CN108246861A - 超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法 - Google Patents

超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法，包括以下步骤：步骤S10，将非晶合金材料固定在具有型腔的冲压板上；步骤S20，将聚合物颗粒均匀置于所述非晶合金材料表面；步骤S30，对已固定在所述冲压板上的非晶合金材料进行超声波冲压，以成型。本发明中对非晶合金材料的冲裁是在超声波辅助下的软冲裁，解决了现有技术中对于非晶合金的冲压成型过程中，非晶合金表面所受到的冲压力不均匀的技术问题。

Description

超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法
技术领域
本发明属于非晶合金的加工领域，尤其涉及一种超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法。
背景技术
非晶合金由于原子无序排列的微观结构而具备诸多优异的力学和功能特性，如比传统晶态合金更高的硬度和强度、软磁性非晶合金展现出的更优异的软磁性能和节能特性等。非晶合金带材是目前国内外产量最大、应用最广的非晶合金材料，已广泛应用于节能变压器、高端电感、高端互感器等电力、电子器件行业，并且在高速高效电机、无线充电、电磁屏蔽等场合已展现出很好的应用前景，市场面临爆发。非晶合金板材目前也在高档手机和手表等场合展示出良好的应用前景。
现有的对于非晶合金的加工方法，主要有冲压成型方法，但由于非晶合金是一种高强度、低塑性材料，因此现有的冲压成型方法对此类材料并不适用，并且直接冲压成型的方法往往会由于冲压头存在一定垂直度误差，导致非晶合金表面工件所受到的冲压力不均匀，以致于所形成的成品表面平整度有误差，产生了很多不合格产品，冲压稳定性低，造成浪费资源现象；冲压力不均匀也会导致需要更多次数的冲压，以去平衡所述非晶合金表面所受到的冲压力，耗能大。
因此，现有的冲裁成型技术有待于改善。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法，并且解决现有技术中存在的，对于非晶合金的冲压成型过程中，非晶合金表面冲压件所受到的冲压力不均匀的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明的超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法，包括以下步骤：
步骤S10，将非晶合金材料固定在具有型腔的冲压板上；
步骤S20，将聚合物颗粒均匀置于所述非晶合金表面；
步骤S30，对已固定在所述冲压板上的非晶合金材料进行超声波冲压，以成型。
优选地，在所述步骤S10中，所述冲压板上型腔的上表面和下表面所对应形状以及尺寸均一致，所述非晶合金材料固定于型腔正上方。
优选地，在所述步骤S20中，将聚合物颗粒经位于所述冲压板上方的导向孔撒下，以使所述聚合物颗粒均匀铺设在所述非晶合金材料表面。
优选地，所述步骤S10、步骤S20和步骤S30均在一个超声波冲压装置中执行。
优选地，所述超声波冲压装置包括超声波压头、导向孔和冲压板，所述超声波压头在冲压过程中穿过所述导向孔并对置于所述冲压板上的型腔正上方对非晶合金材料进行冲压。
优选地，所述超声波压头在冲压过程中能完全覆盖冲压板上型腔范围。
优选地，在步骤S30中，在对已固定在所述冲压板上的非晶合金材料进行超声波冲压过程中，所述置于非晶合金表面上的聚合物颗粒发生从颗粒状至胶状的转化过程。
本发明的超声辅助非晶合金冲裁成型方法具有以下有益效果：
1、基于的聚合物置于所述非晶合金表面，使得在冲压过程中，所述的聚合物会发生从至胶状的转化，胶状聚合物能够覆盖到更大范围的非晶合金表面，以平均非晶合金表面所受到的冲压力，提高冲压稳定性，提高加工产品质量。
2、基于超声波冲压方式，是一种附带有往复微振动的冲压方式，提高了所述非晶合金中形变的速度，即大幅度提高加工效率。
附图说明
图1为本发明第一实施例的流程示意图；
图2为本发明第一实施例所利用到的超声波冲压装置的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1，图1为本发明第一实施例的流程示意图。
如图1所示，本发明的超声辅助非晶合金冲裁成型方法，包括以下步骤：
步骤S10，将非晶合金材料固定在具有型腔的冲压板上；
在本发明中，冲裁成型方法是利用一种超声波冲压装置，将非晶合金带材或板材进行冲裁，得到所设计形状和尺寸的部件的过程；在步骤S10中，为了保证后续对所述非晶合金进行冲压过程中，需要对于非晶合金进行固定，避免发生移动以造成冲压失败现象，将非晶合金固定在冲压板上；所述冲压板是具有型腔，所述非晶合金经过超声波冲压后，形成与所述型腔相适配的形状，即可压印成多种形状的非晶合金成品，提高生产多样化。其中，所述冲压板上型腔的上表面和下表面所对应形状以及尺寸均一致，所述非晶合金材料固定于型腔正上方。所述型腔的形状和尺寸与冲裁掉的非晶合金材料相同
步骤S20，将聚合物颗粒均匀置于所述非晶合金材料表面；
在将非晶合金材料固定在冲压板上后，执行步骤S20，将聚合物颗粒均匀置于所述非晶合金材料表面；其中，聚合物颗粒是粒子半径10-500μm，μm为微米；所述聚合物包括工程材料高分子或高分子催化剂，为现有的高分子材料；均匀置于所述非晶合金表面是很重要的，如果不均匀，没有铺洒有聚合物的非晶合金表面在冲压过程中极易受力不均匀，而需要额外增加冲压次数，耗能。
步骤S30，对已固定在所述冲压板上的非晶合金材料进行超声波冲压，以成型。
在将聚合物颗粒置于所述非晶合金表面后，执行步骤S30，对已固定在所述冲压板上的非晶合金进行超声波冲压，以成型；超声波冲压是一种附带有往复微振动的冲压方式，提高了所述非晶合金中形变的速度，即提高加工效率。本实施例中，基于聚合物置于所述非晶合金表面，使得在冲压过程中，所述聚合物颗粒会凝结成胶状的转化，胶状聚合物能够覆盖到更大范围的非晶合金表面，以平均非晶合金表面所受到的冲压力，提高冲压稳定性，提高加工产品质量。即在步骤S30中，在对已固定在所述冲压板上的非晶合金进行超声波冲压过程中，所述置于非晶合金表面上的的聚合物发生从至胶状的转化过程；基于所形成的胶状聚合物所能覆盖更大范围的非晶合金表面，且其强度与粘合性均高于聚合物，将非晶合金所受到的冲击力均匀化，提高了冲压稳定性。
优选地，在所述步骤S20中，将聚合物颗粒经位于所述冲压板上方的导向孔撒下，以使所述的聚合物均匀铺设在所述非晶合金表面；本优选实施例对步骤S20进行进一步限定，经位于所述冲压板上方的导向孔撒下，即基于导向孔给予聚合物所覆盖在非晶合金表面位置进行引导，使得聚合物所覆盖的位置为冲压过程中压头直接与所述非晶合金表面接触的位置，提高了的聚合物所覆盖的位置的准确性和有效性。
需要注意的是，所述步骤S10、步骤S20和步骤S30均在一个超声波冲压装置中执行；避免多个步骤需要在不同的机构中执行后，需要人工转移，增加对于加工品转移过程中的意外可能性，且浪费加工时间；其中，如图2所示，所述超声波冲压装置包括超声波压头11、导向孔12和冲压板14，导向孔12是超声波冲压装置的导向板13上的通孔，所述超声波压头11在冲压过程中穿过所述导向孔12并对置于所述冲压板14上的非晶合金15进行冲压，本优选实施例对于所利用到的超声波冲压装置的结构进行限定，以实现能在一个设备上依次序执行步骤S10、步骤S20和步骤S30，避免需要在加工中需要转移非晶合金以增加本加工方法产生意外的可能性；本发明的超声辅助非晶合金冲裁成型方法，将非晶合金15固定在冲压板14上，然后将的聚合物16经位于所述冲压板14上方的导向孔12撒下，最后对已固定在所述冲压板14上的非晶合金15进行超声波冲压，以成型，其中，超声波冲压是一种附带有往复微振动的冲压方式，超声波压头11本身在没有进行冲压时，就具有一定频率的振动，频率为10000-100000赫兹；在冲压的过程中，是会给予所述固定在冲压板14上的非晶合金冲压力的，冲压力大小为5-1000N；即固定在所述冲压板14上的非晶合金以及聚合物均会受到冲压力和往复微振动，以提高所述的聚合物转化为胶状聚合物的转化过程，以及均匀所述非晶合金表面所受到的冲压力大小。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，将非晶合金材料固定在具有型腔的冲压板上；
步骤S20，将聚合物颗粒均匀置于所述非晶合金材料表面；
步骤S30，对已固定在所述冲压板上的非晶合金材料进行超声波冲压，以成型。
2.如权利要求1所述超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法，其特征在于，在所述步骤S10中，所述冲压板上型腔的上表面和下表面所对应形状以及尺寸均一致，所述非晶合金材料固定于型腔正上方。
3.如权利要求1所述超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法，其特征在于，在所述步骤S20中，将聚合物颗粒经位于所述冲压板上方的导向孔撒下，以使所述聚合物颗粒均匀铺设在所述非晶合金材料表面。
4.如权利要求1所述超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法，其特征在于，所述步骤S10、步骤S20和步骤S30均在一个超声波冲压装置中执行。
5.如权利要求4所述超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法，其特征在于，所述超声波冲压装置包括超声波压头、导向孔和冲压板，所述超声波压头在冲压过程中穿过所述导向孔并对置于所述冲压板上的型腔正上方对非晶合金材料进行冲压。
6.如权利要求5所述超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法，其特征在于，所述超声波压头在冲压过程中能完全覆盖冲压板上型腔范围。
7.如权利要求1所述超声波辅助的非晶合金冲裁成型方法，其特征在于，在步骤S30中，在对已固定在所述冲压板上的非晶合金材料进行超声波冲压过程中，所述置于非晶合金材料表面上的聚合物颗粒发生从颗粒状至胶状的转化过程。
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