[发明专利]一种基于集磁器的大尺寸管件电磁翻边装置及方法

权利要求书

1.一种基于集磁器的大尺寸管件电磁翻边装置，其特征在于：包括成形线圈(1)，所述成形线圈(1)提供电磁力，驱动大尺寸管件(3)翻边；位于成形线圈(1)外部径向的集磁器(2)，用于改变磁场的位置与形态；翻边模具(4)，限制大尺寸管件(3)的翻边高度；电容器电源供电系统，与成形线圈(1)相连并提供放电能量；所述集磁器(2)可根据大尺寸管件(3)的型号调整位置与形状，加强管件待翻边区域的磁场，从而在不更换线圈的情况下，实现多型号管件的电磁翻边。

2.根据权利要求1所述一种基于集磁器的大尺寸管件翻边装置，其特征在于：所述装置为轴对称结构，成形线圈(1)位于大尺寸管件(3)内部径向，其高度大于翻边管件的翻边高度。

3.根据权利要求1所述一种基于集磁器的大尺寸管件翻边装置，其特征在于：所述集磁器(2)为螺线管胀形集磁器，与成形线圈(1)的材料相同，其内表面长度大于外表面长度，内径略大于成形线圈(1)的外径。

4.根据权利要求1所述一种基于集磁器的大尺寸管件翻边装置，其特征在于：所述集磁器为螺线管胀形集磁器，其内表面长度大于外表面长度，内径略大于成形线圈的外径，其纵向存在一条断缝，置于成形线圈与大尺寸管件之间。

5.根据权利要求1所述一种基于集磁器的大尺寸管件翻边装置，其特征在于：所述集磁器可根据大尺寸管件的型号调整位置与形状，加强管件待翻边区域的磁场，从而在不更换线圈的情况下，实现多型号管件的电磁翻边。

6.一种基于集磁器的大尺寸管件电磁翻边方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：利用绕线机绕制一组成形线圈(1)，并进行加固处理，连接对应的电容器电源供电系统；

步骤2：将大尺寸管件(3)进行退火预处理操作，并置于翻边模具(4)内部，通过模具来把控管件所需要的翻边高度；

步骤3：将成形线圈(1)置于大尺寸管件(3)内部，线圈高度大于管件翻边高度，将集磁器(2)置于成形线圈外部径向，与线圈中心同轴；

步骤4：利用液压设备将成形线圈(1)、管件(3)以及翻边模具(4)固定；

步骤5：通过充电系统为电容器组进行充电，将电能储存在电容器组中；闭合空气开关，储存的电能瞬间释放给成形线圈(1)并产生一个脉冲大电流，在成形线圈周围产生一个强大的脉冲磁场，从而在管件(3)中激发出感应涡流，线圈周围的磁场与管件中的感应涡流相互作用产生强大的电磁力(5)，通过螺线圈胀形集磁器(2)的调节，加强管件待翻边区域的磁场，改变电磁力的分布，驱动管件翻边。

7.根据权利要求6所述一种基于集磁器的大尺寸管件翻边方法，其特征在于：所述步骤5中调节集磁器的方式包括：调整螺线管胀形集磁器(2)的厚度，其形状会相应地发生改变，根据管件(3)的型号，利用数值模拟选择出合适的集磁器形状和位置，从而加强管件待翻边区域的磁场，改变电磁力的分布，实现管件的翻边成形；若要实现不同型号的管件翻边，只需利用数值模拟，计算出对应的集磁器形状和位置即可。

8.根据权利要求6所述一种基于集磁器的大尺寸管件翻边方法，其特征在于：所述步骤(4)中液压设备的压强设置为1～1.5Mpa。

9.根据权利要求6所述一种基于集磁器的大尺寸管件翻边方法，其特征在于：管件翻边过程中，电磁力的大小和方向满足：

式中，为洛伦兹力，为管件上的感应涡流密度，规定顺时针方向为正方向，为脉冲磁场。

10.一种管件，其特征在于，利用权利要求6-9所述基于集磁器的大尺寸管件电磁翻边方法制备而成。