集磁器对电磁成形驱动线圈发热影响及机理

在电磁成形的过程中，驱动线圈的发热是影响线圈使用寿命和放电频次的关键因素；集磁器作为一种常用的电磁成形辅助工具，目前被广泛用于改善电磁场的分布，提高工件的成形质量。然而，集磁器的引入也会影响等效电路中的等效电感参数，从而改变线圈中的电流，进而影响线圈的发热。故该文提出使用集磁器作为降低管件电磁胀形中驱动线圈发热的措施；通过理论分析和仿真模拟分析了有/无集磁器的两种方案中线圈的发热和管件的成形效果变化，以及集磁器上的温度变化。结果表明，在内径49.6mm、外径68mm、4×10匝的线圈胀形过程中，通过引入集磁器辅助，在放电电压为10.5kV时，线圈上的焦耳热减少了12.32%，最高温度降低了3.42℃，工件的最大成形深度提升至约为原来的2.76倍；进一步的分析则表明，集磁器的引入降低了等效电路中的电感和电压，使得线圈电流具有更陡的下降沿，衰减速度变快的同时减小了电流峰值，从而让线圈的热量损耗更小。该方法成本较低，容易实现，且对于线圈发热问题具有明显的优化效果，对提高电磁成驱动线圈的使用寿命和放电频次具有重要意义。