DE2212514A1

DE2212514A1 - Vorrichtung zum umformen metallischer werkstuecke

Info

Publication number: DE2212514A1
Application number: DE19722212514
Authority: DE
Inventors: Erhard Proelss; Horst Dipl Phys Schenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-03-15
Filing date: 1972-03-15
Publication date: 1973-10-04

Description

Vorrichtung zum Umformen metallischer Werkstücke Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umformen metallischer Werkstücke durch in einer Arbeitsspule durch Kondensatorentladung erzeugte impulsförmige Magnetfeld er, bei der zur Erhöhung des magnetischen Druckes zwischen Werkstück und Arbeitaspule ein Feldkonzentrator vorgesehen ist.
Bei der elektromagnetischen Formung von Werkstücken (deutsches Patent 1 122 188; "Werkstatt und Betrieb, Dezember 1963, S.893-900) werden Arbeitsspulen und Feldkonzentratoren verwendet. Letztere dienen dazu , den magnetischen Druck zu erhöhen und auf bestimmte Zonen des Werkstückes aufzubringen. Bei den meisten Anwendungsfällen ist der magnetische Druck im Spalt zwischen Feldkonzentrator und Werkstück verhältnismäßig hoch, während der außerhalb des Spaltes vom Streufeld auf das Werkstück ausgeübte Druck zu vernachlässigen ist. Diese "Streufeld-Druck kann jedoch'dann eine unerwünschte Umformung bewirken, wenn ein verhältnismäßig hoher Druck am eigentlichen Ort der Werkstückbearbeitung vorgesehen werden muß und wenn der mechanische Widerstand des Werkstückes verhältnismäßig klein ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, bei der die unerwünschte Deformation eines Werkstückes unmittelbar neben der Umformzone durch Ablenkung des Streuflusses vom Werkstück verhindert ist.
Erfindungsgemäße wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Nähe der Umformzone zumindest einseitig um und gegen das Werkstück isoliert eine elektrisch leitende Abschirmung angeordnet ist und daß die wandstärke der Abschirmung größer ist als die Eindringtiefe des Magnetfeldes. Die Abschirmung kann æ.B. rohrförmig oder ringförmig ausgebildet sein.
Die Anordnung der Abschirmung an der wirksamen Stelle des Peldkonzentrators soll so erfolgen, daß der magnetische. Widerstand des Flußpfade zwischen Abschirmung und Feldkonzentrator möglichst klein bleibt. Die für die Umformung benötigte Kondensatorlade-Energie wird dann mit der Abschirmung nicht wesentlich größer werden als ohne.
Anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
In den Figuren 1 und 2 ist die Herstellung eines vakuumdichten Verschlusses eines Aluminium-Bechers durch Einwirkung elektromagnetischer Kräfte schematisch dargestellt. In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Kennziffern bezeichnet.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt die Herstellung des vakuumdichten Verschlusses eines Aluminium-Bechers mittels elektromagnetischer Kräfte mit einer Vorrichtung, bei der die Wirkung des magnetischen Streuflusses nicht verhindert ist.
Der Aluminium-Becher 11 ist mit Hilfe des Zentriereinsatzes 13 aus Kunststoff in das Innere des Feldkonzentrators 14 geführt.
Der Peldkonzentrator 14 besteht In bekannter Weise aus elektrisch gut leitendem Material und weist in seiner Mitte eine nach innen ragende stufe 15 auf. Unmittelbar an der Stufe 15 liegt der Rand des Bechers 11 und der Abschlußdeckel 16 auf einer Kunststoffauflage auf. In die äußere Oberfläche des Abschlußdeckels 16 sind Ringnuten eingelassen. Die gesamte Anordnung befindet sich im Inneren einer in der Zeichnung nicht dargestellten Arbeitsspule. Links der senkrechten Symmetrielinie 19 ist der Zustand vor der Umformung und rechts der Symmetrielinie 19 der Zustand nach der Umformung dargestellt.
Die ringförmige Einbuchtung 20 in der Wandung des Bechers 11 zeigt die unerwünschte Umformung durch das magnetische Streufeld.
Fig. 2 zeigt im Cra@hnit tt die Herstellung des vakuumdichten Verschlusses eines aluminium-Bechers mittels elektromagnetischer Kräfte mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Wirkung des magnetischen Streuflusses verhindert ist.
Der Aluminium-Becher 11 ist mit Hilfe des Zentriereinsatzes i3 aus Kunststoff in das Innere des Feldkonzentrators 14 geführt.
Der Feldkonzentrator 14 besteht in beka-nnter Weise aus elektrisch gut leitendem Material und weist in seiner Mitte eine nach innen ragende Stufe 15 auf. Unmittelbar an der Stufe 15 liegt der Rand des Bechers 11 und der Abschlußdeckel 16 auf einer Kunststoffauflage 17 auf. In die äußere Oberfläche des Abschlußdeckels 16 sind Ringnuten 18 eingelassen. Oberhalb der Umformzone ist um und gegen den Becher 11 isoliert eine Vorrichtung in Form eines Stahlrohres 12 angeordnet.
Das Stahlrohr soll eine Verformung des Kupferringes 21 verhindern. Das Stahlrohr 12 verläuft in Richtung der Stufe des Feldkonzentrators 14 konisch-und wird vom Zentriereinsatz 13 abgestützt. An der konischen Seite des Stahlrohres 12 ist ein Kupferring 21 aufgelötet, der das magnetische Streufeld vom nicht zu verformenden Teil des Aluminium-Bechers ablenkt. Das Stahlrohr 12 mit dem Kupferring 21 kann auch durch ein Rohr gleicher Geometrie aus Kupferberyllium ersetzt werden, wenn die mechanische Festigkeit und die eleklrische. Leitfähigkeit groß genug sind. Die gesamte Anordnung befindet sich im Innern einer in der Zeichnung nicht dargestellten Arbeitsspule. Links der senkrechten Symmetrielinie 19 ist wiederum der Zustand vor der Umformung und rechts der Symmetrielinie 19 wiederum der Zustand nach der Umformung dargestellt. Die Wandstärke des Kupferringes 21 ist so bemessen, daß sie größer-ist als die Eindringtiefe des magnetischen Streufeldes. Das magnetische Streufeld kann somit keine unerwünschte Formung in der Nähe der Umformstelle hervorrufen.
Soll. die Umformung nicht am Rand des Werkstückes sondern weiter entfernt davon durchgeführt werden, dann kann die Streui#eldum-.
formung durch zwei beidseitig der Feldkonzentrator-Stufe angeordnete Abschirmungen verhindert werden.
3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche Vorrichtung zum Umformen metallischer Werkstücke durch in einer Arbeitsspule durch Kondensatorentladung erzeugte impulsförmige Magnetfelder, bei der zur Erhöhung des magnetischen Druckes zwischen Werkstück und Arbeitsspule ein Feldkonzentrator vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Umformzone zumindest einseitig um und gegen das Werkstück (11) isoliert eine elektrisch leitende Abschirmung (12, >1) angeordnet ist und daß die wandstärke der Abschirmung (12, 21) größer ist als die Eindringtiefe des Magnetfeldes.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da die Abschirmung (12) rohrförmig ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (21) ringförmig ausgebildet und auf einem tahlstützrohr (12) befestigt ist.