[发明专利]一种脉冲电流辅助精密冲裁加工时的电流加载方法

摘要

本发明电流作用于金属具有电加热效应、电致塑性，其中高频脉冲电流作用具有愈合金属塑性应变损伤的能力。本发明将电致塑性和电热升温软化效应引入到精冲技术中，降低高强度钢板的精冲难度；利用电热效应导致金属材料受热升温膨胀，缓解冲裁中末期金属材料剪切区静水压应力下降过快的不足，提升抑制剪切区空洞萌生‑扩展的能力；通过适时适当的脉冲电流作用方式和加载方法，针对冲裁过程中容易产生空洞和微裂纹的剪切带局部区域，适时、高密度、集中地注入电流能量愈合空洞和微裂纹，修复应变损伤，避免其进一步发展为宏观裂纹，以及最终形成精冲断面上的粗糙撕裂带，为精冲更广泛地应用于高强度类型料提供了更大可能。

主权项

1.一种脉冲电流辅助精密冲裁加工中的电流加载方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在脉冲电流辅助精密冲裁加工装置中，在待加工的金属材料与凹模法兰部接触表面的另一侧表面增设由绝缘陶瓷制备的压边圈，使得凸模冲裁金属材料过程中，联合凹模法兰部实现对板料表面施加压应力，由此在待加工的金属材料的剪切区建立高幅值的静水压应力；步骤二、在使用脉冲电流辅助精密冲裁加工装置对金属材料进行加工之前，对金属材料的成型应变极限进行测试，为通电激励时机提供参数信息；步骤三、关闭电源开关，按照电流流经区域路线为凸模刃口‑金属材料剪切区‑凹模刃口，反之亦可的原则将高频脉冲电流电源的电极与加工装置的相关部件相连，实现电流流向的调控。步骤四、依据步骤一的参数信息，在金属材料成型加工过程中已经处于自身成型性能趋于消耗到极限状态下，打开电源开关，开启高频脉冲电流激励，利用高频电流的集肤效应，使得有限电流幅值高度集中于决定金属材料成型的变形区域，提升变形区域电流密度，完成脉冲电流辅助精密冲裁加工中的一次电流加载；第五步，关闭电源，对金属材料剪切带进行微观观察，确定损伤程度，并以此为依据，确定下一次冲裁时加工模具中凸模的下行量、脉冲电流强度和通电时间长度；第六步、按照步骤四、五反复迭代，不断调整加工模具中凸模的下行量、电流密度、频率和导通时间长度，不断优化可显著降低加工模具凸模的冲裁力，最终获得实时并及时修复金属材料剪切区损伤的电流加载模式。