[發(fā)明專利]一種勻壓力電磁成形的裝置、勻壓力線圈及其獲取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710177066.1
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106807824B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓小濤;李章哲;曹全梁;諶祺;李亮
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: B21D26/14
• 分類號: B21D26/14;H01F5/00;H01F41/04
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

1.一種勻壓力電磁成形的裝置，其特征在于，包括：導(dǎo)電通道(1)、線圈(2)和工件(3)；

U形導(dǎo)電通道(1)設(shè)置在所述線圈(2)的上方包圍線圈，所述工件(3)設(shè)置在所述線圈(2)的下方，所述工件(3)與所述導(dǎo)電通道(1)形成電流回路；

所述線圈(2)包括：導(dǎo)線(2-1)，環(huán)氧板(2-2)和加固材料(2-3)；由所述環(huán)氧板(2-2)構(gòu)成的骨架為所述導(dǎo)線(2-1)提供支撐；所述加固材料(2-3)設(shè)置在所述導(dǎo)線(2-1)外側(cè)作為外加固層，用于提供足夠的強度；

工作時，受線圈中變化電流的影響，工件與導(dǎo)電通道中感應(yīng)出了渦流，形成了電流回路；所述導(dǎo)線(2-1)為任意橫截面積的紫銅導(dǎo)線；所述加固材料(2-3)沿著導(dǎo)線繞制方向和垂直于導(dǎo)線繞制方向分別進行纏繞加固；

當(dāng)所述導(dǎo)線(2-1)的厚度小于透入深度時，導(dǎo)線越薄電流密度越大，感應(yīng)產(chǎn)生的電流密度也越大，所述工件(3)上所受電磁力越大，成形效率更高；

其中，電流在紫銅上的透入深度f為電流頻率，μ為磁導(dǎo)率，γ為電導(dǎo)率。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)線(2-1)的橫截面積其中，ΔT為紫銅導(dǎo)線最大溫升，ρ1為紫銅的電阻率，c為比熱容，ρ2為紫銅的質(zhì)量密度，trise為線圈電流波形第一個上升沿時間，I(t)為線圈電流與時間的關(guān)系，t為時間。

3.如權(quán)利要求1-2任一項所述的裝置，其特征在于，所述加固材料(2-3)為玻璃纖維或柴龍zylon。

4.一種勻壓力線圈的獲取方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)將環(huán)氧板固定在繞線機上；

(2)采用W19環(huán)氧樹脂，并按照胺的用量phr＝胺當(dāng)量×環(huán)氧值來配置環(huán)氧樹脂固化劑；其中，phr指每100份樹脂所需固化劑的質(zhì)量份數(shù)，胺當(dāng)量＝胺的相對分子量÷胺中活潑氫的個數(shù)，環(huán)氧值指100g環(huán)氧樹脂中所含環(huán)氧基團的物質(zhì)的量；

(3)將紫銅導(dǎo)線按照預(yù)先設(shè)置的最小匝間距纏繞在環(huán)氧軸心上；

(4)將配置好的環(huán)氧樹脂固化劑涂抹在纏繞好的紫銅導(dǎo)線上；

(5)涂抹完環(huán)氧樹脂固化劑后，根據(jù)仿真時線圈所受最大強度選擇加固材料，將加固材料沿著導(dǎo)線繞制方向與垂直于導(dǎo)線繞制方向分別在線圈上均勻的纏繞一層；并在加固材料上均勻的涂抹環(huán)氧樹脂固化劑，完成一層紫銅導(dǎo)線和兩層加固層的繞制；

(6)重復(fù)步驟(3)-(5)，完成多層多匝勻壓力線圈的繞制。

5.如權(quán)利要求4所述的獲取方法，其特征在于，所述加固材料為極限強度為4.9GPa的S-2玻璃纖維。

6.一種基于權(quán)利要求4所述的獲取方法得到的勻壓力線圈，包括：導(dǎo)線(2-1)，環(huán)氧板(2-2)和加固材料(2-3)；

由所述環(huán)氧板(2-2)構(gòu)成的骨架為所述導(dǎo)線(2-1)提供支撐；所述加固材料(2-3)設(shè)置在所述導(dǎo)線(2-1)外側(cè)作為外加固層，用于提供足夠的強度；所述導(dǎo)線(2-1)為任意橫截面積的紫銅導(dǎo)線。