【作 者】吳偉業
電磁成形是一種利用高速脈沖電磁力驅動工件成形的加工技術,成形速度快,應變率高且成形效果好[1-3]。電磁成形以磁場作為載體,使得金屬無接觸加工。金屬成形表面質量高、模具單一等特點使其適用于工業大規模生產,可重復性高,在航空航天、船舶等工業領域廣泛應用。
根據工件形狀,可以將電磁成形分為板件電磁成形和管件電磁成形。電磁成形中脈沖電磁力的空間分布可以通過驅動線圈的結構來控制,Daehn 等人提出了勻壓力線圈結構,為板材成形提供均勻的電磁力[4]。Qiu 等人針對板材脹形不均勻性提出了局部電磁力加載技術,將脈沖電磁力集中于板件端部區域,可以提高板件變形均勻性[5]。
本研究創新性地提出了基于新型線圈的管件電磁脹形技術,保留外側端部線圈和內側中部線圈,使得電磁力分布集中于管件端部,中部的電磁力滿足管件脹形需求,整體電磁力呈凹形分布,有效地提高了管件脹形的均勻性。
【結 論】
針對管件電磁脹形中軸向變形不均勻的問題,提出了新型線圈加載的管件電磁脹形系統,在傳統線圈的基礎上,保留外側端部線圈和內側中部線圈,在管件端部施加較大的徑向電磁力,整體徑向電磁力在管件上分布為凹形,端部產生的形變帶動約束較小的中部區域,最終管件脹形均勻度提高了 2.3 倍,軸向均勻性得到了明顯提高。
以下是正文: