[发明专利]一种轻合金壳体成形件磁脉冲成形装置及方法

权利要求书

1.一种轻合金壳体成形件磁脉冲成形装置，它包括紧固螺栓（1）、螺母（2）、上压板（3）、模具（10）、下压板（12）及匀压线圈，其特征在于：所述匀压线圈为分体式匀压线圈，所述分体式匀压线圈包括分体式匀压线圈外导体（13）和分体式匀压线圈的主线圈（15），所述上压板（3）和下压板（12）由上至下正对设置，分体式匀压线圈外导体（13）和模具（10）由上至下设置在上压板（3）和下压板（12）之间，分体式匀压线圈外导体（13）的下表面设有线圈安装槽，分体式匀压线圈的主线圈（15）的上端设置在分体式匀压线圈外导体（13）的线圈安装槽内，分体式匀压线圈的主线圈（15）与分体式匀压线圈外导体（13）的线圈安装槽相匹配的表面设有耐高压绝缘层，从而实现分体式匀压线圈的主线圈（15）与分体式匀压线圈外导体（13）的线圈安装槽之间的绝缘隔离，模具（10）的成形模腔内的底角为圆角，分体式匀压线圈的主线圈（15）的下端设置在模具（10）的成形模腔内且二者相匹配，模具（10）上沿水平方向和竖直方向均设有与模具（10）的成形模腔相通的排气孔（11），上压板（3）和下压板（12）之间通过紧固螺栓（1）和螺母（2）固定连接。

2.根据权利要求1所述一种轻合金壳体成形件磁脉冲成形装置，其特征在于：所述分体式匀压线圈外导体（13）的线圈安装槽各侧壁的壁厚均相等，分体式匀压线圈外导体（13）的线圈安装槽各侧壁的壁厚均为10mm～15mm。

3.根据权利要求2所述一种轻合金壳体成形件磁脉冲成形装置，其特征在于：所述分体式匀压线圈外导体（13）的线圈安装槽各侧壁的壁厚均为12mm。

4.利用权利要求1所述一种轻合金壳体成形件磁脉冲成形装置实现轻合金壳体件磁脉冲成形方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤一：装配待成形轻合金板材（7）及一体式匀压线圈；

先将所述轻合金壳体件磁脉冲成形装置中的上压板（3）及分体式匀压线圈卸下，将待成形轻合金板材（7）放置于模具（10）的上表面，然后将一体式匀压线圈外导体（4）和一体式匀压线圈的主线圈（5）均置于待成形轻合金板材（7）的上表面，调整一体式匀压线圈的工作部位，使一体式匀压线圈的主线圈（5）与模具（10）的成形模腔（16）相对应，之后，将上压板（3）和下压板（12）用紧固螺栓（1）和螺母（2）固定连接，为第一步放电成形做好准备；

步骤二：第一步放电成形；

将一体式匀压线圈的主线圈（5）作为负载线圈与电磁成形机进行连接，先对电容进行充电，充电完成后，导通高压开关进行放电成形，放电电容为1150μF～1160μF、放电电压为3.0kV～4.0kV，放电的瞬间，与一体式匀压线圈的主线圈（5）接触的待成形轻合金板材（7）产生感应电流，待成形轻合金板材（7）受到电磁力的作用产生变形成为轻合金壳体件（8），等效磁压力大小为7MPa-10MPa；

步骤三：固定分体式匀压线圈；

将上压板（3）和一体式匀压线圈卸下，将分体式匀压线圈的主线圈（15）置于步骤二成形的轻合金壳体件（8）内且二者相匹配，再将分体式匀压线圈外导体（13）的线圈安装槽套设在分体式匀压线圈的主线圈（15）外部，并使分体式匀压线圈外导体（13）的下表面与轻合金壳体件（8）的上表面形成紧密接触，分体式匀压线圈的主线圈（15）外周自带的耐高压绝缘材料在绝缘的同时，用以限定分体式匀压线圈的主线圈（15）的位置，之后，将上压板（3）和下压板（12）用紧固螺栓（1）和螺母（2）固定连接，用以固定模具（10）、上压板（3）、下压板（12）及分体式匀压线圈，为第二步放电成形做好准备；

步骤四：第二步放电成形；

将分体式匀压线圈的主线圈（15）作为负载线圈与电磁成形机进行连接，先对电容进行充电，充电完成后，导通高压开关进行放电成形，放电电容为1150μF～1160μF、放电电压为2.5kV～3.5kV，进行放电，对轻合金壳体件（8）内的底角进行圆角贴模成形，从而完成轻合金壳体成形件的磁脉冲成形。

5.根据权利要求4所述轻合金壳体件磁脉冲成形方法，其特征在于：所述步骤二中，放电电容为1152μF、放电电压为3.5kV，等效磁压力大小为9MPa，所述步骤四中，放电电容为1152μF、放电电压为3kV。