1.一种金属箔材电磁柔性微成形装置,包括水平布置的底座1,其特征是:
底座(1)的正上方是模架(4),模架(4)的正上方是凹模(7),凹模(7)能导柱在垂直方向上移动,两个垂直的导柱底部固定连接底座(1)、中间有间隙地穿过模架(4)、顶部与凹模(7)有间隙地配合;
模架(4)的顶面中心开有顶部是敞口的阶梯槽(4‑1),阶梯槽(4‑1)的下段内部放置有与模架(4)刚性连接的下电磁铁(15),阶梯槽(4‑1)的上段内部放置铁粉容器(13),铁粉容器(13)内盛放铁粉(14),铁粉(14)位于下电磁铁(15)的正上方,铁粉(14)的正上方是水平放置在模架(4)上表面上的非磁性金属箔材(5);
凹模(7)的底面中间部分固定嵌有电热板(6),电热板(6)的底面与凹模7的底面平齐,在凹模(7)底面上开有成形凹槽(7‑1),在该成形凹槽(7‑1)正下方的电热板(6)上开有与成形凹槽(7‑1)结构一致的贯通孔,所述的成形凹槽(7‑1)内部有间隔地布置有多个压力传感器(11);
凹模(7)的正上方设有上电磁铁(9),凹模(7)上部正中间开有与上电磁铁(9)配合的凹模敞口(7‑2),上电磁铁(9)向下运动能伸入该凹模敞口(7‑2)中;
上电磁铁(9)的顶部固定连接水平设置的上电磁铁固定板(8)上,电动伸缩杆(2)带动上电磁铁固定板(8)垂直移动,上电磁铁(9)侧壁上装有检测上电磁铁(9)垂直位置的上电磁铁位置检测传感器(10);
凹模(7)的旁边设有夹具(12),气缸(22)带动夹具(12)松开或下压凹模(7)。
2.根据权利要求1所述的金属箔材电磁柔性微成形装置,其特征是:气缸(22)、电动伸缩杆(2)分别经各自的控制线连接控制台(23),控制台(23)经信号线分别连接压力传感器(11)和上电磁铁位置检测传感器(10),控制台(23)控制电热板(6)接通或者断开电源,控制台(23)分别控制上电磁铁(9)和下电磁铁(15)上的线圈通电或断电。
3.根据权利要求或2所述的金属箔材电磁柔性微成形装置,其特征是:气缸(22)水平布置,夹具(12)为L形,夹具(12)的中间弯折处通过转动轴(19)连接固定不动的夹具固定板(18),夹具(12)绕转动轴(19)在垂直面上旋转,气缸(22)的输出杆(21)与滚轮(20)连接,夹具(12)的垂直段上开有与滚轮(20)配合的滑槽,滚轮(20)在滑槽中滑动,夹具(12)的水平段的端部位于凹模(7)的上方,气缸(22)的输出杆(21)伸或缩,滚轮(20)在滑槽里来回移动带动夹具(12)正反旋转,夹具(12)松开或向下压紧凹模(7)。
4.根据权利要求1所述的金属箔材电磁柔性微成形装置,其特征是:阶梯槽(4‑1)的上段是方槽(4‑2),上段方槽(4‑2)的一侧壁贯通模架(4)的侧壁,形成与外部连通的方形通道,铁粉容器(13)通过该方形通道能进入上段方槽(4‑2)中,铁粉容器(13)的上表面与模架(4)的上表面平齐。
5.根据权利要求1所述的金属箔材电磁柔性微成形装置,其特征是:上电磁铁固定板(8)与底座(1)之间连接垂直布置的电动伸缩杆(2)和第三导柱(17),上电磁铁固定板(8)能沿着第三导柱(17)上下滑动,电动伸缩杆(2)和第三导柱(17)分布在上电磁铁9的两侧。
6.一种如权利要求1所述的金属箔材电磁柔性微成形装置的微成形方法,其特征是包括以下步骤:
步骤A:气缸(22)带动夹具(12)下压凹模(7),直至凹模(7)和电热板(6)压紧非磁性金属箔材(5),气缸(22)停止工作;
步骤B:电热板(6)对非磁性金属箔材(5)加热,电动伸缩杆(2)带动上电磁铁(9)下移到设定位置,电动伸缩杆(2)停止工作;
步骤C:上电磁铁(9)通电,对其下方的铁粉(14)产生磁吸力,铁粉(14)向上运动冲击非磁性金属箔材(5),非磁性金属箔材(5)向正上方的成形凹槽(7‑1)内部拉深;
步骤D:上电磁铁(9)断电,下电磁铁(15)通电,铁粉(14)回落至铁粉容器(13)中,下电磁铁(15)断电;
步骤E:重复步骤C‑D,实现非磁性金属箔材(5)在成形凹槽(7‑1)中的微成形;
步骤F:电热板(6)停止加热,夹具(12)松开凹模(7),电动伸缩杆(2)复位,取下凹模(7),取出成形后的非磁性金属箔材(5)。
7.根据权利要求6所述的微成形方法,其特征是:步骤C过程中,多个压力传感器(11)时刻检测铁粉(14)冲击非磁性金属箔材(5)的冲击压力,当所有的压力传感器(11)均检测到压力达到设定值时,保持上电磁铁(9)通电维持一段时间。
8.根据权利要求6所述的微成形方法,其特征是:步骤F之后,取出铁粉容器(3)对铁粉(4)作消磁处理。
9.根据权利要求6所述的微成形方法,其特征是:步骤A中,当上电磁铁位置检测传感器(10)检测到上电磁铁(9)下移到设定位置时,电动伸缩杆(2)停止工作。
10.根据权利要求6所述的微成形方法,其特征是:步骤B中,上电磁铁(9)下移的距离取决于非磁性金属箔材(5)的材料属性,若非磁性金属箔材(5)不易成形,则上电磁铁(9)移动较下方的位置以加大磁力,反之则移动至较上方的位置。