[发明专利]电磁冲孔成形装置

说明书

本发明提供了一种电磁冲孔成形装置，包括：上模具组件，所述上模具组件包括线圈盒、线圈以及上层板，所述线圈安装在所述线圈盒内，所述线圈盒安装在所述上层板上；下模具组件，所述下模具组件可拆卸地固定在所述上模具组件上，所述下模具组件包括底座、大凹模以及小凹模，所述底座上设置有安装孔，所述大凹模安装在所述安装孔内，所述大凹模上设置有落料孔，所述小凹模具有多种型号，多种型号的所述小凹模可选择地安装在所述大凹模的端部；供电装置，所述供电装置与所述线圈电连接。本发明中的电磁冲孔成形装置采用瞬态强磁场对样件进行冲孔成形，质量稳定，成形极限高，可以实现多种孔形的加工，结构简单，效率高。

技术领域

本发明涉及金属板材塑性加工成形技术领域，具体而言，涉及一种电磁冲孔成形装置。

背景技术

目前，轻量化已逐渐成为汽车、航空航天等领域的发展趋势，铝合金等轻质合金由于其室温成形性能较差，传统加工工艺难以满足成形要求，难应用于先进制造领域。

传统冲孔工艺结构安装复杂、凸凹模间距调节误差大，且容易在拉深圆角和翻边孔边缘发生破裂，另外，刃口磨损会导致工件尺寸精度下降，模具寿命、成本等问题这些也极大的制约着传统冲压技术的发展。

然而，电磁冲孔只需单个模具，具有成形速率快、成形精度高等特点能够有效弥补传统冲孔的不足。目前，国内外学者已经开始将电磁冲孔技术用于塑性成形，如专利文献CN104841761A中提出一种合金板电磁冲孔翻边成形方法及装置，采用脉冲电磁力驱动板料变形，板料与模具接触后断裂，完成冲孔成形过程，但其冲孔模具单一，不可替换，仅能完成冲圆孔；专利文献CN203994783中设计了一种电磁冲孔机，采用脉冲电磁力驱动冲压端头向下运动，完成冲孔，但其冲压端头增加了制造成本，容易刮伤工件，工件尺寸精度下降,并且未涉及工件的定位以及多工况等问题。

综上所述，传统冲压工艺难以满足诸多轻质材料的成形要求。虽然电磁成形技术凭借其高精度、高效率的优势已经开始应用于简单形状和结构的冲孔成形当中，但还存在多工序时换模效率低、定位难等问题要解决。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电磁冲孔成形装置，能够克服传统冲孔中成形质量不稳定，且可实现多种类型孔的成形。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电磁冲孔成形装置，包括：上模具组件，所述上模具组件包括线圈盒、线圈以及上层板，所述线圈安装在所述线圈盒内，所述线圈盒安装在所述上层板上；下模具组件，所述下模具组件可拆卸地固定在所述上模具组件上，所述下模具组件包括底座、大凹模以及小凹模，所述底座上设置有安装孔，所述大凹模安装在所述安装孔内，所述大凹模上设置有落料孔，所述小凹模具有多种型号，多种型号的所述小凹模可选择地安装在所述大凹模的端部；供电装置，所述供电装置与所述线圈电连接。

进一步地，所述安装孔为阶梯孔，所述大凹模安装在所述阶梯孔内，且所述大凹模的两端均安装有所述小凹模，且所述大凹模两端的所述小凹模的类型不同。

进一步地，所述大凹模的落料孔内设置有与所述落料孔同轴的环形压板，所述环形压板固定在所述大凹模内，所述大凹模第一端的所述小凹模搭设在所述阶梯孔的台阶面上，所述大凹模第二端的所述小凹模支撑连接在所述环形压板的底部。

进一步地，所述大凹模、所述小凹模以及所述底座上具有相互连通的定位销孔，所述大凹模、所述小凹模以及所述底座均通过穿设在所述定位销孔内的定位销连接固定。

进一步地，所述大凹模和所述小凹模由异种材料制作而成。

进一步地，各型号的所述小凹模的孔形不同，所述小凹模包括三角形小凹模或圆形小凹模或椭圆形小凹模。

进一步地，所述上层板上设置有安装凹槽，所述线圈盒安装在所述安装凹槽内；所述线圈为平板螺旋线圈，所述平板螺旋线圈上设置有两个接线柱，两个所述接线柱穿出所述线圈盒和所述上层板。