機械設計與制造：螺線管線圈內徑對鋁合金管件電磁脹形的影響
2022-03-04【作 者】聶鵬;陳天緣;王哲峰;陶金
【前 言】
電磁成形主要應用電磁感應定律原理，由電磁感應定律可知在變化的電場中會產(chǎn)生變化的磁場，而變化的磁場周圍又會激發(fā)渦流電場，帶電的導體在不斷變化的磁場中會受到電磁力的作用，而電磁成形就是以此為動力，將電磁力作用在工件上，使工件發(fā)生變形。由于電磁成形過程中，工件變形速度快，時間短，所以能夠有效改善材料的塑性行為，并能減小回彈量及殘余應力。
目前有關管件電磁成形的研究與應用有很多，其中主要包括管件的脹形與縮徑兩個方面；文獻對管坯電磁脹形磁場特性及磁壓力分布進行了研究；文獻應用有限元分析的方法進行仿真，并作出了小口徑TC4焊接管件端口電磁校形的研究。文獻通過運用不間的求解方法，分析了電磁脹形的特點，并用證明了有限元方法最接近實際情況。文獻利用有限元軟件ANSYS對特定載荷下管坯的變形過程進行了仿真，并對比分析了有集磁器時與無集磁器時對管件縮徑成形造成的不同影響，文獻提出了改進型電流絲法，實現(xiàn)了線圈電流和工件電磁方的精確求解。由于管筒類零件在各個領城的使用越來越廣，鋁合金、鈦合金、不銹鋼等材料的管形零件采用傳統(tǒng)的加工方法（如軟模、液壓、旋壓等），成形質量差、成本高，因此電磁成形技術成為這些材料加工的可選方法。
【結 論】
（1）電磁成形技術可以滿足對鋁合金管件的脹形加工，同時在電磁脹形加工的過程中保證了管件的整體均勻性及圓度，為高速成形加工工藝提供了一條有效的途徑。
（2）使用三種不同內徑R=11mm，R=9.9mm、R=8.8mm的螺線管線圈進行管件電磁脹形實驗中，螺線管線圈內徑R=9.9mm時電磁脹形鋁合金管件效果最佳，鋁合金管件整體變形程度的均勻性及圓度都符合要求。
（3）電磁脹形中螺線管線圈的內徑參數(shù)同樣影響管件的脹形的加工質量，線圈內徑過大可能造成管件在貼模時產(chǎn)生回彈，線圈內徑過小可能造成電磁力難以使管件貼模。選擇合適的螺線管線圈內徑，是提高管件脹形加工質量的有效方法之一。
以下是正文：
