CN110270621B - 电磁线圈及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种使用电磁辐射来成形工件的系统和方法。在一些方面，所述系统包括相对于进料机构以可移动的方式安装的多个成形模块。所述进料机构被构造为将预成形工件供给至所述多个成形模块，且所述多个成形模块中的各者包括围绕电磁线圈布置的多段模具。所述电磁线圈被构造为当被供给电能时将电磁力施加于预成形工件，所述电磁力推动所述预成形工件与多段模具接触以制造成形容器。

Description

电磁线圈及其制造方法
本申请是申请日为2015年5月4日、发明名称为“容器的电磁成形系统和方法”的申请号为201580036599.7专利申请的分案申请。
相关申请的交叉参考
本申请主张享有于2014年5月4日提交的61/988214号美国临时申请的权益，且将该美国临时申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明大体上涉及诸如饮料容器等工件的制造，更特别地涉及使用电磁加工的容器成形系统和方法。
背景技术
在常规的金属容器生产中，需要大量的制造操作来生产常见的特征件。(例如通过拉壁熨平工艺或冲击挤压工艺生产的)预成形容器通常需要包括胀形(expanding)、缩颈(necking)、翻边(flanging)、本体塑形 (body shaping)、凸压纹(embossing)、车螺纹(threading)、修边 (trimming)、车螺纹等在内的许多成形操作来制造成品容器。此外，这些成形操作中的每一者通常都需要多个阶段来生产期望的特征件。在各阶段，通过将容器与诸如压模等专用模具接触来进行冷成形或冷作业步骤。
取决于容器的特性(例如壁厚和颈几何结构等)，容器缩颈通常需要约7至17个压模缩颈阶段来进行生产。容器翻边通常需要一个或多个滚轧成形阶段。容器本体塑形通常需要多个模压缩和模胀形阶段，上述阶段的数量随着最终几何结构复杂度的增大而增加。凸压纹或凹压纹 (debossing)通常需要用工具进行滚轧或冲压形成为模具的一个阶段。车螺纹通常需要至少一个滚轧成形阶段。修边通常需要一个阶段，且当进行多个缩颈和塑形阶段时，可能需要多个修边操作。例如，大概每8 至12个压缩或胀形阶段后，就可能需要一次修边。因此，完全成品容器的生产能够需要50个或以上的成形阶段。
用于瓶罐制造的常规机器配置包括单条工艺线(通常是线性的)上延伸的多个加工或成形模块。通常被称为“机器线”。容器通过机器线得到传送直至到达期望的制造阶段。机器线上的各模块接收容器并且在将容器传送至相邻模块前仅完成容器的单个成形阶段。因此，这样的设备在仓库、工厂或其它位置中通常需要大量的空间。而且，机器线上的各模块通常也增加了系统的操作成本，这是因为各模块需要个体化的维护且带来额外的潜在故障点。
常规机器设备的另一个缺点是：各个冷成形阶段改变了容器材料的物理性质，通常使材料变得更脆。因此，降低了工件的结构完整性且可能需要例如加热或润滑容器等额外的操作来抵消这些被改变的性质。
作为冷成形的替代方案，能够使用插入容器的绕线电磁线圈，使金属直壁预成形工件或其它管件经受磁压力并由此使之成形。当通过线圈释放大的电脉冲时，在容器壁中生成感应电流脉冲。获得的磁压力能够用来迫使容器壁向外，从而形成容器。有时使用模具来帮助塑形容器。
这些磁压力系统通常是低速、低生产量和批量系统。这些系统还具有明显缺陷，例如工件成形不一致，无法生产精细的凸压纹，无法生产侧面光滑的容器或者无法生产某些容器几何结构等。例如，不能使用电磁系统实现某些容器几何结构，这是因为：由于罐的半球形底部与侧壁之间的间隙对于电磁线圈而言不充足，绕线线圈无法在容器的下侧壁附近释放充足的电磁力。题目为“薄壁金属的电磁成形方法和装置(Method and Apparatus forElectromagnetic Forming of Thin Walled Metal)”的第5730016号美国专利公开了一种试图克服该缺陷的方法。在该专利文献中公开的系统包括中间导体，该中间导体比线圈更薄且因此能够延伸得更接近工件的半球形底部。绕线线圈将电流感生至中间导体中，中间导体又将电磁力施加于工件。然而，这产成了许多缺陷，包括由于中间导体中的电流感应而造成的线圈与工件之间的成形功率损耗、由于中间导体所需的狭缝而造成的在径向方向上施加的非均匀力和/或由于线圈和中间导体需要装入预成形工件内部而造成的尺寸问题。
因此，需要一种用于提供容器的高速、高生产量的电磁成形的系统和方法。还需要一种使用电磁能量一致地形成具有不规则形状的容器的系统和方法。还需要一种能够直接将电磁力施加于容器的低间隙区域的系统和方法。
发明内容
根据本发明的方面，一种使用电磁能量由多个预成形工件形成相应的多个成形容器的旋转塔系统，所述系统包括旋转塔、充电电路和放电控制机构。所述旋转塔包括多个成形模块。所述成形模块围绕所述旋转塔的外周布置。每个成形模块都包括围绕电磁线圈布置的多段模具。所述多段模具具有多个段。每个段都包括内表面。多个所述内表面限定所述成形容器的期望形状。所述电磁线圈被构造为当被供给电能时将电磁力施加于所述预成形工件。所述电磁力被用来推动所述预成形工件与所述多段模具的内表面接触以生成所述成形容器。所述充电电路被构造为将所述电能供给至所述旋转塔。所述放电控制机构以可操作的方式连接至所述旋转塔和所述充电电路。所述放电控制机构被构造为选择性地驱使所述电能从所述充电电路放出至所述多个成形模块中的预定一个。所述旋转塔在所述多个成形容器的成形期间连续地旋转。
根据本发明的又一方面，一种使用旋转塔进行的成形容器的电磁成形方法，所述旋转塔具有围绕所述旋转塔的外周布置的多个成形模块，所述方法包括以下步骤：将来自上游工序的预成形工件接收在相应的一个所述成形模块中；围绕电磁线圈布置所述预成形工件；围绕所述预成形工件固定多段模具；且在固定所述多段模具后，将第一电能供给到所述电磁线圈以生成电磁力。所述电磁线圈被布置在所述成形模块上。所述电磁线圈被构造为当被供给电能时将电磁力施加于所述预成形工件。所述多段模具包括多个段。所述多个段中的每个段都包括内表面。多个所述内表面限定所述成形容器的期望形状。所述电磁力被用来推动所述预成形工件与所述多段模具的所述内表面接触。所述预成形工件与所述多段模具的所述内表面之间的接触生成一个所述成形容器。在所述旋转塔连续地旋转的同时，发生上述布置步骤、固定步骤和供给步骤。
根据本发明的又一方面，一种使用电磁能量由多个预成形工件形成多个成形容器的系统，所述系统包括充电电路、放电控制机构和多个成形模块。所述多个成形模块相对于进料机构以可移动的方式安装。所述进料机构被构造为将预成形工件供给至所述多个成形模块。所述多个成形模块分别包括围绕电磁线圈布置的多段模具。所述多段模具具有多个段。所述多个段分别包括内表面。多个所述内表面限定所述成形容器的期望形状。所述电磁线圈被构造为当被供给电能时将电磁力施加于所述预成形工件。所述电磁力被用来推动所述预成形工件与所述多段模具的所述内表面接触以生成所述成形容器。所述充电电路被构造为将所述电能供给到所述多个成形模块。所述放电控制机构以可操作的方式连接至所述充电电路和所述多个成形模块。所述放电控制机构被构造为选择性地驱动所述电能从所述充电电路放出至预定的成形模块。
根据本发明的又一方面，一种模具系统包括第一板件和多段模具，所述第一板件被布置为与第二板件相对。所述第一板件上和所述第二板件上均包括多个狭槽。所述第一板件中的所述多个狭槽中的每一个与所述第二板件上的所述多个狭槽中的相应一个相对应。所述多段模具在所述第一板件与所述第二板件之间的距离上延伸。所述多段模具具有打开状态和闭合状态。所述多段模具包括多个段。所述多个段上分别具有多个内表面中的一个。所述多个段被协作地布置，以使当处于所述闭合状态时所述多个内表面限定体积。所述多段模具的多个段均包括被配置为靠近所述第一板件的第一端和靠近所述第二板件的第二端。所述多个段中每一个段的所述第一端和所述第二端都包括狭槽随动器。各所述狭槽随动器被构造为接合所述多个狭槽中的相应一个。所述多个狭槽分别被塑形为使得当所述多个段分别相对于所述第一板件和所述第二板件移动时，所述狭槽随动器与相应的所述狭槽的接合引导所述多个段在所述打开状态与所述闭合状态之间的移动。
根据本发明的又一方面，一种电磁线圈组件包括底部帽和铣削螺旋绕组。所述铣削螺旋绕组电连接至所述底部帽。所述底部帽和所述铣削螺旋绕组被构造为连接至充电电路。螺旋的所述线圈被构造为当电能通过所述铣削螺旋绕组时施加电磁力。所述铣削螺旋绕组是通过对由导电材料形成的大致圆柱形管进行铣削加工而形成的。
根据本发明的又一方面，一种电磁线圈的制作方法包括以下步骤：对顶部帽、绕管、底部帽和回路导体进行装配；将可固化材料浇注进由所述顶部帽、所述绕管、所述底部帽和所述回路导体形成的空腔；且对所述绕管铣削加工以形成螺旋绕组。所述装配包括：将所述顶部帽固定到所述绕管的第一端，将所述底部帽固定至所述绕管的第二端，且将所述回路导体固定到所述底部帽。所述第二端与所述第一端相对。所述顶部帽电连接至所述绕管。所述底部帽电连接至所述绕管。所述回路导体电连接至所述底部帽。所述绕组是通过去除所述绕管的一部分而形成的。
根据本发明的又一方面，一种电磁线圈包括顶部帽、底部帽、螺旋绕组和回路导体。所述底部帽被塑形为适应预成形工件的半球形底部。所述螺旋绕组在所述顶部帽与所述底部帽之间延伸。所述螺旋绕组电连接至所述顶部帽和所述底部帽。所述螺旋绕组在内部限定大致圆柱形空腔。各所述螺旋绕组具有横截面轮廓。所述横截面轮廓包括靠近所述空腔的大致平坦边缘。所述回路导体电连接至所述底部帽。所述顶部帽、所述螺旋绕组、所述底部帽和所述回路导体形成电路。所述电路被构造为电连接至充电电路。
本发明的各方面还提供一种用于传输工件的可变速星轮，所述可变速星轮包括驱动机构、凸轮面和臂。所述驱动机构被构造为围绕旋转轴线旋转。所述凸轮面具有距所述旋转轴线的可变径向距离。所述可变径向距离具有位于第一角位置的远离所述旋转轴线地延伸了第一距离的第一径向距离。所述可变径向距离也具有位于第二角位置的远离所述旋转轴线地延伸了第二距离的第二径向距离。所述第二角位置与所述第一角位置间隔一定距离。所述臂连接至所述驱动机构。所述臂包括枢转机构、袋槽和凸轮随动器。所述枢转机构连接至所述驱动机构。所述枢转机构提供所述臂相对于所述驱动机构的可枢转运动。所述枢转机构与所述袋槽间隔一定距离。所述袋槽被构造为以可释放的方式接收所述工件。所述凸轮随动器被构造为接合所述凸轮面。所述凸轮随动器与所述凸轮面在所述第一角位置的接合以第一角度布置所述臂。所述凸轮随动器与所述凸轮面在所述第二角位置的接合以第二角度布置所述臂。所述第一角度不同于所述第二角度。
本发明的各方面还提出一种在用来传输工件的可变速星轮中使用的臂，所述臂包括构件和凸轮随动器。所述构件具有与第二端相对的第一端。所述第一端具有被构造为连接至驱动机构的枢转机构。所述枢转机构被构造为提供所述臂相对于所述驱动机构的可枢转运动。所述第二端具有被构造为以可释放的方式接收所述工件的袋槽。所述凸轮随动器被构造为接合凸轮面。所述凸轮随动器连接至所述构件以使所述凸轮随动器与所述凸轮面的接合被构造为使所述臂围绕所述枢转机构可枢转地运动。
本发明的方面又提出一种用于传输工件的可变速星轮，所述可变速星轮包括驱动机构、凸轮面和臂。所述驱动机构被构造为围绕旋转轴线旋转。所述凸轮面具有距所述旋转轴线的可变径向距离。所述可变径向距离具有位于第一角位置的远离所述旋转轴线地延伸了第一距离的第一径向距离。所述可变径向距离也具有位于第二角位置的远离所述旋转轴线地延伸了第二距离的第二径向距离。所述第二角位置与所述第一角位置间隔一定距离。所述臂连接至所述驱动机构。所述臂包括第一部和第二部。所述第二部以可滑动的方式安装在所述第一部上。所述第一部附接至所述驱动机构。所述第二部包括袋槽和凸轮随动器。所述袋槽被构造为以可释放的方式接收所述工件。所述凸轮随动器被构造为接合所述凸轮面。所述凸轮随动器与所述凸轮面在所述第一角位置的接合将所述臂布置在距所述旋转轴线的第一距离处。所述凸轮随动器与所述凸轮面在所述第二角位置的接合将所述臂布置在距所述旋转轴线的第二距离处。所述第一距离不同于所述第二距离。
本发明的各方面又提出一种用于传输工件的可变速星轮，所述可变速星轮包括驱动机构、袋槽和运动装置。所述驱动机构被构造为围绕旋转轴线旋转。所述袋槽连接至所述驱动机构。所述袋槽被构造为以可释放的方式接收所述工件。所述运动装置被构造为当所述袋槽位于第一角位置时将所述袋槽布置在距所述旋转轴线的第一距离处并且当所述袋槽位于第二角位置时将所述袋槽布置在距所述旋转轴线的第二距离处。
附图说明
图1图示了根据本发明各方面的用于工件的电磁成形系统的示意图。
图2A图示了根据本发明各方面的从第一侧观察到的用于工件的电磁成形的旋转塔系统的立体图。
图2B图示了从与第一侧相对的第二侧观察到的图2A的旋转塔系统的立体图。
图2C图示了预成形工件的示例。
图2D图示了已经使用电磁成形进行了塑形、缩颈和翻边的成形容器的示例。
图2E图示了已经使用电磁成形进行胀形、缩颈、翻边和凸压纹的成形容器的示例。
图3A图示了根据本发明各方面的用于图2A至图2B的旋转塔系统的成形模块示例的立体图。
图3B图示了当被配置于第一位置时，图3A的成形模块的横截面图。
图3C图示了当被配置于第二位置时，图3A的成形模块的横截面图。
图3D图示了图3C的成形模块的侧视图。
图4A图示了当模具处于打开位置时，图3A的成形模块的横截面图。
图4B图示了在外板被移除的情况下图4A的成形模块的端视图。
图4C图示了图4A的成形模块的端视图。
图4D图示了当模具处于闭合位置时，图3A的成形模块的横截面图。
图4E图示了在外板被移除的情况下，图4D的成形模块的端视图。
图4F图示了图4D的成形模块的端视图。
图5图示了根据本发明各方面的电磁线圈和多段模具的横截面图。
图6图示了根据本发明各方面的电磁线圈的局部横截面图。
图7A图示了根据本发明各方面的图6的电磁线圈的部件的分解图。
图7B图示了图7A的装配部件的横截面图。
图7C图示了在铣削螺旋线圈后，图7A的装配部件的横截面图。
图7D图示了根据本发明各方面的图7C的电磁线圈的侧视图。
图8图示了根据本发明各方面的使用电磁成形的示例性旋转塔系统的工艺时序图。
图9图示了根据本发明各方面的示例性成形系统的电气图。
图10A图示了根据本发明各方面的含有移动火花间隙机构的系统的示意图的示例。
图10B图示了根据本发明各方面的含有移动电感线圈机构的系统的示意图的示例。
图11A图示了根据本发明各方面的可变速星轮的侧视图。
图11B从第一侧图示了用于图11A的可变速星轮的臂的侧视图。
图11C从第二侧图示了用于图11A的可变速星轮的臂的侧视图。
图11D图示了根据本发明各方面的可变速星轮的立体图。
图11E图示了图11D的可变速星轮的侧视图。
图11F图示了根据本发明各方面的可变速星轮的立体图。
图11G图示了图11F的可变速星轮的侧视图。
图12A图示了具有柔性铰链的模具的底部模具段的立体图。
图12B以第二立体图图示了图12A的底部模具段。
图12C图示了含有使用柔性铰链与其它段连接的图12A的底部模具段的多段模具的端视图。
图13A图示了带传动装载机构的第一立体图。
图13B图示了图13A的带传动装载机构的第二立体图。
图14图示了根据本发明各方面的电磁成形线圈的横截面图。
具体实施方式
虽然本发明容易存在许多不同形式的实施例，但是附图所示的且将在本文详细说明的是本发明的优选实施例，同时应理解，本公开应被认为是本发明原理的举例而不是意要将本发明的宽泛方面限制于图示的实施例。为了本发明的详细说明，单数形式包括复数，反之亦然(除非明确否认)；词语“和”和“或”应该既是连接性的又是分隔性的；词语“所有”意思是“任何及所有”；词语“任何”意思是“任何及所有”；且词语“包括”意思是“包括但是不限于”。
根据本发明的各方面，电磁成形系统被构造为对工件进行例如修边、翻边、车螺纹、凸压纹、塑形、胀形和缩颈等一种或多种成形操作。使用多段模具、空气压力和/或真空以及使用电磁线圈发出的一个或多个电磁脉冲来完成成形操作。
有益地，根据本发明的电磁成形系统和方法显著减少了例如薄壁金属容器等成品工件的生产所需的阶段数量。这些系统和方法能够在单个阶段(而不是通常的冷成形系统所需的多个阶段)中进行例如缩颈等成形操作。此外，这些系统和方法也能够在单个阶段中进行例如胀形和凸压纹等一种或多种操作。这样，这些系统和方法需要少得多的阶段来获得完全成形的容器，从而减少机器线上需要的机器的数量。机器线上的机器减少也减少了与制造相关的一些成本，例如减少容纳机器线需要的空间并且减少维护成本等。此外，如上所述，更少的冷成形阶段降低了与由较多冷成形阶段而导致的硬化加工相关的脆性。有益地，降低的脆性允许更复杂的几何结构(诸如，可能无法使用多个冷成形阶段的高度胀形和复杂塑形、凸压纹的工件，所述多个冷成形阶段可能造成更脆的硬化加工金属的破裂。此外，与多阶段冷成形系统相比，高速电磁成形可以实现更高程度胀形。本发明的又一个有益方面是：生产具有比使用冷成形而形成的容器更薄的壁厚的成形容器218，使得每个成形容器218 的金属成本更低。
此外，根据本发明的电磁成形系统和方法在由薄壁预成形工件生产一致地成形的容器的同时提供了高速、连续的工件加工。
本发明的方面还提供了低高度的电磁线圈，其能够延伸进预成形工件的狭窄间隙中以提供预成形工件下侧壁的直接且有效的电磁成形。在一些方面，所述低高度线圈包括铣削加工或机器加工的绕组。
本发明的各方面还提供了通过例如使用多段模具对成形容器进行精细图形化。
本发明的各方面提供了使用电磁成形对预成形工件进行修边。根据一些方面，例如使用模具的锋利边缘并使用电磁力来使预成形工件与锋利边缘接触以对预成形工件进行修边。
本发明的各方面提供了使用电磁成形对预成形工件进行车螺纹。成形的工件可以是制造出的罐、任何合适的食物或饮料容器、坛子、瓶或任何其它合适的工件。工件可以由能够响应于电磁场的材料形成，例如金属、金属合金、任何其它合适的材料以及它们的组合等。可预期的是，本发明的各方面也可以应用于通常不响应于电磁场的工件，例如聚合物等。所述工件均具有与闭合端相对的开口端以及将开口端与闭合端进行桥接的至少一个侧壁。
现在参照图1，示出了电磁成形系统100的示意图。电磁成形系统 100包括充电电路102、放电控制机构104、旋转塔系统106、真空系统 108和压缩气体系统110。充电电路102以一系列高能量脉冲的方式将能量传递至旋转塔系统106。充电电路102例如能够是被构造为从电网收集能量的一堆电容器。放电控制机构104选择性地释放来自充电电路102 的能量且将能量传递至旋转塔系统106。旋转塔系统106被构造为接收预成形工件216，使用充电电路102供给的电磁能量对预成形工件216进行至少一种成形操作并且将成形容器218向下游传送以用于进一步加工或包装。真空系统108连接至旋转塔系统106以选择性地将旋转塔系统106 内的容积抽成真空。压缩气体系统110连接至旋转塔系统106以选择性地对旋转塔系统106内的容积加压。
现在参照图2A和图2B，示出了用于电磁成形系统100的示例性旋转塔系统106。图示的旋转塔系统106提供了使用电磁成形的高速的、高生产量的和连续的工件加工。旋转塔系统106包括进料星轮202、成形转塔204、出料星轮206、装载凸轮210和模凸轮212。进料星轮202、成形转塔204和出料星轮206以协作的方式布置以形成工艺线。进料星轮 202和出料星轮206分别包括被构造为在预定的制造阶段接收工件的多个星轮袋槽214。星轮袋槽214通常规则地围绕进料星轮202和出料星轮 206的外周布置。成形转塔204包括被构造用来对工件进行至少一种成形操作的多个成形模块208。成形模块208通常规则地围绕成形转塔204 的外周布置。
进料星轮202使用星轮袋槽214接收来自上游星轮或轨道作业的预成形工件216，然后将各预成形工件216送入成形转塔204上的对应的各个成形模块208。在一些实施例中，进料星轮202具有动态可变的速度、节距间隔以及它们的组合等。有益地，这样的动态可变的进料星轮202 使得能够在加工期间需要大的速度或节距变化的系统中以某一速度接收工件且以另一速度放置工件(如将在下面参照图11进一步详细说明)。
成形转塔204相对于进料星轮202反向旋转，且在连续旋转的同时使用电磁能量对预成形工件216进行至少一种成形操作。成形转塔204 包括围绕其外周布置的多个成形模块208。在成形转塔204连续旋转的同时，各成形模块208接收来自进料星轮202的预成形工件216并且对工件进行至少一种成形操作。能够以小于成形转塔204旋转一周的各种角距离(例如约180°或约270°等)来完成至少一种成形操作。可以预计的是，所述角距离可以大于成形转塔204的旋转一周，例如约540°或约630°等。
出料星轮206相对于成形转塔204反向旋转，且使用星轮袋槽214 接收来自成形模块208的成形容器218。然后，出料星轮206将成形容器 218向下游传送以用于进一步加工或包装。如上面关于进料星轮202的论述，在一些实施例中，出料星轮206可以具有动态可变的速度、节距间隔以及它们的组合等。
装载凸轮210被配置在成形转塔204的第一侧，且选择性地驱使工件装载到电磁线圈306上以及从电磁线圈306上卸载(图3A至图3D)。模凸轮212被配置在成形转塔204的与第一侧相对的第二侧，且选择性地驱动多段模具308的打开和闭合(图4A至图4F)。装载凸轮210和模凸轮212在成形转塔204的操作期间通常是固定的以使得成形转塔204 相对于装载凸轮210和模凸轮212旋转。可预计的是，装载凸轮210和模凸轮212可以被配置在成形转塔的一侧并且甚至可以是被布置在单个组件上的表面。
现在参照图2C，示出了预成形工件216。预成形工件216包括半球形底部262以及从半球形底部262延伸的侧壁264。预成形工件216通常通过拔壁熨平工艺或冲击挤压工艺来生产。预成形工件216包括贯穿预成形工件216整个长度的通常是均匀的初始直径D1。侧壁厚度可以沿着工件的长度而变化以相对于最终几何结构的结构性能效果来优化材料使用。
现在参照图2D，示出了示例性成形容器218。可以通过对预成形工件216进行例如塑形、缩颈和翻边等来生产成形容器218。成形容器218 包括半球形底部262和侧壁284。成形容器218包括多个直径，这些直径包括开口直径D2、上部直径D3、中部直径D4和下部直径D5。在图示的示例中，成形容器218包括如下的沙漏形状，其中，上部直径D3和下部直径D5通常大于中部直径D4。在一些方面，开口直径D2通常与初始直径D1相同。也可以生产更复杂的形状。容器可以具有任何数量的大小交替的直径。非对称形状和非圆形横截面也是可能的。
现在参照图2E，示出了具有凸压纹图案的示例性成形容器218′。可以通过对图2C的预成形工件216进行例如胀形、缩颈、翻边和凸压纹等来生产成形容器218′。成形容器218′包括半球形底部262和侧壁294。成形容器218′包括多个直径，这些直径包括开口直径D6、侧壁直径D7和底部直径D8。在图示的示例中，均匀胀形的侧壁294具有比开口直径 D6或底部直径D8更大的侧壁直径D7。侧壁294还包括凸压纹296或凸脊。凸压纹296是通过例如布置在多段模具308的内表面412(参见图 4A至图4F)上的图案309(例如，参见图3A)与侧壁294之间的接触而形成的阳性图案。
现在参照图3A至图3D，示出了具有装载部301和成形部305的示例性成形模块208。装载部301包括装载机构302和装载机构致动器304。装载机构302被构造为以可释放的方式接收预成形工件216，且当被致动时，使工件在作为成形部305远端的第一位置与作为成形部305近端的第二位置之间移动。
成形部305包括电磁线圈306、多段模具308、模具致动器310、内板312和外板314。多段模具308在内板312与外板314之间延伸且被两者支撑。多段模具308通常被配置为围绕电磁线圈306，且可以包括位于多段模具308内部的将被压印在成形容器218上的图案309。
操作期间，当被配置在第一位置时，装载机构302接收预成形工件 216。然后，装载机构致动器304促使装载机构302远离第一位置以将预成形工件216装载至电磁线圈306。模具致动器310促使多段模具308 在电磁线圈306和预成形工件216周围闭合。在多段模具308闭合之后，对预成形工件216进行成形操作以生产成形容器218。完成成形操作之后，模具致动器310促使多段模具308打开且装载机构致动器304将装载机构302从第二位置推动至第一位置，从而从电磁线圈306移除成形容器218。在装载机构302到达第一位置后，例如通过出料星轮206从装载机构302移除成形容器218。
装载机构302可以是能够以可释放的方式接收来自进料星轮202的预成形工件216的任何机构。装载机构302包括具有与真空系统108(未示出)连接的开口的工件接合面322。工件接合面322与预成形工件216 的半球形底部部分形成密封以使选择性地施加的真空将预成形工件216 固定至装载机构302。在一些实施例中，机械特征件直接接合预成形工件216以可释放的方式将工件固定至装载机构302。例如，在一些实施例中，使用“夹持器”将夹紧力施加于预成形工件216。例如，能够通过凸轮元件或其它非旋转特征件来致动上述机械特征件。
装载机构致动器304包括致动器滑架342和装载机构滑架344。致动器滑架342使用驱动带346连接至装载机构滑架344，使得致动器滑架 342的运动使装载机构滑架344移动，反之亦然。
致动器滑架342包括在成形转塔204的旋转期间与装载凸轮210的凸轮面接触的装载凸轮随动器348。装载凸轮210与装载凸轮随动器348 之间的接触向下推动致动器滑架342，这进而推动装载机构滑架344朝着电磁线圈306和多段模具308移动。装载机构滑架344是弹簧加载的以当装载凸轮210脱离装载凸轮随动器348时促使装载机构302朝着第一位置移动。在一些方面，装载凸轮210是沟槽凸轮或狭槽凸轮。沟槽凸轮包括间隔一定距离的两个凸轮面。第一凸轮面被构造用来向下推动致动器滑架342，这进而推动装载机构滑架344朝着电磁线圈306移动。第二凸轮面被构造用来向上推动致动器滑架342，这进而推动装载机构滑架 344远离电磁线圈。
现在参照图4A至图4F，示出了两种操作状态下的多段模具308。图4A至图4C描绘了第一状态下的多段模具308，在第一状态下，模具是打开的。图4D至图4F描绘了第二状态下的多段模具308，在第二状态下，模具是闭合的。多段模具308使用具有多个段的模具或成型模以在不损害成形容器218表面的情况下容易地移除成形容器218。需要的段数能够根据例如凸压纹图案需要的细节水平、待被模塑的材料、成形容器218的几何结构等而变化。例如，针对具有光滑侧壁且不具有螺纹特征的金属容器可以使用两段模具。然而，由于打开方向上沿着模具分模线的切向的剪切移动，在模具的打开和闭合动作期间，可能使具有凸压纹图案、螺纹特征或某些其它几何结构的金属容器被划伤、变形或受到其它损坏。有益地，三个或以上模具段可以用来消除沿着分模线的切向移动，从而使得能够在模具的分离期间不显著损伤成形容器218的情况下允许金属容器上的精细的凸压纹图案或其它特征。
在图示的实施例中，多段模具308包括三个段402a至402c。每个段都包括至少一个狭槽随动器404a至404c和模具插入件406a至406c。狭槽随动器404a至404c被配置在模具段402a至402c的各自端部且被安装在形成于内板312和外板314上的各个狭槽408a至408c内。狭槽408a 至408c在多段模具308的打开和闭合期间引导多段模具308的移动。在一些方面，链接臂代替狭槽408a至408c和狭槽随动器404a至404c被用来在打开和闭合期间引导多段模具308的移动。各个链接臂包括与对应的内板312或外板可枢转地和/或可滑动地附接的第一端以及与段402a 至402c中的对应的一者可枢转地和/或可滑动地附接的第二端。
在一些实施例中，多段模具308的段402a至402c使用铰链410来连接。铰链410连接段402a至402c以使段402a至402c中任何一者的移动产生段402a至402c中剩余段的移动。在图示的实施例中，由于狭槽随动器404a、404b与它们各自的狭槽408a、408b的接触，底部模具段402c的向下移动通常造成左右模具段402a、402b的向外移动。同样，底部模具段402c的向上移动通常造成左右模具段402a、402b的向内移动。在一些方面，铰链410包括柔性铰链机构1202a、1202b(图12A至图12C)。
可以使用其它狭槽几何结构实现期望的运动学特性。例如，相对于下部模具段402c的向下移动，可以使用不同的狭槽几何结构来改变多段模具308的各段的打开位置、速度、加速度或力关系。在一些方面，狭槽408a至408c可以被替换为分别用于模具段402a、402b的引导臂以生成与狭槽408a、408b生成的运动相同或类似的运动，所述引导臂具有在期望的旋转中心以可枢转的方式附接至内板312或外板314的一个端部。例如，附接在由对应的狭槽408a、408b形成的弧的中心处的引导臂生成与图示的狭槽408a、408b和狭槽随动器404a、404b配置一样的移动。
当模具是闭合的时候，模具插入件406a至406c形成成形容器218 的周界且具有位于模具插入件406a至406c的内表面412上的图案309 (图3A)的各自部分。模具插入件406a至406c能够由包括金属、金属合金、聚合物、陶瓷或它们的组合在内的任何合适材料形成。在一些方面，模具插入件406a至406c由
Figure BDA0002030367460000151
尼龙、聚碳酸酯、玻璃填充尼龙、玻璃填充
Figure BDA0002030367460000152
形成。在图示的实施例中，模具插入件406a 至406c分别覆盖成形容器218的约120°或约1/3圆周。可预计的是，模具插入件406a至406c分别覆盖的角度可以是非均匀的，例如第一模具插入件406a覆盖约90°，第二模具插入件406b覆盖约90°且第三模具插入件406c覆盖约180°。
如图5所示，模具插入件406a至406c包括从其中穿过并且在模具插入件406的内表面412上具有开口的一个或多个管状腔502。这使得真空能够被施加于预成形工件216的外表面。有益地，真空施加于预成形工件216的外表面允许更少的电能被用来生产成形容器218，且有助于抑制可能由成形容器218的侧壁与模具的内表面412之间的滞留空气造成的在成形容器218上的表面畸变。此外，真空的施加也有助于牢固多段模具308的封闭以确保图案309不存在沿着将相邻的模具插入件406a至 406c分开的分模线的不需要的间隔。有益地，能够使用装载机构302施加真空，或可以使多段模具308连接至真空系统108。
现在参照图6，电磁线圈306包括顶部帽362、螺旋绕组364、底部帽366、回路导体368、芯体370和绝缘套管372。顶部帽362、螺旋绕组364、底部帽366和回路导体368分别由一种或多种导电材料形成且形成通过电磁线圈306的电通路。顶部帽362电连接至螺旋绕组364的第一端360。回路导体368使用底部帽366电连接至螺旋绕组364的第二端 361。电磁线圈306的尺寸适合安装在未缩颈的预成形工件216内以使螺旋绕组364被配置为接近于预成形工件216的壁，但是不与预成形工件 216的壁电接触。
芯体370通常增加电磁线圈306的结构完整性且也能够用来增强电磁线圈306的电磁性质。芯体370能够由任何合适的材料形成，例如一种或多种玻璃、陶瓷、包括树脂、环氧树脂、弹性体等在内的聚合物、和它们的组合等。关于进行选择的考虑，芯体370材料能够包括例如结构性质(例如刚性)、粘合性质、电性质(例如介电常数和绝缘品质)、热导率、尺寸稳定性、收缩率等。在一些方面，芯体370是浇注型聚氨酯环氧树脂，例如可从美国俄亥俄州埃文(Avon,OH)的弗里曼制造和供给有限公司(Freeman Manufacturing And Supply Co.)购得的弗里曼 1090浇铸树脂(Freeman 1090Casting Resin)。可预计的是，芯体370可以是快速原型或3D打印的，或机器加工的。在一些实施例中，芯体370 包括将加压空气传递到预成形工件216内部的一个或多个通道。芯体也可以包括例如提供空气或液体冷却的冷却通道。例如，热管1404可以被包括在芯体370内以将热量带离电磁线圈306且将热量传递到冷却片 1406以散出(例如，图14)。
绝缘套管372连接至电磁线圈306且被构造为抑制电能从电磁线圈 306流向多段模具308。在一些方面，绝缘套管372单独地或与相应部件结合地被用来形成电磁线圈306的第一端360与多段模具308之间的气密密封。
图7A至图7D图示了根据本发明一些方面的电磁线圈306的制造方法。图7A示出了顶部帽362、绕管(winding tube)364’、底部帽366、回路导体368和绝缘套管372的分解图。导电部件(例如，顶部帽362、绕管364’、底部帽366和回路导体368)可以使用任何合适的紧固方法 (例如，焊接、钎焊、软钎焊、螺纹连接、裁剪等)来装配和附接。顶部帽可以小于、大于或等于绕管的直径。
如图7B所示，当装配时，顶部帽362、绕管364’、底部帽366和回路导体368形成空腔370’。然后，为了强度，使用例如环氧树脂或其它非导电支撑填充物等合适材料填充空腔370’。然后，使浇注材料固化，从而形成芯体370。预期的是，可以通过例如快速原型或机器加工等其它方法形成芯体370，且在部件被固定在一起之前将芯体370插入电磁线圈 306中。
然后，对绕管364’进行铣削加工或机器加工以形成螺旋绕组364。铣削能够用来生产单个螺旋线圈或并列的多个螺旋线圈。在图示的示例中，螺旋绕组364形成三螺旋图案，其中，顶部帽362与底部帽366之间存在并列的三个电通路。多个电通路能够用来提供不同的电感。有益地，相同的装配程序和机器加工设备能够用来生产具有显著不同构造和电性质的线圈，而不需要改变制造工艺中使用的任何部件。此外，与通常的绕线线圈相比，铣削(milling)能够更快速、便宜和有效地生产并列螺旋绕组。此外，铣削为各电磁线圈306提供额外的成本节约，这是因为与专用绕接机或手工绕制各线圈截然不同，可以使用例如CNC机器等通用设备。可预期的是，可以使用其它方法生产螺旋绕组，例如：缠绕线或带，且将所述线或带电连接至底部帽366和顶部帽362。有益地，底部帽366能够被机器加工成电连接至多个并列的螺旋绕组。这在不需要复杂的绕组图案的情况下为并行通路的电磁线圈306提供了准备以通过电磁线圈306的中心使形成绕组的导体返回。
有益地，对螺旋绕组364进行铣削有助于克服与用于现有系统的绕线线圈的制造相关的困难，特别地，绕线线圈通常是笨重的且难以(如果可能的话)以电磁线圈伸进预成形工件216的下侧壁的方式形成。这个问题仅当试图绕制并列的多个线圈时才得到放大。
对螺旋绕组364进行铣削也提供了对沿着电磁线圈306长度形成的磁畴进行控制的便利方法。例如，铣削能够快速、容易地形成多个并列的导体路径以提供从电磁线圈306径向延伸的大致均匀的力。此外或可替代地，能够通过改变螺旋绕组364的性质(例如，螺旋角度和用来提供非均匀间隔的“节距”)来沿着螺旋线轴向地形成多个磁畴。能够通过沿着电磁线圈306长度改变相邻绕组364之间的间隔以及沿着电磁线圈 306长度改变螺旋绕组364的宽度来调整所述节距。
例如，节距沿着螺旋绕组364长度可以是非均匀的以便螺旋绕组364 的第一部(对应于预成形工件216的第一部，例如顶部)可以具有比螺旋绕组364的第二部(对应于预成形工件216的第二部，例如中部)更高的节距(更紧密地在一起)。在本示例中，通过螺旋绕组364的单个脉冲在预成形工件216的第一部上产生的力将会大于在预成形工件216的第二部上产生的力。非均匀力能够有助于形成具有某种形状的容器，例如沙漏形状的容器。
可以预计的是，能够改变螺旋绕组364的其它性质(例如，横截面轮廓的高度、宽度和形状)来生成多个磁畴。例如，在高频情况下，电流通常是沿着导体外边缘行进。在一些方面，外部表面几何结构的形状被形成用来生成有益性质。
如图7C所示，对绕管364’进行铣削可以生成具有通常是矩形横截面的螺旋绕组364。螺旋绕组364的横截面高度通常对应于绕管364’的厚度，但是在铣削加工期间能够沿着螺旋绕组364的一些或全部而被减小。在铣削加工期间选择螺旋绕组的横截面宽度，并且螺旋绕组的横截面宽度沿着螺旋绕组364的长度可以是连续的或可以是变化的。
有益地，与通常的绕线线圈相比，螺旋绕组364的矩形横截面轮廓以及对螺旋绕组364的横截面高度进行改变的能力提供了能够被安装到更狭窄的间隙和几何结构(例如，预成形工件216的半球形底部)中的低轮廓电磁线圈306。这允许磁通量有效施加于预成形工件216的靠近半球形底部的部分。通过从电磁线圈306去除被布置在预成形工件216底部附近的额外的材料，能够在不妨碍半球形底部的情况下优化电流路径以使之在侧壁的非常最下部有效。在一些方面，螺旋绕组364延伸至预成形工件216的过渡区(例如，距底部25mm)。在一些方面，螺旋绕组 364延伸进过渡区中(例如，距底部20mm、15mm或甚至是5mm)。
在铣削之后，能够使用环氧树脂或其它材料填充相邻的螺旋绕组364 之间的空区。有益地，这为螺旋绕组364提供了额外的刚性，且抑制螺旋绕组364在电脉冲施加期间的移动，特别是横向移动。这也可以延长电磁线圈306的寿命。此外，螺旋绕组364的外表面能够被涂覆、包裹或套有例如环氧树脂等材料以提供电绝缘、强度或其它有益性质。可预期的是，能够使用其它成形方法来实现这些构造和有益性质。
如图7D所示，能够将沟槽374机器加工成螺旋绕组364的壁以容纳 O型环或其它密封件以提供电磁线圈306与预成形工件216内壁之间的密封。在一个示例中，O型环被插入沟槽374中且柔性收缩套管安装在电磁线圈306和O型环上。套管符合电磁线圈306及O型环的形状，且 O型环上产生的凸部提供与预成形工件216的壁的自适应密封。在一些方面，套管不覆盖O型环以使O型环形成与预成形工件216的壁的直接密封。
现在参照图14，示出了电磁线圈306’的实施例(不包括内部填充材料和电绝缘)。电磁线圈306’包括绕管364’(其具有被布置在自身一部分上的螺旋绕组364)、底部帽366、回路导体368、芯体370和绝缘套管 372’。在图示的实施例中，绕管364’能够在不使用顶部导体362的情况下直接附接至成形模块且电连接至电源，这使部件之间设置更少的接头，从而带来改善的电性质和较低的制造成本。此外，密封组件1402被布置在预成形工件216的顶部与绝缘套管372’之间以防止在预成形工件216 的加压侧与真空侧之间的气体传输。有益地，上述密封被布置为围绕螺旋绕组362的外半径，这允许系统的可重构性以提供具有不同长度的预成形工件216的成形。例如，通过使用更长的密封组件1402替换密封组件1402，能够适应更短的预成形工件216。
再次参照图2A至图2B和图3A至图3B，在电磁成形系统100的操作的一个示例中，进料星轮202的袋槽214在连续旋转的同时接收预成形工件216。然后，在成形转塔204连续旋转的同时，进料星轮202将预成形工件216放置到成形转塔204上的相应的成形模块208的装载部301 中，且被装载机构302固定。成形转塔204相对于装载凸轮210的旋转导致装载凸轮210朝着成形转塔204的旋转轴线推动装载机构致动器 304。这使装载机构302从第一位置行进至第二位置以将预成形工件216 布置为围绕电磁线圈306。成形转塔204相对于模凸轮212的旋转导致模凸轮212朝着成形转塔204的旋转轴线推动模具致动器310。当预成形工件216被布置为围绕电磁线圈306时，这样的向内移动促使多段模具308 在预成形工件216周围闭合。
使多段模具308闭合后，对预成形工件216与多段模具308的内表面之间的体积进行抽真空以创建真空。真空使得发生更少的侧壁畸变，这是因为空气有较少机会滞留在成形容器218的侧壁与模具插入件406a 至406c的内表面412之间。此外，真空允许更低能量脉冲被用于成形，这是因为对于预成形工件216的侧壁的向外移动的阻力更小。在一些方面，使用小于约-25英寸汞柱(约-12.3psia)的真空度。在进一步方面，使用小于约-26英寸汞柱(约-12.8psia)的真空度。在又进一步方面，使用小于约-27英寸汞柱(约-13.3psia)的真空度。在又进一步方面，使用小于约-28英寸汞柱(约-13.8psia)的真空度。
虽然对预成形工件216与多段模具308的内表面之间的体积进行抽真空有助于减少由于滞留空气而造成的侧壁畸变，但是已经确认，在电磁成形期间，也可能由于预成形工件216的侧壁的“跳弹(ricochet)”或“弹起(bounce)”而生成例如起皱等畸变。跳弹通常是由预成形工件216 的侧壁以这样的速度胀形而造成的，所述速度使得侧壁与模具之间的冲击造成工件的侧壁反弹离开模具插入件406a至406c的内表面412且在停止前朝着电磁线圈306缩回。可预计的是，对模具插入件406a至406c 的弹性或回弹性进行修改可以改变跳弹量。
出乎意料地，在光滑壁工件中比在凸压纹工件中通常更难以克服跳弹问题。人们相信，凸压纹通过为成形容器218提供添加的刚性，消散形成脊的动能以及增加侧壁成形持续时间且因此减少成形期间对侧壁的脉冲，能够抑制跳弹。此外，在直壁工件中比在具有锥形边的工件(例如，具有“沙漏”或其它外形形状的工件)中通常也更难以克服跳弹问题。
与真空施加同时地，可以对预成形工件216与电磁线圈306的外表面之间的体积进行加压。预成形工件216的加压内部体积使得能够使用更低的能量脉冲来形成容器。有益地，预成形工件216的加压内部体积有助于抵消上述壁离开模具内表面的跳弹。在一些方面，通过内导体368 中的沟道704(图7D)推动加压空气且通过塑形的底部帽366中的通道702将加压空气传到预成形工件216的内侧壁。出乎意料地，大于约 114.7psia的压力能够被用来生成包括光滑壁容器在内的容器的一致成形。在一些方面，施加的压力大约位于预成形工件216的“屈服点”或“环向应力”。即，施加的压力将会使预成形工件216稍微拉伸，但是通常将不会使预成形工件216大幅或永久地变形。因此，具有较薄壁的预成形工件216与具有较厚壁的预成形工件216相比将需要较小压力。例如，已经发现，对于具有约2.08”(约5.28cm)的直径、约0.009”(约 0.023cm)的壁厚的容器来说，约144.7psia与约184.7psia之间的压力产生期望的结果而不会起皱。在一些方面，系统100包括增压泵以接收壳体供给的压力(通常约104.7psia或以下)且将壳体供给的压力增加到期望的水平。预期的是，可以使用更低的压力。更具体地，具有薄壁(例如，0.007”或0.005”)、软材料或软调和物的预成形工件将通常需要低于 144.7psia的压力。
根据这里所述的某些方面，退火的预成形工件216的单个胀形步骤通常能够生成直壁、圆柱形的成形容器218，该成形容器218具有已经扩张大于约15％的直径。在进一步方面，单步骤扩张大于约20％。在又进一步方面，单步骤扩张大于约25％。有益地，大于约25％的扩张允许使用直壁、未缩颈的预成形工件216，这是因为能够在电磁成形期间生成例如颈和凸缘等特征。此外，根据本文中所述的各方面，未退火的预成形工件216的单个胀形步骤能够生成直壁、圆柱形的成形容器218，该成形容器218具有已经扩张至约12％的直径。人们相信，不同的材料和不同的合金还能够实现更高水平的胀形。人们相信，需要超过约114.7psia的空气压力来实现具有0.009”厚度侧壁的预成形工件216的这样大的单步骤胀形。根据预成形工件216的壁厚和材料，可以使用其它空气压力。
在系统在预成形工件216的外部实现期望的真空且在预成形工件 216的内部实现期望的压力后，通过电磁线圈306传送一个或多个电磁脉冲。各电磁脉冲在预成形工件216中感生电流，从而向外推压预成形工件216且使之与多段模具308的内表面接触。在施加多个电磁脉冲方面，各脉冲的性质可以是均匀的或可以是变化的以实现期望的结果。例如，成形期间施加的电磁脉冲可以具有不同的脉冲电压、脉冲持续时间、相邻脉冲之间的时间、脉冲波形等以及它们的组合等。在一些非限制性示例中，使用约3至约4.5KJ的能量能够使具有0.009”壁厚的53mm×185mm 的预成形工件216胀形25％。能量的量根据期望的成形容器218几何结构而变化。被传输的能量具有高的频率，这是薄金属成形需要的。电流在系统内振荡直至电压不足以通过电路行进。例如，这以毫秒或更小的量级发生。有益地，预成形工件上的压差和施加的能量可以得到单独调整以生成成形容器218的期望特性和特征。例如，对于某些成形操作，较低压差、较高能量的成形将比较高压差、较低能量的成形产生更令人满意的结果。相反，对于某些其它成形操作，较高压差、较低能量的成形将比较低压差、较高能量的成形产生更令人满意的结果。
在工件被形成后，释放真空和加压且系统回到大气压力。成形转塔 204相对于模凸轮212的旋转导致模凸轮212使模具致动器310能够远离成形转塔204的旋转轴线行进。这样的向外移动促使多段模具308打开，且从多段模具308释放成形容器218。装载凸轮210开始脱离装载机构致动器304，且装载机构致动器304以远离成形转塔204旋转轴线中心的方式行进。这造成装载机构302从第二位置行进至第一位置以从电磁线圈 306周围移除成形容器218。然后，出料星轮206接收来自成形转塔204 的成形容器218且将成形容器218传送至下游以进行进一步加工或包装。
现在参照图8，示出了用于具有进料星轮202、成形转塔204和出料星轮206的示例性旋转塔系统106的工艺时序图。虽然工艺时序图图示了被布置在各成形阶段的多个工件，但是应理解，将对于通过旋转塔系统106的单个工件来说明下面的实施例。
进料星轮202在连续旋转的同时接收预成形工件216。然后，进料星轮202在方向D1上旋转以将预成形工件216放置到成形转塔204的对应的各个成形模块208中。成形转塔204在与进料星轮方向D1相反的方向 D2上连续旋转的同时接收预成形工件216。为了便于说明，将成形转塔 204接收预成形工件216的点称作参考点或0°。
在步骤802中，在旋转了约0°至约5°之间，预成形工件216从进料星轮202被传输至旋转塔204。成形模块208接收预成形工件216后，在步骤804中，例如通过装载机构302将预成形工件216装载到电磁线圈 306上。装载步骤804发生在旋转了约5°至约50°之间。在预成形工件 216被装载到电磁线圈306上的同时，在步骤806中，多段模具308开始闭合。多段模具308闭合发生在旋转了约30°至约75°之间。在图示的实施例中，预成形装载步骤804与模具闭合步骤806之间存在一些重叠以减少总的加工时间，这是因为模具能够在不妨碍装载步骤804的情况下部分闭合。有益地，在完成模具闭合步骤806之前完成装载步骤804能够增长被布置在装载机构302与多段模具308之间的例如O型环等密封组件的使用寿命。使用寿命增长是由于多段模具308接触O型环且大幅向内移动以形成密封并由此产生大体上的压缩力，而不是O型环相对于多段模具308横向滑动(这会产生大体上的剪切力)。在模具密封步骤806 之后，在步骤808中，施加真空且抽出占据预成形工件216与模具308 的内表面之间的体积的空气。抽真空步骤808发生在旋转了约75°至约 240°之间。在步骤810中，对电磁线圈306与预成形工件216之间的体积进行加压。在图示的实施例中，与抽真空步骤808同时(例如，在旋转了约75°至约240°之间)进行加压步骤810。在一些实施例中，抽真空步骤808和加压步骤810在不同的旋转角度开始和/或结束。
在步骤812a中，当旋转了约180°时，测试和验证电磁线圈306与预成形工件216之间体积的压力和预成形工件216与模具308的内表面之间的体积的真空。如果压力和真空被验证为处于预定的操作范围内，那么在步骤814a中，将第一电磁脉冲施加于预成形工件216。第一脉冲步骤814a发生在旋转了约195°处。
压力和真空处于预定的操作范围外的判定可表明预成形工件216、多段模具308和/或系统100内的其它部件的一种或多种的可能的裂口/缺陷。例如，如果预成形工件216具有裂口，那么加压的体积和抽真空的体积将不会被气密密封分离，因此与期望的相比，压力将会低于或接近于大气压力。如果施加电磁脉冲，那么该裂口可能是危险的，这是因为裂缝可能造成预成形材料的电弧放电、汽化和/或甚至是多段模具308内的爆炸。因此，如果压力和真空在预定的操作范围外，那么阻止第一脉冲步骤814a以及任何后续脉冲步骤。
在第一脉冲步骤814a之后，在旋转了约210°处，在步骤812b中，可选地再次测试和验证压力和真空。如果压力和真空被验证为处于预定的操作范围内，那么在步骤814b中，将第二电磁脉冲施加于预成形工件216。第二脉冲步骤814b发生在旋转了约225°处。同样，如果压力和真空在预定的范围外，那么阻止第二脉冲步骤814b以及任何后续脉冲步骤。
有益地，电磁脉冲后的验证步骤(例如步骤812b)也能够用来判断成形容器218是否包含结构缺陷(例如裂口)。然后，能够在不进行更多测试的情况下从无缺陷的成形容器218中分离出有缺陷的成形容器。此外，验证步骤812a、812b能够用来将有缺陷的多段模具308、电磁线圈 306、火花间隙机构、装载机构302或它们的组合等关于旋转塔系统106 的事件向操作者报警。例如，经过两个旋转的多段模具308中的压力充足但是真空不足可能表明有缺陷的多段模具308。在另一个示例中，相邻成形模块内的连续工件的不足压力或真空可能分别表明有缺陷的压缩气体系统110或真空系统108。
在成形之后，释放真空和压力。然后，在步骤816中，打开多段模具308。模具打开步骤816发生在旋转了约240°至约285°之间。在打开多段模具308的同时，在步骤818中，装载机构302开始从电磁线圈306 移除成形容器218。移除步骤818发生在旋转了约265°至约310°之间。在从电磁线圈306移除之后，在步骤820中，在旋转了约310°至约315°之间将成形容器218从旋转塔204传输到出料星轮206。
在一些方面，旋转塔204的作业角度是旋转约315°，且加工中各部件的开启和关断在旋转经过约330°期间发生。为了一致性，将成形转塔 204接收预成形工件216的点称作参考点或0°。
在旋转了约-7.5°与约42.5°之间，例如通过装载机构302将预成形工件216装载到电磁线圈306上。在已经发起预成形装载步骤之后，将真空施加于装载机构302以有助于将预成形工件216以可释放的方式固定到装载机构302，这开始于约-4.5°且持续进行直至旋转了约247.5°。在已经发起这些步骤后，当旋转了约0°处，将预成形工件216从进料星轮202传输至旋转塔204。在将预成形工件216装载到电磁线圈306上的同时，多段模具308开始闭合。多段模具308闭合发生在旋转了约22.5°至约 67.5°之间。如上所述，预成形装载步骤与模具闭合步骤之间存在一些重叠以减少总的加工时间，且在完成模具闭合步骤前完成预成形装载步骤使得被布置在装载机构302与多段模具308之间的密封组件的寿命增加。在模具密封步骤后，从旋转了大约67.5°至约247.5°处，将真空施加于多段模具308，且抽出占据预成形工件216与模具308的内表面之间体积的空气。在约187.5°至247.5°之间，对电磁线圈306与预成形工件216之间的体积进行加压。
在将压力施加于预成形工件216且将真空施加于多段模具308的同时，进行成形步骤。优选地，成形步骤包括至少一个泄漏检测和至少一个成形脉冲。进行泄漏检测以检验压力和真空度。如果压力和真空在预定的范围内，那么施加一个或多个脉冲。如果压力和真空在预定的操作范围外，那么阻止任何后续脉冲。优选地，在各施加脉冲前，进行泄漏检测。可预期的是，可以在任何泄漏检测前施加脉冲。
在成形步骤后，在旋转了约262.5°处与292.5°处之间，释放真空和压力且打开多段模具308。在打开多段模具308的同时，在旋转了约272.5°处与约322.5°处之间，进行卸载步骤以从电磁线圈306移除成形容器218 且使待从旋转塔204传输到出料星轮208的成形工件218处于适当位置。在旋转了约262.5°处与312.5°处之间，将真空施加于装载机构308从而以可释放的方式固定成形工件218。在旋转了约315°处，将成形工件218 从旋转塔204传输到出料星轮206。
虽然上面实施例所述的作业角度是约315°，但是预期的是，可以使用更大或更小的作业角度，例如约180°、约270°、约330°或约345°等。此外，预期的是，各步骤占据作业角度的角度范围或比例可以改变。此外，也可以添加、改变或去除相邻步骤之间的重叠。
现在参照图9，示出了示例性成形系统900的电气图。成形系统900 包括高压电源902、紧急停止电路904、放电电路906、电容器堆908、成形电路910和接地911。紧急停止电路904、放电电路906、电容器堆 908和成形电路910并联地电连接。高压电源902使高压电流穿过系统以对电容器918进行充电。紧急停止电路904提供快速放电电路904，快速放电电路904能够在紧急情况下启动以安全地使电容器堆908放电。紧急停止电路904包括电阻器912和快速放电高压芯片电阻器913。
放电电路906被构造为当电源902不将功率供给到系统900时，缓慢地排出来自电容器堆908的能量。放电电路906包括多个电阻器912，这些电阻器912提供了当系统断电时使电容器918缓慢地放电的闭合电路，从而抑制电容器918的意外放电。
电容器堆908包括被构造用于存储将被供给至电磁线圈306的能量的多个电容器918。能量以短脉冲、高压迸发的方式被供给到电磁线圈 306。
成形电路910包括被构造为选择性地驱动电容器堆908向电磁线圈 306放电的放电控制机构916。放电控制机构916能够是任何合适的高电流切换器，例如帕邢(Paschen)模式火花间隙开关、各种火花间隙、轨道间隙、触发管、引燃管、高电流固态开关以及它们的组合等。
对每个预成形工件216放出的能量(Ec)由公式Ec＝1/2C·Vc 2给出，其中，C是电容器堆908的电容且Vc是由电容器供给的电压。在一些非限制性方面，电容器堆908包括并联连接的四个电容器918，且每个电容器918都具有约6μF的电容。放电期间供给的电压是约18000V。因此，对每个预成形工件216放出的能量是约3888J。
高速连续系统需要的总功率由公式Power(功率)＝CPM·Ec给出，其中，CPM是每分钟的罐数且Ec是对每个预成形工件216放出的能量。因此，如果对每个预成形工件216放出的能量是约3888J，那么需要的功率对于每分钟一个罐来说是约65W、对于每分钟三十个罐来说是约 1944W、对于每分钟120个罐来说是约7776W且对于每分钟2400个罐来说是2×105W。
供给高速连续系统需要的安培数由公式Ac＝Power/Vc给出，其中， Power是需要的总功率且Vc是电容器电压。在上述的示例中，对于每分钟一个罐来说需要约0.0036A、对于每分钟三十个罐来说需要约0.108A、对于每分钟120个罐来说需要约0.432A且对于每分钟2400个罐来说需要8.64A。注意，这些计算涉及供给电磁脉冲需要的功率，不包括系统的其它方面(例如驱动电机、真空系统、压缩气体系统、控件等需要的功率)。
人们相信，高电压、低电容和低电感系统使得根据本发明各方面的电磁成形系统能够获得改善和令人惊喜的成功。在相同的能量和电感的情况下，与低电压、高电容和低电感系统相比，高电压、低电容和低电感系统将会以更高频率共振。人们相信，产生的高频脉冲通过在非常薄壁的预成形工件216中生成比由同等电感和能量的更低电压、更高电容的电路产生的涡电流更大的涡电流来提供有益的成形性质。这些涡电流提供与来自线圈的电磁力相反的电磁力，这提供更有效的成形。
返回参照图1，放电控制机构104被构造为选择性地驱动电容器对旋转塔系统106的放电。被选择的电磁脉冲可以同时被传递至一个或多个成形模块208。
在一些方面，放电控制机构104包括火花间隙机构以使电流从电容器堆传送至电磁线圈306。火花间隙机构包括以预定距离分隔的第一电极和第二电极。所述预定距离被选择为使得当两个电极之间的电势差达到期望水平时电力从第一电极传送至第二电极。此外，火花间隙机构能够被放置在允许动态地改变内部气氛的壳体中。例如，真空能够被施加于火花间隙机构以降低电极之间的电阻，且因此控制电容器的放电。压力能够施加于机构以抑制火花放电。开路火花造成一些材料从各电极烧蚀脱落，且因此在使用一段时间后需要更换两个电极。
在一些方面，移动火花间隙机构用来将电流从电容器堆传送至电磁线圈306。移动火花间隙包括固定电极对和多个可移动电极对。如将在下面相对于图10A所述，回路路径能够使用固定电极对来形成，或可以使用单个固定电极与用于回路路径的滑环来形成。固定电极电连接至充电电路102且各移动电极对电连接至一个或多个成形模块208。在操作中，将各移动电极在固定电极附近经过。这使得电流能够从固定电极流至靠近的可移动电极对，类似于汽车工业中使用的“配电器”。在一些方面，各成形模块208包括被配置于其上的移动电极对。固定电极被配置在成形转塔204的外部以使得当各个移动电极距固定电极的距离小于预定距离时，电流从固定电极传送到各个移动电极对。所述预定距离基于例如待被传递的电压、脉冲持续时间、脉冲形状以及它们的组合等因素来选择。有益地，移动火花间隙机构在成形转塔204连续旋转的同时允许常常大容值、大体积的电容器以及大多数的控件保持固定。有益地，移动火花间隙机构具有降低火花间隙机构总成本的益处。即，与常规火花间隙机构相比，固定电极将系统中的电极的数量减少了约一半。因此，这些电极能够在不需要大幅增加系统成本的情况下由显著抗烧蚀的一般更高成本的重负荷材料组成。此外，移动火花间隙机构额外的益处是较低的维护成本。此外，通过减少需要的电极的数量，固定电极能够包括被构造用来自动补偿材料烧蚀的自动调整机构。
现在参照图10A，示出了根据本发明方面的含有充电电路102和旋转塔系统106的系统1000的示意图，充电电路102与旋转塔系统106之间配置有移动火花间隙机构1002。移动火花间隙机构1002包括两个固定电极1004和多个移动电极对1006。充电电路102包括电源1020(例如，高压电源)、电容器堆1022、接地1024和固定电极1004。固定电极1004 间隔充足的距离来抑制它们之间的电弧放电，从而抑制短路。电容器堆 1022被配置在电源1020与接地1024之间以使得电容能够在火花间隙开路时充电。多个移动电极对1006分别电连接至对应的电磁线圈306。当移动电极对1006接近固定电极1004时，高压电流形成跨越间隙的电弧且电路闭合。移动火花间隙机构1002与电容器堆1022并联的布置使得电容器堆1022能够将自己的能量排放至电磁线圈306。可预期的是，各电磁线圈306可以被连接至独立的接地，且因此可以仅包括与单个固定电极相对应的单个移动电极。
在一些方面，移动电感线圈机构用来使电流从电容器堆传送至电磁线圈306。移动电感线圈机构包括一个或多个固定线圈和多个移动线圈。固定线圈电连接至充电电路102。多个移动线圈分别电连接至成形模块 208中的一者或多者。例如，移动线圈分别与对应的成形线圈相关联。在操作中，各移动线圈在一个或多个固定线圈附近经过。当固定线圈和对应的移动线圈被配置在紧密接近的位置时，固定线圈使移动线圈中感生电流，从而以电磁的方式传输来自电容器堆的能量。该感生电流避免电极之间形成火花，因此有助于防止烧蚀和降低系统的总维护成本。有益地，例如通过位于加工塔远处的固态开关或火花间隙，能够切换传送到固定线圈的电流。
现在参照图10B，示出了根据本发明方面的含有充电电路102和旋转塔系统106的系统1001的示意图，充电电路102与旋转塔系统106之间配置有移动电感线圈机构1042。移动电感线圈机构1042包括固定线圈 1044和多个移动线圈1046。充电电路102包括电源1020、电容器堆1022、接地1024、固定线圈1044和控制机构1026。控制机构1026选择性地激活流经固定线圈1044的电流且能够是任何合适的大电流开关器件(例如帕邢模式火花间隙开关、各种火花间隙、轨道间隙、触发管、引燃管和大电流固态开关等)。电容器堆1022被配置在电源1020与接地1024之间以使电容器能够在控制机构1026开路或处于断开状态时放电。多个移动线圈1046分别电连接至电磁线圈306以使移动线圈1046中的感应电流生成对应的电磁线圈306中的感应电流。当固定线圈1044接近于对应的移动线圈1046时，控制机构1026被驱动至接通状态，且电容器堆1022 通过固定线圈1044放电。该放电使多个移动线圈1046的相应的一个移动线圈中感生电流，该电流被传输至电磁线圈306。有益地，多个移动线圈1046的各者上的绕组数量能够相对于固定线圈1044上的绕组数量增大，且能够通过使用更高的电压脉冲来产生有益的成形性质。
在一些方面，一个或多个滑环被用来使电流从电容器堆传送至电磁线圈306。滑环包括一个或多个电刷以将能量从固定部传输至旋转部。例如，各电刷能够被电连接至一个或多个成形模块208。在成形转塔204 的一部分行进期间，相应的电刷接触滑环的固定部且将能量从电容器堆传输至相应的成形模块208。可替代地，电刷可以是固定的且可以接触滑环的移动部以将能量从电容器堆传输到各个成形模块208。
在一些方面，电容器堆被包括在成形转塔204上且随其旋转。那么，能够使用例如固态开关或火花间隙机构使电流从电容器堆传送到电磁线圈306。有益地，较低电流电力可以通过滑环以对电容器充电且大电流脉冲可以完全被包括在工艺塔上。有益地，旋转塔204含有电容器堆提供更加独立自给的电磁成形装置。
多个电容器堆可以包括在充电电路102内，且供给到成形模块208 的功率可以在电容器堆之间交替。这样的构造可以用来使成形转塔204 以比具有单个电容器堆的系统更快的速率旋转。在示例中，使用单个固定电极，且供给到单个电极的功率在第一与第二电容器堆之间交替。在另一个示例中，能够使用两个固定电极，每个固定电极连接至电容器堆中的一个电容器且与对应的多个移动电极耦合。在这样的构造中，相邻成形模块208的移动电极在第一多个移动电极与第二多个移动电极之间交替(例如，模块1、3、5等将具有来自第一多个移动电极的移动电极且模块2、4、6等将具有来自第二多个移动电极的移动电极)。
在一些方面，在同一成形周期内使用多个电磁脉冲能够有助于提高获得的容器的成形细节。例如双或三脉冲等多电磁脉冲系统和方法能够用来实现改善的特征清晰度和光滑度。有益地，多个脉冲能够用来一致地生成直壁成形容器218。出乎意料地，与异形或凸压纹容器相比，更难生成直壁成形容器。能够使用例如双脉冲工艺一致地生成这样的容器。双脉冲工艺可以包括低能量第一脉冲以使中段胀形至多段模具308的内表面412。在一些方面，预成形工件216的上端和下端也胀形，但是通常不接触模具的内表面412，或者接触模具的内表面412但是缺乏充足的特征清晰度。然后，高能量第二脉冲被用来使预成形工件216的上部和下部进一步胀形以扩张至接触多段模具308的内表面412。例如，在一些方面，具有16600V的第一脉冲和具有18000V的第二脉冲被用来一致地形成直壁成形容器216。双脉冲工艺通常不会使中段壁“反弹”，这是因为中段壁在其与内表面412之间没有充足的距离来加速到将会造成弹跳或弹回的速度。有益地，这些后续脉冲还能够通过将成形容器218的侧壁更缓慢地向外推动至模具中来并因此在通常不造成畸变的情况下更好地贴合模具结构，由此进一步提高例如凸压纹细节等特征。更有益地，能够使用多个脉冲以在无显著畸变的情况下减小一致地成形工件所需的真空度。通过使用低能量第一脉冲来部分地使预成形工件216成形，抑制了预成形工件216的壁与多段模具308的内表面412之间的空气被高程度地压缩在小袋槽内。剩余的空气在工件的壁与多段模具308的内表面 412之间。提供了后续脉冲期间的更少移动和更少体积变化，这也减少了高真空的需要。
在一些方面，成形容器218的一部分(例如，中段)与成形容器218 的剩余部分(例如，上端和下端)相比，较小地胀形以生成具有大致沙漏形状的成形容器218。能够使用例如双脉冲工艺一致地生成该容器。在一些方面，第一脉冲使预成形工件216的上端和下端也胀形，但是通常不接触模具的内表面412。然后，更高能量的第二脉冲被用来使预成形工件216的上部和下部进一步胀形以接触多段模具308的内表面412。
在多个固定电极共用同一电容器堆的一些方面，固定电极能够被配置为使得脉冲之间的时序有助于确定从电容器堆传递来的电流量。即，通过选择所述时序以使得电容器堆不充电至自身满电容量，将施加较低能量的脉冲。额外地或可替代地，两个固定电极能够分别电连接至各自的电容器堆，其中，各电容器堆被构造用于传递不同水平的能量。
根据本发明的方面，可变速星轮可以被构造为接收正在以第一速度行进的例如预成形工件216或成形容器218等工件，然后以第二速度加速或减速待被放置的工件。在一些方面，例如通过改变在接收工件与放置工件之间袋槽214距旋转轴线1108的距离、通过将袋槽214相对于驱动机构1102旋转的位置推迟或滞后或它们的组合等，实现速度的变化。
现在参照图11A至图11C，示出了根据本发明各方面的可变速星轮 1100。在非限制性示例中，可变速星轮1100包括驱动机构1102、凸轮面 1104和多个臂1106。驱动机构1102被构造为围绕旋转轴线1108旋转且驱动可变速星轮1100。例如，驱动机构1102能够是与接收来自系统中的其它模块的驱动功率的同步机构连接的毂或能够是独立驱动的电机。
凸轮面1104通常不围绕旋转轴线1108旋转，且使用与旋转轴线1108 相距的可变径向距离来限定不规则形状。所述可变径向距离包括被配置在第一角位置的第一径向距离R1和被配置在第二角位置的第二径向距离R2。
多个臂1106均包括袋槽214、枢转机构1160和凸轮随动器1162。袋槽214被构造为以可释放的方式接收工件。各枢转机构1160与袋槽214 间隔一定距离。枢转机构1160附接至驱动机构1102且被配置为与旋转轴线1108相距固定距离。各个臂1106围绕各自的枢转机构1160转动以使得从旋转轴线1108延伸到枢转机构1160的第一线与从枢转机构1160 延伸到袋槽214的第二线之间的角度能够变化。
凸轮随动器1162被构造为接合凸轮面1104。凸轮随动器1162偏离枢转机构1160以使臂1106随着凸轮随动器1162上升和下落而超前或滞后。臂的超前或滞后用来增大或减小臂1106的圆周速度和节距。在一些方面，臂1106可以被偏置以推动凸轮随动器1162与凸轮面1104接合。在一些方面，凸轮随动器1162可以被布置在狭槽凸轮或沟槽凸轮内，狭槽凸轮或沟槽凸轮包括用来在第一方向上(例如，向外)推动凸轮随动器1162的第一凸轮面1104和用来在第二方向上(例如，向内)推动凸轮随动器1162的第二凸轮面1104。凸轮随动器1162与凸轮面1104的接合可以用来控制臂1106的角度。有益地，臂能够被“套叠”以提供围绕可变速星轮1100的更大数量的臂。在图示的实施例中，凸轮随动器1162 轴向偏离枢转机构1160和袋槽214以使得当在轴向方向上观察时，第一臂1106的凸轮随动器1162与第二臂1106重叠。预期的是，能够使用其它套叠构造。
如所示，被配置在第一角位置的第一袋槽214a远离旋转轴线1108 地延伸第一距离D1。第一凸轮随动器1162a与凸轮面1104之间的接合点具有与旋转轴线1108相距的第一径向距离R1。第一臂1106a被布置为通常是直线的(例如，角度可以是约180°)以使第一距离D1是与旋转轴线1108相距的最远距离。被布置在第二角位置的第二袋槽214b远离旋转轴线1108地延伸第二距离D2。凸轮随动器1162b与凸轮面1104 之间的接合点具有与旋转轴线1108相距的第二径向距离R2。臂1106b 被布置为是倾斜角度的(例如，角度可以是约120°)以使第二距离D2 是比第一距离D1距旋转轴线1108更短的距离。因为可变速星轮1100 的角速度通常恒定，所以第一袋槽214a的线速度大于第二袋槽214b的线速度。
此外，臂1106相对于驱动机构1102的可枢转运动使得袋槽214相对于驱动机构1102滞后或超前。袋槽214超前或滞后的速率取决于凸轮面1104的半径相对于枢转机构1160的位置的变化速率。有益地，能够在无需第一距离D1与第二距离D2之间的大变化的情况下实现袋槽214 的线速度的大变化。
现在参照图11D至图11E，示出了根据本发明方面的可变速星轮 1100′。在一些方面，可变速星轮1100′包括驱动机构1102、凸轮面1104 和多个臂1106′。多个臂1106′均包括袋槽214和使袋槽214从旋转轴线 1108向内或向外运动的滑动机构。在一些方面，滑动机构是伸缩臂。伸缩臂包括附接至驱动机构1102的第一部1122a和附接至袋槽214的第二部1122b。在一些方面，通过凸轮随动器1162与凸轮面1104的接合来向内或向外推动袋槽214。例如，凸轮随动器1162可以被安装在伸缩臂的第二部1122b上。在一些方面，通过液压缸来向内或向外推动袋槽214。
在图示的示例中，凸轮面1104形成围绕旋转轴线1108偏心布置的大致圆形形状，从而提供根据臂1106′的角位置的可变半径。在图示的示例中，凸轮面1104与旋转轴线1108之间的半径与在袋槽214与旋转轴线1108之间的距离直接相关。因为可变速星轮1100′的角速度通常恒定，所以与旋转轴线1108相距较大距离的袋槽214的线速度大于与旋转轴线相距较小距离的袋槽214的线速度。可预计的是，能够使用非圆形的凸轮面1104。
现在参照图11F至图11G，示出了根据本发明方面的可变速星轮1100″。在一些方面，可变速星轮1100″包括驱动机构1102、第一凸轮面 1104a、第二凸轮面1104b和多个臂1106″。
第一凸轮面1104a通常不围绕旋转轴线1108旋转，并且限定了具有距旋转轴线1108的可变径向距离的形状。第一凸轮面1104a可以限定如所示的与旋转轴线1108偏心布置的大致圆形形状，或可以限定不规则形状等。
第二凸轮面1104b通常不围绕旋转轴线1108旋转，并且限定了具有距旋转轴线1108的可变径向距离的形状。第二凸轮面1104b可以限定如所示的不规则形状，或可以限定与旋转轴线1108偏心布置的大致圆形形状等。
多个臂1106″分别包括袋槽214、第一枢转机构1160a、第二枢转机构1160b、第一凸轮随动器1162a和第二凸轮随动器1162b。第一枢转机构1160a附接至驱动机构1102且被布置为与旋转轴线1108相距固定距离。臂1106″绕着第一枢转机构1160a转动以使臂1106″相对于驱动机构 1102的旋转超前或滞后。
第一凸轮随动器1162a被构造为接合第一凸轮面1104a。第一凸轮随动器1162a偏离第一枢转机构1160a以使臂1106″随着第一凸轮随动器 1162a上升和下落而超前或滞后。臂1162″的超前或滞后通常是为了增大或减小臂1106″的圆周速度和节距。
第二枢转机构1160b被配置为与第一枢转机构1160a相距一定距离，且将臂1106″分成第一部1122a和第二部1122b。第二枢转机构1160b使得第一部1122a能够相对于第二部1122b枢转。第一部1122a相对于第二部1122b的枢转运动提供袋槽214的旋转或“滚动”运动，且提供袋槽214与旋转轴线1108之间距离的调整。
第二凸轮随动器1162b被构造为接合第二凸轮面1104b。第二凸轮随动器1162b偏离第二枢转机构1160b以使臂1162″的第一部1122a与第二部1122b之间的角度随着第二凸轮随动器1162b上升和下落而增大或减小。第一部1122a与第二部1122b之间的角度的增大或减小通常是为了增大或减小袋槽214与旋转轴线1108之间的距离。
有益地，臂1106″的两个自由度提供可变速星轮1100″与成形转塔204 等相邻单元之间的更满意的传输。袋槽214的复合调整能够被用来更紧密地追踪相邻单元的线速度和相邻单元的以旋转轴线为中心的径向路径。这使得传输能够沿着路径发生而不是在单个切点处发生。这提供了工件到相邻单元的更理想的传输，这是因为用于传输工件的时间量增加。
有益地，可变速星轮1100可以用来实现例如成形转塔204等相邻单元的更大作业角度。例如，可变速星轮1100能够用来在维持各个袋槽214 之间的节距以及接收点和放置点处需要的袋槽线速度的同时，相对于刚性星轮减小在第一方向上(例如，在进料与出料星轮之间)进料与出料星轮之间的有效半径。
可变速星轮1100的袋槽214能够包括运输期间以可释放的方式将工件固定到袋槽214的任何合适机构。在一些实施例中，袋槽214包括被构造为以可释放的方式将工件固定到袋槽214的至少一个真空端口。所述真空端口连接至真空源，真空被选择性地传递到袋槽214。例如，在一些实施例中，通过定时阀(timing valve)来控制对袋槽214的有选择的真空传递。在一些实施例中，通过平板(例如，可移动平板)来控制到袋槽214的有选择的真空传递，所述平板抑制了真空被传递至在可变速星轮1100的某些旋转角度之间的袋槽214。在一些实施例中，袋槽214 包括以可释放的方式将工件固定到袋槽214的机械特征件。例如，在一些实施例中，使用“夹持器”将夹紧力施加于工件。例如，能够通过凸轮元件或其它非旋转特征件来驱动机械特征件。
现在参照图12A至图12C，示出了柔性铰链机构410。柔性铰链机构包括第一弹性板1202a和第二弹性板1202b。第一弹性板1202a和第二弹性板1202b由具有高屈服强度的材料(例如弹簧钢)形成。有益地，如果弹簧钢被保持在材料疲劳极限以下，那么高屈服强度允许弹性板无限地维持它们的形式。
各第一弹性板1202a在第一共面布置中沿着线被布置。第二弹性板 1202b在第二共面布置中沿着线被布置。第一共面布置垂直于第二共面布置以使当从底部模具段402c的端部观察时，第一弹性板1202a和第二弹性板通常形成“X”图案。共用线形成铰链轴线。
多段模具308包括对准机构。在一些方面，所述对准机构包括被构造为与多个锥形孔424配合的多个锥形销422。在一些方面，各段包括被构造为与被布置在相邻段上的对应的锥形孔424配合的锥形销422。当模具闭合时，各锥形销422与对应的锥形孔424进行接合。锥形销422与对应的锥形孔424的接合引导模具段402a至402c对准。有益地，对准机构提供了多段模具308的段402a至402c的精确可重复的对准。这样的精确可重复对准使得能够在多段模具308的段402a至402c之间形成气密密封。此外，精确可重复对准使得能够在由于多段模具308的段402a 至402c之间的接缝而导致的畸变最小或没有的情况下生成成形容器。
有益地，柔性铰链机构410提供了沿着铰链轴线的旋转而没有与某些其它铰链机构相关联的缺点。例如，柔性铰链机构410显著耐磨损，不具有后冲，不需要润滑且延长了铰链的使用寿命。此外，柔性铰链机构410不需要某些其它铰链机构要求的机器加工的精度水平。
有益地，对准机构和柔性铰链的使用提供了多段模具308的容易的装配。当装配多段模具308时，将段402a至402c放置在一起以使锥形销422和锥形孔424接合。然后，将柔性铰链410固定在底部段402c与对应的相邻段402a、402b之间。
现在参照图13A至图13B，示出了带传动装载机构302。在一些方面，带传动装载机构302提供过载复位(overload reset)机构。过载复位机构被构造用来抑制例如由于错误馈送的预成形工件216等对成形模块 208的损坏，并且被构造用来当错误馈送发生时将装载机构302复位至第一位置。装载机构滑架344通过轨道1302在第一位置与第二位置之间被引导。轨道1302包括例如轴环等止动机构1304。装载机构滑架344使用夹紧机构1306以可滑动的方式附接至带346。夹紧机构1306使用例如弹簧垫圈等弹性组件对带346提供夹紧压力。夹紧压力提供了带346与夹紧机构1306之间充足的摩擦力以使装载机构滑架与带346一起移动。当错误馈送发生时，摩擦力被克服且带346继续朝着第二位置移动，而装载机构滑架344保持大体上静止。这通过抑制预成形工件216被驱动至与模块的各部件接触防止了损害成形模块208。当装载机构致动器304 开始返回时，带346促使装载机构滑架344朝着第一位置移动。然而，因为带346相对于装载机构滑架344滑动，所以装载机构滑架344先于装载机构致动器304返回第一位置。一旦位于第一位置，装载机构滑架 344就与止动机构1304接合。止动机构1304提供阻力以使带346滑动通过夹紧机构1306。当装载机构致动器304返回第一位置时，系统被复位至其初始状态且可以接收其它的预成形容器216。
可预期的是，实现本发明各方面的低速非旋转系统也是可能的。类似于图3A的单个或多个装配件能够以手动的方式或由诸如机器人或其它装置等自动系统馈送预成形件。
还可预计的是，本发明的一些方面可以应用于其它工艺以提供非金属工件的成形，例如聚合物材料的“吹塑成形”。例如，可以由高压力气动、液压或气囊系统代替电磁线圈306和充电电路102以对无法很好地响应上述电磁成形的各方面的成形工件加压。这些工件例如可以包括聚合物材料(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯)、不响应电磁能量的金属或金属合金以及它们的组合等。
还可预期的是，在成形系统内能够包括热量交换器以消散热量。在一些方面，多段模具可以包括被构造为使冷却液从中通过的多个通道。这些通道能够用来消除在成形加工期间累积的热量，以及改变多段模具的物理性质来改善工件成形。在一些方面，电磁线圈306可以包括被构造为使冷却液从中通过的多个通道。这些通道能够用来消除在成形加工期间累积的热量，以及改变电磁线圈的物理和电性质。在一些方面，冷却电磁线圈以降低电阻，因此提高了成形加工的电效率。
根据本发明的系统也可以实施专门的附件来提供一种或多种功能。在一些方面，某些附件可以设置有用于使烧蚀材料的烟气通风的系统。在一些方面，某些附件可以被设置用来维持系统的一个或多个部分周围的惰性环境。例如，系统的在相邻接触部之间行进的具有开路火花的部分能够被放置在含有氮、二氧化碳、真空或其它惰性材料的环境中以抑制接触材料的烧蚀。在一些方面，当系统被放置在例如仓库中时，声阻附件被设置在系统的一部分(例如，电容器堆或接触点)的周围以抑制噪声危害。
根据本发明的系统也可以通过降低例如替换零件、维护和功率需求等运行成本来降低工件的制造成本。
虽然在本文中将工件说明为具有与闭合端相对的开口端和将开口端与闭合端进行桥接的至少一个侧壁，但是也可以预期的是，各工件可以两端开口或两端闭合。此外，可以在电磁成形系统操作期间或在稍后的阶段将顶部、盖部或其它附件添加至工件。
可以预计的是，这里公开的实施例及其各种变型例均落入随附权利要求提出的请求保护的本发明的主旨和范围内。此外，本发明理念明显包括本文公开的元件和方面的任何和所有组合及次组合。
替代实施例A
一种使用电磁能量将多个预成形工件分别形成为多个成形容器的旋转塔系统，所述系统包括：
旋转塔，所述旋转塔具有多个成形模块，所述成形模块被布置为围绕所述旋转塔的外周，各成形模块包括围绕电磁线圈布置的多段模具，所述多段模具具有多个段，每个段都包括内表面，多个所述内表面限定所述成形容器的期望形状，所述电磁线圈被构造为当被供给电能时将电磁力施加于所述预成形工件，所述电磁力被构造为推动所述预成形工件与所述多段模具的内表面接触以生成所述成形容器；
充电电路，所述充电电路被构造为将所述电能供给到所述旋转塔；
放电控制机构，所述放电控制机构以可操作的方式连接至所述旋转塔和所述充电电路，所述放电控制机构被构造为选择性地驱动所述电能从所述充电电路放出至所述多个成形模块中的预定一个，
其中，所述旋转塔在所述多个成形容器的成形期间连续地旋转。
替代实施例B
替代实施例A的旋转塔系统，还包括进料星轮和出料星轮，所述进料星轮被构造为接收来自上游工序的所述预成形工件且将各所述预成形工件放置到对应的一个所述成形模块中，所述出料星轮被构造为接收来自所述成形模块的所述成形容器且将所述成形容器传递到下游工序。
替代实施例C
替代实施例A的旋转塔系统，其中，所述充电电路包括电容器堆。
替代实施例D
替代实施例A的旋转塔系统，其中，所述放电控制机构包括移动火花间隙机构。
替代实施例E
替代实施例A的旋转塔系统，其中，所述电磁线圈包括螺旋绕组，所述螺旋绕组通过对绕管进行铣削加工而形成。
替代实施例F
替代实施例A的旋转塔系统，还包括压缩空气系统和真空系统，所述压缩空气系统被构造为对布置在所述预成形工件与所述电磁线圈之间的内部体积增压至预定压力，所述真空系统被构造为将所述预成形工件与所述多段模具的内表面之间的体积抽成真空。
替代实施例G
替代实施例A的旋转塔系统，其中，所述多段模具具有三个段。
替代实施例H
替代实施例A的旋转塔系统，其中，所述段包括与所述多段模具的段连接的铰链以使得通过致动所述多段模具的第一段就能够致动所述多段模具的剩余段。
替代实施例I
一种使用旋转塔进行的成形容器的电磁成形方法，所述旋转塔具有围绕所述旋转塔的外周布置的多个成形模块，所述方法包括以下操作：
将来自上游工序的预成形工件接收在相应的一个所述成形模块中；
围绕电磁线圈布置所述预成形工件，所述电磁线圈被布置在所述成形模块上，所述电磁线圈被构造为当被供给电能时将电磁力施加于所述预成形工件；
围绕所述预成形工件固定多段模具，所述多段模具包括多个段，所述多个段中的每个段都包括内表面，多个所述内表面限定所述成形容器的期望形状；
在固定所述多段模具后，将第一电能供给到所述电磁线圈以生成电磁力，所述电磁力被用于推动所述预成形工件与所述多段模具的所述内表面接触，从而生成一个所述成形容器；以及
其中，所述布置步骤、所述固定步骤和所述供给步骤是在所述旋转塔连续地旋转的同时发生的。
替代实施例J
替代实施例I的方法，还包括：使用出料星轮从相应的一个所述成形模块中移除所述成形容器，其中，所述预成形工件是从进料星轮接收的。
替代实施例K
替代实施例I的方法，其中，所述电磁线圈包括螺旋绕组，所述螺旋绕组是由绕管经铣削加工而成的。
替代实施例L
替代实施例I的方法，其中，所述多段模具具有三个段。
替代实施例M
替代实施例I的方法，其中，所述多段模具包括与所述多段模具的各段连接的铰链，且其中，由与所述多个段中的单个段接合的致动器进行所述多段模具的固定。
替代实施例N
替代实施例I的方法，还包括以下操作：
在供给所述第一电能之前，将布置在所述预成形工件与所述电磁线圈之间的内部体积增压至预定压力；且
在供给所述第一电能之前，将由所述预成形工件与所述多段模具的所述内表面限定的体积抽成真空。
替代实施例O
替代实施例I的方法，还包括以下操作：将第二电能供给至所述电磁线圈以生成第二电磁力，所述第二电磁力被用于进一步推动所述预成形工件与所述多段模具的内表面接触。
替代实施例P
替代实施例O的方法，其中，所述第二电能高于所述第一电能。
替代实施例Q
替代实施例I的方法，其中，所述电磁线圈被构造为生成与所述预成形工件的第一部相对应的第一磁畴和与所述预成形工件的第二部相对应的第二磁畴，且其中，供给所述电能能够生成所述第一磁畴中的电磁力和所述第二磁畴中的第二电磁力，所述第二电磁力低于所述电磁力。
替代实施例R
一种使用电磁能量由多个预成形工件形成多个成形容器的系统，所述系统包括：
多个成形模块，所述多个成形模块相对于进料机构以可移动的方式安装，所述进料机构被构造用来将预成形工件供给至所述多个成形模块，所述多个成形模块分别包括围绕电磁线圈布置的多段模具，所述多段模具具有多个段，所述多个段分别包括内表面，多个所述内表面限定所述成形容器的期望形状，所述电磁线圈被构造为当被供给电能时将电磁力施加于所述预成形工件，所述电磁力被用于推动所述预成形工件与所述多段模具的所述内表面接触以生成所述成形容器；
充电电路，所述充电电路被构造用来将所述电能供给至所述多个成形模块；
放电控制机构，所述放电控制机构以可操作的方式连接至所述充电电路和所述多个成形模块，所述放电控制机构被构造为选择性地驱动所述电能从所述充电电路放出至预定的成形模块。
替代实施例S
替代实施例R的系统，还包括压缩空气系统和真空系统，所述压缩空气系统被构造为将布置在所述预成形工件与所述电磁线圈之间的内部体积增压至预定压力，所述真空系统被构造为将所述预成形工件与所述多段模具的所述内表面之间的体积抽成真空。
替代实施例T
一种模具系统，其包括：
第一板件，所述第一板件被布置为与第二板件相对，所述第一板件和所述第二板件均包括多个狭槽，所述第一板件中的多个狭槽中的各者与所述第二板件中的多个狭槽中的相应一个相对应；和
多段模具，所述多段模具在所述第一板件与所述第二板件之间的距离上延伸，所述多段模具具有打开状态和闭合状态，所述多段模具包括多个段，所述多个段上分别具有多个内表面中的一个内表面，所述多个段被协作地布置以使得所述多个内表面在处于所述闭合状态时限定体积，所述多段模具的所述多个段分别包括被布置为靠近所述第一板件的第一端和靠近所述第二板件的第二端，所述多个段中的每一个段的所述第一端和所述第二端都包括狭槽随动器，各所述狭槽随动器被构造用来接合所述多个狭槽中的一个狭槽，
其中，所述多个狭槽均被塑形为使得当所述多个段分别相对于所述第一板件和所述第二板件移动时，所述狭槽随动器与相应的所述狭槽的接合引导所述多个段在所述打开状态与所述闭合状态之间的移动。
替代实施例U
替代实施例T的模具系统，其中，所述多段模具还包括与所述多段模具的各段连接的多个铰链，使得通过致动所述多段模具的第一段就能够致动所述多段模具的剩余段。
替代实施例V
替代实施例T的模具系统，其中，所述多个段分别还包括多个插入件中的一个，所述多个内表面分别被布置在所述多个插入件中的相应一个插入件上。
替代实施例W
替代实施例T的模具系统，其中，所述多个段还包括在其中延伸的多个孔径，所述多个孔径连接至真空系统，所述多个孔径被构造用来将预成形工件与所述多个内表面之间的体积的空气抽成真空。
替代实施例X
替代实施例T的模具系统，其中，所述多个内表面上包括凸压纹图案。
替代实施例Y
替代实施例T的模具系统，还包括当所述多段模具处于闭合位置时被布置在所述体积内的电磁线圈，所述电磁线圈被用来推动预成形工件与所述多个内表面接触。
替代实施例Z
一种电磁线圈组件，其包括：
底部帽和铣削螺旋绕组，所述铣削螺旋绕组电连接至所述底部帽，所述底部帽和所述铣削螺旋绕组被构造为连接至充电电路，螺旋状的所述线圈被构造为当电能通过所述铣削螺旋绕组时施加电磁力，
其中，所述铣削螺旋绕组是通过对由导电材料形成的大致圆柱形管进行铣削加工而形成的。
替代实施例AA
替代实施例Z的电磁线圈组件，其中，所述螺旋绕组限定空腔，所述螺旋绕组具有包括靠近所述空腔的大致平坦边缘的横截面轮廓。
替代实施例BB
替代实施例AA的电磁线圈组件，其中，所述横截面轮廓通常是矩形的。
替代实施例CC
替代实施例Z的电磁线圈组件，其中，所述底部帽通常被塑形为当所述预成形工件被布置在所述电磁线圈组件周围时伸入所述预成形工件的半球形底部中。
替代实施例DD
一种电磁线圈的制作方法，所述方法包括以下操作：
对绕管、底部帽和回路导体进行装配，所述装配包括
将所述底部帽固定至所述绕管的端部，所述底部帽电连接至所述绕管，且
将所述回路导体固定到所述底部帽，所述回路导体电连接至所述底部帽；
将可固化材料浇注进由所述绕管、所述底部帽和所述回路导体形成的空腔内；且
对所述绕管进行铣削加工以形成螺旋绕组，所述绕组是通过去除所述绕管的一部分而形成的。
替代实施例EE
替代实施例DD的方法，其中，各所述螺旋绕组具有大致矩形的横截面轮廓。
替代实施例FF
替代实施例DD的方法，其中，所述螺旋绕组具有沿着所述电磁线圈的长度的非均匀节距，当电能通过所述电磁线圈时，所述非均匀节距创建多个电磁畴。
替代实施例GG
替代实施例DD的方法，其中，所述底部帽被塑形为适应预成形工件的半球形底部。
替代实施例HH
替代实施例GG的方法，还包括以下操作：在所述底部帽中，铣削加工至少一个通道，所述至少一个通道被构造为允许所述底部帽与所述螺旋绕组的外部之间的空气流动。
替代实施例II
一种电磁线圈，其包括：
底部帽，所述底部帽被塑形为适应预成形工件的半球形底部；
螺旋绕组，所述螺旋绕组从所述底部帽延伸，所述螺旋绕组在内部限定大致圆柱形空腔，各所述螺旋绕组具有横截面轮廓，所述横截面轮廓包括靠近所述空腔的大致平坦边缘；
回路导体，所述回路导体电连接至所述底部帽以使所述螺旋绕组、所述底部帽和所述回路导体形成电路，所述电路被构造为电连接至充电电路。
替代实施例JJ
替代实施例II的电磁线圈，其中，所述横截面轮廓通常是矩形的。
替代实施例KK
替代实施例II的电磁线圈，其中，所述螺旋绕组包括位于所述底部帽与所述电源之间的多个并行的电通路。
替代实施例LL
替代实施例II的电磁线圈，其中，所述螺旋绕组形成沿着所述线圈的长度的多个电磁畴。
替代实施例MM
替代实施例LL的电磁线圈，其中，所述电磁畴是通过所述螺旋绕组的非均匀节距而形成的。
替代实施例NN
替代实施例II的电磁线圈，其中，所述螺旋绕组和所述底部帽形成大致锥形边缘，以使当所述预成形工件被布置在所述电磁线圈周围时所述螺旋绕组延伸靠近所述预成形工件的底部边缘。
替代实施例OO
替代实施例NN的电磁线圈，其中，从所述螺旋绕组到所述底部边缘的距离小于约25mm。
替代实施例PP
替代实施例NN的电磁线圈，其中，从所述螺旋绕组到所述底部边缘的距离小于约20mm。
替代实施例QQ
替代实施例NN的电磁线圈，其中，从所述螺旋绕组到所述底部边缘的距离小于约15mm。
替代实施例RR
替代实施例II的电磁线圈，其中，所述空腔内部布置有刚性芯体，所述芯体被构造用于抑制所述螺旋绕组在电磁能量施加期间的移动。
替代实施例SS
替代实施例RR的电磁线圈，其中，所述芯体由浇注型环氧树脂、尿烷树脂或聚氨酯树脂形成。
替代实施例TT
替代实施例II的电磁线圈，其中，所述组件被构造为连接至压缩空气系统，所述压缩空气系统被构造为当所述预成形工件被布置在所述螺旋绕组周围时，使布置在所述预成形工件与所述电磁线圈之间的内部体积增压至预定压力。
替代实施例UU
替代实施例TT的电磁线圈，还包括在所述顶部帽附近围绕所述螺旋绕组布置的多个密封组件，所述密封组件被构造用来形成所述预成形工件的一部分与所述电磁线圈组件之间的大体上的气密密封。
替代实施例VV
替代实施例II的电磁线圈，还包括被围绕所述螺旋绕组布置的套管，所述套管被构造用于使所述电磁线圈与所述预成形工件电绝缘。
替代实施例WW
一种用于传输工件的可变速星轮，所述可变速星轮包括：
驱动机构，所述驱动机构被构造为围绕旋转轴线旋转；
凸轮面，所述凸轮面具有到所述旋转轴线的可变径向距离，所述可变径向距离具有位于第一角位置的远离所述旋转轴线地延伸了第一距离的第一径向距离和位于第二角位置的远离所述旋转轴线地延伸了第二距离的第二径向距离，所述第二角位置与所述第一角位置间隔一定距离；和
臂，所述臂连接至所述驱动机构，所述臂包括枢转机构、袋槽和凸轮随动器，所述枢转机构连接至所述驱动机构，所述枢转机构提供所述臂相对于所述驱动机构的可枢转运动，所述枢转机构与所述袋槽间隔一定距离，所述袋槽被构造为以可释放的方式接收所述工件，所述凸轮随动器被构造为接合所述凸轮面，
其中，所述凸轮随动器与所述凸轮面在所述第一角位置的接合以第一角度布置所述臂，且其中，所述凸轮随动器与所述凸轮面在所述第二角位置的接合以第二角度布置所述臂，所述第一角度不同于所述第二角度。
替代实施例XX
替代实施例WW的可变速星轮，其中，所述驱动机构包括电机。
替代实施例YY
替代实施例WW的可变速星轮，其中，所述驱动机构包括同步机构。
替代实施例ZZ
替代实施例WW的可变速星轮，其中，所述臂被构造为与所述可变速星轮的相邻臂套叠。
替代实施例AAA
替代实施例WW的可变速星轮，其中，所述凸轮随动器轴向偏离所述枢转机构以使所述凸轮随动器的运动不干涉相邻臂的运动。
替代实施例BBB
一种在用来传输工件的可变速星轮中使用的臂，所述臂包括：
构件，所述构件具有与第二端相对的第一端，所述第一端具有被构造为连接至驱动机构的枢转机构，所述枢转机构被构造为提供所述臂相对于所述驱动机构的可枢转运动，所述第二端具有被构造为以可释放的方式接收所述工件的袋槽；和
凸轮随动器，所述凸轮随动器被构造为接合凸轮面，所述凸轮随动器连接至所述构件以使所述凸轮随动器与所述凸轮面的接合被构造用来使所述臂围绕所述枢转机构可枢转地运动。
替代实施例CCC
替代实施例BBB的臂，其中，所述凸轮随动器使用支撑件连接至所述构件，所述支撑件在所述第一端与所述第二端之间附接至所述构件。
替代实施例DDD
替代实施例BBB的臂，其中，所述凸轮随动器被布置为靠近所述枢转机构并且远离所述袋槽。
替代实施例EEE
一种用于传输工件的可变速星轮，所述可变速星轮包括：
驱动机构，所述驱动机构被构造为围绕旋转轴线旋转；
凸轮面，所述凸轮面具有到所述旋转轴线的可变径向距离，所述可变径向距离具有位于第一角位置的远离所述旋转轴线地延伸了第一距离的第一径向距离和位于第二角位置的远离所述旋转轴线地延伸了第二距离的第二径向距离，所述第二角位置与所述第一角位置间隔一定距离；和
臂，所述臂连接至所述驱动机构，所述臂包括第一部和第二部，所述第二部可滑动地安装在所述第一部上，所述第一部附接至所述驱动机构，所述第二部包括袋槽和凸轮随动器，所述袋槽被构造为以可释放的方式接收所述工件，所述凸轮随动器被构造为接合所述凸轮面，
其中，所述凸轮随动器与所述凸轮面在所述第一角位置的接合将所述臂布置在距所述旋转轴线的第一距离处，且其中，所述凸轮随动器与所述凸轮面在所述第二角位置的接合将所述臂布置在距所述旋转轴线的第二距离处，所述第一距离不同于所述第二距离。
替代实施例FFF
一种用于传输工件的可变速星轮，所述可变速星轮包括：
驱动机构，所述驱动机构被构造为围绕旋转轴线旋转；
袋槽，所述袋槽连接至所述驱动机构，所述袋槽被构造为以可释放的方式接收所述工件；和
运动装置，所述运动装置被构造用于当所述袋槽位于第一角位置时将所述袋槽布置为与所述旋转轴线相距第一距离，并且当所述袋槽位于第二角位置时将所述袋槽布置为与所述旋转轴线相距第二距离。
替代实施例GGG
替代实施例GGG的可变速星轮，其中，所述运动装置包括被构造为接合凸轮面的凸轮随动器，所述凸轮随动器附接至所述袋槽。

Claims (24)

1.一种电磁线圈组件，其包括：
底部帽和铣削螺旋绕组，所述铣削螺旋绕组电连接至所述底部帽，所述底部帽和所述铣削螺旋绕组被构造为连接至充电电路，螺旋的所述电磁线圈组件被构造为当电能通过所述铣削螺旋绕组时施加电磁力，
其中，所述铣削螺旋绕组通过对由导电材料形成的大致圆柱形的管铣削加工而形成的。
2.如权利要求1所述的电磁线圈组件，其中，所述螺旋绕组限定空腔，所述螺旋绕组具有包括靠近所述空腔的大致平坦边缘的横截面轮廓。
3.如权利要求2所述的电磁线圈组件，其中，所述横截面轮廓是大致矩形的。
4.如权利要求1所述的电磁线圈组件，其中，所述底部帽被塑形为当预成形工件被布置在所述电磁线圈组件周围时伸入所述预成形工件的半球形底部。
5.一种电磁线圈的制作方法，所述方法包括以下步骤：
组装绕管、底部帽和回路导体，所述组装包括
将所述底部帽固定至所述绕管的端部，所述底部帽电连接至所述绕管，且
将所述回路导体固定至所述底部帽，所述回路导体电连接至所述底部帽；
将可固化材料浇注至由所述绕管、所述底部帽和所述回路导体形成的空腔中；且
对所述绕管进行铣削加工以形成螺旋绕组，所述绕组是通过去除所述绕管的一部分而形成的。
6.如权利要求5所述的方法，其中，各所述螺旋绕组具有大致矩形的横截面轮廓。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述螺旋绕组具有沿着所述电磁线圈的长度的非均匀节距，当电能通过所述电磁线圈时，所述非均匀节距创建多个电磁畴。
8.如权利要求5所述的方法，其中，所述底部帽被塑形为适应于预成形工件的半球形底部。
9.如权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：在所述底部帽中铣削至少一个通道，所述至少一个通道被构造为允许所述底部帽与所述螺旋绕组的外部之间的空气流动。
10.一种电磁线圈，其包括：
底部帽，所述底部帽被塑形为适应预成形工件的半球形底部；
螺旋绕组，各所述螺旋绕组从所述底部帽延伸，所述螺旋绕组在内部限定大致圆柱形的空腔，所述螺旋绕组具有横截面轮廓，所述横截面轮廓包括靠近所述空腔的大致平坦边缘；
顶部帽，所述顶部帽电连接至所述螺旋绕组，所述螺旋绕组在所述底部帽和所述顶部帽之间延伸；
回路导体，所述回路导体电连接至所述底部帽以使所述螺旋绕组、所述底部帽和所述回路导体形成电路，所述电路被构造为电连接至充电电路。
11.如权利要求10所述的电磁线圈，其中，所述横截面轮廓是大致矩形的。
12.如权利要求10所述的电磁线圈，其中，所述螺旋绕组包括所述底部帽与电源之间的多个并行的电通路。
13.如权利要求10所述的电磁线圈，其中，所述螺旋绕组沿着所述线圈的长度形成多个电磁畴。
14.如权利要求13所述的电磁线圈，其中，所述电磁畴是由所述螺旋绕组的非均匀节距而形成的。
15.如权利要求10所述的电磁线圈，其中，所述螺旋绕组和所述底部帽形成大致锥形的边缘，使得当所述预成形工件被布置在所述电磁线圈周围时，所述螺旋绕组延伸接近所述预成形工件的底部边缘。
16.如权利要求15所述的电磁线圈，其中，从所述螺旋绕组到所述底部边缘的距离小于25mm。
17.如权利要求15所述的电磁线圈，其中，从所述螺旋绕组到所述底部边缘的距离小于20mm。
18.如权利要求15所述的电磁线圈，其中，从所述螺旋绕组到所述底部边缘的距离小于15mm。
19.如权利要求10所述的电磁线圈，其中，所述空腔中布置有刚性芯体，所述芯体被构造用于抑制所述螺旋绕组在电磁能量施加期间的移动。
20.如权利要求19所述的电磁线圈，其中，所述芯体由浇注型环氧树脂、尿烷树脂或聚氨酯树脂形成。
21.如权利要求19所述的电磁线圈，其中，所述芯体包括被构造用于将热量带离所述电磁线圈的热管。
22.如权利要求10所述的电磁线圈，其中，所述电磁线圈被构造为连接至压缩空气系统，所述压缩空气系统被构造为当所述预成形工件被布置在所述螺旋绕组周围，使布置在所述预成形工件与所述电磁线圈之间的内部体积增压至预定压力。
23.如权利要求22所述的电磁线圈，还包括靠近所述顶部帽的围绕所述螺旋绕组布置的多个密封组件，所述密封组件被构造为形成所述预成形工件的一部分与所述电磁线圈组件之间的气密密封。
24.如权利要求10所述的电磁线圈，还包括围绕所述螺旋绕组布置的套管，所述套管被构造为使所述电磁线圈与所述预成形工件电绝缘。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106660101B (zh) 2014-05-04 2019-05-14 贝瓦克生产机械有限公司 容器的电磁成形系统和方法
US20180304337A1 (en) * 2014-05-04 2018-10-25 Belvac Production Machinery, Inc. Forming mold for reduction of parting lines
US10875073B2 (en) 2014-05-04 2020-12-29 Belvac Production Machinery, Inc. Systems and process improvements for high speed forming of containers using porous or other small mold surface features
US20190001390A1 (en) * 2015-12-09 2019-01-03 Alcoa Usa Corp. Metal Products And Methods For Forming Components Thereof
JP1583595S (zh) * 2017-01-30 2017-08-14
JP1583839S (zh) * 2017-02-28 2017-08-14
CN108380724B (zh) * 2018-03-08 2019-12-10 上海交通大学 一种用于板成形高频次连续电磁成形设备
WO2019195083A1 (en) * 2018-04-03 2019-10-10 Belvac Production Machinery, Inc. Systems and process improvements for high speed forming of containers using porous or other small mold surface features
PL3774255T3 (pl) * 2018-04-04 2023-10-23 Guala Closures S.P.A. Urządzenia do formowania części składowych mających wnękę
CN109411227B (zh) * 2018-11-05 2020-11-10 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于大型超导磁体线圈绕制的导体落模系统
CN110210116B (zh) * 2019-05-30 2023-04-07 三峡大学 一种适用于带集磁器管件电磁成形的二维轴对称仿真模型及建模方法
WO2024072834A1 (en) * 2022-09-28 2024-04-04 Belvac Production Machinery, Inc. Systems, devices, and methods for electromagnetic forming articles

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE398716B (sv) * 1971-11-05 1978-01-16 Alusuisse Apparat for att pa magnetisk veg forma ett rorformigt arbetsstycke av metall
WO1991011274A1 (en) * 1990-01-30 1991-08-08 Aluminum Company Of America Method and apparatus for reforming a container
US5428337A (en) * 1992-02-21 1995-06-27 Vlt Corporation Conductive winding
US5457977A (en) * 1994-07-13 1995-10-17 Carrier Corporation Method and apparatus for reforming a tube
US5730016A (en) * 1996-03-22 1998-03-24 Elmag, Inc. Method and apparatus for electromagnetic forming of thin walled metal
JP2011079015A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Kobe Steel Ltd アルミニウム材の温間電磁成形方法
CN102248059A (zh) * 2011-06-16 2011-11-23 华中科技大学 多级多向电磁成形方法及装置
CN102806262A (zh) * 2012-08-06 2012-12-05 哈尔滨工业大学 轴向加载辅助磁脉冲管胀形的装置及方法

Family Cites Families (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1433937A (en) * 1919-12-04 1922-10-31 Clews Bert Piston ring and the like and method of manufacturing the same
US1738528A (en) * 1924-01-26 1929-12-10 Jeffrey Mfg Co Electromagnet
US2976907A (en) 1958-08-28 1961-03-28 Gen Dynamics Corp Metal forming device and method
US3088200A (en) 1960-11-10 1963-05-07 Dale H Birdsall Magnetic shaping process
BE628067A (zh) 1961-01-13
US3272659A (en) * 1962-04-05 1966-09-13 Gen Motors Corp Tubular thermoelectric array
BE640944A (zh) * 1962-12-07
DE1303528B (zh) 1964-06-10 1972-05-31 Siemens Ag
CH429636A (de) * 1964-07-08 1967-02-15 Siemens Ag Vorrichtung zum Verformen von metallischen Werkstücken
US3566647A (en) * 1965-11-18 1971-03-02 Inoue K Hydroimpact,high energy-rate forming of plastically deformable bodies
US3797294A (en) * 1968-09-25 1974-03-19 Continental Can Co Apparatus for hydraulic electrohydraulic forming of tubular elements
US3599462A (en) * 1968-11-25 1971-08-17 Gulf Oil Corp Ceramic core electromagnetic forming coil
US3572566A (en) 1969-02-19 1971-03-30 Itek Corp Web position sensor
US3540250A (en) 1969-06-27 1970-11-17 Nasa Method and apparatus for precision sizing and joining of large diameter tubes
US3842631A (en) * 1972-01-28 1974-10-22 Continental Can Co Can body shaper
GB1479288A (en) * 1974-09-27 1977-07-13 Cadbury Ltd Packaging apparatus
US4170887A (en) 1977-08-10 1979-10-16 Kharkovsky Politekhnichesky Institut Inductor for working metals by pressure of pulsating magnetic field
JPS60180624A (ja) 1984-02-29 1985-09-14 Agency Of Ind Science & Technol 金属箔製ドライバを用いた電磁成形法
US4862043A (en) 1987-05-27 1989-08-29 Zieve Peter B Low voltage electromagnetic pulse actuator
DE3810611A1 (de) * 1988-03-29 1989-10-19 Krupp Gmbh Verfahren zum herstellen von dosenzargen und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens
US4962656A (en) 1989-06-30 1990-10-16 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Control and monitoring method and system for electromagnetic forming process
US5058408A (en) * 1990-01-30 1991-10-22 Aluminum Company Of America Method for partially annealing the sidewall of a container
GB9114444D0 (en) 1991-07-04 1991-08-21 Cmb Foodcan Plc Apparatus and method for reshaping containers
FR2683750B1 (fr) 1991-11-19 1995-09-01 Cmb Packaging Sa Procede pour conformer un corps de boite metallique et installation de conformation d'un tel corps de boite.
US5353617A (en) * 1992-12-14 1994-10-11 Xerox Corporation Method of sizing metal sleeves using a magnetic field
US5331832A (en) 1993-08-23 1994-07-26 Xerox Corporation Sleeve sizing processes
US5704241A (en) * 1994-01-31 1998-01-06 Delaware Capital Formation, Inc. Method and apparatus for inside can base reforming
US5832766A (en) 1996-07-15 1998-11-10 Crown Cork & Seal Technologies Corporation Systems and methods for making decorative shaped metal cans
CN1202843A (zh) 1995-10-02 1998-12-23 皇冠塞及密封技术公司 制造装饰形金属罐用的系统和方法
US5634364A (en) * 1995-12-04 1997-06-03 Reynolds Metals Company Segmented coil for use in electromagnetic can forming
US5776270A (en) * 1996-01-02 1998-07-07 Aluminum Company Of America Method for reforming a container and container produced thereby
US5687599A (en) * 1996-01-04 1997-11-18 Reynolds Metals Company Method of forming a can with an electromagnetically formed contoured sidewall and necked end
US6079244A (en) * 1996-01-04 2000-06-27 Ball Corporation Method and apparatus for reshaping a container body
US6151939A (en) * 1996-01-04 2000-11-28 Delaware Capital Formation, Inc. Can shaping apparatus
US5916317A (en) 1996-01-04 1999-06-29 Ball Corporation Metal container body shaping/embossing
DE19602951C2 (de) 1996-01-27 2000-12-07 Steingroever Magnet Physik Verfahren und Vorrichtung zum Aufweiten von Rohren oder rohrförmigen Teilen durch das Magnetfeld eines Strom-Impulses
US5826320A (en) 1997-01-08 1998-10-27 Northrop Grumman Corporation Electromagnetically forming a tubular workpiece
US6047582A (en) * 1998-08-17 2000-04-11 The Ohio State University Hybrid matched tool-electromagnetic forming apparatus incorporating electromagnetic actuator
EP1561606A4 (en) 2002-09-17 2007-07-25 Bridgestone Corp SUPPORT BODY FOR FLAT ROLL TIRE AND METHOD OF MANUFACTURING SAME, AND FLAT RUNNING TIRE
CN101090783A (zh) * 2004-12-27 2007-12-19 达纳公司 用于磁脉冲成形的方法和装置
JP4616678B2 (ja) * 2005-03-25 2011-01-19 株式会社神戸製鋼所 包装容器およびその製造方法
US7530445B2 (en) * 2006-03-31 2009-05-12 Belvac Production Machinery, Inc. Long stroke slide assemblies
JP2008043991A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Murata Mach Ltd リニアモータ搭載プレス機械
JP2008043993A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Murata Mach Ltd リニアモータ搭載プレス機械
US20090041978A1 (en) 2007-02-05 2009-02-12 Sogard David J Synthetic composite structures
WO2008100901A1 (en) 2007-02-12 2008-08-21 Massachusetts Institute Of Technology Transformative periodic structures, in particular tunable photonic crystals and phononic crystals
US8302451B2 (en) 2007-03-09 2012-11-06 Mitsubishi Materials Corporation Can manufacturing device and can manufacturing method
US20110059291A1 (en) 2009-09-07 2011-03-10 Boyce Christopher M Structured materials with tailored isotropic and anisotropic poisson's ratios including negative and zero poisson's ratios
WO2014201473A2 (en) 2013-06-14 2014-12-18 The Coca-Cola Company Multi blow molded metallic container related applications
US10875073B2 (en) 2014-05-04 2020-12-29 Belvac Production Machinery, Inc. Systems and process improvements for high speed forming of containers using porous or other small mold surface features
CN106660101B (zh) 2014-05-04 2019-05-14 贝瓦克生产机械有限公司 容器的电磁成形系统和方法
US20180304337A1 (en) 2014-05-04 2018-10-25 Belvac Production Machinery, Inc. Forming mold for reduction of parting lines
US20190001390A1 (en) 2015-12-09 2019-01-03 Alcoa Usa Corp. Metal Products And Methods For Forming Components Thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE398716B (sv) * 1971-11-05 1978-01-16 Alusuisse Apparat for att pa magnetisk veg forma ett rorformigt arbetsstycke av metall
WO1991011274A1 (en) * 1990-01-30 1991-08-08 Aluminum Company Of America Method and apparatus for reforming a container
US5428337A (en) * 1992-02-21 1995-06-27 Vlt Corporation Conductive winding
US5457977A (en) * 1994-07-13 1995-10-17 Carrier Corporation Method and apparatus for reforming a tube
US5730016A (en) * 1996-03-22 1998-03-24 Elmag, Inc. Method and apparatus for electromagnetic forming of thin walled metal
JP2011079015A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Kobe Steel Ltd アルミニウム材の温間電磁成形方法
CN102248059A (zh) * 2011-06-16 2011-11-23 华中科技大学 多级多向电磁成形方法及装置
CN102806262A (zh) * 2012-08-06 2012-12-05 哈尔滨工业大学 轴向加载辅助磁脉冲管胀形的装置及方法

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