[发明专利]一种管件电磁脉冲成形用的开合集磁器

说明书

本发明公开了一种管件电磁脉冲成形用的开合集磁器，两个半集磁器本体自上到下均分为上部结构、中部结构及下部结构，半集磁器本体的一侧设置有第一连接部、缺口及第二连接部；一个半集磁器本体中的第三连接部插入于另一个半集磁器本体中的缺口内；第一固定件穿过第一个半集磁器本体中的第一连接部及第二连接部和第二个半集磁器本体中的第三连接部，第二固定件穿过第一个半集磁器本体中的第三连接部和第二个半集磁器本体中的第一连接部及第二连接部，将两块集磁器本体固定拼接；该开合集磁器采用了有效的内部固定，在满足可打开工况要求的同时可以减轻电磁脉冲成形过程中对放电线圈及集磁器的力学破坏，提高加工系统的效率。

技术领域

本发明属于电磁脉冲成形领域，涉及一种管件电磁脉冲成形用的开合集磁器。

背景技术

金属管件电磁脉冲成形技术的基本原理是利用电容器组对成形线圈进行放电，线圈中流过快速变化的电流从而产生瞬变的强磁场，使得置于其中的金属管件表面形成涡流，并在电磁力的作用下产生形变。在这一技术中，集磁器也是常常被用到的一种辅助加工设备。

现有的一种典型的集磁器结构是：外形是一个圆柱体；以圆柱的轴线为轴，以圆柱两个底面为下底面，分别挖出两个对称的圆台形凹陷处；一个圆柱形贯通孔将两个圆台形凹陷处的上底面连接起来，贯通孔截面直径与圆台的上底面直径相同；在集磁器圆周上的某一处，存在一个沿着半径方向的切缝，将集磁器的闭合环剖断，形成一个C形的不闭合环体。该种典型集磁器的径向截面近似于一个等腰梯形，其工作原理是：将它置于螺线管型线圈的内部，在集磁器的外表面会感应形成涡流，涡流通过切缝处流向内孔表面以形成环路，由于内孔表面的轴向长度远小于外壁的轴向长度，因此内孔表面的电流密度会得到大幅提升，磁场也会相应地增强。集磁器结构如图1和2所示，原理图如图3所示。

该种典型的集磁器结构简单，制作便捷，属于不可拆分的整体集磁器，存在一定的局限性：在切缝处两侧的电流流向相反，因此存在相互排斥的电磁力，而靠近内孔处的电磁力最强，因此切缝的最里侧最易发生变形扩大的现象，导致集磁器的损坏，如图4所示。在实际应用中，可能出现金属管两端压接或者焊接的内芯的延伸部长度过长或者延伸部直径大于集磁器通孔的情况，加工完成后的工件无法从该种集磁器中取出。

专利CN207710080U中描述了一种开合集磁器，将上述典型集磁器沿着其切缝截面完全切断，变成两块半圆柱集磁器，使用时将其拼成一块，可起到与典型集磁器类似的加工效果，也可将集磁器打开以便取出加工件，并认为能解决集磁器切缝处扩口损坏的问题。但该方案并不实用，也没有实际解决集磁器的变形破坏问题，因为两块集磁器之间无加固连接设计。在使用时，两块集磁器会因为相互的斥力而呈现向外分离的趋势，而集磁器和线圈之间一般存在安装空隙，这使得集磁器存在运动加速的空间，并最终与线圈发生较激烈的碰撞，将损害转移给了集磁器外层和线圈，这将会造成更大的设备成本损失。

想要实现开合集磁器，有效的加固设计是必不可少的，但是如果在集磁器外部采用加固，加固件需要包含强度足够高并且可以打开的连接机构，加固件的厚度必然会比较大，集磁器和线圈之间的距离增大会导致磁场能量的损失，加工系统的整体效率会大幅下降。因此集磁器自身必须满足加固要求，在此基础上设计新的集磁器。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种管件电磁脉冲成形用的开合集磁器，该集磁器能够减轻电磁脉冲形成过程中对放电线圈及集磁器的力学损坏，提高加工系统的效率，且集磁效果较好。

为达到上述目的，本发明所述的管件电磁脉冲成形用的开合集磁器包括圆柱形的集磁器本体，其中，所述集磁器本体包括两个相扣合的半集磁器本体；

所述两个半集磁器本体自上到下均分为上部结构、中部结构及下部结构，半集磁器本体的一侧设置有第一连接部、缺口及第二连接部，半集磁器本体的另一侧设置有第三连接部，其中，第一连接部位于上部结构上，第二连接部位于下部结构上，缺口与第三连接部位于中部结构上；