一种电磁矫形装置及矫形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109647963A(43)申请公布日2019.04.19(21)申请号201811608145.4(22)申请日2018.12.27(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人李亮刘宁赖智鹏韩小涛曹全梁(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人廖盈春曹葆青(51)Int.Cl.B21D26/14(2006.01)B21D1/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种电磁矫形装置及矫形方法(57)摘要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。CN109647963ACN109647963A权利要求书1/1页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。2CN109647963A说明书1/6页一种电磁矫形装置及矫形方法技术领域[0001]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[0002]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。[0003]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