[发明专利]一种电磁加热式温热板件电磁成形装置及方法

权利要求书

1.一种电磁加热式温热板件电磁成形装置，包括：

加热线圈（1），用于给成形工件（5）加热，

L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3），

环型加热硅钢薄片（4），

高频电源（9），为加热线圈（1）提供交流电流，

成形线圈（2），用于给成形工件（5）提供电磁力，

脉冲电源（8），为成形线圈（2）提供脉冲电流，

温度传感器（6），用于测量成形工件（5）温度，

凹模（7），用于约束成形工件（5）；其特征在于：

多块L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）按照圆周均匀布置，加热线圈（1）、成形线圈（2）依次置于L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）竖边所包围的空间内，在L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）竖边的端部，依次放置环型加热硅钢薄片（4）、成形工件（5）、温度传感器（6）、凹模（7），温度传感器（6）位于成形工件（5）与凹模（7）之间且圆周均匀布置。

2.根据权利要求1所述一种电磁加热式温热板件电磁成形装置，其特征在于：该装置还包括紧贴环型加热硅钢薄片（4）、远离成形工件（5）一侧的环型绝热片（10）；紧贴凹模（7）、靠近成形工件（5）一侧的另一环型绝热片(10)。

3.根据权利要求1所述一种电磁加热式温热板件电磁成形装置，其特征在于：所述加热线圈（1）采用多股直径小于0.3mm的绝缘铜导线绕制而成；成形线圈（2）采用单根绝缘铜线和加固材料间隔绕制而成。

4.根据权利要求1所述一种电磁加热式温热板件电磁成形装置，其特征在于：所述加热线圈（1）的外直径小于等于L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）竖边所包围的空间等效内直径；加热线圈（1）和成形线圈（2）的总高度小于等于L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）竖边的边长。

5.根据权利要求2所述一种电磁加热式温热板件电磁成形装置，其特征在于：所述成形线圈（2）的外直径小于等于环型加热硅钢薄片（4）的内直径。

6.根据权利要求2所述一种电磁加热式温热板件电磁成形装置，其特征在于：所述凹模（7）的外直径、成形工件（5）的外直径、环型加热硅钢薄片（4）的外直径、L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）竖边构成的空间等效外直径相等。

7.根据权利要求2所述一种电磁加热式温热板件电磁成形装置，其特征在于：所述L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）圆周均匀分布，总块数为4-8个；温度传感器（6）位于凹模（7）与成形工件（5）之间且圆周均匀分布，总个数为2-6个。

8.一种电磁加热式温热板件电磁成形方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一，将L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）按照圆周均匀布置，使L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）的竖边平行于对称轴、横边指向对称轴；

第二，将加热线圈（1）、成形线圈（2）依次置于L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）竖边所包围的空间内，加热线圈（1）、成形线圈（2）的轴线与L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）的对称轴共线；

第三，在L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）竖边的端部，依次放置环型加热硅钢薄片（4）、成形工件（5）、温度传感器（6）、凹模（7），环型加热硅钢薄片（4）、成形工件（5）、凹模（7）的轴线与L形状的软磁铁氧体磁芯材料（3）的对称轴共线，温度传感器（6）位于成形工件（5）与凹模（7）之间且圆周均匀布置；

第四，开通高频电源（9）为加热线圈（1）供电，并通过温度传感器（6）测量成形工件（5）的温度；

第五，当成形工件（5）的温度达到预期的成形温度，开通脉冲电源（8）给成形线圈（2）供电，在成形工件（5）中产生感应涡流，成形线圈（2）中的脉冲电流与成形工件（5）中的感应涡流相互作用产生脉冲电磁力，驱动工件加速并实现温热成形。