利用电磁成形法的结合装置.pdf

本发明涉及一种利用电磁成形法的结合装置，其包括用于将磁场集中到所结合的工件的磁场整形器，用于产生磁场并施加磁场到磁场整形器使得磁场整形器能够形成反作用力的线圈，用于提供电流给所述线圈的充电电路，以及具有的导电率比钢的导电率大的辅助环被设置在磁场整形器和工件之间，以产生感应磁场。

1.  一种利用电磁成形法的结合装置，其包括：
用于将磁场集中到所结合的工件的磁场整形器；
用于产生磁场并把磁场施加到磁场整形器、使得磁场整形器能够形成反作用力的线圈；
用于向线圈提供电流的充电电路；以及
设置在磁场整形器和工件之间以产生感应磁场的辅助环，该辅助环的导电率比钢的导电率大。

2.  如权利要求1所述的结合装置，其中，在辅助环的内侧形成有一对槽。

利用电磁成形法的结合装置
技术领域
总体而言，本发明涉及一种利用电磁成形法的结合装置。尤其是，本发明涉及一种利用电磁成形法的结合装置，其中铝或铜材料的辅助环插入到磁场整形器和工件之间，以与不容易形成感应磁场的工件相连结。
背景技术
与车辆重量的减轻有关，采用铝材料逐渐盛行起来，因此对于怎样将钢材料和铝材料相连结进行了大量的研究。由于材料的不同两种材料很难连结在一起，因而车身通常全部由钢或铝形成。但是，为将不同的材料如钢和铝连结在一起，已经提出了电磁成形法。
图1示出了根据现有技术的电磁成形法。
如图1所示，根据现有技术的电磁成形法，磁场整形器3被设置在工件1的工作位置，磁场整形器5的前端通过磁场整形器3外部的线圈5形成高的反压力。工件1接受来自磁场整形器5的非常高的压力，从而将钢和铝这两种不同的材料连结在一起。
但是，对于根据现有技术利用钢的电磁成形法的钢和铝，这样的连结方案只能应用于这种情况，就是将铝制元件9设置在钢制元件7的外部，如图2所示，而这种情况下仅在铝上形成足够的感应磁场。也就是说，钢不能形成足够的感应磁场，因此，铝应该配置在钢的外部，或者结合装置的性能应该很高以便能够结合外面配置的钢制元件。
该发明部分的背景技术所公开的信息只是为利于理解本发明的背景，而不应该认为是对该信息形成了已被该国所属领域普通技术人员所知的现有技术的确认或任何形式的暗示。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，因此提供一种利用电磁成形法的结合装置，其通过将铝或铜材料的辅助环插入在磁场整形器和工件之间以便当工件不容易形成感应磁场时结合所述工件，这对于工件的连结的容易程度具有非限定性的益处。
根据本发明实施方案的利用电磁成形法的示例性结合装置包括：用于将磁场集中到连结工件的磁场整形器；用于产生磁场并将磁场施加到该磁场整形器使得该磁场整形器能够形成反作用力的线圈；用于将电流提供给线圈的充电电路；以及设置在磁场整形器和工件之间用于产生感应磁场的辅助环，该辅助环的导电率大于钢的导电率。
在另一实施方案中，在辅助环的内侧形成有一对槽。
附图说明
结合并构成说明书的一部分的附图，描述了本发明的一个实施方案，并与说明书一起用于解释本发明的原理：
图1示出了根据现有技术的电磁成形法。
图2示出了根据现有技术利用电磁成形法的工件的连结。
图3是根据本发明的优选实施方案的利用电磁成形法的结合装置的立体图。
图4是沿图3的IV-IV线截取的剖视图。
图5是图3的分解图；以及
图6-8示出根据本发明实施方案的利用辅助环的电磁成形法过程。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的实施方案。
本发明不限于下面描述的实施方案，而且可以以各种形式实现。本实施方案仅仅用于充分地描述本发明，并向本领域普通技术人员充分地表达本发明的范围。
图3是利用根据本发明优选实施方案的电磁成形法的结合装置的立体图，图4是沿图3的IV-IV线截取的剖面图，图5是图3的分解图，而图6-8示出了根据本发明实施方案的利用辅助环的电磁成形法过程。
如图3-8所示，根据本发明实施方案的利用电磁成形法的结合装置100包括：用于将磁场集中到所结合的工件地磁场整形器10，用于产生并施加磁场给磁场整形器10、使磁场整形器10能够形成反作用力的线圈20，以及用于给线圈20提供电流的充电电路30。辅助环40设置在磁场整形器10和工件11之间，以在二者之间产生感应磁场。辅助环40的导电率大于钢的导电率。
磁场整形器10具有向工件11突出的突出部13，并且磁场集中在该突出部13而使得形成作用力被加强。线圈20缠绕在磁场整形器10的外部。
线圈20产生瞬时磁场并使得磁场整形器10通过突出部13将高压力施加到辅助环40。线圈20连接到充电电路30使得线圈20接收来自充电电路30的电流。已经被充以电能的充电电路30给线圈20提供瞬时充电电流，从而产生很大的感应磁场。
辅助环40是插入在连接着的工件11和磁场整形器10之间的元件。辅助环40由比钢的导电率高的材料如铝或铜制成。如图6所示，辅助环40在其内表面具有一对槽41。由于在结合期间因作用在辅助环40上的压力沿槽41形成裂缝，使得在结合之后槽41能够使辅助环40很容易从工件11分离。
辅助环40的操作如下。当工件11为低导电率材料如钢制成时，很难在其中形成强大的感应磁场。因此，难以通过磁场整形器10将足够的反作用力施加给工件11。这种情况下，由具有高导电率的铝或铜制的辅助环40能够在其中形成强大的感应磁场，并因而通过磁场整形器10的突起部13接受到来自磁场整形器10强大的反作用力，使得辅助环40变形，从而给工件11施加反作用力。
也就是说，在钢制元件15要被连结在铝制元件17的外部的情况下，感应磁场不容易在钢制元件15上形成，因此磁场整形器10不能够给钢制元件15施加强大的反作用力。因此，这种情况下，将具有高导电率的铝或铜制的辅助环40设置在工件11的外部使之能够形成强大的感应磁场，从而通过与磁场整形器10的相互作用形成反作用力。
参考图6-8，辅助环40的这种操作会得到进一步详细的解释。
首先，如图6所示，辅助环40被插在包括钢制元件15和铝制元件17的工件11的外面。
接着如图7所示，辅助环40通过与磁场整形器10和线圈20之间的电磁作用接受径向压力43。然后，辅助环40下陷在形成在工件11的元件15和17中任何一个之上的结合凹槽45上。
接着如图8所示，由于压力43而沿槽41形成裂缝，而且辅助环因在裂缝处被分开而容易从结合后的工件上分离。
如上所示，根据本发明实施方案的利用电磁成形法的结合装置具有如下效果。
包括有不能够形成强大感应磁场的钢的工件可以通过利用辅助环而很容易形成电磁感应，并且辅助环可以很容易地从结合的工件上分离。因此，同焊接比较，该电磁成形法足以使工件结合，而且又简化了工序。
虽然结合当前认为是最实用而优选的实施方案描述了本发明，但应该理解，本发明并不限于所公开的实施方案，而相反，其目的在于涵盖包含在所附权利要求精神和范围之内的各种修改和等效方案。