技术领域
[0001] 本发明属于金属工件成形控制领域，具体涉及一种基于十字形集磁器的板件和管件同时成形方法和装置。
相关背景技术
[0002] 轻量化是航空航天、汽车工业等领域实现节能减排的重要技术手段。电磁成形是一种高速率脉冲成形技术，能大幅改善金属材料成形性能，是解决轻质合金成形困难的有效手段。
[0003] 在电磁成形的过程中，最初由电源输入的能量将发生变化，能量作用于工件上使得工件产生变形，即电能转化为塑形能。电磁成形工艺中，主要的能量损失是线圈发热产生的焦耳热，有研究发现储存于作为脉冲电源的充电电容器中的电能仅部分转变为工件的成形能，工件的塑形能与充电电容器中的电能之比不超过20%，目前的研究中只有极少的对电磁成形能量的研究。
[0004] 期刊《IEEE ACCESS》刊登的论文“Study on the efficiency of Simultaneous Tube Compression and Expansion Electromagnetic Forming”公开了双管件电磁成形方法，能同时为两个管件提供电磁力，并分别发生压缩与胀形的成形效果，且成形效率相较于传统胀形时有极大的提升，该方法不能实现管件与板件的同时成形。公开号为CN105880348B的中国专利“一种高效率板件电磁成形方法及装置” 提供了一种高效率板件电磁成形方法，将待加工的金属板件首尾相连组成多边形电导回路，实现了多个金属板件同时加工，提高了电磁成形效率。然而，该方法仅能实现多板件的同时成形，不能实现管件与板件的同时成形。
[0005] 综上，现有技术中缺乏管件与板件同时成形的电磁成形方法和装置。
具体实施方式
[0022] 实施例的十字形集磁器如图1所示，十字形集磁器2为圆环形状，十字形集磁器包括外凸环2.1、内凸环2.2、上凸环2.3和下凸环2.4，十字形集磁器2设有线圈容腔2.5和放置待成形管件的通孔2.6，十字形集磁器2的侧壁设有狭缝2.7，十字形集磁器2的上凸环用于增大十字形集磁器上端板件的轴向电磁力，十字形集磁器2的下凸环用于增大十字形集磁器下端板件的轴向电磁力，十字形集磁器2的外凸环用于增大十字形集磁器外侧管件的径向电磁力，十字形集磁器2的内凸起环于增大十字形集磁器内侧管件的径向电磁力。如图1所示，将十字形集磁器2分割成上、下部分，以便于放置或取出驱动线圈。
[0023] 基于十字形集磁器的板件和管件同时成形方法，包括以下步骤：步骤1：制作带有线圈容腔的十字形集磁器，线圈容腔中放置驱动线圈；
步骤2：分别在集磁器上、下侧和内、外侧设置并固定待成形工件；
步骤2.1：将待成形管件设置在集磁器内、外侧，并固定；
步骤2.2：将待成形板件设置在集磁器上、下侧，待成形板件的边缘采用压边圈固定；
步骤3：将驱动线圈经放电开关连接到脉冲电源，如图2所示；
步骤4：控制放电开关，对驱动线圈供电，在待成形管件、板件中产生感应涡流而使管件、板件发生变形；
步骤5：分别判断待成形管件、板件是否达到成形规格，若存在未达到成形规格的待成形工件，则取下达到成形规格的工件，对未达到成形规格的工件重复执行步骤3、4，使其达到成形规格。
[0024] 实施例中，脉冲电源的放电脉宽为50μs‑1ms。
[0025] 如图3所示，板件和管件同时成形装置，包括十字形集磁器2、驱动线圈1和脉冲电源，十字形集磁器包括外凸环2.1、内凸环2.2、上凸环2.3和下凸环2.4，十字形集磁器设有线圈容腔2.5和放置待成形管件的通孔2.6，十字形集磁器的侧壁设有狭缝2.7，十字形集磁器的截面为十字形，驱动线圈1放置在线圈容腔2.5中，驱动线圈1经放电开关与脉冲电源连接，如图2所示。
[0026] 实施例中，第一待成形板件5、第二待成形板件6胀形为盆形件。
[0027] 实施例中实现了2个管件和2个板件的同时加工成形。
