采用多凸起线圈组的管件、板件同时成形控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及采用多凸起线圈组的管件、板件同时成形控制方法，包括：根据同时成形的工件的成形规格，确定线圈组截面形状；制作多凸起线圈组；分别在多凸起线圈组的内外侧、上下端设置固定待成形工件；将多凸起线圈组经放电开关连接到脉冲电源；控制放电开关，对多凸起线圈组供电，同时在待成形管件、板件中产生感应涡流，使多凸起线圈组内侧的管件压缩，使多凸起线圈组外侧的管件胀形，使多凸起线圈组上、下端的板件胀形。本发明专利技术还公开了管件、板件同时成形装置。本发明专利技术实现了管件胀形、管件压缩和板件胀形的同时成形，成倍提高了工件成形效率，且保证管件、板件的成形质量；提高了工件成形工艺中驱动线圈的电能利用率，减小电磁污染，更节能环保。更节能环保。更节能环保。

Control method and device for simultaneous forming of pipe fittings and plates with multi convex coil group

【技术实现步骤摘要】
采用多凸起线圈组的管件、板件同时成形控制方法及装置


[0001]本专利技术属于金属工件电磁成形控制领域，具体涉及一种采用多凸起线圈组的管件、板件同时成形控制方法及装置。

技术介绍

[0002]轻量化是航空航天、汽车工业等领域实现节能减排的重要技术手段。电磁成形是一种高速率脉冲成形技术，能大幅改善金属材料成形性能，是解决轻质合金成形困难的有效手段。
[0003]在电磁成形的过程中，最初由电源输入的能量将发生变化，能量作用于工件上使得工件产生变形，即电能转化为塑形能。电磁成形工艺中，主要的能量损失是线圈发热产生的焦耳热，有研究发现储存于作为脉冲电源的充电电容器中的电能仅部分转变为工件的成形能，工件的塑形能与充电电容器中的电能之比不超过20%，目前的研究中只有极少的对电磁成形能量的研究。
[0004]期刊《IEEE ACCESS》刊登的论文“Study on the efficiency of Simultaneous Tube Compression and Expansion Electromagnetic Forming”公开了双管件电磁成形方法，能同时为两个管件提供电磁力，并分别发生压缩与胀形的成形效果，且成形效率相较于传统胀形时有极大的提升，该方法不能实现管件与板件的同时成形。公开号为CN105880348B的中国专利“一种高效率板件电磁成形方法及装置
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提供了一种高效率板件电磁成形方法，将待加工的金属板件首尾相连组成多边形电导回路，实现了多个金属板件同时加工，提高了电磁成形效率。然而，该方法仅能实现多板件的同时成形，不能实现管件与板件的同时成形。
[0005]综上，现有技术中缺乏管件与板件同时成形的电磁成形方法和装置。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对上述问题，提供采用多凸起线圈组的管件、板件同时成形控制方法及装置，多凸起线圈组具有上凸起、下凸起、外凸起、内凸起，待成形管件放置在多凸起线圈组内、外侧，待成形板件放置在多凸起线圈组上、下端，多凸起线圈组的上凸起增大线圈组上端板件的轴向电磁力，多凸起线圈组的下凸起增大线圈组下端板件的轴向电磁力，多凸起线圈组的外凸起增大线圈组外侧管件的径向电磁力，多凸起线圈组的内凸起增大线圈组内侧管件的径向电磁力，实现管件胀形、管件压缩和双板件胀形的同时成形，提高工件成形效率。
[0007]本专利技术的技术方案是采用多凸起线圈组的管件、板件同时成形控制方法，所述多凸起线圈组具有上凸起、下凸起、外凸起、内凸起其中两种以上或全部，多凸起线圈组的上凸起用于增大线圈组上端板件的轴向电磁力，多凸起线圈组的下凸起用于增大线圈组下端板件的轴向电磁力，多凸起线圈组的外凸起用于增大线圈组外侧管件的径向电磁力，多凸起线圈组的内凸起用于增大线圈组内侧管件的径向电磁力。
[0008]本专利技术的技术方案是采用多凸起线圈组的管件、板件同时成形控制方法，包括以下步骤：步骤1：根据同时成形的管件、板件的数量以及管件、板件的成形规格，确定驱动线圈组的参数以及线圈组截面形状；步骤2：根据步骤1确定的驱动线圈组参数和截面形状，制作多凸起线圈组；步骤3：分别在多凸起线圈组的内外侧、上下端设置固定待成形工件；步骤3.1：将待成形管件放置在多凸起线圈组内、外侧；步骤3.2：将待成形板件放置在多凸起线圈组上、下端；步骤4：将多凸起线圈组经放电开关连接到脉冲电源；步骤5：控制放电开关，对多凸起线圈组供电，同时在待成形管件、板件中产生感应涡流，使多凸起线圈组内侧的管件压缩，使多凸起线圈组外侧的管件胀形，使多凸起线圈组上、下端的板件胀形。
[0009]优选地，放置在多凸起线圈组上、下端的待成形板件与多凸起线圈组的间距均为1mm以下，以提高板件成形效率。
[0010]优选地，放置在多凸起线圈组外侧的待成形管件的内径与多凸起线圈组外径的差值不大于2mm，以提高管件胀形效率。
[0011]优选地，放置在多凸起线圈组内侧的待成形管件的外径与多凸起线圈组的内径的差值不大于2mm，以提高管件压缩效率。
[0012]优选地，脉冲电源的放电脉宽为50
‑
1000μs。
[0013]上述方法的双管件和双板件同时成形装置，包括多凸起线圈组、空气开关和脉冲电源，多凸起线圈组具有上凸起、下凸起、外凸起和内凸起，多凸起线圈组的截面为十字形，待胀形管件设置在多凸起线圈组外侧，待压缩管件设置在多凸起线圈组内侧，待胀形管件、待压缩管件的中心线均与多凸起线圈组的中心线对齐；第一待成形板件设置在多凸起线圈组上端，第二待成形板件设置在多凸起线圈组下端；多凸起线圈组经空气开关与脉冲电源连接。
[0014]相比现有技术，本专利技术的有益效果包括：1）本专利技术的管件与板件同时成形控制方法，实现了管件胀形、管件压缩和板件胀形的同时成形，成倍提高了工件成形效率，且保证管件、板件的成形质量；2）本专利技术实现了双板件与管件的同时成形控制，且可使两个成形的板件达到不同的成形规格，能满足多样化的板件成形需求；3）本专利技术的方法提高了工件成形工艺中驱动线圈的电能利用率，减小电磁污染，更节能环保；4）本专利技术的单板件和双管件同时成形装置，实现了单板件和双管件的同时成形控制；5）本专利技术的单管件和双板件同时成形装置，实现了管件胀形和两个板件胀形的同时成形；6）本专利技术的单管件和双板件同时成形装置，实现了管件压缩和两个板件胀形的同时成形；7）本专利技术的管件和板件同时成形装置，实现了管件胀形和板件胀形的同时成形；
8）本专利技术的管件和板件同时成形装置，实现了管件压缩和板件胀形的同时成形。
附图说明
[0015]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0016]图1为本专利技术实施例的多工件成形装置的电路连接示意图。
[0017]图2为本专利技术实施例的双管件和双板件同时成形装置的示意图。
[0018]图3为实施例二的双管件和板件同时成形装置的示意图。
[0019]图4为实施例三的双管件和板件同时成形装置的示意图。
[0020]图5为实施例四的双板件和管件同时成形装置的示意图。
[0021]图6为实施例五的双板件和管件同时成形装置的示意图。
[0022]图7为实施例六的管件和板件同时成形装置的示意图。
[0023]图8为实施例七的管件和板件同时成形装置的示意图。
[0024]图9为实施例八的管件和板件同时成形装置的示意图。
[0025]图10为实施例九的管件和板件同时成形装置的示意图。
具体实施方式
[0026]实施例一采用多凸起线圈组的管件、板件同时成形控制方法，包括以下步骤：步骤1：利用有限元软件建立包含驱动线圈、待成形管件、待成形板件的工件电磁成形模型，使用工件电磁成形模型对管件、板件成形进行仿真，并根据仿真的管件、板件成形效果调整驱动线圈组的参数以及线圈组截面形状，使仿真的管件、板件成形符合成形规格要求；驱动线圈组截面形状为十字形、丁字形或L形；步骤2：根据步骤1确定的驱动线圈组参数和截本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.采用多凸起线圈组的管件、板件同时成形控制方法，其特征在于，所述多凸起线圈组具有上凸起、下凸起、外凸起、内凸起其中两种以上或全部，多凸起线圈组的上凸起用于增大线圈组上端板件的轴向电磁力，多凸起线圈组的下凸起用于增大线圈组下端板件的轴向电磁力，多凸起线圈组的外凸起用于增大线圈组外侧管件的径向电磁力，多凸起线圈组的内凸起用于增大线圈组内侧管件的径向电磁力；所述方法包括以下步骤：步骤1：根据同时成形的管件、板件的数量以及管件、板件的成形规格，确定驱动线圈组的参数以及线圈组截面形状；步骤2：根据步骤1确定的驱动线圈组参数和截面形状，制作多凸起线圈组；步骤3：分别在多凸起线圈组的内外侧、上下端设置固定待成形工件；步骤3.1：将待成形管件放置在多凸起线圈组内、外侧；步骤3.2：将待成形板件放置在多凸起线圈组上、下端；步骤4：将多凸起线圈组经放电开关连接到脉冲电源；步骤5：控制放电开关，对多凸起线圈组供电，同时在待成形管件、板件中产生感应涡流，使多凸起线圈组内侧的管件压缩，使多凸起线圈组外侧的管件胀形，使多凸起线圈组上、下端的板件胀形。2.根据权利要求1所述的管件、板件同时成形控制方法，其特征在于，放置在多凸起线圈组上、下端的待成形板件与多凸起线圈组的间距均为1mm以下，以提高板件成形效率。3.根据权利要求1所述的管件、板件同时成形控制方法，其特征在于，放置在多凸起线圈组外侧的待成形管件的内径与多凸起线圈组外径的差值不大于2mm，以提高管件胀形效率。4.根据权利要求1所述的管件、板件同时成形控制方法，其特征在于，脉冲电源的放电脉宽为50
‑
1000μs。5.如权利要求1
‑
4任意一项所述方法的双管件和双板件同时成形装置，其特征在于，包括多凸起线圈组（1）、空气开关和脉冲电源，多凸起线圈组（1）具有上凸起（1.1）、下凸起（1.2）、外凸起（1.3）和内凸起（1.4），多凸起线圈组（1）的截面为十字形，待胀形管件（2）设置在多凸起线圈组（1）外侧，待压缩管件（3）设置在多凸起线圈组（1）内侧，待胀形管件（2）、待压缩管件（3）的中心线均与多凸起线圈组（1）的中心线对齐；第一待成形板件（4）设置在多凸起线圈组（1）上端，第二待成形板件（5）设置在多凸起线圈组（1）下端；多凸起线圈组（1）经空气开关与脉冲电源连接。6.如权利要求1
‑
4任意一项所述方法的双管件和板件同时成形装置，其特征在于，包括多凸起线圈组（1）、空气开关和脉冲电源，多凸起线圈组（1）具有上凸起（1.1）、外凸起（1.3）和内凸起（1.4），多凸起线圈组（1）的截面为凸字形，待胀形管件...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱立，姜晨非，汪晨鑫，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：