[发明专利]一种传热板成形装置和成形方法

说明书

本发明公开了一种传热板成形装置和成形方法，装置包括电磁驱动器、模具、电源系统及压边单元，电磁驱动器位于待成形工件的上方，压边单元位于待成形工件的边缘，模具位于待成形工件下方；待成形工件与电磁驱动器串联构成电气串联回路，电源系统为串联回路提供脉冲电流，电磁驱动器靠近待成形工件一侧的形状与待成形工件待成形区域轮廓形状或者上一步成形后中间工件的轮廓形状相互配合；电源系统为串联回路提供脉冲电流，在脉冲电流的作用下，待成形工件与电磁驱动器周围产生磁场，磁场与待成形工件自身电流共同作用下产生电磁力，使待成形工件通过多次变形趋至模具形状。传热板受力均匀，提高了传热板成形的精度。

技术领域

本发明属于零件成形制造相关领域，更具体地，涉及一种传热板成形装置和成形方法。

背景技术

随着人们对舒适标准的要求不断提高，暖气片、空调等直接加热空气的供暖方式已难以满足人们的需要。地板辐射供暖作为一种新型的采暖方式，其优越性已经得到广泛的认可，并风靡欧美日韩发达国家和世界各地，已被世界暖通界公认为最理想，最先进的供暖方式之一。其原理是往铺设的地板或地砖下的采暖管环路通入循环热水或直接铺设发热电缆，从而加热地板，热量通过大面积的地面,主要以辐射的方式向地板以上的空间温和而均匀散发，使人体感受到热照和空气温度的双重热作用。

作为地暖的重要组成部分传热板决定着采暖管热量的分布状态，优良传热板应紧密与采暖管接触，将热量均匀的传递给周围。目前市面上的传热板主要有U型和C型传热板，如图1(a)和图1(b)所示，由于U型传热板从结构上比C型传热板与采暖管之间存在更大的空气间隙，所以其传热效率更低。但C型传热板制作更加复杂。实际的传热效率亦与传热板表面精度有关。

铝制传热板一般采用冲压或者多辊轧制方式制作，这种方法将接触力作用直接作用在铝制板材上，作用的范围有限，存在回弹，初次加工表面精度等问题。对于下图2这种理想的传热板，传统的机械加工方式很难实现。

传统的电磁成形需要在成形线圈中通入脉冲大电流，待成形金属板件内会感应一个抵抗磁场变化的涡流，在磁场与涡流间相互作用下，待成形金属板件受到一个巨大的电磁力而成形。由于电磁成形的成形速度快、成形力为非接触力，具有成形效率高、回弹小、表面质量好、提高成形极限等优势，因此，电磁成形技术若能应用于传热板的制造，可以极大地优化传热板的制造工艺，提高其产品性能。

成形线圈作为传统电磁成形装置的主要部件，通常由铜导线缠绕成多匝螺旋形状，在由加固层如环氧加工成类似于圆柱体形状，然而受制于加固或者形状，使其对已经成形工件再次成形时，很难在工件上产生均匀的电磁力，不适合于对深孔径、大曲率等复杂形状的成形。此外，电容器能量有限，传统的电磁单次成形难以达到较好的成形效果。因此，如何改进传统电磁成形的不足，使之能应用于传热板等成形难度较大的非规则形状成形的问题亟待解决。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷，本发明提供了一种传热板成形装置和成形方法，旨在解决对传热板这种深孔径、大曲率等复杂形状的板材成形，进一步扩大电磁成形技术在轻合金传热板塑性成形领域的应用范围。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种传热板成形装置，包括：电磁驱动器、模具、电源系统及压边单元；

所述的电磁驱动器位于待成形工件的上方；所述的压边单元位于待成形工件的边缘，用于约束待成形工件，以免起皱和成形过程中弹起；所述的模具位于待成形工件下方，以约束待成形工件成形的形状；所述的电磁驱动器与待成形工件串联构成电气串联回路，所述的待成形工件可以任意导电金属材料；电源系统为所述的串联回路提供脉冲电流，电磁驱动器靠近待成形工件一侧的形状与待成形工件待成形区域轮廓形状或者上一步成形后中间工件的轮廓形状相互配合；

电源系统为串联回路提供脉冲电流，在脉冲电流的作用下，待成形工件与电磁驱动器周围产生磁场，磁场与待成形工件自身电流共同作用下产生电磁力，使待成形工件通过多次变形趋至模具形状。