專利名稱：利用電磁成形法的結(jié)合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總體而言，本發(fā)明涉及一種利用電磁成形法的結(jié)合裝置。尤其是，本發(fā)明涉及一種利用電磁成形法的結(jié)合裝置，其中鋁或銅材料的輔助環(huán)插入到磁場(chǎng)整形器和工件之間，以與不容易形成感應(yīng)磁場(chǎng)的工件相連結(jié)。
背景技術(shù)：
與車輛重量的減輕有關(guān)，采用鋁材料逐漸盛行起來(lái)，因此對(duì)于怎樣將鋼材料和鋁材料相連結(jié)進(jìn)行了大量的研究。由于材料的不同兩種材料很難連結(jié)在一起，因而車身通常全部由鋼或鋁形成。但是，為將不同的材料如鋼和鋁連結(jié)在一起，已經(jīng)提出了電磁成形法。
圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電磁成形法。
如圖1所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電磁成形法，磁場(chǎng)整形器3被設(shè)置在工件1的工作位置，磁場(chǎng)整形器5的前端通過(guò)磁場(chǎng)整形器3外部的線圈5形成高的反壓力。工件1接受來(lái)自磁場(chǎng)整形器5的非常高的壓力，從而將鋼和鋁這兩種不同的材料連結(jié)在一起。
但是，對(duì)于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)利用鋼的電磁成形法的鋼和鋁，這樣的連結(jié)方案只能應(yīng)用于這種情況，就是將鋁制元件9設(shè)置在鋼制元件7的外部，如圖2所示，而這種情況下僅在鋁上形成足夠的感應(yīng)磁場(chǎng)。也就是說(shuō)，鋼不能形成足夠的感應(yīng)磁場(chǎng)，因此，鋁應(yīng)該配置在鋼的外部，或者結(jié)合裝置的性能應(yīng)該很高以便能夠結(jié)合外面配置的鋼制元件。
該發(fā)明部分的背景技術(shù)所公開的信息只是為利于理解本發(fā)明的背景，而不應(yīng)該認(rèn)為是對(duì)該信息形成了已被該國(guó)所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的現(xiàn)有技術(shù)的確認(rèn)或任何形式的暗示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題，因此提供一種利用電磁成形法的結(jié)合裝置，其通過(guò)將鋁或銅材料的輔助環(huán)插入在磁場(chǎng)整形器和工件之間以便當(dāng)工件不容易形成感應(yīng)磁場(chǎng)時(shí)結(jié)合所述工件，這對(duì)于工件的連結(jié)的容易程度具有非限定性的益處。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的利用電磁成形法的示例性結(jié)合裝置包括用于將磁場(chǎng)集中到連結(jié)工件的磁場(chǎng)整形器；用于產(chǎn)生磁場(chǎng)并將磁場(chǎng)施加到該磁場(chǎng)整形器使得該磁場(chǎng)整形器能夠形成反作用力的線圈；用于將電流提供給線圈的充電電路；以及設(shè)置在磁場(chǎng)整形器和工件之間用于產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的輔助環(huán)，該輔助環(huán)的導(dǎo)電率大于鋼的導(dǎo)電率。
在另一實(shí)施方案中，在輔助環(huán)的內(nèi)側(cè)形成有一對(duì)槽。


結(jié)合并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖，描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，并與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電磁成形法。
圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)利用電磁成形法的工件的連結(jié)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的利用電磁成形法的結(jié)合裝置的立體圖。
圖4是沿圖3的IV-IV線截取的剖視圖。
圖5是圖3的分解圖；以及圖6-8示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的利用輔助環(huán)的電磁成形法過(guò)程。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方案。
本發(fā)明不限于下面描述的實(shí)施方案，而且可以以各種形式實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施方案僅僅用于充分地描述本發(fā)明，并向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員充分地表達(dá)本發(fā)明的范圍。
圖3是利用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的電磁成形法的結(jié)合裝置的立體圖，圖4是沿圖3的IV-IV線截取的剖面圖，圖5是圖3的分解圖，而圖6-8示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的利用輔助環(huán)的電磁成形法過(guò)程。
如圖3-8所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的利用電磁成形法的結(jié)合裝置100包括用于將磁場(chǎng)集中到所結(jié)合的工件的磁場(chǎng)整形器10，用于產(chǎn)生并施加磁場(chǎng)給磁場(chǎng)整形器10、使磁場(chǎng)整形器10能夠形成反作用力的線圈20，以及用于給線圈20提供電流的充電電路30。輔助環(huán)40設(shè)置在磁場(chǎng)整形器10和工件11之間，以在二者之間產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。輔助環(huán)40的導(dǎo)電率大于鋼的導(dǎo)電率。
磁場(chǎng)整形器10具有向工件11突出的突出部13，并且磁場(chǎng)集中在該突出部13而使得形成作用力被加強(qiáng)。線圈20纏繞在磁場(chǎng)整形器10的外部。
線圈20產(chǎn)生瞬時(shí)磁場(chǎng)并使得磁場(chǎng)整形器10通過(guò)突出部13將高壓力施加到輔助環(huán)40。線圈20連接到充電電路30使得線圈20接收來(lái)自充電電路30的電流。已經(jīng)被充以電能的充電電路30給線圈20提供瞬時(shí)充電電流，從而產(chǎn)生很大的感應(yīng)磁場(chǎng)。
輔助環(huán)40是插入在連接著的工件11和磁場(chǎng)整形器10之間的元件。輔助環(huán)40由比鋼的導(dǎo)電率高的材料如鋁或銅制成。如圖6所示，輔助環(huán)40在其內(nèi)表面具有一對(duì)槽41。由于在結(jié)合期間因作用在輔助環(huán)40上的壓力沿槽41形成裂縫，使得在結(jié)合之后槽41能夠使輔助環(huán)40很容易從工件11分離。
輔助環(huán)40的操作如下。當(dāng)工件11為低導(dǎo)電率材料如鋼制成時(shí)，很難在其中形成強(qiáng)大的感應(yīng)磁場(chǎng)。因此，難以通過(guò)磁場(chǎng)整形器10將足夠的反作用力施加給工件11。這種情況下，由具有高導(dǎo)電率的鋁或銅制的輔助環(huán)40能夠在其中形成強(qiáng)大的感應(yīng)磁場(chǎng)，并因而通過(guò)磁場(chǎng)整形器10的突起部13接受到來(lái)自磁場(chǎng)整形器10強(qiáng)大的反作用力，使得輔助環(huán)40變形，從而給工件11施加反作用力。
也就是說(shuō)，在鋼制元件15要被連結(jié)在鋁制元件17的外部的情況下，感應(yīng)磁場(chǎng)不容易在鋼制元件15上形成，因此磁場(chǎng)整形器10不能夠給鋼制元件15施加強(qiáng)大的反作用力。因此，這種情況下，將具有高導(dǎo)電率的鋁或銅制的輔助環(huán)40設(shè)置在工件11的外部使之能夠形成強(qiáng)大的感應(yīng)磁場(chǎng)，從而通過(guò)與磁場(chǎng)整形器10的相互作用形成反作用力。
參考圖6-8，輔助環(huán)40的這種操作會(huì)得到進(jìn)一步詳細(xì)的解釋。
首先，如圖6所示，輔助環(huán)40被插在包括鋼制元件15和鋁制元件17的工件11的外面。
接著如圖7所示，輔助環(huán)40通過(guò)與磁場(chǎng)整形器10和線圈20之間的電磁作用接受徑向壓力43。然后，輔助環(huán)40下陷在形成在工件11的元件15和17中任何一個(gè)之上的結(jié)合凹槽45上。
接著如圖8所示，由于壓力43而沿槽41形成裂縫，而且輔助環(huán)因在裂縫處被分開而容易從結(jié)合后的工件上分離。
如上所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的利用電磁成形法的結(jié)合裝置具有如下效果。
包括有不能夠形成強(qiáng)大感應(yīng)磁場(chǎng)的鋼的工件可以通過(guò)利用輔助環(huán)而很容易形成電磁感應(yīng)，并且輔助環(huán)可以很容易地從結(jié)合的工件上分離。因此，同焊接比較，該電磁成形法足以使工件結(jié)合，而且又簡(jiǎn)化了工序。
雖然結(jié)合當(dāng)前認(rèn)為是最實(shí)用而優(yōu)選的實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于所公開的實(shí)施方案，而相反，其目的在于涵蓋包含在所附權(quán)利要求精神和范圍之內(nèi)的各種修改和等效方案。
權(quán)利要求
1.一種利用電磁成形法的結(jié)合裝置，其包括用于將磁場(chǎng)集中到所結(jié)合的工件的磁場(chǎng)整形器；用于產(chǎn)生磁場(chǎng)并把磁場(chǎng)施加到磁場(chǎng)整形器、使得磁場(chǎng)整形器能夠形成反作用力的線圈；用于向線圈提供電流的充電電路；以及設(shè)置在磁場(chǎng)整形器和工件之間以產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的輔助環(huán)，該輔助環(huán)的導(dǎo)電率比鋼的導(dǎo)電率大。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合裝置，其中，在輔助環(huán)的內(nèi)側(cè)形成有一對(duì)槽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用電磁成形法的結(jié)合裝置，其包括用于將磁場(chǎng)集中到所結(jié)合的工件的磁場(chǎng)整形器，用于產(chǎn)生磁場(chǎng)并施加磁場(chǎng)到磁場(chǎng)整形器使得磁場(chǎng)整形器能夠形成反作用力的線圈，用于提供電流給所述線圈的充電電路，以及具有的導(dǎo)電率比鋼的導(dǎo)電率大的輔助環(huán)被設(shè)置在磁場(chǎng)整形器和工件之間，以產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。
文檔編號(hào)B21D39/04GK1616177SQ20031012479
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2003年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月10日
發(fā)明者樸信熙 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社