[发明专利]基于组合线圈的多尺寸管件电磁胀形装置及方法

说明书

一种基于组合线圈的多尺寸管件电磁胀形装置及方法，它包括线圈骨架、组合线圈、脉冲电源和控制系统，通过在上下盖板的圆台间套设金属管件，位于金属管件外部径向的线圈骨架上缠绕组合线圈，组合线圈与脉冲电源连接，脉冲电源与控制系统连接，通过控制系统采用时序电路控制脉冲电源放电，在组合线圈周围产生不断变化的脉冲磁场，进而在金属管件内感应抵抗脉冲磁场变化的涡流，脉冲磁场和涡流相互作用产生电磁力驱动金属管件变形，使金属管件直径变大向外膨胀。本发明克服了传统管件的电磁胀形需要采用模具，无法适应内径小和胀形量大的管件成形，成本高的问题，无需模具实现不同规格管件的胀形，成形效果好，成本低，效率高，操作简单方便的特点。

技术领域

本发明属于管件胀形技术领域，涉及一种基于组合线圈的多尺寸管件电磁胀形装置及方法。

背景技术

传统的金属管件电磁胀形技术多将成形线圈置于管件内部，通过排斥力来驱动管件完成变形，但由于小型线圈难以绕制且很难放入管件内部，这一方法不适用于微小管件的成形。现有的微小管件电磁胀形工艺，将线圈置于管件外部，通过吸引式电磁力驱动管件成形。虽然有效地实现了微小管件的电磁胀形，但也存在下列不足：

电磁胀形过程中，管件上的电磁力分布不均匀，其两端所受的径向电磁力较小，中部所受的径向电磁力较大，导致成形效果较差。由于管件的成形空间随着线圈尺寸的变化而变化，当线圈的尺寸较小时，其侧壁预留的成形空间较小，无法实现大胀形量的管件成形。现有的电磁胀形技术中成形线圈的有效利用率较低，针对不同的管件型号，需要更换不同尺寸的线圈。

公开号为CN 206763690U的专利中介绍的金属管件的吸引力成形装置，其中包括成形线圈、金属管件、模具和集磁器等。该装置将管件置于线圈内部，采用双频率式放电电流波形，当电流波形处于下降沿时，管件中感应出与线圈同方向的电流，产生了吸引式的电磁力，进而驱动金属管件发生胀形。上述方法的缺点在于：由于管件上电磁力不均匀的分布，其成形效果较差；当线圈尺寸较小时，无法实现大胀形量的管件成形；成形装置需要模具的配合，且要求线圈尺寸与管件的严格匹配，增大了加工的难度和制造成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于组合线圈的多尺寸管件电磁胀形装置及方法, 结构简单，采用在上下盖板的圆台间套设金属管件，位于金属管件外部径向的线圈骨架上缠绕组合线圈，组合线圈与脉冲电源连接，脉冲电源与控制系统连接，控制系统采用时序电路控制脉冲电源放电，在组合线圈周围产生不断变化的脉冲磁场，进而在金属管件内感应抵抗脉冲磁场变化的涡流，脉冲磁场和涡流相互作用产生电磁力驱动金属管件变形，使金属管件直径变大向外膨胀，无需模具实现不同规格管件的胀形，成形效果好，成本低，效率高，操作简单方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于组合线圈的多尺寸管件电磁胀形装置，它包括线圈骨架、上盖板、下盖板、组合线圈、脉冲电源和控制系统；所述组合线圈缠绕于线圈骨架上，位于上盖板与下盖板之间；

所述组合线圈与脉冲电源连接，脉冲电源与控制系统连接；

所述组合线圈包括第一驱动线圈、第二驱动线圈和第三驱动线圈；

所述第一驱动线圈、第二驱动线圈和第三驱动线圈位于同一轴线上；

所述第一驱动线圈、第二驱动线圈和第三驱动线圈的内径依次减小；

所述组合线圈还包括第四驱动线圈，第四驱动线圈的内径为凹进的弧形结构，位于组合线圈的中部。

所述脉冲电源的数量为多个，可根据控制要求灵活调整。

所述控制系统采用时序电路控制脉冲电源。

所述组合线圈由任意三个驱动线圈组合而成，其组合形式可根据管件尺寸进行选择。

如上所述的基于组合线圈的多尺寸管件电磁胀形装置的胀形方法，它包括如下步骤：