一种电致塑性剪切加工装置及其使用方法

技术特征：
1.一种电致塑性剪切加工装置，其特征在于：包括固定剪切组件、活动剪切组件、板材压紧组件和脉冲电源(13)，所述的固定剪切组件与活动剪切组件相连，所述固定剪切组件用于支撑金属板材，所述活动剪切组件用于与固定剪切组件配合完成对金属板材的剪切，所述板材压紧组件与固定剪切组件相连，所述板材压紧组件用于完成对金属板材的压紧，所述活动剪切组件中的运动刀(9)与脉冲电源(13)电连接，所述板材压紧组件中的导电压料板(12)与脉冲电源(13)电连接，所述脉冲电源(13)用于对运动刀(9)和导电压料板(12)供电使运动刀(9)、被剪切金属板材、导电压料板(12)和脉冲电源(13)形成回路来降低金属板材的剪切变形抗力。2.根据权利要求1所述的一种电致塑性剪切加工装置，其特征在于：所述的固定剪切组件包括固定刀(14)、固定刀刀座(15)、固定刀绝缘层(16)、运动刀刀架转轴(17)、剪切装置基座(18)和运动刀液压缸销轴(19)，所述固定刀(14)固定连接在固定刀刀座(15)的上表面，所述固定刀刀座(15)与剪切装置基座(18)之间设置有固定刀绝缘层(16)，所述剪切装置基座(18)位于固定刀刀座(15)的下方，运动刀刀架转轴(17)转动连接在剪切装置基座(18)上靠近固定刀刀座(15)一侧，运动刀液压缸销轴(19)转动连接在剪切装置基座(18)上远离固定刀刀座(15)一侧。3.根据权利要求2所述的一种电致塑性剪切加工装置，其特征在于：所述的活动剪切组件还包括驱动组件、运动刀刀架(7)和运动刀绝缘层(8)，所述驱动组件与运动刀液压缸销轴(19)相连，所述驱动组件的活动端铰接在运动刀刀架(7)的右部，所述运动刀刀架(7)的中间靠下的位置与运动刀刀架转轴(17)相连，所述驱动组件驱动运动刀刀架(7)绕着运动刀刀架转轴(17)转动，所述运动刀刀架(7)的左部下端面上设有运动刀绝缘层(8)，运动刀绝缘层(8)上远离运动刀刀架(7)一侧端面上连接有运动刀(9)。4.根据权利要求3所述的一种电致塑性剪切加工装置，其特征在于：所述驱动组件包括运动刀液压缸(1)和运动刀液压缸回转盘(2)，所述运动刀液压缸(1)与运动刀液压缸销轴(19)相连，所述运动刀液压缸(1)的活动端通过运动刀液压缸回转盘(2)铰接在运动刀刀架(7)的右部。5.根据权利要求3所述的一种电致塑性剪切加工装置，其特征在于：所述的板材压紧组件还包括压料板加压液压缸后销轴(3)、压料板销轴(4)、压料板加压液压缸(5)、压料板加压液压缸前销轴(6)、压料板电极绝缘层(10)和压料板架(11)，所述压料板加压液压缸(5)一端通过压料板加压液压缸后销轴(3)转动连接在剪切装置基座(18)的上部，所述压料板加压液压缸(5)的活动端通过压料板加压液压缸前销轴(6)转动连接在压料板架(11)上，压料板架(11)的右部通过压料板销轴(4)转动连接在剪切装置基座(18)上，所述压料板架(11)的下端面与压料板电极绝缘层(10)的上端面相连，压料板电极绝缘层(10)的下端面与导电压料板(12)的上端面相连。6.根据权利要求3中所述的一种电致塑性剪切加工装置，其特征在于：所述运动刀(9)用于剪切的长度与固定刀(14)对应剪切的长度相同。7.根据权利要求3中所述的一种电致塑性剪切加工装置，其特征在于：所述运动刀(9)进行剪切时工作侧面与固定刀(14)的工作侧面紧密贴合。8.根据权利要求3中所述的一种电致塑性剪切加工装置，其特征在于：所述运动刀(9)与被剪切金属板材的接触始终保持为线接触。
9.一种电致塑性剪切加工装置的使用方法，适用于权利要求1-8中任一项所述的一种电致塑性剪切加工装置，其特征在于：包括以下步骤：s1、将需要剪切的金属板材按着需要剪切的工位放到固定刀(14)上；s2、通过压料板加压液压缸(5)驱动压料板架(11)带动导电压料板(12)将金属板材压紧；s3、打开所述的脉冲电源(13)，调节好脉冲电源(13)的电流密度、频率和脉宽的数值，脉冲电流信号一部分通过导电压料板(12)施加在所述的金属板材上，另一部分施加在运动刀(9)上；s4、通过运动刀液压缸(1)驱动运动刀刀架(7)带动运动刀(9)缓慢落下对金属板材进行剪切成型；s5、剪切完成后，运动刀液压缸(1)驱动运动刀刀架(7)复位。10.根据权利要求9所述的一种电致塑性剪切加工装置的使用方法，其特征在于：所述的脉冲电源(13)提供的电流密度10-1000a/mm2连续可调，频率20-10000hz连续可调，脉宽20-1000μs连续可调。

技术总结
本发明涉及金属加工领域，更具体的说是一种电致塑性剪切加工装置及其使用方法，解决了现有剪切加工装置和方法在剪切难剪切金属板材时变形抗力大、剪切困难和易对环境造成污染的问题。一种电致塑性剪切加工装置包括固定剪切组件、活动剪切组件、板材压紧组件和脉冲电源，所述活动剪切组件用于与固定剪切组件配合完成对金属板材的剪切，所述板材压紧组件与固定剪切组件相连，所述活动剪切组件中的运动刀与脉冲电源电连接，所述板材压紧组件中的导电压料板与脉冲电源电连接。它能够通过电致塑性效应及电流热效应，降低其剪切变形抗力，实现难加工金属材料的剪切加工。难加工金属材料的剪切加工。难加工金属材料的剪切加工。


技术研发人员：石德全 陈远霖 高桂丽 陈泽中 江鸿 孙明 汪恩浩
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2022.04.14
技术公布日：2022/7/15