電磁輔助鈑金拉伸快速......



電磁輔助鈑金拉伸快速成形系統主要有單元體群、成形壓力機、調形計算機控制系統、修形計算機控制系統、成形計算機控制系統及cAD軟件系統構成。
單元體群是由很多排列整齊的圓柱形單元體組成。由于直線步進電機具有結構簡單、定位精度高、和反應速度快、靈敏度高的優點，我們選擇直線步進電機來實現對各個單元體的驅動調整。為了防止單元體因受側向力而產生側向滑移，我們在單元體群四周都裝有固定擋板，同時還可在基本體調整時起導向作用。當基本體群調形和修形完成后，就像整體模一樣，直接固定于壓力機的機架上，采用導柱導向，由液壓系統驅動，實現基本體群的整體移動來成形零件。CAD軟件系統可以根據成形零件的形狀特征繪出成形零件的圖形，為調形計算機控制系統和修形計算機控制系統提供數據信息。調形、修形和成形計算機控制系統根據cAD軟件系統所提供的成形零件的幾何形狀的數據信息對基本體群進行調整和控制單元體中電磁線圈中的電流的大小，實現模具的電磁修形和控制壓力機進行成形。該技術的難點是修形磁場的分析、計算和修形控制系統軟件模塊的開發。
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2.2工作過程分析
電磁輔助鈑金拉深成形中所用的單元體。它主要有電磁線圈1、電磁鐵心2、隔磁材料
3、連接頭4、引線5等幾部分組成，每個單元體通過連接頭與直線步進電機連接。電磁輔助鈑金拉伸成形過程一般可分為調形、修形和成形三個過程。在成形前，計算機根據成形零件的CAD圖形數據，控制各單元體運動到指定位置，使單元體頭部的包絡面形成成形零件的曲面形狀，這是調形過程。當單元體被驅動到指定位置后，然后再由另外一套控制電路，由計算機根據成形零件CAD制圖的形狀數據，通過對成形零件的數據結果分析，利用磁場分析理論，計算出每個通電線圈
1一電磁線圈
2一電磁鐵心
3一隔磁材料
4一連接頭
5一引線
電磁輔助鈑金拉深單元體中的電流大小和向每個電磁線圈通電，形成修形所需的磁場。然后將單元體群放進一個裝滿磁陛材料粉末的容器中，拔出后單元體上吸滿磁性材料粉末。再用一個大小相等的凹模磁場進行修形，由牛頓第三定律可知，凸模上多余的磁性粉末被去修除掉，形成成形所需的凸模，這是修形過程。凹模可以采用充滿高壓液體的橡膠皮囊或者橡膠軟模，也可以用修形好的凹模，修形后的單元體群效果圖如圖4所示。反過來也
1一直線步進電機
2一單元體
3一夾緊電磁線圈
4一磁性材料粉末
修形后的單元體群可以用凸模對凹模進行修形。這時的磁場只是修形磁場，還不可以用來成形，成形還需要另外一個強度很大的夾緊磁場。在強大的成形夾緊磁場力的作用下，使單元體與磁粉成為一個整體實模，這時就可以用來成形了。成形不受成形材料厚度的影響，可以達到與傳統實體模一樣的成形厚度。
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當需要成形新的零件時，只需取消夾緊磁場。通過調形控制系統控制直線步進電機，將單元體驅動到新的指定位置，然后再通過修形，夾緊，成為新的模具形狀。
電磁輔助鈑金拉深成形技術已不同于無模多點成形技術，是一種全新的技術。在多點成形技術中，板材與單元體之問是點接觸，接觸面積比較小，因此最終成形中難免產生壓痕缺陷。雖然使用了彈性墊技術，但由于彈性墊本身比較軟，所以有時板料與單元體很難充分變形，容易產生回彈現象。而電磁輔助鈑金拉伸成形技術，對成形零件已經不是每個離散的單元體，而是一個整體模，因此能夠很好地消除壓痕和階梯效應等缺陷。
3結論
電磁輔助鈑金拉伸快速成形技術是個新課題，是涉及電磁學、力學、塑性成形學、計算機控制技術、CAD／CAM和摩擦學等領域的綜合性課題，很有現實應用和理論研究意義。電磁輔助鈑金拉深陜速成形技術不僅具有多點成形的優點，而且具有整體模的優點。不僅適合于新產品的開發和設計驗證，而且能進行批量生產。這種模具的特點是：制作周期短，低成本，易于修改，還可作為制作正式鋼模具前的工藝驗證。可以預見，該技術將會在汽車、造船、航空航天業得到廣泛的應用和發展，具有廣闊的應用前景，將會產生顯著的經濟和社會效益。