CN209156825U - 一种实现管材翻边的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实现管材翻边的装置，包括：用于固定待翻边的管材的固定夹具；用于对所述管材翻边的形状定型的凹槽；可非接触地设置在所述管材端部内壁的多层导电线圈，其中，由所述管材的顶端部到中间部，每层所述导电线圈的匝数依次减少；对所述导电线圈进行充放电的电源系统。本实用新型中的装置对管材产生的电磁力，由管材的顶端部到中间部电磁力逐渐减小，分布更为合理，能够有效避免管材端部在翻边过程中出现开裂现象的问题。

Description

一种实现管材翻边的装置

技术领域

本实用新型涉及电磁脉冲成行技术领域，特别是涉及一种实现管材翻边的装置。

背景技术

电磁脉冲成形是一种利用脉冲磁场的作用力对金属工件进行高速加工的方法。研究表明：材料在脉冲电磁力高速变形的条件下可以获得高于传统冲压加工下的成形性能，能有效地抑制翻边回弹与起皱，所以用电磁脉冲翻边成形可以解决传统翻边的问题。

但是目前电磁成形技术采用常规的线圈对管材端口进行电磁翻边，由于磁场及电磁力的分布不合理，需要多次的放电校形以此来提高精度，翻边质量差，在凸缘处容易出现开裂现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种实现管材翻边的装置，解决了电磁成型技术对管材翻边的质量差，易出现开裂的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种实现管材翻边的装置，包括：

用于固定待翻边的管材的固定夹具；

用于对所述管材翻边的形状定型的凹槽；

可非接触地设置在所述管材端部内壁的多层导电线圈，其中，由所述管材的顶端部到中间部，每层所述导电线圈的匝数依次减少；

对所述导电线圈进行充放电的电源系统。

其中，多层所述导电线圈为一根导线环绕形成的线圈。

其中，多层所述导电线圈为多根导线环绕形成的线圈逐层堆叠形成；

由所述管材的顶端部到中间部，所述电源系统对各层所述导电线圈施加的充放电电压逐层减小。

其中，所述导电线圈的线圈层数不少于5层。

其中，各层所述导电线圈可通过固定部件固定并设置于所述管材内壁；

其中，所述固定部件为直径小于所述管材内径的柱状结构，且外侧壁设置有多层可用于对各层所述导电线圈限位的凹槽。

其中，所述固定部件为绝缘部件。

本实用新型所提供的实现管材翻边的装置，包括用于固定待翻边的管材的固定夹具、用于对管材翻边的形状定型的凹槽、多层导电线圈以及电源系统，由管材的顶端部到中间部，每层导电线圈的匝数依次减少。可以理解的是每层导电线圈的匝数越多，其对对应位置的管材壁产生的电磁力的作用也就越大，由此可以确定，在导电线圈充放电过程中，管材壁有顶端部待中间部所收到的电磁力逐层减小。相对于目前常规的采用电磁脉冲成型技术对管材进行翻边时，管材的顶端部到中间部电磁力先增大后减小而言；本实用新型中的装置对管材产生的电磁力的分布更为合理，能够有效避免管材端部在翻边过程中出现开裂现象的问题。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中管材翻边的装置剖面示意图；

图2为本实用新型实施例提供的实现管材翻边的装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，图1为现有技术中管材翻边的装置剖面示意图，图1中，设置在待翻板的管材1内部的导电线圈2是逐层螺旋设置，且每层线圈都相同。图1中管材1外侧壁的带箭头的指示线表示的是管材1侧壁所受线圈的电磁力的大小和方向，有图1可知，从管材1顶端向管材1中间端的方向，管材1侧壁受到的电磁力的大小先增加后减小，其主要原因是各层线圈产生的电磁力在整个导电线圈2的中间段存在一个叠加的效果，使得整个导电线圈2中间段对应位置的管材1侧壁受力最大。

因此，在对导电线圈2中通入脉冲电流时，管材1中需要翻边的部分，也即是设置有导电线圈2的位置，是中间段受力最大最先发生弯曲，后带动两端弯曲变形，使得管材1端口位置受拉力作用以发生开裂。

为此，本实用新型中提供了另外一种用于实现管材翻边的装置，如图2所示，图2为本实用新型实施例提供的实现管材翻边的装置的示意图，该装置可以包括：

用于对管材1翻边的形状定型的凹槽3；

可非接触地设置在管材1端部内壁的多层导电线圈2，其中，由所述管材1的顶端部到中间部，每层导电线圈2的匝数依次减少；

对导电线圈2进行充放电的电源系统。

如图2所示，管材1设置在凹槽3内部，当导电线圈2设置在管材1内部时，电源系统可以为导电线圈2充放电，当导电线圈2被施加瞬时电压时，会产生电磁场，使得管材1产生电磁感应电流，于此同时，导电线圈2的磁场又对管材1中产生的感应电流产生电磁力的作用，使得管材1受到沿径向向外的电磁力，该电磁力在产生的瞬间压力值非常大，足以使得管材1发生沿径向向外的形变，整个过程短暂快速的完成。

另外，如图2所示，设于管材1内部的导电线圈2，由管材1的顶端部到管材1的中间部，每层导电线圈2的匝数依次减少。因为每层导电线圈2对其对应位置的管材1壁施加的电磁力的大小是由该层导线线圈2施加的电磁力的叠加大小，因此没层导电线圈2的匝数越多，相应地，该层导电线圈2对其对应位置的管材1壁施加的电磁力也就越大。最终本实施例中的各层导电线圈2对管材1壁的电磁力大小分布如图2所示，由管材1的顶端部到中间部逐渐减小。

因为导电线圈2在管材1上施加的是一个逐渐递减的电磁力，所以是管材1的顶端部先变形然后带动其它部位一起变形，最后一起贴模于凹槽3上，而如图1所示，传统导电线圈2产生的电磁力是导电线圈2中层位置电磁力最大到两端逐渐递减，所以管材1变形时是导电线圈2中层位置对应的管材1先变形然后带动管材1顶端部变形，管材1顶端部位有一个受拉的力容易在管材1顶端出现破裂。而本实施例中的横截面面积逐渐变化的导电线圈2可以改变管材1的受力状况，有效避免在凸缘处出现的开裂现象。

另外，考虑到各层导电线圈2产生的电磁力在整个导线线圈2整体的中间层位置对应的管材壁处存在一定的叠加效果，因此，对于位于中间层的导线线圈2匝数的变化率可以相较于两端的各层导电线圈2的匝数变化率更大。

本实用新型中的技术方案主要是保证导电线圈2中由电源系统供压时，能够产生由管材1顶端部到中间部逐渐减小的电磁力，使得管材1的顶端部首先发生翻边变形，而其他部位随之变形。其具体实现方式存在多种，在此不一一列举。本实用新型中提供的技术方案，能够有效防止管材1翻边发生开裂的问题。

可选地，在本实用新型的一种具体实施例中，多层所述导电线圈2为一根导线环绕形成的线圈。

对于各层导电线圈2而言，可以是由同一根导线环绕形成。那么多层导线线圈2只有一个输入端和一个输出端，将该输入端和输出端分别和电源系统的正负极相连通即可。

可选地，在本实用新型的另一具体实施例中，多层所述导电线圈2为多根导线环绕形成的线圈逐层堆叠形成；

由所述管材1的顶端部到中间部，所述电源系统对各层所述导电线圈2施加的充放电电压逐层减小。

对于各层导电线圈2而言，还可以是每层导电线圈各有一根导线环绕形成，那么每层导电线圈各有一个输入端和一个输出端。

基于电磁力公式：F＝U/A，其中，F为一匝导电线圈对管材的电磁力，U为电源系统给该匝导电线圈两端施加的电压，A为该匝导电线圈的横截面面积。由此可见，在其他条件都不变的情况下，每层导电线圈两端的电压越大，所产生的电磁力也就越大。因此，电源系统为每层导电线圈施加的电压值，从管材的顶端部到中间部逐层减小，可以进一步地使得各层导电线圈产生地电磁力，从管材的顶端部到中间部逐层减小。

可选地，对于导电线圈2的线圈层数，应当不少于5层，使得导电线圈2产生渐变的电磁力更易于控制。否则层数太少，导电线圈2对管材1施加的磁场力难以做到梯度变化。

可选地，在本实用新型的另一具体实施例中，还可以包括：

导电线圈2可通过固定部件固定并设置于管材1内壁，其中，固定部件为直径小于管材1内径的柱状结构，且外侧壁设置有多层可用于对导电线圈2各层线圈限位的卡槽。

考虑到导电线圈2中通入电流时，各层线圈之间存在相互排斥的斥力，为了避免导电线圈2发生弹跳脱落。可以预先将导电线圈2通过固定部件固定。具体地，固定部件外表面设置逐层设置卡槽。其中，卡槽的水平深度可以根据各层线圈的横截面面积而定。

进一步地，该固定部件为绝缘部件，避免该固定部件受导电线圈2的影响发生电磁感应。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

Claims (6)

1.一种实现管材翻边的装置，其特征在于，包括用于固定待翻边的管材的固定夹具；

用于对所述管材翻边的形状定型的凹槽；

可非接触地设置在所述管材端部内壁的多层导电线圈，其中，由所述管材的顶端部到中间部，每层所述导电线圈的匝数依次减少；

对所述导电线圈进行充放电的电源系统。

2.如权利要求1所述的实现管材翻边的装置，其特征在于，多层所述导电线圈为一根导线环绕形成的线圈。

3.如权利要求1所述的实现管材翻边的装置，其特征在于，多层所述导电线圈为多根导线环绕形成的线圈逐层堆叠形成；

由所述管材的顶端部到中间部，所述电源系统对各层所述导电线圈施加的充放电电压逐层减小。

4.如权利要求2或3所述的实现管材翻边的装置，其特征在于，所述导电线圈的线圈层数不少于5层。

5.如权利要求1所述的实现管材翻边的装置，其特征在于，各层所述导电线圈可通过固定部件固定并设置于所述管材内壁；

其中，所述固定部件为直径小于所述管材内径的柱状结构，且外侧壁设置有多层可用于对各层所述导电线圈限位的凹槽。

6.如权利要求5所述的实现管材翻边的装置，其特征在于，所述固定部件为绝缘部件。