[發明專利]一種基于電磁成形技術的復合波紋管及其成形裝置

無效

• 申請號: 201410128175.0
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN103894472A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 崔俊佳;孫光永;李光耀;康賀賀
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B21D26/14
• 分類號: B21D26/14;B21D37/10
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 王慶海

1.一種電磁成形的復合波紋管成形裝置，其特征在于：包括整流器（1）、電阻（2）、開關（3）、電容器（4）、升壓變壓器（5）、上固定板（6）、固定螺栓（7）、壓塊（8）、模架（9）、約束模（11）、線圈（12）、下固定板（13）、T形臺（14）、梯形孔（15）、排氣孔（16）、固定槽（17）、導線孔（18），其中：

上固定板（6）設置固定槽（17），用于連接模架（9），并對模架（9）進行固定，上固定板（6）中間設置一導線孔（18），用于引出線圈的電線，且法蘭邊緣處有均勻分布的四個通孔，用于固定螺栓的連接；

下固定板（13）邊緣處均布四個通孔，用于螺栓的連接固定；

壓塊（8）中心設置與上固定板（6）相同直徑的導線孔（18），用于線圈電線的導入和導出；

金屬復合管的約束模組件是由垂直軸線方向截面為半圓形的約束模（11）拼合而成，且每個約束模（11）的凹形槽中具有均勻分布的三個排氣孔（16）；約束模（11）可設置若干弧形凹槽；

壓塊（8）放入上固定板（6）的內圓中，金屬復合管（10）放置在T形臺（14）上，且處于上固定板（6）和下固定板（13）的內圓中，金屬復合管（10）受到壓塊（8）和T形臺（14）的約束，不能進行移動，線圈套在T形臺（14）上，金屬復合管（10）處于約束模內，在膨脹時約束模具對其進行徑向約束；模架（9）夾住約束模（11）并對其進行固定；四個固定螺栓從下固定板底部的四個梯形孔插入，從上固定板（6）法蘭邊緣處四個通孔中穿出并固定，使上固定板（6）向下壓住壓塊（8）和模架（9），壓塊（8）對金屬復合管（10）和線圈（12）施壓；

整流器（1）將經升壓變壓器（5）升高后電壓整流為直流電壓，經過電阻后，直流電壓對電容器充電，當開關閉合瞬間，電容器對線圈進行放電。

2.根據權利要求1所述的電磁成形的復合波紋管成形裝置，其特征在于：用于金屬復合管（10）膨脹貼模時，排氣孔可及時將約束模與管件之間的氣體排出。

3.根據權利要求1所述的電磁成形的復合波紋管成形裝置，其特征在于：壓塊（8）的外徑與上固定板（6）的內圓直徑相一致，相應的T形臺（14）底部外徑與下固定板內圓直徑一致。

4.根據權利要求1所述的電磁成形的復合波紋管成形裝置，其特征在于：線圈采用5mm×7mm矩形紫銅線進行螺旋纏繞，銅線間采用絕緣膠帶隔離，銅線外側涂覆環氧樹脂和凝固劑，比例為1:2混合，凝固后外緣車削加工至需要的尺寸。

5.一種利用電磁成形的復合波紋管成形裝置加工復合波紋管的方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1、選取待加工的金屬復合波紋管（10）的內管10-2和外管10-1；

步驟2、將選取好的外管10-1套在內管10-2上；

步驟3、將金屬復合管（10）放入成形模具中；

步驟4、對交變電壓通過升壓變壓器5進行升壓；

步驟5、經過升壓變壓后，電流通過整流器1后，變為直流電，經過電阻的作用充電回路中電流降低，直流電壓對電容器充電；

步驟6、閉合電路開關，使電容放電；感應線圈中電流變化，產生感應磁場，而感應磁場對金屬復合管（10）產生作用，使金屬復合管（10）內產生感應電流；

步驟7、金屬復合管（10）內的感應電流產生次級感應磁場，次級感應磁場與線圈產生的感應磁場在金屬復合管內壁處因方向相同，產生磁場壓力；

步驟8、線圈（12）處金屬復合管（10）的內壁受到磁場壓力而發生徑向塑性膨脹；由于內管10-2導電性比外管10-1的好，其受到的電磁力比高強度鋼管的大，膨脹速度也更快，在膨脹時通過內管10-2的驅動，使外管10-1隨內管10-2一起發生膨脹；

步驟9、金屬復合管（10）的內管10-2驅動外管10-1一起膨脹時，在約束模的作用下，產生波峰和波谷，成為復合波紋管；

步驟10、膨脹過程結束后，松開固定螺栓，從模具中取出成形后的金屬復合波紋管（10）。

6.根據權利要求5所述的利用電磁成形的復合波紋管成形裝置加工復合波紋管的方法，金屬復合管（10）的內管10-2可選擇鋁合金，外管10-1可選用薄壁鋼管。