專利名稱：金屬板材的電磁成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬板材的電磁成形裝置，明確地說涉及一種包含集磁塊的金屬板 材的電磁成形裝置。
背景技術(shù)：
參看圖l，展示第US 7，069,756號美國專利所揭示的金屬板材的電磁成形裝置的剖視 示意圖。所述電磁成形裝置l包括固定座ll、多匝線圈12和模具13。所述固定座ll具有開 槽111和第一表面112，所述開槽111開口于所述第一表面112。所述線圈12位于所述開槽 ll內(nèi)且不接觸所述固定座ll，所述線圈12用以產(chǎn)生磁場，且顯露于所述固定座ll的第一 表面112。'所述模具13與所述固定座11間隔一間隙，所述間隙用以放置金屬板材14。所述 模具13具有模穴131,且所述模穴131的表面具有圖案132。
所述電磁成形裝置l的作動方式如下，首先，利用夾持裝置(未圖示)向所述固定座 11和所述模具13施加夾持力17，以夾持住所述金屬板材14。接著，將所述線圈12通電， 使其內(nèi)部產(chǎn)生脈沖電流15。同時，所述固定座11和所述金屬板材14會感應而產(chǎn)生渦電流 16。由于所述脈沖渦電流15和所述渦電流16的方向相反，因此，其磁場方向也相反，使 得所述線圈12和所述金屬板材14間會產(chǎn)生互斥力，而使所述金屬板材14以高速沖擊所述 模具13的模穴131,且在所述金屬板材14上產(chǎn)生與所述圖案132相對應的圖案。
所述電磁成形裝置l的缺點為，在所述線圈12中，因相鄰線圈之間存在間隙，導致在 鄰近線圈的空間中形成的磁場分布不太均勻，因此當所述電磁成形裝置l應用于具有微細 結(jié)構(gòu)圖案工件的成形時，對應于磁場分布較弱處，會產(chǎn)生局部區(qū)域微細結(jié)構(gòu)圖案成形不 清晰的問題。此外，如果希望加工出不同形狀或圖案的產(chǎn)品，必須更換不同形式的線圈 12，如此會增加加工成本。
因此，有必要提供一種創(chuàng)新且具進步性的金屬板材的電磁成形裝置，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬板材的電磁成形裝置，其包括固定座、集磁塊、電 磁產(chǎn)生裝置和模具。所述固定座具有開槽。所述集磁塊位于所述固定座的開槽內(nèi)，所述集磁塊的內(nèi)部具有容置空間，所述容置空間透過縫隙連通到所述集磁塊的表面。所述電 磁產(chǎn)生裝置用以產(chǎn)生磁場，所述電磁產(chǎn)生裝置位于所述集磁塊的容置空間內(nèi)，且不接觸 所述集磁塊。所述模具與所述集磁塊間隔一間隙，所述間隙用以放置金屬板材。由于所 述集磁塊是一塊體，因此，其內(nèi)的渦電流分布較均勻，導致所形成的磁場分布較均勻， 而對所述金屬板材產(chǎn)生均勻的成形力量。此外，如果希望加工出不同形狀或圖案的產(chǎn)品， 僅需更換所述集磁塊而不需更換所述電磁產(chǎn)生裝置，如此可降低加工成本。


圖1展示第US 7,069,756號美國專利所揭示的金屬板材的電磁成形裝置的剖視示意
圖2展示本發(fā)明金屬板材的電磁成形裝置的第一實施例的剖視示意圖； 圖3展示本發(fā)明金屬板材的電磁成形裝置的第二實施例的剖視示意圖；以及 圖4展示本發(fā)明金屬板材的電磁成形裝置的第三實施例的剖視示意圖。
具體實施例方式
參看圖2，展示本發(fā)明金屬板材的電磁成形裝置的第一實施例的剖視示意圖。所述電 磁成形裝置2包括固定座21、集磁塊22、電磁產(chǎn)生裝置23和模具24。所述固定座21具有開 槽211和第一表面212，所述開槽211開口于所述第一表面212。所述集磁塊22位于所述固 定座21的開槽211內(nèi)，所述集磁塊22具有容置空間221、第一表面222、第二表面223和縫 隙224。所述容置空間221位于所述集磁塊22的內(nèi)部，且透過所述縫隙224連通到所述集磁 塊22的第二表面223，但并不限于此，所述容置空間221也可透過所述縫隙224連通到所述 集磁塊22的第一表面222。所述集磁塊22的第一表面222顯露于所述固定座21的第一表面 212。為了配合所希望加工的形狀，所述集磁塊22的第一表面222可以是平面、曲面或是 其它三維(3D)形式。在本實施例中，所述集磁塊22的第一表面222突出于所述固定座21 的第一表面212。
所述電磁產(chǎn)生裝置23用以產(chǎn)生磁場，所述電磁產(chǎn)生裝置23位于所述集磁塊22的容置 空間221內(nèi)，且不接觸所述集磁塊22。在本實施例中，所述電磁產(chǎn)生裝置23包括本體231 和多匝線圈232，所述本體231是絕緣材料，所述線圈232纏繞所述本體231。所述模具24 與所述集磁塊22間隔一間隙，所述間隙用以放置金屬板材25，所述金屬板材25可為未加 工的金屬平板或已預成形的金屬板件。在本實施例中，所述金屬板材25是已預成形的金 屬板件。所述模具24具有模穴241，且所述模穴241的表面具有圖案242。
優(yōu)選地，所述電磁成形裝置2進一步包括第一絕緣層26、第二絕緣層27和第三絕緣層28。所述第一絕緣層26位于所述固定座21與所述集磁塊22之間。所述第二絕緣層27位于 所述集磁塊22與所述電磁產(chǎn)生裝置23之間。所述第三絕緣層28位于所述固定座21的第一 表面212。
所述電磁成形裝置2的作動方式如下，首先，利用夾持裝置(未圖示)向所述固定座 21和所述模具24施加夾持力29，以夾持住所述金屬板材25。接著，將所述電磁產(chǎn)生裝置 23通電，使其內(nèi)部(例如在線圈232)產(chǎn)生脈沖電流30。同時，所述集磁塊22會感應而產(chǎn) 生第一渦電流31，由于所述集磁塊22具有所述縫隙224，因此可使所述第一渦電流31由所 述集磁塊22的內(nèi)壁流向外壁。接著，所述金屬板材25會感應而產(chǎn)生第二渦電流32。由于 所述第一渦電流31和所述第二渦電流32的方向相反，因此，其磁場方向也相反，使得所 述集磁塊22和所述金屬板材25間會產(chǎn)生互斥力，而使所述金屬板材25以高速沖擊所述模 具24的模穴241，且在所述金屬板材25上產(chǎn)生與所述圖案242相對應的圖案。
所述電磁成形裝置2的優(yōu)點為，所述集磁塊22是一塊體，因此，其內(nèi)的所述第一渦電 流31分布較均勻，導致所形成的磁場分布較均勻，而對所述金屬板材25產(chǎn)生均勻的成形 力量。此外，所述集磁塊22可配合已預成形的金屬板件的需要，作成3D的形狀，如果希 望加工出不同形狀或圖案的產(chǎn)品，僅需更換所述集磁塊22而不需更換所述電磁產(chǎn)生裝置 23，如此可降低加工成本。
參看圖3，展示本發(fā)明金屬板材的電磁成形裝置的第二實施例的剖視示意圖。本實施 例的電磁成形裝置3與所述第一實施例的電磁成形裝置2大致相同，其中相同元件賦予相 同的標號。本實施例的電磁成形裝置3與所述第一實施例的電磁成形裝置2的不同之處在 于，在本實施例中，所述金屬板材25是未加工的金屬平板，且所述集磁塊22的第一表面 222與所述固定座21的第一表面212位于同一水平高度。
參看圖4，顯示本發(fā)明金屬板材的電磁成形裝置的第三實施例的剖視示意圖。本實施 例的電磁成形裝置4與所述第一實施例的電磁成形裝置2大致相同，其中相同元件賦予相 同的標號。本實施例的電磁成形裝置4與所述第一實施例的電磁成形裝置2的不同之處在 于二者的方向顛倒，且所述電磁成形裝置4多了平臺41。所述平臺41具有容置槽411以容 置所述模具24。
所述電磁成形裝置4的作動方式如下，首先，利用壓料裝置(未圖示)向所述金屬板 材25施加壓料力42，以將所述金屬板材25壓于所述平臺41上。接著，利用支撐裝置(未 圖示)向所述固定座21施加支撐力43，使所述固定座21向下移動但不接觸所述金屬板材 25。接著，將所述電磁產(chǎn)生裝置23通電，使其內(nèi)部產(chǎn)生脈沖電流30。之后的作動方式與所述第一實施例的電磁成形裝置2相同。所述電磁成形裝置4的結(jié)構(gòu)可以與常規(guī)的沖壓或 液壓工藝結(jié)合，作為連續(xù)生產(chǎn)過程的一個工程道次。
上述實施例僅旨在說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用以限制本發(fā)明。因此，所屬 領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不違背本發(fā)明的精神的情況下對上述實施例進行修改和變化。本發(fā) 明的權(quán)利范圍應如所附權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
1.一種金屬板材的電磁成形裝置，其包括固定座，其具有開槽；集磁塊，其位于所述固定座的開槽內(nèi)，所述集磁塊的內(nèi)部具有容置空間，所述容置空間透過縫隙連通到所述集磁塊的表面；電磁產(chǎn)生裝置，其用以產(chǎn)生磁場，所述電磁產(chǎn)生裝置位于所述集磁塊的容置空間內(nèi)，且不接觸所述集磁塊；以及模具，其與所述集磁塊間隔一間隙，所述間隙用以放置金屬板材。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁成形裝置，其中所述固定座具有第一表面，所述開槽開 口于所述第一表面，所述集磁塊具有第一表面和第二表面，所述集磁塊的第一表面 顯露于所述固定座的第一表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁成形裝置，其中所述集磁塊的第一表面突出于所述固定 座的第一表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁成形裝置，其中所述集磁塊的第一表面為平面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁成形裝置，其中所述集磁塊的第一表面為曲面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁成形裝置，其中所述縫隙開口于所述集磁塊的第二表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁成形裝置，其進一步包括第一絕緣層'所述第一絕緣層 位于所述固定座與所述集磁塊之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁成形裝置，其進一歩.包括第二絕緣層'所述第二絕緣層 位于所述集磁塊與所述電磁產(chǎn)生裝置之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁成形裝置，其進一步包括第三絕緣層'所述第三絕緣層 位于所述固定座的第一表面。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁成形裝置，其中所述電磁產(chǎn)生裝置包括本體和多匝線圈， 所述本體是絕緣材料，所述線圏纏繞所述本體。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁成形裝置，其中所述模具具有模穴，且所述模穴的表面 具有圖案。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁成形裝置，其進一步包括平臺，所述平臺具有容置槽以 容置所述模具。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁成形裝置，其中所述金屬板材是未加工的金屬平板或已 預成形的金屬板件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬板材的電磁成形裝置，其包括固定座、集磁塊、電磁產(chǎn)生裝置和模具。所述固定座具有開槽。所述集磁塊位于所述固定座的開槽內(nèi)，所述集磁塊的內(nèi)部具有容置空間，所述容置空間透過縫隙連通到所述集磁塊的表面。所述電磁產(chǎn)生裝置用以產(chǎn)生磁場，所述電磁產(chǎn)生裝置位于所述集磁塊的容置空間內(nèi)，且不接觸所述集磁塊。所述模具與所述集磁塊間隔一間隙，所述間隙用以放置金屬板材。由于所述集磁塊是一塊體，因此，其內(nèi)的渦電流分布較均勻，導致所形成的磁場分布較均勻，從而對所述金屬板材產(chǎn)生均勻的成形力量。
文檔編號B21D26/00GK101406913SQ20071016315
公開日2009年4月15日 申請日期2007年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日
發(fā)明者李明富, 王俊杰, 蘇子可, 謝興達, 鄭東辰, 鐘自強 申請人:財團法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心