CN109935435A - 应用于电磁脉冲平板成形的多匝e字型线圈 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，包括线圈体和“C”形的金属体，所述金属体的两端为负极，所述线圈体的一端与金属体的中部相连，另一端连接有金属正极，所述线圈体和金属体共同组成“E”形，所述线圈体为由金属导线绕成的多匝线圈。采用双负极的结构减小了除线圈体外其余部分的阻抗，使整个线圈的阻抗更集中于线圈体，产生的电磁力更大，避免了传统线圈单负极结构造成的能量不集中的问题；多匝线圈的结构，解决了单匝线圈结构所带来的能量不足问题，通过多匝结构使线圈体产生的磁场不断叠加，产生的电磁力更大更集中。

Description

应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈

技术领域

本发明属于电磁脉冲成形领域，具体涉及一种应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈。

背景技术

电磁脉冲成形技术是一种新型的高能、高应变速率的金属塑性成形方法，电磁成形技术的核心是放电线圈，其采用高频RC振荡电路原理，电容充电后导通，在线圈中将产生高频交流电场，这一变化的电流场在其相邻空间内产生一个变化的磁场，变化的磁场使得与放电线圈相邻的金属板件上产生涡流，而涡流在磁场的作用下产生电磁力，当电磁力大于金属板材的屈服强度时，金属板材将产生塑性变形，从而完成成形过程。电磁脉冲成形技术具备如下优势：1、无接触式变形，不破坏材料的表面性能；2、在常温下性能较好的自由变形，而且涡流本身也会产生一定的热量，有助于变形的进行；3、和传统的锻造、冲裁相比噪音小，成形速度快，且能够有效减小工件的回弹与褶皱现象，减小产品的加工误差、避免影响产品的装配精度及质量。

电磁脉冲成形技术应用于平板成形技术时，由于现有的线圈结构的局限和电磁力的放散，板料的成形效率低，放电线圈作为电磁脉冲成形系统中的关键部分，能够控制成形工件周围磁场，从而控制成形效果，而成形能量是决定工艺效果、适用工件种类与数量、系统能量利用率的重要因素之一。因此，设计一种新型的能够集中更多电磁能量的成形线圈很有必要。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种电磁能量集中的应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，包括线圈体和“C”形的金属体，所述金属体的两端为负极，所述线圈体的一端与金属体的中部相连，另一端连接有金属正极，所述线圈体和金属体共同组成“E”形，所述线圈体为由金属导线绕成的多匝线圈。

作为优选，所述线圈体的单匝线圈的截面为矩形，绕成所述线圈体的金属导线的截面也为矩形。采用以上结构，相比于金属导线的截面为圆形和单匝线圈的截面为圆形所产生的磁场强度更大

作为优选，所述线圈体的匝间距为1.5mm，匝数为5匝，其单匝线圈的矩形截面长宽均为12mm，所述金属导线的矩形截面长、宽均为3mm。采用以上结构，同时考虑了空气的绝缘距离以及大多数设备的耐压能力，使空气不被击穿的同时，产生更大的磁场强度。

作为优选，所述金属体的截面为矩形，所述负极的厚度小于金属体其余部分的厚度，所述金属正极为立方体形，在所述金属体的两个负极和金属正极上分别开设有轴线竖向延伸的电缆连接孔。采用以上结构，金属体的两端减薄便于开设电缆连接孔，负极和金属正极分别通过电缆连接孔与电缆或导线相连。

作为优选，所述金属正极与两个负极之间的距离均为9mm。采用以上结构，能够保证空气的绝缘距离。

作为优选，所述金属体长60mm、宽60mm、高10mm，所述负极的长20mm、宽15mm、高8mm，所述金属正极长12mm、宽10mm，高3mm。采用以上结构，保证了负极和金属正极分别与电缆或导线连接处的强度。

作为优选，所述金属正极沿长度方向延伸的侧壁的一端与线圈体相连。采用以上结构，保证了连接处的强度，同时利于电流的流动。

作为优选，所述金属体的中部靠近线圈体的一侧向外凸出，形成线圈体连接基部，所述线圈体与线圈体连接基部相连。采用以上结构，线圈体连接基部能够增强金属体与线圈体的连接处的强度。

作为优选，所述线圈体和金属体均由紫铜制成。采用以上结构，导电性较好。

本发明的有益效果是：采用双负极的结构减小了除线圈体外其余部分的阻抗，使整个线圈的阻抗更集中于线圈体，产生的电磁力更大，避免了传统线圈单负极结构造成的能量不集中的问题；多匝线圈的结构，解决了单匝线圈结构所带来的能量不足问题，通过多匝结构使线圈体产生的磁场不断叠加，产生的电磁力更大更集中。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的侧视图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

如图1至图3所示，一种应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，由线圈体1、呈“C”形的金属体2和金属正极3组成，金属体2的两端为负极201，线圈体1的一端与金属体2的中部相连，另一端连接有金属正极3，使线圈体1和金属体2共同组成“E”字形，线圈体1为由金属导线绕成的多匝线圈。线圈体1和金属体2均由紫铜制成，导电性良好。

如图1至图3所示，线圈体1的单匝线圈的截面为矩形，且绕成线圈体1的金属导线的截面也为矩形。线圈体1的匝间距为1.5mm，其单匝线圈的矩形截面长宽均为12mm，金属导线的矩形截面长、宽均为3mm。应用于电磁脉冲平板成形的系统通常能够耐压20千伏以内，空气的击穿电场强度为3千伏/毫米，线圈体1的匝间距为1.5mm，两匝线圈之间空气能承受的电压值总共为4.5千伏，线圈体1的匝数为5匝，叠加电压值为22.5千伏，既满足了绝缘距离，同时提高了系统利用率，使能量最大化。

如图1至图3所示，金属体2的截面为矩形，金属体2的两端上部减薄分别形成负极201，金属正极3为立方体形，在金属体2的两个负极201和金属正极3上分别开设有竖向延伸的电缆连接孔。金属正极3与两个负极201之间的距离均为9mm，满足了金属正极3与两个负极201之间的绝缘距离。金属体2长60mm、宽60mm、高10mm，负极201的长20mm、宽15mm、高8mm，金属正极3长12mm、宽10mm，高3mm。金属正极3沿长度方向延伸的侧壁的一端与线圈体1相连，且金属正极3与两个负极201的外端面齐平，便于金属正极3与两个负极201分别与导线或电缆的连接布置。

如图1和图2所示，金属体2的中部靠近线圈体1的一侧向外凸出，形成线圈体连接基部202，线圈体1与线圈体连接基部202相连。

Claims (9)

1.一种应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，其特征在于:包括线圈体(1)和“C”形的金属体(2)，所述金属体(2)的两端为负极(201)，所述线圈体(1)的一端与金属体(2)的中部相连，另一端连接有金属正极(3)，所述线圈体(1)和金属体(2)共同组成“E”形，所述线圈体(1)为由金属导线绕成的多匝线圈。

2.根据权利要求1所述的应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，其特征在于：所述线圈体(1)的单匝线圈的截面为矩形，绕成所述线圈体(1)的金属导线的截面也为矩形。

3.根据权利要求2所述的应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，其特征在于：所述线圈体(1)的匝间距为1.5mm，匝数为5匝，其单匝线圈的矩形截面长宽均为12mm，所述金属导线的矩形截面长、宽均为3mm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，其特征在于：所述金属体(2)的截面为矩形，所述负极(201)的厚度小于金属体(2)其余部分的厚度，所述金属正极(3)为立方体形，在所述金属体(2)的两个负极(201)和金属正极(3)上分别开设有轴线竖向延伸的电缆连接孔。

5.根据权利要求4所述的应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，其特征在于：所述金属正极(3)与两个负极(201)之间的距离均为9mm。

6.根据权利要求4所述的应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，其特征在于：所述金属体(2)长60mm、宽60mm、高10mm，所述负极(201)的长20mm、宽15mm、高8mm，所述金属正极(3)长12mm、宽10mm，高3mm。

7.根据权利要求6所述的应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，其特征在于：所述金属正极(3)沿长度方向延伸的侧壁的一端与线圈体(1)相连。

8.根据权利要求1所述的应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，其特征在于：所述金属体(2)的中部靠近线圈体(1)的一侧向外凸出，形成线圈体连接基部(202)，所述线圈体(1)与线圈体连接基部(202)相连。

9.根据权利要求1所述的应用于电磁脉冲平板成形的多匝E字型线圈，其特征在于：所述线圈体(1)和金属体(2)均由紫铜制成。