双线圈轴向压缩式管件电磁胀形电磁力分布规律与管件成形性能研究

摘要

三线圈轴向压缩式管件电磁胀形能够实现工件的轴向流动,解决传统管件电磁胀形存在的壁厚减薄问题,但其工装结构复杂、线圈配合困难,导致其实际成形效果并不理想.为了更加简单有效地实现轴向电磁力与径向电磁力双向加载,本文首次提出双线圈轴向压缩式管件电磁胀形方法.该方法仅在管件顶部与底部对称设置驱动线圈,通过分析优化驱动线圈的几何参数及线圈与管件的相对位置,为管件提供合理的电磁力分布.此外,建立管件电磁胀形过程的电磁-结构耦合有限元模型,对比分析单线圈、三线圈和双线圈管件电磁胀形电磁力分布规律与管件成形性能,进一步研究驱动线圈几何参数对电磁力分布和管件壁厚的影响规律.分析结果显示,管件内壁胀形量相同时,因双线圈加载能够产生更大的轴向电磁力,壁厚减薄量较单线圈减小28.2％.显然,双线圈轴向压缩式管件电磁胀形亦能解决管件壁厚减薄的问题,且其工装结构简单、线圈配合容易,具有更加明显的技术优势与应用前景.