[发明专利]一种电液-电磁复合成形系统及成形方法

权利要求书

1.一种电液-电磁复合成形系统，其特征在于，包括：待成形的金属管件(8)、模具(7)、金属丝(3)、液体介质(4)、两个助推线圈(5)、第一电源模块(1)、第二电源模块(6)以及放电控制模块(10)；

所述模具(7)的内壁形状与待成形的形状相匹配；所述金属管件(8)置于所述模具(7)内，且两端密封；所述液体介质(4)存储于所述金属管件(8)内；

所述金属丝(3)浸没于所述液体介质(4)中，并通过两个金属电极(2)与所述第一电源模块(1)相连；所述第一电源模块(1)用于对所述金属丝(3)放电，使所述金属丝(3)发生气化爆炸后产生等离子体，在所述金属管件(8)上产生冲击波；

两个助推线圈(5)分别设置于所述金属管件(8)的顶端和底端，且均与所述第二电源模块相连；所述第二电源模块(6)用于对两个助推线圈(5)放电，使所述金属管件(8)中产生与管件方向一致的轴向助推电磁力，从而提高所述金属管件(8)端部材料的流动性；

所述放电控制模块(10)与所述第一电源模块(1)和所述第二电源模块(6)相连，所述放电控制模块用于根据待成形的形状控制所述第一电源模块(1)和所述第二电源模块(6)的放电时序，从而在冲击波和助推电磁力的协同作用下，实现对所述金属管件(8)的塑性变形加工；

若所述模具(7)的内壁形状上下对称，则所述第二电源模块(6)包括一套电源，且两个助推线圈(5)串联或并联后与所述第二电源模块(6)中的电源相连接；

若所述模具(7)的内壁形状上下不对称，则所述第二电源模块(6)包括两套电源，且每个所述助推线圈(5)分别与一套电源相连接。

2.如权利要求1所述的电液-电磁复合成形系统，其特征在于，两个助推线圈5的导线区域的中心均位于所述金属管件(8)管壁的轴线上。

3.如权利要求1所述的电液-电磁复合成形系统，其特征在于，所述模具(7)上设置有排气孔，用于在成形过程中平衡所述模具(7)的内、外气压。

4.如权利要求1所述的电液-电磁复合成形系统，其特征在于，两个金属电极(2)的第一端均插入所述金属管件(8)内且浸没在所述液体介质(4)中，所述金属丝(3)缠绕于两个金属电极(2)的第一端；两个金属电极(2)的第二端均暴露在外，且两个金属电极(2)的第二端分别连接至所述第一电源模块(1)的正、负极。

5.如权利要求4所述的电液-电磁复合成形系统，其特征在于，设置于所述金属管件(8)顶端的助推线圈(5)为空心线圈。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的电液-电磁复合成形系统的成形方法，其特征在于，包括：

根据待成形的形状确定所述第一电源模块(1)和所述第二电源模块(6)的放电时序；

在所述第一电源模块(1)的放电时序到达时，生成相应的控制信号，使所述第一电源模块(1)中的电源向所述金属丝(3)放电，使所述金属丝(3)发生气化爆炸后产生等离子体，在所述金属管件(8)上产生冲击波；

在所述第二电源模块(6)的放电时序到达时，生成相应的控制信号，使所述第二电源模块(6 )中的电源向助推线圈(5)放电，使所述金属管件(8)中产生与管件方向一致的助推电磁力，从而提高所述金属管件(8)端部材料的流动性。

7.如权利要求6所述的成形方法，其特征在于，所述第一电源模块(1)的放电时序t₀与所述助推线圈(5)的电流峰值时刻t_p之间的差值|t₀-t_p|≤δ；

其中，δ＞0。