[發明專利]一種電磁鉚接用線圈及其制作方法

有效

• 申請號: 201610258557.4
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN105761900B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 鄧將華;呂楓;程溧;詹艷然;江星瑩
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01F27/08
• 分類號: H01F27/08;H01F27/28;H01F27/29;H01F27/30;H01F27/32;H01F41/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及電磁領域，尤其涉及一種電磁鉚接用線圈及其制作方法。

背景技術

電磁鉚接是電磁成形技術在機械連接領域的應用之一。電磁鉚接是一種將電場能轉變為機械能使鉚釘發生塑性變形的新型連接工藝。與傳統鉚接相比，電磁鉚接釘桿變形均勻，可用于難成形材料及大直徑鉚釘的成形，是實現復合材料結構連接的有效連接方法，廣泛應用在航空航天緊固件連接領域。電磁鉚接設備包括儲能系統和鉚槍裝置兩大部分。鉚槍主要為電磁力產生裝置，線圈是其最為核心的元器件，是電能轉化為磁場能進而轉化為機械能的關鍵，直接影響成形力的輸出。

在電磁鉚接中，成形力的控制是成形的關鍵。一般而言，提高成形力將有助于拓寬其應用領域。為了提高成形力，需提高通過線圈的放電電流。通過線圈的放電電流越大，在線圈中產生的熱量也越大，因此在線圈設計中，除了要滿足其成形力要求外，還應考慮線圈的散熱性能，以提高線圈的使用壽命。線圈工作時除了要承受幾萬安的沖擊電流外，其結構上也要承受由成形力帶來的沖擊載荷反作用力，因此線圈還需要有較好的絕緣性和機械強度。同時，線圈在通過大電流時還要保證其接頭接觸穩定。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種電磁鉚接用線圈及其制作方法，提高成形力的同時考慮到線圈的散熱性能，且具有很好的絕緣性和機械強度。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種電磁鉚接用線圈，包括線圈框架、線圈本體，固定鑲塊及軸套，其特征在于：所述線圈框架為圓柱形結構，所述線圈框架的上表面中央設置有階梯通孔，所述階梯通孔的上部安裝所述軸套，所述線圈框架下部中央設置圓管形突起并與所述的軸套內孔連通；所述線圈框架的邊緣上下對應設置有矩形槽，所述矩形槽內設置有固定鑲塊，所述矩形槽內側設置有矩形通孔貫穿上部的矩形槽及下部的矩形槽；所述線圈本體纏繞于所述圓管形突起的外側，所述線圈本體靠近圓管形突起的一端經彎折穿過所述矩形通孔后緊貼于上部的固定鑲塊上并通過上部鑲塊螺釘將外部電源上部接頭一并固定，所述線圈本體的另一端經彎折后緊貼于下部的固定鑲塊上并通過下部鑲塊螺釘將外部電源下部接頭一并固定。

進一步的，所述軸套的上部設置有法蘭。

進一步的，所述線圈框架上表面設置有與所述法蘭相配合的螺紋孔用以固定所述軸套。

進一步的，所述線圈框架的矩形槽內還設置有U形缺口，所述固定鑲塊與U形缺口過盈配合。

進一步的，所述線圈本體由銅線繞制而成，所述銅線外表面包設有聚酰亞胺膠帶。

進一步的，所述線圈框架的上表面還設置有若干用于與鉚槍連接的螺紋孔。

進一步的，所述線圈框架的下表面還設置有若干散熱槽，所述散熱槽由圓管形突起處向外延伸并于所述圓管形突起處經環形槽相互連接。

一種電磁鉚接用線圈的制作方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)線圈框架的加工：利用圓柱形的電木材料按照需要的形狀加工出所述線圈框架；

(2)固定鑲塊的加工：利用長方體的紫銅材料鉆出螺紋孔得到所述固定鑲塊；

(3)線圈框架與固定鑲塊的裝配：將加工好的所述固定鑲塊以過盈配合的方式放置到線圈框架的U形缺口內；

(4)銅線預處理：取銅線，打磨所述銅線去除氧化層并在起始端鉆出螺紋孔，在所述銅線的表面纏繞聚酰亞胺膠帶以備用；

(5)線圈本體的翻折及繞制：將帶孔的銅線一端向上進行45度翻折后從底部穿過所述矩形通孔到上部的矩形槽后貼著U形缺口的上表面向外彎折，到達上部的固定鑲塊的外側面時向下彎折所述銅線，使銅線上的螺紋孔與上部的固定鑲塊的螺紋孔對齊，底部的銅線順著所述圓管形突起的外側密匝纏繞至外徑與線圈框架的外徑相同時，將銅線亦向上進行45度翻折后減去多余的銅線，并在其與下部的固定鑲塊的螺紋孔對應的位置鉆出螺紋孔，并用膠帶將銅線固定防止松動；

(6)線圈本體預固化：所述線圈框架、線圈本體及固定鑲塊放入鋼模中，加熱至400～500℃，保溫20min使得聚酰亞胺膠帶半固態熔接在一起；

(7)軸套的固定：將所述軸套放置于所述階梯通孔中并用軸套螺釘進行固定；

(8)線圈的整體灌膠：在線圈本體的上表面鋪上玻璃絲布，將聚酰胺樹脂和環氧樹脂分別加熱并按照1：2的比例混合加入線圈空隙和上表面，并將上表面壓平固化；

(9)清理：固化完成后去除多余的混合樹脂。