【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属塑性成型制造领域，具体涉及一种中厚构件电磁成型装置及方法。
技术介绍
1、电磁冲压成型是一种利用电磁场对金属材料进行加工和成型的技术。它是一种无接触、无模具的成型方法，通过电磁场产生的力和热量来改变金属材料的形状。电磁冲压成型的基本原理是利用电磁场产生的电磁力对金属材料进行塑形。当电流通过导体时，会在周围产生磁场。如果将导体置于磁场中，磁场会对导体产生力的作用，这个力称为电磁力。在电磁成型中，通过控制电流和磁场的大小和方向，可以控制电磁力的大小和方向，从而实现对金属材料的塑形。电磁成型技术可以应用于各种金属材料的加工和成型，如钢、铝、铜等。它可以用于制造各种零件和产品，如汽车零部件、航空航天零件、电子设备零件等。电磁成型技术具有许多优点，如成型速度快、成型精度高、能够加工复杂形状的零件、成本低等。总的来说，电磁成型是一种有前途的金属加工技术，它为制造高精度、复杂形状的零件提供了一种新的选择。
2、中厚钢材构件在冷成型过程中可能会遇到在室温下可能不易延展或变形，导致冷成型过程中的困难；冷成型过程中施加的压力可能会在钢材构件中产生残余应力，这些应力可能会影响构件的尺寸稳定性和疲劳寿命，并且可能会导致一定的尺寸误差，甚至出现加工断裂的情况。而热成型工艺，可以解决成型过程中产生残余应力的问题，在保持一定温度的作用下，材料内部的残余应力加速释放和松弛，从而有效降低构件在成型过程中的残余应力问题。并且在这个温度条件下，加工抗力也随之降低，便于中厚板材的加工成型。
3、中国专利201310542952
4、由于对于中厚构件的加工中带来的不易加工问题、疲劳寿命问题、残余应力问题更为突出，解决中厚构件的加工成型问题显得尤为重要。基于目前的加工问题，本专利提出采用电磁热冲压成型方案并依托电磁热冲压装置，解决中厚构件的加工成型问题,并提出模块化线圈组的设计，根据不同厚度、不同尺寸、不同屈服强度的构件，提供不同大小、不同施力点的电磁成型力，节能环保且扩大适用范围。
技术实现思路
1、为了克服现有电磁成型中不能实现中厚构件的有效加工，本专利技术提供了一种中厚构件电磁成型装置及方法，首先通过电磁加热模组对构件进行加热，然后利用电磁热成型工艺，并且将电磁加工线圈模组化，有效实现高效加工中厚钢材构件。
2、一种中厚构件电磁成型装置，包括上电磁冲压模组、下电磁冲压模组，上电磁冲压模组、下电磁冲压模组间形成工作型腔，所述上电磁冲压模组、下电磁冲压模组连接电磁冲压电源模组形成闭合回路；下电磁冲压模组设置在模具座内，模具座的顶端安装模具；工作型腔内设有两相互作用的电磁加热模组，两电磁加热模组通过支撑柱对称固定在模具座的上侧端部，电磁加热模组连接电磁加热电源模组形成闭合回路；电磁加热模组的内侧设有通过固定架连接的构件夹具，构件夹具的中间夹持中厚板材。
3、所述构件夹具底部连接丝杠，丝杠连接伺服电机，伺服电机连接驱动控制器，通过驱动控制器使伺服电机驱动丝杠转动，从而带动构件夹具的升降，从而实现不同厚度构件的加热。
4、所述上电磁冲压模组、下电磁冲压模组结构相同，上电磁冲压模组或下电磁冲压模组包括多个电磁冲压线圈组，电磁冲压线圈组为多匝线圈，电磁冲压线圈组的数量为2-8个，实施个数根据中厚构件的厚度和屈服强度灵活调整。
5、所述电磁加热模组包括多个电磁加热线圈组，电磁加热线圈组的数量为1-4个，实施个数可根据中厚构件的厚度灵活调整。
6、所述电磁加热电源模组产生的是交流电。
7、所述构件夹具、固定架、支撑柱为非磁导材料，丝杠和伺服电机外侧包裹非磁导材料。
8、一种中厚构件电磁成型方法，采用上述装置实现，该方法包括下述工艺步骤：
9、步骤1：利用构件夹具固定住中厚板材，先不放置模具，两电磁加热模组配用适当数量的电磁加热线圈组，启动电磁加热电源模组接通两电磁加热模组，利用电磁感应原理，将中厚板材加热至加工温度；
10、步骤2：待中厚板材加热完成后，关闭电磁加热模组，避免对电磁成型有磁场干扰，从模具座侧面将模具放置在模具座的顶端，使板材放置在模具的上方；
11、步骤3：上电磁冲压模组、下电磁冲压模组配用合适数量的电磁冲压线圈组，驱动上电磁冲压模组下行，直至合适电磁冲压距离；
12、步骤4：进行电磁冲压成型，在不断的充放电过程中，中厚板材的垂直方向产生脉冲磁场，中厚板材受到电磁力作用，中厚板材依据模具的形状发生塑性变形，从而获得金属制品。
13、所述步骤1中，加工温度为300℃～600℃。
14、本专利技术的有益效果：
15、本专利技术解决了中厚构件的不易加工问题、疲劳寿命问题、残余应力问题，本专利技术集成了加热和电磁冲压两个模块，避免了中厚板材搬运、移动不便的问题，提高工作效率；本装置通过电磁加热处理，可以全面均匀的对中厚板材进行加热，降低了中厚板材的屈服强度和硬度，提升了中厚板材的延展性，有效防止在成型过程中的断裂和损坏，提高成型成功率；本专利技术利用电磁热冲压成型的技术，降低中厚构件的加工难度，消除构件加工后的残余应力，提升构件的疲劳寿命。并利用电磁冲压线圈模块化设计，解决不同厚度、不同屈服强度的中厚构件加工问题，提供不同大小、不同施力点的电磁成型力，具有很强的针对性、适应性，节能环保且扩大了适用范围。
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1.一种中厚构件电磁成型装置，其特征在于，包括上电磁冲压模组(12)、下电磁冲压模组(13)，上电磁冲压模组(12)、下电磁冲压模组(13)间形成工作型腔，所述上电磁冲压模组(12)、下电磁冲压模组(13)连接电磁冲压电源模组(1)形成闭合回路；下电磁冲压模组(13)设置在模具座(7)内，模具座(7)的顶端安装模具(6)；工作型腔内设有两相互作用的电磁加热模组(3)，两电磁加热模组(3)通过支撑柱(8)对称固定在模具座(7)的上侧端部，电磁加热模组(3)连接电磁加热电源模组(1)形成闭合回路；电磁加热模组(3)的内侧设有通过固定架(9)连接的构件夹具(5)，构件夹具(5)的中间夹持中厚板材。
2.根据权利要求1所述的一种中厚构件电磁成型装置，其特征在于，所述构件夹具(5)底部连接丝杠(10)，丝杠(10)连接伺服电机(11)，伺服电机(11)连接驱动控制器。
3.根据权利要求1所述的一种中厚构件电磁成型装置，其特征在于，所述上电磁冲压模组(12)、下电磁冲压模组(13)结构相同，上电磁冲压模组(12)或下电磁冲压模组(13)包括多个电磁冲压线圈组(4)，电
4.根据权利要求1所述的一种中厚构件电磁成型装置，其特征在于，所述电磁加热模组(3)包括多个电磁加热线圈组，电磁加热线圈组的数量为1-4个。
5.根据权利要求1所述的一种中厚构件电磁成型装置，其特征在于，所述电磁加热电源模组(1)产生的是交流电。
6.根据权利要求1所述的一种中厚构件电磁成型装置，其特征在于，所述构件夹具(5)、固定架(9)、支撑柱(8)为非磁导材料。
7.根据权利要求2所述的一种中厚构件电磁成型装置，其特征在于，所述丝杠(10)和伺服电机(11)外侧包裹非磁导材料。
8.一种中厚构件电磁成型方法，采用权利要求1所述的一种中厚构件电磁成型装置实现，其特征在于，包括下述工艺步骤：
9.根据权利要求8所述的一种中厚构件电磁成型方法，其特征在于，所述步骤1中，加工温度为300℃～600℃。
...【技术特征摘要】
1.一种中厚构件电磁成型装置，其特征在于，包括上电磁冲压模组(12)、下电磁冲压模组(13)，上电磁冲压模组(12)、下电磁冲压模组(13)间形成工作型腔，所述上电磁冲压模组(12)、下电磁冲压模组(13)连接电磁冲压电源模组(1)形成闭合回路；下电磁冲压模组(13)设置在模具座(7)内，模具座(7)的顶端安装模具(6)；工作型腔内设有两相互作用的电磁加热模组(3)，两电磁加热模组(3)通过支撑柱(8)对称固定在模具座(7)的上侧端部，电磁加热模组(3)连接电磁加热电源模组(1)形成闭合回路；电磁加热模组(3)的内侧设有通过固定架(9)连接的构件夹具(5)，构件夹具(5)的中间夹持中厚板材。
2.根据权利要求1所述的一种中厚构件电磁成型装置，其特征在于，所述构件夹具(5)底部连接丝杠(10)，丝杠(10)连接伺服电机(11)，伺服电机(11)连接驱动控制器。
3.根据权利要求1所述的一种中厚构件电磁成型装置，其特征在于，所述上电磁冲压模组(12)、下电磁冲压模组(13)结构相同，上电磁...
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