用于通过磁脉冲使金属部件变形的组件制造技术

用于通过磁脉冲使金属部件变形的组件(10)包括感应线圈(20)，感应线圈(20)包括：‑分支(21、22)，分支(21、22)设计成连接至电源，所述分支(21、22)彼此邻近地延伸以便限定槽口(23)，‑有源部分，有源部分连接至第一分支和第二分支，有源部分的被称为“有源表面(27)”的表面设计成与待变形的部件相对布置，组件(10)还包括：一体式掩模(30)，掩模(30)构造成当掩模处于线圈上的操作位置时以可拆卸的方式与线圈(20)的全部或一部分配合，掩模具有至少部分地与线圈的形状互补的形状，使得当掩模处于操作位置时，掩模通过第一部分(31)插入到槽口中，并且掩模通过第二部分(32)覆盖线圈的有源表面，掩模由电绝缘材料制成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过磁脉冲使金属部件变形的组件
本专利技术属于用于通过磁脉冲对金属部件进行加工的
更具体地，本专利技术属于通过磁脉冲比如磁脉冲成形、磁脉冲焊接或磁脉冲压接使金属部件变形的领域。本专利技术涉及包括线圈的组件，该线圈用于通过与所述线圈的一体式电绝缘部件相关联的磁脉冲使金属部件变形。现有技术金属部件通过磁脉冲的变形是在由线圈产生的电磁力的作用下执行的。该变形使得可以执行成形操作以根据基体的形状对金属部件定形状，或者执行焊接和/或压接操作以使两个部件永久地相互组装。线圈通常包括第一分支和与第一分支连接的第二分支，由电容器释放的电流通过第一分支进入，电流通过第二分支。两个分支相对于彼此布置成基本上沿相同方向延伸，以提供十分之几毫米的规则厚度的槽口。以现有技术中已知的方式，用于通过磁脉冲使金属部件变形的装置包括连接至线圈的一个或更多个电容器，以产生短暂而强烈的磁场。一个或多个电容器用于存储一定量的电能。产生的强磁场是该电能在非常短的时间内以非常高强度的可变电流的形式非常快速地放电到线圈中的结果。通过示例，一些装置可能会在几微秒内达到几十万安培。电流在线圈与先前靠近线圈安置的部件之间产生可变磁场，并且在该部件中感应出涡电流。与周围磁场相关联的这些涡电流在部件中产生力，所述力导致所述部件在另一部件的方向上的急剧加速。特别地，根据所产生的电流的强度水平、碰撞角度和碰撞速度，将部件形成或焊接至另一部件。为了避免所使用的线圈与待变形的部件之间的任何电力通过，所述线圈在其与所述部件的交接处需要电绝缘。实际上，部件中的非常高强度的电流循环可能会导致部件的破坏或部件的劣化。此外，这种循环可能会引起安全问题。通常已知的是，在线圈的表面的至少一部分上，并且尤其是在意在与待变形的部件相对的被称为“有源部分”的区域上胶接有电绝缘材料层，如文献DE102004016414、DE10207655和JP2011161512中描述的。有源部分对应于线圈与待变形的一个或多个部件之间的感应区域。在实践中，电绝缘材料层由聚酰亚胺聚合物材料制成的片材的叠置制成。片材具有低机械阻力。因此，通常将粘合剂带层施加至所述片材，以形成保护膜，以防止在将待变形的一个或多个部件安装在线圈内的期间产生的任何冲击或摩擦。另外，这些片材具有一定刚度的缺点，因此难以将这些片材施加在线圈、线圈的具有复杂的几何形状的有源部分上，例如具有包括大量角度和/或小半径的凸形和/或凹形部分的几何形状。实际上，应当小心地施加片材，以避免产生褶皱。褶皱区域对机械负荷更敏感，因为褶皱区域构成了更易于破裂或撕裂的区域。此外，当褶皱面对线圈的有源部分定位时，由于褶皱产生局部过大的厚度，因此褶皱在有源部分的该区域中导致效率损失。还必须使线圈的两个分支彼此电绝缘，并且因此在与第一分支和第二分支相对的部分上，将由聚酰亚胺聚合物材料制成的片材施加在槽口中，特别是为了避免产生任何短路以及因此避免产生电弧。因此，应当理解的是，随着槽口的厚度减小，执行该操作更加复杂。鉴于前述内容，现有技术的用于使线圈电绝缘的技术解决方案难以实现并且需要大量的专门知识。通过示例，根据线圈的几何形状的复杂性，该技术解决方案可能需要多达一天的工作。因此，该解决方案是昂贵的，特别是由于如上所述的有资格的人员所需的准备时间。此外，由电绝缘材料制成的层的损坏可能涉及完全更换该层所附接的线圈，或者至少涉及线圈的拆卸以移除损坏的层。此外，所述层的施加难以再现，这可能导致分别用不同的线圈执行的两个相同操作之间的结果差异。结果可能是严重的质量问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是通过提出一种用于通过磁脉冲、例如通过磁脉冲成形和/或磁脉冲焊接使金属部件变形的组件来克服上述缺点，该组件包括感应线圈，该感应线圈包括：-用于连接至电源的第一分支和第二分支，所述第一分支和第二分支彼此邻近地延伸以限定槽口，以及-连接至第一分支和第二分支的有源部分，该有源部分的被称为“有源表面”的表面用于设置成与待变形的部件相对。该组件包括构造成以可拆卸的方式与线圈的全部或一部分配合的一体式掩模。掩模具有至少部分地与线圈的形状互补的形状，使得当所述掩模处于操作位置时，所述掩模通过第一部分插入到槽口中，并且所述掩模通过第二部分覆盖线圈的有源表面，所述掩模由电绝缘材料制成。由于这些特征，该组件可以被快速且简单地实现。实际上，操作者只需将掩模施加在掩模的处于线圈上的操作位置中即可形成组件。该实现方案无需特定的限制条件。掩模以可拆卸的方式与线圈配合并且一件式制成，掩膜可以容易且快速地从所述线圈移除，例如以进行质量控制。这样的控制可以包括介电测试。此外，由于这些特征，与维护有关的成本因为掩模的寿命与线圈的寿命无关而大大降低。实际上，掩模的更换不涉及线圈的更换。为此，对于给定的组件而言，可以设想在与线圈一起使用的掩模劣化的情况下采用多个备用掩模。在特定实施方式中，本专利技术还满足以下特征：这些特征单独地实现或以其每个技术操作组合的方式来实现。在本专利技术的特定实施方式中，线圈包括贯通开口，其中，狭缝敞开。掩模包括在掩模处于操作位置时覆盖开口的内周表面的第三部分。这些特征具有确保掩模在其操作位置中的定位和/或保持就位的作用。在本专利技术的特定实施方式中，每个第一分支和第二分支具有纵向面，该纵向面意在在组件的使用期间被布置在待变形的部件的一侧，第一分支和第二分支通过接合区域彼此连接。掩模包括在所述掩模处于操作位置时至少部分地覆盖纵向面和接合区域的面的第四部分。该第四部分具有赋予掩模更大的刚度和机械阻力的作用。此外，第四部分使得可以便于掩模的操纵。第四部分增加了掩模抵靠线圈的支承表面，这使得可以确保掩模在操作位置中的更好的稳定性。在本专利技术的实施方式中，掩模由柔性材料制成。该特征使得可以便于将掩模安置在线圈上的操作位置中以及将掩模从所述线圈移除。在本专利技术的实施方式中，掩模由弹性材料制成。该特征有助于便于将掩模安置在线圈上的操作位置中以及将掩模从所述线圈移除。在本专利技术的实施方式中，掩模由硅树脂材料制成。因此，掩模可以通过包覆模制、通过压缩模制或通过注塑来制造，这有助于降低生产成本，并且使得能够制成多个相同形状且具有类似特征的掩模。在本专利技术的实施方式中，其中，制成掩模的材料被选择成承受至少等于200℃的温度并且具有至少等于20kV/mm的介电强度，以便承受掩模在组件的使用期间所经受的应力。附图说明在阅读以非限制性示例的方式给出的以下描述并参照附图将更好地理解本专利技术，其中附图示出：-图1是根据本专利技术的实施方式的第一示例的用于通过磁脉冲使金属部件变形的组件的立体图，所述组件包括线圈和掩模，-图2是图1的仅线圈的立体图，-图3是图1的仅掩模的立体图，-图4是根据本专利技术的实施方式的第二示例的用于通过磁脉冲使金属部件变形的组件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过磁脉冲例如通过磁脉冲成形和/或磁脉冲焊接使金属部件变形的组件(10)，所述组件(10)包括线圈(20)，所述线圈(20)包括：/n-第一分支(21)和第二分支(22)，所述第一分支(21)和所述第二分支(22)用于连接至电源，所述第一分支(21)和所述第二分支(22)彼此邻近地延伸以便限定槽口(23)，/n-有源部分，所述有源部分连接至所述第一分支(21)和所述第二分支(22)，所述有源部分的被称为“有源表面(27)”的表面用于设置成与待变形的部件相对，/n所述组件(10)的特征在于，所述组件(10)还包括：/n一体式掩模(30)，所述掩模(30)构造成以可拆卸的方式与所述线圈(20)的全部或一部分配合，所述掩模(30)具有至少部分地与所述线圈(20)的形状互补的形状，使得当所述掩模(30)处于操作位置时，所述掩模(30)通过第一部分(31)插入到槽口(23)中，并且所述掩模(30)通过第二部分(32)覆盖所述线圈(20)的所述有源表面(27)，所述掩模(30)由电绝缘材料制成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180920 FR 18585071.一种用于通过磁脉冲例如通过磁脉冲成形和/或磁脉冲焊接使金属部件变形的组件(10)，所述组件(10)包括线圈(20)，所述线圈(20)包括：
-第一分支(21)和第二分支(22)，所述第一分支(21)和所述第二分支(22)用于连接至电源，所述第一分支(21)和所述第二分支(22)彼此邻近地延伸以便限定槽口(23)，
-有源部分，所述有源部分连接至所述第一分支(21)和所述第二分支(22)，所述有源部分的被称为“有源表面(27)”的表面用于设置成与待变形的部件相对，
所述组件(10)的特征在于，所述组件(10)还包括：
一体式掩模(30)，所述掩模(30)构造成以可拆卸的方式与所述线圈(20)的全部或一部分配合，所述掩模(30)具有至少部分地与所述线圈(20)的形状互补的形状，使得当所述掩模(30)处于操作位置时，所述掩模(30)通过第一部分(31)插入到槽口(23)中，并且所述掩模(30)通过第二部分(32)覆盖所述线圈(20)的所述有源表面(27)，所述掩模(30)由电绝缘材料制成。


2.根据权利要求1所述的组件(10)，其中，所述线圈(20)包括贯通开口(25)，其中，所述槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·里沃，皮埃尔·图埃，
申请(专利权)人：ADM二八责任有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU