哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：脹形用集磁器的實(shí)驗(yàn)研究
2023-08-17【作 者】李春峰;張景輝;趙志衡
【前 言】
電磁成形是利用金屬坯料在脈沖磁場中受磁場力作用而使其變形的一種高速率成形方法。由于電磁成形具有加工量易于精確控制、成形速度快、成形模具簡單及成形工件殘余應(yīng)力低的特點(diǎn)[1]，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車制造、兵器及電子等領(lǐng)域。應(yīng)用電磁成形加工管狀坯料，更能體現(xiàn)其對復(fù)雜形狀零件進(jìn)行高精度加工和復(fù)合加工的特點(diǎn)[2]，大體上可將其分為脹形和縮頸兩種工藝，集磁器是電磁成形中一種常用的輔助配件，在管材加工中得到廣泛應(yīng)用，它用來控制空間的磁通密度，應(yīng)用集磁器可對尺寸較小的部件加工、進(jìn)行不同材質(zhì)管材的連接、大電阻材料成形及管材的無模成形，并能提高成形線圈的使用壽命。國內(nèi)外均有關(guān)于集磁器的作用機(jī)理、應(yīng)用集磁器進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)的文獻(xiàn)報(bào)道[3]。本文設(shè)計(jì)了不同材料、不同結(jié)構(gòu)尺寸的集磁器，通過工藝試驗(yàn)研究其對工件成形的影響，并理論分析成形效果不同的原因。
集磁器一般用鈹青銅、紫銅、鋁等高導(dǎo)電率材料制成，在側(cè)壁上一個(gè)開通的立縫，脹形用集磁器的裝配示意圖如圖1所示。
當(dāng)電流流經(jīng)線圈時(shí)，由于電磁感應(yīng)會(huì)在集磁器上感應(yīng)出由內(nèi)壁流向外壁的感應(yīng)電流（渦流），渦流、線圈電流產(chǎn)生的磁場線性疊加，在集磁器凸臺部分與管坯之間加強(qiáng)，產(chǎn)生局部強(qiáng)磁場；該磁場產(chǎn)生的磁場力，將管坯局部徑向脹開。
【結(jié) 論】
（1）鐵磁材料集磁器的損耗較非鐵磁材料多磁滯損耗項(xiàng)，成形效果明顯低于同尺寸的非鐵磁材料集磁器，不適宜用作集磁器材料。
（2）對于非鐵磁性材料集磁器，相對直徑比越大（體積越?。浶涡Ч胶?，可適當(dāng)增加集磁器的相對直徑比，以獲得更顯著的成形效果。
以下是正文：
