DE2321531A1

DE2321531A1 - FIELD CONCENTRATOR WHEN FORMING METALLIC WORKPIECES USING IMPULSE-SHAPED MAGNETIC FIELDS

Info

Publication number: DE2321531A1
Application number: DE19732321531
Authority: DE
Inventors: Erhard Proelss; Horst Dipl Phys Schenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-04-27
Filing date: 1973-04-27
Publication date: 1974-11-14

Description

Feldkonzentrator beim Umformen metallischer Werkstücke mittels impuisförmiger Magnetfelder Die Erfindung bezieht sich auf einen Feldkonzentrator zum gleichzeitigen definierten Verengen n rohrförmiger metallischer Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern, mit gleichen oder unterschiedlichen Wandstärken und mit gleichen oder unterschiedlichen Zugfestigkeiten durch in Kompressionsspulen als Arbeitsspulen erzeugte impulsförmige Magnetfelder, bestehend aus gegeneinander isolierten, geschlitzten oder geteilten Scheiben, die axial zusammengehalten sind.Field concentrator when forming metallic workpieces using pulse-shaped Magnetic fields The invention relates to a field concentrator for simultaneous defined narrowing n tubular metallic workpieces with different Diameters, with the same or different wall thicknesses and with the same or different tensile strengths due to being used in compression coils as work coils Generated pulse-shaped magnetic fields, consisting of mutually isolated, slotted or split discs that are held together axially.

Bei der Kompression rohrförmiger Werkstücke durch in Kompressionsspulen als Arbeitsspulen erzeugte impulsförmige Magnetfelder wird der Innendurchmesser des Feldkonzentrators dem Werkstücke Außendurchmesser angepaßt. Bekannt sind Feldkonzentratoren, die aus einzelnen gegeneinander elektrisch isolierten und mit Schlitzen versehen Scheiben zusammengesetzt sind (DBP 1 267 651), um den Umformdruck auf definierte Ringzonen des Werkstückes zu übertragen. Der erforderliche Druck wird durch Entladen einer bestimmten Kondensatorenergie über die Arbeitsspule erzeugt. Für andere Werkstückdurchmesser sind andere Feldkonzentratoren und Kondensator-Ladeenergien erforderlich. Das gleiche Teil muß deshalb unter Umständen mehrmals in die Arbeitsspule mit dem entsprechenden Feldkonzentrator eingeschoben und die Kondensator-Ladeenergie jeweils neu eingestellt werden.When compressing tubular workpieces in compression coils Pulse-shaped magnetic fields generated as work coils become the inner diameter of the field concentrator adapted to the workpiece outside diameter. Field concentrators are known which are made up of individual elements that are electrically isolated from one another and provided with slots Discs are assembled (DBP 1 267 651) to define the forming pressure on Transferring ring zones of the workpiece. The required pressure is achieved by unloading a certain capacitor energy generated via the work coil. For other workpiece diameters other field concentrators and capacitor charging energies are required. The same Part must therefore under certain circumstances go into the work coil with the corresponding one several times Field concentrator inserted and the capacitor charging energy readjusted each time will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Feldkonientrator zu schaffen, der es ermöglicht, die Kompression mehrerer rohrförmiger Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern, mit gleichen oder unterschiedlichen Wandstärken, mit gleichen oder unterschiedlichen Zugfestigkeiten auf gleichen oder unterschiedlichen Höhen in einem Arbeitsgang so zu erzielen, daß sich gleiche Umformwege ergeben.The invention is based on the object of providing a field conientrator create, which makes it possible to compress several tubular workpieces with different diameters, with the same or different wall thicknesses, with same or different tensile strengths on the same or to achieve different heights in one operation so that the same Forming paths result.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß entsprechend der Zahl der umzuformenden Werkstücke geschlitzte oder geteilte Scheiben vorgesehen sind, deren Geometrie derart bemessen ist, daß die Innendurchmesser (d1, d2...dn), die Außenhöhen (hl, h2... hn) und die Innenhöhen (hi1, hi2... hin) der Scheiben sowie die Zugfestigkeiten #1,#2....#n) und die Wandstärken (#1,#2...#n) der rohrförmigen Werkstücke in folgenden Beziehungen zueinander stehen: und daß die Summe der Außenhöhen der Scheiben gleich der Innenhöhe der Arbeitsspule ist.According to the invention, the object is achieved in that slotted or divided disks are provided according to the number of workpieces to be formed, the geometry of which is dimensioned such that the inner diameter (d1, d2 ... dn), the outer heights (hl, h2 ... hn ) and the inner heights (hi1, hi2 ... hin) of the discs as well as the tensile strengths # 1, # 2 .... # n) and the wall thicknesses (# 1, # 2 ... # n) of the tubular workpieces in the following Relationships are: and that the sum of the outer heights of the disks is equal to the inner height of the work coil.

Die einzelnen Scheiben können in beliebiger Reihenfolge angeordnet sein. Die Druckübertragungsfläche der Scheiben muß nicht symmetrisch zur Außenfläche liegen.The individual discs can be arranged in any order be. The pressure transmission surface of the disks need not be symmetrical to the outer surface lie.

Im nachfolgenden wird anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäße Feldkonzentrator noch näher erläutert.In the following it is shown schematically in the drawing with reference to the Embodiment of the field concentrator according to the invention explained in more detail.

Mit dem in der Figur im Schnitt dargestellten Feldkonzentrator sollen ein Messingrohr mit der Zugfestigkeit # 1 = 45 kp/mm2 und der Wandstärke = = 1 mm sowie ein Aluminiumrohr mit der Zugfestigkeit r2= 10 kp/mm2 und der WandstärkeJ'2= 2,5 mm gleichzeitig komprimiert werden.With the field concentrator shown in section in the figure a brass tube with tensile strength # 1 = 45 kp / mm2 and wall thickness = = 1 mm as well as an aluminum tube with tensile strength r2 = 10 kp / mm2 and wall thickness J'2 = 2.5 mm can be compressed at the same time.

Der Feldkonzentrator ist aus zwei geschlitzten, ringförmigen, konzentrisch übereinander angeordneten Scheiben 11, 12 aufgebaut. Die Scheibe 11 nimnt in ihrem Innendurchmesser d1 - 25 mm das Messingrohr auf. Die Scheibe 11 besitzt eine Innenhöhe hii = 10 mm. Die Scheibe 12 nimmt in ihrem Innendurchmesser d2 = 55 mm das Aluminiumrohr auf und hat eine Innenhöhe hi2 = 25 mm. Die Außenhöhe h1 der Scheibe 11 und die Außenhöhe h2 der Scheibe 12 ergeben sich aus der Beziehung Weiterhin muß die Nebenbedingung h1 + h2 = Innenhöhe der Arbentsspule erfüllt sein. Die Innenhöhe der Arbeitsspule beträgt im Beispielsfalle 128 mm, demnach gilt h1+ h2 = 128 mm.The field concentrator is made up of two slotted, ring-shaped disks 11, 12 arranged concentrically one above the other. The disc 11 accommodates the brass tube in its inner diameter d1-25 mm. The disk 11 has an internal height hii = 10 mm. The disc 12 accommodates the aluminum tube in its internal diameter d2 = 55 mm and has an internal height hi2 = 25 mm. The external height h1 of the disk 11 and the external height h2 of the disk 12 result from the relationship Furthermore, the secondary condition h1 + h2 = inner height of the working coil must be fulfilled. The internal height of the work coil is 128 mm in the example, accordingly h1 + h2 = 128 mm.

Nach Einsetzen der Werte ergibt sich für h1 = 78,5 mm h2 =-49,5 mm.After inserting the values, h2 = -49.5 mm results for h1 = 78.5 mm.

Mit einer Kondensator-Ladeenergie von 4,3 kJ wurde bei beiden Rohren ein Umformweg erreicht von 1,0 mm (bündig) 0,5 mm (überstehend).With a capacitor charge energy of 4.3 kJ, both tubes a deformation path of 1.0 mm (flush) reaches 0.5 mm (protruding).

Die Versuche wurden mit Rohrstücken durchgeführt, die gleich lang waren wie die Scheiben-Innenhöhen (bündig) und mit längeren Rohren (überstehend).The tests were carried out with pieces of pipe that were of equal length were like the inner heights of the panes (flush) and with longer tubes (protruding).

Der Umformweg wurde gemessen in der Mitte der Umformzone.The deformation path was measured in the middle of the deformation zone.

An den Rändern der Zone wird der Umformweg bei bündiger Anordnung um 0,1 mm, bei überstehender Anordnung um 0,2 mm kleiner.The deformation path is at the edges of the zone with a flush arrangement by 0.1 mm, with a protruding arrangement by 0.2 mm smaller.

1 Patentanspruch 1 Figur1 claim 1 figure

Claims

Field concentrator for the simultaneous, defined narrowing of n tubular metallic workpieces with different diameters, with the same or different wall thicknesses and with the same or different tensile strengths through pulse-shaped magnetic fields generated in compression coils as work coils, consisting of mutually isolated, slotted or divided disks that are axially held together characterized in that disks (11, 12) are provided corresponding to the number of workpieces to be formed, the geometry of which is dimensioned such that the inner diameter (d1, d2 ... d), the outer heights (h1, h2.. hn) and the inner heights (hi1 hi2 ... hin) of the disks (11, 12) as well as the tensile strengths (# 1, # 2 ... # n) and the wall thicknesses (# 1, # 2 ... # n) dn) of the tubular workpieces are in the following relationships to each other: and that the sum of the outer heights of the disks (11, 12) is equal to the inner height of the work coil.