[发明专利]基于脉冲电磁力的铝合金空心板件加工方法

权利要求书

1.一种基于脉冲电磁力的铝合金空心板件加工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：选择两块符合所需生产规格的铝合金板件进行退火预处理操作，所述的两块铝合金板件包括上板件和下板件；

步骤2：搭建加工平台：所述的加工平台包括第一线圈组(1)，第一线圈组(1)下方设有第二线圈组(2)，第二线圈组(2)下方设有第三线圈组(3)，第一线圈组(1)和第二线圈组(2)之间用于设置模具和上板件和下板件；

步骤3：选择三组电容器，并组装连接三组脉冲电源发生装置；

步骤4：向第三线圈组(3)通入长脉宽电流，在长脉宽电流的作用下，使铝合金空心板件成形区域产成背景磁场；

当在长脉宽电流达到峰值时，向第二线圈组(2)和第三线圈组(3)通入短脉宽电流进行并联运行，第二线圈组(2)产生的感应涡流与第三线圈组(3)产生的背景磁场共同作用下使下板件受吸引力成形产生空心腔体；

步骤5：在第三线圈组(3)和第二线圈组(2)产的的背景磁场与第一线圈组(1)产生的感应涡流共同作用下，给上板件提供排斥力；

步骤6：上板件边缘受排斥力产生变形，并与下板件边缘碰撞形成封闭区域从而形成封闭的空心铝合金板件；

步骤4中，长脉宽电流由长脉宽电源电路提供，短脉宽电流由短脉宽电源电路提供；通过调节长脉宽电流和短脉宽电流的幅值和频率，从而调节感应涡流与磁场，进一步地调节电磁力的大小与方向；

长脉宽电流和短脉宽电流根据多物理场分析计算公式进行控制：

式中，R是线路电阻，C是放电电容，下脚标f表示长脉宽电源，括号内的s则表示短脉宽电源，两电源形成脉冲电流的方程一致；I_f是成形线圈中的长脉宽电流，U_f0是长脉宽电容器初始电压，U_c是线圈电压，I_e是板件中的感应涡流，L_cf是成形线圈的等效电感，M_f是线圈与板件间的互感；

式中，为轴向洛伦兹力，为径向洛伦兹力；为下板件所受的排斥力，下板件所受的吸引力，为上板件受到的排斥力；为板件上的感应涡流密度，规定顺时针方向为正方向；为轴向磁场分量，为径向磁场分量，规定指向中心为正方向；为长脉宽电流，为短脉宽电流在下板件上形成的感应涡流，为短脉宽电流在上板件上产生的感应涡流；为长脉宽电流在成形区域产生的轴向磁场，和为短脉宽电流在成形区域产生的轴向磁场；t代表时间，t₁为长脉宽电流到达峰值的时刻；

式中，δ为集肤深度，ω为角频率，μ为磁导率，γ为电导系数。