[发明专利]一种管材电磁胀形成形装置及方法

权利要求书

1.一种管材电磁胀形成形装置，包括脉冲放电电路、模具组件及非等匝间距螺旋管线圈，所述非等匝间距螺旋管线圈设置在所述模具组件上并且其与所述脉冲放电电路相连，以用于使待成形管材实现变径，其特征在于，

所述模具组件包括成形模具，所述成形模具上设有成形内孔，所述成形内孔具有大端和小端；

所述非等匝间距螺旋管线圈置于所述成形模具的成形内孔中，其包括成形线圈，所述成形线圈靠近所述成形内孔小端的一端为导线密绕部，该成形线圈的另一端为导线疏绕部，所述导线密绕部的匝间距小于所述导线疏绕部的匝间距；

进而，所述非等匝间距螺旋管线圈的密绕部置于变径管小变形量区，疏绕部置于变径管大变形量区，利用该线圈密通电后在待成形管材周围产生不均匀的感应磁场，从而形成小变形区电磁力大，大变形区电磁力小的不均匀电磁力场，避免出现管材上端部因结构刚度不足而率先贴膜的现象，在惯性的作用，实现变径管由下到上、依次推进、逐渐连续的贴膜。

2.根据权利要求1所述的一种管材电磁胀形成形装置，其特征在于，所述成形线圈的匝间距呈渐变式变化，即匝间距从一端向另一端呈等差数列变化。

3.根据权利要求1所述的一种管材电磁胀形成形装置，其特征在于，所述成形线圈分为两段，每段的匝间距相等，并且其中一段的匝间距小于另一段的匝间距，匝间距较小的一段的长度与匝间距较大的一段的长度的比值为(1-5)：1。

4.根据权利要求1所述的一种管材电磁胀形成形装置，其特征在于，所述模具组件还包括上模架和下模架，所述成形模具设置于所述上模架和下模架之间。

5.根据权利要求4所述的一种管材电磁胀形成形装置，其特征在于，所述下模架上设置有导柱，所述上模架上设置有与所述导柱配合的导套。

6.根据权利要求4所述的一种管材电磁胀形成形装置，其特征在于，所述上模架上设置有长度可调的配重块，以用于将所述非等匝间距螺旋管线圈压紧在成形模具上。

7.根据权利要求4所述的一种管材电磁胀形成形装置，其特征在于，所述下模架上设置有定位平台，所述定位平台的外侧用于对所述成形模具进行定位，该定位平台的顶部设置有定位凸台，所述非等匝间距螺旋管线圈的底部设置有与所述定位凸台配合的定位槽。

8.根据权利要求1所述的一种管材电磁胀形成形装置，其特征在于，所述非等匝间距螺旋管线圈还包括圆柱支撑体，所述圆柱支撑体的外侧设置有用于容纳所述成形线圈的螺旋凹槽，所述成形线圈缠绕在所述圆柱支撑体上。

9.根据权利要求8所述的一种管材电磁胀形成形装置，其特征在于，所述非等匝间距螺旋管线圈还包括填充在所述圆柱支撑体与所述成形线圈之间的绝缘填充剂。

10.一种采用权利要求1～9中任一所述管材电磁胀形成形装置进行变径管电磁成形的方法，其特征在于，将待成形的管材放入成形模具的成形内孔中，闭合脉冲放电电路开关，脉冲放电电路的电容器组开始放电，在非等匝间距螺旋管线圈中产生脉冲电流从而形成脉冲磁场，进而在管材上感应出与脉冲磁场方向相反涡流，当涡流所产生的洛伦兹力超过管材屈服强度时，管材侧壁发生变形，随后变形的管材与成形模具的内壁接触依次贴膜，进而实现管材的电磁变径成形。