CN108927440B - 电磁场成形系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于部件形成系统(102)的方法、系统和设备。部件形成系统(102)包括：场成形件(122)，具有被配置为接收工件(114)和模具(124)的腔(126)。场成形件(122)基于插入到主线圈(140)中而具有多个尺寸(138)。在场成形件位于主线圈(140)内时，当来自所述主线圈(140)的电磁场(144)施加到场成形件(122)时，工件(114)弯曲以形成具有期望形状(142)的部件(112)。

Description

电磁场成形系统及方法

技术领域

本公开大体上涉及制造部件，且特别地涉及使用用于金属加工的电磁场成形系统来制造部件。

背景技术

金属加工是一种使金属材料成形以制造部件、装配件或结构的工艺。例如，可以使用成形加工以通过使工件变形来形成具有期望形状的部件。工件为被加工以形成部件的初始金属件。

在形成部件时，可以使用压机(press)和模具(die)以使工件弯曲，从而形成具有期望形状的部件。例如，诸如用于飞机的桁条(stringer)的工件可以设置于压机中的模具上。该压机将力施加在桁条上，以在桁条中形成接榫弯曲部。这些弯曲部形成为使得桁条的凸缘遵循其上附接有桁条的结构的表面。例如，可以在配合结构的表面上存在台阶或曲线，并且弯曲部可以被制成为遵循台阶或曲线。

使用具有模具的压机在桁条中形成接榫在制造飞机时为一种耗时的工艺。当前使用的用于在桁条中形成接榫弯曲部的工艺可能涉及高于期望的温度。可以出现关于回弹或模具几何形状的问题：在此，桁条中的材料可能比预期的更加具有弹性。换句话说，形成在桁条中的接榫弯曲部可能无法维持期望形状以遵循其中附接有桁条的结构的表面。

因此，将期望具有一种考虑到上述问题中的至少一些问题以及其他可能问题的方法和设备。例如，将期望具有一种克服关于在桁条中形成接榫弯曲部的技术问题的方法和设备。

发明内容

本公开的实施方式提供一种部件形成系统。该部件形成系统包括场成形件，该场成形件具有被配置为接收工件和模具的腔。场成形件基于插入到主线圈中而具有多个尺寸。在场成形件位于主线圈内时，当来自主线圈的电磁场施加到场成形件时，工件弯曲以形成具有期望形状的部件。

本公开的另一实施方式提供一种用于在工件中形成接榫弯曲部的部件形成系统。部件形成系统包括主线圈、接榫模具和场成形件。场成形件具有被配置为接收工件和模具的腔。场成形件基于主线圈的多个尺寸而具有多个尺寸。在场成形件位于主线圈内时，当来自主线圈的电磁场施加到场成形件时，接榫弯曲部形成在工件中以形成具有期望形状的部件。

本公开的再一实施方式提供一种用于形成部件的方法。该方法包括将工件设置于场成形件的腔中。该方法将电磁场从位于场成形件周围的主线圈施加到场成形件。电磁场引起使工件在模具上弯曲成对于部件的期望形状的磁压。

特征和功能可以在本公开的各种实施方式中独立实现，或者可以在其他实施方式中组合，其中，可以参照以下描述和附图了解进一步的细节。

附图说明

在所附权利要求中阐述了被认为是新颖特征的说明性实施方式的特征。然而，当结合附图阅读时，通过参照本公开的说明性实施方式的以下详细描述，将最好地理解说明性实施方式以及优选的使用模式及其进一步的目的和特征，其中：

图1是根据说明性实施方式的制造环境的框图的图示；

图2是根据说明性实施方式的场成形件的图示；

图3是根据说明性实施方式的场成形件的第一半部的端部的图示；

图4是根据说明性实施方式的场成形件的第一半部的内侧的图示；

图5是根据说明性实施方式的场成形件的第二半部的端部的图示；

图6是根据说明性实施方式的场成形件的第二半部的内侧的图示；

图7是根据说明性实施方式的具有模具和工件的场成形件的分解图的图示；

图8是根据说明性实施方式的部件形成系统的图示；

图9是根据说明性实施方式的模具的图示；

图10是根据说明性实施方式的由线圈和场成形件产生的场的图示；

图11是根据说明性实施方式的场成形件的设计的图示；

图12是根据说明性实施方式的用于从工件形成部件的工艺的流程图的图示；

图13是根据说明性实施方式的飞机制造和维修方法的框图的图示；

图14是其中可以实施说明性实施方式的飞机的框图的图示；以及

图15是根据说明性实施方式的产品管理系统的框图的图示。

具体实施方式

说明性实施方式认识并考虑到一个或多个不同的考虑因素。例如，说明性实施方式认识并考虑到：使工件以较高的速度或应变率并在环境温度或较低温度下弯曲可以减少关于回弹的问题。例如，说明性实施方式认识并考虑到：使工件在环境温度下并以较高的速度或应变率弯曲可以导致工件材料的可成形性提高。

说明性实施方式认识并考虑到：在这些条件下，工件可以更好地保持期望形状，导致一致性和可重现产品质量提高。说明性实施方式认识并考虑到：该情形可以在无需升高的温度、润滑或使用另外的压机用于形成部件所需的空间的情况下允许较高的生产率。

因此，说明性实施方式提供一种用于形成部件的方法和设备。在一个说明性示例中，工件被设置于场成形件的腔中。电磁场从位于场成形件周围的主线圈施加到场成形件。电磁场引起多个力，这些力使工件在模具上弯曲成对于部件的期望形状。

如这里使用的，“多个”在参照项目使用时意味着一个或多个项目。例如，多个力为一个或多个力。

此刻参照各图，且特别地参照图1，根据说明性实施方式描绘制造环境的框图的图示。如所示的，制造环境100包括部件形成系统102。部件形成系统102用于从工件106制造部件104。在这些说明性示例中，部件104用于组装平台108。在该说明性示例中，平台108采用飞机的形式。

如所示的，部件104中的部件112可由工件106中的工件114形成。工件114包括导电材料、金属合金、镍合金、铝、钢、碳钢、铜、黄铜、银、铁、钛或某种其他适当材料中的至少一种。

在该示例中，工件114成形为形成部件112。部件112从桁条、机身桁条、飞机桁条、肋间件(intercostal)、液压储蓄器、夹具(cleat)、管道、成形框架、抗剪带(shear tie)或某种其他适当类型的部件中的一者选出。

在一个说明性示例中，通过使工件114弯曲而成形工件114以形成部件112。例如，工件114可以是桁条116，可以通过使桁条116弯曲而将在桁条116中形成接榫弯曲部118以形成部件112。

如所示的，可以使用部件形成系统102执行工件114的成形。在该说明性示例中，部件形成系统102包括电磁系统120、场成形件122和模具124。

模具124是与场成形件122关联的工具。当一个零件与另一零件“关联”时，该关联为物理关联。例如，第一零件(模具124)可以被认为是通过固定到第二零件、粘合到第二零件、安装到第二零件、焊接到第二零件、紧固到第二零件或以某种其他适当方式连接到第二零件中的至少一者而与第二零件(场成形件122)物理关联。第一零件还可以使用第三零件连接到第二零件。第一零件可以被认为是通过形成为第二零件的部件、第二零件的延长件或两者而与第二零件物理关联。

在该示出的示例中，模具124当与场成形件122关联时可以设置于场成形件122中的腔126内或在腔126内连接到场成形件122。作为另一示例，模具124可以形成为场成形件122的部件，而非作为单独的零件。

如所示的，场成形件122中的腔126被配置为接收工件114和模具124。如所示的，模具124设置于场成形件122的腔126内部。在该示例中，工件114在场成形件122中的腔126内设置于模具124上方。

模具124可以采用各种形式。例如，当接榫弯曲部118形成在工件114中时，模具124可以从由接榫模具(joggle die)、偏移接榫模具(offset joggle die)和挤压接榫模具(crush joggle die)构成的模具组中选出。如果期望不同于接榫弯曲部118的其他形状，则模具124可采用其他形式。当模具124为接榫模具的类型时，部件112可以是用于飞机的桁条。

在该说明性示例中，场成形件122具有第一半部128和第二半部130。第一半部128具有接收模具124的槽(slot)132。第二半部130具有当第一半部128和第二半部130接合以限定腔126时接收设置于模具124上的工件114的形状134。

工件114在腔126内在模具124上的位置为形成区域136。形成区域136可以具有三个尺寸。

场成形件122具有多个尺寸138，其中，尺寸138至少部分地基于插入到电磁系统120中的主线圈140中。例如，多个尺寸138可以基于主线圈140的大小选择。如所示的，多个尺寸138从场成形件的高度、场成形件的长度、形成区域的长度、形成区域的高度或某种其他适当参数中的至少一者选出。

在说明性示例中，场成形件122具有圆柱形状。换句话说，场成形件122具有为圆形形式的横截面。在其他说明性示例中，横截面可以采用诸如方形、五边形、八边形、二十边形或某种其他适当形状的形式。

如这里使用的，短语“至少一个”当与一列项目一起使用时意味着可以使用一个或多个所列项目的不同组合，并且可以需要列中的每个项目中的仅一个项目。换句话说，“至少一个”意味着可以从列中使用项目的任意组合和多个项目，但是并不需要列中的所有项目。该项目可能是特定对象、事物或类别。

例如，但不限于，“项目A、项目B或项目C中的至少一个”可以包括项目A、项目A和项目B、或项目B。该示例还可以包括项目A、项目B、以及项目C；或项目B和项目C。当然，可以存在这些项目的任意组合。在一些说明性示例中，“至少一个”可以例如是但不限于项目A中的两个、项目B中的一个、以及项目C中的十个；项目B中的四个和项目C中的七个；或其他适当组合。

在场成形件122位于主线圈140内时，当来自主线圈140的电磁场144施加到场成形件122时，工件114弯曲以形成具有期望形状的部件112。在该说明性示例中，从两个感生的电磁场产生相反的磁压。在场成形件122位于主线圈140内时，这些场包括从主线圈140到场成形件122的一个场以及从场成形件122到工件106的另一场。

在该说明性示例中，电磁系统120具有被配置为接收具有工件114的场成形件122的主线圈140。主线圈140引起作用于在模具124上的工件114上的压缩力146以形成部件112。如所示的，主线圈140可以产生引起磁压148形式的压缩力146的电磁场144。在该说明性示例中，磁压148为在位于场成形件122的腔126内的形成区域136内的工件114的表面区域上方的力。

在一个说明性示例中，存在克服关于在桁条中形成接榫弯曲部的技术问题的一个或多个技术方案。一个或多个技术方案包括场成形件，该场成形件被设计为在场成形件将工件保持在场成形件的腔内装配在产生电磁场的线圈内。结果，一个或多个技术方案可以提供在诸如桁条的工件中形成接榫弯曲部的技术效果，以形成具有接榫弯曲部的桁条形式的部件。一个或多个技术方案可以提供减少对形成有诸如凸缘、接榫弯曲部的特征或部件上的其他特征上的回弹的技术效果。

图1中的制造环境100的图示并不意味暗示对可以实施说明性实施方式的方式的物理或建筑限制。可以使用除了所示的零件以外或代替所示的零件的其他零件。一些零件可以是不必要的。此外，呈现框以示出一些功能性零件。当以说明性实施方式实施时，这些框中的一个或多个框可以组合、划分或组合和划分成不同的框。

例如，平台108可以采用除飞机110以外的其他形式。在说明性示例中，平台108可以从例如移动平台、固定平台、陆基结构、水基结构和空间基结构中选出。更具体地，除飞机110以外或代替飞机110，平台108可以是水面船、坦克、人员运输车、火车、宇宙飞船、空间站、卫星、潜艇、汽车、发电厂、桥、水坝、住宅、制造设施、建筑物和其他适当平台。

作为另一示例，可以连同其他工艺进行工件114的成形。例如，可以在电磁系统120中的主线圈140内在使用场成形件122成形工件114之前在工件114上执行感应加热。

此刻参照图2，根据说明性实施方式描绘场成形件的图示。在该说明性示例中，场成形件200为图1中以框图形式示出的场成形件122的一个实施方式的示例。

在该示例中，场成形件200被示出为具有两个部件，第一半部202和第二半部204。场成形件200具有由第一半部202中的槽208和第二半部204中的槽210限定的腔206。

在该说明性示例中，凹口(relief)212存在于场成形件200中。凹口212为圆形形状且被用于束缚未使用过的可利用场压力并将该场压力聚集到诸如图1中的形成区域136的形成区域中。

此刻转到图3，根据说明性实施方式描绘场成形件的第一半部的端部的图示。在该示例中，在图2中的线3-3的方向上示出第一半部202。

此刻转到图4，根据说明性实施方式描绘场成形件的第一半部的内侧的图示。在该示例中，在图3中的线4-4的方向上示出场成形件200的第一半部202的内侧400。

此刻转到图5，根据说明性实施方式描绘场成形件的第二半部的端部的图示。在该示例中，在图2中的线3-3的方向上示出场成形件200的第二半部204。

此刻转到图6，根据说明性实施方式描绘场成形件的第二半部的内侧的图示。在该示例中，在图5中的线6-6的方向上示出场成形件200的第二半部204的内侧600。

此刻，参照图7，根据说明性实施方式描绘具有模具和工件的场成形件的分解图。在该分解图中，看到了模具700和工件702。模具700为对于图1中以框形式示出的模具124的一个物理实施方式的示例。在该特定示例中，模具700为偏移接榫模具。工件702为对于图1中以框形式示出的工件114的物理实施方式的示例。工件702为其中将形成有接榫弯曲部的桁条。

如所示的，第一半部202中的槽208被配置为接收和保持模具700。第二半部204中的槽210被配置为接收工件702，使得工件702定位于模具700上方。

在该分解图中，对于场成形件200，示出了端部止挡件(end stop)704、端部止挡件706、端部止挡件708、模具保持件710、端部止挡件712、端部止挡件714、模具保持件716、紧固件718、紧固件720、紧固件722、紧固件724、紧固件726、紧固件728、紧固件730、紧固件732、紧固件734、紧固件735、紧固件736和紧固件738。

此刻转到图8，根据说明性实施方式描绘部件形成系统的图示。部件形成系统800为图1中以框形式示出的部件形成系统102的一个实施的示例。如所示的，部件形成系统800包括电磁系统802，该电磁系统包括主线圈804。部件形成系统800还包括场成形件200和模具700。在该说明性示例中，模具700位于场成形件200内，并且场成形件200位于电磁系统802中的主线圈804内。如所示的，工件702定位在场成形件200内。

参照图9，根据说明性实施方式描绘模具的图示。如所示的，挤压接榫模具900为可以用于实施图1中以框形式示出的模具124的另一模具的示例。挤压接榫模具900可以代替图7中的模具700(在所示的示例中，模具700为偏移接榫模具)设置于槽208中。

在附接到机身蒙皮的中央桁条凸缘移位以适应蒙皮内表面的中断的情况下使用接榫。这些偏移可以出现在机身段的端部处或在诸如门的开口周围。

偏移接榫为整个横截面移位的情况。挤压接榫为两个外凸缘与相邻接榫的外凸缘保持平面但是中央凸缘移位的情况。

此刻转到图10，根据说明性实施方式描绘由线圈和场成形件产生的场的图示。在该说明性示例中，场成形件1000位于线圈1002内。场成形件1000和线圈1002为图1中以框形式示出的场成形件122和主线圈140的示例。在该图示中仅示出线圈1002的一部分，以避免使场成形件1000的图示和可能产生的不同场不明显。

场成形件1000具有第一半部1004和第二半部1006。在该说明性示例中，桁条1008为工件且位于场成形件1000的腔1009内。桁条1008设置于模具1010上方。

在该说明性示例中，线圈1002具有在场成形件1000内的场1020。场1022为在桁条1008和模具1010中的场。场1020由场成形件1000内的涡流产生，并且场1022由桁条1008和模具1010内的涡流产生。

这些磁场产生引起桁条1008的弯曲的磁压1026。磁压1026迫使桁条1008抵靠模具1010，使得桁条1008弯曲为期望形状。在该示例中，期望形状为在桁条1008中沿着接榫形成长度1028形成接榫弯曲部。

在其他说明性示例中，可以通过选择模具1010来产生其他类型的期望形状。凸缘的角度可以设计为实现多个角度。此外，接榫可以凸出以在所需的不同位置中增大它们的大小。

此刻参照图11，根据说明性实施方式描绘场成形件的设计的图示。在该说明性示例中，场成形件1100为对于图1中以框形式示出的场成形件122的一个实施方式的示例。

如所示的，场成形件1100具有第一半部1102和第二半部1104。在通常使用中，第一半部1102为其中可以设置模具的下半部，而第二半部1104为其中可以接收工件的上半部。腔位于包含形成区域1106的场成形件1100内。形成区域1106为其中可以在场成形件1100内使工件成形的区域。

在该说明性示例中，场成形件1100具有多个不同尺寸。这些尺寸为图1中的尺寸138的示例。尺寸包括直径1110、长度1112、后移(setback)1114、凸缘宽度1116和凹口深度1118。

在该说明性示例中，直径1110为场成形件1100的直径。直径1110可以选择成使得场成形件1100在线圈内具有期望的装配。

如所示的，长度1112为场成形件1100的长度。长度1112可以基于具有期望的形成范围所需的线圈的深度来选择。

后移1114为来自模具的表面或工件中的至少一者的后移。接下来，凸缘宽度1116为对于诸如桁条的工件的凸缘宽度。凹口深度1118为对于场成形件1100中的凹口1119的凹口深度。在该说明性示例中，凹口深度1118控制场尺寸以控制形成。

长度1112和凹口深度1118选择如下：

场尺寸＝长度-2×凹口深度

选择这些值，从而使磁场以期望的方式集中，以控制接榫弯曲部沿着形成区域1106内的工件的长度的形成。场尺寸取决于将形成的部件的形状和大小。

接下来转到图12，根据说明性实施方式描绘用于从工件形成部件的工艺的流程图的图示。图12中所示的工艺可以使用图1中的制造环境100中的部件形成系统102来实施。

该工艺开始于将工件设置到场成形件的腔中(操作1200)。在操作1200中，场成形件包括在腔中的适当模具。该工艺将在腔中具有工件的场成形件插入到主线圈中(操纵1202)。

随后，该工艺将电磁场从位于场成形件周围的主线圈施加到场成形件(操作1204)。之后，该工艺终止。

电磁场引起使工件在模具上弯曲成对于部件的期望形状的磁压。磁压为工件上的使工件弯曲成对于部件的期望形状的压缩力。

不同的所描绘的实施方式中的流程图和框图示出了说明性实施方式中的设备和方法的一些可行实施方式的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可以表示模块、段、功能或者操作或步骤的一部分中的至少一者。例如，一个或多个框可以实施为程序代码、硬件或程序代码和硬件的组合。当以硬件实施时，硬件可以例如采取制造或配置为执行流程图或框图中的一个或多个操作的集成电路的形式。当实施为程序代码和硬件的组合时，实施方式可以采用固件的形式。流程图或框图中的每个框可以使用执行不同操作的专用硬件系统或专用硬件和由专用硬件运行的程序代码的组合来实施。

在说明性实施方式的一些替代实施方式中，框中提到的一个或多个功能可以不按照图中提到的顺序发生。例如，在一些情况下，取决于所涉及的功能，连续示出的两个框可以基本上同时执行，或者框有时可以按照相反的顺序执行。此外，在流程图或框图中，可以添加除了图示的框以外的其他框。

可以在如图13中所示的飞机制造和维修方法1300以及图14中所示的飞机1400的下文中描述本公开的说明性实施方式。首先转到图13，根据说明性实施方式描述飞机制造和维修方法的框图的图示。在生产前期间，飞机制造和维修方法1300可以包括图14中的飞机1400的规格和设计1302以及材料采购1304。

在生产期间，进行图14中的飞机1400的零件和子组件制造1306和系统集成1308。之后，图14中的飞机1400可以经过认证和交付1310，以投入使用1312。在由顾客使用1312时，图14中的飞机1400被安排进行日常维修和维护1314，这可以包括修改、重新配置、翻新或其他维修和维护。

飞机制造和维修方法1300的每个步骤可以通过系统集成商、第三方、运营商或其一些组合来执行或进行。在这些示例中，运营商可以是顾客。为了描述的目的，系统集成商可以包括但不限于任意数量的飞机制造商和主系统分包商；第三方可以包括但不限于任意数量的厂商、分包商和供应商；并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务机构等。

此刻参照图14，描绘可以实施说明性实施方式的飞机的框图的图示。在该示例中，通过图13中的飞机制造和维修方法1300来生产飞机1400，并且可以包括具有多个系统1404的机身1402和内部1406。系统1404的示例可以包括一个或多个推进系统1408、电气系统1410、液压系统1412和环境系统1414。可以包括任意数量的其他系统。尽管示出了航空航天示例，但是不同的说明性实施方式也可以应用于诸如汽车行业的其他行业。

可以在图13中的飞机制造和维修方法1300的各阶段中的至少一个阶段期间采用这里实施的设备和方法。

在一个说明性示例中，可以与在飞机1400处于图13中的投入使用1312中时生产的零件或子组件相似的方式来生产或制造图13中的零件和子组件制造1306中生产的零件或子组件。例如，图1中的部件形成系统102可以用于从在飞机1400中使用的工件形成具有期望形状的部件。例如，工件可以是不具有接榫弯曲部的桁条，并且具有期望形状的部件是可以在用于飞机1400的子组件中使用的具有接榫弯曲部的桁条。例如，具有接榫弯曲部的桁条可以形成为用于在飞机1400的蒙皮面板、机身段和其他部件上使用。

作为再一示例，可以在诸如图13中的零件和子组件制造1306以及系统集成1308的生产阶段期间利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。在飞机1400在图13中的投入使用1312时、在维修和维护1314期间或在这两种情况下，可以利用一个或多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。例如，可以使用图1的部件形成系统102以对于在日常维护、修改、重新配置、翻新或其他维修和维护期间可以在飞机1440中使用的零件或子组件形成具有接榫弯曲部的桁条。

使用多个不同说明性实施方式可以大幅加快飞机1400的装配、降低飞机1400的成本或既加快飞机1400的装配又降低飞机1400的成本。例如，利用图1中的部件形成系统102，可以生产具有更好的一致性和质量的部件。与当前用于在升高的温度下使用具有模具的压机来形成部件的系统相比，由于能够使用环境温度或较低温度来形成部件，因此可以产生提高的一致性和质量。

此刻转到图15，根据说明性实施方式描绘产品管理系统的框图的图示。产品管理系统1500为物理硬件系统。在该说明性示例中，产品管理系统1500可以包括制造系统1502或维护系统1504中的至少一者。

制造系统1502被配置为制造诸如图14中的飞机1400的产品。如所示的，制造系统1502包括制造设备1506。制造设备1506包括生产设备1508或组装设备1510中的至少一者。

生产设备1508为可以用于为用于形成图14的飞机1400的部件生产零件的设备。例如，生产设备1508可以包括机器和工具。这些机器和工具可以是钻孔机、液压机、熔炉、模具、复合敷设机、真空系统、车床或其他适当类型的设备中的至少一者。

如所示的，生产设备1508可以包括图1中的部件形成系统102，用于在于工件上执行操作，以形成具有期望形状的部件。例如，诸如桁条的工件可以加工成形成具有接榫弯曲部的桁条。生产设备1508可以用于生产金属部件、复合部件、半导体、电路、紧固件、肋条、蒙皮面板、翼梁、天线或其他适当类型的部件中的至少一者。

组装设备1510是用于组装部件以形成图14中的飞机1400的设备。特别地，组装设备1510可以用于组装零件和部件以形成图14中的飞机1400。组装设备1510还可以包括机器和工具。这些机器和工具可以是机械臂、履带、快速安装系统、轨道式钻具系统或机器人中的至少一者。组装设备1510可以用于组装诸如座椅、水平稳定器、机翼、发动机、发动机罩、起落架系统的部件和用于图14中的飞机1400的其他部件。

在该说明性示例中，维护系统1504包括维护设备1512。维护设备1512可以包括对图14中的飞机1400执行维护所需的任意设备。维护设备1512可以包括用于在飞机上的部件上执行不同操作的工具。例如，图1中的部件形成系统102可以存在于维护设备1512中，用于在生产用于维护操作的部件中使用。这些操作可以包括拆卸部件、翻新部件、检测部件、再造部件、制造替换部件或用于在图14中的飞机1400上执行维护的其他操作中的至少一者。这些操作可以用于日常维护、检测、升级、翻新或其他类型的维护操作。

在说明性示例中，维护设备1512可以包括超声波检测装置、X射线成像系统、视觉系统、钻孔机、履带和其他适当装置。在一些情况下，维护设备1512可以包括生产设备1508、组装设备1510或两者，以生产和组装对于维护所需的部件。

产品管理系统1500还包括控制系统1514。控制系统1514为硬件系统且还可以包括软件或其他类型的零件。控制系统1514被配置为控制制造系统1502或维护系统1504中的至少一者的操作。特别地，控制系统1514可以控制生产设备1508、组装设备1510或维护设备1512中的至少一者的操作。

控制系统1514中的硬件可以是可以包括计算机、电路、网络和其他类型的设备的硬件。控制可以采用制造设备1506的直接控制的形式。例如，可以通过控制系统1514来控制机器人、计算机控制机器和其他设备。在其他说明性示例中，控制系统1514可以在制造图14中的飞机1400或在图14中的飞机1400上执行维护时管理由人类操作者执行的操作。例如，控制系统1514可以分配任务、提供指示、显示模式或执行其他操作，以管理由人类操作者1516进行的操作。

在不同的说明性示例中，人类操作者1516可以操作制造设备1506、维护设备1512或控制系统1514中的至少一者或与制造设备1506、维护设备1512或控制系统1514中的至少一者相互作用。可以执行该相互作用以制造图14中的飞机1400。

当然，产品管理系统1500可以被配置为管理除图14中的飞机1400以外的产品。尽管已相对于在航空航天行业中的制造描述了产品管理系统1500，但是产品管理系统1500可以被配置为管理用于其他行业的产品。例如，产品管理系统1500可以被配置为制造用于汽车行业以及任何其他适当行业的产品。

因此，说明性实施方式提供了用于制造部件的方法和设备。一个或多个说明性示例提供了一个或多个技术方案，与当前在升高的温度下采用具有模具的压机的可利用技术相比，该技术方案允许使用环境温度或较低温度从工件制造具有期望形状的部件。例如，一个或多个说明性示例提供了生产诸如具有接榫弯曲部的桁条的部件的能力，与利用当前技术使用压机和模具生产这些部件相比，其具有提高的一致性和质量。

此外，本公开包括根据以下项的实施方式：

一种部件形成系统，包括：

场成形件，具有被配置为接收工件和模具的腔，其中，场成形件基于插入到主线圈中而具有多个尺寸，并且其中，在场成形件位于主线圈内时，当来自主线圈的电磁场施加到场成形件时，工件弯曲以形成具有期望形状的部件。

部件形成系统，还包括：

电磁系统，具有主线圈，其中，主线圈引起作用在模具上的工件上以形成部件的压缩力。

部件形成系统，其中，场成形件具有第一半部和第二半部，其中，所述第一半部具有接收模具的槽，第二半部具有当第一半部和第二半部接合以限定腔时接收设置于模具上的工件的形状。

部件形成系统，其中，多个尺寸基于主线圈的大小来选择。

部件形成系统，其中，多个尺寸从场成形件的高度、场成形件的长度、形成区域的长度和形成区域的高度中的至少一者选出。

部件形成系统，其中，模具从由接榫模具、偏移接榫模具和挤压接榫模具构成的模具组中选出。

部件形成系统，其中，电磁场引起在工件中形成接榫弯曲部以用于部件的期望形状的磁压。

部件形成系统，其中，场成形件具有圆柱形状。

部件形成系统，其中，模具为接榫模具，并且部件为用于飞机的桁条。

部件形成系统，其中，部件从桁条、机身桁条、飞机桁条、肋间件、液压储蓄器、夹具、管道、成形框架、抗剪带中的一者选出。

部件形成系统，其中，工件包括导电材料、金属合金、镍合金、铝、钢、碳钢、铜、黄铜、银、铁或钛中的至少一者。

用于在工件中形成接榫弯曲部的部件形成系统，所述部件形成系统包括：

主线圈；

接榫模具；以及

场成形件，具有被配置为接收工件和接榫模具的腔，其中，场成形件基于主线圈的多个尺寸而具有多个尺寸，并且其中，在场成形件位于主线圈内时，当来自主线圈的电磁场施加到场成形件时，接榫弯曲部形成在工件中以形成具有期望形状的部件。

部件形成系统，其中，场成形件具有第一半部和第二半部，第一半部具有接收接榫模具的槽，并且第二半部具有当第一半部和第二半部接合以限定腔时接收设置于接榫模具上的工件的形状。

部件形成系统，其中，多个尺寸基于主线圈的大小来选择。

部件形成系统，其中，接榫模具从由偏移接榫模具和挤压接榫模具构成的模具组中选出。

一种用于形成部件的方法，所述方法包括：

将工件设置于场成形件的腔中；以及

将电磁场从位于场成形件周围的主线圈施加到场成形件，其中，电磁场引起使工件在模具上弯曲成对于部件的期望形状的磁压。

方法，还包括：

将在腔中具有工件的场成形件插入到主线圈中。

方法，其中，磁压为作用在工件上的使工件弯曲对于部件的期望形状的压缩力。

方法，其中，磁压在工件中形成接榫弯曲部以形成部件。

方法，其中，从桁条、机身桁条、飞机桁条、肋间件、液压储蓄器、夹具、管道、成形框架和抗剪带中的一者选出部件。

已经出于图示和描述的目的而呈现出对不同说明性实施方式的描述，并且不同说明性实施方式的描述并非旨在是穷尽的或限制于所公开形式的实施方式。不同的说明性示例描述了执行动作或操作的零件。在说明性实施方式中，零件可以被配置为执行所描述的动作或操作。例如，该零件可以具有用于向零件提供执行在说明性示例中描述为由零件执行的动作或操作的能力的结构的配置或设计。

对于本领域的普通技术人员来说，许多修改和变型将是显而易见的。此外，与其他期望的实施方式相比，不同的说明性实施方式可以提供不同的特征。选出和描述所选择的一个或多个实施方式，以便最好地解释实施方式的原理、实际应用，并且使本领域的其他普通技术人员能够理解对于具有适于特定预期使用的各种修改的各种实施方式的公开。

Claims (22)

1.一种部件形成系统(102)，包括：

场成形件(122)，具有被配置为接收工件(114)和模具(124)的腔(126)，其中，所述场成形件(122)基于插入到主线圈(140)中而具有多个尺寸(138)，并且其中，在所述场成形件(122)位于所述主线圈(140)内时，当来自所述主线圈(140)的电磁场(144)施加到所述场成形件(122)时，所述工件(114)弯曲以形成具有期望形状(142)的部件(112)，

其中，所述场成形件(122)具有第一半部(128)和第二半部(130)，其中，所述第一半部(128)具有接收所述模具(124)的槽(132)，并且所述第二半部(130)具有当所述第一半部(128)和所述第二半部(130)接合以限定所述腔(126)时接收设置于所述模具(124)上的所述工件(114)的形状，

其中，所述多个尺寸(138)从所述场成形件(122)的高度、所述场成形件(122)的长度(1112)、形成区域(1106)的长度和所述形成区域(1106)的高度中的至少一者选出，所述形成区域(1106)为在所述场成形件(122)内使所述工件(114)成形的区域。

2.根据权利要求1所述的部件形成系统(102)，还包括：

电磁系统(120)，具有所述主线圈(140)，其中，所述主线圈(140)引起作用在所述模具(124)上的所述工件(114)上以形成所述部件(112)的压缩力(146)。

3.根据权利要求1或2所述的部件形成系统(102)，其中，所述多个尺寸(138)基于所述主线圈(140)的大小来选择。

4.根据权利要求1或2所述的部件形成系统(102)，其中，所述模具(124)为接榫模具。

5.根据权利要求1或2所述的部件形成系统(102)，其中，所述电磁场(144)引起磁压(148)，所述磁压在所述工件(114)中形成接榫弯曲部(118)以用于所述部件(112)的所述期望形状(142)。

6.根据权利要求1或2所述的部件形成系统(102)，其中，所述场成形件(122)具有圆柱形状，并且所述场成形件(122)的高度即为所述场成形件(122)的直径(1110)。

7.根据权利要求1或2所述的部件形成系统(102)，其中，所述模具(124)为接榫模具，并且所述部件(112)为用于飞机(110)的桁条(116)。

8.根据权利要求1或2所述的部件形成系统(102)，其中，所述部件(112)从桁条、肋间件、液压储蓄器、夹具、管道、成形框架、抗剪带中的一者选出。

9.根据权利要求1或2所述的部件形成系统(102)，其中，所述工件(114)包括导电材料。

10.根据权利要求4所述的部件形成系统(102)，其中，所述接榫模具为偏移接榫模具(700)或挤压接榫模具(900)。

11.根据权利要求8所述的部件形成系统(102)，其中，所述桁条为飞机桁条。

12.根据权利要求11所述的部件形成系统(102)，其中，所述飞机桁条为机身桁条。

13.根据权利要求9所述的部件形成系统(102)，其中，所述导电材料为金属合金、铝、铜、银、铁或钛中的至少一者。

14.根据权利要求13所述的部件形成系统(102)，其中，所述金属合金为镍合金、钢或黄铜。

15.根据权利要求14所述的部件形成系统(102)，其中，所述钢为碳钢。

16.一种用于形成部件(112)的方法，所述方法包括：

将工件(114)设置于场成形件(122)的腔(126)中；以及

将电磁场(144)从来自位于所述场成形件(122)周围的主线圈(140)施加到所述场成形件(122)，其中，所述电磁场(144)引起磁压(148)，所述磁压使所述工件(114)在模具(124)上弯曲成对于所述部件(112)的期望形状(142)，

其中，所述场成形件(122)具有第一半部(128)和第二半部(130)，其中，所述第一半部(128)具有接收所述模具(124)的槽(132)，并且所述第二半部(130)具有当所述第一半部(128)和所述第二半部(130)接合以限定所述腔(126)时接收设置于所述模具(124)上的所述工件(114)的形状，

其中，所述场成形件(122)基于插入到所述主线圈(140)中而具有多个尺寸(138)，其中，所述多个尺寸(138)从所述场成形件(122)的高度、所述场成形件(122)的长度(1112)、形成区域(1106)的长度和所述形成区域(1106)的高度中的至少一者选出，所述形成区域(1106)为在所述场成形件(122)内使所述工件(114)成形的区域。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：

将在所述腔(126)中具有所述工件(114)的所述场成形件(122)插入到所述主线圈(140)中。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述磁压(148)为作用在所述工件(114)上的使所述工件(114)弯曲成对于所述部件(112)的所述期望形状(142)的压缩力(146)。

19.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述磁压(148)在所述工件(114)中形成接榫弯曲部(118)以形成所述部件(112)。

20.根据权利要求16或17所述的方法，其中，从桁条(116)、肋间件、液压储蓄器、夹具、管道、成形框架和抗剪带中的一者选出所述部件(112)。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述桁条(116)为飞机桁条。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述飞机桁条为机身桁条。

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