专利名称：基于电磁辅助成形的零件组装方法及装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及的是一种弯曲金属板技术领域的方法，具体是一种基于电磁辅助成形的零件组装方法及装置。
背景技术：
两个零件外部件和内部件装配结合时，其中一个零件需要弯曲。例如汽车饰面板零件传统的装配方法包括两个阶段如图I左半部分所示先弯曲成形90°，然后如图I右半部分所示再弯曲到180°。现在，弯曲零件装配工序或是在模具中变形，或如图2所示使用滚轮碾平。上述这些方法每一个都有自己优缺点。例如，为了克服零件相对滚轮滑动需要施·加很大的力。此外，在常规设备上不总是能实现碾压的，因为独轮碾压辅助设备建立不平衡径向力，这个力会损坏机床部件。设计和制造装备、碾平工艺需要的长时间、必须采用专机、生产率低下是滚平装配普遍缺点。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号102248059A
公开日2011_11_23，记载了一种多级多向电磁成形方法，该技术采用准稳态电流建立稳定磁场区域，利用脉冲电流在工件中产生感应涡流，感应涡流与脉冲电流间的电磁力驱使工件位于凹模外部的部分向远离凹模的方向变形，而工件位于凹模内部的部分向靠近凹模的方向变形，当凹模内部的部分变形到稳定磁场区域时，稳定磁场与工件中的感应涡流作用驱使工件加速运动贴合凹模，完成成形。但该技术的缺陷在于由于采用“多级多向电磁成形方法”导致电磁成形设备太复杂，难以推广应用。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于电磁辅助成形的零件组装方法及装置，将电磁成形所提供的动载荷与压力机所提供的静载荷巧妙地用于两个零件的成形装配上，摈弃常规的多道工序、多付模具的低效率装配。本发明实施过程中不需更换模具，在一副模具中能够简单方便地实现内部件和外部件的弯曲装配。本发明是通过以下技术方案实现的本发明提供一种基于电磁辅助成形的零件组装方法，通过压力机滑块先对上、下重叠的内、外部件提供静压力使得外部件垂直弯曲90°，然后对外部件的弯曲部分通过向线圈中施加脉冲电流产生磁力的动载荷，通过磁力作用使得外部件表面产生感应电流以及与线圈磁场方向相反的感生磁场，从而产生与线圈相斥的、大于外部件屈服强度电磁力，使其向内部件弯曲45°，最后通过凸模将外部件压向内部件，实现紧密贴合。所述的静压力为作用于内部件和外部件上、下方向的机械作用力。本发明提供一种基于电磁辅助成形的零件组装装置，包括用于限位的静力施力机构和带有磁感应装置的动力施加机构，其中静力施力机构与压机上滑块刚性连接，待组装的内部件和外部件位于静力施力机构中，动力施加机构对称设置于外部件的两侧。
所述的静力施力机构包括凸模套、凸模和顶出杆，其中凸模设置在凸模套内且两者位于内部件的上方，顶出杆位于外部件的下方。所述的凸模和凸模套之间设有弹性组件，以实现工艺结束后的凸模-凸模套分离，同时确保内部件和外部件紧密贴合。所述的弹性组件为气压组件、水压组件或机械弹簧组件。所述的磁感应装置设置于动力施加机构内且正对外部件，磁感应装置的上端与动力施加机构的上平面位于同一平面。所述的磁感应装置包括线圈和充放电电路，其中线圈设置在外部件的两侧，线圈与充放电电路相连，该充放电电路包括升压变压器、整流器、充电电阻、电容器和放电器，其中220V或380V交流电经变频后依次输入升压变压器及整流器进行升压整流后，经
充电电阻转化为高压直流电向电容器充电，当电容器蓄能达到预定值后接通放电器产生强脉冲电流并向线圈瞬时释放，在线圈周围产生均匀强脉冲磁场，磁场使具有导电性能的外部件的表面产生感应电流以及与线圈磁场方向相反的感生磁场。本发明利用电磁力实现板料变形可以大幅度提高板料的成形极限，电磁成形最大应变是普通成形3倍。本发明使用静力学力和动力学组成加载的优越性体现在节省材料；在只使用一副模具下完成装配；在静载荷条件下减小了作用力；由于缩短了零件的制造时间，减少制造工步，从而提高了劳动生产率；提高了被制造零件的力学性能。电磁成形技术具有加工能量易于精确控制、成形速度快、成形工件精度高、成形模具简单且模具寿命长、设备通用性强等特点。且整个成形过程绿色、环保。现已广泛应用于机械、电子、汽车工业、航空航天、兵器工业等诸多领域，应用前景十分广阔。
图I为现有技术中模具中成形的流程图图中左图为弯成90°，右图弯成180°。图2为现有技术中使用滚轮碾平成形的流程图。图3为实施例结构示意图图中a为初始状态示意图；b为使用状态示意图。图4为动力施加机构示意图。图5为图3中局部放大示意图；图中a为外部件初始状态示意图；b为最终状态示意图。图6为本发明与现有技术不同成形方法的主应变比较示意图；图中①为电磁成形法；②为普通成形法。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例I
如图3a和图3b所示，本实施例包括用于限位的静力施力机构I和带有磁感应装置9的动力施力机构2，其中静力施力机构I与压机上滑块刚性连接，待组装的内部件3和外部件4位于静力施力机构I中，动力施力机构2对称设置于外部件4的两侧。所述的静力施力机构I包括凸模套5、凸模6和顶出杆7,其中凸模6设置在凸模套5内且两者位于内部件3的上方，顶出杆7位于外部件4的下方。所述的弹性组件8采用机械弹簧组件实现。如图4所示,所述的磁感应装置9设置于动力施力机构2内且正对外部件4,磁感应装置9的上端与动力施力机构2的上平面位于同一平面。所述的磁感应装置9包括线圈M和充放电电路，其中线圈M设置在外部件4的两侧，线圈M与充放电电路相连，该充放电电路包括升压变压器T、整流器D、充电电阻R、电容器C和放电器k，其中220V或380V交流电经变频后依次输入升压变压器T及整流器 D进行升压整流后，经充电电阻R转化为高压直流电向电容器C充电，当电容器C蓄能达到预定值后接通放电器k产生强脉冲电流并向线圈M瞬时释放，在线圈M周围产生均匀强脉冲磁场，磁场使具有导电性能的外部件的表面产生感应电流以及与线圈M磁场方向相反的感生磁场。所述的电容器C的额定电压20kV，电容量1100 μ F。所述的释放时间为10_3s/次。所述的电源端有高压电容，电容量ΙΙΟΟμ F。如图3和图5所示，将装置装在ΤΖΡ-400型拉伸液压机上，将两块待组装的内部件3和外部件4置入模具中，当拉伸液压机滑块下行时，带动凸模6下行，对内部件3和外部件4施以静力学压力，并把外部件4拉伸成90°后，滑块带动凸模6回程；但由于弹性组件8的弹力作用到凸模6上，使凸模6与凸模套5分离并将内部件3和外部件4压住；此时，磁感应器接通交流电源380ν，产生磁力，使得外部件4两端向内弯曲到45°，断开电源，拉伸液压机滑块下行，带动凸模套5将已弯成45 °外部件4压在内部件3上，实现内部件3和外部件4组合装配。拉伸液压机滑块回程，顶出杆7顶出组合件。这样，完成一个制造周期。随后，再重复该步骤。实现一台压机、一副模具完成工件组装。由于线圈是将电能转化为磁场能使工件变形的重要部件，它的结构设计直接影响工件的成形效果好坏、成形效率的高低、线圈使用寿命的长短。不同成形工艺所采用的线圈的结构千差万别，结合工件变形特点设计合理的线圈是高效应用电磁成形技术的关键所在。线圈的形状不同，坯料各个部分的变形程度也不相同，因为提供给坯料变形所需的电磁力的分布状况是由线圈的结构所决定的。本实施例中的线圈M为平板矩形螺旋线圈结构，中心部位为密绕矩形，匝间距较小，折弯处有圆角过渡；线圈所采用的导线由紫铜玻包线绕制的匀压力线圈，其工作面为平面，适用于平板件的电磁成形。所述的导线采用环氧树脂为主要填料、多乙烯多胺为固化剂、氢氧化铝粉末为强化相调匀浇注而成，浇注后在空气中固化并在烘箱中以80°C的温度保温4个小时，以保证树脂的强度。通过浇注后的线圈能够较好的抵制各匝间的相互作用力和板料的反作用力，在一定程度上提高了线圈的强度延长了线圈的使用寿命。如图6所示，以6061-T4铝合金板材为例，本实施例与现有技术不同成形方法的主应变比较示意，如图中可见，电磁成形最大应变是普通成形3倍，本发明电磁成形能力 及效率高于其它成形方法。
权利要求
1.一种基于电磁辅助成形的零件组装方法，其特征在于，通过压力机滑块先对上、下重叠的内、外部件提供静压力使得外部件垂直弯曲90°，然后对外部件的弯曲部分施加通过向线圈中施加脉冲电流产生磁力的动载荷，通过磁力作用使得外部件表面产生感应电流以及与线圈磁场方向相反的感生磁场，从而产生与线圈相斥的、大于外部件屈服强度电磁力，使其向内部件弯曲45°，最后通过凸模将外部件压向内部件，实现紧密贴合。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征是，所述的静压力为作用于内部件和外部件上、下方向的机械作用力。
3.一种根据权利要求I或2所述方法的零件组装装置，其特征在于，包括用于限位的静力施力机构和带有磁感应装置的动力施加机构，其中静力施力机构与压机上滑块刚性连接，待组装的内部件和外部件位于静力施力机构中，动力施加机构对称设置于外部件的两侧； 所述的磁感应装置包括线圈和充放电电路，其中线圈设置在外部件的两侧，线圈与充放电电路相连，该充放电电路包括升压变压器、整流器、充电电阻、电容器和放电器，其中220V或380V交流电经变频后依次输入升压变压器及整流器进行升压整流后，经充电电阻转化为高压直流电向电容器充电，当电容器蓄能达到预定值后接通放电器产生强脉冲电流并向线圈瞬时释放，在线圈周围产生均匀强脉冲磁场，磁场使具有导电性能的外部件的表面产生感应电流以及与线圈磁场方向相反的感生磁场。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征是，所述的静力施力机构包括凸模套、凸模和顶出杆，其中凸模设置在凸模套内且两者位于内部件的上方，顶出杆位于外部件的下方。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征是，所述的凸模和凸模套之间设有弹性组件，以实现工艺结束后的凸模-凸模套分离，同时确保内部件和外部件紧密贴合。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征是，所述的弹性组件为气压组件、水压组件或机械弹簧组件。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征是，所述的磁感应装置设置于动力施加机构内且正对外部件，磁感应装置的上端与动力施加机构的上平面位于同一平面。
8.根据权利要求3所述的装置，其特征是，所述的电容器的额定电压20kV，电容量ΙΙΟΟμ F。
9.根据权利要求3所述的装置，其特征是，所述的释放时间为10_3s/次。
10.根据权利要求3所述的装置，其特征是，所述的线圈为平板矩形螺旋线圈结构，中心部位为密绕矩形，匝间距较小，折弯处有圆角过渡；线圈所采用的导线由紫铜玻包线绕制的匀压力线圈，其工作面为平面，适用于平板件的电磁成形。
全文摘要
一种弯曲金属板技术领域的基于电磁辅助成形零件组装方法及装置，通过压力机滑块先对上、下重叠的内、外部件提供静压力使得外部件垂直弯曲90°，然后对外部件的弯曲部分施加通过向线圈中施加脉冲电流产生磁力的动载荷，通过磁力作用使得外部件表面产生感应电流以及与线圈磁场方向相反的感生磁场，从而产生与线圈相斥的、大于外部件屈服强度电磁力，使其向内部件弯曲45°，最后通过凸模将外部件压向内部件，实现紧密贴合。本发明利用电磁力辅助成形实现钣金材料变形可以大幅度提高其成形极限，使用静力学力和动力学力组成加载的优越性只用一副模具实现板材组装，可以节省材料；提高模具寿命；缩短零件的制造时间，提高劳动生产率；提高被制造零件的力学性能；更符合绿色环保要求。
文档编号B21D5/06GK102941253SQ20121047605
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者吴振清, 常永明, 吴小清, 朱黎明 申请人:上海桦厦实业有限公司