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[發(fā)明專利]一種塊體金屬玻璃工件的電致塑性成型方法及其裝置有效

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201410190164.5 申請(qǐng)日: 2014-05-07
公開(kāi)(公告)號(hào): CN103962434A 公開(kāi)(公告)日: 2014-08-06
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 諶祺;韓小濤;柳林;李亮 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 華中科技大學(xué)
主分類號(hào): B21D22/20 分類號(hào): B21D22/20;B21D37/16
代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201 代理人: 梁鵬
地址: 430074 湖北*** 國(guó)省代碼: 湖北;42
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 塊體 金屬 玻璃 工件 塑性 成型 方法 及其 裝置
【權(quán)利要求書】:

1.一種塊體金屬玻璃工件電致塑性加工成型方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)制備塊體金屬玻璃胚料,保證其橫截面均勻;

(2)將由(1)制得的塊體金屬玻璃胚料置于兩夾具之間貼合夾緊并在其兩端連接脈沖電流源;

(3)設(shè)置脈沖電流參數(shù):幅值電流密度為100-5000A/mm2,脈沖寬度為10-1000μs,脈沖頻率為30-5000Hz,啟動(dòng)脈沖電流源,脈沖電流從脈沖電流源正極出發(fā)依次流經(jīng)第一電極夾和第一夾具后,均勻通過(guò)塊體金屬玻璃胚料橫截面再流經(jīng)第二夾具、第二電極夾回到脈沖電流源負(fù)極,以構(gòu)成完整的通電回路;

(4)以步驟(3)所述的方式使得塊體金屬玻璃胚料溫度持續(xù)升溫并且使得升溫的上限始終處于所述玻璃金屬胚料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度以下,在此成型溫度狀態(tài)下經(jīng)由控制器控制致動(dòng)器運(yùn)動(dòng),并依次通過(guò)與致動(dòng)器相連的電極夾和夾具施加成型所需的機(jī)械力至金屬玻璃胚料上;

(5)金屬玻璃胚料在機(jī)械力作用下成型后,關(guān)閉脈沖電流源,冷卻至室溫獲得所需的體金屬玻璃工件。

2.如權(quán)利要求1所述的塊體金屬玻璃電致塑性加工成型方法,其特征在于,所述步驟(4)中,成型溫度狀態(tài)優(yōu)選為始終低于所述金屬玻璃胚料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度50度。

3.如權(quán)利要求1或2所述的塊體金屬玻璃電致塑性加工成型方法,其特征在于,所述步驟(4)中,塊體金屬玻璃胚料采用下列方法中的任意一種制備:水淬法、熔體澆鑄法、熔體吸鑄法、熱等靜壓粉末燒結(jié)法或者電火花粉末燒結(jié)法制備。

4.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的塊體金屬玻璃電致塑性加工成型方法,其特征在于,所述步驟(1)中,塊體金屬玻璃胚料為具有均勻橫截面的幾何形狀簡(jiǎn)單的片狀、棒狀或塊狀的坯料。

5.如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的塊體金屬玻璃電致塑性加工成形方法,其特征在于,所述塊體金屬玻璃基片選擇下列基片中的任意一種或組合:Zr基、Ti基、Cu基、Mg基、Pd基、Ni基或Fe基。

6.一種用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述方法的塊體金屬玻璃電致塑性成型裝置,其特征在于,包括用于貼合夾緊玻璃金屬胚料的第一夾具和第二夾具、用于提供脈沖電流的脈沖電流源、與第一夾具固定相連并與脈沖電流源正極電氣相連的第一電極夾、與第二夾具固定相連并與脈沖電流源負(fù)極電氣相連的第二電極夾、用于采集玻璃金屬胚料溫度的溫度傳感器、用于穩(wěn)定溫度的溫度控制器、用于施加成形所需機(jī)械力的致動(dòng)器以及用于采集致動(dòng)器位移的位移傳感器、用于采集致動(dòng)器機(jī)械力的壓力傳感器和控制致動(dòng)器運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)控制器。

7.如權(quán)利要求6所述的塊體金屬玻璃電致塑性成型裝置,其特征在于,所述第一電極和所述第二電極選擇高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的材料制備。

8.如權(quán)利要求7所述的塊體金屬玻璃電致塑性成型裝置,其特征在于,所述高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性材料為銅、鎳,或者至少含有95%以上的銅合金或鎳的合金,或不銹鋼材料。

9.如權(quán)利要求6-8任意一項(xiàng)所述的塊體金屬玻璃電致塑性成型裝置,其特征在于,所述第一電極和第二電極還配有冷卻散熱塊。

10.如權(quán)利要求6-9任意一項(xiàng)所述的塊體金屬玻璃電致塑性成型裝置,其特征在于,所述致動(dòng)器是液壓致動(dòng)器、氣動(dòng)致動(dòng)器、機(jī)電致動(dòng)器中的一種或組合。

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