[发明专利]一种磁脉冲顶锻方法及装置

说明书

一种磁脉冲顶锻方法及装置，具有如下步骤：在模具底板上设置顶锻装卡部分，在顶锻装卡部分上固定顶锻试样；在模具底板四角固定固定螺栓，在固定螺栓的中部位置固定冲头导向板；在固定螺栓远离模具底板的端部固定线圈固定板和上压板，上压板一面设置有线圈固定板；线圈固定板上设置有线圈骨架，线圈骨架内设置有平板放电线圈，将平板放电线圈与磁脉冲发生器电气连接，平板放电线圈设置在驱动片正上方；驱动片远离平板放电线圈的一面与运动装置的一端连接，冲头导向板限制运动装置的水平运动，运动装置另一端对顶锻试样进行顶锻。具有常温加工，能量利用率高，成型效率高等优点。

技术领域

本发明具体涉及一种磁脉冲顶锻方法。

本发明还具体涉及一种磁脉冲顶锻装置。

背景技术

顶锻目前主要是检验材料锻压性能的一种标准试验。在室温或热状态下沿试样轴向施加力，将试样顶锻到原始高度的1/3，在切向拉力的作用下会使试样表面裂纹宽度增加，从而检验金属在规定的锻压比下承受顶锻塑性变形的能力并显示金属表面缺陷。亦可利用顶锻工艺简单、快速地生产一些小型零件。

中国发明专利公开说明书CN111220475A，公开日20200602，公开了一种全自动顶锻试验机主机，全自动顶锻试验机主机为四立柱框架结构，包括有上横梁、下横梁、油缸、下压板、上压板、丝杠升降调节驱动机构和位移检测机构；上压板安装在丝杠升降调节驱动机构上；丝杠升降调节驱动机构包括有支架、电机、减速机、丝杠、丝母，电机和减速机安装在支架上，电机的输出轴通过减速机与底部丝杠相连，在丝杠上通过螺纹安装有丝母，上压板固定在丝母上；位移检测机构安装在丝杠升降调节驱动机构。

然而对于一些大尺寸、高强度的材料，必须采用高温顶锻才可完成成形，所述的对比文件中的装置难以实现高效地顶锻，存在着能量利用率低，成形效率低的问题。

因此，需要一种磁脉冲顶锻方法及装置来解决现有技术中存在的对于大尺寸、高强度的材料需要高温顶锻，能量利用率低，成形效率低的问题。

发明内容

本发明提供一种磁脉冲顶锻方法以及使用该方法的一种磁脉冲顶锻装置，具有常温加工，能量利用率高，成型效率高等优点，从而解决现有技术中的不足。

一种磁脉冲顶锻方法，具有如下步骤：

步骤1，在模具底板上设置顶锻装卡部分，在顶锻装卡部分上固定顶锻试样；在模具底板四角固定固定螺栓，在固定螺栓的中部位置固定冲头导向板；在固定螺栓远离模具底板的端部固定线圈固定板和上压板，上压板的一面设置有线圈固定板；

步骤2，所述线圈固定板上设置有线圈骨架，所述线圈骨架内设置有平板放电线圈，将平板放电线圈与磁脉冲发生器电气连接，所述平板放电线圈设置在驱动片正上方；驱动片远离平板放电线圈的一面与运动装置的一端连接，冲头导向板限制运动装置的水平运动，所述运动装置另一端对顶锻试样进行顶锻；

步骤3，接通磁脉冲发生器的电源，对磁脉冲发生器进行充能，然后打开磁脉冲发生器的开关进行放电，磁脉冲发生器产生的高幅值脉冲电流通过平板放电线圈并产生变化磁场，驱动片在变化磁场中产生与平板放电线圈互斥的电磁力，在电磁力的作用下，驱动片带动放大器运动，最终冲头冲击顶锻试样，完成顶锻后断开磁脉冲发生器的开关及电源。

使用恒压或恒流方式对磁脉冲发生器中的电容器组进行充电，当电容器组充至所需电压之后，闭合放电开关，电容器、放电线圈以及系统电阻将形成RLC振荡放电回路。于是平板放电线圈中将会产生高幅值的交变冲击电流，在其周围产生交变磁场，且该磁场会使驱动片中产生感生涡流，进而产生涡流磁场。最终驱动片在变化磁场中产生与平板放电线圈互斥的电磁力，在电磁力的作用下，驱动片带动放大器运动，最终冲头冲击顶锻试样。