CN106853474B - 一种用于均匀压力线圈的集磁器装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于均匀压力线圈的集磁器装置，其技术要点是：包括装置本体，装置本体包括外壳，外壳内设置有集磁器，集磁器的两端分别设置有端口，每个端口的周长小于集磁器外表面的中间部竖直切面的周长，集磁器的一侧边上的中央设置有缝隙，该缝隙的两端分别设置在集磁器的两个端口上，集磁器的中央设置有大小与螺线管线圈大小相匹配的线圈放置空间，该线圈放置空间与集磁器的端口相通，外壳的下部紧密接触有板料，板料的下部连接有模具，模具的顶部设置有试件空间，集磁器与外壳之间及外壳与板料之间设置有垫板；采用该技术方案可使均匀压力线圈的电磁场和电磁力更加集中和放电，避免了线圈与工件直接相互作用，改善线圈工作环境，提高线圈使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电磁成形装置技术领域，具体的说是一种用于均匀压力线圈的集磁器装置。
背景技术
电磁成形是利用电流通过线圈所产生的磁场力使金属坯料产生塑性变成的一种高能率、高速率特种加工方法，又称为磁脉冲成形。电磁成形具有生产效率高、成形性能好、设备简单、易于操作、无机械接触等优点，适于管材的胀形、缩径、冲孔、翻边、连接和板材的成形、冲孔、压印或压花、弯曲等，电磁成形广泛应用于汽车工业、机械、电子、仪器仪表、航空航天、兵器工业等领域。
电磁成形的原理是通过储能电容器对线圈放电，使线圈内产生一个巨大的脉冲电流，根据电磁感应原理，该脉冲电流使线圈附近产生一个巨大的脉冲磁场，处于线圈附近的工件内部会因电磁感应而产生一个巨大的感应涡流，由于该感应涡流和磁场的相互作用，使工件受到强大的电磁力而发生塑性变形。电磁成形结构包括电源、线圈和工件模具几部分，电源一般包括充电机、储能电容器、放电开关、控制电路等部分。线圈目前一般有螺线管线圈、平板线圈、均匀压力线圈等，其中螺线管线圈主要用于管件的成形和连接，平板线圈和均匀压力线圈主要用于板件的成形。均匀压力线圈是俄亥俄州立大学的教授提出的一种可提供均匀电磁力的用于板件成形的螺线管线圈，为了使电磁场更加集中，提高电磁力强度，人们发明了集磁器，现有技术中的集磁器主要是螺线管线圈集磁器和平板线圈集磁器，但目前的现有技术中尚无用于均匀压力线圈的集磁器，因此现有技术中无法使均匀压力线圈的电磁场和电磁力更加集中和放电来提高成形能力，且无法改善线圈的工作环境和提高线圈使用寿命。
发明内容
本发明的目的，就是解决以上技术中存在的问题，并为此提供一种用于均匀压力线圈的集磁器装置。
一种用于均匀压力线圈的集磁器装置，包括装置本体，装置本体包括外壳，外壳内设置有集磁器，集磁器的两端分别设置有端口，每个端口的周长小于集磁器外表面的中间部竖直切面的周长，集磁器的一侧边上的中央设置有缝隙，该缝隙的两端分别设置在集磁器的两个端口上，集磁器的中央设置有大小与螺线管线圈大小相匹配的线圈放置空间，该线圈放置空间与集磁器的端口相通，外壳的下部紧密接触有板料，板料的下部连接有模具，模具的顶部设置有试件空间，集磁器与外壳之间及外壳与板料之间设置有垫板。
优选地，所述集磁器的端口与集磁器外表面的中间部之间为平面。
优选地，所述缝隙宽度大于0.1mm，缝隙宽度小于缝隙所在边的宽度。
优选地，所述端口为长方形，集磁器外表面的中间部竖直切面为长方形。
优选地，所述集磁器的中间部位于外壳内，中间部与端口之间的部分位于外壳外，集磁器两个端口之间的长度与螺线管线圈的长度相同。
优选地，所述外壳的底部中央为开口。
优选地，所述螺线管线圈与集磁器之间和集磁器与外壳之间及集磁器与板料之间都是绝缘的。
本发明的优点：
1，可使均匀压力线圈的电磁场和电磁力更加集中和放电，提高成形能力；
2，集磁器可以避免了线圈与工件直接相互作用，改善线圈工作环境，提高线圈使用寿命。
附图说明
图1是本发明的剖视结构示意简图；
图2是本发明的集磁器的结构示意简图。
具体实施例
为了使本发明更容易被清楚理解，以下结合附图以及实施例对本发明的技术方案作以详细说明。
实施例1
如图1-2所示，一种用于均匀压力线圈的集磁器装置，包括装置本体，装置本体包括外壳1，外壳1内设置有集磁器2，集磁器2的两端分别设置有端口8，每个端口8的周长小于集磁器2外表面的中间部竖直切面的周长，集磁器2的一侧边上的中央设置有缝隙9，该缝隙9的两端分别设置在集磁器2的两个端口8上，集磁器2的中央设置有大小与螺线管线圈大小相匹配的线圈放置空间3，该线圈放置空间3与集磁器2的端口8相通，外壳1的下部紧密接触有板料4，板料4的下部连接有模具5，模具5的顶部设置有试件空间6，集磁器2与外壳1之间及外壳1与板料4之间设置有垫板7。
实施例2
如图1-2所示，一种用于均匀压力线圈的集磁器装置，包括装置本体，装置本体包括外壳1，外壳1的底部中央为开口，外壳1内设置有集磁器2，集磁器2的两端分别设置有端口8，集磁器2的端口8与集磁器2外表面的中间部之间为平面，每个端口8的周长小于集磁器2外表面的中间部竖直切面的周长，端口8为长方形，集磁器2外表面的中间部竖直切面为长方形，集磁器2的中间部位于外壳1内，中间部与端口8之间的部分位于外壳1外，集磁器2两个端口8之间的长度与螺线管线圈的长度相同，集磁器2的一侧边上的中央设置有缝隙9，该缝隙9的两端分别设置在集磁器2的两个端口8上，缝隙9宽度大于0.1mm，缝隙9宽度小于缝隙9所在边的宽度，集磁器2的中央设置有大小与螺线管线圈大小相匹配的线圈放置空间3，该线圈放置空间3与集磁器2的端口8相通，外壳1的下部紧密接触有板料4，板料4的下部连接有模具5，模具5的顶部设置有试件空间6，集磁器2与外壳1之间及外壳1与板料4之间设置有垫板7，所述螺线管线圈与集磁器2之间和集磁器2与外壳1之间及集磁器2与板料4之间都是绝缘的。
工作时，通过磁脉冲电源向线圈放置空间3内的螺线管线圈中释放高强脉冲电流，由于电磁感应作用，与螺线管线圈相邻的集磁器2内壁会产生感应电流，由于集磁器2侧边的缝隙，该感应电流会从集磁器2外壁构成回路，从而使集磁器2外壁产生电流，该集磁器2外壁的感应电流会进而在外壳1和板料4构成的闭合回路中再次感应出电流，而且板料4中的感应电流和与集磁器2外壁的感应电流的方向是相反的，因此板料4将受到向外的电磁力，该电磁力可使板料4发生塑性变形，进而成形出所需形状，集磁器2的材料为纯铜等电阻率较小的材料。
集磁器2具有传递感应电流的作用，由于螺线管线圈的长度大于外壳1的长度，而集磁器2内表面和外表面的电流是构成的同一个回路的，也就是流过集磁器2内表面和外表面的电流是相等的，因此集磁器2外表面的感应电流密度大于内表面的电流密度，因此板料4中也能感应出更大的电流密度，进而使板料4上产生更大的电磁力，因此集磁器2不仅有传递感应电流的作用，还有集中和放大感应电流的作用和集中电磁场及提高电磁力的作用。
Claims (6)
1.一种用于均匀压力线圈的集磁器装置，包括装置本体，其特征在于：装置本体包括外壳，外壳内设置有集磁器，集磁器的两端分别设置有端口，每个端口的周长小于集磁器外表面的中间部竖直切面的周长，所述集磁器的中间部位于外壳内，中间部与端口之间的部分位于外壳外，集磁器两个端口之间的长度与螺线管线圈的长度相同，集磁器的一侧边上的中央设置有缝隙，该缝隙的两端分别设置在集磁器的两个端口上，集磁器的中央设置有大小与螺线管线圈大小相匹配的线圈放置空间，该线圈放置空间与集磁器的端口相通，外壳的下部紧密接触有板料，板料的下部连接有模具，模具的顶部设置有试件空间，集磁器与外壳之间及外壳与板料之间设置有垫板。
2.根据权利要求1所述的一种用于均匀压力线圈的集磁器装置，其特征在于：所述集磁器的端口与集磁器外表面的中间部之间为平面。
3.根据权利要求1所述的一种用于均匀压力线圈的集磁器装置，其特征在于：所述缝隙宽度大于0.1mm，缝隙宽度小于缝隙所在边的宽度。
4.根据权利要求1所述的一种用于均匀压力线圈的集磁器装置，其特征在于：所述端口为长方形，集磁器外表面的中间部竖直切面为长方形。
5.根据权利要求1所述的一种用于均匀压力线圈的集磁器装置，其特征在于：所述外壳的底部中央为开口。
6.根据权利要求1所述的一种用于均匀压力线圈的集磁器装置，其特征在于：所述螺线管线圈与集磁器之间和集磁器与外壳之间及集磁器与板料之间都是绝缘的。
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