[发明专利]一种匀压力电磁成形的装置、匀压力线圈及其获取方法

权利要求书

1.一种匀压力电磁成形的装置，其特征在于，包括：导电通道(1)、线圈(2)和工件(3)；

U形导电通道(1)设置在所述线圈(2)的上方包围线圈，所述工件(3)设置在所述线圈(2)的下方，所述工件(3)与所述导电通道(1)形成电流回路；

所述线圈(2)包括：导线(2-1)，环氧板(2-2)和加固材料(2-3)；由所述环氧板(2-2)构成的骨架为所述导线(2-1)提供支撑；所述加固材料(2-3)设置在所述导线(2-1)外侧作为外加固层，用于提供足够的强度；

工作时，受线圈中变化电流的影响，工件与导电通道中感应出了涡流，形成了电流回路；所述导线(2-1)为任意横截面积的紫铜导线；所述加固材料(2-3)沿着导线绕制方向和垂直于导线绕制方向分别进行缠绕加固；

当所述导线(2-1)的厚度小于透入深度时，导线越薄电流密度越大，感应产生的电流密度也越大，所述工件(3)上所受电磁力越大，成形效率更高；

其中，电流在紫铜上的透入深度f为电流频率，μ为磁导率，γ为电导率。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导线(2-1)的横截面积其中，ΔT为紫铜导线最大温升，ρ1为紫铜的电阻率，c为比热容，ρ2为紫铜的质量密度，trise为线圈电流波形第一个上升沿时间，I(t)为线圈电流与时间的关系，t为时间。

3.如权利要求1-2任一项所述的装置，其特征在于，所述加固材料(2-3)为玻璃纤维或柴龙zylon。

4.一种匀压力线圈的获取方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)将环氧板固定在绕线机上；

(2)采用W19环氧树脂，并按照胺的用量phr＝胺当量×环氧值来配置环氧树脂固化剂；其中，phr指每100份树脂所需固化剂的质量份数，胺当量＝胺的相对分子量÷胺中活泼氢的个数，环氧值指100g环氧树脂中所含环氧基团的物质的量；

(3)将紫铜导线按照预先设置的最小匝间距缠绕在环氧轴心上；

(4)将配置好的环氧树脂固化剂涂抹在缠绕好的紫铜导线上；

(5)涂抹完环氧树脂固化剂后，根据仿真时线圈所受最大强度选择加固材料，将加固材料沿着导线绕制方向与垂直于导线绕制方向分别在线圈上均匀的缠绕一层；并在加固材料上均匀的涂抹环氧树脂固化剂，完成一层紫铜导线和两层加固层的绕制；

(6)重复步骤(3)-(5)，完成多层多匝匀压力线圈的绕制。

5.如权利要求4所述的获取方法，其特征在于，所述加固材料为极限强度为4.9GPa的S-2玻璃纤维。

6.一种基于权利要求4所述的获取方法得到的匀压力线圈，包括：导线(2-1)，环氧板(2-2)和加固材料(2-3)；

由所述环氧板(2-2)构成的骨架为所述导线(2-1)提供支撑；所述加固材料(2-3)设置在所述导线(2-1)外侧作为外加固层，用于提供足够的强度；所述导线(2-1)为任意横截面积的紫铜导线。