[发明专利]一种提高三维自由弯曲空心构件截面圆度的方法

权利要求书

1.一种提高三维自由弯曲空心构件截面圆度的方法，其特征在于，首先针对目标构件的规格尺寸及弯曲半径，设计浇注相应的磁流变弹性体(2)，然后将其填充于待弯曲管坯(1)内，接下来在三维自由弯曲过程中，通过磁场发生装置(4)对构件弯曲部分施加磁场，使管坯(1)内的磁流变弹性体(2)产生磁流变效应，从而对自由弯曲空心构件内壁起到支撑作用，达到提高构件截面圆度、减少成形缺陷的目的，构件自由弯曲完成后，撤销外加磁场，消除弹性体磁流变效应，使其力学性能恢复原始状态，即可从空心构件中抽出磁流变弹性体。

2.根据权利要求1所述的提高三维自由弯曲空心构件截面圆度的方法，其特征在于，磁流变弹性体由基体材料、磁性颗粒和添加剂三部分组成；基体材料为加成型硅橡胶、磁性颗粒为羰基铁粉、添加剂为硅油。

3.根据权利要求2所述的提高三维自由弯曲空心构件截面圆度的方法，其特征在于，设计浇注的磁流变弹性体的形状和原始管坯的形状一致。

4.根据权利要求1所述的提高三维自由弯曲空心构件截面圆度的方法，其特征在于，磁流变弹性体未施加磁场时的状态是柔软且具有弹性的。

5.根据权利要求2所述的提高三维自由弯曲空心构件截面圆度的方法，其特征在于，加成型硅橡胶性能参数为：粘度为50000MPa·s，密度为1.08g·cm^-3；羰基铁粉性能参数为：平均粒子直径为4.5μm，振实密度为4.24g/cm³；添加剂为非反应性硅油：二甲基硅油。

6.根据权利要求1所述的提高三维自由弯曲空心构件截面圆度的方法，其特征在于，当目标空心构件为等弯曲半径时，弹性体中各部分羰基铁粉的含量相等；当目标构件为变弯曲半径时，弹性体中的羰基铁粉在轴向上产生梯度分布。

7.根据权利要求6所述的提高三维自由弯曲空心构件截面圆度的方法，其特征在于，当目标构件为变弯曲半径时，磁流变弹性体各部分的羰基铁粉的含量会随着构件弯曲半径的变化发生变化；具体为：弯曲半径越小，羰基铁粉含量越多，弯曲半径越大，羰基铁粉越少。

8.根据权利要求1所述的提高三维自由弯曲空心构件截面圆度的方法，其特征在于，为减少磁流变弹性体填充介质与空心构件内壁的摩擦，磁流变弹性体选用非反应性硅油作为添加剂，以降低和减小硅橡胶表面的摩擦系数。

9.根据权利要求1所述的提高三维自由弯曲空心构件截面圆度的方法，其特征在于，构件弯曲过程中，若构件为等弯曲半径，则外加磁场强度恒定不变；若构件为变弯曲半径，则外加磁场强度动态变化。

10.根据权利要求9所述的提高三维自由弯曲空心构件截面圆度的方法，其特征在于，若构件为变弯曲半径，则外加磁场强度动态变化以使磁流变弹性体的硬度随着弯曲半径的变化而变化；具体为，弯曲半径越小，外加磁场强度越大，弯曲半径越大，外加磁场强度越小。