CN105642730B - 双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置 - Google Patents

Abstract

本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，电磁线圈安装在中间铰轴液压缸的活塞杆上，且通过平移与摆动驱动组件，使电磁线圈具有绕自身轴线转动、沿自身轴线运动、沿空间Y轴的移动以及摆动四个自由度的运动；板材进给框组件通过其上安装的板材夹持组件对板材定位，且可带动板材沿空间X轴移动。通过柔性模具与压边框组件配合对金属板材进行弯曲预加载，并承受电磁线圈工作时产生的脉冲电磁力。通过本发明可依次交替执行板材沿其长度方向渐进，与电磁线圈沿板材宽度方向渐进调形，通过二者配合实现电磁线圈产生的脉冲电磁力对整个板材曲面的作用，对具有一定初始预应力状态的金属板材进行调形与调形作用。

Description

双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置

技术领域

本发明属于金属塑性成形装备领域，具体来说，是一种可使金属板材具有一定初始预应力状态，并利用脉冲电磁力对其进行渐进式调形与调性的四轴装置，。

背景技术

大型铝合金蒙皮和整体壁板能有效满足航空航天领域结构轻量化需求，其在强度及波纹度等方面也优于小蒙皮拼接结构，在飞机设计中被普遍采用。大型蒙皮和整体壁板成形需要与其尺寸相应的大型设备，同时也对成形设备的形状控制能力提出了更高要求。传统的滚弯、闸压、拉形等成形设备已经不能满足大型蒙皮和整体壁板的生产要求，空客、波音等大飞机制造公司主要采用喷丸成形和蠕变时效成形技术以解决上述问题。由于他们都强烈的依赖于工艺装备，特别是对于一些大型构件，给装备制造业提出了极大的挑战。空客的喷丸成形机床尺寸为13.5m×4.5m×6m，而蠕变热压罐重达到300t，直径6m，长度42m。其安装空间极大，不适合一般的小型工厂和实验室研究使用。

电容器中存储的电量突然释放会在与其串联的电磁线圈附近产生强而短促的磁场，当磁场作用在临近导体上时会在导体上产生与线圈电流方向相反的涡流，涡流与磁场共同产生作用于线圈和导体的脉冲电磁排斥力。电磁成形是一种基于该脉冲电磁力的单模成形工艺，也称为磁脉冲成形，主要应用于管件、板件等薄壁类零件的成形。与之相应地，电磁成形领域的相关学者研制了许多专用的电磁成形装置。

经对现有国内外专利技术文献检索，得到与本发明相关的专利如下：

中国专利授权公告号为CN 100447690C，发明名称为：板材动圈电磁渐进成形方法及其装置。该发明通过分层渐进塑性成形的方式，用小电磁脉冲力实施有顺序的局部塑性成形，然后逐渐累积成为大变形，最后金属板材渐进地加工成有三维复杂曲面形状的薄壳件。但其仅限于在低强度薄壳类毛坯电磁成形方面的应用，成形力相对较小，通用性较差。此外，其夹持装置不可调，导致成形毛坯大小固定，不能根据实际生产情况更改毛坯大小，适应性和经济性有待改善。

中国专利授权公告号为CN 103817197 A，发明名称为：一种电磁成形装置及方法。该专利涉及的电磁成形装置具有两套放电装置分别控制两个电磁线圈，驱动线圈驱动成形线圈使得成形过程中成形线圈始终贴近工件，能有效提高工件的成形深度，并改善工件的贴模性。但其只能用于小尺寸零件基于凹模的成形，成形过程依赖人工操作。

中国专利授权公告号为CN 104475531 A，发明名称为：一种金属板材电磁脉冲局部流动渐进成形装置及方法。该专利通过小型线圈在金属板材不同位置进行放电，不同位置产生的局部变形逐渐累积成大变形来成形大型金属板材。由于使用的线圈尺寸小，成形力小，放电次数多，能量利用率低。此外，其夹具相对位置固定，适应性与柔性化程度也有待改善。

上述装置还存在一些共性的不足：

1)不能提供预应力，只能对原始零应力状态的板材进行直接成形。

2)安装空间大。装置均采用线圈运动的渐进方式，装置的外形尺寸规格要大到满足所有尺寸的试件要求。

3)空间利用率低。装置的工作空间与安装空间等大，不工作时空间得不到合理利用。

综上可知，目前国内外尚未出现能够克服上述不足且基于脉冲电磁力对金属板材进行形状与性能综合研究的试验装置。

发明内容

针对上述问题本发明提出一种可使金属板材产生一定初始预应力状态的双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，应用于基于脉冲电磁力的大型铝合金蒙皮壁板类零件的预应力状态调形与调性试验研究。

本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，包括主框架、线圈控制液压缸组件、液压缸平移驱动组件、液压缸摆角驱动组件、板材进给框组件、板材夹头组件、板材进给框驱动组件、压边框组件以及柔性模具。

其中，主框架具有上梁板与下梁板；上梁板上安装有线圈控制液压缸组件；线圈控制液压缸组件采用中间铰轴式液压缸，在液压缸活塞杆上安装电磁线圈，使电磁线圈具有绕自身轴线转动与沿轴线运动两个自由度；同时，通过液压缸平移驱动组件、液压缸摆角驱动组件分别实现线圈控制液压杆缸组件沿空间Y轴的移动以及摆动，进而使电磁线圈具有沿空间Y轴的移动以及摆动两个自由度。

板材进给框组件为可调节长度矩形框架，安装在下梁板上，通过板材进给框驱动组件实现板材进给框组件沿空间X轴的移动。板材进给框空间X轴方向上的两条侧边上安装有板材夹头组件，对板材进行夹持，且为板材提供拉伸预载荷。

压边框组件设置在板材进给框组件与上梁板间，通过压边框组件对板材施加材施加弯曲预应力；柔性模具安装在下梁板上，与压边框组件配合对金属板材进行弯曲预加载，并承受电磁线圈工作时产生的脉冲电磁力。

通过上述结构，可依次交替执行板材沿其长度方向渐进，与电磁线圈沿板材宽度方向渐进调形，通过二者配合实现电磁线圈产生的脉冲电磁力对整个板材曲面的作用，对具有一定初始预应力状态的金属板材进行调形与调形作用。

本发明的优点在于：

1、本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，采用了电磁线圈渐进与板材渐进相结合的双动渐进，缩小了装置的长宽差异、减小了安装空间，提高了空间利用率；

2、本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，实现了对金属板材的拉伸和弯曲预加载，使得金属板材具有不同的初始应力应变状态；

3、本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，实现了电磁线圈的四个运动自由度，包括三个平动自由度和一个转动自由度，在四轴联动的情况下，可以实现电磁线圈与金属板材任意复杂的空间相对运动路径，可以对具有复杂曲面特征的金属板材进行调形与调性试验。

4、本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，实现了操作过程的全自动化，克服了目前装置中装卸繁琐的问题，节约劳动力和时间，工作效率得到提高；

5、本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，采用了柔性模具，可针对不同曲率特征的金属板材，具有通用性和适应性；

6、本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，通过液压***可精确控制电磁线圈夹紧力的大小，消除由人为因素对成形效果的影响，使得成形零件重复性好。

7、本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，为基于脉冲电磁力的金属板材预应力调形与调形方法提供了工作平台，可承受不同方位的大脉冲电磁力载荷，既能满足小尺寸板材的脉冲电磁力调形与调性，也能完成大尺寸板材与电磁线圈在复杂相对运动路径下的脉冲电磁力调形与调性，对不同尺寸的金属板材均具有很强的适应性；即可以用于工厂实际生产，也可在实验室中用于完成一些简单的基础试验，具有广阔的应用空间和发展前景。

附图说明

图1为本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置结构示意图；

图2为本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置中主框架结构示意图；

图3为本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置中线圈控制液压缸组件结构示意图；

图4为本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置中液压缸平移驱动组件结构示意图；

图5为本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置中液压缸摆角驱动组件结构示意图；

图6为本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置中板材进给框组件结构示意图；

图7为本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置中板材夹头组件结构示意图；

图8为本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置中板材进给框驱动组件结构示意图；

图9为本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置中压边框组件结构示意图；

图10为本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置中顶面为平面的柔性模具；

图11为本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置中顶面为曲面的柔性模具；

图12为使用本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置对金属板材前部进行脉冲电磁力作用的示意图。

图13为使用本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置对金属板材中部进行脉冲电磁力作用的示意图；

图14为使用本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置对金属板材后部进行脉冲电磁力作用的示意图。

图中：

1-主框架 2-线圈控制液压缸组件 3-液压缸平移驱动组件

4-液压缸摆角驱动组件 5-板材进给框组件 6-板材夹头组件

7-板材进给框驱动组件 8-压边框组件 9-柔性模具

101-上梁板 102-立柱 103-下梁板

104-滑块导轨 105-滑块 106-锁紧螺母

107-地脚螺母 201-安装基座 202-安装耳片

203-中间铰轴式液压缸 204-线圈连接座 205-电磁线圈

301-平移驱动梯形丝杠 302-平移驱动伺服电机 401-摆角驱动梯形丝杠

402-摆角驱动伺服电机 403-导轨 404-连接板

405-十字滑块 406-摆杆 405a-滑块主体

405b-直线轴承A 405c-直线轴承B 405d-转轴

501-安装座 502-支撑座 503-可伸缩导轨

504-铝合金型材 505-齿条 504a-条形型材

504b-U型框型材 601-安装口框 602-双向螺杆

603-钳口组成 701-进给驱动伺服电机 702-电机座

703-齿轮轴 704-齿轮 801-压边框

802-压边辊 803-导套 804-液压缸

901-模具基座 902-螺杆 903-钉头

904-固定角铁

具体实施方式

本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，用于将脉冲电磁力施加在金属板材上，调整板材内部的应力应变状态以及材料组织结构，以达到改变板材形状和性能的目的。在运用脉冲电磁力对板材进行击打之前，要求通过施加预拉伸、预弯曲或同时施加预拉伸与预弯曲的方式对板材进行预加载，使得板材具有不同的预应力状态。

本发明双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，包括主框架1、线圈控制液压缸组件2、液压缸平移驱动组件3、液压缸摆角驱动组件4、板材进给框组件5、板材夹头组件6、板材进给框驱动组件7、压边框组件8以及柔性模具9，如图1所示。

所述主框架1为本发明装置的整体支撑框架，如图2所示，主框架1采用“两梁四柱”形式，包括上梁板101、立柱102、下梁板103、滑块导轨104及滑块105、锁紧螺母106与地脚螺母107。上梁板101与下梁板103水平设置，两者周向上四角处分别套接在四根空心结构立柱102上。其中，上梁板101与下梁板103分别通过空心立柱102上设计的轴肩定位，并通过锁紧螺母106锁紧固定。上梁板101与下梁板103选用实心厚板进行切割成形的镂空框架结构，保留主要受力部分。四根立柱102底端安装有地脚螺母107，根据装置的安放平面，由地脚螺母107对主框架1进行调平，使上梁板101与下梁板103与水平面保持平行，进而保证整体装置处在水平状态。滑块导轨104为两条，沿空间Y轴方向设置，固定安装在上梁板101下表面。两条滑块导轨104上均安装有可沿滑块导轨104移动的滑块105，通过两个滑块105共同实现线圈控制液压缸组件2的安装。

所述线圈控制液压缸组件2用于控制电磁线圈205的轴向位移，并承受电磁线圈205放电过程中产生的脉冲电磁力，包括安装基座201、安装耳片202、中间铰轴式液压缸203、线圈连接座204以及电磁线圈205，如图3所示。其中，安装基座201下表面固定安装有两个安装耳片202，两个安装耳片202分别通过轴承套接在中间铰轴式液压缸203的铰轴两端，实现中间铰轴式液压缸203的吊装。液压缸804的活塞杆输出端端部固定套接有环形线圈安装座501，线圈安装座501用来安装线圈。所述电磁线圈205具有铜匝线和一个环氧板基体，通过周向布置的螺钉将线圈安装座501与环氧板基体固定，实现电磁线圈205的安装。进而通过铰轴式液压缸804活塞杆的伸缩可带动线圈产生轴向位移。上述安装基座201固定安装于主框架1中两个滑块105上，实现线圈控制液压缸组件2与主框架1间的安装，且通过液压缸平移驱动组件3驱动实现线圈控制液压缸组件2沿空间Y轴的移动。

所述液压缸平移驱动组件3包括平移驱动梯形丝杠301与平移驱动伺服电机302，如图4所示。其中，平移驱动梯形丝杠301沿空间Y轴设置，两端通过轴承安装在轴承座上，通过轴承座将平移驱动梯形丝杠301固定在上梁板101下表面。平移驱动梯形丝杠301作为执行机构，由平移驱动伺服电机302驱动梯型丝杠运动，平移驱动伺服电机302的输出轴通过联轴器与平移驱动梯形丝杠301同轴固连。平移驱动梯形丝杠301上的丝杠螺母与线圈控制液压缸组件2中的安装基座201固定。由此，通过平移驱动伺服电机302驱动平移驱动梯形丝杠301转动，实现平移驱动梯形丝杠301上的丝杠螺母沿空间Y轴移动，进而实现线圈控制液压缸组件2整体沿空间Y轴的移动。

上述线圈控制液压缸组件2中的中间铰轴式液压缸203通过液压缸摆角驱动组件4实现角度偏转θ。液压缸摆角驱动组件4包括摆角驱动梯形丝杠401、摆角驱动伺服电机402、螺母导轨403、连接板404、十字滑块105与摆杆406，如图5所示。同样摆角驱动梯形丝杠401作为执行机构，由摆角驱动伺服电机402驱动运动。其中，摆角驱动梯形丝杠401沿空间Y轴设置，两端通过轴承安装在轴承座上，轴承座固定安装于连接板404上。螺母导轨403沿空间Y轴设置，安装在连接板404上，摆角驱动梯形丝杠401上的丝杠螺母与螺母导轨403滑动连接，由螺母导轨403实现丝杠螺母的导向，保证丝杠螺母沿空间Y轴的运动。所述十字滑块105包括滑块主体405a、直线轴承A405b、直线轴承B405c与转轴405d，如图5所示。滑块主体405a上具有上下设计的轴线分别沿空间X轴与Y轴的安装孔，通过下方安装孔将滑块主体405a固定套接在丝杠螺母上；上方安装孔内安装有直线轴承A405b，直线轴承A405b采用带法兰直线轴承，通过法兰与滑块主体405a固定。转轴405d与直线轴承A405b相连，使转轴405d可绕自身轴线转动；转轴405d端部设计有摆杆406连接块，套接在摆杆406末端。摆杆406连接块上开有通孔，通孔内安装有直线轴承B405c，直线轴承B405c同样采用带法兰直线轴承，通过法兰与摆杆406连接块固定。摆杆406末端与直线轴承B405c相连，使摆杆406可绕其一端转动；摆杆406的输出端设计有异型孔，与线圈控制液压缸组件2中，中间铰轴式液压缸203的铰轴端部设计的截面与异型孔匹配的一段配合套接，实现摆杆406输出端与铰轴间的周向定位。上述结构液压缸摆角驱动组件4通过连接板404固定安装于线圈控制液压缸组件2中的安装基座201上。由此，通过伺服电机驱动摆角驱动梯形丝杠401转动，使丝杠螺母带动十字滑块105一同沿空间Y轴平移，进而使转轴405d产生沿Y轴平动和绕自身轴线的转动，带动摆杆406摆动，最终摆杆406的输出端会带动中间铰轴式液压缸203的铰轴转动，实现中间铰轴式液压缸203的摆动。

所述板材进给框组件5固定安装于主框架1的下梁板103上，用于安装板材，且带动板材一起沿空间X轴方向运动，如图6所示。板材进给框组件5包括安装座501、支撑座502、可伸缩导轨503、铝合金型材504与齿条505。其中，安装座501包括左侧安装座501与右侧安装座501，分别通过螺钉固定安装于下梁板103左右两侧，用于整个板材进给框组件5与下梁板103间的安装。伸缩导轨104为两条，采用双向可伸缩导轨503，实现沿X方向的伸缩运动；两条可伸缩导轨503中间滑块105一侧的定轨分别与左侧安装座501和右侧安装座501的侧面固定。两条伸缩导轨104中间滑块105另一侧的动轨上固定安装有支撑座502，用于安装铝合金型材504。铝合金型材504包括两条形型材504a与两个U型框型材504b结构。两条型材分别固定安装在两个支撑座502上，且上表面沿轴向设计有内外两条T型槽，分别作为两个U型框型材504b的滑道。两个U型框型材504b开口相对设置，两条侧边竖直方向钻有通孔，T型槽螺钉从通孔中穿过，螺钉头903在T型槽内，实现两个U型框架结构与两条形型材504a间的滑动安装，且两个U型框型材504b形成一整体矩形框架。两个U型框型材504b在空间x轴方向上相对的前后侧边中心位置分别安装板材夹头组件6，如图12所示，进而通过板材夹头组件6实现板材的夹持固定，且同时为板材提供拉伸预载荷，获得对应的应力应变状态。通过两个U型框型材504b沿两个条形型材504a滑动，可实现矩形框架长度的调节，使以适应不同长度的板材试验。本发明中板材夹头组件6采用下述结构：板材夹头组件6由安装口框601、双向螺杆602与钳口组成603，如图7所示。其中。安装口框601套在U型框型材504b的侧边中心位置，通过T型槽螺栓以及法兰螺母固定。安装口框601与钳口间通过双向螺杆602螺纹连接，钳口中用来安装板材，通过螺钉拧紧将两者固定。双向螺杆602上开有调节孔，通过调节杆***调节孔后，转动调节杆实现双向螺杆602的转动，进而调节钳口与安装口框601间距，进而实现对板材进行拉伸预加载的拉力调节。

上述板材进给框组件5中两个支撑座502中任意一个支撑座502上安装有齿条505，齿条505沿空间X轴方向设置，通过板材进给框驱动组件7中的齿轮704与齿条505配合，控制两条可伸缩导轨503沿空间X轴方向上的伸缩运动，进而实现矩形框架整体沿空间X轴方向上的渐进。所述板材进给框驱动组件7包括进给驱动伺服电机701、电机座702、齿轮轴703与齿轮704，如图8所示。其中，电机座702固定安装在主框架1的下梁板103上；进给驱动伺服电机701固定于电机座702上，输出轴通过联轴器与齿轮轴703相连。电机座702上安装有轴承座，齿轮轴703通过轴承安装于轴承座上，由轴承座进行支撑。齿轮轴703端部固定安装有齿轮704，齿轮704与板材进给框组件5中的齿条啮合。由此，通过进给驱动伺服电机701驱动齿条505运动，带动支撑座502与可伸缩导轨503的动轨一并运动，进而实现矩形框架整体沿空间X轴方向上的渐进。本发明在下梁板103上安装两套板材进给框驱动组件7，两套板材进给框驱动组件7中的齿轮704均与齿条505啮合，由此通过两套板材进给框驱动组件7，轮流控制板材进给，以节约空间。

所述压边框组件8用于产生金属板材的弯曲预变形，提供初始的弯曲应力应变状态，包括压边框801、压边辊802、导套803与液压缸804，如图9所示。其中，压边框801位于板材进给框组件5上方，压边框801四角处分别套在主框架1的四根立柱102上，且与立柱102间设置导套803与主框架1的立柱102配合，实现压边框801上下移动的导向。压边辊802为两根，沿空间X轴方向设置在压边框801下方两侧，且轴线沿X轴方向；两根压边辊802通过螺钉与压边框801固定。上述压边框801通过液压缸804驱动，产生沿空间Z轴的升降运动。液压缸804采用前法兰式液压缸804，为两个，缸体部分通过法兰固定安装在下梁板103上，输出轴与下梁板103垂直，且端部固定安装在压边框801左右两侧中心位置。通过液压缸804驱动压边框801下降，由压边辊802下压板材，使板材产生弯曲变形。上述压边框801架上沿空间Y轴方向还设计有多个压边辊802安装位置，实现两个压边辊802间距可调，以适应不同宽度板材的试验需要。

所述柔性模具9与压边框组件8配合，对金属板材进行弯曲预加载，并承受电磁线圈205工作时产生的脉冲电磁力。柔性模具9包括模具基座901、螺杆902、钉头903与固定角铁904，如图10所示。其中，模具基座901为矩形板状结构，上表面具有n排m列的螺纹孔，n>1，m>1。模具基座901用来为钉头903提供支撑。上述每个螺杆902上端固定安装有钉头903，通过调整螺杆902在模具基座901上的拧入深度可以控制钉头903的高低，从而得到不同的曲面轮廓的模具。如图10所示，当调整所有螺杆902在基座上拧入深度相同时，所有顶头顶面形成一整体平面。如图11所示，当调整所有螺杆902中两侧像中心位置螺杆902在基座上的拧入深度由深至浅时，则所有钉头903顶面形成一整体弧面。上述柔性模具9中模具基座901周向上安装有固定角铁904，通过固定角铁904将模具整体固定于下梁板103上；且位于板材进给框组件5中矩形框架内，同时位于线圈控制液压缸组件2中电磁线圈205下方，并使模具基座901的长方向沿空间Y轴设置。

通过上述结构的双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，如图12所示，首先，调节柔性模具9的钉头903高度，获得具有一定曲率形貌的模具。调节板材进给框组件5中矩形框架的长度至适合长度后，放入板材，通过板材夹头将板材加紧固定。通过板材进给框驱动组件7中的两个进给驱动伺服电机701轮流控制矩形框架的移动，将板材一端移动至工作位置，即线圈控制液压缸组件2中电磁线圈205下方。通过板材夹头组件6在板材长度方向施加拉伸预应力，并由控制压边框组件8中压边框801下降，通过压边辊802下压板材两侧，对板材施加弯曲预应力，使板材与柔性模具9贴合，产生弯曲预应变。随后通过液压缸平移驱动组件3、液压缸摆角驱动组件4控制电磁线圈205沿板材宽度方向渐进调形。由此，依次交替执行板材沿其长度方向渐进，与电磁线圈205沿板材宽度方向渐进调形，通过二者配合实现电磁线圈205产生的脉冲电磁力对整个板材曲面的作用，如图13所示。板材经过预应力与脉冲电磁力作用的区段呈现出明显的曲率特征，而未作用区段则在其自身重力的作用下自然下垂。且由于可控制电磁线圈205沿Y轴方向达到不同的空间位置和空间偏转角度，以适应板材不同点位的工作需求。同时电磁线圈在不同点位工作时，使电磁线圈205法线与板材法向重合，进而增加了板材夹持的稳定性，从而提高了电磁线圈205的使用寿命。

Claims (7)

1.双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，其特征在于：包括主框架、线圈控制液压缸组件、液压缸平移驱动组件、液压缸摆角驱动组件、板材进给框组件、板材夹头组件、板材进给框驱动组件、压边框组件以及柔性模具；

其中，主框架具有上梁板与下梁板；上梁板上安装有线圈控制液压缸组件；线圈控制液压缸组件采用中间铰轴式液压缸，在液压缸活塞杆上安装电磁线圈，使电磁线圈具有绕自身轴线转动与沿轴线运动两个自由度；同时，通过液压缸平移驱动组件、液压缸摆角驱动组件分别实现线圈控制液压缸组件沿空间Y轴的移动以及摆动，进而使电磁线圈具有沿空间Y轴的移动以及摆动两个自由度；

板材进给框组件为可调节长度矩形框架，安装在下梁板上，通过板材进给框驱动组件实现板材进给框组件沿空间X轴的移动；板材进给框空间X轴方向上的两条侧边上安装有板材夹头组件，对板材进行夹持，且为板材提供拉伸预载荷；

压边框组件设置在板材进给框组件与上梁板间，通过压边框组件对板材施加弯曲预应力；柔性模具安装在下梁板上，与压边框组件配合对金属板材进行弯曲预加载，并承受电磁线圈工作时产生的脉冲电磁力。

2.如权利要求1所述双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，其特征在于：所述中间铰轴式液压缸的铰轴通过吊耳安装在上梁板上安装的滑块上；液压缸平移驱动组件采用丝杠螺母副，使螺母与中间铰轴式液压缸固定，进而驱动中间铰轴式液压缸的移动。

3.如权利要求1所述双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，其特征在于：

所述液压缸摆角驱动组件具有丝杠螺母副，以及十字滑块与摆杆；其中十字滑块包括滑块主体、直线轴承A、直线轴承B与转轴；滑块主体上具有上下设计的轴线分别沿空间X轴与Y轴的安装孔，通过下方安装孔将滑块主体固定套接在丝杠螺母上；上方安装孔内安装有直线轴承A；转轴与直线轴承A相连；转轴端部套接在摆杆末端，两者间安装有直线轴承B；摆杆的输出端与中间铰轴式液压缸的铰轴固定；进而通过丝杠螺母副驱动中间铰轴式液压缸的摆动。

4.如权利要求1所述双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，其特征在于：

所述板材进给框组件包括安装座、支撑座、可伸缩导轨、铝合金型材与齿条；其中，安装座包括左侧安装座与右侧安装座，分别通过螺钉固定安装于下梁板左右两侧；可伸缩导轨为两条；两条可伸缩导轨的中间滑块一侧的定轨分别与左侧安装座和右侧安装座的侧面固定；中间滑块另一侧的动轨上固定安装有支撑座；铝合金型材包括两条形型材与两个U型框型材结构；两条形型材分别固定安装在两个支撑座上，且上表面沿轴向设计有内外两条T型槽；两个U型框型材开口相对设置，两条侧边竖直方向钻有通孔，T型槽螺钉从通孔中穿过，螺钉头在T型槽内，实现两个U型框架结构与两条形型材间的滑动安装，且两个U型框型材形成一整体矩形框架。

5.如权利要求1或4所述双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，其特征在于：所述板材进给框组件中支撑座上安装有齿条，齿条沿空间X轴方向设置，通过板材进给框驱动组件中的齿轮与齿条配合，控制两条可伸缩导轨沿空间X轴方向上的伸缩运动，进而实现矩形框架整体沿空间X轴方向上移动。

6.如权利要求1所述双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，其特征在于：

所述压边框组件具有压边框、压边辊；其中，压边辊为两根，沿空间X轴方向安装在压边框下方两侧，且轴线沿X轴方向；压边框通过液压缸驱动，产生沿空间Z轴的升降运动；压边框上沿空间Y轴方向还设计有n个压边辊安装位置，n＞1,实现两个压边辊间距可调。

7.如权利要求1所述双动渐进式预应力板材四轴脉冲电磁调形与调性装置，其特征在于：所述柔性模具包括模具基座、螺杆与钉头；其中，模具基座为矩形板状结构，上表面具有螺纹孔，螺纹配合安装有螺杆；螺杆上端固定安装有钉头，通过调整螺杆在模具基座上的拧入深度可以控制钉头的高低，从而得到不同的曲面轮廓的模具。