[发明专利]一种大型板材的电磁-电爆-准静态冲压复合成形装置和方法

权利要求书

1.一种大型板材的电磁-电爆-准静态冲压复合成形方法，其特征在于：包括一大型板材的电磁-电爆-准静态冲压复合成形装置，所述大型板材的电磁-电爆-准静态冲压复合成形装置包括底板(1)、凹模(2)、凸模(3)，所述凸模(3)位于凹模(2)的正上方，所述凹模(2)上部设有压边圈(4)，压边圈(4)与凹模(2)之间设有径向侧推线圈(5)，待成形板材(8)的边缘固定在径向侧推线圈(5)内，凹模(2)深度大于凸模(3)的高度，所述凹模(2)内设有若干个能爆炸放电的金属电爆元件(6)，若干个所述金属电爆元件(6)沿凹模(2)同心排列，金属电爆元件(6)与外接电源连接；待成形板材(8)完全覆盖凹模(2)上端时，凹模(2)内充满有传力介质(7)，所述底板(1)上设有供传力介质(7)进出的进出孔(11)，所述金属电爆元件(6)为金属管、金属丝或金属薄片中的任一种，所述金属管或金属丝的直径为0.001～10mm，所述金属薄片的厚度为0.001～10mm，所述金属电爆元件(6)在待成形板材(8)下方随多次变形过程分多次设置或随一次变形过程一次设置完成，金属电爆元件(6)气化后产生瞬时高压并驱动待成形板材(8)高速向凸模(3)方向变形，最终使待成形板材(8)在高压下与凸模(3)完全贴合，所述凹模(2)上底面上设有凹槽A，凹槽A内设有下侧推线圈(52)；所述压边圈(4)下底面上设有凹槽B，凹槽B内设有上侧推线圈(51)；所述下侧推线圈(52)和上侧推线圈(51)对称设置，待成形板材(8)的边缘固定在下侧推线圈(52)和上侧推线圈(51)之间，所述传力介质(7)为液体或气体，所述金属电爆元件(6)的形状与待成形板材(8)的形状一致，当待成形板材(8)为环形结构时，金属电爆元件(6)的结构也为环形结构，当待成形板材(8)为片状结构时，金属电爆元件(6)的结构也为片状结构；

包括如下步骤：

1)预拉形：将凸模(3)下压，对待成形板材(8)进行准静态冲压的预拉形，预拉形至待成形板材(8)的待变形区域靠近金属电爆元件(6)；

2)电磁-电爆成形：对金属电爆元件(6)通电，使金属电爆元件(6)在电流作用下发生气化，向金属电爆元件(6)周围产生强大压强并驱动传力介质(7)膨胀，传力介质(7)进一步驱动其周边的待成形板材(8)向凸模(3)方向变形进行电爆成形过程；与此同时，径向侧推线圈(5)通电，使待成形板材(8)法兰部位的材料向待成形板材(8)中心方向流动进行电磁变形过程，以配合金属电爆元件(6)气化所促使待成形板材(8)发生的快速变形；并在传力介质(7)的压力作用下待成形板材(8)与凸模(3)完全贴合，最终完成待成形板材(8)的变形过程；

3)依次重复步骤1)和2)，直至待成形板材(8)完全与凸模(3)贴合。

2.根据权利要求1所述的大型板材的电磁-电爆-准静态冲压复合成形方法，其特征在于：步骤2)中的电爆成形过程为一次进行完成或分层或分区域多次进行完成。

3.根据权利要求1或2所述的大型板材的电磁-电爆-准静态冲压复合成形方法，其特征在于：步骤2)中包含对传力介质(7)的温度调整，传力介质(7)的温度能从-200℃到待成形板材(8)熔化温度区间任意调节。