[发明专利]一种基于空心线圈的成形方法及装置

说明书

本发明公开一种基于空心线圈的成形方法，包括：控制成形线圈放电，在成形线圈内部产生成形磁场，使得待成形样件与导电块构成的感应回路在所述成形磁场的作用下产生感应电流，在所述感应电流的作用下，待成形样件会产生温升，同时在感应电流和成形磁场的共同作用下，待成形样件受到电磁力成形，所述成形线圈为空心线圈，所述待成形样件和导电块位于所述成形线圈的内部。本发明由于待成形样件以及模具被放在成形线圈的里面，其受到的电磁场远比成形线圈外层的大的多，以致受到的成形力大大增强，极大地提高了成形效率。

技术领域

本发明涉及材料成形制造领域，更具体地，涉及一种基于空心线圈的成形方法及装置。

背景技术

电磁脉冲成形技术是一种新兴的高能率成形技术，其原理是在成形线圈中通入脉冲大电流，待成形金属板件内会感应一个抵抗磁场变化的涡流，在磁场与涡流间相互作用下，待成形金属板件受到产生一个巨大的电磁力，从而使其发生塑性变形。其具有成形极限提高，回弹小等优点，因此，可以克服的高强度低成形性材料(如钛、铝、镁合金等)成形困难问题，促进其在轻量化结构中的应用。

然而在样件承受巨大的电磁力生变形时，成形线圈同时也受到极大电磁力，若不对成形线圈予以加固，成形线圈也在电磁力的作用下发生破坏。所以一般成形线圈都会层予以加固。由于加固层的存在，致使成形样件与成形线圈存在间距，导致待成形样件所受的磁场大大减少，从而受到的电磁力也相应减少。同时由于大多数的待成形样件一般放在成形线圈的外围，其感受的磁场相对较小，这致使成形线圈与待成形样件的磁场耦合大大减弱，从而电磁成形效率也大大减少。综上，现有的电磁成形主要的问题有：

1、由于大多数的待成形样件一般放在成形线圈的外围，成形样件与成形线圈间距的限制了成形线圈的加固层的厚度，导致线圈不能充分的加固，从而寿命大大减少。

2、由于大多数的待成形样件一般放在成形线圈的外围，样件上感受的磁场相对较小，这致使成形线圈与待成形样件的磁场耦合大大减弱，从而电磁成形效率也大大减少。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有电磁成形装置中，加固层有限，成形利用率低等技术问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种基于空心线圈的成形方法，包括：

控制成形线圈放电，在成形线圈内部产生成形磁场，使得待成形样件与导电块构成的感应回路在所述成形磁场的作用下产生感应电流，在所述感应电流的作用下，待成形样件会产生温升，同时在感应电流和成形磁场的共同作用下，待成形样件受到电磁力成形，所述成形线圈为空心线圈，所述待成形样件和导电块位于所述成形线圈的内部，待成形样件可根据激励成形线圈的波形特征，在合适的温度下成形。

可选地，该基于空心线圈的成形方法还包括：通过模具约束所述待成形样件的成形形状；通过压边块受到的外部压力致使所述的感应回路中的待成形样件与导电块保持良好的电接触。

可选地，所述待成形的样件可以为一片或两片；当所述待成形样件为两片时，将所述待成形样件分布在导电块的两侧，若所述成形装置包括模具，则将所述模具相对两个待成形样件的两侧均设置凹槽，以分别约束两个待成形样件的成形形状。

可选地，该基于空心线圈的成形方法还包括：成形线圈加固层；通过成形线圈加固层对所述成形线圈进行加固。

另一方面，本发明提供一种基于空心线圈的成形装置，包括：成形线圈、导电块以及压边块；

所述成形线圈为空心，所述导电块和压边块均放置在成形线圈的内部，所述导电块用于与待成形样件构成闭合的感应回路，所述压边块用于受到外部压力致使所述的感应回路中的待成形样件与导电块保持良好的电接触；所述成形线圈用于在其放电时提供成形磁场，所述感应回路在所述成形磁场的作用下产生感应电流，在所述感应电流的作用下，待成形样件会产生温升，同时在感应电流和成形磁场的共同作用下，待成形样件受到电磁力成形。