[發(fā)明專利]徑向斥力-軸向吸力分時加載的管件電磁翻邊裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810284761.2
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108555111B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 邱立;楊新森;蘇攀;熊奇;鄧長征;江進波;李亮
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: B21D26/14
• 分類號: B21D26/14;B21D19/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

徑向斥力?軸向吸力分時加載的管件電磁翻邊裝置及方法，包括為初始輪廓的翻邊工件提供徑向斥力的徑向電磁力加載線圈；為徑向電磁力加載后的翻邊工件提供軸向吸力的軸向電磁力加載線圈；為軸向電磁力加載線圈、徑向電磁力加載線圈提供能量的電容電源；軸向電磁力加載線圈與續(xù)流二極管反向串聯(lián)、然后與徑向電磁力加載線圈并聯(lián)；徑向電磁力加載線圈置于管件翻邊內部；軸向電磁力加載線圈通過嵌入凹模外側，置于管件外部翻邊下側。本發(fā)明采用“軸向電磁力加載線圈與續(xù)流二極管反向串聯(lián)，然后與徑向電磁力加載線圈并聯(lián)”，可簡單有效地實現(xiàn)分時加載徑向電磁力與軸向電磁力，裝置操作簡單，成本低。

技術領域

本發(fā)明屬于金屬成形制造領域，特別涉及一種徑向斥力-軸向吸力分時加載的管件電磁翻邊裝置及方法，主要用于金屬管件的翻邊加工。

背景技術

輕量化是航空航天、汽車工業(yè)等領域實現(xiàn)節(jié)能減排的重要技術手段。而實現(xiàn)輕量化的主要途徑是采用輕質合金材料，高性能鋁合金、鈦合金、鎂合金成為現(xiàn)代航空航天、汽車工業(yè)等實現(xiàn)輕量化的首選材料；電磁成形是一種高速率脈沖成形技術，能大幅改善金屬材料成形性能，是解決輕質合金成形困難的有效手段之一。

電磁翻邊是電磁成形技術的一種，目前通過驅動線圈提供的軸向電磁力，貼膜性差。具體表現(xiàn)在：現(xiàn)有管件電磁翻邊過程中，僅依靠位于管件內部的驅動線圈提供徑向電磁力，成形所需的放電電壓高，貼膜效果較差。

文獻“大型復雜型面鋁合金翻邊件電磁成形塑性流動行為研究（機械工程學報，Vol.?49,?No.?24,?2013）”采用1?層、2?層和?3?層平板線圈電磁翻邊下的板料塑性流動行為，發(fā)現(xiàn)3層平板線圈的翻邊效果最佳，但仍未達到完全貼膜的效果；究其原因，多層線圈只是增大了軸向電磁力而并未為翻邊工件提供徑向電磁力。中國專利“一種電磁驅動成形方法及裝置（CN?102248693?A）”公開了一種電磁驅動成形方法及裝置，采用脈沖電磁力驅動復合沖頭快速撞擊工件，可使工件與凹模貼膜性高，然而本發(fā)明并不是純粹依靠電磁力成形，而是借助復合沖頭傳遞電磁力，需要凸模與凹模配合，且成形速率明顯降低。

發(fā)明內容

為有效解決現(xiàn)有管件電磁翻邊過程中，僅依靠位于工件側面的驅動線圈提供徑向斥力，成形所需的放電電壓高，且貼膜性很難得到保障。本發(fā)明提供一種徑向斥力-軸向吸力分時加載的管件電磁翻邊裝置及方法，采用徑向斥力-軸向吸力分時加載的管件電磁翻邊，較現(xiàn)有電磁翻邊而言，通過分步分時加載，能有效提高翻邊工件的貼膜性。同時，本發(fā)明采用“軸向電磁力加載線圈與續(xù)流二極管反向串聯(lián)，然后與徑向電磁力加載線圈并聯(lián)”，可簡單有效地實現(xiàn)分時加載徑向電磁力與軸向電磁力，裝置操作簡單，成本低。

本發(fā)明采取的技術方案為：

一種徑向斥力-軸向吸力分時加載的管件電磁翻邊裝置，包括：

為初始輪廓的翻邊工件提供徑向斥力的徑向電磁力加載線圈；

為徑向電磁力加載后的翻邊工件提供軸向吸力的軸向電磁力加載線圈；

為軸向電磁力加載線圈、徑向電磁力加載線圈提供能量的電容電源；

軸向電磁力加載線圈與續(xù)流二極管反向串聯(lián)、然后與徑向電磁力加載線圈并聯(lián)；

徑向電磁力加載線圈置于管件翻邊內部；

軸向電磁力加載線圈通過嵌入凹模外側，置于管件外部翻邊下側。

所述軸向電磁力加載線圈為空心圓柱形，通過加工嵌入到凹模外側，并使凹模上表面與翻邊內圈所在平面齊平。便于工裝與固定軸向電磁力加載線圈。

所述徑向電磁力加載線圈的高度等于翻邊工件的翻邊高度。使徑向電磁斥力覆蓋整個翻邊工件的翻邊高度。

所述軸向電磁力加載線圈的電感大于等于10倍的徑向電磁力加載線圈的電感。使軸向電磁力加載線圈導通時系統(tǒng)電感變大，不產生新的感應渦流，依靠初始的感應渦流與軸向電磁力加載線圈作用產生軸向電磁吸力。