[發明專利]一種基于模塊化集磁器結構的電磁成形與焊接裝置及應用

在審

• 申請號: 202310559671.0
• 申請日: 2023-05-17
• 公開（公告）號: CN116511683A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 李亮;劉海祥;李瀟翔;湯心宇;曹全梁;賴智鵬;李昌興
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B23K20/06
• 分類號: B23K20/06;B23K20/26
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 劉婭婷;張彩錦

1.一種基于模塊化集磁器結構的電磁成形與焊接裝置，其特征在于，包括脈沖電源、驅動線圈和模塊化集磁器，所述脈沖電源與驅動線圈通過同軸電纜實現電氣連接，驅動線圈與模塊化集磁器同軸可拆卸式設置；

其中，模塊化集磁器由多個獨立且同軸排布的集磁單元及設置在各集磁單元之間的絕緣層組合而成，各集磁單元均采用中心通孔設置的環形柱狀結構，且各集磁單元的內表面和外表面之間均設有一條貫穿的縫隙；待加工工件穿設在同軸設置的各集磁單元的中心通孔處，模塊化集磁器靠近驅動線圈一側的面積大于其靠近待加工工件一側的面積；

工作時，根據加工區域長度和磁場強度要求選擇不同個數的集磁單元組合，加工區域長度為模塊化集磁器靠近待加工工件一側的長度；然后通過旋轉相應集磁單元，使該集磁單元縫隙位置與其他集磁單元的非縫隙位置相對應設置；最后開啟脈沖電源放電在驅動線圈中產生脈沖電流，進而產生脈沖磁場，脈沖磁場和磁能經過模塊化集磁器的集磁和矯形作用后傳遞到待加工工件表面，并驅動待加工工件變形，完成待加工工件的成形或焊接操作。

2.根據權利要求1所述的基于模塊化集磁器結構的電磁成形與焊接裝置，其特征在于，所述集磁單元的個數為模塊化集磁器總的內壁長度不小于加工區域長度的最小個數。

3.根據權利要求1所述的基于模塊化集磁器結構的電磁成形與焊接裝置，其特征在于，所述模塊化集磁器總的外壁面積和外壁長度根據模塊化集磁器結構的強度和驅動線圈安匝數進行相應設置。

4.根據權利要求1所述的基于模塊化集磁器結構的電磁成形與焊接裝置，其特征在于，各集磁單元縫隙的夾角為360/n，n為集磁單元的個數。

5.根據權利要求1所述的基于模塊化集磁器結構的電磁成形與焊接裝置，其特征在于，所述脈沖電源包括電源、高壓開關、保護電感、電阻和續流二極管，其中，所述電源的一端通過高壓開關分別與續流二極管的正極、電阻的一端相連，所述電源的另一端分別與續流二極管的負極、保護電感的一端相連，所述保護電感的另一端和電阻的另一端通過放電電纜對應與所述驅動線圈的兩端相連。

6.根據權利要求1所述的基于模塊化集磁器結構的電磁成形與焊接裝置，其特征在于，所述電源采用電容器電源。

7.一種基于權利要求1～6任一項所述的基于模塊化集磁器結構的電磁成形與焊接裝置在鎂、鋁、銅及其合金材料的成形或焊接中應用。