CN103658297B - 电磁脉冲助推式渐进拉深成形方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电磁脉冲助推式渐进拉深成形方法，包括将待成形板料置于凹模与凸模之间；实施预成形，使位于凸模底部的待成形板料被压入凹模内；在待成形板料位于凸模底部的部分施加电磁力，向下推送待成形板料；同时在待成形板料的周边均施加电磁力，向凹模的中心推送待成形板料，使待成形板料流入凹模内；在凸模上施加下压力，使凸模下行，使待成形板料位于凸模下部的部分被向下拉深；反复执行冲压拉深与电磁脉冲拉深，直至完成待成形板料的深拉深成形。本发明采用将传统凸模成形与电磁脉冲成形技术相结合的方法，实施冲压拉深与电磁脉冲拉深交替进行，提高了筒形件拉深成形的深度。本发明还同时提供了一种电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置。

Description

电磁脉冲助推式渐进拉深成形方法及装置

技术领域

本发明属于材料塑性成形领域，具体为金属板料的电磁脉冲成形，特别涉及电磁脉冲助推式渐进拉深成形方法及装置。

背景技术

传统的板料拉深成形工艺中，为避免材料的起皱，需要采用压边圈辅助成形。如图1所示为传统拉深成形时被成形板料的应力应变状态。法兰区受径向拉应力和切向(圆周方向)压应力，并在径向和切向分别产生伸长和压缩变形，板厚稍有增大，在法兰外缘厚度增加最大。在凹模圆角处，材料除受径向拉深外，同时产生塑性弯曲使板厚减小，材料离开凹模圆角后产生反向弯曲(校直)，此处材料为最易断裂区域之一。圆筒侧壁受轴向拉伸也为最易断裂区域之一。圆筒底部材料处于双向拉伸状态；在凸模圆角处，材料产生塑性弯曲和径向拉伸，该处材料也均为易断裂区。

针对上述板料受力状况的进一步分析可知，拉深过程中，毛坯法兰在切向压应力作用下，可能产生塑性失稳而起皱，甚至使坯料不能通过凸、凹模间隙，从而使得径向拉应力显著增大，当径向拉应力大于板料的抗拉强度时，便会产生拉裂。虽然压边圈能在一定程度上避免材料起皱，但当为了加大拉深深度而压边力过大时，同样会使径向拉应力增大，也会造成板料拉裂。因此，传统冲压工艺是很难提高筒形件的拉深深度的。

电磁成形技术具有加工能量易于精确控制、成形速度快、成形工件精度高、模具简单及设备通用性强等特点。且整个成形过程绿色、环保。现已广泛应用于机械、电子、汽车工业、轻化工及仪器仪表、航空航天、兵器工业等诸多领域，应用前景十分广阔。然而，目前国内外学者研究的板材电磁脉冲成形过程，主要工艺均是将筒形件的法兰部分夹死不让其产生流动，而凹模部分的变形方式主要是胀形过程。其导致了成形件的壁厚分布不均匀，成形深度较浅。因此，有学者提出了一种电磁脉冲辅助冲压成形技术，它的典型成形过程是采用普通冲压成形完成零件的大部轮廓成形，避开零件的尖角、棱线等难成行部位；然后再用电磁脉冲成形进行工件难变形部位的局部成形。这种成形技术与传统拉深方法相比，虽然能成形圆角半径较小的筒形件，改善了凸模圆角处的应变分布，但未改善筒形件的法兰和凹模圆角区域的受力状态，因此对筒形件的拉深深度没有提高。

发明内容

为了解决现有技术中拉深成形受力状态不合理、存在拉裂缺陷和单一电磁拉深成形高度浅等问题，本发明提出了一种可以大幅度提高拉深极限的电磁脉冲助推式渐进拉深成形方法；本发明同时提供了一种电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种电磁脉冲助推式渐进拉深成形方法，包括如下步骤：

步骤1：将待成形板料置于凹模与凸模之间；

步骤2：对待成形板料实施预成形，使位于凸模底部的待成形板料被压入凹模内；

步骤3：在待成形板料位于凸模底部的部分施加电磁力，向下推送待成形板料；同时在待成形板料的周边均施加电磁力，向凹模的中心推送待成形板料，使待成形板料流入凹模内；

步骤4：在凸模上施加下压力，使凸模下行，使待成形板料位于凸模下部的部分被向下拉深；

步骤5：反复执行步骤3至步骤4，直至完成待成形板料的深拉深成形。

优选的，步骤2中的所述的预成形是指在凸模上施加下压力使凸模下行；

或者，在待成形板料位于凸模底部的部分施加电磁力，向下推送待成形板料；同时在待成形板料的周边均施加电磁力，向凹模的中心推送待成形板料，使待成形板料流入凹模内。

本发明还同时提供了一种电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置，包括凸模、凹模、压边圈、拉深线圈、至少一个助推线圈组和至少一个电源系统；凸模与凹模相匹配，拉深线圈嵌在凸模内；压边圈活动设置在凹模上并位于凸模的外围，用于将待成形板料压紧在凹模上；所述电源系统与拉深线圈和每个助推线圈组均相连，用于控制拉深线圈和助推线圈组是否产生电磁力。其中，凹模也可为矩形或不规则形状，拉深线圈与助推线圈组中的助推线圈的截面均为圆形或矩形的紫铜线绕制成的螺旋管线圈，各线圈可由一个以上的子线圈组合而成。

优选的，所述助推线圈组为多个，每个助推线圈组均包括上下位置对应的上助推线圈和下助推线圈，所述上助推线圈嵌在压边圈内，所述下助推线圈嵌在凹模内。

优选的，所述助推线圈组为一个，所述助推线圈组由侧助推线圈组成，所述侧助推线圈套装在压边圈与凹模交界处的外围。

优选的，所述电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置还包括一底座，凹模固定安装在底座上。

优选的，所述电源系统包括多个电源子系统，所述每个电源子系统均包括依次串联的电源、储能电容、分压电阻和控制开关。

优选的，所述拉深线圈、上助推线圈和下助推线圈均与一个电源子系统相连。

优选的，所述拉深线圈与一个电源子系统相连，所述助推线圈组中的上助推线圈和下助推线圈串联后与另一个电源子系统相连。

优选的，所述电源系统为一个，包括电源、储能电容、分压电阻和多个控制开关，所述拉深线圈与一个控制开关相连，所述助推线圈组中的上助推线圈和下助推线圈串联后与另一个控制开关相连。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明将传统凸模拉深、电磁脉冲拉深与电磁脉冲助推技术结合在一起实施渐进成形，能在每一步拉深的同时，将两侧的板料推向凹模中心，以此改变板料的应力应变状态，改善应变分布，以减小筒形件圆角、直壁和底部的拉应力，或部分形成压应力。

2、本发明提高了工件凸缘部位板料的流动性，既克服了传统拉深成形中的拉裂缺陷，提高了板料的成形性能，又克服了单一电磁脉冲拉深成形仅能用于局部成形或浅拉深成形的不足，可大幅提高成形极限、提高筒形件成形深度，有效用于深筒形拉深件的生产。

3、本发明通过渐进成形的方法，减少每一步成形过程材料的应变率，既可提高筒形件的成形高度，又可减少每一步成形过程需要的能量，以降低电源系统的总能量、减小设备规模降低投资成本。

4、本发明能够使成形的筒形件的直壁和底部的材料不出现减薄现象，并且厚度均匀，还可使塑性差、难变形的金属板料易于成形。

5、本发明通过采用电磁脉冲拉深与助推的方法，提高材料的变形速率，达到提高金属材料的成形极限。

6、本发明所提供的装置能够精确控制成形能量和板材变形程度，使得在每一成形步骤后板材均能流动到预定位置。

7、本发明所提供的装置，所采用的多组侧助推线圈，能够形成多级渐进拉深成形，使筒形件比传统工艺拉得更深。

附图说明

图1为传统冲压工艺拉深筒形件时各区域的应力应变状态；

图2为电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置示意图；

图3为板料的电磁脉冲助推原理图；

图4为电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置的立体剖视图；

图5为四组电源系统分别串联的电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置示意图；

图6为电源系统整体串联的电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置示意图；

图7为电磁脉冲单次助推式渐进拉深成形装置示意图；

图8a为实施例1、3和4中工作初始状态示意图；

图8b为实施例1、3和4中板料经第一次凸模拉深成形后示意图；

图8c为实施例1、3和4中板料经第一次电磁脉冲成形后示意图；

图8d为实施例1、3和4中板料经第二次凸模拉深成形后示意图；

图8e为实施例1、3和4中板料经第二次电磁脉冲成形后示意图；

图8f为实施例1、3和4中板料经第三次凸模拉深成形后示意图；

图8g为实施例1、3和4中板料经第三次电磁脉冲成形后最终示意图；

图9a为实施例2和5中工作初始状态示意图；

图9b为实施例2和5中板料经第一次电磁脉冲成形后示意图；

图9c为实施例2和5中板料经第一次凸模拉深成形后示意图；

图9d为实施例2和5中板料经第二次电磁脉冲成形后示意图；

图9e为实施例2和5中板料经第二次凸模拉深成形后示意图；

图9f为实施例2和5中板料经第三次电磁脉冲成形后最终示意图；

图中各零部件的标号说明：

1：凸模、2：拉深线圈、3：压边圈、4：第三上助推线圈、5：第二上助推线圈、6：第一上助推线圈、7：待成形板料、8：底座、9：凹模、10：第三下助推线圈、11：第二下助推线圈、12：第一下助推线圈、16：侧助推线圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一：

如图2-4所示为本发明所述电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置，包括凸模1、凹模9、压边圈3、拉深线圈2、三个助推线圈组和电源系统；凸模1与凹模9相匹配，拉深线圈2嵌在凸模1内；压边圈3活动设置在凹模9上并位于凸模1的外围，用于将待成形板料7压紧在凹模9上；凹模9固定安装在底座8上。当然本发明中也可以不设置底座8。

每个助推线圈组均包括上下位置对应的上助推线圈和下助推线圈，本实施例中第一上助推线圈6和第一下助推线圈12构成第一个助推线圈组，第二上助推线圈5和第二下助推线圈11构成第二个助推线圈组，第三上助推线圈4和第三下助推线圈10构成第三个助推线圈组，第一上助推线圈6、第二上助推线圈5和第三上助推线圈4嵌在压边圈3内，第一下助推线圈12、第二下助推线圈11和第三下助推线圈10嵌在凹模9内。

所述电源系统包括多个电源子系统，即第一电源子系统13-1、第二电源子系统13-2、第三电源子系统13-3、第四电源子系统13-4、第五电源子系统13-5、第六电源子系统13-6、第七电源子系统13-7，所述每个电源子系统均包括依次串联的电源、储能电容、分压电阻和开关。所述拉深线圈2、第一上助推线圈6、第二上助推线圈5、第三上助推线圈4、第一下助推线圈12、第二下助推线圈11和第三下助推线圈10均与一个电源子系统相连。

采用上述电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置进行拉深成形的方法具体包括：

如图8a所示，首先将待成形板料7置于压边圈3与凹模9之间，此时待成形板料7位于初始板料位置7-1，凸模1下端位于第一凸模位置1-1，保持待成形板料7的边缘与凹模9的边缘对齐；通过下压力使凸模1下行至第二凸模位置1-2，将凸模1底部的待成形板料7压入凹模9内，拉深至第二板料位置7-2，实施预成形，如图8b所示；分别对第一电源子系统13-1、第四电源子系统13-4和第五电源子系统13-5的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一电源子系统13-1、第四电源子系统13-4和第五电源子系统13-5中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第一上助推线圈6和第一下助推线圈12同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第三板料位置7-3，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图8c所示；通过下压力使凸模1下行至第三凸模位置1-3，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被拉深至第四板料位置7-4，如图8d所示；分别对第一电源子系统13-1、第三电源子系统13-3和第六电源子系统13-6的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一电源子系统13-1、第三电源子系统13-3和第六电源子系统13-6中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第二上助推线圈5、第二下助推线圈11同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第五板料位置7-5，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图8e所示；通过下压力使凸模1下行至第四凸模位置1-4，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被拉深至第六板料位置7-6，如图8f所示；分别对第一电源子系统13-1、第二电源子系统13-2、第七电源子系统13-7的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一电源子系统13-1、第二电源子系统13-2、第七电源子系统13-7中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第三上助推线圈4、第三下助推线圈10同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第七板料位置7-7，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图8g所示，最终完成板料的深拉深成形。

实施例二：

采用实施例一中所述的电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置，进行拉深成形的方法具体包括：

首先将待成形板料7置于压边圈3与凹模9之间，此时待成形板料7位于初始板料位置7-1，凸模1下端位于第一凸模位置1-1，保持待成形板料7的边缘与第一上助推线圈6、第一下助推线圈12的内边缘对齐，如图9a所示；分别对第一电源子系统13-1、第四电源子系统13-4、第五电源子系统13-5的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一电源子系统13-1、第四电源子系统13-4、第五电源子系统13-5中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第一上助推线圈6、第一下助推线圈12同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第二板料位置7-2，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图9b所示；通过下压力使凸模1下行至第二凸模位置1-2，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被拉深至第三板料位置7-3，如图9c所示；分别对第一电源子系统13-1、第三电源子系统13-3、第六电源子系统13-6的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一电源子系统13-1、第三电源子系统13-3、第六电源子系统13-6中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第二上助推线圈5、第二下助推线圈11同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第四板料位置7-4，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图9d所示；通过下压力使凸模1下行至第三凸模位置1-3，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被拉深至第五板料位置7-5，如图9e所示；分别对第一电源子系统13-1、第二电源子系统13-2、第七电源子系统13-7的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一电源子系统13-1、第二电源子系统13-2、第七电源子系统13-7中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第三上助推线圈4、第三下助推线圈10同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第六板料位置7-6，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图9f所示，最终完成板料的深拉深成形。

实施例三：

如图5所示为本发明所述电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置，包括凸模1、凹模9、压边圈3、拉深线圈2、三个助推线圈组和电源系统。除电源系统外，其结构与实施例一的结构完全相同，在此不再重复说明。

所述电源系统包括多个电源子系统，即第一电源子系统13-1、第二电源子系统13-2、第三电源子系统13-3、第四电源子系统13-4，所述每个电源子系统均包括依次串联的电源、储能电容、分压电阻和开关。

所述拉深线圈2与第一电源子系统13-1相连，第一上助推线圈6与第一下助推线圈12串联后，与第二电源子系统13-2相连，第二上助推线圈5与第二下助推线圈11串联后，与第三电源子系统13-3相连，第三上助推线圈4与第三下助推线圈10串联后，与第四电源子系统13-4相连。

采用上述电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置进行拉深成形的方法具体包括：

如图8a所示，首先将待成形板料7置于压边圈3与凹模9之间，此时待成形板料7位于初始板料位置7-1，凸模1下端位于第一凸模位置1-1，保持待成形板料7的边缘与凹模9的边缘对齐；通过下压力使凸模1下行至第二凸模位置1-2，将凸模1底部的待成形板料7压入凹模9内，拉深至第二板料位置7-2，实施预成形，如图8b所示；分别对第一电源子系统13-1、第二电源子系统13-2的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一电源子系统13-1、第二电源子系统13-2中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第一上助推线圈6、第一下助推线圈12同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第三板料位置7-3，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图8c所示；通过下压力使凸模1下行至第三凸模位置1-3，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被拉深至第四板料位置7-4，如图8d所示；分别对第一电源子系统13-1、第三电源子系统13-3的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一电源子系统13-1、第三电源子系统13-3中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第二上助推线圈5、第二下助推线圈11同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第五板料位置7-5，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图8e所示；通过下压力使凸模1下行至第四凸模位置1-4，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被拉深至第六板料位置7-6，如图8f所示；分别对第一电源子系统13-1、第四电源子系统13-4的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一电源子系统13-1、第四电源子系统13-4中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第三上助推线圈4、第三下助推线圈10同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第七板料位置7-7，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图8g所示，最终完成板料的深拉深成形。

实施例四：

如图6所示为本发明所述电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置，包括凸模1、凹模9、压边圈3、拉深线圈2、三个助推线圈组和电源系统。除电源系统外，其结构与实施例一的结构完全相同，在此不再重复说明。

所述电源系统包括串联的电源、储能电容、分压电阻和开关(包括第一开关15-1、第二开关15-2、第三开关15-3、第四开关15-4)。所述拉深线圈2与第一开关15-1相连，第一上助推线圈6与第一下助推线圈12串联后，与第二开关15-2相连，第二上助推线圈5与第二下助推线圈11串联后，与第三开关15-3相连，第三上助推线圈4与第三下助推线圈10串联后，与第四开关15-4相连。

采用上述电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置进行拉深成形的方法具体包括：

如图8a所示，首先将待成形板料7置于压边圈3与凹模9之间，此时待成形板料7位于初始板料位置7-1，凸模1下端位于第一凸模位置1-1，保持待成形板料7的边缘与凹模9的边缘对齐；通过下压力使凸模1下行至第二凸模位置1-2，将凸模1底部的待成形板料7压入凹模9内，拉深至第二板料位置7-2，实施预成形，如图8b所示；对电源系统的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一开关15-1和第二开关15-2，断开第三开关15-3和第四开关15-4，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第一上助推线圈6、第一下助推线圈12同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第三板料位置7-3，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图8c所示；通过下压力使凸模1下行至第三凸模位置1-3，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被拉深至第四板料位置7-4，如图8d所示；对电源系统的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一开关15-1和第三开关15-3，断开第二开关15-2和第四开关15-4，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第二上助推线圈5、第二下助推线圈11同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第五板料位置7-5，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图8e所示；通过下压力使凸模1下行至第四凸模位置1-4，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被拉深至第六板料位置7-6，如图8f所示；对电源系统的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一开关15-1和第四开关15-4，断开第二开关15-2和第三开关15-3，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与第三上助推线圈4、第三下助推线圈10同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第七板料位置7-7，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图8g所示，最终完成板料的深拉深成形。

实施例五：

如图7所示为本发明所述电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置，包括凸模1、凹模9、压边圈3、拉深线圈2、一个助推线圈组和电源系统。

所述助推线圈组由侧助推线圈16组成，所述侧助推线圈16套装在压边圈3与凹模9交界处的外围。所述电源系统包括第一电源子系统13-1和第二电源子系统13-2；拉深线圈2与第一电源子系统13-1相连，侧助推线圈16与第二电源子系统13-2相连；其余部分结构与实施例一的结构完全相同，在此不再重复说明。

采用上述电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置进行拉深成形的方法具体包括：

首先将待成形板料7置于压边圈3与凹模9之间，此时待成形板料7位于初始板料位置7-1，凸模1下端位于第一凸模位置1-1，保持待成形板料7的边缘与凹模9的边缘对齐；分别对第一电源子系统13-1、第二电源子系统13-2的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；同时闭合第一电源子系统13-1、第二电源子系统13-2中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2与侧助推线圈16同时产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第二板料位置7-2，与此同时待成形板料7在压边圈3与凹模9之间的部分被电磁力推向凹模9的中心，并流入凹模9内，如图9b所示；通过下压力使凸模1下行至第二凸模位置1-2，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被拉深至第三板料位置7-3，如图9c所示；对第一电源子系统13-1的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；闭合第一电源子系统13-1中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到第四板料位置7-4，如图9d所示；通过下压力使凸模1下行至第三凸模位置1-3，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被拉深至第五板料位置7-5，如图9e所示；对第一电源子系统13-1的储能电容充电，当充电电压达到成形电压后，断开充电回路；闭合第一电源子系统13-1中的开关，储能电容通过电缆对成形线圈放电，拉深线圈2产生电磁力，使待成形板料7位于凸模1下部的部分被电磁力推送到7-6所示的位置，如图9f所示，最终完成板料的深拉深成形。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种电磁脉冲助推式渐进拉深成形方法，其特征在于，该方法将凸模拉深、电磁脉冲拉深与电磁脉冲助推技术结合在一起实施渐进成形，在每一步拉深的同时，将两侧的板料推向凹模中心，以此改变板料的应力应变状态，改善应变分布，以减小筒形件圆角、直壁和底部的拉应力，或部分形成压应力；该方法具体包括如下步骤：

步骤1：将待成形板料（7）置于凹模（9）与凸模（1）之间；

步骤2：对待成形板料（7）实施预成形，使位于凸模（1）底部的待成形板料（7）被压入凹模（9）内；

所述的预成形是指在凸模（1）上施加下压力使凸模（1）下行；或者，在待成形板料（7）位于凸模（1）底部的部分施加电磁力，向下推送待成形板料（7）；同时在待成形板料（7）的周边均施加电磁力，向凹模（9）的中心推送待成形板料（7），使待成形板料（7）流入凹模（9）内；

步骤3：在待成形板料（7）位于凸模（1）底部的部分施加电磁力，向下推送待成形板料（7）；同时在待成形板料（7）的周边均施加电磁力，向凹模（9）的中心推送待成形板料（7），使待成形板料（7）流入凹模（9）内；

步骤4：在凸模（1）上施加下压力，使凸模（1）下行，使待成形板料（7）位于凸模（1）下部的部分被向下拉深；

步骤5：反复执行步骤3至步骤4，直至完成待成形板料（7）的深拉深成形，通过渐进成形，减少每一步成形过程材料的应变率，既提高筒形件的成形高度，又减少每一步成形过程需要的能量。

2.一种电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置，其特征在于，包括凸模（1）、凹模（9）、压边圈（3）、拉深线圈（2）、多个助推线圈组和多个电源子系统；每个助推线圈组均包括上下位置对应的上助推线圈和下助推线圈，所述上助推线圈嵌在压边圈（3）内，所述下助推线圈嵌在凹模（9）内；所述每个电源子系统均包括依次串联的电源、储能电容、分压电阻和控制开关；

凸模（1）与凹模（9）相匹配，拉深线圈（2）嵌在凸模（1）内；压边圈（3）活动设置在凹模（9）上并位于凸模（1）的外围，用于将待成形板料（7）压紧在凹模（9）上；所述电源子系统与拉深线圈（2）和每个助推线圈组均相连，其中，所述拉深线圈（2）与一个电源子系统相连，所述助推线圈组中的上助推线圈和下助推线圈串联后与另一个电源子系统相连，用于控制拉深线圈（2）和助推线圈组是否产生电磁力。

3.根据权利要求2所述的电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置，其特征在于，所述电磁脉冲助推式渐进拉深成形装置还包括一底座（8），凹模（9）固定安装在底座（8）上。