[发明专利]采用双线圈组的金属板件吸引式成形方法

说明书

本发明公开了采用双线圈组的金属板件吸引式成形方法，对成形金属板件边缘施加压力将金属板件固定，控制第一脉冲发生电路，在成形区域产生背景磁场，确定成形过程需要的金属板件中的感应涡流大小，控制第二脉冲发生电路，在第二线圈组中产生短脉宽电流，使得金属板件中产生成形需要的感应涡流，受到向上的洛伦兹力，成形区域向上变形。本发明还公开了一种金属板件成形装置。通过两组线圈组对金属板件的成形进行控制，第一线圈组在成形区域形成背景磁场，第二线圈组在金属板件中产生成形需要的感应涡流，通过第一线圈组、第二线圈组分别对背景磁场、感应涡流进行控制，实现金属板件的高效、精确成形。

技术领域

本发明属于金属成形制造领域，具体涉及一种采用双线圈的金属板件吸引式成形方法及成形装置。

背景技术

轻质合金大量应用于飞机、火箭、汽车等各种高精端产品的制造中，因此对轻质合金的凹痕修复，其目的和意义重大。现有的吸引式板件成形方法包括梯度磁场力法、金属屏法和热成形法。如文献《Pulsed electromagnetic attraction of sheet metals-fundamentals and perspective applications》所示，梯度磁场力法采用基于低频电流的线圈磁化磁性材料制成的金属板件，线圈与工件之间产生较强的梯度磁场力进而实现板件吸引力成形；如文献《Pulsed electromagnetic attraction of nonmagnetic sheetmetals》所示，金属屏法在线圈和金属板件之间增加一块金属良导体，在线圈中通入脉冲电流以在金属导体和板件中产生相同方向的感应涡流，实现吸引力成形；热成形法利用高温气体或液体对板件进行加热，再利用特定工具进行拉拔式成形，如汽车凹痕修复技术，则主要为拉拔式和顶翘式成形。

发明内容

本发明的技术问题是现有的金属板件的成形方法包括梯度磁场力法、金属屏法和热成形法，这些方法效果不理想，效率不高，且成形质量不可控。

本发明的目的是解决上述问题，提供一种采用双线圈的金属板件吸引式成形方法及成形装置，利用第一线圈组在金属板件成形区域产生背景磁场，利用第二线圈组在金属板件成形区域产生感应涡流，使金属板件的成形区域受到向上的洛伦兹力，产生变形，达到金属板件成形的规格。

本发明的技术方案是采用双线圈组的金属板件吸引式成形方法，分别采用第一线圈组、第二线圈组在成形的金属板件的成形区域产生背景磁场和感应涡流，金属板件的成形区域受到向上的洛伦兹力，使成形区域向上变形，金属板件的成形方法包括以下步骤，

步骤1：对金属板件边缘施加压力将金属板件固定，在金属板件上方放置第一线圈组，并将第二线圈组设置在金属板件的成形区域的上方；

步骤2：将第一线圈组连接到第一脉冲发生电路，控制第一脉冲发生电路，在第一线圈组中产生长脉宽电流，在成形区域产生背景磁场；

步骤3：根据背景磁场的大小以及成形金属板件成形规格，确定成形过程需要的金属板件中的感应涡流大小；

步骤4：将第二线圈组连接到第二脉冲发生电路，控制第二脉冲发生电路，在第二线圈组中产生短脉宽电流，使得金属板件中产生成形需要的感应涡流，产生感应涡流的金属板件的成形区域在背景磁场的作用下，受到向上的洛伦兹力，成形区域向上变形；

步骤5：判断步骤4的成形金属板件的成形是否达到金属板件的成形规格；

步骤5.1：若没有达到成形规格，则执行步骤2；

步骤5.2：若达到成形规格，则结束。

采用双线圈组的金属板件吸引式成形方法还包括步骤1之前的对金属板件做退火预处理。

进一步地，成形的金属板件为用于汽车蒙皮的合金板件。

优选地，所述第一脉冲发生电路为电容器组，电容为2880～3200μF。