一種金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，在板件上放置調(diào)形線圈，其中調(diào)形線圈由內(nèi)外線圈構(gòu)成，調(diào)形時，內(nèi)線圈中通入快速變化的脈沖電流，在金屬板件中感應(yīng)渦流，同時外線圈在感應(yīng)渦流區(qū)域產(chǎn)生垂直于板面的背景軸向磁場，此時渦流與背景軸向磁場共同作用在板件上產(chǎn)生側(cè)向電磁力，通過調(diào)節(jié)線圈形狀、放置位置、放電電流大小和方向，以及放電頻率來調(diào)控電磁力在板件厚度方向上產(chǎn)生特定的分布，此電磁力使金屬板件表皮局部發(fā)生塑性變形。在調(diào)形完成后，會在板件上產(chǎn)生特定的殘余應(yīng)力分布，并發(fā)生相應(yīng)的變形，按照一定規(guī)劃路徑依次放電后，板件便可獲得需要的形狀。本發(fā)明具有應(yīng)力分布調(diào)節(jié)方便靈活、無模成形以及金屬板件表面質(zhì)量好的優(yōu)點。
【專利說明】一種金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬板件成形領(lǐng)域，更具體地，涉及一種金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無模具成形具有無需模具、成形快適合于快速成形，中外學者提出不少方案，例如傳統(tǒng)的旋壓成型、多點成形、數(shù)字漸進成形等，以及目前研究較多的噴丸成形、激光沖擊成形、激光熱應(yīng)力成形等方式。其中傳統(tǒng)的旋壓成型技術(shù)成熟，所用設(shè)備和工具簡單，成本低，但是只能加工對稱零件，零件的疲勞性能不好。多點成形使用高度可調(diào)的基本單元離散連續(xù)曲面以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模具，其具有柔性的特點，適合于快速原型制造等小批量制造，但是其基本單元個數(shù)受限而且不能太小因而其成形精度不高、只能成形相對幾何形狀簡單的零件，并且成形零件表面會存在缺陷，表面質(zhì)量受限。數(shù)字漸進成形是將零件三維形狀沿z軸方向離散，即分解為一系列二維斷面層，使用工具頭在這些二維斷面層上局部進行等高線塑性加工，達到所需要的形狀。數(shù)字化漸進成形具有無須一一對應(yīng)的模具，零件結(jié)果和形狀不受約束的優(yōu)點，但是也存在一些問題:1)成形零件尺寸精度差，而且劃痕嚴重，表面質(zhì)量較差；2)由于工件壓頭在板材上干摩擦滑動，阻力大，易起皺和拉裂；3)成形零件尺寸受模芯結(jié)構(gòu)影響尺寸受限，不能太小。噴丸成形利用高速彈丸撞擊金屬板材表面，使其表面發(fā)生局部塑形變形，導致面內(nèi)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，在此應(yīng)力作用下逐步使板料達到要求的外形，其具有以下特點:1)可加工尺寸大；2)工藝設(shè)備簡單、無需成形模具，只需簡單的夾具，準備周期短，固定投資少；3)成形后工件兩個表面為殘余壓應(yīng)力，利于提高疲勞壽命；4)可對變厚度板料進行成形；5)可成形單曲率和雙曲率的外形。但是其成形機理復雜、影響成形的因素多，其工藝的確定還是需要龐大的實驗數(shù)據(jù)庫和操作經(jīng)驗，另外其表面質(zhì)量差，純噴丸成形變形量小。激光沖擊成形是利用高功率密度、短脈沖的強激光作用于覆蓋在金屬板料表面上的能量轉(zhuǎn)換體，使其氣化電離形成等離子體，產(chǎn)生向金屬內(nèi)部傳播的強沖擊波使材料產(chǎn)生屈服和塑性變形。成形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力改善了零件的抗疲勞性能。激光沖擊成形具有一些顯著特點:1)變形壓力高，作用時間短，應(yīng)變率高，因而變形大、殘余壓應(yīng)力層深；2)選擇激光脈沖能量、激光沖擊軌跡、疊加方式等可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)；3)激光參數(shù)精確可控度，可以預計板料成形輪廓。但是激光沖擊成形在成形前，零件需要鋪設(shè)吸收激光能量的吸收層，而且需要水或玻璃等透明的約束層，另外表面也會留下凹坑，影響表面質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，其目的在于，解決傳統(tǒng)噴丸成形存在的成形能力和表面質(zhì)量差的技術(shù)問題，且具有成形能力強、殘余壓應(yīng)力層深度精確可調(diào)，成形后表面質(zhì)量好的特點。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，包括:[0005](I)將第一內(nèi)線圈和第一外線圈放置在金屬板件的上端面，并將第二內(nèi)線圈和第二外線圈放置在金屬板件的下端面；
[0006](2)將第一內(nèi)線圈和第二內(nèi)線圈串聯(lián)連接，并接入由第一電容器、第一續(xù)流二極管和第一開關(guān)組成的第一電容器式脈沖電源；
[0007](3)將第一外線圈和第二外線圈串聯(lián)連接，并接入由第二電容器、第二續(xù)流二極管和第二開關(guān)組成的第二電容器式脈沖電源；
[0008](4)第二電容器式脈沖電源放電，放電過程中第一外線圈和第二外線圈在金屬板件的調(diào)形區(qū)域中產(chǎn)生背景軸向磁場；
[0009](5)第一電容器式脈沖電源在背景磁場峰值時刻放電，在金屬板件調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)渦流，在感應(yīng)渦流和背景磁場的共同作用下，金屬板件的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生特定的側(cè)向電磁力分布，使金屬板件調(diào)形區(qū)域發(fā)生局部塑性變形，放電完成后，金屬板件的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的變形；
[0010](6)根據(jù)金屬板件的內(nèi)應(yīng)力調(diào)形規(guī)劃的路徑，依次在金屬板件不同位置重復上述步驟(4 )至(5 )，直至金屬板件產(chǎn)生所需形變?yōu)橹埂?br> [0011]優(yōu)選地，當?shù)谝粌?nèi)線圈和第一外線圈的電流方向相反，第二內(nèi)線圈和第二外線圈的電流方向相同時，金屬板件調(diào)形區(qū)域上表面發(fā)生塑性變形并上凸變形，當?shù)谝粌?nèi)線圈和第一外線圈的電流方向相同，第二內(nèi)線圈和第二外線圈的電流方向相反時，金屬板件調(diào)形區(qū)域下表面發(fā)生塑性變形并下凸變形。
[0012]優(yōu)選地，本方法還包括步驟(I)之前，通過彎曲模具將金屬板件預先彎曲。
[0013]優(yōu)選地，第一內(nèi)線圈的電流方向與第一外線圈的電流方向相反，第二內(nèi)線圈的電流方向與第二外線圈的電流方向也相反。
[0014]優(yōu)選地，本方法還包括步驟(I)之前，通過拉伸夾具將金屬板件預先拉伸。
[0015]優(yōu)選地，當?shù)谝粌?nèi)線圈和第一外線圈的電流方向相反，第二內(nèi)線圈和第二外線圈的電流方向相同時，金屬板件調(diào)形區(qū)域上表面發(fā)生塑性變形并上凸變形，當?shù)谝粌?nèi)線圈和第一外線圈的電流方向相同，第二內(nèi)線圈和第二外線圈的電流方向相反時，金屬板件調(diào)形區(qū)域下表面發(fā)生塑性變形并下凸變形。
[0016]按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，包括:
[0017](I)將第一內(nèi)線圈和第一外線圈放置在金屬板件的上端面；
[0018](2)將第一內(nèi)線圈接入由第一電容器、第一續(xù)流二極管和第一開關(guān)組成的第一電容器式脈沖電源；
[0019](3)將第一外線圈接入由第二電容器、第二續(xù)流二極管和第二開關(guān)組成的第二電容器式脈沖電源；
[0020](4)第二電容器式脈沖電源放電，放電過程中第一外線圈在金屬板件的調(diào)形區(qū)域中產(chǎn)生背景軸向磁場；
[0021](5)第一電容器式脈沖電源在背景磁場峰值時刻放電，在金屬板件調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)渦流，在感應(yīng)渦流和背景磁場的共同作用下，金屬板件的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生特定的側(cè)向電磁力分布，使金屬板件調(diào)形區(qū)域發(fā)生局部塑性變形，放電完成后，金屬板件的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的變形；
[0022](6)根據(jù)金屬板件的內(nèi)應(yīng)力調(diào)形規(guī)劃的路徑，依次在金屬板件不同位置重復上述步驟(4)至(5)，直至金屬板件產(chǎn)生所需變形為止。
[0023]優(yōu)選地，本方法還包括步驟(I)之前，將金屬板件固定于基座平臺上的步驟。
[0024]優(yōu)選地，第一內(nèi)線圈的電流方向與第一外線圈的電流方向相反。
[0025]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果:
[0026]1、本發(fā)明中容易通過調(diào)節(jié)線圈形狀和放置位置以及放電電流大小、頻率和大小來調(diào)控電磁力，進而靈活調(diào)控塑性層的深度。
[0027]2、本發(fā)明中對板件表面損害小，因而調(diào)形后其表面質(zhì)量完整。
[0028]3、本發(fā)明中調(diào)形過程中不需要復雜的模具。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法的示意圖。
[0030]圖2內(nèi)線圈和外線圈放電時序配合示意圖。
[0031]圖3是本發(fā)明第一實施方式中截面應(yīng)力分布及分解示意圖。
[0032]圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法的示意圖。
[0033]圖5是本發(fā)明第二實施方式中截面應(yīng)力分布示意圖。
[0034]圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法的示意圖。
[0035]圖7是本發(fā)明第三實施方式中截面應(yīng)力分布及分解示意圖。
[0036]圖8是根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法的示意圖。
[0037]圖9是本發(fā)明第四實施方式中截面應(yīng)力分布及分解示意圖。
【具體實施方式】
[0038]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0039]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式，本發(fā)明金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法包括以下步驟:
[0040](I)將第一內(nèi)線圈I和第一外線圈2放置在金屬板件3的上端面，并將第二內(nèi)線圈4和第二外線圈5放置在金屬板件3的下端面；
[0041](2)將第一內(nèi)線圈I和第二內(nèi)線圈4串聯(lián)連接，并接入由第一電容器14、第一續(xù)流二極管15和第一開關(guān)16組成的第一電容器式脈沖電源6 ；
[0042](3)將第一外線圈2和第二外線圈5串聯(lián)連接，并接入由第二電容器13、第二續(xù)流二極管12和第二開關(guān)11組成的第二電容器式脈沖電源7 ；
[0043](4)第二電容器式脈沖電源7放電,放電過程中第一外線圈2和第二外線圈5在金屬板件3的調(diào)形區(qū)域中產(chǎn)生背景軸向磁場。設(shè)計時外線圈的電感和脈沖電源的電容選擇比較大，因而其電流脈沖寬度寬，保證背景軸向磁場不被工件感應(yīng)屏蔽磁場嚴重抵消；
[0044](5)第一電容器式脈沖電源6在背景磁場峰值時刻放電,在金屬板件3調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)渦流，在感應(yīng)渦流和背景磁場的共同作用下，金屬板件3的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生特定的側(cè)向電磁力分布，使金屬板件3調(diào)形區(qū)域發(fā)生局部塑性變形，放電完成后，金屬板件3的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的變形。設(shè)計時內(nèi)線圈的電感和脈沖電源的電容選擇比較小，因而其脈沖寬度窄，保證工件上感應(yīng)足夠大的渦流。其中當?shù)谝粌?nèi)線圈I和第一外線圈2的電流方向相反，第二內(nèi)線圈4和第二外線圈5的電流方向相同時候，金屬板件3調(diào)形區(qū)域上凸變形；當?shù)谝粌?nèi)線圈I和第一外線圈2的電流方向相同,第二內(nèi)線圈4和第二外線圈5的電流方向相反時，金屬板件3調(diào)形區(qū)域下凹變形；通過調(diào)節(jié)線圈的電流大小和方向可以調(diào)控金屬板件3變形的大小和方向；
[0045](6)根據(jù)金屬板件的內(nèi)應(yīng)力調(diào)形規(guī)劃的路徑，依次在金屬板件3不同位置重復上述步驟(4 )至(5 )，直至金屬板件產(chǎn)生所需形變?yōu)橹埂?br> [0046]內(nèi)外線圈的一種放電電流時序配合見圖2。圖3給出調(diào)形過程中金屬板件3調(diào)形核心區(qū)域截面應(yīng)力分布及應(yīng)力分解示意圖，其具體解釋了第一實施例中金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法的原理。
[0047]如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式，本發(fā)明金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法包括以下步驟:
[0048](I)將金屬板件3固定于基座平臺17上；
[0049](2)將第一內(nèi)線圈I和第一外線圈2放置在金屬板件3的上端面；
[0050](3)將第一內(nèi)線圈I接入由第一電容器14、第一續(xù)流二極管15和第一開關(guān)16組成的第一電容器式脈沖電源6 ；
[0051](4)將第一外線圈2接入由第二電容器13、第二續(xù)流二極管12和第二開關(guān)11組成的第二電容器式脈沖電源7 ;
[0052](5)第二電容器式脈沖電源7放電，放電過程中第一外線圈2在金屬板件3的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生背景軸向磁場。設(shè)計時外線圈的電感和脈沖電源的電容選擇比較大，因而其電流脈沖寬度寬，保證背景軸向磁場不被工件感應(yīng)屏蔽磁場嚴重抵消；
[0053](6)第一電容器式脈沖電源6在背景軸向磁場峰值時刻放電,第一內(nèi)線圈I的電流方向與第一外線圈2的電流方向相反，在金屬板件3的調(diào)形區(qū)域感應(yīng)渦流，在感應(yīng)渦流和背景磁場的共同作用下，金屬板件3的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生特定的側(cè)向電磁力分布，使金屬板件3調(diào)形區(qū)域發(fā)生相應(yīng)的局部塑性變形，放電完成后，金屬板件3的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生微小的上凸變形；設(shè)計時內(nèi)線圈的電感和脈沖電源的電容選擇比較小，因而其脈沖寬度窄，保證工件上感應(yīng)足夠大的渦流；
[0054](7)根據(jù)金屬板件的內(nèi)應(yīng)力調(diào)形規(guī)劃的路徑，依次在金屬板件3不同位置重復上述步驟(5 )至(6 )，直至金屬板件產(chǎn)生所需形變?yōu)橹埂?br> [0055]內(nèi)外線圈的放電時序配合方式與實施例1中相似。圖5給出調(diào)形過程中金屬板件3調(diào)形核心區(qū)域截面應(yīng)力分布示意圖，其具體解釋了第二實施例中金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法的原理。
[0056]如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式，本發(fā)明金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法包括以下步驟:
[0057](I)通過彎曲模具凹模21和凸模22將金屬板件3預先彎曲；預彎曲過程中保證金屬板件3處于彈性范圍內(nèi)；
[0058](2)將第一內(nèi)線圈I和第一外線圈2放置在金屬板件3的上端面，并將第二內(nèi)線圈4和第二外線圈5放置在金屬板件3的下端面；
[0059](3)將第一內(nèi)線圈I和第二內(nèi)線圈4串聯(lián)連接，并接入由第一電容器14、第一續(xù)流二極管15和第一開關(guān)16組成的第一電容器式脈沖電源6 ；
[0060](4)將第一外線圈2和第二外線圈5串聯(lián)連接，并接入由第二電容器13、第二續(xù)流二極管12和第二開關(guān)11組成的第二電容器式脈沖電源7 ；
[0061](5)第二電容器式脈沖電源7放電,放電過程中第一外線圈2和第二外線圈5在金屬板件3的調(diào)形區(qū)域中產(chǎn)生背景軸向磁場。設(shè)計時外線圈的電感和脈沖電源的電容選擇比較大，因而其電流脈沖寬度寬，保證背景軸向磁場不被工件感應(yīng)屏蔽磁場嚴重抵消；
[0062](6)第一電容器式脈沖電源6在背景磁場峰值時刻放電,其中第一內(nèi)線圈的電流方向與第一外線圈的電流方向相反，第二內(nèi)線圈的電流方向與第二外線圈的電流方向也相反，在金屬板件3調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)渦流，在感應(yīng)渦流和背景磁場的共同作用下，金屬板件3的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生特定的側(cè)向電磁力分布，使金屬板件3調(diào)形區(qū)域發(fā)生局部塑性變形，放電完成后，金屬板件3的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生微小的上凸變形；設(shè)計時內(nèi)線圈的電感和脈沖電源的電容選擇比較小，因而其脈沖寬度窄，保證工件上感應(yīng)足夠大的渦流；
[0063](7)根據(jù)金屬板件的內(nèi)應(yīng)力調(diào)形規(guī)劃的路徑，依次在金屬板件3不同位置重復上述步驟(5 )至(6 )，直至金屬板件產(chǎn)生所需形變?yōu)橹埂?br> [0064]內(nèi)外線圈的放電時序配合方式與實施例1中相似。圖7給出調(diào)形過程中金屬板件3調(diào)形核心區(qū)域截面應(yīng)力分布及應(yīng)力分解示意圖，其具體解釋了第三實施例中金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法的原理。
[0065]如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式，本發(fā)明金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法包括以下步驟:
[0066]( I)將金屬板件3預先拉伸；拉伸力控制在金屬板件3彈性范圍內(nèi)；
[0067](2)將第一內(nèi)線圈I和第一外線圈2放置在金屬板件3的上端面，并將第二內(nèi)線圈4和第二外線圈5放置在金屬板件3的下端面；
[0068](3)將第一內(nèi)線圈I和第二內(nèi)線圈4串聯(lián)連接，并接入由第一電容器14、第一續(xù)流二極管15和第一開關(guān)16組成的第一電容器式脈沖電源6 ；
[0069](4)將第一外線圈2和第二外線圈5串聯(lián)連接，并接入由第二電容器13、第二續(xù)流二極管12和第二開關(guān)11組成的第二電容器式脈沖電源7 ；
[0070](5)第二電容器式脈沖電源7放電,放電過程中第一外線圈2和第二外線圈5在金屬板件3的調(diào)形區(qū)域中產(chǎn)生背景軸向磁場；設(shè)計時外線圈的電感和脈沖電源的電容選擇比較大，因而其電流脈沖寬度寬，保證背景軸向磁場不被工件感應(yīng)屏蔽磁場嚴重抵消；
[0071](6)第一電容器式脈沖電源6在背景磁場峰值時刻放電,在金屬板件3調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)渦流，在感應(yīng)渦流和背景磁場的共同作用下，金屬板件3的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生特定的側(cè)向電磁力分布，使金屬板件3調(diào)形區(qū)域發(fā)生局部塑性變形，放電完成后，金屬板件3的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的變形；設(shè)計時內(nèi)線圈的電感和脈沖電源的電容選擇比較小，因而其脈沖寬度窄，保證工件上感應(yīng)足夠大的渦流。其中當?shù)谝粌?nèi)線圈I和第一外線圈2的電流方向相反，第二內(nèi)線圈4和第二外線圈5的電流方向相同時候，金屬板件3調(diào)形區(qū)域上凸變形；當?shù)谝粌?nèi)線圈I和第一外線圈2的電流方向相同,第二內(nèi)線圈4和第二外線圈5的電流方向相反時，金屬板件3調(diào)形區(qū)域下凹變形；通過調(diào)節(jié)線圈的電流大小和方向可以調(diào)控金屬板件3變形的大小和方向；
[0072](7)根據(jù)金屬板件的內(nèi)應(yīng)力調(diào)形規(guī)劃的路徑，依次在金屬板件3不同位置重復上述步驟(5 )至(6 )，直至金屬板件產(chǎn)生所需形變?yōu)橹埂?br> [0073]內(nèi)外線圈的放電時序配合方式與實施例1中相似。圖9給出調(diào)形過程中金屬板件3調(diào)形核心區(qū)域截面應(yīng)力分布及應(yīng)力分解示意圖，其具體解釋了第四實施例中金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法的原理。
[0074]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，其特征在于，包括: (1)將第一內(nèi)線圈和第一外線圈放置在金屬板件的上端面，并將第二內(nèi)線圈和第二外線圈放置在金屬板件的下端面； (2)將第一內(nèi)線圈和第二內(nèi)線圈串聯(lián)連接，并接入由第一電容器、第一續(xù)流二極管和第一開關(guān)組成的第一電容器式脈沖電源； (3)將第一外線圈和第二外線圈串聯(lián)連接，并接入由第二電容器、第二續(xù)流二極管和第二開關(guān)組成的第二電容器式脈沖電源； (4)第二電容器式脈沖電源放電，放電過程中第一外線圈和第二外線圈在金屬板件的調(diào)形區(qū)域中產(chǎn)生背景軸向磁場； (5)第一電容器式脈沖電源在背景磁場峰值時刻放電，在金屬板件調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)渦流，在感應(yīng)渦流和背景磁場的共同作用下，金屬板件的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生特定的側(cè)向電磁力分布，使金屬板件調(diào)形區(qū)域發(fā)生局部塑性變形，放電完成后，金屬板件的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的變形； (6)根據(jù)金屬板件的內(nèi)應(yīng)力調(diào)形規(guī)劃的路徑，依次在金屬板件不同位置重復上述步驟(4)至(5)，直至金屬板件產(chǎn)生所需形變?yōu)橹埂?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，其特征在于，當?shù)谝粌?nèi)線圈和第一外線圈的電流方向相反,第二內(nèi)線圈和第二外線圈的電流方向相同時,金屬板件調(diào)形區(qū)域上表面發(fā)生塑性變形并上凸變形，當?shù)谝粌?nèi)線圈和第一外線圈的電流方向相同，第二內(nèi)線圈和第二外線圈的電流方向相反時，金屬板件調(diào)形區(qū)域下表面發(fā)生塑性變形并下凸變形。
3.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，其特征在于，還包括步驟(1)之前，通過彎曲模具將金屬板件預先彎曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，其特征在于，第一內(nèi)線圈的電流方向與第一外線圈的電流方向相反，第二內(nèi)線圈的電流方向與第二外線圈的電流方向也相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，其特征在于，還包括步驟(1)之前，通過拉伸夾具將金屬板件預先拉伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，其特征在于，當?shù)谝粌?nèi)線圈和第一外線圈的電流方向相反,第二內(nèi)線圈和第二外線圈的電流方向相同時,金屬板件調(diào)形區(qū)域上表面發(fā)生塑性變形并上凸變形，當?shù)谝粌?nèi)線圈和第一外線圈的電流方向相同，第二內(nèi)線圈和第二外線圈的電流方向相反時，金屬板件調(diào)形區(qū)域下表面發(fā)生塑性變形并下凸變形。
7.一種金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，其特征在于，包括: (1)將第一內(nèi)線圈和第一外線圈放置在金屬板件的上端面； (2)將第一內(nèi)線圈接入由第一電容器、第一續(xù)流二極管和第一開關(guān)組成的第一電容器式脈沖電源； (3)將第一外線圈接入由第二電容器、第二續(xù)流二極管和第二開關(guān)組成的第二電容器式脈沖電源； (4)第二電容器式脈沖電源放電，放電過程中第一外線圈在金屬板件的調(diào)形區(qū)域中產(chǎn)生背景軸向磁場； (5)第一電容器式脈沖電源在背景磁場峰值時刻放電，在金屬板件調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)渦流，在感應(yīng)渦流和背景磁場的共同作用下，金屬板件的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生特定的側(cè)向電磁力分布，使金屬板件調(diào)形區(qū)域發(fā)生局部塑性變形，放電完成后，金屬板件的調(diào)形區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的變形； (6)根據(jù)金屬板件的內(nèi)應(yīng)力調(diào)形規(guī)劃的路徑，依次在金屬板件不同位置重復上述步驟(4)至(5)，直至金屬板件產(chǎn)生所需變形為止。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，其特征在于，還包括步驟(1)之前，將金屬板件固定于基座平臺上的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬板件電磁內(nèi)應(yīng)力調(diào)形方法，其特征在于，第一內(nèi)線圈的電流方向與第一外線圈的電流方向相反。
【文檔編號】B21D26/14GK103586324SQ201310528275
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】李亮, 周中玉 申請人:華中科技大學