[发明专利]一种电控永磁压边装置磁力耦合计算方法

说明书

本发明公开一种电控永磁压边装置磁力耦合计算方法。本发明首先根据电控永磁压边装置确定合理的理论公式，随后在指定初始间距，假定某个最终间距的条件下，利用磁场分析分别计算各间距条件下磁力吸盘在压料板上产生的磁吸力，绘制曲线A，然后在给定初始间距和磁吸力前提下，采用应力分析计算实际的最终间距，绘制曲线B，曲线B与曲线A对应的交点的连线，就是所求的解。本发明采用磁力耦合计算方法得到曲线图后，想要得到多大的磁吸力即压边力，只需要按曲线图确定初始间距，然后按此值调整实际压边装置即可，保证了后续使用时方便、快捷且较为准确，不需要每次都进行耦合或者迭代计算，极大的节省了时间成本和计算工作量。

技术领域

本发明涉及板材拉深成形领域，具体涉及一种电控永磁压边装置磁力耦合计算方法。

背景技术

拉深是指利用模具，将冲裁后得到的一定形状平板毛坯冲压成各种开口空心零件或将开口空心毛坯减小直径，增大高度的一种机械加工工艺。简单来说就是将板坯在凸模作用下，置于凹模和压边圈之间的毛胚环形部分产生塑性变形并不断被拉入凸模和凹模之间的间隙而形成零件。拉深工艺在汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、电子等工业部门的生产过程中占有相当重要的地位。

由于拉深过程中，板坯外缘的直径会逐渐缩小，导致板坯厚度增加，进而板坯在切向压力的作用下拱起而形成皱褶。为了防止这种起皱现象的发生。通常会采用压边圈、压料板等对板坯进行压边，提供压边力。现今提供压边力的方法有很多种，最新的发展趋势是采用磁力进行压边，提供压边力，尤其是采用电控永磁方法提供压边力的技术具有很大的发展前景。电控永磁压边技术是采用永磁材料来提供磁力，通过磁力吸盘的磁场产生的磁吸力将吸盘和压料板吸住，并将中间夹持的板坯压紧而提供压边力。针对不同规格、不同材质的板坯，所需要的压边力大小也不尽相同，压边力过小将导致板坯起皱，而压边力过大而限制了应有的材料流动，会导致板坯被拉裂。因此，选择合适的压边力至关重要。

电控永磁压边方法中，在磁力吸盘磁场强度一定的前提下，磁吸力的大小主要由磁力吸盘与压料板之间的间隙来控制，因为空气的磁阻比较大，漏磁现象比较严重，随着间隙的增加，磁力吸盘和压料板之间的磁吸力将减小，进而减小压边力。因此，选择合适大小的压边力，实质上就是确定在某一间隙条件下磁场可提供的磁吸力的问题。

因为随着磁吸力的施加，磁力吸盘和压料板会产生变形，而变形后吸盘和压料板之间的间距又将变小，而变小的间距将会使得磁吸力再次增加，进而吸盘的变形更加严重，吸盘和压料板之间的间距进一步缩小，直到吸盘刚度达到所允许的极限状态，此时磁力吸盘和压料板之间的磁吸力所提供的压边力才是最终施加在板坯上的实际值。这个反复迭代计算的过程实质就是一个磁场和力场的磁力耦合计算问题。而为了提供某一个确定值的压边力，在磁力吸盘磁场强度一定的前提下，需要确定磁力吸盘和压料板之间的初始间距，以便在磁力的作用下达到最终间距时所产生的磁吸力和压边力是所要求的值。

为了设定一个合理的磁力吸盘和压料板之间的初始间距以便提供所要求的压边力值，需要进行复杂的耦合计算，无论是采用理论方法还是有限元法，都无法很好的解决这个问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电控永磁压边装置磁力耦合计算方法，能够在指定的压边力的前提下，采用本方法确定的插值曲线图，即可获得所需的磁力吸盘和压料板之间的初始间距，从而获得预想的压边力值。

为了解决上述存在的技术问题，本发明所述方法是通过以下技术方案实现的：

一种电控永磁压边装置磁力耦合计算方法，包括如下步骤，

步骤一，根据第一参考数据、第一初始数据获取第一参考曲线图；

步骤二，根据第二参考数据、第二初始数据获取第二参考曲线图；

步骤三，根据所述第一参考曲线图、所述第二参考曲线形成第三参考曲线，并根据所述第三参考曲线确定目标间距下的磁吸力。