[发明专利]一种深腔薄壁构件磁流变液软模成形方法及装置

权利要求书

1.一种深腔薄壁构件磁流变液软模成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据待成形的深腔薄壁构件的形状和结构，结合不同位置磁流变液的参数，组装上随型成型组件和下随型成型组件，上随型成型组件和下随型成型组件均由若干铁芯件和若干无磁钢件组成，上随型成型组件和下随型成型组件协同将成形区域分成若干个在线圈(12)通电后具有不同磁场强度的区域；

S2：将上随型成型组件固定装配在凹模(1)上，将下随型成型组件固定装配在柱塞(11)上；将柱塞(11)装入介质仓(10)内，调整下随型成型组件与板材(2)之间的距离，将磁流变液(3)注入到介质仓(10)、柱塞(11)和下随型成型组件之间形成的型腔内；将板材(2)放置在介质仓(10)的上表面，板材(2)下表面与磁流变液(3)表面接触，在板材(2)上表面安装凹模(1)，凹模(1)与介质仓(10)外围放置线圈(12)；

S3：通过凹模(1)对板材(2)施加向下的压边力；线圈(12)通入电流，在上随型成型组件和下随型成型组件的作用下，不同区域内的磁流变液(3)形成具备不同传力特性的软模；

S4：柱塞(11)向上运动，同时带动下随型成型组件一起运动，上随型成型组件和下随型成型组件之间的距离减小，铁芯件之间对应区域的磁场强度逐渐增大，无磁钢件之间对应区域的磁场强度不变；磁流变液(3)受压挤压板材(2)使板材(2)变形至与凹模(1)贴合；

S5：达到所需形状后线圈(12)断电，柱塞(11)下行至起始位置，移除凹模(1)，取出加工完成的深腔薄壁件。

2.根据权利要求1所述的深腔薄壁构件磁流变液软模成形方法，其特征在于，S2中，调整下随型成型组件与板材(2)之间的距离为5～20mm。

3.根据权利要求1所述的深腔薄壁构件磁流变液软模成形方法，其特征在于，S2中，磁流变液(3)注入到介质仓(10)、柱塞(11)和下随型成型组件之间形成的型腔内，使磁流变液(3)得液面与介质仓(10)的上表面齐平。

4.根据权利要求1所述的深腔薄壁构件磁流变液软模成形方法，其特征在于，S3中，成形区域内磁场的强度为0～0.6T。

5.根据权利要求1所述的深腔薄壁构件磁流变液软模成形方法，其特征在于，S4中，柱塞(11)向上运动的速度为0.1～0.5mm/s。

6.一种实现权利要求1～5任意一项所述深腔薄壁构件磁流变液软模成形方法的装置，其特征在于，包括凹模(1)、上随型成型组件、下随型成型组件、介质仓(10)、柱塞(11)和线圈(12)；凹模(1)固定在板材(2)上方，凹模(1)内部设有成型隔板，成型隔板的形状与板材(2)最终形状匹配，成型隔板将凹模(1)内部分隔为上腔和下腔，上随型成型组件固定装配在上腔内，下腔为板材(2)提供变形空间；介质仓(10)固定在板材(2)下方，柱塞(11)放置在介质仓(10)内，柱塞(11)能够在外部动力源的作用下沿竖直方向在介质仓(10)中进行直线运动；下随型成型组件固定在柱塞(11)上表面；上随型成型组件和下随型成型组件均由若干铁芯件和若干无磁钢件组成，上随型成型组件中的铁芯件与下随型成型组件中的铁芯件相对设置，上随型成型组件中的无磁钢件与下随型成型组件中的无磁钢件相对设置；介质仓(10)、柱塞(11)和下随型成型组件之间形成用于灌注磁流变液(3)的型腔；线圈(12)套设在凹模(1)和介质仓(10)外围。

7.根据权利要求6所述的实现深腔薄壁构件磁流变液软模成形方法的装置，其特征在于，铁芯件和无磁钢件的边缘均为圆滑曲面。

8.根据权利要求6所述的实现深腔薄壁构件磁流变液软模成形方法的装置，其特征在于，柱塞(11)外侧设有密封圈(9)。

9.根据权利要求6所述的实现深腔薄壁构件磁流变液软模成形方法的装置，其特征在于，线圈(12)包括在竖直方向上设置的多个独立线圈。

10.根据权利要求6所述的实现深腔薄壁构件磁流变液软模成形方法的装置，其特征在于，上随型成型组件和下随型成型组件中相邻铁芯件或无磁钢件之间通过底部的斜面配合，斜面的角度为3°～5°。