DE1602616A1 - Verfahren zur Anwendung elektrohydraulischer und elektromagnetischer Effekte,insbesondere bei der elektrischen Hochgeschwindigkeitsumformung,sowie einer Vorrichtung zu seiner Durchfuehrung - Google Patents

Description

• Zentralinstitut für Fertigungstechnik d. Maschinenbaues Die Erfindung betrifft: ein Verfahren zur Anwendung elektrohydrauumher und elektromagnetischer Effekte, insbesondere bei der elektrischen Hochgeschwindigkeitsumformung, sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung.
• Es ist bekannt, Werkstücke mittels elektrohydraulischer und elektromagnetischer Effekte zu bearbeiten.
• Die Energieübertragung auf das Werkstück erfolgt neben der Ausnutzung des elektromagnetischen Effektes durch Funkenentladung oder Explosion eines elektrischen Leiters, wobei in den letzten beiden Fällen als Druckübertragungsmedium eine Flüssigkeit eingesetzt wird. - . l,'dährend sich beim elektromagnetischen Umformen die unter bestimmten Umständen auftretende Ausbildung eines magnetischen Posters nachteilig auswirkt, bestehen bei den elektrohydraulischen Verfahren die Nachteile insbesondere in dem recht beträchtlichen Aufwand für Flüssigkeitsbehälter, Abdichtung und Umfüllung sowie-in der Heranbringung des flüssigen Druckübertragungsmediums an den gewünschten Ort des Systems -Merkzeug .- Werkstück".
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde-, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die mit geringem materiellen Aufwand eine zweckmäßigere Handhabung ermöglichen, wobei im-Fall der Verwendung einer explodierenden Spule eine Überlagerung der elektrohydraulischen Und elektromagnetischen Effekte erzielt und dadurch eine bessere Ausnutzung der in der Spule umgesetzten Gesamtenergie erreicht wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der Ausnutzung elektrohydraulischer Effekte als Druckübertragungsmittel ein festes Medium eingesetzt wird, das-dem Werkstück formschlüssig oder annähernd anliegt, Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem bei Anwendungs- bzw, Raumtemperatur testen dem Werkstück formsohlüssig oder annähernd formschlüssig anliegenden Druckübertragungsmittelt beispielsweise Paraffin, Kunstharze Fett, Plaste, in dem ein zur Explosion zu bringender elektrischer Zelter, beispielsweise in Form einer Spule, Spiralei Folie ods dgl., beziehungsweise eine Funkenentladungsstrecke eingebettet ist. Die Erfindung sollnachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine Vorrichtung unter Verwendung einer Funkenentladungsstreeke, Fig. 2: eine Vorrichtung unter Verwendung eines zur Explosion zu bringenden elektrischen Zelters, Fig. 3: einen in ein plattenförmiges, festes Druckübertragungsmittel eingebrachten Drahtmäander' Fig, 4: die Verwendung einer Folie als zur Explosion zu bringenden elektrischen Leiter, Fig, 5: eine Vorrichtung zum Einschnüren von Rohren unter Verwendung einer zur Explosion zu bringenden Spule, Fig, 6: die Draufsicht nach Fig. 5, Fig, 7i die Verwendung einer rohrförmigen Folie als zur Explosion zu bringenden elektrischen Leiter, Fig. 8: die Draufsicht nach Fig, ?. Die Vorrichtung besteht aus einem festen Druckübertragungsmittel 3, in das ein zur Explosion zu bringender elektrischer Leiter eingebettet ist, Für die Zuführung der elektrischen Energie sind die Enden des jeweiligen zur Explosion zu bringenden elektrischen Leiters z, B, mittels Lötstellen 6 mit elektrischen Zuleitungen 1 versehen.
• Der zur Explosion zu bringende elektrische Zeitar kann: beispielsweise eine plattenförmige Folie 8, ein Band, eine rohrförmige Folie 9 oder ein zweckentsprechend gebogener Draht 5 sein. Es ist auch möglich, an seiner Stelle eine Funkenentladungsatrecke 2 zü verwenden (Fig. 1).
• Bei dieser Ausführung sind die Leiter 1-innerAlb des Druckübertragungsmittels mit einer Isolierung 4 zu versehen, Das Druckübertragungsmittel besteht vorzugsweise aus einem gießbaren 'oder knetbarens bei Anwendungs-bzw. Raumtemperatur festen Mediums wie Kunstharz, Fettg Paraffin, Plaste und anderen geeigneten Stoffen. Zur Umformung flächenförmiger Werkstücke wird die Vorrichtung als Platte ausgebildet. Der zur Explosion zu bringende elektrische Leiter wird in der jeweils zweokmäßigsten Form (z. B. Mäander 79 Folie 8, Spirale) ausgeführt und@in das plattenförmiges feste DruckUbertragungsmittel 3 eingebracht (Fig, 3 und 4).
• Für das Aufweiten und/oder Trennen von Rohren wird die Vorrichtung zweckmäßigerweise als kompakter Zylinder ausgeführt (Fige 2).
• Zum Einschnuren von Rohren ist die Vorrichtung zweckmäßig'erweise als Hohlzylinder ausgeführte Der zur Explosion zu bringende elektrische Leiter liegt in diesem Fall als Spule 10 oder rohrförmige Folie 9 im festen Druckübertragungsmittel 3 und umfaßt das einzuschnürende Rohr (Fig. 5 bis 8). Gegenüber dem herkömmlichen elektrohydraulischen Verfahren treten verschiedene Vorteile auf. Die umfangreichen Arbeiten und Werkzeuge, die bei der Verformung mit flüssigen'I)cuckübertragungsmedien benötigt entfallen, da jetzt je nach Anwendungszweck kompakte' den jeweiligen Verhältnissen angepaßte nPatronenn ohne großen Aufwand hergestellt werden können. In diesen kompakten "Patronen'' ist die Funkenentladungsstrecke oder der zur Explosion zu bringende elektrische heiter in der jeweils zweckmäßigsten Form eingebracht. Diese "Patronen" lassen sich wie die von der elektromagnetischen Urformung her bekannten Einschußspulen behandeln und sind äußerst einfach zu handhaben. Wird der in das feste Druckübertragungsmittel 3 eingebrachtes zur Explosion zu bringende elektrische Leiter als Spule ausgebildet, so überlagern. und verstärken sich elektromagnetischer und elektrohydraulischer Effekt. Dabei baut sich zunächst zwischen Spule und','derkstäck ein elektromagnetisches Feld auf. Der &durch auf das Werkstück wirkende Druck wird infolge des durch die Explosion des Leiters entstehenden hochgespannten Plasmas und der sich daraus ergebenden Schockwelle erhöhte Hierbei wird ein Teil der Energie, die bei der' reinen elektromagnetischen Umformung'durch die Erwärmung der Spule verlorengehtl in mechanische Arbeit umgesetzte

Claims (2)

1. Patentansprüche: Verfahren zur Anwendun an sich bekannter l. -.g elektromagnetischer und elektrohydraulischer Effekte' insbesondere zur elektrischen Hochgeschwindigkeitsümformung9 dadurch gekennzeichnet daß als Druckübertragungsmittel ein festes Medium verwendet wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnete daß der durch eire Entladung elektrischer Energiespeicher zur Explosion zu bringende elektrische Zeiten beispielsweise in Form einer Spule (10), Spirale, Folie (8) od. dgl. bzw, die Funkenentladungsstrecke (2) in ein bei Anwendungs- bzw. Raumtemperatur festes dem Werkstück formschlüssig oder annähernd formschlüssig.anliegenden -Druckübertragungsmittel (3), beispielsweise Paraffin! Kunstharz, Fett, Plaste eingebettet ist. Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Zuleitung 2 Funkenentladungsstreake 3 Festes Druckübertragungsmittel 4 Isolierung 5 Draht. 6 Lötstellen 7 Drahtmäander -8 Folie 9 Rohrförmige Folie 10 Spule