1.一种径向高频振动式空化微塑性成形装置,其特征在于,包括:
基座(1),所述基座(1)包括水平底座和竖直支撑座,所述水平底座与所述竖直支撑座连接;
容器(17),置于所述水平底座上,所述容器(17)的顶部开口;
移动机构,包括水平移动工作台(16)和竖直移动工作台(2),所述水平移动工作台(16)位于所述容器(17)内,能够相对于所述水平底座左右移动,所述竖直移动工作台(2)安装于所述竖直支撑座上,能够相对于所述竖直支撑座上下移动;
夹具机构,安装于所述水平移动工作台(16)上,用于夹紧待加工的金属箔材;
射流系统,用于产生空泡并向待加工的金属箔材喷射高压射流,所述射流系统包括喷嘴(27),所述喷嘴(27)与所述竖直移动工作台(2)连接;
径向高频振动引导系统,包括引导模(11)和卡环(32),所述引导模(11)和所述卡环(32)均位于待加工的金属箔材上,所述引导模(11)为回转体,所述引导模(11)的中心设有轴向第一通孔,所述引导模(11)由高弹性模量橡胶制成,所述卡环(32)位于所述引导模(11)的周向外侧;
高频信号发射器(35);及
控制单元(34)和计算机(33),所述控制单元(34)与所述计算机(33)和所述移动机构连接,所述控制单元(34)用于控制所述水平移动工作台(16)和所述竖直移动工作台(2)的移动;
其中,所述卡环(32)包括第一环体(41)和第二环体(44),所述第一环体(41)的一端设有内滑槽(42),另一端设有外滑槽(43),中间段设有绕线区(45),所述第二环体(44)的一端设有内滑槽(42),另一端设有外滑槽(43),中间段设有绕线区(45),所述第一环体(41)的内滑槽(42)与所述第二环体(44)的外滑槽(43)嵌套连接,所述第一环体(41)的外滑槽(43)与所述第二环体(44)的内滑槽(42)嵌套连接,且所述第一环体(41)的端面和所述第二环体(44)的端面能够沿周向移动,使得所述第一环体(41)与所述第二环体(44)开合,进而使得所述引导模(11)产生径向形变,径向形变范围在5-10mm之间,所述绕线区(45)套有线圈,所述高频信号发射器(35)和所述控制单元(34)均与所述卡环(32)上的线圈连接,所述控制单元(34)根据所述高频信号发射器(35)的信号控制所述卡环(32)的开合频率,所述高频信号发射器(35)发射的高频信号频率在5-25kHz之间。
2.根据权利要求1所述的径向高频振动式空化微塑性成形装置,其特征在于,所述射流系统还包括竖直水管(28)、回收池(20)和高压水泵(21),所述竖直水管(28)安装于所述竖直移动工作台(2)上,所述喷嘴(27)的顶端与所述竖直水管(28)的底端连接,所述高压水泵(21)的出口与所述竖直水管(28)的顶端连接,所述高压水泵(21)的入口与所述回收池(20)连接,所述回收池(20)与所述容器(17)连接。
3.根据权利要求2所述的径向高频振动式空化微塑性成形装置,其特征在于,所述喷嘴(27)呈圆柱状,所述喷嘴(27)的中心轴线上,沿从上至下的方向依次设有入流口段(36)、增速段(37)、扩展段(38)和锥形出流口段(39),所述入流口段(36)、所述增速段(37)和所述扩展段(38)均为圆柱形,且所述增速段(37)、所述入流口段(36)和所述扩展段(38)的内径依次增大,所述锥形出流口段(39)的直径从上至下逐渐增大,所述锥形出流口段(39)的壁面上设有凹坑阵列,凹坑尺寸在40-80μm之间。
4.根据权利要求2所述的径向高频振动式空化微塑性成形装置,其特征在于,所述射流系统还包括溢流阀(23)、第一压力表(24)、调速阀(29)、第二压力表(30)和流量表(31),所述调速阀(29)、第二压力表(30)和流量表(31)位于所述高压水泵(21)与所述竖直水管(28)之间的管路上,所述溢流阀(23)通过管路连接所述高压水泵(21)的出口和所述回收池(20)。
5.根据权利要求4所述的径向高频振动式空化微塑性成形装置,其特征在于,所述射流系统还包括过滤器(19),所述过滤器(19)位于所述回收池(20)与所述容器(17)之间的管路上。
6.根据权利要求1所述的径向高频振动式空化微塑性成形装置,其特征在于,所述夹具机构包括底模(15)、凹模(14)、盖模(9)和螺旋压紧机构(7),所述底模(15)位于所述水平移动工作台(16)上,所述底模(15)的上表面设有凹槽,所述凹模(14)位于所述凹槽内,金属箔材置于所述凹模(14)上,所述引导模(11)和所述卡环(32)位于金属箔材上,所述盖模(9)位于所述引导模(11)和所述卡环(32)上,所述盖模(9)的中心设有与所述第一通孔相对应的第二通孔,所述盖模(9)通过螺旋压紧机构(7)与所述底模(15)连接。
7.根据权利要求6所述的径向高频振动式空化微塑性成形装置,其特征在于,所述盖模(9)与所述引导模(11)之间设有第一密封圈(10),所述引导模(11)与金属箔材之间设有第二密封圈(12)。
8.根据权利要求6所述的径向高频振动式空化微塑性成形装置,其特征在于,还包括三个红外发射接收器(26),三个所述红外发射接收器(26)均安装于所述喷嘴(27)的外壁面,并以所述喷嘴(27)的轴线为中心沿周向均匀分布,所述盖模(9)的表面设有黑色胶带(8),所述黑色胶带(8)正对所述第二通孔,所述红外发射接收器(26)与所述控制单元(34)连接,所述控制单元(34)根据所述红外发射接收器(26)的信号控制所述水平移动工作台(16)的移动。
9.根据权利要求1所述的径向高频振动式空化微塑性成形装置,其特征在于,还包括超声发射接收器(25),所述超声发射接收器(25)安装于所述喷嘴(27)上,所述超声发射接收器(25)与所述控制单元(34)连接,所述控制单元(34)根据所述超声发射接收器(25)的信号控制所述竖直移动工作台(2)的移动。
10.根据权利要求1所述的径向高频振动式空化微塑性成形装置,其特征在于,所述第一通孔为圆柱状或内径从上至下依次减小的圆台状。