[发明专利]一种基于背景磁场下管材的电磁无模成形方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于背景磁场下管材的电磁无模成形方法及装置。本发明提出的装置包括亥姆霍兹线圈系统，支撑杆，上、下支撑板，驱动杆，脉冲放电电路和成形线圈。本发明将背景磁场和脉冲磁场相结合实现了管材(如铝合金管)的电磁均匀胀形。借助高速变形的管材在背景磁场中，因电磁阻尼而形成的不均匀阻力场，阻碍其相应塑性变形区的不均匀流动，使管材不出现局部减薄或胀裂，从而获得塑性流动均匀的合格胀管件。本发明所采用的亥姆霍兹线圈系统可以准确控制背景磁场的输入能量，使管材的最终成形形状得到精准控制，从而避免了传统电磁自由胀形工艺中胀形件尺寸波动大、工艺可重复性差等不足，有利于实现该工艺的批量化、机械化和标准化。

主权项

1.一种管材无模电磁成形方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将成形线圈固定，两端连接脉冲放电电路；(2)将要成形的管材套设在成形线圈外，调整管材位置使之与成形线圈同轴线分布；(3)接通背景磁场产生装置的电源，产生稳定、均匀的背景磁场；调节背景磁场产生装置，使背景磁场只产生在管材外侧；(4)接通脉冲放电电路，使电流通过成形线圈，产生脉冲磁场；待成形管材上将感应出与脉冲磁场方向相反的涡流，在涡流所产生的洛伦兹力的作用下，管材发生高速变形，进入背景磁场区，对该区的背景磁场磁感线产生切割作用，产生相应的感应电流，从而在背景磁场作用下产生与切割方向相反的电磁力，即发生电磁阻尼现象，阻碍了管材因“端部效应”和“集肤效应”而产生的不均匀塑性流动，从而实现电磁无模成形。