CN108480924B - 一种双层板结构件的成型方法及成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双层板结构件的成型方法及成型装置，包括加工工具头、加工平台和金属板料，所述加工平台上安装有固定夹具和两个垫块，所述金属板料为多个，且两两对应通过氩弧焊焊接成毛坯件，所述毛坯件焊接后形成有毛坯型腔，所述毛坯件通过固定夹具安装在垫块上，所述加工工具头作用于毛坯件，所述加工工具头通过正极导线连接有电源的正极，所述毛坯件通过负极导线连接有电源的负极，所述毛坯型腔通过钛管连通有真空泵。通过对毛坯件进行通电产生热，使其自阻加热的方式将毛坯件加热至材料的扩散连接温度，加工工具头在NC的控制下沿着加工轨迹运动，板材成型工艺中不需要在使用模具，成形方式成本低、缩短了周期。

Description

一种双层板结构件的成型方法及成型装置

技术领域

本发明属于零件加工技术领域，尤其涉及一种双层板结构件的成型方法及成型装置。

背景技术

对于钛合金、铝合金等超塑性材料的两层板结构零件，往往普遍采用超塑成形/扩散连接组合工艺，超塑成形/扩散连接组合工艺只需要一次工装即可完成超塑成形和扩散连接，其相对传统成形方法具有一定的优越性，然而，基于超塑成形/扩散连接工艺的成形环境，它对模具有较为苛刻的条件，如要求模具材料良好的抗氧划性、热稳定性能高温机械性能和抗蠕变性能等。

专利号为 CN201769359U，申请日为2010-09-01，公开了一种双料复合真空成型模具，包括上模、下模、定位装置和气体导入装置，其特征在于：上模通过上模芯、上密封板、上隔热板连接后形成一个密封、隔热的真空腔，下模通过下模芯、下密封板、下隔热板连接后形成一个密封、隔热的真空腔，定位装置固定于上模、下模之间，气体导入装置固定于下模芯上。

上述专利通过真空成型模具将两层板料吸附成不同的形状，并可使其高度粘合，优化板材成型工艺，而且省时，效率高。但是超塑成形/扩散连接使用的模具材料为通常为不锈钢或高温合金，模具制造周期长且价格昂贵。

发明内容

本发明型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种双层板结构件的成型方法及成型装置，解决现有成形方式成本高、周期长的问题，并且能够解决超塑成形/扩散连接工艺不能实现的超塑成形和扩散连接温度差距较大的材料的两层板结构件的制造。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。

一种双层板结构件的成型方法，其特征在于：包括以下步骤：

X1、将料板通过剪板机切成多块，加工平台上放置两个垫块，两个垫块之间有间距，将切成块的料板放置在垫块上，在通过固定夹具将料板的边端固定在垫块上，料板的中间部位覆盖在两个垫块之间的间距；

X2、料板通过负极导线连接电源的负极，加工工具头通过正极导线连接电源的正极，加工工具头与料板接触，加工工具头、料板和电源形成一个闭合的回路；

X3、回路中电流在料板上产生焦耳热量，使料板达到成形温度850—970℃；

X4、加工工具头在机床NC控制完成加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的零件，形成金属板料；

X5、将两个金属板料用氩弧焊封焊成毛坯件，所述毛坯件内具有毛坯型腔；

X6、将毛坯件通过夹具将料板的边端固定在垫块上，毛坯型腔放置在两个垫块之间的间距内；

X7、将的封焊后的毛坯型腔内抽真空；

X8、毛坯件通过负极导线连接电源的负极，加工工具头通过正极导线连接电源的正极，加工工具头与毛坯件接触，加工工具头、毛坯件和电源形成一个闭合的回路；

X9、回路中电流在毛坯件上产生焦耳热量，使毛坯件到成形温度位870—1280℃；

X10、加工工具头在机床NC控制完成加工轨迹运动，对毛坯件逐层加工，最后加工出所需型面的零件。

所述上述步骤X5中焊封后的毛坯件外表面覆盖涂层，所述涂层为氮化硼、石墨粉和水搅拌而成，所述氮化硼、石墨粉和水的比例为2:3:5。

一种双层板结构件的成型装置，包括加工工具头、加工平台和金属板料，其特征在于：所述加工平台上安装有固定夹具和两个垫块，所述金属板料为多个，且两两对应通过氩弧焊焊接成毛坯件，所述毛坯件焊接后形成有毛坯型腔，所述毛坯件通过固定夹具安装在垫块上，所述加工工具头作用于毛坯件，所述加工工具头通过正极导线连接有电源的正极，所述毛坯件通过负极导线连接有电源的负极，所述毛坯型腔通过钛管连通有真空泵。

所述加工平台的上表面铺有绝缘板，所述绝缘板将毛坯件和加工平台隔离。

所述加工工具头的内腔活动设置有活塞，所述活塞的上端与加工工具头内腔形成有密封型腔，所述密封型腔内充满有压缩氮气，所述活塞的下端连接有滚珠。

所述活塞与加工工具头的内腔之间设置有密封圈。

所述加工工具头为柔性结构。

采用本发明的优点在于。

1、通过对毛坯件进行通电产生热，使其自阻加热的方式将毛坯件加热至材料的扩散连接温度，用数控渐进成形机床，并使用加工工具头，将封焊好的上下板实现扩散连接，加工工具头在NC的控制下沿着加工轨迹运动，其运动轨迹覆盖扩散连接的区域，与渐进成形不同的是，加工工具头不用分层碾压，只需保持在设定的加工层，这样就得到了两层板结构零件，板材成型工艺中不需要在使用模具，成形方式成本低、缩短了周期，并且能够解决超塑成形/扩散连接工艺不能实现的超塑成型和扩散连接温度差距较大的材料的两层板结构件的制造。

2、通过氮化硼、石墨粉和水的比例为2:3:5形成涂层覆盖毛坯件，起到润滑和防止吸氧吸收氢的作用。

3、通过一个闭合电路对毛坯件和金属板料进行通电产生热，使其自阻加热的方式将毛坯件加热至材料的扩散连接温度，加工工具头在NC控制下沿各等高线层上的加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的零件，避免了使用模具成型，降低了生产陈本，缩短了加工周期，提高生产效率。

4、通过绝缘板，使机床的加工平台与电路隔开，保证电流从成形工具头流向毛坯件或者金属板料。

5、通过毛坯型腔内充满压缩氮气，结构类似于氮气弹簧，利用压缩氮气和滚珠的行程较为精密地控制工具头对板料的压力，提高精度。

6、通过密封圈提高活塞往复运动时的密封性。

7、通过加工工具头为柔性结构防止加工工具头刮伤零件。

附图说明

图1为本发明加工金属板料时的结构示意图。

图2为本发明总结构示意图。

图中标记，1、加工工具头，2、活塞，3、密封圈，4、滚珠，5、密封型腔，6、毛坯件，7、固定夹具，8、钛管，9、真空泵，10、正极导线，11、负极导线，12、绝缘板，13、加工平台，14、金属板料，15、垫块，16、毛坯型腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1至2所示，一种双层板结构件的成型方法，包括以下步骤：

X1、将料板通过剪板机切成多块，加工平台13上放置两个垫块15，两个垫块15之间有间距，将切成块的料板放置在垫块15上，在通过固定夹具7将料板的边端固定在垫块15上，料板的中间部位覆盖在两个垫块15之间的间距；

X2、料板通过负极导线11连接电源的负极，加工工具头1通过正极导线10连接电源的正极，加工工具头1与料板接触，加工工具头1、料板和电源形成一个闭合的回路；

X3、回路中电流在料板上产生焦耳热量，使料板达到成形温度850—970℃；

X4、加工工具头1在机床NC控制完成加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的零件，形成金属板料14；

X5、将两个金属板料14用氩弧焊封焊成毛坯件6，所述毛坯件6内具有毛坯型腔16；

X6、将毛坯件6通过夹具7将料板的边端固定在垫块15上，毛坯型腔16放置在两个垫块15之间的间距内；

X7、将的封焊后的毛坯型腔16内抽真空；

X8、毛坯件6通过负极导线11连接电源的负极，加工工具头1通过正极导线10连接电源的正极，加工工具头1与毛坯件6接触，加工工具头1、毛坯件6和电源形成一个闭合的回路；

X9、回路中电流在毛坯件6上产生焦耳热量，使毛坯件6到成形温度位870—1280℃；

X10、加工工具头1在机床NC控制完成加工轨迹运动，对毛坯件6逐层加工，最后加工出所需型面的零件。

通过对毛坯件6进行通电产生热，使其自阻加热的方式将毛坯件6加热至材料的扩散连接温度，用数控渐进成形机床，并使用特殊的加工工具头1，将封焊好的上下板实现扩散连接，加工工具头1在NC的控制下沿着加工轨迹运动，其运动轨迹覆盖扩散连接的区域，与渐进成形不同的是，加工工具头1不用分层碾压，只需保持在设定的加工层，这样就得到了两层板结构零件，板材成型工艺中不需要在使用模具，成形方式成本低、缩短了周期，并且能够解决超塑成形/扩散连接工艺不能实现的超塑成型和扩散连接温度差距较大的材料的两层板结构件的制造。

实施例2

如图1至2所示，一种双层板结构件的成型方法，包括以下步骤：

X1、将料板通过剪板机切成多块，加工平台13上放置两个垫块15，两个垫块15之间有间距，将切成块的料板放置在垫块15上，在通过固定夹具7将料板的边端固定在垫块15上，料板的中间部位覆盖在两个垫块15之间的间距；

X2、料板通过负极导线11连接电源的负极，加工工具头1通过正极导线10连接电源的正极，加工工具头1与料板接触，加工工具头1、料板和电源形成一个闭合的回路；

X3、回路中电流在料板上产生焦耳热量，使料板达到成形温度850—970℃；

X4、加工工具头1在机床NC控制完成加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的零件，形成金属板料14；

X5、将两个金属板料14用氩弧焊封焊成毛坯件6，所述毛坯件6内具有毛坯型腔16；

X6、将毛坯件6通过夹具7将料板的边端固定在垫块15上，毛坯型腔16放置在两个垫块15之间的间距内；

X7、将的封焊后的毛坯型腔16内抽真空；

X8、毛坯件6通过负极导线11连接电源的负极，加工工具头1通过正极导线10连接电源的正极，加工工具头1与毛坯件6接触，加工工具头1、毛坯件6和电源形成一个闭合的回路；

X9、回路中电流在毛坯件6上产生焦耳热量，使毛坯件6到成形温度位870—1280℃；

X10、加工工具头1在机床NC控制完成加工轨迹运动，对毛坯件6逐层加工，最后加工出所需型面的零件。

所述上述步骤X5中焊封后的毛坯件6外表面覆盖涂层，所述涂层为氮化硼、石墨粉和水搅拌而成，所述氮化硼、石墨粉和水的比例为2:3:5。

通过对毛坯件6进行通电产生热，使其自阻加热的方式将毛坯件6加热至材料的扩散连接温度，用数控渐进成形机床，并使用特殊的加工工具头1，将封焊好的上下板实现扩散连接，加工工具头1在NC的控制下沿着加工轨迹运动，其运动轨迹覆盖扩散连接的区域，与渐进成形不同的是，加工工具头1不用分层碾压，只需保持在设定的加工层，这样就得到了两层板结构零件，板材成型工艺中不需要在使用模具，成形方式成本低、缩短了周期，并且能够解决超塑成形/扩散连接工艺不能实现的超塑成型和扩散连接温度差距较大的材料的两层板结构件的制造。

通过氮化硼、石墨粉和水的比例为2:3:5形成涂层覆盖毛坯件，起到润滑和防止吸氧吸收氢的作用。

实施例3

如图1至2所示，一种双层板结构件的成型方法，包括以下步骤：

X1、将料板通过剪板机切成多块，加工平台13上放置两个垫块15，两个垫块15之间有间距，将切成块的料板放置在垫块15上，在通过固定夹具7将料板的边端固定在垫块15上，料板的中间部位覆盖在两个垫块15之间的间距；

X2、料板通过负极导线11连接电源的负极，加工工具头1通过正极导线10连接电源的正极，加工工具头1与料板接触，加工工具头1、料板和电源形成一个闭合的回路；

X3、回路中电流在料板上产生焦耳热量，使料板达到成形温度850—970℃；

X4、加工工具头1在机床NC控制完成加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的零件，形成金属板料14；

X5、将两个金属板料14用氩弧焊封焊成毛坯件6，所述毛坯件6内具有毛坯型腔16；

X6、将毛坯件6通过夹具7将料板的边端固定在垫块15上，毛坯型腔16放置在两个垫块15之间的间距内；

X7、将的封焊后的毛坯型腔16内抽真空；

X8、毛坯件6通过负极导线11连接电源的负极，加工工具头1通过正极导线10连接电源的正极，加工工具头1与毛坯件6接触，加工工具头1、毛坯件6和电源形成一个闭合的回路；

X9、回路中电流在毛坯件6上产生焦耳热量，使毛坯件6到成形温度位870—1280℃；

X10、加工工具头1在机床NC控制完成加工轨迹运动，对毛坯件6逐层加工，最后加工出所需型面的零件。

所述上述步骤X5中焊封后的毛坯件6外表面覆盖涂层，所述涂层为氮化硼、石墨粉和水搅拌而成，所述氮化硼、石墨粉和水的比例为2:3:5。

一种双层板结构件的成型装置，包括加工工具头1、加工平台13和金属板料14，所述加工平台13上安装有固定夹具7和两个垫块15，所述金属板料14为多个，且两两对应通过氩弧焊焊接成毛坯件6，所述毛坯件6焊接后形成有毛坯型腔16，所述毛坯件6通过固定夹具7安装在垫块15上，所述加工工具头1作用于毛坯件6，所述加工工具头1通过正极导线10连接有电源的正极，所述毛坯件6通过负极导线11连接有电源的负极，所述毛坯型腔16通过钛管8连通有真空泵9。

通过对毛坯件6进行通电产生热，使其自阻加热的方式将毛坯件6加热至材料的扩散连接温度，用数控渐进成形机床，并使用特殊的加工工具头1，将封焊好的上下板实现扩散连接，加工工具头1在NC的控制下沿着加工轨迹运动，其运动轨迹覆盖扩散连接的区域，与渐进成形不同的是，加工工具头1不用分层碾压，只需保持在设定的加工层，这样就得到了两层板结构零件，板材成型工艺中不需要在使用模具，成形方式成本低、缩短了周期，并且能够解决超塑成形/扩散连接工艺不能实现的超塑成型和扩散连接温度差距较大的材料的两层板结构件的制造。

通过氮化硼、石墨粉和水的比例为2:3:5形成涂层覆盖毛坯件，起到润滑和防止吸氧吸收氢的作用。

通过一个闭合电路对毛坯件6和金属板料14进行通电产生热，使其自阻加热的方式将毛坯件6加热至材料的扩散连接温度，加工工具头1在NC控制下沿各等高线层上的加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的零件，避免了使用模具成型，降低了生产陈本，缩短了加工周期，提高生产效率。

实施例4

如图1至2所示，一种双层板结构件的成型方法，包括以下步骤：

X1、将料板通过剪板机切成多块，加工平台13上放置两个垫块15，两个垫块15之间有间距，将切成块的料板放置在垫块15上，在通过固定夹具7将料板的边端固定在垫块15上，料板的中间部位覆盖在两个垫块15之间的间距；

X2、料板通过负极导线11连接电源的负极，加工工具头1通过正极导线10连接电源的正极，加工工具头1与料板接触，加工工具头1、料板和电源形成一个闭合的回路；

X3、回路中电流在料板上产生焦耳热量，使料板达到成形温度850—970℃；

X4、加工工具头1在机床NC控制完成加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的零件，形成金属板料14；

X5、将两个金属板料14用氩弧焊封焊成毛坯件6，所述毛坯件6内具有毛坯型腔16；

X6、将毛坯件6通过夹具7将料板的边端固定在垫块15上，毛坯型腔16放置在两个垫块15之间的间距内；

X7、将的封焊后的毛坯型腔16内抽真空；

X8、毛坯件6通过负极导线11连接电源的负极，加工工具头1通过正极导线10连接电源的正极，加工工具头1与毛坯件6接触，加工工具头1、毛坯件6和电源形成一个闭合的回路；

X9、回路中电流在毛坯件6上产生焦耳热量，使毛坯件6到成形温度位870—1280℃；

X10、加工工具头1在机床NC控制完成加工轨迹运动，对毛坯件6逐层加工，最后加工出所需型面的零件。

所述上述步骤X5中焊封后的毛坯件6外表面覆盖涂层，所述涂层为氮化硼、石墨粉和水搅拌而成，所述氮化硼、石墨粉和水的比例为2:3:5。

一种双层板结构件的成型装置，包括加工工具头1、加工平台13和金属板料14，所述加工平台13上安装有固定夹具7和两个垫块15，所述金属板料14为多个，且两两对应通过氩弧焊焊接成毛坯件6，所述毛坯件6焊接后形成有毛坯型腔16，所述毛坯件6通过固定夹具7安装在垫块15上，所述加工工具头1作用于毛坯件6，所述加工工具头1通过正极导线10连接有电源的正极，所述毛坯件6通过负极导线11连接有电源的负极，所述毛坯型腔16通过钛管8连通有真空泵9。

所述加工平台13的上表面铺有绝缘板12，所述绝缘板12将毛坯件6和加工平台13隔离。

所述加工工具头1的内腔活动设置有活塞2，所述活塞2的上端与加工工具头1内腔形成有密封型腔5，所述密封型腔5内充满有压缩氮气，所述活塞2的下端连接有滚珠4。

通过对毛坯件6进行通电产生热，使其自阻加热的方式将毛坯件6加热至材料的扩散连接温度，用数控渐进成形机床，并使用特殊的加工工具头1，将封焊好的上下板实现扩散连接，加工工具头1在NC的控制下沿着加工轨迹运动，其运动轨迹覆盖扩散连接的区域，与渐进成形不同的是，加工工具头1不用分层碾压，只需保持在设定的加工层，这样就得到了两层板结构零件，板材成型工艺中不需要在使用模具，成形方式成本低、缩短了周期，并且能够解决超塑成形/扩散连接工艺不能实现的超塑成型和扩散连接温度差距较大的材料的两层板结构件的制造。

通过氮化硼、石墨粉和水的比例为2:3:5形成涂层覆盖毛坯件，起到润滑和防止吸氧吸收氢的作用。

通过一个闭合电路对毛坯件6和金属板料14进行通电产生热，使其自阻加热的方式将毛坯件6加热至材料的扩散连接温度，加工工具头1在NC控制下沿各等高线层上的加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的零件，避免了使用模具成型，降低了生产陈本，缩短了加工周期，提高生产效率。

通过绝缘板12，使机床的加工平台13与电路隔开，保证电流从成形工具头流向毛坯件6或者金属板料14。

通过毛坯型腔16内充满压缩氮气，结构类似于氮气弹簧，利用压缩氮气和滚珠的行程较为精密地控制工具头对板料的压力，提高精度。

实施例5

如图1至2所示，一种双层板结构件的成型方法，包括以下步骤：

X1、将料板通过剪板机切成多块，加工平台13上放置两个垫块15，两个垫块15之间有间距，将切成块的料板放置在垫块15上，在通过固定夹具7将料板的边端固定在垫块15上，料板的中间部位覆盖在两个垫块15之间的间距；

X2、料板通过负极导线11连接电源的负极，加工工具头1通过正极导线10连接电源的正极，加工工具头1与料板接触，加工工具头1、料板和电源形成一个闭合的回路；

X3、回路中电流在料板上产生焦耳热量，使料板达到成形温度850—970℃；

X4、加工工具头1在机床NC控制完成加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的零件，形成金属板料14；

X5、将两个金属板料14用氩弧焊封焊成毛坯件6，所述毛坯件6内具有毛坯型腔16；

X6、将毛坯件6通过夹具7将料板的边端固定在垫块15上，毛坯型腔16放置在两个垫块15之间的间距内；

X7、将的封焊后的毛坯型腔16内抽真空；

X8、毛坯件6通过负极导线11连接电源的负极，加工工具头1通过正极导线10连接电源的正极，加工工具头1与毛坯件6接触，加工工具头1、毛坯件6和电源形成一个闭合的回路；

X9、回路中电流在毛坯件6上产生焦耳热量，使毛坯件6到成形温度位870—1280℃；

X10、加工工具头1在机床NC控制完成加工轨迹运动，对毛坯件6逐层加工，最后加工出所需型面的零件。

所述上述步骤X5中焊封后的毛坯件6外表面覆盖涂层，所述涂层为氮化硼、石墨粉和水搅拌而成，所述氮化硼、石墨粉和水的比例为2:3:5。

一种双层板结构件的成型装置，包括加工工具头1、加工平台13和金属板料14，所述加工平台13上安装有固定夹具7和两个垫块15，所述金属板料14为多个，且两两对应通过氩弧焊焊接成毛坯件6，所述毛坯件6焊接后形成有毛坯型腔16，所述毛坯件6通过固定夹具7安装在垫块15上，所述加工工具头1作用于毛坯件6，所述加工工具头1通过正极导线10连接有电源的正极，所述毛坯件6通过负极导线11连接有电源的负极，所述毛坯型腔16通过钛管8连通有真空泵9。

所述加工平台13的上表面铺有绝缘板12，所述绝缘板12将毛坯件6和加工平台13隔离。

所述加工工具头1的内腔活动设置有活塞2，所述活塞2的上端与加工工具头1内腔形成有密封型腔5，所述密封型腔5内充满有压缩氮气，所述活塞2的下端连接有滚珠4。

所述活塞2与加工工具头1的内腔之间设置有密封圈3。

所述加工工具头1为柔性结构。

通过对毛坯件6进行通电产生热，使其自阻加热的方式将毛坯件6加热至材料的扩散连接温度，用数控渐进成形机床，并使用特殊的加工工具头1，将封焊好的上下板实现扩散连接，加工工具头1在NC的控制下沿着加工轨迹运动，其运动轨迹覆盖扩散连接的区域，与渐进成形不同的是，加工工具头1不用分层碾压，只需保持在设定的加工层，这样就得到了两层板结构零件，板材成型工艺中不需要在使用模具，成形方式成本低、缩短了周期，并且能够解决超塑成形/扩散连接工艺不能实现的超塑成型和扩散连接温度差距较大的材料的两层板结构件的制造。

通过氮化硼、石墨粉和水的比例为2:3:5形成涂层覆盖毛坯件，起到润滑和防止吸氧吸收氢的作用。

通过一个闭合电路对毛坯件6和金属板料14进行通电产生热，使其自阻加热的方式将毛坯件6加热至材料的扩散连接温度，加工工具头1在NC控制下沿各等高线层上的加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的零件，避免了使用模具成型，降低了生产陈本，缩短了加工周期，提高生产效率。

通过绝缘板12，使机床的加工平台13与电路隔开，保证电流从成形工具头流向毛坯件6或者金属板料14。

通过毛坯型腔16内充满压缩氮气，结构类似于氮气弹簧，利用压缩氮气和滚珠的行程较为精密地控制工具头对板料的压力，提高精度。

通过密封圈3提高活塞2往复运动时的密封性。

通过加工工具头1为柔性结构防止加工工具1头刮伤零件。

图1为板料型面的渐进成形加工示意图，采用的是负成形的加工方式，在数控渐进成形机床上进行加工，先用剪板机，下两块料板，板材下料应留一定的切割余量，料板、加工工具头1和电源组成了一个闭合的回路，利用板材本身的电阻，产生焦耳热量，使其到达成形温度。待温度达到要求后，加工工具头1在NC控制下沿各等高线层上的加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的金属板料1零件。

上下金属板料1成形完毕后，对两金属板料1材进行氩弧焊封焊，并焊接一根钛管8，为防止焊接变形，应使用焊接夹具，使上下金属板料1在夹紧的状态下进行焊接。

扩散连接仍使用数控渐进成形机床实现，将封焊好的板料表面涂敷涂层，涂层可使用氮化硼和石墨粉按一定的比例兑水搅拌得到，涂层的作用是润滑和防止吸氧吸收氢，待涂层干燥后，将金属板料14置于图2所示的装置中，其连接真空泵9先启动真空泵，对封焊好的毛坯型腔16内抽真空，保证毛坯型腔16内处于真空状态，毛坯型腔16内充满压缩氮气，结构类似于氮气弹簧，利用压缩氮气和滚珠4的行程较为精密地控制加工工具头1对毛坯件6的压力。

装夹完毕后，加工工具头1与毛坯件6接触，电源通电，毛坯件6温度到达扩散连接温度后，加工工具头1下压一段距离，滚珠4使得活塞2压缩氮气，从而压缩氮气传递压力反作用给毛坯件6，滚珠4保持这样的行程，并在NC的控制下沿着加工轨迹运动，其运动轨迹覆盖扩散连接的区域，与渐进成形不同的是，加工工具头1不用分层碾压，只需保持在设定的加工层，0碱爆酸洗等表面处理，也可进行表面抛光。这样就得到了两层板结构零件。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种双层板结构件的成型方法，其特征在于：包括以下步骤：

X1、将料板通过剪板机切成多块，加工平台（13）上放置两个垫块（15），两个垫块（15）之间有间距，将切成块的料板放置在垫块（15）上，再通过固定夹具（7）将料板的边端固定在垫块（15）上，料板的中间部位覆盖在两个垫块（15）之间的间距；

X2、料板通过负极导线（11）连接电源的负极，加工工具头（1）通过正极导线（10）连接电源的正极，加工工具头（1）与料板接触，加工工具头（1）、料板和电源形成一个闭合的回路；

X3、回路中电流在料板上产生焦耳热量，使料板达到成形温度850—970℃；

X4、加工工具头（1）在机床NC控制完成加工轨迹运动，逐层加工，最后加工出所需型面的零件，形成金属板料（14）；

X5、将两个金属板料（14）用氩弧焊封焊成毛坯件（6），所述毛坯件（6）内具有毛坯型腔（16）；

X6、将毛坯件（6）通过固定夹具（7）将料板的边端固定在垫块（15）上，毛坯型腔（16）放置在两个垫块（15）之间的间距内；

X7、将封焊后的毛坯型腔（16）内抽真空；

X8、毛坯件（6）通过负极导线（11）连接电源的负极，加工工具头（1）通过正极导线（10）连接电源的正极，加工工具头（1）与毛坯件（6）接触，加工工具头（1）、毛坯件（6）和电源形成一个闭合的回路；

X9、回路中电流在毛坯件（6）上产生焦耳热量，使毛坯件（6）到成形温度位870—1280℃；

X10、加工工具头（1）在机床NC控制完成加工轨迹运动，对毛坯件（6）逐层加工，最后加工出所需型面的零件;

所述步骤X5中焊封后的毛坯件（6）外表面覆盖涂层，所述涂层为氮化硼、石墨粉和水搅拌而成，所述氮化硼、石墨粉和水的比例为2:3:5。

2.一种双层板结构件的成型装置，包括加工工具头（1）、加工平台（13）和金属板料（14），其特征在于：所述加工平台（13）上安装有固定夹具（7）和两个垫块（15），所述金属板料（14）为多个，且两两对应通过氩弧焊焊接成毛坯件（6），所述毛坯件（6）焊接后形成有毛坯型腔（16），所述毛坯件（6）通过固定夹具（7）安装在垫块（15）上，所述加工工具头（1）作用于毛坯件（6），所述加工工具头（1）通过正极导线（10）连接有电源的正极，所述毛坯件（6）通过负极导线（11）连接有电源的负极，所述毛坯型腔（16）通过钛管（8）连通有真空泵（9）。

3.如权利要求2所述的一种双层板结构件的成型装置，其特征在于：所述加工平台（13）的上表面铺有绝缘板（12），所述绝缘板（12）将毛坯件（6）和加工平台（13）隔离。

4.如权利要求2所述的一种双层板结构件的成型装置，其特征在于：所述加工工具头（1）的内腔活动设置有活塞（2），所述活塞（2）的上端与加工工具头（1）内腔形成有密封型腔（5），所述密封型腔（5）内充满有压缩氮气，所述活塞（2）的下端连接有滚珠（4）。

5.如权利要求4所述的一种双层板结构件的成型装置，其特征在于：所述活塞（2）与加工工具头（1）的内腔之间设置有密封圈（3）。

6.如权利要求2所述的一种双层板结构件的成型装置，其特征在于：所述加工工具头（1）为柔性结构。

Images