导体(6)的上端面，上铜板导体(10)的一端与上筒形纯铜导体(5)连接，上铜板导体(10)的另一端与电流电源(9)的正极连接，下铜板导体(11)的一端与下筒形纯铜导体(6)连接，下铜板导体(11)的另一端与电流电源(9)的负极连接。2.根据权利要求1所述的一种钛合金板材热冲孔装置，其特征在于所述的环形钨铜冲头(7)的外径小于环形钨铜垫圈(8)的内径。3.根据权利要求1所述的一种钛合金板材热冲孔装置，其特征在于所述的上铜板导体(10)的横截面积大于30cm2。4.根据权利要求1所述的一种钛合金板材热冲孔装置，其特征在于所述的下铜板导体(11)的横截面积大于30cm2O5.根据权利要求1所述的一种钛合金板材热冲孔装置，其特征在于所述的上绝缘陶瓷(3)的材质为氧化铝陶瓷或氧化锆陶瓷。6.根据权利要求1所述的一种钛合金板材热冲孔装置，其特征在于所述的下绝缘陶瓷(4)的材质为氧化铝陶瓷或氧化锆陶瓷。7.根据权利要求1所述的一种钛合金板材热冲孔装置，其特征在于所述的环形钨铜冲头(7)的材质为W8QCU2Q合金。8.根据权利要求1所述的一种钛合金板材热冲孔装置，其特征在于所述的环形钨铜垫圈(8 )的材质为W8QCU2Q合金。9.一种利用如权利要求1所述的钛合金板材热冲孔装置进行热冲孔的方法，其特征在于利用钛合金板材热冲孔装置进行热冲孔的方法是按以下步骤进行: 步骤一:将待冲孔钛合金板材放置于钛合金板材热冲孔装置的环形钨铜垫圈(8)上，然后将环形钨铜冲头(7)下降至其下表面与待冲孔钛合金板材接触； 步骤二:启动电流电源(9)，当待冲孔钛合金板材表面与环形钨铜冲头(7)和环形钨铜垫圈(8)接触部分的温度升至750°C?860°C时，再通过环形钨铜冲头(7)向待冲孔钛合金板材施加20MPa?40MPa的压力，即完成冲孔。
【专利摘要】一种钛合金板材热冲孔装置及利用该装置进行冲孔的方法，涉及一种热冲孔装置及冲孔方法。本发明要解决现有的钛合金板材热冲孔装置和方法效率低、冲孔精度差，能源消耗高的问题。本发明装置包括上筒形纯铜导体、环形钨铜冲头、环形钨铜垫圈、下筒形纯铜导体、电流电源、上铜板导体和下铜板导体；上铜板导体连接上筒形紫铜导体和电流电源，下铜板导体连接下筒形紫铜导体和电流电源；冲孔方法：一：将孔钛合金板材放置于冲孔装置上并与环形钨铜冲头接触；二：当被加热区域升温至750℃～860℃时加20MPa～40MPa压力进行冲孔。本发明装置及方法效率高、冲孔精度高，能源消耗高低。本发明适用于钛合金板材热冲孔处理。
【IPC分类】B21D28/26, B21D37/16, B21D28/34
【公开号】CN105642765
【申请号】
【发明人】蒋少松, 卢振, 王博
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月29日