[发明专利]一种微小型工件压边圈深冷冲剪成形装置及其成形方法

权利要求书

1.一种微小型工件压边圈深冷冲剪成形装置，其特征在于：压边圈上有存放低温溶液的储槽，在储槽的底部有通往与板材接触的流道，流道中设有截止或开启的阀，受第一液压缸驱动的凸模在压边圈中运动触发阀开启和关闭；在储槽上有浮动活塞，压边圈的周围包覆绝热材料；凹模置于凹模支座内并固定，受第二液压缸驱动的顶杆在凹模中运动；所述的压边圈可以在力的作用下将板材压紧在凹模边上。

2.根据权利要求1所述的微小型工件压边圈深冷冲剪成形装置，其特征在于：所述的压边圈压紧板材形成一个封闭腔。

3.根据权利要求1所述的微小型工件压边圈深冷冲剪成形装置，其特征在于：所述的顶杆的顶面与凸模的顶面形状相同，顶杆和凸模夹持板材向下运动。

4.根据权利要求1所述的微小型工件压边圈深冷冲剪成形装置，其特征在于：所述的压边圈上的浮动式活塞能上下运动。

5.一种使用权利要求1所述的微小型工件压边圈深冷冲剪成形装置进行成形的方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)装夹板材

将待加工板材的表面进行清理，去除油污和保持清洁，去除边界的毛刺，并且对板材进行校直处理后，放置在凹模和压边圈之间；

(2)冷却

驱动凸模向下运动，同时驱动顶杆向上运动，当凸模触发阀时，流道开启，低温溶液通过流道进入压边圈与板材形成的封闭腔中，当凸模继续向下运动，阀关闭，低温溶液保持在封闭腔中，且继续给板材降温，当凸模和顶杆同时接触板材时，停止运动，同时保持时间t秒；

(3)冲剪

增大凸模的向下压力，同时使顶杆保持一定向上的压力，这样可以保证板材始终处于夹紧状态，当凸模向下的推力P1’大于向上的推力P2时，且满足方程P1’≥P2+sdτ时，板材边缘开始被剪切，s代表凸模与板材完全接触后的面积，d代表板材厚度，τ代表板材的剪切强度；

(4)退模

凸模向上运动，脱离板材，同时触动阀开启，提升浮动活塞，将封闭腔中的低温溶液吸入储槽中，顶杆运送被剪切板材脱离凹模；

(5)形貌检测

移动板材对其剪切断面形貌进行检测。

6.根据权利要求5所述的成形的方法，其特征在于，所述的板材的厚度d介于0.1mm-2mm之间，板材的冲剪区面积不大于314mm²。

7.根据权利要求5所述的成形的方法，其特征在于，所述的板材为在常温下伸长率大于5％的金属材料。

8.根据权利要求5或7所述的成形的方法，其特征在于，所述的板材采用铝、镁或铜。

9.根据权利要求5所述的成形的方法，其特征在于，所述凸模和顶杆接触板材后的保持时间秒。