[发明专利]一种基于电磁成形技术的复合波纹管及其成形装置

权利要求书

1.一种电磁成形的复合波纹管成形装置，其特征在于：包括整流器（1）、电阻（2）、开关（3）、电容器（4）、升压变压器（5）、上固定板（6）、固定螺栓（7）、压块（8）、模架（9）、约束模（11）、线圈（12）、下固定板（13）、T形台（14）、梯形孔（15）、排气孔（16）、固定槽（17）、导线孔（18），其中：

上固定板（6）设置固定槽（17），用于连接模架（9），并对模架（9）进行固定，上固定板（6）中间设置一导线孔（18），用于引出线圈的电线，且法兰边缘处有均匀分布的四个通孔，用于固定螺栓的连接；

下固定板（13）边缘处均布四个通孔，用于螺栓的连接固定；

压块（8）中心设置与上固定板（6）相同直径的导线孔（18），用于线圈电线的导入和导出；

金属复合管的约束模组件是由垂直轴线方向截面为半圆形的约束模（11）拼合而成，且每个约束模（11）的凹形槽中具有均匀分布的三个排气孔（16）；约束模（11）可设置若干弧形凹槽；

压块（8）放入上固定板（6）的内圆中，金属复合管（10）放置在T形台（14）上，且处于上固定板（6）和下固定板（13）的内圆中，金属复合管（10）受到压块（8）和T形台（14）的约束，不能进行移动，线圈套在T形台（14）上，金属复合管（10）处于约束模内，在膨胀时约束模具对其进行径向约束；模架（9）夹住约束模（11）并对其进行固定；四个固定螺栓从下固定板底部的四个梯形孔插入，从上固定板（6）法兰边缘处四个通孔中穿出并固定，使上固定板（6）向下压住压块（8）和模架（9），压块（8）对金属复合管（10）和线圈（12）施压；

整流器（1）将经升压变压器（5）升高后电压整流为直流电压，经过电阻后，直流电压对电容器充电，当开关闭合瞬间，电容器对线圈进行放电。

2.根据权利要求1所述的电磁成形的复合波纹管成形装置，其特征在于：用于金属复合管（10）膨胀贴模时，排气孔可及时将约束模与管件之间的气体排出。

3.根据权利要求1所述的电磁成形的复合波纹管成形装置，其特征在于：压块（8）的外径与上固定板（6）的内圆直径相一致，相应的T形台（14）底部外径与下固定板内圆直径一致。

4.根据权利要求1所述的电磁成形的复合波纹管成形装置，其特征在于：线圈采用5mm×7mm矩形紫铜线进行螺旋缠绕，铜线间采用绝缘胶带隔离，铜线外侧涂覆环氧树脂和凝固剂，比例为1:2混合，凝固后外缘车削加工至需要的尺寸。

5.一种利用电磁成形的复合波纹管成形装置加工复合波纹管的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、选取待加工的金属复合波纹管（10）的内管10-2和外管10-1；

步骤2、将选取好的外管10-1套在内管10-2上；

步骤3、将金属复合管（10）放入成形模具中；

步骤4、对交变电压通过升压变压器5进行升压；

步骤5、经过升压变压后，电流通过整流器1后，变为直流电，经过电阻的作用充电回路中电流降低，直流电压对电容器充电；

步骤6、闭合电路开关，使电容放电；感应线圈中电流变化，产生感应磁场，而感应磁场对金属复合管（10）产生作用，使金属复合管（10）内产生感应电流；

步骤7、金属复合管（10）内的感应电流产生次级感应磁场，次级感应磁场与线圈产生的感应磁场在金属复合管内壁处因方向相同，产生磁场压力；

步骤8、线圈（12）处金属复合管（10）的内壁受到磁场压力而发生径向塑性膨胀；由于内管10-2导电性比外管10-1的好，其受到的电磁力比高强度钢管的大，膨胀速度也更快，在膨胀时通过内管10-2的驱动，使外管10-1随内管10-2一起发生膨胀；

步骤9、金属复合管（10）的内管10-2驱动外管10-1一起膨胀时，在约束模的作用下，产生波峰和波谷，成为复合波纹管；

步骤10、膨胀过程结束后，松开固定螺栓，从模具中取出成形后的金属复合波纹管（10）。

6.根据权利要求5所述的利用电磁成形的复合波纹管成形装置加工复合波纹管的方法，金属复合管（10）的内管10-2可选择铝合金，外管10-1可选用薄壁钢管。