航空鈦合金管件端口電磁校形原理！
管件端口的電磁校形可以分為由外向內(nèi)縮徑校形和由內(nèi)向外脹形校形兩種方式。本文采用由內(nèi)向外脹形來校形，以此達(dá)到保證管件端口外表面圓度符合要求的目的。鈦合金管件端口電磁校形原理示意圖如圖1所示。電磁校形開始時，高壓開關(guān)K閉合，儲能電容C對螺線管線圈釋放脈沖電流并在線圈周圍形成一個強(qiáng)脈沖磁場B。
同時由于磁通量在臨近驅(qū)動片上的迅速變化，驅(qū)動片產(chǎn)生與線圈電流方向相反的感應(yīng)電流J，并形成與原磁場B方向相反的感應(yīng)磁場B’，B’的產(chǎn)生阻止了原始磁通穿過驅(qū)動片，迫使磁感應(yīng)線在線圈與驅(qū)動片的間隙內(nèi)密集。于是，間隙內(nèi)原磁場B與感應(yīng)磁場B’的軸向分量疊加，使驅(qū)動片受到軸向電磁力Pz。而疊加的徑向分量則會產(chǎn)生徑向電磁力Pr，徑向電磁力Pr是電磁校形的關(guān)鍵。驅(qū)動片受到巨大的徑向電磁力，其隨即產(chǎn)生高速運(yùn)動和變形并推動TC4管件與外模具貼合，完成校形的全過程。
通過有限元模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，得出小直徑線圈匝數(shù)以及鐵芯對電磁校形的影響，對以后航空管件端口電磁校形的發(fā)展具有指導(dǎo)意義和實(shí)用價值。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：1）線圈匝數(shù)增加，放電回路電流峰值顯著下降，震蕩頻率隨之減緩。選擇合理的線圈匝數(shù)有利于提高成形效率，改善校形效果。2）隨著線圈匝數(shù)的增多，大徑向電磁力降低，校形后的大變形量減少，同時徑向電磁力作用范圍沿軸向增加，管件端口變形更加均勻。3）鐵芯的增加使線圈自感系數(shù)增大，導(dǎo)致放電回路電流峰值下降，放電周期延長。在未達(dá)到鐵芯飽和磁通的情況下，鐵芯的增加提高了磁感應(yīng)強(qiáng)度及感應(yīng)渦流密度，進(jìn)而增強(qiáng)驅(qū)動片所受電磁力，雖鐵芯本身有一定能量消耗，但總體上帶鐵芯線圈的校形效果明顯優(yōu)于無鐵芯情況。
