CN109647963A - 一种电磁矫形装置及矫形方法 - Google Patents
一种电磁矫形装置及矫形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109647963A CN109647963A CN201811608145.4A CN201811608145A CN109647963A CN 109647963 A CN109647963 A CN 109647963A CN 201811608145 A CN201811608145 A CN 201811608145A CN 109647963 A CN109647963 A CN 109647963A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- orthopedic
- plate
- chinaware
- electromagnetism
- driving coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 title claims abstract description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 6
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 claims description 4
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 claims description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- 206010000234 Abortion spontaneous Diseases 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 208000015994 miscarriage Diseases 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001739 rebound effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 208000000995 spontaneous abortion Diseases 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/14—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces applying magnetic forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电磁矫形装置及矫形方法。该装置包括电源系统、驱动线圈、分磁器、压边圈、板件和模具。驱动线圈与分磁器紧密连接，并与电源系统相连，分磁器的外形轮廓与模具内表面轮廓形状相同，以确保工件矫形后的尺寸精度。电磁矫形时，驱动线圈内通入快速变化的脉冲电流，从而在与驱动线圈相对应的分磁器的表面上感应出涡流，然后分磁器将集中在此表面上的涡流分散传递到与板件轮廓相对应的表面上，并在板件表面感应出涡流，产生洛伦兹力，最终达到对板件矫形的目的。本发明矫形区域大、矫形精度高，因此一次放电过程中，可以对整个板件侧壁上的隆起、起皱和回弹等缺陷进形精确矫形，矫形效率高。
Description
技术领域
本发明属于金属成形制造领域，更具体地，涉及一种电磁矫形装置及矫形方法。
背景技术
轻质合金的使用是实现工业生产轻量化的有效途径，而常用的轻质合金如铝合金、镁合金和钛合金等在常温下成形性能较差，弹性模量小，成形工件容易出现裂纹和回弹等缺陷。研究表明高速成形能有效的改善轻质合金在室温下的成形性能，作为目前研究最为广泛的高速成形技术之一，电磁成形技术已经被广泛的应用在板件、管件等加工领域中。
电磁成形过程中，线圈中变化的电流会在板件中感应出方向相反的电流，两者相互作用产生排斥洛伦兹力，在洛伦兹力的作用下工件发生高速变形。以板件成形为例，电磁成形过程中常见问题如下：(1)多次成形方法中，板件局部区域未与模具贴合，而此时这些区域与线圈之间距离较远，线圈放电产生的电磁力不足以改善这些区域的贴模性，导致板件成形精度差。为了解决此问题，已公开的专利CN107186039A提出在线圈外部不同区域增加集磁器的方法，将线圈放电产生的能量通过集磁器集中在上述贴模性差的区域中，对成形精度差的地方实施精准成形。(2)一次成形方法中，板件整体成形质量较好，但是由于能量不足或者回弹作用板件整体尺寸会与设计尺寸有一定的误差。(3)对于较薄板的一次成形方法中，板件上会出现局部的隆起，此外能量过大也会导致板件与模具碰撞后发生轻微的反弹起皱现象，影响工件的尺寸精度。对于后面两种问题，采用集磁器的方法进行局部成形会顾此失彼，无法改善工件的尺寸精度。
目前大部分的电磁成形为无模自由成形，板件变形没有尺寸边界约束，导致成形精度低。即使是有模成形，高速变形下，板件与模具发生碰撞会产生回弹，这使得成形工件具有好的贴模度从而达到较高的尺寸精度也是非常困难的。此外，对于厚径比小(原始毛坯的厚度与直径的比值通常低于3‰)的工件来说，成形过程中容易发生起皱或局部起皱失效，这也降低了成形工件的尺寸精度。电磁成形中，受制于线圈与模具之间结构尺寸的限制，线圈位置通常是固定的，当然也可以缩小线圈尺寸，根据板件的变形程度调节线圈位置，但线圈的力场分布不均匀，所以成形时常常是顾此失彼，成形工件精度难以改善。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种电磁矫形装置及矫形方法，旨在解决现有技术中电磁成形为无模自由成形，板件变形没有尺寸边界约束，有模成形中板件与模具发生碰撞后产生回弹和局部起皱等导致成形精度低的问题。
本发明提供了一种电磁矫形装置，包括：电源系统、驱动线圈、分磁器、压边圈和模具；所述分磁器所述驱动线圈连接，通过电磁感应将驱动线圈放电的能量传递到与待矫形板件相对应的表面上，并在待矫形板件上感应出洛伦兹力，从而对板件进行矫形；所述模具用于约束工件的变形区域；所述压边圈置于待矫形板件的法兰区域上方，用于在电磁成形过程中提供压边力；电源系统用于给所述驱动线圈供电。
更进一步地，模具中部开有抽真空通道，通道两端分别与模具型腔和抽真空设备相连，用于排除模具型腔内的空气，减小板件变形过程中的空气阻力。
更进一步地，分磁器的形状与所述模具的轮廓相同。
更进一步地，驱动线圈为平板螺旋线圈或螺线管线圈。
更进一步地，分磁器上与驱动线圈相互作用的表面面积小于其起到矫形作用的表面的面积。
本发明还提供了一种基于上述的电磁矫形装置的电磁矫形方法，包括以下步骤：
(1)将待矫形板件放置在模具上，并在法兰区域通过压边圈施加压边力；
(2)调整分磁器使其椭圆面与待矫形板件接近，以提高待矫形板件上的矫形洛伦兹力；
(3)通过在驱动线圈中通入脉冲电流，使得在分磁器与驱动线圈接触面上感应出涡流，涡流通过分磁器递到与待矫形板件相对应的椭圆面上，并在待矫形板件上感应出涡流产生洛伦兹力，实现对板件的矫形。
更进一步地，待矫形板件包括：有局部起皱缺陷的板件或预变性板件。
更进一步地，分磁器与驱动线圈相互作用的表面面积小于其起到矫形作用的表面的面积。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)分磁器的使用有效的增加了一次放电过程中的矫形区域，实现了对整个板件的有效矫形；
(2)分磁器的形状与模具的轮廓相同，能有效的增加板件矫形的尺寸精度。
(3)本矫形方法可以根据板件变形量的大小进行相应的矫形次数调整，对于预变形量较小的工件采用多次渐进矫形，对于回弹导致的板件小变形误差或不严重的起皱现象可以一次矫形，方法选择灵活性高，矫形效果好。
附图说明
图1为根据本发明第一实施方式的电磁矫形装置示意图；
图2为根据本发明第一实施方式的电磁矫形分磁器示意图；
图3为根据本发明第一实施方式的板件矫形前后对比示意图；
图4为根据本发明第二实施方式的电磁矫形装置示意图；
图5为根据本发明第三实施方式的电磁多步矫形示意图；
图6为根据本发明第四实施方式的电磁矫形示意图；
图7为本发明实施例提供的电源系统采用电容储能型电源系统所提供的电流波形示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1为电源系统，2为驱动线圈，3为分磁器，4为压边圈，5为待矫形板件，6为模具。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
本发明提供了一种电磁矫形装置和矫形方法，其结构简单、矫形效果好，可以解决电磁成形过程中成形工件尺寸精度低且难以改善的技术问题。
本发明提供了一种电磁矫形装置，包括：电源系统1、驱动线圈2、分磁器3、压边圈4和模具6，其中，模具6设在平面上，用于约束工件的变形区域，提高成形工件的尺寸精度；模具6中部开有抽真空通道，通道两端分别与模具型腔和抽真空设备相连，用于排除模具型腔内的空气，减小甚至消除板件变形过程中的空气阻力；压边圈4置于待矫形板件5的法兰区域上方，用于在电磁成形过程中为板件的法兰区域提供压边力，具体地，在成形中的主要作用是，通过调节压边力控制板件法兰区域材料向模具型腔内的流动量。驱动线圈2可以设置于分磁器3的上方，也可以设置于分磁器3的内部，用于产生快速变化的电流；分磁器3与驱动线圈2紧密连接，通过电磁感应原理将驱动线圈2放电的部分能量传递到与待矫形板件5相对应的表面上，并在待矫形板件5上感应出洛伦兹力，从而对板件进行矫形。
其中，分磁器3的具体结构如附图2所示，本文以椭球形壳体件矫形为例，分磁器3的上端为平面，侧面为半椭球曲面，中心有通孔，通孔大小视具体情况而定，沿某条半径有一个纵切缝，本文缝隙宽度为2mm，材料通常选取标准为电导率的大小和材料的强度高低，本文考虑价格因素选取的6系铝合金。分磁器的功能就是，将与线圈对应面上(以实施例1为例，为上平面，以实施例2为例，为内圆柱面)的感应电流分散到与模具型腔相对应的侧曲面上，侧曲面上的电流在壳体件上感应出涡流并产生电磁力，驱动壳体件变形，达到矫形的目的。
在本发明实施例中，驱动线圈2可以是平板螺旋线圈，也可以是螺线管线圈。两种线圈的具体结构分别对应第一实施例和第二实施例，本质上两种线圈都可以实现将分磁器3上与线圈对应面的涡流分散到侧曲面的目的。不同是，线圈放电时，线圈与分磁器之间也会产生排斥力(洛伦兹力)，对于平板线圈而言，排斥力导致线圈与分磁器之间的需要施加额外的约束进行紧固连接，结构强度要求高；对于螺线管线圈，线圈置于分磁器的内部，分磁器本身的结构强度为装置提供了自约束，且线圈与分磁器之间的排斥力对于线圈来说是压力，有利于线圈自身结构的稳定性。
在本发明实施例中，驱动线圈2由电源系统供电，供电电源类型不受限制，可采用电容器型电源，也可以采用蓄电池组脉冲电源等。
优选地，与集磁器原理相反，分磁器与驱动线圈相互作用的表面面积通常小于其起到矫形作用的表面的面积，因此分磁器上与驱动线圈相互作用的表面上的电流流到起矫形作用的表面是一个电流密度减小的过程。但此过程增大了矫形区域的面积，对不需要太大洛伦兹力而需要整体矫形的工件来说具有很好的适应性。
按照本发明的另一个方面，本发明还提供了一种电磁矫形方法，包括以下步骤：
S1：将待矫形的工件置于模具上；
S2：将压边圈，紧密连接的驱动线圈和分磁器置于待矫形板件的上方，分磁器与待矫形板件之间的间隙尽量小；
其中，具体间隙值主要考虑两个因素，(1)绝缘要求，避免放电时，分磁器与板件之间放电；(2)距离越接近，板件上产生的电磁力会越大，有利于矫形过程中的板件变形。在做好绝缘处理时，我们通常会让分磁器与待矫形板件接触。
S3：启动电源系统，在驱动线圈内通入脉冲电流，分磁器与驱动线圈对应的表面上感应出涡流，并通过分磁器将此涡流传递到与板件表面向对应的分磁器的表面上，在待矫形板件上感应出涡流，产生洛伦兹力实现矫形，改善板件的尺寸精度。
对于电源系统1而言，可以采用电容储能型电源系统，电流是基于RLC电路以及多物理场耦合所得，具体波形如图7所示。
本发明中，矫形改善了工件的尺寸精度，分磁器的形状与模具轮廓相同是实现矫形的具体手段，根本目的是使板件与模具贴模，而模具是根据具体工件的要求设计的，因此良好的贴模度才能保证工件具有良好的尺寸精度。
在本发明实施例中，以对半椭球形壳体件矫形且采用平板螺旋线圈为例，线圈放电时，与线圈对应的分磁器的上平面率先感应出涡流，因为分磁器开有缝隙，阻断了涡流在上平面的环流，所以涡流会被传递到侧曲面上，由于侧曲面的面积大于上平面的面积，所以传递过程中面电流密度减小，固此过程成为分散传递，传递介质被成为分磁器。
具体求解如下：假设椭圆方程为：则半椭球面积为：其中k＝m/n。而上平面面积为：A2＝πm2。按照本文设计，椭圆长短轴之比为1.6，且长轴为152mm。短轴为95mm，那么可以求得：A2/A1＝0.656；面电流的减小势必会导致洛伦兹力的降低，但是洛伦兹力的大小可以通过放电能量的增加予以弥补，而本发明的目的是通过分磁器改善洛伦兹力的分布，以达到矫形的目的。
为了更进一步的说明本发明实施例提供的电磁矫形装置及矫形方法，现在结合具体实例详述如下：
图1～图3为本发明第一实施例提供的一种电磁矫形装置及矫形方法，用于起皱板件的电磁矫形，该矫形装置包括电源系统1、驱动线圈2，分磁器3、压边圈4、待矫形板件5和模具6，其中模具6的材料为高强度模具钢，内轮廓母线为长短轴分别为152mm和95mm椭圆形，模具倒角为20mm；如图3-a待矫形板件5的侧壁上有分布不均匀的起皱区域，材料为铝合金，铝合金电导率高，有利于电磁矫形方法的实施；驱动线圈2为铜皮绕制的单层平板线圈，导线的截面为1.5mm×16mm，共60匝；分磁器3的具体结构如图2所示，其椭圆表面与模具内表面的轮廓相同，有利于提高矫形精度，驱动线圈2与分磁器3紧密连接，且接触面有绝缘材料，避免放电过程中两者出线打火现象；电源系统1为电容器型脉冲电源。
该矫形方法包括以下步骤：
(1)将有局部起皱缺陷的板件5放置在模具6上，并在法兰区域通过压边圈4施加压边力；
(2)调整分磁器3，使其椭圆面与待矫形板件5尽量接近，以提高待矫形板件5上的矫形洛伦兹力；
(3)电源系统1放电，驱动线圈2中通入脉冲电流，在分磁器3与驱动线圈2接触的面上感应出涡流，涡流通过分磁器3传递到与待矫形板件5相对应的椭圆面上，并在待矫形板件上感应出涡流，产生洛伦兹力，达到对板件矫形的目的。
图4为本发明第二实施例提供的一种电磁矫形装置及矫形方法，用于起皱板件的电磁矫形，该装置包括电源系统1、驱动线圈2，分磁器3、压边圈4、待矫形板件5和模具6，其中模具6的材料为高强度模具钢，内轮廓母线为长短轴分别为152mm和95mm椭圆形，模具倒角为20mm；板件5的侧壁上有分布不均匀的起皱区域，材料为铝合金，铝合金电导率高，有利于电磁矫形方法的实施；驱动线圈2为铜线单层缠绕的螺线管线圈，线圈截面尺寸为2mm×4mm，共18匝；分磁器3的具体结构如图2所示，其椭圆表面与模具内表面的轮廓相同，有利于提高矫形精度，驱动线圈2与分磁器3紧密连接，且接触面有绝缘材料，避免放电过程中两者出线打火现象；电源系统1为电容器型脉冲电源。
该矫形方法包括以下步骤：
(1)将有局部起皱缺陷的板件5放置在模具6上，并在法兰区域通过压边圈4施加压边力；
(2)调整分磁器3，使其椭圆面与待矫形板件5尽量接近，以提高待矫形板件5上的矫形洛伦兹力；
(3)电源系统1放电，驱动线圈2中通入脉冲电流，在分磁器3与驱动线圈2接触的面上感应出涡流，涡流通过分磁器3传递到与待矫形板件5相对应的椭圆面上，并在待矫形板件上感应出涡流，产生洛伦兹力，达到对板件矫形的目的。
第一实施例和第二实施例的区别是线圈相对于分磁器位置的不同，但所达到的目的相同，均是将分磁器上与线圈相对应面的电流分散到侧曲面上，从而达到矫形的目的。
图5为本发明第三实施例提供的一种电磁矫形装置及矫形方法，用于预成型量较小的板件的多次渐进矫形，该装置包括电源系统1、驱动线圈2，分磁器3、压边圈4、待矫形板件5和模具6，其中模具6的材料为高强度模具钢，内轮廓母线为长短轴分别为152mm和95mm椭圆形，模具倒角为20mm；板件5的侧壁上有分布不均匀的起皱区域，材料为铝合金，铝合金电导率高，有利于电磁矫形方法的实施；驱动线圈2为铜线单层缠绕的螺线管线圈，线圈截面尺寸为2mm×4mm，共18匝；分磁器3的具体结构如图2所示，其椭圆表面与模具内表面的轮廓相同，有利于提高矫形精度，驱动线圈2与分磁器3紧密连接，且接触面有绝缘材料，避免放电过程中两者出线打火现象；电源系统1为电容器型脉冲电源。
该矫形方法包括以下步骤：
(1)将预变性板件5放置在模具6上，并在法兰区域通过压边圈4施加压边力；
(2)调整分磁器3，使其椭圆面与待矫形板件5尽量接近，以提高待矫形板件5上的矫形洛伦兹力；
(3)电源系统1放电，驱动线圈2中通入脉冲电流，在分磁器3与驱动线圈2接触的面上感应出涡流，涡流通过分磁器3传递到与待矫形板件5相对应的椭圆面上，并在待矫形板件上感应出涡流，产生洛伦兹力，对板件第一次矫形。
(4)重复步骤(2)(3)直至板件完全贴模。
图6为本发明第四实施例提供的一种电磁矫形装置及矫形方法，主要用于对板件回弹导致的工件尺寸精度低的板件进行矫形，该装置包括电源系统1、驱动线圈2，分磁器3、压边圈4、待矫形板件5和模具6，其中模具6的材料为高强度模具钢，内轮廓母线为长短轴分别为152mm和95mm椭圆形，模具倒角为20mm；板件5的侧壁上有分布不均匀的起皱区域，材料为铝合金，铝合金电导率高，有利于电磁矫形方法的实施；驱动线圈2为铜线单层缠绕的螺线管线圈，线圈截面尺寸为2mm×4mm，共18匝；分磁器3的具体结构如图2所示，其椭圆表面与模具内表面的轮廓相同，有利于提高矫形精度，驱动线圈2与分磁器3紧密连接，且接触面有绝缘材料，避免放电过程中两者出线打火现象；电源系统1为电容器型脉冲电源。
该矫形方法包括以下步骤：
(1)将预变性板件5放置在模具6上，并在法兰区域通过压边圈4施加压边力；
(2)调整分磁器3，使其椭圆面与待矫形板件5尽量接近，以提高待矫形板件5上的矫形洛伦兹力；
(3)电源系统1放电，驱动线圈2中通入脉冲电流，在分磁器3与驱动线圈2接触的面上感应出涡流，涡流通过分磁器3传递到与待矫形板件5相对应的椭圆面上，并在待矫形板件上感应出涡流，产生洛伦兹力，对有回弹误差的板件进行矫形。
第一实施例和第二实施例都能通过分磁器实现相同的矫形目的，相对于第一实施例而言，第二实施例具有较好的自约束能力，有利于整体结构的稳定性。第三实施例通过多步电磁矫形成形，对于大板件、大变形而言，可以降低每次放电的能量，提升线圈的使用寿命。第四实施例4对于回弹导致的尺寸误差而言，采用此分磁器矫形方法，可以通过一次放电对整个待矫形区域矫形，矫形均匀度好，精度高。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电磁矫形装置，其特征在于，包括：电源系统(1)、驱动线圈(2)、分磁器(3)、压边圈(4)和模具(6)；
所述分磁器(3)所述驱动线圈(2)连接，通过电磁感应将驱动线圈(2)放电的能量传递到与待矫形板件(5)相对应的表面上，并在待矫形板件(5)上感应出洛伦兹力，从而对板件进行矫形；
所述模具(6)用于约束工件的变形区域；
所述压边圈(4)置于待矫形板件(5)的法兰区域上方，用于在电磁成形过程中提供压边力；
所述电源系统(1)用于给所述驱动线圈(2)供电。
2.如权利要求1所述的电磁矫形装置，其特征在于，所述模具(6)中部开有抽真空通道，通道两端分别与模具型腔和抽真空设备相连，用于排除模具型腔内的空气，减小板件变形过程中的空气阻力。
3.如权利要求1或2所述的电磁矫形装置，其特征在于，所述分磁器(3)的形状与所述模具(6)的轮廓相同。
4.如权利要求1-3任一项所述的电磁矫形装置，其特征在于，所述驱动线圈为平板螺旋线圈或螺线管线圈。
5.如权利要求1-3任一项所述的电磁矫形装置，其特征在于，所述分磁器上与驱动线圈相互作用的表面面积小于其起到矫形作用的表面的面积。
6.一种基于权利要求1所述的电磁矫形装置的电磁矫形方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将待矫形板件放置在模具上，并在法兰区域通过压边圈施加压边力；
(2)调整分磁器使其椭圆面与待矫形板件接近，以提高待矫形板件上的矫形洛伦兹力；
(3)通过在驱动线圈中通入脉冲电流，使得在分磁器与驱动线圈接触面上感应出涡流，涡流通过分磁器递到与待矫形板件相对应的椭圆面上，并在待矫形板件上感应出涡流产生洛伦兹力，实现对板件的矫形。
7.如权利要求6所述的电磁矫形方法，其特征在于，所述待矫形板件包括：有局部起皱缺陷的板件或预变性板件。
8.如权利要求6或7所述的电磁矫形方法，其特征在于，分磁器与驱动线圈相互作用的表面面积小于其起到矫形作用的表面的面积。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811608145.4A CN109647963A (zh) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 一种电磁矫形装置及矫形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811608145.4A CN109647963A (zh) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 一种电磁矫形装置及矫形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109647963A true CN109647963A (zh) | 2019-04-19 |
Family
ID=66117088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811608145.4A Pending CN109647963A (zh) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 一种电磁矫形装置及矫形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109647963A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110057665A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-26 | 三峡大学 | 一种将表面微小变形放大化和可视化的装置及方法 |
| CN112275887A (zh) * | 2020-09-02 | 2021-01-29 | 华中科技大学 | 一种电磁矫形装置及矫形方法 |
| CN112439827A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-05 | 华中科技大学 | 一种电磁翻边成形装置及方法 |
| CN114309232A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-12 | 华中科技大学 | 一种金属板材的微流道圆角校形装置及方法 |
| CN116550847A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-08-08 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种电磁成形装置及电磁成形矩阵 |
| CN118460941A (zh) * | 2024-07-10 | 2024-08-09 | 湖南卓创精材科技股份有限公司 | 一种铝合金及其改善性能的方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050217333A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-06 | Daehn Glenn S | Electromagnetic metal forming |
| US7389664B1 (en) * | 2007-09-10 | 2008-06-24 | Metal Industries Research & Development Centre | Electromagnetic forming device for sheet of material |
| CN101406913A (zh) * | 2007-10-10 | 2009-04-15 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 金属板材的电磁成形装置 |
| CN101590501A (zh) * | 2009-07-03 | 2009-12-02 | 武汉理工大学 | 镁合金板材温热电磁成形方法 |
| CN103341546A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-10-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种轻合金壳体成形件磁脉冲成形装置及方法 |
| KR101344867B1 (ko) * | 2012-08-24 | 2013-12-24 | 웰메이트 주식회사 | 하부 성형 수단을 갖는 전자기 성형 장치 |
| CN107186039A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-09-22 | 三峡大学 | 一种改善电磁成形工件贴模性的装置及方法 |
| CN209664052U (zh) * | 2018-12-27 | 2019-11-22 | 华中科技大学 | 一种电磁矫形装置 |
-
2018
- 2018-12-27 CN CN201811608145.4A patent/CN109647963A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050217333A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-06 | Daehn Glenn S | Electromagnetic metal forming |
| US7389664B1 (en) * | 2007-09-10 | 2008-06-24 | Metal Industries Research & Development Centre | Electromagnetic forming device for sheet of material |
| CN101406913A (zh) * | 2007-10-10 | 2009-04-15 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 金属板材的电磁成形装置 |
| CN101590501A (zh) * | 2009-07-03 | 2009-12-02 | 武汉理工大学 | 镁合金板材温热电磁成形方法 |
| KR101344867B1 (ko) * | 2012-08-24 | 2013-12-24 | 웰메이트 주식회사 | 하부 성형 수단을 갖는 전자기 성형 장치 |
| CN103341546A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-10-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种轻合金壳体成形件磁脉冲成形装置及方法 |
| CN107186039A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-09-22 | 三峡大学 | 一种改善电磁成形工件贴模性的装置及方法 |
| CN209664052U (zh) * | 2018-12-27 | 2019-11-22 | 华中科技大学 | 一种电磁矫形装置 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110057665A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-26 | 三峡大学 | 一种将表面微小变形放大化和可视化的装置及方法 |
| CN110057665B (zh) * | 2019-04-24 | 2021-08-24 | 三峡大学 | 一种将表面微小变形放大化和可视化的装置及方法 |
| CN112275887A (zh) * | 2020-09-02 | 2021-01-29 | 华中科技大学 | 一种电磁矫形装置及矫形方法 |
| WO2022048198A1 (zh) * | 2020-09-02 | 2022-03-10 | 华中科技大学 | 一种电磁矫形装置及矫形方法 |
| CN112275887B (zh) * | 2020-09-02 | 2022-03-18 | 华中科技大学 | 一种电磁矫形装置及矫形方法 |
| CN112439827A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-05 | 华中科技大学 | 一种电磁翻边成形装置及方法 |
| CN114309232A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-12 | 华中科技大学 | 一种金属板材的微流道圆角校形装置及方法 |
| CN114309232B (zh) * | 2021-12-27 | 2022-08-16 | 华中科技大学 | 一种金属板材的微流道圆角校形装置及方法 |
| CN116550847A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-08-08 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种电磁成形装置及电磁成形矩阵 |
| CN116550847B (zh) * | 2023-07-10 | 2023-11-10 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种电磁成形装置及电磁成形矩阵 |
| CN118460941A (zh) * | 2024-07-10 | 2024-08-09 | 湖南卓创精材科技股份有限公司 | 一种铝合金及其改善性能的方法 |
| CN118460941B (zh) * | 2024-07-10 | 2024-09-24 | 湖南卓创精材科技股份有限公司 | 一种铝合金及其改善性能的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109647963A (zh) | 一种电磁矫形装置及矫形方法 | |
| CN209664052U (zh) | 一种电磁矫形装置 | |
| WO2022048198A1 (zh) | 一种电磁矫形装置及矫形方法 | |
| CN106270104B (zh) | 一种壳体件的磁脉冲翻孔成形方法 | |
| CN106694681A (zh) | 一种金属管件的电磁成形装置及方法 | |
| CN107413916B (zh) | 一种管材电磁胀形成形装置及方法 | |
| JP6352539B2 (ja) | 成形材製造方法 | |
| WO2021232518A1 (zh) | 一种介观尺度板材的电磁制造方法及成形装置 | |
| CN107979929A (zh) | 壳体制作方法、壳体和移动终端 | |
| CN101169987B (zh) | 铜包铝复合细扁线及其制备方法 | |
| CN108573832B (zh) | 电磁继电器 | |
| CN113333561B (zh) | 一种基于导电通道的电磁成形装置及成形方法 | |
| CN103817197A (zh) | 一种电磁成形装置及方法 | |
| JP6242363B2 (ja) | 成形材製造方法 | |
| US20100147043A1 (en) | Device for Producing Patterns | |
| CN110321628B (zh) | 基于曲面柔性线圈的可穿戴设备无线充电系统的设计方法 | |
| WO2022198768A1 (zh) | 一种微型金属器件精密成形装置及方法 | |
| CN106169823A (zh) | 一种永磁电机转子冲片拼装单元及拼装转子 | |
| CN207414038U (zh) | 一种铝型材挤压机模套 | |
| CN112439827B (zh) | 一种电磁翻边成形装置及方法 | |
| CN2906860Y (zh) | 换流变压器 | |
| CN203649391U (zh) | 一种制作磁芯的模具 | |
| CN201336599Y (zh) | 一种电机的壳体 | |
| CN215757468U (zh) | 一种淬火感应器 | |
| CN107889303B (zh) | 电磁炉磁条、电磁炉线圈盘及电磁炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190419 |