平板件电磁成形用线圈的设计

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电磁成形技术在平板毛坯胀形加工中的应用研究

电磁成形技术的研究始于２世纪６年代的美国。随着科学技术的进步和制造业发展的要求，００电磁成形
技术逐渐发展成为制造业中的一种新型的金属塑性加工方法。它利用瞬间的高压脉冲磁场迫使金属产生塑性变形达到成形金属零件的目的。从加工方法上分析，电磁成形加工属于高能效加工的范畴，它可用于完成焊接，翻边，，，成形胀形压缩成形，粉末压实等多种工序，既可以加工管材又可以加工板材。目前，电磁成形技术
围形成均匀脉冲磁场２。工作线圈内不放导电体时，磁力线分布如图２ａ所示；（）当工作线圈内放人金属板件３
时，工作线圈产生的脉冲磁场使金属板件内部产生感应涡流Ｉ，２感应涡流形成感应脉冲磁场４如图２ｂ所示。，（）
在放电瞬间，工作线圈和板件之间的空间，放电磁场与感应磁场方向相同而得到加强，金属板件受到磁场力，当
电磁成形技术在平板毛坯胀形加工中的应用研究
龚冬梅
（皖西学院机电系，安徽六安２７１）３０２
摘要：电磁成形是目前应用最广泛的高能率成形方法之一。它以物理学中的电磁感应定律为理论基础，以独特的加工工艺为技术实施提供方法指导。本文介绍电磁成形技术在平板毛坯胀形加工中的工作原理，分析电磁成形工艺取代传统模具胀形的可能性，并对电磁成形工艺的发展趋势进行了展望。关键词：电磁成形；形；胀平板毛坯中图分类号：７６ＴＧ０文献标识码：Ａ文章编号：０９９３ｌ０６０－０４－０１０－７５２０）５０８３
１２变形特点．
图１平板毛坯胀形图

电磁成形

A
3
二.电磁成形原理及设备
原理
电容和控制开关形成放电回路，瞬时电流通过工作线圈产生强
大的磁场，同时在金属工件中产生感应电流和磁场，在磁场力
的作用下使工件成形。
A
4
原理
电液成形与电磁成形相比，除了放电原件不同外，其余都是相
同的，电液成形的放电原件是水介质中的电极，而电磁成形的
放电原件是空气中的线圈。 A
获取高密度粉末冶金
制品的有效方法。
A
14
五、电磁成形工艺应用及前景应用前景
目前电磁成形工艺在航空航天工业的应用情况好于一般工业。这主要是航空航天工业大量使用铝合金，而电磁成形适合应用于铝合金等高导电性的材料。在其他行业(如汽车行业、仪表行业、玩具行业)中，电磁成形也有非常重要的应用。功能陶瓷电磁粉末压制为电磁成形技术在功能陶瓷行业、敏感元件和传感器行业可开辟广阔的应用前景。
➢毛坯几何形状：感应电流通路。
➢模具：
1）、模膛形状应与成形件相应部分的形状、尺寸相同，并设足够的排气孔；
2）、模具的材料取决于成形零件的形状、厚度和材料的力学性能；
3）、模具选材时，应尽量避免使用导电性能好的材料。
A
8
四、电磁成形工艺设计要点
随着电磁成形技术的不断完善以及电磁成形设备的不断改进和提
高，电磁成形工艺将在众多工业领域得到越来越广泛的应用。
A
15
➢工作线圈：
为满足电磁成形工艺要求，线圈应具备一下特点： 1）、可高效率地把电能转变成毛坯塑性变形功； 2）、具有足够的强度及可考的绝缘性； 3）、适宜的放电频率； 4）、必要的冷却。
➢设备能量
一般可采用下式进行设备能量的估算：

扁平型继电器线圈的设计(二)

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椭圆线圈在平板电磁成形中的应用研究

ＡｂｔａｔＩｌｃｒｍａｎｔｃｆｒｎｓｒｃｎｅｅｔｏｇｅｉｏｍｉｇ，ｔｅｓａｅａｄｄｍｅｓｏｆｔｅｗｏｋｎｏｌｉｃｌｆｅｔｔｅｆｒｅａｔｇｈｈｐｎｉｎｉｎｏｈｒｉｇｃｉｄｒｔｙａｆｃｈｏｃｃｉｅｎ
ｏｈａｔ，ｔｕｆｅｔｔｅｆｒｎｅｕｔｆｈａｔ．Ｉｈｓｔｅｉ，ｔｅｄｓｒｂｔｎｏｈｏｃｃｉｇｏｈａｔｎｔｅｐｒｓｈｓａｆｃｈｏｍｉｇｒｓｌｓｏｅｐｒｓｎｔｉｈｓｓｈｉｔｉｕｉｆｅｆｒｅａｔｎｎｔｅｐｒｔｏｔｗｈｎａｌｐｉｗｏｋｎｏｌｓｕｅｓｇｉｅｈｏｇｈｏｕａｄｄｃｉｎａｄｎｍｅｉａａｃｌｔｎｎｔｉｖｌａｅｎｅｌｔｃｉｒｉｇｃｉｉｓｄｉｖｎｔｒｕｈｔｅｆｒｌｅｕｔｏｎｕｒｃｌｌｕａｉ，ａｄｉｓａｉｍｃｏｄｔｄｂｘｅｉｎｓｅｙｅｐｒｍｅｔ．Ｂｙｃｍｐｒｓｎｗｉｏｎｏｌｈｏｃｕｉｎａｏｔｗｈｎａｌｐｉｏｌｃｎｕｅｓｇｔｏａｉｔｒｕｄｃｉ，ｔｅｃｎｌｓｏｂｕｅｎｅｌｔｃｉａｓｄｉｏ．ｏｈｉｃ
但平板毛坯的电磁成形较之其他成形方法，又
磁场强度分布，前苏联、武汉业大学、鞍山钢铁公司等均有不同程度的研究，而对椭圆线圈的磁场强度分布，目前尚未见过相关报道。本文通过理论推导、数值计算得椭圆线圈的磁场强度分布，进一步得出工件所受磁场力的分布规律，并通过实验进行丁验证；通过与圆形线圈成形工件的比较得出椭圆线圈的适用情况。研究成果

跑道型线圈板料电磁成形磁场分布的调控

第３５卷第２期中国机械工程V o l ．３５㊀N o ．２２０２４年２月C H I N A M E C HA N I C A LE N G I N E E R I N Gp p．３３７Ｇ３４６跑道型线圈板料电磁成形磁场分布的调控唐天宇１,２㊀黄㊀亮１,２㊀徐佳辉１,２㊀孙怡然１,２㊀周㊀巍１,２１．华中科技大学材料科学与工程学院,武汉,４３００７４２．华中科技大学材料成形与模具技术全国重点实验室,武汉,４３００７４摘要:为有效调控跑道型线圈电磁成形过程中合金板料的变形行为,采用实验模拟与理论计算的方法揭示了板料与线圈装配的相对位置对电磁力㊁电流密度㊁变形速度和成形高度的影响规律,推导出线圈中心面空间磁感强度的工程计算模型.随着板料装配时偏置量的增大,电磁成形试样变形区的最大高度差逐渐减小,试样由内低外高转变为外高内低 ;电磁力密度峰值从板料内侧向中心移动.偏置量为２．５~３．０mm 时,两侧高度差存在最小值;偏置量为３．０mm 时,板料的横向变形速度趋近于０,电磁力沿板料中心轴对称分布.基于跑道型线圈磁感强度工程模型推导了磁感强度对称中心区位置与线圈直段半长㊁匝间距㊁中心距及板料装配间隙的关系,确定最佳偏置量为２．２~３．９mm .该结果与模拟实验结果相符合,证实了模型的可靠性.关键词:电磁成形;２２１９铝合金;跑道型线圈;磁场调控中图分类号:T G ３９１D O I :１０．３９６９/j．i s s n ．１００４１３２X．２０２４．０２．０１８开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):R e g u l a t i o n f o rM a g n e t i cF i e l dD i s t r i b u t i o no f S h e e tM e t a l E l e c t r o m a gn e t i c F o r m i n g wi t hT r a c kC o i l T A N G T i a n y u １,２㊀HU A N GL i a n g １,２㊀X UJi a h u i １,２㊀S U N Y i r a n １,２㊀Z HO U W e i １,２１．S c h o o l o fM a t e r i a l sS c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ,H u a z h o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,W u h a n ,４３００７４２．S t a t eK e y L a b o r a t o r y o fM a t e r i a l sP r o c e s s i n g a n dD i e&M o u l dT e c h n o l o g y ,H u a z h o n gU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,W u h a n ,４３００７４A b s t r a c t :I n o r d e r t o e f f e c t i v e l y r e g u l a t i n g t h e d e f o r m a t i o nb e h a v i o r o f a l u m i n u ma l l o y sh e e t i n e Ｇl e c t r o m a g n e t i c f o r m i n g pr o c e s s e s o f t r a c k c o i l ,t h e i n f l u e n c e s o f t h e r e l a t i v e p o s i t i o n o f t h e s h e e tm e t Ｇa l a n d t h e c o i l a s s e m b l y o n t h e e l e c t r o m a g n e t i c f o r c e ,c u r r e n t d e n s i t y ,d e f o r m a t i o n v e l o c i t y an d f o r m Ｇi n g h e i g h tw e r e r e v e a l e db y e x p e r i m e n t a l Ｇs i m u l a t i o n a n d t h e o r e t i c a l c a l c u l a t i o n ．A n e n g i n e e r i n g c a l c u Ｇl a t i o nm o d e l o f t h em a g n e t i c i n d u c t i o n i n t e n s i t yi n c e n t r a l p l a n eo f t h e c o i lw a sd e r i v e d ．W i t ht h e i n Ｇc r e a s e o f t h e o f f s e t i n s h e e t a s s e m b l y ,t h em a x i m u mh e i gh t d i f f e r e n c e o f t h ed e f o r m a t i o nz o n eo f t h e e l e c t r o m a g n e t i c f o r m i n g s p e c i m e n g r a d u a l l y d e c r e a s e s ,a n dt h es p e c i m e nc h a n ge sf r o m l o wi n s i d e a n dh ig ho u t s i d e t ohi g ho u t s i d ea n dl o wi n s i d e ．T h e p e a ke l e c t r o m a g n e t i cf o r c ed e n s i t y mo v e s f r o mt h e i n s i d e o f t h e s h e e tm e t a l t o t h e c e n t e r ．W h e n t h e o f f s e t a m o u n t i s a s ２．５~３．０mm ,t h e r e i s a m i n i m u mv a l u e f o r t h e h e i g h t d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e t w o s i d e s ．W h e n t h e o f f s e t i s a s ３．０mm ,t h e l a t Ｇe r a l d e f o r m a t i o n s p e e do f t h e s h e e tm e t a l t e n d s t ob e ０,a n d t h e e l e c t r o m a g n e t i c f o r c e i s a x i s y mm e t Ｇr i c a l l y d i s t r i b u t e d a l o n g t h e c e n t e r o f t h e s h e e t ．B a s e d o n t h e e n g i n e e r i n g m o d e l o f t h em a gn e t i c i n d u c Ｇt i o n i n t e n s i t y o f t h e t r a c kc o i l s ,t h e r e l a t i o n s h i p a m o n g t h e p o s i t i o no f t h e s y mm e t r i c a l c e n t e r r e gi o n o fm a g n e t i c i n d u c t a n c e a n dt h eh a l f l e n g t ho f t h es t r a i g h t s e c t i o no f t h ec o i l ,t h e t u r ns p a c i n g,t h e c e n t e r d i s t a n c e t h e s h e e t a s s e m b l y c l e a r a n c ew a sd e d u c e d ,a n d t h eo pt i m a l o f f s e t i s a s ２．２~３．９mm．T h i s r e s u l t sa r ec o n s i s t e n tw i t ht h es i m u l a t i o ne x p e r i m e n t a lo n e sa n dc o n f i r mt h er e l i a b i l i t y o f t h e m o d e l ．K e y wo r d s :e l e c t r o m a g n e t i c f o r m i n g ;２２１９a l u m i n u ma l l o y ;t r a c kc o i l ;m a g n e t i c f i e l d r e g u l a t i o n 收稿日期:２０２３０４２１基金项目:国家自然科学基金(５１９７５２２９);湖北省重点研发计划(２０２０B A B １３９);武汉市应用基础前沿项目(２０２００１０６０１０１２１７８)０㊀引言当前,轻质合金室温下难成形的特性,以及传统冲压工艺中易出现的拉裂㊁起皱等缺陷极大限制了铝合金等轻质板材在精密制造领域的应用[１Ｇ２].电磁成形技术作为一种高速成形技术,利用脉冲电流在线圈周围产生的瞬变磁场使导电工件表面产生感应电流,将产生的电磁力代替传统机械力来驱动金属板材进行高速成形.相较于传统的成形工艺,电磁成形工艺具有成形快㊁精度７３３高㊁可提高金属材料的室温加工性等一系列优势[３Ｇ６].由于电磁成形过程的复杂性,电磁场在材料微观结构中的作用原理及电磁力的柔性控制加载等基础性问题尚未完全解决,其中,电磁体积力对材料高速率变形中的流动行为及性能影响是首先需要解决的一个问题.成形目标及材料不一导致目前未归纳出统一规律,制约了电磁成形技术的工程应用与发展[７Ｇ９].为揭示电磁成形过程中材料塑变流动的规律,许多学者通过电磁成形基础实验研究了材料高应变率下的宏微观特性.跑道型线圈因其作用区域广㊁输入能量低㊁线圈服役寿命长等特点而被广泛使用[１０].S U等[１１]对２２１９ＧO铝合金板料进行了电磁成形与电磁间接高速变形的实验,通过分析成形载荷变化历程及应变率历程,证实了惯性效应是高速变形中提高材料成形性的主要原因.徐佳辉等[１２Ｇ１３]采用跑道型线圈对２１９５铝合金进行脉冲电磁处理,发现电磁脉冲处理后的预拉伸试样内部位错密度降低㊁分布均匀性得到改善.肖昂等[１４Ｇ１５]通过跑道型线圈对比了不同初始状态下的１０６０铝合金的电磁成形性能,发现加工硬化态材料的成形性能提升比退火态的更为显著.X U等[１６Ｇ１７]利用跑道型线圈对A Z３１镁合金薄板进行电磁拉伸实验发现,相比于准静态拉伸,镁合金板材在脉冲磁场作用下的成形极限得到加强,且试样放置位置影响其最终的成形对称性.C U I等[１８]基于顺序耦合仿真和实验,分析了跑道型线圈与板料位置关系不同时的电磁力与电流密度的分布规律,通过实验调试初步确定了宽度方向成形均匀时的最佳板料位置.通过分析上述研究可知,跑道型线圈在脉冲磁场作用下的材料高速率变形过程中发挥了重要作用,但由于跑道型线圈结构的特殊性,缺乏深入研究线圈的磁场分布特性及结构对材料变形行为的影响.有学者通过解析法和数值分析方法建立了螺线管线圈和平板螺旋线圈的磁场及电磁力的分布公式,并通过实验进行了验证[１９Ｇ２２].基于跑道型线圈的电磁成形中,目前仅通过实验试错法调整跑道型线圈结构及位置来控制板料电磁成形中变形的均匀性.然而线圈工件结构发生变化必须重新调试,这大大限制了跑道型线圈在电磁成形基础实验中的效率及在其他领域的应用.据此,本文基于电磁成形实验和数值模拟分析,通过改变跑道型线圈和板料的相对位置来控制板材变形过程,得到变形均匀的电磁成形件;根据跑道型线圈结构特征,建立工程简化模型,并基于楞次定律和电磁感应理论,推导了跑道型线圈中心平面空间磁感强度的计算模型.该模型的预测结果与实验结果相吻合,揭示了线圈结构对感应磁场对称中心区位置的影响规律.１㊀材料与方法１．１㊀实验材料电磁成形所用材料为２２１９ＧO(退火态),跑道型线圈由T２紫铜绕制,电磁成形所用模具材料为４５钢,表１㊁表２所示分别为材料成分的质量分数与力学性能参数.电磁成形㊁单向拉伸试验所用试样的厚度为１．５mm和２．０mm,试样长度方向与板料轧制方向(R D)一致.在室温下进行２２１９ＧO铝合金的单向成形实验,得到图１所示的真应力应变曲线.电磁成形实验所用板料尺寸如图２所示.表１㊀２２１９ＧO铝合金材料成分的质量分数T a b．１㊀C h e m i c a l c o m p o s i t i o no f２２１９ＧOa l u m i n u ma l l o y m a t e r i a l元素质量分数(％)元素质量分数(％) w(C u)６．２０w(Z r)０．１５w(M n)０．３０w(V)０．０８w(T i)０．０６w(A l)余量表２㊀材料性能参数T a b．２㊀M a t e r i a l pe rf o r m a n c e p a r a m e t e r s跑道型线圈成形板料模具材料T２紫铜２２１９铝合金４５钢密度(k g/m３)８４９０２８３０７８５０电导率(S/m)５．８６９ˑ１０７２．５０６ˑ１０７泊松比０．３１０．３０．３３屈服强度(M P a)６２６９．５５０７弹性模量(G P a)９７７３２１１图１㊀２２１９ＧO铝合金室温拉伸试验的真应力应变曲线F i g．１㊀T h e t r u e s t r e s sＧs t r a i n c u r v e o f２２１９ＧOa l u m i n u ma l l o y t e n s i l e t e s t a t r o o mt e m p e r a t u r e １．２㊀设备与工装电磁成形实验的设备型号为HM FＧ３０/２１３Ｇ１５０,设备参数如表３所示.为确保电磁成形过程中板料达到一定变形量且不发生断裂,根据预实验结果,最终选择电容器组为８模块(１０６．５μF),在放电电压１０k V的条件下进行实验.８３３中国机械工程第３５卷第２期２０２４年２月图２㊀电磁成形板料尺寸F i g．２㊀E l e c t r o m a g n e t i c f o r m i n g s h e e t s i z e表３㊀电磁成形模型的结构尺寸T a b．３㊀S t r u c t u r a l d i m e n s i o n s o f e l e c t r o m a g n e t i ct e n s i l em o d e l mm 名称数值名称数值线圈直段半长m８０板料厚度t１．５线圈截面高度k６板料宽度b２０匝间距S５线圈板料间隙δ２线圈中心间距W２３㊀㊀针对电磁成形设计的工装模型内部结构如图３a所示,线圈采用环氧树脂板封装来保证强度,铝合金板料利用定位销定位,并通过垫片来约束其变形范围.图３b展示了电磁成形模具整体装配后的效果,通过销钉定位板料后,利用螺栓紧固上下模板.为便于调整线圈位置,环氧板上开孔留有一定余量与螺栓形成间隙配合.(a)工装数模结构(b)整体实验装配图３㊀电磁成形实验工装F i g．３㊀E l e c t r o m a g n e t i c t e n s i l e t e s t t o o l i n g １．３㊀有限元模型建立基于跑道型线圈的铝合金电磁成形是高速率成形,其数值计算涉及电磁场与结构场的耦合求解.笔者采用L SＧD Y N A数值模拟软件对铝合金电磁成形过程进行模拟,采用顺序耦合法求解模型,以确保在每个时间步迭代过程中都考虑时间和结构变形对工件表面电磁力的影响.为提高模拟精度及计算效率,只保留约束板料的部件,建立图４所示的有限元模型.为便于后文分析,将板料下表面中心定义为Q点,将跑道型线圈右侧上表面中心定义为P点,各结构的尺寸见表３,所有结构的尺寸若无特别说明,在后续理论计算中保持不变.板料在电磁成形过程中的应变速率为准静态条件下的几十万倍,因此,本文采用考虑应变率的C o w p e rＧS y m b o l s本构模型[２３]:σ＝σe[１＋(ε p)]h(１)式中,σe为单向拉伸试验获得的准静态流动应力;p㊁h为应变率相关系数,p＝６５００s－１,h＝０．２５[２４].(a)模型三维图(b)模型几何标注图图４㊀电磁成形有限元模型F i g．４㊀F i n i t e e l e m e n tm o d e l o f e l e c t r o m a g n e t i c t e n s i o n为确保模型的准确性,参考Z HU等[２５]的实验方法测得相同工况下的放电系统电容㊁电感与电阻,计算目标放电电压下的电流并将其输入到模型.跑道型线圈通过环氧树脂封装,因此设置为刚体,认为其不发生变形.１．４㊀数值模型验证图５为用于数值模型验证的装置示意图,在相同放电参数及结构参数下,开展数值模拟与电磁成形实验.对比实验和模拟的工件变形区中心截面轮廓的成形高度,以测量值和模拟值的平均相对误差为评判标准,分析数值模型的合理性.电磁成形放电实验主要包括两个过程,首先,闭合充电回路开关S２,充电电源对电容器充电到预设电压;然后,断开开关S２,闭合放电回路开关S１,电容器通过线圈在空间产生瞬变电磁场,实现对板料的成形.如图６所示,模拟值与测量值的平均相对误差为３．６６％(低于５％),在可接受范围内,证实所建立的数值模型具有可靠性.９３３跑道型线圈板料电磁成形磁场分布的调控唐天宇㊀黄㊀亮㊀徐佳辉等图５㊀数值模型验证装置F i g．５㊀N u m e r i c a lm o d e l v a l i d a t i o nd e v i ce 图６㊀数值模型与实验的结果F i g ．６㊀R e s u l t s o f n u m e r i c a lm o d e l a n d e x pe r i m e n t ２㊀结果分析与讨论２．１㊀线圈板料平面相对位置的影响板料在电磁成形过程中的变形主要受空间电磁力影响,通过调节板料与线圈的相对位置可直接改变板料周围电磁力的分布,得到不同的成形结果.为探究线圈位置对电磁成形后试样整体均匀性的影响,模拟板料与跑道型线圈在的不同偏置量Δ(X 轴正向)处的电磁成形,得到板料变形区的位移,如图７所示.如图７a 所示,板料偏置量为０即线圈单侧中心与板料中心对齐时,电磁成形区域产生非对称变形,板料外侧(远离线圈中心一侧)的变形量明显大于内侧,且两侧变形的最大位移差出现在变形区中部.由图７b ㊁图７c 可知,随着板料偏置量的增大,板料两侧的高度差减小,板料变形更均匀.这是由于跑道型线圈在单侧空间中产生的磁场分布不均匀,导致靠近线圈中心区域的磁场强度显著下降.平板螺旋线圈实验也观测到同样的现象,即板料只在靠近线圈外侧时才能获得均匀分布的电磁力[２６].偏置量Δ＝３mm 的模拟结果呈现出对称的变形.图８展示了电磁成形实验得到的试样,实验结果与仿真规律一致,进一步说明线圈与板料的相对位置影响板料变形的对称性.不同偏置量下试样(a)偏置量Δ＝０(b)偏置量Δ＝１mm (c)偏置量Δ＝２mm (d)偏置量Δ＝３mm 图７㊀板料在不同偏置量的变形区位移模拟结果F i g ．７㊀S i m u l a t i o n r e s u l t s o f d e f o r m a t i o n z o n e d i s pl a c e m e n t o f s h e e tm e t a l a t d i f f e r e n t o f f s e t s中部两侧的高度差如图９所示,随着板料偏置量的增大,高度差逐渐减小;偏置量Δ＝３m m 时,试样由外侧高㊁内侧低转变为内侧高㊁外侧低 ,这说明板料偏置量Δ在２m m 到３m m 之间存在一个可令电磁成形两侧高度相同试样的临界值.图８㊀板料在不同偏置量的电磁成形实验结果F i g ．８㊀E l e c t r o m a gn e t i c t e n s i l e t e s t r e s u l t s o f s h e e t m e t a l a t d i f f e r e n t o f f s e t s２．２㊀板料电磁力空间分布特性电磁成形过程中,变形区电磁力的分布形式直接决定了板料的变形行为.为进一步探究线圈与板料的相对位置对电磁力分布的影响,在成形变形初期,以板料中心Q 为原点,提取板料变形０４３中国机械工程第３５卷第２期２０２４年２月图９㊀不同偏置量实验所得成形试样的高度F i g．９㊀T e n s i l e s p e c i m e nh e i g h t o b t a i n e d f r o md i f fe r e n t of f s e t s区下表面各单元在垂直板料方向上的电磁力密度,如图１０所示.根据图１０b中的电磁力分布可知,跑道型线圈与板料未发生偏置时,板料表面电磁力密度未出现峰值区域,且电磁力密度从线圈中心侧沿着板料宽度负方向不断增大,但x＜－５mm范围内的电磁力密度增幅变小.从图１０c~图１０e中的电磁力分布可知,电磁力密度在板料长度方向上的分布较为均匀,在宽度方向上的波动较大;板料偏置量Δȡ１mm时,板料变形区域在某一宽度距离存在电磁力峰值,且该峰值点位置不断向板料中心靠拢;偏置量Δ＝３mm时,电磁力密度沿着板料宽度中心大致呈对称分布,且板料内侧边缘的电磁力密度略大于外侧,这与实验中检测到试样中部内侧高㊁外侧低的现象相符.电磁成形过程中,材料受到的电磁力大小不仅受磁感强度影响,还与自身感应电流相关.如图１１所示,由于感应电流的边缘效应,电流在靠近板料外侧边缘处聚集 ,对电磁力起到正贡献.电流密度在外侧的聚集抵消了部分磁场沿线圈外侧衰减时对电磁力的负贡献,这解释了图１０b中的电磁力未出现峰值点的原因.图１０c㊁图１０d也有同样的规律,即在靠近板料宽度两侧处,电磁力出现骤升或衰减变缓等现象,这与图１１b㊁图１１c中的电流密度分布相符.板料在宽度方向上受到的横向电磁力也会影响变形行为,而板料的变形速度和位移大小能很好地反映电磁力的分布.板料宽度方向上的速度分布如图１２所示,偏置量Δ＝０时,板料获得较大的横向速度(指向线圈内侧);随着偏置量的增大,速度减小,偏置量Δ＝２mm时,板料外侧出现反向速度分量;Δ＝３mm时,板料横向变形速度骤降,且呈现出一定的对称性.这说明小偏置(a)位置关系(b)偏置量Δ＝０(c)偏置量Δ＝１mm(d)偏置量Δ＝２mm(e)偏置量Δ＝３mm图１０㊀不同偏置量的板料表面电磁力分布特性F i g．１０㊀D i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f e l e c t r o m a g n e t i cf o r c e o n s h e e tm e t a l s u r f a c e a t d i f f e r e n t o f f s e t s 量下的电磁力在横向上的矢量和不为０,且偏置量Δ在３mm附近存在一个临界值,使电磁力在横向上达到平衡.图１３中的位移曲线进一步证实,板料在横向电磁力作用下产生沿板料内侧的横向位移,且随着偏置量的增大,位移量逐渐减小,偏置量Δ＝３mm时,横向位移趋近于０.综合上述分析,通过改变线圈与板料的相对位置可１４３跑道型线圈板料电磁成形磁场分布的调控唐天宇㊀黄㊀亮㊀徐佳辉等(a)偏置量Δ＝０(b)偏置量Δ＝１mm(c)偏置量Δ＝２mm(d)偏置量Δ＝３mm图１１㊀不同偏置量的板料感应电流密度分布F i g．１１㊀D i s t r i b u t i o no f i n d u c e d c u r r e n t d e n s i t y o f s h e e tm e t a l a t d i f f e r e n t o f f s e t s(a)偏置量Δ＝０㊀㊀㊀(b)偏置量Δ＝１mm(c)偏置量Δ＝２mm㊀(d)偏置量Δ＝３mm图１２㊀不同偏置量的板料横向速度分布F i g．１２㊀D i s t r i b u t i o no f l a t e r a l v e l o c i t y f o r s h e e tm e t a l a t d i f f e r e n t o f f s e t s有效调控电磁成形过程中的材料变形;板料偏置量Δ＝３mm时,可得变形对称的电磁成形试样.２．３㊀跑道型线圈磁感强度数学模型２．３．１㊀工程简化模型为揭示电磁成形实验中板料出现非对称变形图１３㊀不同偏置量的板料中心横向位移F i g．１３㊀D i s t r i b u t i o no f l a t e r a l d i s p l a c e m e n t f o r s h e e tm e t a l c e n t e r a t d i f f e r e n t o f f s e t s的原因,分析了宽度方向上不同偏置量处磁感强度的分布特性;提出了与线圈结构及工装位置相关的磁感强度计算模型,并对模型的可靠性进行了验证.矩形截面的导线绕制方便且能保证较高的线圈强度,为便于分析跑道型线圈在电磁成形中的磁感强度空间分布特性,对矩形截面跑道型线圈结构及内部电流进行简化,简化的计算模型如图１４所示.对跑道型线圈磁感强度的计算模型作三点假设:①忽略线圈放电过程中的能量损耗及电流聚集效应,即各匝线圈中各截面的电流大小相等且均匀分布;②只计算线圈体外部的空间磁感强度,将各匝线圈中的体电流简化为过截面形心的线电流;③跑道型线圈的直弯比(弯曲段长度与直段长度的比值)不超过０．２,根据毕萨定理[２７],忽略线圈弯曲段电流对磁场影响.图１４㊀工程简化模型F i g．１４㊀S i m p l i f i e d e n g i n e e r i n g m o d e l ２．３．２㊀磁场模型推导基于上述简化模型可得,跑道型线圈空间中某点的磁感强度可等效为多条有限长的平行直导线在该点空间磁场的累加.同时,由电磁学理论易知,峰值磁感强度出现在线圈直段中心处的平面(该平面法向与电流流向相同).因此,本文磁场模型以中心平面为基准对空间个点磁感应强度进行推导.首先,建立图１５所示的磁场坐标系模型,推导任意点E(x i,y i)处单根直导线在其中２４３中国机械工程第３５卷第２期２０２４年２月图１５㊀磁场坐标系模型F i g ．１５㊀M a g n e t i c f i e l d c o o r d i n a t e s ys t e m m o d e l 心面上任意一点O (x ０,y ０)产生的磁感应强度.结合右手定则和毕萨定理[２７],可得２m 长直导线中心面空间上任意一点O 的磁感应强度:B i ＝I μ０２πRm R ２＋m２(２)R ２＝(x ０－x i )２＋(y ０－yi )２(３)式中,B i 为单根导线在O 点产生的总磁感强度;i 为直导线编号,i ＝１,２,３, ,１０;I 为通电电流;m 为线圈直道段半长;μ０为真空磁导率;R 为导线中心处E 到激发点O 的距离.将总磁感强度分别按图１５沿线圈长度和宽度方向进行分解,并联立式(２)㊁式(３)可得B r i ＝B is i n θ＝I μ０|y ０－y １|２πR ２m R ２＋m ２B n i ＝B i c o s θ＝I μ０|x ０－x １|２πR ２m R ２＋m ２üþýïïïï(４)式中,B r i ㊁B n i 分别为O 点线圈宽度和高度方向的磁场分量;θ为E O 与参考X 轴的夹角,θɪ(０ʎ,９０ʎ].对跑道线圈而言,板料变形区域位于跑道线圈直道中间段,变形区长度相对跑道线圈直道段较短,所以在线圈长度方向上可以近似认为磁场强度不变,磁场强度变化集中在宽度方向,图１１所示的电流密度分布结果具有该特点.因此本模型推导的公式针对板料在X 方向即线圈宽度方向上变化的计算.在单根直导线磁感强度模型的基础上,通过叠加原理,并根据图１４所示的几何模型位置关系,计算多组平行直导线中心面空间上任意点O 的磁感应强度:B O ＝ð１０i ＝１B i ＝ð１０i ＝１I μ０２πR ２mR ２＋m ２B r O ＝ð１０i ＝１B r i ＝ð１０i ＝１I μ０|y ０－y １|２πR ２m R ２＋m ２B n O ＝ð１０i ＝１B n i ＝ð１０i ＝１I μ０|x ０－x １|２πR ２m R ２＋m ２üþýïïïïïïïï(５)式中,B O ㊁B r O ㊁B n O 分别为点O 的总磁感强度,以及磁感强度在宽度方向和高度方向的分量.O 点与金属板料下表面中心重合时,可得到如下几何关系:y ０－yi ＝k /２＋δ㊀㊀i ＝１,２, ,１０(６)㊀㊀x ０－x i ＝㊀W ʃΔ＋q S ㊀㊀i ＝１,２, ,５;q ＝２,３, ,６q S ʃΔi ＝６,７, ,１０;q ＝０,１,２{(７)式中,W 为跑道型线圈中心距;k ㊁S 分别为线圈截面高度和宽度.联立式(５)~式(７)可得板材下表面中心处的磁感强度,且板料下表面的磁感强度主要取决于跑道型线圈各结构的尺寸及线圈和板料的间隙.２．３．３㊀磁场中心偏置量计算理想条件下,要在电磁成形过程中实现板料的均匀变形,需让电磁力沿板料下表面的几何中心对称分布.较高的放电频率下,可忽略磁渗透,则磁压力与磁场之间关系式可以简化为[２７]P ＝B ２２μ０(８)式中,P 为产生的磁压力;B 为空间磁感应强度.由式(８)可知,板料所受电磁力P 与磁感应强度B 的平方成正比.寻找磁场对称中心区间,确定板材中心位置的最佳偏置量Δc .跑道型线圈空间磁场公式涉及的变量过多,难以通过简化推导来确定中心点偏置量的解析表达式.为进一步探究不同因素对对称中心区位置的影响规律,结合式(５),通过控制变量法,利用MA T L A B 软件编写相应的计算程序,采用散点取值计算磁感应强度分量,得到磁场对称中心的偏置量范围,以该范围内的偏置量中值为磁场对称的偏置量,绘出不同因素下磁场对称中心的偏置量,如图１６所示.由图１６可知,在放电条件一定的情况下,电磁成形过程中,空间磁感强度对称中心的位置主要取决于线圈的中心距㊁匝间距㊁线圈与板料之间的装配高度差.其他条件一定的情况下,线圈中心距增大时,磁场对称中心区的偏置量不断减小;中心距超过３０m m 时,继续增加中心距离对对称中心区位置的影响较小.跑道型线圈直道段的电流方向相反,磁场对称中心点在直道段半宽靠外侧的位置.中心距增大时,两侧直段线圈间的相互干扰减小,磁场对称中心区向线圈心部偏移.由图１６b 可知线圈直道段半长对对称中心区位置几乎无影响.根据线圈环氧树脂最小封装厚度及导线规格,通常有k ＞２m m ,δ＞２m m ,因此δ＋k /２＞３m m ,根据图１６c ㊁图１６d 可知线圈的匝间距和高度差与磁场对称中心区偏置量近似线性相关.实际应用中,综合上述变化规律,可将各因素对对称中心区偏置量的影响归纳成工程关系模３４３跑道型线圈板料电磁成形磁场分布的调控唐天宇㊀黄㊀亮㊀徐佳辉等(a)线圈中心距对对称中心区影响(b)线圈直道半长对对称中心区影响(c)线圈匝间距对对称中心区影响(d)线圈中心与板料高度差对对称中心区影响图１６㊀不同因素对磁感强度中心区位置的影响F i g．１６㊀E f f e c t o f d i f f e r e n t f a c t o r s o n t h e p o s i t i o no ft h e c e n t e r r e g i o no fm a g n e t i c i n d u c t a n c e型,其中,中心距对对称中心区偏置量影响为衰减指数型:Δc＝w０＋w１e x p(－W w２)(９)线圈直道段半长视为无影响,线圈的匝间距与对称中心区偏置量为正相关线性:Δc＝s０＋s１S(１０)高度差与对称中心区偏置量为正相关线性:Δc＝D０＋D１(δ＋k２)(１１)式(９)~式(１１)中的常量w０＝０．９９１５８m m,w１＝５．３５３３７m m,w２＝２８．１７５３２m m,s０＝－１．５２８５７mm,s１＝１．０３５７１mm,D０＝２．３３２１４mm,D１＝０．２１７８６mm.图１７所示的对称中心区偏置量的预测结果与计算值的拟合效果较好,图１７a~图１７c的相关系数依次为０．９９９２１㊁０．９９１５６㊁０．９７５０５.(a)线圈中心距对对称中心区预测(b)线圈匝间距对对称中心区预测(c)线圈中心与板料高度差对对称中心区预测图１７㊀磁场对称中心偏置点的拟合结果F i g．１７㊀F i t t i n g r e s u l t s o f c e n t e r o f f s e t p o i n t o fm a g n e t i c f i e l d s y m m e t r y将跑道型线圈及板料的实验参数代入式(６),计算板料中心处的磁感强度,如图１８所示.磁感强度对称的偏置量Δcɪ(２．２mm,３．９mm),与实验及模拟的结果基本吻合.偏置量在中心对称区间外时,板料在成形初期无法获得对称的磁感应强度,导致表面产生的电磁力不对称.随板料中心偏离对称中心区距离的增大,磁感应强度在高度方向的分量线性增加,感应电流产生的横向电磁力使得板料中心进一步远离磁场中心对称４４３中国机械工程第３５卷第２期２０２４年２月区,加剧板料变形过程中电磁力分布的不均匀性.数值模拟与电磁实验说明本文的空间磁感应强度计算模型在跑道型线圈电磁成形过程中具有应用价值,可通过计算实现对电磁力的调控,最终实现对板料变形的控制.图１８㊀不同偏置量的板料中心磁感强度F i g ．１８㊀C e n t r a lm a g n e t i c i n d u c t i o n i n t e n s i t y of s h e e tm e t a l u n d e r d i f f e r e n t o f f s e t s３㊀结论(１)为得到变形对称的电磁成形试样,根据跑道型线圈的特点,设计了线圈与板料相对位置可调的电磁成形模具,并建立了跑道型线圈电磁成形的有限元模型.在相同放电条件下,实验结果与模拟结果基本一致,平均相对误差为３．６６％,有限元模型可靠.(２)电磁成形模拟与实验结果表明,通过改变板料与线圈的相对位置,可实现对电磁力分布的调控,改变板料变形.随着偏置量的增大,板料的横向位移减小,成形试样两侧高度差减小;偏置量Δ＝３mm 时,试样外高内低,板料表面的电磁力对称分布.综合分析表明,Δɪ(２．５mm ,３．０mm )时,存在一个可电磁成形对称试样的最佳偏置量.(３)建立了电磁成形过程中的跑道型线圈的空间磁感强度工程模型,推导了线圈中心面上任意位置的磁感应强度与线圈的直段半长㊁匝间距㊁中心距㊁板料装配间隙的关系;基于模型计算成功推出磁感强度对称的中心区间.此时的板料中心偏置点位置为２．２mm ~３．９mm ,这与模拟及实验结果相符合,证实了该工程模型的适用性.参考文献:[１]㊀J I N Y ,Y U H．E n h a n c e dF o r m a b i l i t y an dH a r d n e s s o fA A ２１９５ＧT ６d u r i n g E l e c t r o m a g n e t i cF o r m i n g [J ]．J o u r n a lo f A l l o y s a n d C o m po u n d s ,２０２２,８９０:１６１８９１．[２]㊀金延野,于海平．板材电磁成形技术研究进展[J ]．精密成形工程,２０２１,１３(５):１Ｇ９．J I N Y a n y e ,Y U H a i p i n g ．R e s e a r c hD e v e l o p m e n t o f E l e c t r o m a g n e t i c F o r m i n g (E M F )T e c h n o l o g y i n S h e e tM e t a l [J ]．J o u r n a l o fN e t s h a p eF o r m i n g E n g i Ｇn e e r i n 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c t r o Ｇm a g n e t i cF o r m i n gaR e v i e w [J ]．J o u r n a l o fM a t e r i Ｇa l sP r o c e s s i n g T e c h n o l o g y ,２０１１,２１１(５):７８７Ｇ８２９．[７]㊀李云峰,孙向阳,宋燕利,等．电磁脉冲处理技术研究现状及其展望[J ]．材料科学与工艺,２０２２,３０(４):１１Ｇ２４．L IY u n f e n g ,S U N X i a n g y a n g ,S O N G Y a n l i ,e t a l ．R e s e a r c hS t a t u sa n d P r o s p e c t so fE l e c t r o m a gn e t i c P u l s eT r e a t m e n tT e c h n o l o g y [J ]．M a t e r i a l sS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,２０２２,３０(４):１１Ｇ２４．[８]㊀李亮．我国多时空脉冲强磁场成形制造基础研究进展[J ]．中国基础科学,２０１６,１８(４):２５Ｇ３５．L IL i a n g ．B a s i c R e s e a r c h P r o g r e s s o f M u l t i Ｇt i m e P u l s eH i g h M a g n e t i cF i e l dF o r m i n g M a n u f a c t u r i n gi nC h i n a [J ]．C h i n aB a s i c S c i e n c e ,２０１６,１８(４):２５Ｇ３５．[９]㊀邱立,李彦涛,苏攀,等．电磁成形中电磁技术问题研究进展[J ]．电工技术学报,２０１９,３４(１１):２２４７Ｇ２２５９．Q I U L i ,L IY a n t a o ,S U P a n ,e ta l ．R e s e a r c ho nE l e c t r o m a gn e t i c P r o b l e m s i n E l e c t r o m a gn e t i c F o r m i n g Pr o c e s s [J ]．T r a n s a c t i o n s o f C h i n aE l e c t r o Ｇt e c h n i c a l S o c i e t y,２０１９,３４(１１):２２４７Ｇ２２５９．[１０]㊀李昊桦,张梅富,姜爔,等．A A １０６０–D P ６００板材电磁脉冲连接工艺研究[J ]．精密成形工程,２０２２,１４(１２):１４６Ｇ１５２．L IH a o h u a ,Z HA N G M e i f u ,J i a n g X i ,e t a l ．E x Ｇp e r i m e n t a l S t u d y o nE l e c t r o m a g n e t i cP u l s e J o i n i n gT e c h n o l o g y of A A １０６０ＧD P ６００S h e e t [J ]．J o u r n a l５４３跑道型线圈板料电磁成形磁场分布的调控唐天宇㊀黄㊀亮㊀徐佳辉等。

平板件电磁成形磁场力研究

２哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，龙江．黑３中国航空工业空气动力研究院，龙江．黑
１６２０６；Biblioteka １１Ｏ０；５ｏ１
哈尔滨
哈尔滨
１００）５ｏ１
摘要：场力分析是电磁成形理论分析的基础，分析结果直接用于工件的变形分析。应用ＦＡ软件磁其Ｅ
局限一４。ｌ】生【
磁场力是电磁成形理论研究的基础，其分析结果直接用于工件的变形分析，进而决定电磁成形的
（解析法。Ｍａｗｅｌ程组是描述一切电磁现３）ｘｌ方
工艺参数，工艺设计和参数优化提供理论依据。目为
力作用下工件的变形分析。文应用ＡＮＳ本ＹＳ有限元分析软件，平板件电磁成形的磁场进行了模拟，对并通过试验验证了模拟结果的正确性。
匀分布而且在工件与成形线圈之间没有漏磁通，因
（）１
高强度、成形性材料的应用日益增加。于电磁成低由
形技术可以提高材料的成形性、增加工件贴模性和减小回弹，此，以克服这些材料的成形困难，因可促
等效回路放电电流：
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文章编号：６２０２１２００１０９ — ４１７ — １（０８） — ０２０

并列线圈在平板电磁成形中的磁场力分布与受力分析

并列线圈在平板电磁成形中的磁场力分布与受力分析肖师杰;莫健华;崔晓辉【摘要】The 3D finite element model of electromagnetic sheet forming was established and the intensity distribution of magnetic field between coils and sheet was analyzed. After verifying the simulation method with experiment data, the paper analyzed magnetic force distribution on the sheet by loading current of different direction on double circle and double square coils respectively. The magnetic force and the failure modes of double circle and double square coils were also analyzed. The paper offers structure improvement suggestions and failure prevention methods. According to the characteristics of double circle and double square coils, references are provided for workpieces forming by distributed coils.%建立平板电磁成形3D有限元模型,分析线圈与板料间隙磁感应强度的分布,并与试验数据对比,验证了模拟方法的准确性.设计并列圆形与并列方形线圈结构,对于线圈加载不同方向电流,采用有限元模拟方法研究了线圈在被成形平板件上产生的磁场力分布规律.分析了并列圆形与并列方形线圈结构的受力状况和失效模式,提出了线圈结构设计改进方案与失效预防措施.根据并列圆形与并列方形线圈结构的特点,为并列线圈成形不规则工件的工程应用提供了指导.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】7页(P54-60)【关键词】电磁成形;线圈结构;磁场力分布;有限元模拟【作者】肖师杰;莫健华;崔晓辉【作者单位】华中科技大学材料成形与模具技术国家重点试验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料成形与模具技术国家重点试验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料成形与模具技术国家重点试验室,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TG391电磁成形是一种高能率成形方法，能够显著增加材料的延展性，减小回弹和起皱，适合于高电导率、难成形的轻质合金材料[1－2]。

电磁成型

必须的成形机能量=变形功/效率（可查手册）
电磁成形工艺特点
瞬间作用在毛坯上无机械接触，并且是高速度、高质量的加工方法，容易实现机械化和自动化。
高速成形，每分钟工作数百次，成形效率高。工装设备及模具简单，单模成形，模具工装成本费
用低。能精确的控制所施的力，因此可以实现金属与非金
属（如陶瓷、玻璃等）的联接与转配。毛坯单位压力高，变形速度快，可提高塑性和材料
集磁器
在电磁成形中，常用集磁器来增大成形效果。可用一个线圈来成形不同直径和形状的工件。集磁器内表面做成凸起就可集中在局部高度成形。集磁器内表面承受线圈的巨大磁场力，因此大大降低了线圈的损坏和疲劳强度。
板料电磁成形
板料电磁成形原理
工件受力分析
板料电磁成形
线圈产生的脉冲磁场B，分解成径向分量Br和轴向分量 Bz 径向Br作用于坯料中的涡旋电流使工件受到背离线圈平
成形极限，进行高精度加工，且残余应力低、回弹小。如铝合金刚度低，易回弹，卸载之后会产生扭曲。无排屑，生产条件好，无污染。
电磁成形局限性
单一的电磁成形难以获得深拉深工件。并不是所有的金属都适用，低电导率的材料需要高电
导率的材料做“驱动体”。毛坯的几何形状必须保证感应电流不受阻碍，故毛坯
上不应开有细长的孔以免切断电流通路。毛坯几何尺寸有严格要求。成本高，适用性窄。
感应电流，阻碍毛坯贴向模具，甚至产生排斥。
成形工艺设计要点
工作线圈 1. 可高能率将电能转变成毛坯塑性变形功。 2. 有足够的强度及可靠的绝缘性。 3. 适宜的放电频率。 4. 必要的冷却。设备能量 1. 足够的能量，完成全部变形。 2. 电磁成形机的能量不能完全转化成变形功，取决于

大型铝合金曲面零件电磁渐进成形线圈结构优化设计

大型铝合金曲面零件电磁渐进成形线圈结构优化设计题目：深度探讨大型铝合金曲面零件电磁渐进成形线圈结构优化设计1. 引言大型铝合金曲面零件的制造一直是制造业的重要课题。

随着电磁渐进成形技术的发展，其在制造大型铝合金曲面零件方面展现出巨大的潜力。

本文将深入探讨大型铝合金曲面零件电磁渐进成形线圈结构优化设计的重要性和方法。

2. 电磁渐进成形技术概述电磁渐进成形是一种利用电磁力对金属材料进行成形的先进制造技术。

它通过控制电磁场的变化，使金属材料在受到电磁作用后发生塑性变形，从而实现对金属材料的成形。

在制造大型铝合金曲面零件方面，电磁渐进成形技术有着独特的优势，能够实现高效、精密、节能的成形过程。

3. 大型铝合金曲面零件的特点大型铝合金曲面零件通常具有复杂的曲面和结构，制造难度较大。

传统的机械加工方式在制造大型铝合金曲面零件时存在成本高、效率低、加工精度难保证等问题。

电磁渐进成形技术对于解决大型铝合金曲面零件的制造难题具有重要意义。

4. 电磁渐进成形线圈结构的优化设计在大型铝合金曲面零件的电磁渐进成形中，线圈结构的设计是至关重要的。

线圈结构的优化设计，能够有效改善电磁场的分布和作用效果，从而提高对铝合金材料的成形控制能力。

优化设计应考虑线圈的布局、尺寸、形状、绕组方式等因素，以确保电磁作用对铝合金曲面的成形具有精准、高效的影响。

5. 个人观点和理解在我看来，大型铝合金曲面零件电磁渐进成形线圈结构的优化设计需要综合考虑材料特性、成形工艺和实际应用需求。

结合数值模拟和实验验证，不断完善线圈结构的设计，是实现大型铝合金曲面零件电磁渐进成形高质量、高效率制造的关键。

6. 总结通过对大型铝合金曲面零件电磁渐进成形线圈结构优化设计的深度探讨，我们可以看到其在大型铝合金曲面零件制造中的重要作用。

优化设计能够提高电磁成形的精度和效率，为制造业的发展带来新的机遇和挑战。

相信随着技术的不断进步，大型铝合金曲面零件的制造将迎来更加璀璨的未来。

一种平板式梯度线圈及其制作方法[发明专利]

专利名称：一种平板式梯度线圈及其制作方法专利类型：发明专利
发明人：朱建明,窦建辉,陈一炜,蔡江,俞道生申请号：CN201710232456.4
申请日：20170411
公开号：CN107064842A
公开日：
20170818
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种平板式梯度线圈及其制作方法。

所述的一种平板式梯度线圈，由一对上下对称的子线圈（7）组成，每个子线圈（7）由内至外依次为X线圈（1）、Z线圈（3）、Y线圈（2）和屏蔽线圈（4），和设置在X线圈（1）、Y线圈（2）、Z线圈（3）和屏蔽线圈（4）周围的绝缘层（5），具有增强梯度磁场的线性度，增加有效容积，减小梯度线圈的厚度，增大竖直开放空间的特点；所述一种平板式梯度线圈的制作方法，包括3D打印一次成型所有的梯度线圈组件和绝缘层（5），再组装和灌胶，还具有消除焊点发热，提高制作效率的特点。

申请人：杭州图锐科技有限公司
地址：311201 浙江省杭州市萧山区新塘街道萧绍东路166号
国籍：CN
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