本技术介绍了一种电磁胀形技术,该技术通过在驱动线圈与待成形管件之间增设强化导体环,以提高金属工件的电磁成形效果。强化导体环的设置有助于提升待成形管件胀形区的电磁场强度,从而实现更精确的成形控制。
背景技术
目前,新能源汽车行业得到大力发展,而轻量化技术是减轻汽车总重量的有效途径。研究表明,每减轻传统汽车整备质量的10%,可降低油耗8%。同时,车辆减少100kg,CO2
的排放量可减少5 g/km,整个使用周期减少20 kg的尾气。目前技术较为成熟的轻量化材料是铝合金,已被用于新能源汽车工业领域。
电磁成形技术是一种利用脉冲电磁力的高速加工方法,电磁成形技术可提高成形效率、扩大材料的成形范围。同时、还能够降低生产成本,提高成形质量。因此,电磁成形技术是加工轻量化材料的有效选择。
现有改善管件均匀度的电磁成形相关文献主要集中在利用改变线圈形状和利用集磁器改变磁场分布。2018年,邱立的论文“基于有限元法的凹形线圈电磁管膨胀电磁力及变形特性分析[1]
”提出利用凹形线圈取代原有的柱形线圈提高成形性能,其基本原理是利用凹形线圈加强成形两端的电磁力。此方法解决了磁场成形不均匀、壁厚减薄的问题,但是因线圈绕制复杂,加工成本高,且不易封装。公开号为CN114769408A的专利发明“集磁器内外壁双向加载的电磁胀形方法及装置[2]
”公开了一种电磁胀形装置,其中主要装置为成形线圈与新型集磁器,该发明利用环状集磁器内外壁双向加载的方式,提高了胀形的轴向均匀性,并有效抑制了胀形过程中的壁厚减薄。但此新型集磁器结构复杂,制作工艺高,制造完成后应用范围多为相同尺寸工件,复用率低,调控方式不灵活。
综上,现有技术中缺乏调控方式灵活的、成本更低的提高电磁成形性能的方法和装置。
参考文献:
[1]Li Q ,Yijie Y ,Qi X , et al. Analysis of Electromagnetic Force andDeformation Behavior in Electromagnetic Tube Expansion With Concave CoilBased on Finite Element Method[J].IEEE Transactions on AppliedSuperconductivity,2018,28(3):1-5.
[2]邱立,何琴,吴伟业.集磁器内外壁双向加载的电磁胀形方法及装置[P].湖北省:CN202210422853.9,2024-03-12.
实现思路