RU2130352C1

RU2130352C1 - Inductor for magnetic pulse treatment

Info

Publication number: RU2130352C1
Application number: RU98112409A
Authority: RU
Inventors: И.Х. Хайруллин; Ф.Р. Исмагилов; М.А. Мухин; А.Г. Свищев
Original assignee: Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 1999-05-20

Abstract

FIELD: plastic metal working, possibly sheet forming at magnetic-pulse treatment of flat parts. SUBSTANCE: inductor includes flat current- conductive helix having gaps between its turns and opening formed by central turn. Turns of central zone have height more than that of remaining turns and they form protruding portion of helix at side of non-working end of inductor. The last has two short-circuited turns of electrically conductive material and one short-circuited turn of high electrically conductive material with axis shifted relative to inductor axis. One of two above mentioned short-circuited turns embraces protruding part of turns of central zone of helix, another of these two turns - embraces peripheral turn of helix. Inductor has cover of non-magnetic material placed on it at side of formed part and provided with openings in zone of short-circuited turn. The last is secured to cover between inductor and part. EFFECT: enlarged functional possibilities of inductor, its enhanced mechanical strength. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в операциях листовой штамповки при магнитоимпульсном формировании плоских деталей. The invention relates to the field of metal forming and can be used in sheet metal stamping operations during magnetic pulse forming of flat parts.

Известно устройство для электромагнитного выправления вмятин в электропроводных материалах (патент СССР N 728695, кл. В 21 D 26/14, 1980), содержащее подводимую к вмятине рабочую головку с катушкой индуктивности, первый источник для подачи на рабочую головку медленно нарастающего тока, второй источник для подачи на нее быстро нарастающего тока с меньшей амплитудой и противоположной полярностью, а также систему управления последовательной подачи тока. A device is known for electromagnetic straightening of dents in electrically conductive materials (USSR patent N 728695, class B 21 D 26/14, 1980), containing a working head brought to a dent with an inductor, a first source for supplying a slowly increasing current to the working head, a second source for supplying a rapidly increasing current with a smaller amplitude and opposite polarity to it, as well as a control system for sequential current supply.

Также известен цилиндрический индуктор для магнитоимпульсной обработки листовых деталей (патент СССР N 772470, кл. B 21 D 26/14, 1980), имеющий торцевую рабочую поверхность и образованный цилиндрической токоведущей спиралью с межвитковой изоляцией. Also known is a cylindrical inductor for magnetic pulse processing of sheet parts (USSR patent N 772470, class B 21 D 26/14, 1980), having an end working surface and formed by a cylindrical current-carrying spiral with interturn isolation.

Недостатком этих устройство является сложность конструкции. The disadvantage of these devices is the design complexity.

Кроме того, известен индуктор для магнитной обработки деталей (авторское свидетельство СССР N 969373, кл. B 21 D 26/14, 1982), выполненный в виде плоской спирали из электропроводной полосы, большая сторона которой перпендикулярна плоскости спирали, а витки спирали расположены с зазором друг от друга. In addition, an inductor for magnetic processing of parts is known (USSR author's certificate N 969373, class B 21 D 26/14, 1982), made in the form of a flat spiral from an electrically conductive strip, the larger side of which is perpendicular to the spiral plane, and the spiral coils are located with a gap apart from each other.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является индуктор для магнитоимпульсной обработки деталей, содержащий плоскую токоведущую спираль с зазором между витками и отверстием, образованным центральным витком (авторское свидетельство СССР N 405630, B 21 D 26/14, 1974). Closest to the proposed invention by technical essence is an inductor for magnetic pulse processing of parts, containing a flat current-carrying spiral with a gap between the turns and the hole formed by the central turn (USSR copyright certificate N 405630, B 21 D 26/14, 1974).

Однако в известном индукторе возникает проблема с формированием деталей из материалов с низкой электропроводностью. При этом возрастает трудоемкость формирования детали. However, in the known inductor there is a problem with the formation of parts from materials with low electrical conductivity. This increases the complexity of forming parts.

Кроме того, индуктор имеет недостаточную механическую прочность. In addition, the inductor has insufficient mechanical strength.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение функциональных возможностей индуктора за счет увеличения магнитного воздействия в зоне обработки и увеличение его механической прочности за счет повешения магнитной индукции в центральной зоне. The task to which the invention is directed is to expand the functionality of the inductor by increasing the magnetic effect in the processing zone and increasing its mechanical strength by hanging magnetic induction in the central zone.

Оставленная задача достигается тем, что индуктор для магнитоимпульсной обработки, содержащий плоскую токоведущую спираль с зазором между витками и отверстием, образованным центральным витком, снабжен двумя короткозамкнутыми витками из электропроводного материала, крышкой из немагнитного материала, установленной на индукторе со стороны формируемой детали и выполненной с отверстиями, и закрепленным на крышке между индуктором и формируемой деталью третьим короткозамкнутым витком из электропроводного материала с высокой проводимостью, ось которого смещена относительно оси индуктора, при этом, витки центральной зоны токоведущей спирали выполнены высотой, превышающей высоту остальных витков, с образованием выступающей части спирали, расположенной со стороны нерабочего торца индуктора, один из двух упомянутых короткозамкнутых витков охватывает выступающую часть витков центральной зоны спирали, второй - ее периферийный виток, а отверстия крышки расположены в зоне третьего короткозамкнутого витка. The left task is achieved by the fact that the inductor for magnetic pulse processing, containing a flat current-carrying spiral with a gap between the turns and the hole formed by the central turn, is equipped with two short-circuited turns of electrically conductive material, a cover of non-magnetic material mounted on the inductor from the side of the formed part and made with holes , and mounted on the cover between the inductor and the molded part, the third short-circuited coil of high conductivity electrically conductive material w, the axis of which is offset from the axis of the inductor, while the turns of the central zone of the current-carrying spiral are made higher than the height of the remaining turns, with the formation of the protruding part of the spiral located on the inoperative end of the inductor, one of the two mentioned short-circuited turns covers the protruding part of the turns of the central zone spiral, the second is its peripheral turn, and the cover openings are located in the zone of the third squirrel cage.

Сущность индуктора поясняется чертежом. На фиг. 1 индуктор изображен в разрезе, на фиг. 2 - вид индуктора снизу. The essence of the inductor is illustrated in the drawing. In FIG. 1, the inductor is shown in section; FIG. 2 is a bottom view of an inductor.

Токоведущая спираль с шестью витками 1-6 и зазорами 7 - 11 между ними имеет выводы 12 и центральное отверстие 13. Выступающие витки 1 и 2, образующие центральное отверстие 13, охватывает короткозамкнутый виток 14. Конечный наружный виток 6 охватывает короткозамкнутый виток 15. Все устройство находится в бандаже 16. К нижней части индуктора крепится крышка 17 из немагнитного материала, на которую установлена втулка 18, на которую устанавливается третий короткозамкнутый виток 19 из электропроводного материала с высокой проводимостью, крепление третьего короткозамкнутого витка осуществляется прижимной пластиной 20. Деталь 21 помещена с зазором 22 относительно прижимной пластины 20. The current-carrying spiral with six turns 1-6 and gaps 7 - 11 between them has leads 12 and a central hole 13. The protruding turns 1 and 2, forming the central hole 13, covers a short-circuited turn 14. The final external turn 6 covers a short-circuited turn 15. The whole device is located in the band 16. To the bottom of the inductor is attached a cover 17 of non-magnetic material, on which a sleeve 18 is mounted, on which a third short-circuited coil 19 of highly conductive electrically conductive material is mounted, the third squirrel cage is carried out by the pressure plate 20. Detail 21 is placed with a gap 22 relative to the pressure plate 20.

Индуктор работает следующим образом. The inductor operates as follows.

Через витки 1-6 токоведущей спирали пропускается импульс тока, в результате чего вокруг витков образуется импульсное магнитное поле, которое наводит вихревые токи в формируемой детали 21 и в третьем короткозамкнутом витке 19. Взаимодействие импульсных магнитных полей спирали с третьим короткозамкнутым витком 19 и детали 21 приводит к формированию последней. В то же время импульсное магнитное поле спирали наводит вихревые токи в короткозамкнутых витках 14 и 15, и возникающее магнитное поле короткозамкнутых витков, взаимодействуя с полем спирали, вызывает по зоне недоштамповки в формируемой детали, явление сжимающих нагрузок, действующих в направлении центрального отверстия 13, что приводит к уплотнению витков спирали, а в конечном итоге - к увеличению стойкости индуктора. A current pulse is passed through turns 1-6 of the current-carrying spiral, as a result of which a pulsed magnetic field is generated around the turns, which induces eddy currents in the formed part 21 and in the third short-circuited coil 19. The interaction of pulsed magnetic fields of the spiral with the third short-circuited coil 19 and part 21 leads to the formation of the latter. At the same time, the pulsed magnetic field of the spiral induces eddy currents in the short-circuited coils 14 and 15, and the emerging magnetic field of the short-circuited coils, interacting with the field of the spiral, causes the phenomenon of compressive loads acting in the direction of the central hole 13 over the under-stamping zone in the formed part, which leads to compaction of the coils of the spiral, and ultimately to an increase in the resistance of the inductor.

В результате повышения магнитной индукции в центральной зоне на рабочей поверхности индуктора снижается зона недоштамповки в формируемой детали. As a result of the increase in magnetic induction in the central zone on the working surface of the inductor, the under-stamping zone in the formed part is reduced.

Claims

An inductor for magnetopulse processing, containing a flat current-carrying spiral with a gap between the turns and the hole formed by the central turn, characterized in that it is equipped with two short-circuited turns of electrically conductive material, a cover of non-magnetic material mounted on the inductor from the side of the formed part and made with holes, and mounted on the lid between the inductor and the formed part, the third short-circuited coil of highly conductive electrically conductive material, the axis of which placed relative to the axis of the inductor, while the turns of the central zone of the current-carrying spiral are made higher than the height of the remaining turns, with the formation of the protruding part of the spiral located on the inactive end of the inductor, one of the two short-circuited turns covers the protruding part of the turns of the central zone of the spiral, the second peripheral coil, and the cover holes are located in the area of the third squirrel cage.