[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

说明书

本发明提出了一种基于集磁器的大尺寸管件电磁翻边装置及方法。通过脉冲磁场在管件上感应涡流进而产生洛伦兹力来使管件快速变形。同时，在系统中引入一个胀形集磁器，在不改变线圈的情况下，可通过调整集磁器的结构与位置，改变磁场的位置和形态，实现不同型号的管件翻边成形。相比于更换线圈，集磁器的加工难度和制造成本都非常低。本发明给管件电磁翻边工艺带来了极大的灵活度，也提升了整个成形系统的经济性。

技术领域

本发明属于金属成形制造领域，特别涉及一种基于集磁器的大尺寸管件电磁翻边装置及方法，主要用于金属管件的翻边工艺。

背景技术

金属管件的翻边在工业中是常见的加工工艺，其按介质力的类别主要分为接触和非接触两种翻边技术。现有接触翻边工艺多采用机械力与液压力，需要多道工序，且成形后易产生起皱、回弹等现象。而目前非接触翻边技术(即电磁翻边技术)主要依靠驱动线圈提供的电磁力，驱动管件实现翻边。相比之下虽有所改善，但也存在着不足。

目前的电磁翻边工艺灵活度低且成本较高，如专利CN104874664A——一种合金管件电磁胀形与翻边同步成形装置及方法，实现了合金管件和翻边同步成形，减小了管件回弹，提高了成形精度。但成形线圈一旦绕制，其结构以及大小无法改变，其线圈结构只能与一种型号的管件相对应，若成形其他型号的管件则需要重新绕制线圈，加工工艺复杂且成本高昂；其次，电磁翻边过程中，成形线圈对管件施加巨大电磁力的同时，自身也处于高强磁场环境中且加载着大电流，所以其自身也会受到极大电磁力的作用，大大影响了成形线圈的使用寿命。

由于电磁力随距离增大而迅速衰减，目前的电磁翻边方法要求线圈``尺寸与管件严格匹配。针对不同的管件型号，需要更换不同的线圈，灵活度较差。当对新型号管件进行加工时，必须重新绕制线圈，而电磁翻边成形线圈的绕制工艺十分复杂，不断更换线圈会产生高昂的成本。

发明内容

为了解决现有管件电磁翻边过程中，需要更换不同尺寸的成形线圈来实现不同尺寸的管件翻边装置的问题。本发明提出一种基于集磁器的大尺寸管件电磁翻边装置及方法，针对大尺寸管件的翻边工艺，采用特定的装置。在不更换成形线圈的情况下，通过调整集磁器的结构和位置，实现不同尺寸管件的成形。

本发明采用的技术方案为：

一种基于集磁器的大尺寸管件电磁翻边装置，包括：

为待翻边的大尺寸管件提供电磁力的成形线圈；

调节磁场位置与形态的集磁器；

调节待翻边的大尺寸管件翻边高度的翻边模具；

为成形线圈提供能量的电容器电源供电系统；

所述装置为轴对称结构，成形线圈置于大尺寸管件的内部，其高度大于管件的翻边高度。

所述集磁器为电磁成形中加强特定区域磁场的辅助配件，利用其独特的结构与趋肤效应相互配合来传递线圈感应涡流。

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。

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。

一种基于集磁器的大尺寸管件电磁翻边方法，包括以下步骤：

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

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

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