[发明专利]基于电磁辅助成形的零件组装方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种弯曲金属板技术领域的方法，具体是一种基于电磁辅助成形的零件组装方法及装置。

背景技术

两个零件外部件和内部件装配结合时，其中一个零件需要弯曲。例如汽车饰面板零件传统的装配方法包括两个阶段：如图1左半部分所示先弯曲成形90°，然后如图1右半部分所示再弯曲到180°。现在，弯曲零件装配工序或是在模具中变形，或如图2所示使用滚轮碾平。

上述这些方法每一个都有自己优缺点。例如，为了克服零件相对滚轮滑动需要施加很大的力。此外，在常规设备上不总是能实现碾压的，因为独轮碾压辅助设备建立不平衡径向力，这个力会损坏机床部件。设计和制造装备、碾平工艺需要的长时间、必须采用专机、生产率低下是滚平装配普遍缺点。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号102248059A公开日2011-11-23，记载了一种多级多向电磁成形方法，该技术采用准稳态电流建立稳定磁场区域,利用脉冲电流在工件中产生感应涡流,感应涡流与脉冲电流间的电磁力驱使工件位于凹模外部的部分向远离凹模的方向变形,而工件位于凹模内部的部分向靠近凹模的方向变形,当凹模内部的部分变形到稳定磁场区域时,稳定磁场与工件中的感应涡流作用驱使工件加速运动贴合凹模,完成成形。但该技术的缺陷在于：由于采用“多级多向电磁成形方法”导致电磁成形设备太复杂，难以推广应用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于电磁辅助成形的零件组装方法及装置，将电磁成形所提供的动载荷与压力机所提供的静载荷巧妙地用于两个零件的成形装配上，摈弃常规的多道工序、多付模具的低效率装配。本发明实施过程中不需更换模具，在一副模具中能够简单方便地实现内部件和外部件的弯曲装配。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种基于电磁辅助成形的零件组装方法，通过压力机滑块先对上、下重叠的内、外部件提供静压力使得外部件垂直弯曲90°，然后对外部件的弯曲部分通过向线圈中施加脉冲电流产生磁力的动载荷，通过磁力作用使得外部件表面产生感应电流以及与线圈磁场方向相反的感生磁场，从而产生与线圈相斥的、大于外部件屈服强度电磁力，使其向内部件弯曲45°，最后通过凸模将外部件压向内部件，实现紧密贴合。

所述的静压力为作用于内部件和外部件上、下方向的机械作用力。

本发明提供一种基于电磁辅助成形的零件组装装置，包括：用于限位的静力施力机构和带有磁感应装置的动力施加机构，其中：静力施力机构与压机上滑块刚性连接，待组装的内部件和外部件位于静力施力机构中，动力施加机构对称设置于外部件的两侧。

所述的静力施力机构包括：凸模套、凸模和顶出杆，其中：凸模设置在凸模套内且两者位于内部件的上方，顶出杆位于外部件的下方。

所述的凸模和凸模套之间设有弹性组件，以实现工艺结束后的凸模-凸模套分离，同时确保内部件和外部件紧密贴合。

所述的弹性组件为气压组件、水压组件或机械弹簧组件。

所述的磁感应装置设置于动力施加机构内且正对外部件，磁感应装置的上端与动力施加机构的上平面位于同一平面。

所述的磁感应装置包括：线圈和充放电电路，其中：线圈设置在外部件的两侧，线圈与充放电电路相连，该充放电电路包括：升压变压器、整流器、充电电阻、电容器和放电器，其中：220V或380V交流电经变频后依次输入升压变压器及整流器进行升压整流后，经充电电阻转化为高压直流电向电容器充电，当电容器蓄能达到预定值后接通放电器产生强脉冲电流并向线圈瞬时释放，在线圈周围产生均匀强脉冲磁场，磁场使具有导电性能的外部件的表面产生感应电流以及与线圈磁场方向相反的感生磁场。

本发明利用电磁力实现板料变形可以大幅度提高板料的成形极限，电磁成形最大应变是普通成形3倍。

本发明使用静力学力和动力学组成加载的优越性体现在：节省材料；在只使用一副模具下完成装配；在静载荷条件下减小了作用力；由于缩短了零件的制造时间，减少制造工步，从而提高了劳动生产率；提高了被制造零件的力学性能。电磁成形技术具有加工能量易于精确控制、成形速度快、成形工件精度高、成形模具简单且模具寿命长、设备通用性强等特点。且整个成形过程绿色、环保。现已广泛应用于机械、电子、汽车工业、航空航天、兵器工业等诸多领域，应用前景十分广阔。

附图说明

图1为现有技术中模具中成形的流程图：

图中：左图为弯成90°，右图弯成180°。

图2为现有技术中使用滚轮碾平成形的流程图。