DE1983516U - Vorrichtung zum umformen metallischer werkstuecke mit hilfe hoher, in einer arbeitsspule erzeugter gepulster magnetfelder. - Google Patents

Vorrichtung zum umformen metallischer werkstuecke mit hilfe hoher, in einer arbeitsspule erzeugter gepulster magnetfelder.

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DE1983516U
DE1983516U DES49104U DES0049104U DE1983516U DE 1983516 U DE1983516 U DE 1983516U DE S49104 U DES49104 U DE S49104U DE S0049104 U DES0049104 U DE S0049104U DE 1983516 U DE1983516 U DE 1983516U
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Description

SIElEIS AKiDIEHGESELISOHAPI PIA 64/1344 ''
Aktz* S 49 104/7e Gbm
Vorrichtung zum umformen metallischer Werkstücke mit Hilfe holier in einer ArTaextsspule erzeugter gepulster Magietfelder
Die Heuerung bezieht sieh auf eine Yorriehtung zum Umformen metallischer Werkstücke, insbesondere solcher mit verhältnismäßig niedriger elektrischer leitfähigkeit, mit Hilfe hoher in einer Arbeitsspule erzeugter gepulster Magnetfelder.
Es ist bereits bekannt, zur Umformung metallischer Werkstücke hohe gepulste Magnetfelder zu verwenden. Der hierbei erzielbare Umformungsgrad hängt bei gegebener Energie der Stoßkondensatoren von der elektrischen leitfähigkeit des Werkstückes und dem Abstand des Werkstückes von der Arbeitsspule ab.
Bisher mußte bei schlechter elektrischer leitfähigkeit des Werkstückes ein Treiberblech aus Kupfer oder Aluminium zwischen Arbeitsspule und Werkstück verwendet werden, das den Druck auf das umzuformende !eil übertrug. Hierbei tritt jedoch der Hachteil auf, daß der Abstand zwischen Arbeitsspule und llektrolytkupfer sich verändert, so daß eine Druckminderung als Folge der Abstandsvergrößerung vor Erreichen des maximalen Entladestromes auftritt.
Weiterhin ist es bekannt, Druckwellen zur Umformung von Werkstücken auszunützen, wobei die Druckwellen von einem in Wasser gezündeten Lichtbogen ausgehen und sich auf das zu verformende Werkstück übertragen, für nicht genau rotationssvmmetrisehe Ausformung des Werkstückes ist man im allgemeinen auf einen Zünddraht zwischen den
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Elektroden angewiesen. Insbesondere muß der Zünddraht - um ein
Werkstück tiefzuziehen - die Form einer ebenen Spirale haben. Bei diesem Yerfahren sind wegen der erforderliehen Zünddrähte die Rüstzeiten entsprechend groß.
Der Heuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Umformen metallischer Werkstücke, insbesondere solcher mit verhältnismäßig niedriger elektrischer leitfähigkeit, mit Hilfe hoher in einer Arbeitsspule erzeugter gepulster Magnetfelder zu schaffen, durch die die obengenannten Schwierigkeiten überwunden werden.
Gemäß der Neuerung sind zur Erzeugung einer Stoßwelle, die auf das Werkstück den zur Umformung erforderliehen Druck ausübt, zwischen der Arbeitsspule und dem Werkstück ein Körper hoher elektrischer
Leitfähigkeit, ein mit diesem verbundener mechanisch stabiler Körper und ein inkompressibles Medium angeordnet, derart, daß der Körper hoher elektrischer Leitfähigkeit mit seiner einen Pläehe dicht an der dem Werkstück zugewandten fläche der Arbeitsspule und der
mechanisch stabile Körper an dem inkompressible!! Medium anliegt und daß das inkompressible Medium an das Werkstück koppelnd angrenzt.
Unter dem Begriff "hoher elektrischer Leitfähigkeit" wird hier und im folgenden mindestens die elektrische Leitfähigkeit von Elektrolytkupfer verstanden.
Als Körper hoher elektrischer Leitfähigkeit kann z.B. ein Elektrolytkupferrohr vorgesehen sein, dessen innere Oberfläche mit der äußeren Oberfläche eines Stahlrohres oder dessen äußere Oberfläche mit
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der inneren Oberfläche eines Stahlrohres fest verbunden ist. Weiterhin kann z.B. als Körper hoher elektrischer leitfähigkeit ein Elektrolytkupferbleeh vorgesehen sein, dessen γοη der Arbeitsspule angewandte fläche mit einem Stahlblech fest verbunden ist. Als inkompressibles Medium ist besonders Wasser geeignet.
Bei der Heuerung liegt an der Arbeitsspule z.B. ein durch Stahl verstärktes Elektrolytkupferbleeh» Wegen der großen elektrischen Leitfähigkeit ist auch der auf das Elektrolytkupfer ausgeübte Druck verhältnismäßig groß, entsprechend auch die Energie der Stoßwelle. Der Abstand zwischen Arbeitsspule und Elektrolytkupfer bleibt praktisch gleich groß, d.h., daß keine Druekminderung als lolge der Abstandsvergrößerung vor Erreichen des maximalen Entladestromes auftritt.
Ein weiterer Vorteil der Heuerung besteht darin, daß Werkstücke mit relativ niedriger elektrischer leitfähigkeit ohne freiberbleehe umgeformt werden können. Außerdem sind für Werkstücke verschiedener Außenabmessung keine Peldkonzentratörennotwendig, sondern können ohne solche mit einer Arbeitsspule umgeformt werden. Weiterhin zeichnet sich die Heuerung durch eine gleichmäßige Druckverteilung von der Tiefziehspule auf das Werkstück aus. Bei den bekannten Vorrichtungen trat immer ein Druekminimum im Spulenzentrum auf.
Die Neuerung ermöglicht außerdem wiederholte Kondensatorentladungen zur fortschreitenden Verformung des Werkstückes ohne jeweils neue Ereiberschiehten oder leldkonzentratoren. Außerdem wird mit der Vorrichtung gemäß der Feuerung ein erheblich höherer Wirkungsgrad als mit bekannten Vorrichtungen erzeugt. Sie eignet sich außerdem
zur freien und gebundenen umformung.
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Anliand der Zeichnung wird die leuerung noch näher erläutert. Es zeigen?
Figur 1 in einer schematischen Darstellung die
Kompression eines Werkstückes Bit der Vorrichtung gemäß der leuerung,
"Figur 2 in einer schema tischen Darstellung das
Aufweiten eines Werkstückes mit der Vorrichtung gemäß der Neuerung,
Figur 3 in einer sehematisehen Darstellung das
liefziehen eines Werkstückes mit der Vorrichtung gemäß der Heuerung.
In Figur 1 ist gezeigt, wie mittels der leuerung ein Stahlrohr komprimiert werden kann. Mit 11 ist die Arbeitsspule, es handelt sieh hier um eine Kompressionsspule, mit 12 ein Rohr aus Elektrolytkupfer, mit 13 ein Stahlrohr, mit 14 das inkompressible Medium und mit 15 das umzuformende Werkstück bezeichnet. Das Elektrolytkupferrohr 12 von hoher elektrischer leitfähigkeit liegt dicht an der Arbeitsspule 11 an. Zur Verstärkung des Elektrolytkupferrohres ist innerhalb dieses Rohres ein Stahlrohr 13 angeordnet. Auf das dadurch innen verstärkte Elektrolytkupferrohr wird ein Druck ausgeübt,der sich über das inkompressible Medium 14, das z.B. Wasser sein kann, als Stoßwelle auf das Werkstück 15 fortpflanzt und hier die freie "Umformung des Komprimierens bewirkt.
Figur 2 zeigt, wie mittels der leuerung ein Stahlrohr aufgeweitet werden kann. Mit 21 ist die Arbeitsspule (Expansionsspule), mit 22 eir
-4- Wb/Fö
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Rohr aus Elektrolytkupfer, mit 23 ein Stahlrohr, mit 24 das inkompressible Medium und mit 25 das aufzuweitende Werkstück "bezeichnet. Durch das Magnetfeld der Expansionsspule 21 wird auf das außen durch ein Stahlrohr 23 verstärkte Elektrolytkupferrohr 22 ein Druck ausgeübt. Dieser pflanzt sich über das inkompressible Medium 24, das z.B. Wasser sein kann, als Stoßwelle auf das Werkstück 25 fort und bewirkt dort die freie Umformung des Aufweitens.
In Figur 3 ist das liefziehen eines Werkstückes mit Hilfe der ?orriGhtung gemäß der Neuerung dargestellt. Mit 31 ist die Arbeitsspule (Flachspule), mit 32 ein Blech aus Elektrolytkupfer, mit 33 ein Stahlblech, mit 34 das inkompressible Medium, mit 35 das Werkstück und mit 36 das Formstück mit den halbkreisförmigen Aussparungen 37 bezeichnet. Durch das Magnetfeld der Flachspule 51 wird auf das durch ein Stahlblech verstärkte Elektrolytkupferblech ein Druck ausgeübt, der sich über das inkompressible Medium, z.B. Wasser, als Stoßwelle auf das Werkstück 35> z.B. ein Stahlrohr, fortpflanzt und bewirkt an diesem die gebundene Umformung dadurch, daß ein Seil der Wandung des Stahlrohres in die Aussparungen 37 des Formstückes 36 hineingedrückt werden
4 Schutzanspräche
3 Figuren
- 5 ■■- Wb/Fo*

Claims (4)

οJ.JüilViJiiiMO iuvxxJMvüuaöJiJuJjoUJlAJf i. JrJjÄ ©4/1544 Aktz. S 49 104/7e Gbm Schutzansprüche
1. Vorrichtung zum Umformen metallischer Werkstücke, insbesondere solcher mit verhältnismäßig niedriger elektrischer Leitfähigkeit, mit Hilfe hoher in einer Arbeitsspule erzeugter gepulster Magnetfelder, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer Stoßwelle, die auf das Werkstück den zur Umformung erforderlichen Druck ausübt, zwischen der Arbeitsspule (11, 21, 31) und dem Werkstück (15, 25, 35) ein Körper hoher elektrischer Leitfähigkeit (12, 22, 32), ein mit diesem verbundener mechanisch stabiler Körper (13, 23, 33) und ein inkompressibles Medium (14, 24, 34) angeordnet sind, derart, daß der Körper hoher elektrischer Leitfähigkeit (12, 2-2, 32) mit seiner einen fläche dicht an der demWerkstück (15, 25, 35) zugewandten Pläche der Arbeitsspule (11, 21, 31) und der mechanisch stabile Körper (13, 23, 33) an dem inkompressiblen Medium (14, 24, 34) anliegt und daß das inkompressible Medium an das Werkstück koppelnd angrenzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Körper hoher elektrischer Leitfähigkeit ein Elektrolytkupferrohr vorgesehen ist und daß die innere Oberfläche des Elektrolytkupferrohres mit der äußeren Oberfläche eines Stahlrohres fest verbunden ist. :
3. Vorrichtung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß als Körper hoher elektrischer Leitfähigkeit ein Elektrolytkupferrohr vorgesehen ist und daß die äußere Oberfläche des Elektrolytkupferrohres mit der inneren Oberfläche eines Stahlrohres fest verbunden
ist. «« r sk
; : -. - 6 - f2.Fek.i988. m/m
PIA 64/1344
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Körper hoher elektrischer Leitfähigkeit ein Elektrolytkupferbleeh vorgesehen ist, und daß die von der Arbeitsspule angewandte Fläche des Elektrolytkupferbleehes mit einem Stahlblech fest verbunden ist.
fgiid? ©Jncf
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