机械设计与制造：螺线管线圈内径对铝合金管件电磁胀形的影响
2022-03-04【作 者】聂鹏;陈天缘;王哲峰;陶金
【前 言】
电磁成形主要应用电磁感应定律原理，由电磁感应定律可知在变化的电场中会产生变化的磁场，而变化的磁场周围又会激发涡流电场，带电的导体在不断变化的磁场中会受到电磁力的作用，而电磁成形就是以此为动力，将电磁力作用在工件上，使工件发生变形。由于电磁成形过程中，工件变形速度快，时间短，所以能够有效改善材料的塑性行为，并能减小回弹量及残余应力。
目前有关管件电磁成形的研究与应用有很多，其中主要包括管件的胀形与缩径两个方面；文献对管坯电磁胀形磁场特性及磁压力分布进行了研究；文献应用有限元分析的方法进行仿真，并作出了小口径TC4焊接管件端口电磁校形的研究。文献通过运用不间的求解方法，分析了电磁胀形的特点，并用证明了有限元方法最接近实际情况。文献利用有限元软件ANSYS对特定载荷下管坯的变形过程进行了仿真，并对比分析了有集磁器时与无集磁器时对管件缩径成形造成的不同影响，文献提出了改进型电流丝法，实现了线圈电流和工件电磁方的精确求解。由于管筒类零件在各个领城的使用越来越广，铝合金、钛合金、不锈钢等材料的管形零件采用传统的加工方法（如软模、液压、旋压等），成形质量差、成本高，因此电磁成形技术成为这些材料加工的可选方法。
【结 论】
（1）电磁成形技术可以满足对铝合金管件的胀形加工，同时在电磁胀形加工的过程中保证了管件的整体均匀性及圆度，为高速成形加工工艺提供了一条有效的途径。
（2）使用三种不同内径R=11mm，R=9.9mm、R=8.8mm的螺线管线圈进行管件电磁胀形实验中，螺线管线圈内径R=9.9mm时电磁胀形铝合金管件效果最佳，铝合金管件整体变形程度的均匀性及圆度都符合要求。
（3）电磁胀形中螺线管线圈的内径参数同样影响管件的胀形的加工质量，线圈内径过大可能造成管件在贴模时产生回弹，线圈内径过小可能造成电磁力难以使管件贴模。选择合适的螺线管线圈内径，是提高管件胀形加工质量的有效方法之一。
以下是正文：
