[发明专利]爆炸成形系统

说明书

本申请是申请人麦格纳国际公司的申请日为2009年4月30日、国家申请号为200980126097.8(国际申请号为PCT/IB2009/005449)、发明名称为“爆炸成形系统”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于利用加压流体改变部件的系统，特别是通过爆炸实现工作流体的加压的利用加压工作流体改变部件的系统。

背景技术

一些类型的压力成形系统是采用爆炸产生压力以在模腔内形成工件的爆炸成形系统。一般而言，为此目的而提出的系统具有若干问题。一个问题是其需要大量的能量以操作和保持模腔关闭，从而抵抗其内由爆炸引起的压力。

另一个问题是其在有些情况下，在每个成型周期内需要相对大量的时间，这降低了部件生产率。另外，工件可能需要进一步的处理，例如去除工件的非抛光部分，这进一步增加了生产成本。

一些爆炸成形系统使用爆破膜来容纳可燃气体。由气体的燃烧引起的爆炸炸裂爆破膜以到达工件。爆破膜随着每个成型周期而消耗掉，进一步增加了生产工件的成本。由于在膜炸裂时损失一些爆炸能量，因此，爆破膜自身也是导致低能效的原因。

希望提供一种更高效的爆炸成形系统，特别是用于可能需要对高强度钢进行成形、整形和切削的汽车工业。

发明内容

爆炸的特性是确定爆炸成形系统的总成本时的重要因素。在本发明的一个宽的方面内，提供一种爆炸成形系统，该系统产生逐渐施加到工件上的冲击波。这使得冲压或密封用于工件的符合模具所需的加工压力与其它压力成形系统，例如液压成形系统或其它爆炸成形系统相比能够减小。这主要是因为尽管冲击波的力如在此详细说明相对较高，但是其在任何时刻施加到工件和下面的模具的相对小的区域上，因此，冲压模具所需的动力与现有技术压力的成形系统相比能够减小。较小的加工压力意味着投资成本的降低。另外，通过逐渐地施加冲击波，与现有技术相比，可更容易地在工件中冲压相对小的孔和/或修整工件的部分。

本发明的以下方面基本涉及上述内容：

首先，本发明提供一种用于改变具有纵向长度的工件的装置。该装置包括：点火室，其构造成用于产生具有小于工件的纵向长度的冲击波长的行进冲击波；模具，其中，该模具包括第一模板和第二模板，其中，第一和第二模板中的至少一个能够相对于另一个在打开位置与关闭位置之间运动，其中，第一和第二模板一起限定出模腔，工件能够定位在模腔内；和输送结构，该输送结构构造成将冲击波从点火室输送到模腔内；其中，在操作中，冲击波沿横向于冲击波的行进方向的方向向工件施加局部压力。

第二，本发明提供一种用于改变工件的装置，该工件具有限定供冲击波通过的工件冲击波路径的工件内部，其中，该工件具有通入工件内部的工件压力入口。该装置包括：点火室，其构造成用于产生具有小于工件冲击波路径长度的冲击波长的冲击波；模具，其中，该模具包括第一模板和第二模板，其中，第一和第二模板中的至少一个能够相对于另一个在打开位置与关闭位置之间运动，其中，第一和第二模板一起限定出模腔，工件能够定位在模腔内，其中，当冲击波位于工件内时，冲击波沿横向于工件冲击波路径的方向向工件施加压力，其中，模具能够由相对于工件内压力的选定模具保持力保持在关闭位置；和输送结构，该输送结构构造成通过工件压力入口将冲击波从点火室输送到工件内部内以改变工件。

第三，本发明提供一种用于改变工件的装置，该工件具有工件内部，并具有通入工件内部的工件压力入口。该装置包括：点火室，其构造成用于产生冲击波；模具，工件可定位在其中；和输送结构，该输送结构构造成通过工件压力入口将冲击波从点火室输送到工件内部内以改变工件。

第四，本发明提供一种用于改变工件的方法。该方法包括：a)提供包括第一模板和第二模板的模具，其中，第一和第二模板中的至少一个能够相对于另一个在打开位置与关闭位置之间运动，并且其中第一和第二模板一起限定出模腔；b)将工件定位在模腔内；c)产生行进冲击波，其中，冲击波具有小于冲击波行进路径相对于工件的长度的波长；d)沿工件输送冲击波以逐渐地对工件施加局部压力；e)以选定模具保持力将第一和第二模板保持在关闭位置，选定模具保持力相对于来自沿横向于贯穿步骤d)行进冲击波路径的方向的冲击波的压力；和f)在步骤d)之后从模腔中喷出工件。

第五，本发明提供一种用于改变工件的方法。该方法包括：a)提供具有模腔的模具；b)将工件定位在模腔内；c)产生冲击波；d)将冲击波输送到模腔中的工件内以改变工件；和e)在步骤d)之后从模腔中喷出工件。