本發(fā)明涉及一種金屬薄板加工技術(shù),尤其是涉及一種高深寬比金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工裝置及方法。
背景技術(shù):
具有微細(xì)特征結(jié)構(gòu)的金屬薄板在工業(yè)上具有廣泛的應(yīng)用,常用于結(jié)構(gòu)加強(qiáng)、熱管理和傳輸分配反應(yīng)物:例如具有微細(xì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的金屬薄板用來(lái)作為質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板,起到分配氣體、收集電流、管理水和熱等關(guān)鍵作用,再例如在建筑、飛行器上,利用半蜂窩形金屬波紋板制作的三明治結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減重和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
目前加工制造金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)件多采用傳統(tǒng)的沖壓成形工藝。中國(guó)專利公開號(hào)為178261A的發(fā)明專利,提出用銑床加工出具有流道結(jié)構(gòu)的沖壓模具,然后將裁剪好的金屬薄板放入沖壓模具中,利用油壓機(jī)沖壓成形出具有流道結(jié)構(gòu)的金屬薄板作為燃料電池的金屬極板。這種利用沖壓成形的加工方法具有成熟、穩(wěn)定和易于加工的優(yōu)點(diǎn),是加工制造金屬極板的常用方法。
隨著金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)件的深入研究和廣泛應(yīng)用,為加強(qiáng)其在結(jié)構(gòu)加強(qiáng)、熱管理和傳輸分配反應(yīng)物等領(lǐng)域的作用,對(duì)具有高深寬比、細(xì)密化的微細(xì)結(jié)構(gòu)的需求越來(lái)越高。例如,通過(guò)提高燃料電池金屬極板流場(chǎng)的深寬比來(lái)增加氣體傳質(zhì)的均勻性和散熱性能,從而提高電池功率。因此,具有高深寬比、細(xì)密化的微細(xì)特征結(jié)構(gòu)的金屬薄板的加工方法具有很大的應(yīng)用前景和意義。
然而,傳統(tǒng)的沖壓成形加工金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)件具有較大的局限性。傳統(tǒng)的沖壓成形是通過(guò)模具特征結(jié)構(gòu)迫使金屬薄板發(fā)生拉伸變形,從而成形出與模具特征結(jié)構(gòu)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。沖壓成形過(guò)程靠油壓機(jī)沖壓瞬間完成,金屬薄板由于作用時(shí)間短、材料補(bǔ)充困難的原因難以發(fā)生均勻變形,在局部地區(qū)發(fā)生較大的拉伸變形,極易出現(xiàn)嚴(yán)重減薄和破裂,從而導(dǎo)致金屬薄板成形失效。隨著金屬薄板拉伸變形的程度大幅增大,局部減薄和失穩(wěn)破裂的程度更加嚴(yán)重。因此,利用傳統(tǒng)的沖壓成形工藝難以加工出具有高深寬比、細(xì)密化微細(xì)結(jié)構(gòu)的金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)件。
經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索,發(fā)現(xiàn)對(duì)具有高深寬比微細(xì)結(jié)構(gòu)的金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)件的加工裝置及方法的研究報(bào)道極少。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于輥壓—沖壓復(fù)合成形工藝加工制造高深寬比金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工裝置及方法。單純的沖壓成形工藝在加工高深寬比微細(xì)結(jié)構(gòu)過(guò)程中由于板材發(fā)生過(guò)大的拉伸變形,在局部產(chǎn)生劇烈減薄,發(fā)生破裂而失效。本發(fā)明提供了一種新的輥壓-沖壓復(fù)合成形裝置及工藝,在進(jìn)行沖壓成形之前,先通過(guò)輥壓成形將金屬薄板連續(xù)地、漸進(jìn)地成形為具有初期微細(xì)結(jié)構(gòu)的初期微細(xì)特征薄板,有利于金屬薄板的均勻變形和減小應(yīng)力集中,實(shí)現(xiàn)在一條生產(chǎn)線上連續(xù)生產(chǎn)加工具有高深寬比微細(xì)結(jié)構(gòu)的金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)件。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種高深寬比金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工裝置,包括依次設(shè)置的開卷機(jī)、送料輥、定位孔沖裁工具、成形輥模具、整平機(jī)構(gòu)以及沖壓切邊組合,該沖壓切邊組合包括沖壓模具和切邊模具,其中,
成形輥模具:設(shè)置在定位孔沖裁工具和沖壓切邊組合之間,用于對(duì)金屬薄板輥壓成形,得到具有初期微細(xì)結(jié)構(gòu)的初期微細(xì)特征薄板;
整平機(jī)構(gòu):設(shè)置在成形輥模具和沖壓切邊組合之間,用于整平初期微細(xì)特征薄板。整平機(jī)構(gòu)的數(shù)量可以是一個(gè),也可以是多個(gè);根據(jù)整平精度選擇整平機(jī)構(gòu)的數(shù)量;
沖壓切邊組合:包括沖壓模具和切邊模具,用于對(duì)初期微細(xì)特征薄板進(jìn)行沖壓成形和切邊沖裁,最終獲得目標(biāo)形式的高深寬比金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)件。
作為優(yōu)選,所述成形輥模具是上下放置的共軛的成形輥?zhàn)訉?duì),即互為輥壓成形的輥壓凸模和輥壓凹模,其圓周表面結(jié)構(gòu)由所述初期微細(xì)結(jié)構(gòu)映射生成;利用成形輥?zhàn)訉?duì)加工成形具有初期微細(xì)結(jié)構(gòu)的初期微細(xì)特征薄板,初期微細(xì)特征薄板的微細(xì)結(jié)構(gòu)形式根據(jù)金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的最終目標(biāo)結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化設(shè)計(jì),成形輥的圓周表面輪廓的特征結(jié)構(gòu)則由初期微細(xì)特征薄板的微細(xì)結(jié)構(gòu)映射生成。
成形輥?zhàn)訉?duì)的圓周表面布置至少一段特定寬度的微細(xì)結(jié)構(gòu),一個(gè)圓周可以輥壓若干段初期微細(xì)特征薄板。
作為優(yōu)選,所述輥壓凸模和輥壓凹模選用直徑大小不同的成形輥,且兩者的安裝間距根據(jù)所述金屬薄板的厚度和所述初期微細(xì)結(jié)構(gòu)的深度而調(diào)整,從而能輥壓成形出不同深度的初期微細(xì)結(jié)構(gòu)。
作為優(yōu)選,所述整平機(jī)構(gòu)包括上下布置的帶輪和皮帶,利用帶輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)繃緊的皮帶對(duì)所述初期微細(xì)特征薄板施加壓力,使其整體達(dá)到平整,為后續(xù)切邊沖裁和沖壓成形實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位,同時(shí)帶動(dòng)平整后的初期微細(xì)特征薄板向后輸送??筛鶕?jù)具體情況布置多個(gè)整平機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)初期微細(xì)特征薄板的整平。
作為優(yōu)選,所述沖壓模具包括沖壓凸模和沖壓凹模,該沖壓模具特征結(jié)構(gòu)與所述初期微細(xì)特征薄板的初期微細(xì)結(jié)構(gòu)在水平面方向的尺寸和周期均相等,保證沖壓成形過(guò)程不會(huì)干涉。
作為優(yōu)選,所述切邊模具設(shè)置在所述沖壓模具之前,用于將整平后的所述初期微細(xì)特征薄板按設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行切邊沖裁,即裁剪,是指按照設(shè)定的特定尺寸對(duì)連續(xù)的初期微細(xì)特征薄板進(jìn)行裁剪,作為沖壓成形的坯料。
作為優(yōu)選,所述沖壓模具和所述切邊模具合并為級(jí)進(jìn)模,實(shí)現(xiàn)一次行程同時(shí)完成所述初期微細(xì)特征薄板相鄰區(qū)域的沖壓成形和切邊沖裁,該結(jié)構(gòu)能縮短工步,提高加工效率。
作為優(yōu)選,還包括設(shè)置在所述級(jí)進(jìn)模后的步進(jìn)收料卷,用于回收經(jīng)過(guò)級(jí)進(jìn)模后的余料。
此外,本發(fā)明還提供一種高深寬比金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工方法,該方法包括以下步驟:
(1)根據(jù)初期微細(xì)特征薄板的初期微細(xì)結(jié)構(gòu),選擇具有相應(yīng)特征結(jié)構(gòu)的成形輥模具,通過(guò)映射目標(biāo)微細(xì)結(jié)構(gòu)加工沖壓模具;
(2)待加工金屬薄板由開卷機(jī)輸出,通過(guò)送料輥送至定位孔沖裁工具,加工定位孔,然后進(jìn)入成形輥模具,輥壓形成得到具有初期細(xì)微結(jié)構(gòu)的初期微細(xì)特征薄板;
(3)將所得初期微細(xì)特征薄板輸入整平機(jī)構(gòu)進(jìn)行整平,然后依次采用切邊模具和沖壓模具對(duì)初期微細(xì)特征薄板進(jìn)行切邊沖裁和沖壓成形,或者采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行一體化沖壓成形和切邊沖裁,得到具有目標(biāo)形式的高深寬比微細(xì)結(jié)構(gòu)的金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)件。
作為優(yōu)選,在所述沖壓成形過(guò)程中,先通過(guò)初期微細(xì)特征薄板左右兩端的定位孔進(jìn)行整體定位,然后通過(guò)初期微細(xì)特征薄板的初期微細(xì)特征與沖壓模具特征結(jié)構(gòu)的匹配進(jìn)行每個(gè)初期微細(xì)特征的定位。
本發(fā)明首先根據(jù)金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)目標(biāo)形式,通過(guò)計(jì)算優(yōu)化設(shè)計(jì)加工生成具有相應(yīng)的特征結(jié)構(gòu)的成形輥?zhàn)訉?duì),通過(guò)映射金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)形式加工生成沖壓模具。在加工生成成形輥?zhàn)訉?duì)和沖壓模具后,在一條連續(xù)的生產(chǎn)線上進(jìn)行金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工。生產(chǎn)線加工包括兩個(gè)階段,第一階段包括金屬薄板定位孔沖裁和具有初期微細(xì)結(jié)構(gòu)的特征薄板的輥壓成形,第二階段包括初期微細(xì)特征薄板整平、裁剪和沖壓成形。在第一階段,采用具有設(shè)計(jì)特征結(jié)構(gòu)的成形輥?zhàn)訉?duì)對(duì)金屬薄板進(jìn)行輥壓成形,加工出具有初期微細(xì)特征結(jié)構(gòu)的金屬薄板,即初期微細(xì)特征薄板;在第二階段,對(duì)輥壓成形的初期微細(xì)特征薄板進(jìn)行整平,并裁剪成特定尺寸,最后將特定尺寸大小的初期微細(xì)特征薄板送入沖壓模具進(jìn)行深度成形得到具有目標(biāo)形式的金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)件。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明能夠加工出具有高深寬比微細(xì)結(jié)構(gòu)的金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)件,能避免金屬薄板成形失效。
2、采用成形輥?zhàn)訉?duì)金屬薄板進(jìn)行初步加工,形成初期微細(xì)結(jié)構(gòu),避免后續(xù)沖壓成形出現(xiàn)嚴(yán)重減薄和破裂。
3、輥壓凸模和輥壓凹模的直徑大小和安裝間距可以靈活調(diào)整,進(jìn)而可以加工出深淺程度不同的初期微細(xì)結(jié)構(gòu)。
4、采用級(jí)進(jìn)模,使本發(fā)明的加工裝置更加緊湊,減少工步,提高加工效率。
5、能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、精密成形,同時(shí)能夠保證較高公差要求的連續(xù)成形工藝制造方法,能夠大幅提高金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的極限成形深寬比,為制造加工具有高深寬比的金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)提供了一種切實(shí)可行的方法。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1加工裝置的總體布局示意圖;
圖2為金屬薄板的定位孔沖裁;
圖3為輥壓成形的初期微細(xì)特征薄板;
圖4為單周期初期微細(xì)特征薄板坯料;
圖5為微細(xì)波紋特征;
圖6為微細(xì)流道特征;
圖7為微細(xì)點(diǎn)陣特征;
圖8為周期特征區(qū)域輥壓成形過(guò)程步驟S1;
圖9為周期特征區(qū)域輥壓成形過(guò)程步驟S2;
圖10為周期特征區(qū)域輥壓成形過(guò)程步驟S3;
圖11為周期特征區(qū)域輥壓成形過(guò)程步驟S4;
圖12為作為沖壓成形坯料的初期微細(xì)特征薄板;
圖13為沖壓成形的落料定位;
圖14為沖壓成形的最終成形;
圖15為本發(fā)明實(shí)施例2加工裝置的總體布局示意圖;
圖16為級(jí)進(jìn)模;
附圖中:1-定位孔,2-定位孔沖裁之后的金屬薄板,3-輥壓凸模,4-輥壓凹模,5-輥壓凸起特征,6-輥壓凹槽特征,7-初期微細(xì)特征薄板,8-沖壓凸模,9-沖壓凹模,10-定位銷孔,11-定位銷,12-目標(biāo)微細(xì)特征薄板,13-開卷機(jī),14-送料輥,15-定位孔沖裁工具,16-成型輥模具,17-整平機(jī)構(gòu),18-切邊模具,19-沖壓模具,20-級(jí)進(jìn)模,21-步進(jìn)收料卷。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1:
本實(shí)施例提供了一種高深寬比金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工裝置,其總體布局如圖1所示,其局部結(jié)構(gòu)見其它附圖。具體來(lái)說(shuō),該加工裝置是一種連續(xù)的生產(chǎn)線,包括依次設(shè)置的開卷機(jī)13、送料輥14、定位孔沖裁工具15、成形輥模具16、整平機(jī)構(gòu)17、切邊模具18以及沖壓模具19,其中,成形輥模具16用于對(duì)金屬薄板輥壓成形,得到具有初期微細(xì)結(jié)構(gòu)的初期微細(xì)特征薄板7(見圖12);整平機(jī)構(gòu)17用于整平初期微細(xì)特征薄板7。
成形輥模具16:如圖8至11所示,成形輥模具是上下放置的共軛的成形輥?zhàn)訉?duì),即互為輥壓成形的輥壓凸模3和輥壓凹模4。成形輥?zhàn)訉?duì)16的安裝調(diào)整根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的初期微細(xì)特征薄板7決定,其安裝間距由金屬薄板的厚度和初期微細(xì)特征薄板7的成形深度決定。在輥壓過(guò)程中,輥壓凸模3和輥壓凹模4分別繞軸做相向轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)輥壓凸模3上的輥壓凸起特征5將初期微細(xì)特征薄板坯料2壓入輥壓凹模4的輥壓凹槽特征6,實(shí)現(xiàn)初期微細(xì)特征薄板7的輥壓成形。輥壓凸模3和輥壓凹模4選用直徑大小不同的成形輥,滿足不同形式的初期微細(xì)結(jié)構(gòu)的輥壓成形要求。
成形輥?zhàn)訉?duì)16的表面輪廓結(jié)構(gòu)根據(jù)初期微細(xì)特征薄板7的設(shè)計(jì)形狀進(jìn)行映射生成。成形輥?zhàn)訉?duì)16表面布置3個(gè)初期微細(xì)特征薄板7的初期細(xì)微結(jié)構(gòu),一個(gè)圓周可進(jìn)行3個(gè)初期微細(xì)特征薄板7的輥壓成形。利用不同形式微細(xì)結(jié)構(gòu)的成形輥?zhàn)訉?duì)16可以輥壓成形具有不同形式微細(xì)結(jié)構(gòu)的初期微細(xì)特征薄板7,常見形式的微細(xì)結(jié)構(gòu)有微細(xì)波紋結(jié)構(gòu)(見圖5)、微細(xì)流道結(jié)構(gòu)(見圖6)和微細(xì)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)(見圖7),為了更加清楚地說(shuō)明結(jié)構(gòu),本實(shí)施例采用微細(xì)波紋結(jié)構(gòu)。
整平機(jī)構(gòu)17:如圖1所示,整平機(jī)構(gòu)17包括上下布置的帶輪和皮帶,利用帶輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)繃緊的皮帶對(duì)初期微細(xì)特征薄板7施加壓力,使其整體輪廓達(dá)到平整,為后續(xù)切邊沖裁和沖壓成形實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位,同時(shí)帶動(dòng)平整后的初期微細(xì)特征薄板7向后輸送。本實(shí)施例中整平機(jī)構(gòu)的數(shù)量是1個(gè)。
沖壓模具19:如圖12、13所示,沖壓模具19包括沖壓凸模8和沖壓凹模9,該沖壓模具19特征結(jié)構(gòu)與初期微細(xì)特征薄板7的初期微細(xì)結(jié)構(gòu)在水平面方向的尺寸和周期均相等,保證沖壓成形過(guò)程不會(huì)干涉。沖壓模具19形狀結(jié)構(gòu)由目標(biāo)微細(xì)結(jié)構(gòu)映射而成。沖壓凸模8上布置定位銷孔10,沖壓凹模9上布置定位銷11。沖壓凹模9上的定位銷11與初期微細(xì)特征薄板7的定位孔1配合從而實(shí)現(xiàn)初期微細(xì)特征薄板7的整體定位;初期微細(xì)特征薄板7的初期微細(xì)結(jié)構(gòu)在沖壓凹模9的特征結(jié)構(gòu)中具有自定位作用,從而實(shí)現(xiàn)了其他細(xì)微結(jié)構(gòu)的定位。
采用上述裝置進(jìn)行高深寬比金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工方法包括以下主要步驟:
(1)根據(jù)初期微細(xì)特征薄板7的初期微細(xì)結(jié)構(gòu),選擇具有相應(yīng)特征結(jié)構(gòu)的成形輥?zhàn)訉?duì)16,通過(guò)映射目標(biāo)微細(xì)結(jié)構(gòu)加工沖壓模具19;
(2)待加工金屬薄板由開卷機(jī)13輸出,通過(guò)送料輥14送至定位孔沖裁工具15,加工定位孔1,然后進(jìn)入成形輥?zhàn)訉?duì)16,輥壓形成得到具有初期細(xì)微結(jié)構(gòu)的初期微細(xì)特征薄板7;
(3)將所得初期微細(xì)特征薄板7輸入整平機(jī)構(gòu)17進(jìn)行整平,然后依次采用切邊模具18和沖壓模具19對(duì)初期微細(xì)特征薄板7進(jìn)行切邊沖裁和沖壓成形,得到目標(biāo)微細(xì)特征薄板12(見圖14或16)。
具體步驟細(xì)節(jié)如下:
金屬薄板可以為不銹鋼、鈦合金等材料,本實(shí)施例采用不銹鋼金屬薄板,其厚度范圍在0.05mm—0.30mm,并且儲(chǔ)存在卷軸機(jī)內(nèi)。生產(chǎn)中由開卷機(jī)13輸出。
定位孔沖裁工序:在輥壓成形之前,進(jìn)行定位孔沖裁,以實(shí)現(xiàn)沖壓成形過(guò)程整體的精準(zhǔn)定位。定位孔沖裁工具15在輥壓成形前預(yù)先在金屬薄板特定位置加工定位孔1,如圖2所示。兩端定位孔1之間的金屬薄板的特征區(qū)域?qū)⒃谳亯撼尚芜^(guò)程中形成初期微細(xì)特征,如圖3、4所示。
沖壓成形工序:如圖13、14所示,利用沖壓模具19對(duì)初期微細(xì)特征薄板7進(jìn)行沖壓成形,從而得到最終形狀的目標(biāo)微細(xì)特征薄板12。
在沖壓成形過(guò)程中,先通過(guò)初期微細(xì)特征薄板7左右兩端的定位孔1進(jìn)行整體定位,然后通過(guò)初期微細(xì)特征薄板7的初期微細(xì)結(jié)構(gòu)與沖壓模具19特征結(jié)構(gòu)的匹配進(jìn)行每個(gè)初期微細(xì)結(jié)構(gòu)的定位。在初期微細(xì)特征薄板7定位之后,沖壓凸模8在較大的沖壓力作用下下壓,擠壓初期微細(xì)特征薄板7貼合沖壓凹模9的特征結(jié)構(gòu)表面,金屬薄板材料發(fā)生拉伸變形最終得到具有高深寬比微細(xì)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)微細(xì)特征薄板12。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例提供了另外一種高深寬比金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工裝置,其總體布局如圖15所示,具體也是一條連續(xù)的生產(chǎn)線,包括依次設(shè)置的開卷機(jī)13、送料輥14、定位孔沖裁工具15、成形輥模具、整平機(jī)構(gòu)17、級(jí)進(jìn)模20以及步進(jìn)收料卷21。
如圖16所示,級(jí)進(jìn)模20包括沖壓模具19和切邊模具18,可以實(shí)現(xiàn)液壓機(jī)一次行程同時(shí)完成金屬薄板相鄰區(qū)域的初期微細(xì)特征薄板7的沖壓成形和沖壓成形后的目標(biāo)微細(xì)特征薄板12的切邊沖裁。級(jí)進(jìn)模20和步進(jìn)收料卷21相配合,每個(gè)工步金屬薄板行進(jìn)1個(gè)初期微細(xì)特征薄板7的周期長(zhǎng)度,經(jīng)過(guò)級(jí)進(jìn)模20加工后的余料通過(guò)步進(jìn)收料卷21回收。
本實(shí)施例的開卷機(jī)13、送料輥14、定位孔沖裁工具15、成形輥?zhàn)訉?duì)16以及整平機(jī)構(gòu)17同本發(fā)明實(shí)施案例1中一致,不再贅述。
采用本實(shí)施例進(jìn)行高深寬比金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工方法包括以下主要步驟:
(1)根據(jù)初期微細(xì)特征薄板7的初期微細(xì)結(jié)構(gòu),選擇具有相應(yīng)特征結(jié)構(gòu)的成形輥?zhàn)訉?duì)16,通過(guò)映射目標(biāo)微細(xì)結(jié)構(gòu)加工沖壓模具19;
(2)待加工金屬薄板由開卷機(jī)13輸出,通過(guò)送料輥14送至定位孔沖裁工具15,加工定位孔1,然后進(jìn)入成形輥?zhàn)訉?duì)16,輥壓形成得到具有初期細(xì)微結(jié)構(gòu)的初期微細(xì)特征薄板7;
(3)將所得初期微細(xì)特征薄板7輸入整平機(jī)構(gòu)17進(jìn)行整平,然后采用級(jí)進(jìn)模20對(duì)初期微細(xì)特征薄板7進(jìn)行沖壓成形和切邊沖裁的一體化,得到目標(biāo)微細(xì)特征薄板12。
具體步驟細(xì)節(jié)如下:
本實(shí)施例采用鈦合金作為金屬薄板材料。金屬薄板厚度范圍在0.05mm—0.30mm。
本實(shí)施例的其他工序同實(shí)施例1中一致,也不再贅述。
本發(fā)明不受所給出實(shí)施例的限制,許多地方要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中金屬薄板的目標(biāo)微細(xì)結(jié)構(gòu)來(lái)改變。成形輥?zhàn)訉?duì)的直徑大小和特征結(jié)構(gòu)的形式要通過(guò)優(yōu)化計(jì)算選擇,輥壓凸模和輥壓凹模之間的距離由實(shí)際生產(chǎn)中的金屬薄板厚度和設(shè)計(jì)的初期微細(xì)特征薄板的初期微細(xì)結(jié)構(gòu)來(lái)決定。金屬薄板微細(xì)結(jié)構(gòu)的形式除了圖5至7所提出的3種主要形式還可以是其它的特殊形式,也可以是各種不同微細(xì)結(jié)構(gòu)的復(fù)合形式。沖壓成形工序中可以布置一套包含多個(gè)成形深度遞增的沖壓模具的復(fù)合模具來(lái)完成初期微細(xì)結(jié)構(gòu)的多工步漸進(jìn)成形,最終形成目標(biāo)微細(xì)結(jié)構(gòu)。