[发明专利]直接电阻局部加热的金属表面压印成形装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种金属加工技术领域的装置，具体是一种直接电阻局部加热的金属表面压印成形装置。

背景技术

压印工艺就是将模具施压于工件表面，使工件表面发生塑性变形而获得所需的表面结构的加工工艺。常温状态下，由于金属硬度高，压印所需压力大，因而压印设备规模大，模具的磨损也大。因此一般采用将金属加热软化至流动性较好的状态再进行压印的方法，称为热压印。将金属加热的方法主要有：熔炉、感应加热、电阻加热，其中感应加热和电阻加热又各自分为外部加热和直接加热。电阻加热区别于感应加热之处在于，后者通过外部的振荡电磁场使工件或模具中的电子产生相应的振动，以加热工件或模具。电阻加热区别于电火花加工之处在于，后者利用高强电场击穿电介质产生的电火花加热并加工工件表面。直接电阻加热区别于外部电阻加热之处在于，后者的电流通过工件和模具的外部的电阻，而非通过工件或挤压装置本身的电阻以及工件与挤压装置之间的电阻对工件进行加热。直接电阻局部加热区别于其他直接电阻加热之处在于，后者的电流不通过或者很少通过工件和压印模具的接触界面。

相对于熔炉加热方式，直接电阻加热具有加热迅速、启动快速、节省能源、生产效率高、易于自动化、尺寸较小因而节约用料、改善工作环境、减少空间占用、降低维护费用等优点。

经对现有文献检索发现，中国专利公开号为：CN101214738A，名称为：热压设备及其热压装置，该技术包括：二相对的压板、至少一个印压模板、多个冷却管、一个冷却系统及多个感应线圈，其中：压板、印压模板、冷却管及感应线圈构成热压装置，印压模板设置于压板相面向的一侧上，感应线圈对应于印压模板并设置于压板内，冷却管设置于二压板内，并与冷却系统相连接。该技术的缺点是使用整体外部加热方式，能量消耗大，效率低，工件的加工应变区域大。

又经检索发现，中国专利公开号为：CN2206205，名称为：液压印花机，该技术包括：机座、机架、工作台、液压机构和加热装置，其中：加热装置是板中安装发热电阻的上电热板和下电热板，并有上、下电热板盖，下电热板上安装花样模型，上电热板由液压机构带动作上下运动，下电热板的边缘以轮子滚动由拉手拉推作进出运动。该技术的缺点也是使用整体外部加热方式，能量消耗大，效率低。

再经检索发现，国际专利号为：WO-2006-034193，名称为：电阻加热的金属成形装置及工艺(Metal forming apparatus and process with resistance heating)，该技术包括：用于接收和支撑工件的基站，第一和第二电极夹，电源和流体源，致动器，其中：每个电极夹与电源电连通并与流体源流体连通，电极夹与工件接合并将电流和流体分配到其上，致动器与至少一个夹机械相连。该技术的缺点是使用整体加热方式，能量消耗大，效率低，工件的加工应变区域大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种直接电阻局部加热的金属表面压印成形装置。本发明将直接电阻局部加热技术应用于压印工艺，实现了高效的局部加热，有利于设备小型化，结构简单化，减小工件的加工应变区域，方便设备的使用和维护，适合于大批量制造工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：电源、控制模块、两个电极、致动器和挤压装置，其中：电源分别与两个电极相连传输电流，致动器与电极或者挤压装置机械相连，第一电极与第一挤压装置相连传输电流，第二电极与工件或者第二挤压装置相连传输电流，工件位于第二电极与第一挤压装置之间或者是直接位于第一挤压装置和第二挤压装置之间，控制模块与电源相连传输控制信息。

所述的控制模块包括：控制系统和三个传感器，其中：第一传感器与第一挤压装置或者第一电极相连传输温度信息，第二传感器与工件或者第二挤压装置或者第二电极相连传输温度信息，第三传感器与致动器相连传输致动器的位移或者压力信息，控制系统分别与三个传感器相连传输采集的信息。

所述的挤压装置，地面与挤压装置之间设置滑动模块，使挤压装置水平移动。

所述的机械相连是接触连接、螺栓连接、铆接、焊接中的一种或者若干种组合。

所述的电极设置有散热模块。

所述的挤压装置设置有散热模块。

所述的挤压装置是一个平面压印模具，或者是一个平面压印模具和一个轧辊式模具，或者是两个轧辊式模具。