CN101406913A - 金属板材的电磁成形装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属板材的电磁成形装置，其包括固定座、集磁块、电磁产生装置和模具。所述固定座具有开槽。所述集磁块位于所述固定座的开槽内，所述集磁块的内部具有容置空间，所述容置空间透过缝隙连通到所述集磁块的表面。所述电磁产生装置用以产生磁场，所述电磁产生装置位于所述集磁块的容置空间内，且不接触所述集磁块。所述模具与所述集磁块间隔一间隙，所述间隙用以放置金属板材。由于所述集磁块是一块体，因此，其内的涡电流分布较均匀，导致所形成的磁场分布较均匀，从而对所述金属板材产生均匀的成形力量。

Description

金属板材的电磁成形装置
技术领域
本发明涉及一种金属板材的电磁成形装置，明确地说涉及一种包含集磁块的金属板材的电磁成形装置。
背景技术
参看图1，展示第US 7,069,756号美国专利所揭示的金属板材的电磁成形装置的剖视示意图。所述电磁成形装置1包括固定座11、多匝线圈12和模具13。所述固定座11具有开槽111和第一表面112，所述开槽111开口于所述第一表面112。所述线圈12位于所述开槽11内且不接触所述固定座11，所述线圈12用以产生磁场，且显露于所述固定座11的第一表面112。所述模具13与所述固定座11间隔一间隙，所述间隙用以放置金属板材14。所述模具13具有模穴131，且所述模穴131的表面具有图案132。
所述电磁成形装置1的作动方式如下，首先，利用夹持装置(未图示)向所述固定座11和所述模具13施加夹持力17，以夹持住所述金属板材14。接着，将所述线圈12通电，使其内部产生脉冲电流15。同时，所述固定座11和所述金属板材14会感应而产生涡电流16。由于所述脉冲涡电流15和所述涡电流16的方向相反，因此，其磁场方向也相反，使得所述线圈12和所述金属板材14间会产生互斥力，而使所述金属板材14以高速冲击所述模具13的模穴131，且在所述金属板材14上产生与所述图案132相对应的图案。
所述电磁成形装置1的缺点为，在所述线圈12中，因相邻线圈之间存在间隙，导致在邻近线圈的空间中形成的磁场分布不太均匀，因此当所述电磁成形装置1应用于具有微细结构图案工件的成形时，对应于磁场分布较弱处，会产生局部区域微细结构图案成形不清晰的问题。此外，如果希望加工出不同形状或图案的产品，必须更换不同形式的线圈12，如此会增加加工成本。
因此，有必要提供一种创新且具进步性的金属板材的电磁成形装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属板材的电磁成形装置，其包括固定座、集磁块、电磁产生装置和模具。所述固定座具有开槽。所述集磁块位于所述固定座的开槽内，所述集磁块的内部具有容置空间，所述容置空间透过缝隙连通到所述集磁块的表面。所述电磁产生装置用以产生磁场，所述电磁产生装置位于所述集磁块的容置空间内，且不接触所述集磁块。所述模具与所述集磁块间隔一间隙，所述间隙用以放置金属板材。由于所述集磁块是一块体，因此，其内的涡电流分布较均匀，导致所形成的磁场分布较均匀，而对所述金属板材产生均匀的成形力量。此外，如果希望加工出不同形状或图案的产品，仅需更换所述集磁块而不需更换所述电磁产生装置，如此可降低加工成本。
附图说明
图1展示第US 7,069,756号美国专利所揭示的金属板材的电磁成形装置的剖视示意图；
图2展示本发明金属板材的电磁成形装置的第一实施例的剖视示意图；
图3展示本发明金属板材的电磁成形装置的第二实施例的剖视示意图；以及
图4展示本发明金属板材的电磁成形装置的第三实施例的剖视示意图。
具体实施方式
参看图2，展示本发明金属板材的电磁成形装置的第一实施例的剖视示意图。所述电磁成形装置2包括固定座21、集磁块22、电磁产生装置23和模具24。所述固定座21具有开槽211和第一表面212，所述开槽211开口于所述第一表面212。所述集磁块22位于所述固定座21的开槽211内，所述集磁块22具有容置空间221、第一表面222、第二表面223和缝隙224。所述容置空间221位于所述集磁块22的内部，且透过所述缝隙224连通到所述集磁块22的第二表面223，但并不限于此，所述容置空间221也可透过所述缝隙224连通到所述集磁块22的第一表面222。所述集磁块22的第一表面222显露于所述固定座21的第一表面212。为了配合所希望加工的形状，所述集磁块22的第一表面222可以是平面、曲面或是其它三维(3D)形式。在本实施例中，所述集磁块22的第一表面222突出于所述固定座21的第一表面212。
所述电磁产生装置23用以产生磁场，所述电磁产生装置23位于所述集磁块22的容置空间221内，且不接触所述集磁块22。在本实施例中，所述电磁产生装置23包括本体231和多匝线圈232，所述本体231是绝缘材料，所述线圈232缠绕所述本体231。所述模具24与所述集磁块22间隔一间隙，所述间隙用以放置金属板材25，所述金属板材25可为未加工的金属平板或已预成形的金属板件。在本实施例中，所述金属板材25是已预成形的金属板件。所述模具24具有模穴241，且所述模穴241的表面具有图案242。
优选地，所述电磁成形装置2进一步包括第一绝缘层26、第二绝缘层27和第三绝缘层28。所述第一绝缘层26位于所述固定座21与所述集磁块22之间。所述第二绝缘层27位于所述集磁块22与所述电磁产生装置23之间。所述第三绝缘层28位于所述固定座21的第一表面212。
所述电磁成形装置2的作动方式如下，首先，利用夹持装置(未图示)向所述固定座21和所述模具24施加夹持力29，以夹持住所述金属板材25。接着，将所述电磁产生装置23通电，使其内部(例如在线圈232)产生脉冲电流30。同时，所述集磁块22会感应而产生第一涡电流31，由于所述集磁块22具有所述缝隙224，因此可使所述第一涡电流31由所述集磁块22的内壁流向外壁。接着，所述金属板材25会感应而产生第二涡电流32。由于所述第一涡电流31和所述第二涡电流32的方向相反，因此，其磁场方向也相反，使得所述集磁块22和所述金属板材25间会产生互斥力，而使所述金属板材25以高速冲击所述模具24的模穴241，且在所述金属板材25上产生与所述图案242相对应的图案。
所述电磁成形装置2的优点为，所述集磁块22是一块体，因此，其内的所述第一涡电流31分布较均匀，导致所形成的磁场分布较均匀，而对所述金属板材25产生均匀的成形力量。此外，所述集磁块22可配合已预成形的金属板件的需要，作成3D的形状，如果希望加工出不同形状或图案的产品，仅需更换所述集磁块22而不需更换所述电磁产生装置23，如此可降低加工成本。
参看图3，展示本发明金属板材的电磁成形装置的第二实施例的剖视示意图。本实施例的电磁成形装置3与所述第一实施例的电磁成形装置2大致相同，其中相同元件赋予相同的标号。本实施例的电磁成形装置3与所述第一实施例的电磁成形装置2的不同之处在于，在本实施例中，所述金属板材25是未加工的金属平板，且所述集磁块22的第一表面222与所述固定座21的第一表面212位于同一水平高度。
参看图4，显示本发明金属板材的电磁成形装置的第三实施例的剖视示意图。本实施例的电磁成形装置4与所述第一实施例的电磁成形装置2大致相同，其中相同元件赋予相同的标号。本实施例的电磁成形装置4与所述第一实施例的电磁成形装置2的不同之处在于二者的方向颠倒，且所述电磁成形装置4多了平台41。所述平台41具有容置槽411以容置所述模具24。
所述电磁成形装置4的作动方式如下，首先，利用压料装置(未图示)向所述金属板材25施加压料力42，以将所述金属板材25压于所述平台41上。接着，利用支撑装置(未图示)向所述固定座21施加支撑力43，使所述固定座21向下移动但不接触所述金属板材25。接着，将所述电磁产生装置23通电，使其内部产生脉冲电流30。之后的作动方式与所述第一实施例的电磁成形装置2相同。所述电磁成形装置4的结构可以与常规的冲压或液压工艺结合，作为连续生产过程的一个工程道次。
上述实施例仅旨在说明本发明的原理及其功效，而非用以限制本发明。因此，所属领域的技术人员可在不违背本发明的精神的情况下对上述实施例进行修改和变化。本发明的权利范围应如所附权利要求书所列。

Claims (13)

1.一种金属板材的电磁成形装置，其包括：
固定座，其具有开槽；
集磁块，其位于所述固定座的开槽内，所述集磁块的内部具有容置空间，所述容置空间透过缝隙连通到所述集磁块的表面；
电磁产生装置，其用以产生磁场，所述电磁产生装置位于所述集磁块的容置空间内，且不接触所述集磁块；以及
模具，其与所述集磁块间隔一间隙，所述间隙用以放置金属板材。
2.根据权利要求1所述的电磁成形装置，其中所述固定座具有第一表面，所述开槽开口于所述第一表面，所述集磁块具有第一表面和第二表面，所述集磁块的第一表面显露于所述固定座的第一表面。
3.根据权利要求2所述的电磁成形装置，其中所述集磁块的第一表面突出于所述固定座的第一表面。
4.根据权利要求2所述的电磁成形装置，其中所述集磁块的第一表面为平面。
5.根据权利要求2所述的电磁成形装置，其中所述集磁块的第一表面为曲面。
6.根据权利要求2所述的电磁成形装置，其中所述缝隙开口于所述集磁块的第二表面。
7.根据权利要求1所述的电磁成形装置，其进一步包括第一绝缘层，所述第一绝缘层位于所述固定座与所述集磁块之间。
8.根据权利要求1所述的电磁成形装置，其进一步包括第二绝缘层，所述第二绝缘层位于所述集磁块与所述电磁产生装置之间。
9.根据权利要求1所述的电磁成形装置，其进一步包括第三绝缘层，所述第三绝缘层位于所述固定座的第一表面。
10.根据权利要求1所述的电磁成形装置，其中所述电磁产生装置包括本体和多匝线圈，所述本体是绝缘材料，所述线圈缠绕所述本体。
11.根据权利要求1所述的电磁成形装置，其中所述模具具有模穴，且所述模穴的表面具有图案。
12.根据权利要求1所述的电磁成形装置，其进一步包括平台，所述平台具有容置槽以容置所述模具。
13.根据权利要求1所述的电磁成形装置，其中所述金属板材是未加工的金属平板或已预成形的金属板件。
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