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Dokumentenidentifikation DE60304084T2 09.11.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001380364
Titel Verfahren zum elektromagnetischen Umformen eines metallischen Bauteils
Anmelder Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho, Kobe, Hyogo, JP
Erfinder Imamura, Fujisawa Plant, Yoshihaya, Fujisawa-shi, Kanagawa 251-0014, JP
Vertreter Müller - Hoffmann & Partner Patentanwälte, 81667 München
DE-Aktenzeichen 60304084
Vertragsstaaten DE, FR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 08.07.2003
EP-Aktenzeichen 030155048
EP-Offenlegungsdatum 14.01.2004
EP date of grant 22.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.11.2006
IPC-Hauptklasse B21D 26/14(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B21D 19/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen eines metallischen Bauteils bzw. Glieds gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In einem Verbindungsstück bzw. einer Verbindung unter Verwendung eines Rohrs aus einer Aluminiumlegierung wird allgemein ein Kreuzverbindungstyp einer Verbindung eines rohrförmigen metallischen Bauteils verwendet, in welchem rohrförmige metallische Glieder bzw. Bauteile einander so kreuzen, daß ein Ende von einem des rohrförmigen metallischen Glieds mit einer Oberfläche des anderen rohrförmigen metallischen Glieds verbunden ist. Jedoch weist ein derartiger Kreuzverbindungstyp einer Rohrverbindung aus einer Aluminiumlegierung eine Schwierigkeit in einer Sicherungs- insbesondere Binde- (Verbindungs-) Festigkeit und Verbindungsstückfestigkeit auf, wenn der Durchmesser jedes der Rohre oder der rohrförmigen Glieder zunimmt.

Wenn ein Flansch, der eine sattelartig gekrümmte Oberfläche oder dgl. aufweist, frei bzw. ungehindert am Rohrende des Rohrs aus Aluminiumlegierung geformt bzw. ausgebildet werden kann, um mit der Außenoberflächenform bzw. Gestalt der äußeren Oberfläche eines anderen Rohrmaterials übereinzustimmen, das an das Rohrverbindungsstück aus Aluminiumlegierung zu binden ist, wird ein Bonden bzw. Verbinden erleichtert, und eine Verbindungs- bzw. Verbindungsstückfestigkeit wird leicht gesichert.

Es wurde vorgeschlagen, ein elektromagnetisches Form- bzw. Umformverfahren zum Formen bzw. Umformen eines derartigen Flansches anzuwenden. Das elektromagnetische Formungsverfahren ist ein Verfahren zum plastischen Umformen oder Formen eines Werkstücks in eine vorbestimmte Form bzw. Gestalt durch ein Verfahren, in welchem elektrische Energie (elektrische Ladung), die bei hoher Spannung gespeichert ist, in eine strombefördernde Spule in einem Moment bzw. Augenblick eingegeben (entladen) wird, um ein starkes Magnetfeld für eine sehr kurze Zeit auszubilden, und somit wird ein Werk (ein Werkstück oder metallisches Bauteil bzw. Glied), das im Magnetfeld angeordnet ist, plastisch bei einer hohen Geschwindigkeit durch eine starke ausdehnende Kraft oder zusammenziehende Kraft aufgrund der Abstoßungskraft (Lorentz-Kraft gemäß der Fleming'schen Linke-Hand-Regel) des Magnetfelds deformiert bzw. verformt.

Für ein metallisches Glied, wie beispielsweise eine Metallplatte oder ein Rohr, das bzw. die eine hohe Leitfähigkeit aufweist und leicht einen Wirbelstrom hervorruft, wurde die elektromagnetische Umformtechnik herkömmlicherweise als vielversprechend zum Ausbilden bzw. Formen einer Platte, Ausdehnen eines Rohrs, Zusammenziehen eines Rohrs, Verbinden von Rohren, Formen eines Rohrendes usw. betrachtet. Insbesondere ist eine Aluminiumlegierung ein guter elektrischer Leiter, und somit wird sie als ein Material betrachtet, das zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen geeignet ist.

Jedoch wurde ein elektromagnetisches Verfahren eines Formens des oben beschriebenen Flansches an einem Ende eines Rohrs aus einer Aluminiumlegierung noch nicht in einem praktischen Gebrauch angewendet. Dies deswegen, weil die für das elektromagnetische Umformen verwendete Spule eine kurze Lebensdauer aufgrund einer Verzögerung der Entwicklung in einer Vorrichtung aufweist. Jedoch weist insbesondere eine Rohrexpansion bzw. -ausweitung, wie beispielsweise eine Expansion eines Endes eines Rohrs aus Aluminiumlegierung ein Problem einer großen Schwierigkeit beim Formen auf im Vergleich mit einer Rohrkontraktion, bei welcher der Durchmesser eines Rohrs, das zum Verstemmen verwendet wird, verringert ist bzw. wird.

Insbesondere ist es erforderlich, daß die oben beschriebene Rohrverbindung aus einer Aluminiumlegierung eine hohe Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit über die Gesamtheit der Verbindung bzw. des Verbindungsstücks aufweist. Eine Expansion bzw. Aufweitung eines freien Rohrs bzw. einer freien Rohraufweitung ohne Verwendung einer Form, wie beispielsweise einer Metallform oder dgl. kann nicht in praktischem Gebrauch angewendet werden, da ein aufgeweiteter Abschnitt, der durch das elektromagnetische Formverfahren ausgebildet wird, geringe Abmessungsgenauigkeit aufweist. Beim herkömmlichen elektromagnetischen Formen eines Endes eines Rohrs aus Aluminiumlegierung durch eine freie bzw. ungehinderte Rohrexpansion bzw. -aufweitung tritt nämlich ein Defekt bzw. Fehler der Form leicht auf, weil bzw. wenn der Durchmesser des Rohrs aus Aluminiumlegierung zunimmt und die Größe des Flansches, der auszubilden ist, zunimmt bzw. ansteigt. Deshalb kann der Flansch, der eine zufriedenstellende Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit aufweist, nicht ausgebildet werden.

Deshalb wird in Mechanical Engineering Laboratory Report Nr. 150 "Research of Plastic Forming Using Electromagnetic Force" (März 1990, herausgegeben von Mechanical Engineering Laboratory) vorgeschlagen, daß eine Rohraufweitung unter Verwendung einer Form, wie beispielsweise einer Metallform oder dgl. zum integralen Formen eines Flansches mit zufriedenstellender Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit an einem Ende eines Rohrs aus Aluminiumlegierung durch ein elektromagnetisches Formen erforderlich ist. Das elektromagnetische Formungsverfahren des Mechanical Engineering Laboratory Report Nr. 150 wird im Detail unten unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.

Jedoch weist, selbst wenn das Ende des Rohrs aus Aluminiumlegierung durch Verwendung der Form expandiert bzw. aufgeweitet wird, wie dies in Mechanical Engineering Laboratory Report Nr. 150 beschrieben ist, der geformte Flansch nicht eine sehr hohe Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit auf, sogar durch Verwendung einer relativ dünnen Platte von etwa 1 mm Dicke oder eines relativen schmalen Aluminiumlegierungsrohrs, das einen Innendurchmesser von weniger als 50 mm &PHgr; aufweist.

Auch bei der Rohrexpansion des Endes des Aluminiumlegierungsrohrs durch Verwendung der Form kollidiert das Ende des Aluminiumlegierungsrohrs mit der Form durch Expansion, wodurch das Problem eines unvermeidbaren Verringerns der Dicke des geformten Flansches verursacht wird. Dieses Phänomen tendiert dazu zuzunehmen, wie bzw. wenn der Durchmesser des Rohrs aus Aluminiumlegierung und die Größe des geformten Flansches zunehmen. Wenn die Dicke des geformten Flansches abnimmt, verschlechtert sich die Verbindungsfestigkeit bzw. -stärke an der Verbindungsstelle des Rohrs aus Aluminiumlegierung, in welcher der Rand bzw. die Kante des Flansches durch ein Schweißen oder mechanische Mittel verbunden wird. Beim Schweißen verstärkt eine Wärmewirkung bzw. ein thermischer Effekt die Verschlechterung in der Verbindungs- bzw. Verbindungsstellenfestigkeit.

Darüber hinaus können, um die Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit des geformten Flansches zu erfüllen, und eine Verringerung in der Dicke zu unterdrücken, andere Mittel auch in Betracht gezogen werden, in welchen die Form, wie beispielsweise eine Metallform oder dgl. verwendet wird, und ein elektromagnetisches Formen stufenweise durch ein mehrmaliges Entladen einer strombefördernden bzw. -tragenden Spule durchgeführt wird, nicht durch ein einmaliges Entladen. Jedoch wird in diesem Fall die Aluminiumlegierung durch die Wärme erweicht bzw. weich gemacht, die durch wiederholte Verwendungen der strombefördernden Spule erzeugt wird, um das Problem eines Abnehmens der Festigkeit zu verursachen. Auch ist eine mehrmalige Entladung der stromtragenden Spule teuer und verschlechtert die Prozeßeffizienz, und somit kann von diesem Verfahren nicht gesagt werden, daß es praktisch ist. Deshalb wurde in der aktuellen Situation ein elektromagnetisches Verfahren eines Formens bzw. Umformens des oben beschriebenen Flansches am Ende des Rohrs aus Aluminiumlegierung noch nicht in den praktischen Gebrauch umgesetzt.

JP-A-61 063322 offenbart eine Herstellung eines Werkstücks bei hoher Genauigkeit, indem eine Form bzw. Gestalt oder Position eines Magnetflußkondensators bzw. -kondensors gemäß der Deformation bzw. Verformung des Materials ausgewählt wird, aus dem das Werkstück herzustellen ist, wobei eine elektromagnetische Kraft wiederholt auf das Material angewendet wird, aus dem das Werkstück herzustellen ist.

Es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein elektromagnetisches Verfahren, das fähig ist, frei und effizient einen Flansch an einem Ende eines metallischen Glieds bzw. Bauteils zu formen bzw. auszubilden, um eine Form bzw. Gestalt gemäß der Außenoberfläche eines anderen Glieds aufzuweisen, das zu verbinden ist, während die Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit des geformten Flansches verbessert wird und eine Verbindungsfestigkeit gesichert wird, ein verbindendes metallisches Glied bzw. Bauteil und eine Verbindungsstelle bzw. Verbindung zur Verfügung zu stellen.

Dieses Ziel wird durch das Verfahren zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen eines metallischen Glieds bzw. Bauteils gemäß Patentanspruch 1 erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.

Um dieses Ziel zu erreichen liegt das Wesen eines Umformungs- bzw. Formungsverfahrens für ein metallisches Glied bzw. Bauteil der vorliegenden Erfindung in einem elektromagnetischen Formungsverfahren für ein metallisches Glied, umfassend ein Verformieren bzw. Deformieren eines Endes eines metallischen Glieds bzw. Bauteils durch ein elektromagnetisches Formen, Pressen bzw. Drücken der äußeren bzw. Außenoberfläche des deformierten Endes auf die Oberfläche einer Form, um einen Flansch, der eine vorbestimmte Form aufweist, an dem Ende des metallischen Glieds auszubilden, und zur selben Zeit Kalthärten bzw. Kaltverfestigen des Flansches, wobei

die elektrische Energie, die an nur einem Zeitpunkt eines elektromagnetischen Umformens eingebracht wird, 8 kJ oder mehr ist, und

die eingebrachte elektrische Energie ausreichend ist, um plastisch das metallische Glied zu deformieren, das auf Raumtemperatur gehalten wird.

In der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise ein Ende eines metallischen rohrförmigen Glieds durch ein elektromagnetisches Formen bzw. Umformen unter Verwendung der Form expandiert bzw. erweitert (aufgeweitet). Das Prinzip des Verfahrens ist im Grunde das gleiche wie jenes des Verfahrens, das in Mechanical Engineering Laboratory Report Nr. 150 beschrieben ist.

Bei der Rohrexpansion bzw. -ausdehnung bzw. -aufweitung wird die Dicke des am Ende des metallischen Glieds bzw. Bauteils geformten Flansches unweigerlich verringert. Jedoch weicht die vorliegende Erfindung stark von dem in Mechanical Engineering Laboratory Report Nr. 150 beschriebenen Verfahren insofern ab, als der Flansch kältegehärtet bzw. kaltverfestigt wird, um die Festigkeit während einer Reihe bzw. Serie von elektromagnetischen Formungsschritten eines Deformierens des Endes des metallischen Glieds und Pressens der Außenoberfläche des deformierten Endes auf die Oberfläche der Form zu erhöhen, wodurch hinsichtlich einer Verringerung in der Festigkeit aufgrund einer Verringerung in der Dicke des Flansches kompensiert wird und die Verbindungsfestigkeit gesichert wird.

Deshalb hat die vorliegende Erfindung die Wirkung bzw. den Effekt eines Formens des Flansches, der die Außenoberflächenform übereinstimmend mit bzw. entsprechend der Außenoberflächenform eines anderen Glieds aufweist, das am Ende des metallischen Glieds durch ein elektromagnetisches Formen bzw. Umformen zu verbinden ist, um die Dimensions- bzw. Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit zu verbessern und die Verbindungsfestigkeit bzw. -stärke zu sichern.

Außerdem ist die vorliegende Erfindung fähig, den Flansch durch nur einmaliges elektromagnetisches Umformen, enthaltend Kalthärten bzw. Kaltverfestigen bzw. Kaltbearbeiten vollständig umzuformen, und hat so die Wirkung eines effizienten Umformens des Flansches.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Zeichnung, die das Prinzip einer Rohrexpansion bzw. -ausdehnung (Aufweitung) eines Rohrendes durch ein elektromagnetisches Umformen bzw. Formen unter Verwendung einer Form gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert;

2A und 2B sind eine perspektivische Ansicht bzw. eine Vorderansicht, wobei jede ein Beispiel eines Rohrs aus Aluminiumlegierung zeigt, das einen Flansch aufweist, der an einem Ende gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umgeformt ist;

3A und 3B sind perspektivische Ansichten, die andere Beispiele einer Form bzw. Gestalt eines geschnittenen bzw. Schnittendes eines metallischen Glieds bzw. Bauteils zeigen;

4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Form zeigt, die in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Leiterelementdraht einer strombefördernden bzw. -tragenden Spule zeigt, die in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die den in 5 gezeigten Hauptabschnitt zeigt;

7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Formungszustand in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Formungszustand in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Formungszustand in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

10A, 10B und 10C sind eine perspektivische Ansicht, eine Seitenansicht bzw. eine Vorderansicht, wobei jede ein Beispiel einer Rohrverbindung aus Aluminiumlegierung zeigt, die in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umgeformt ist bzw. wird;

11A, 11B und 11C sind perspektivische Ansichten, die Beispiele eines Flansches eines Rohrs einer Aluminiumlegierung zeigen, welches durch die vorliegende Erfindung umgeformt werden kann;

12A und 12B sind perspektivische Ansichten, die Beispiele einer Verbindung eines Rohrs aus Aluminiumlegierung zeigen, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umgeformt ist bzw. wird; und

13 ist eine Querschnittsansicht, die einen Fall zeigt, in welchem das Ende einer Platte aus Aluminiumlegierung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebogen ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten im Detail beschrieben.

(Verbindendes metallisches Glied)

In der vorliegenden Erfindung bedeutet ein verbindendes metallisches Glied bzw. Bauteil ein Glied bzw. Bauteil, das an ein anderes Glied durch irgendeines von verschiedenen Mitteln durch einen Flansch zu verbinden ist, der am Ende eines der Glieder ausgebildet bzw. umgeformt ist, um eine Verbindung bzw. Verbindungsstelle oder dgl. zu formen. Deshalb beinhaltet das verbindende metallische Glied nicht ein metallisches Glied, das nicht mit einem anderen Glied zu verbinden ist.

Da es ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Rohr einer Aluminiumlegierung durch ein elektromagnetisches Formen bzw. Umformen zu expandieren bzw. aufzuweiten, weist das metallische Glied vorzugsweise eine rohrförmige Form auf. Auch besteht das metallische Glied vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung.

(Gegenstands- bzw. Zielmetall)

In der vorliegenden Erfindung wird als ein Metall des metallischen Glieds bzw. Bauteils, das einem elektromagnetischen Formen bzw. Umformen zu unterwerfen ist, ein Glied aus einer Aluminiumlegierung oder ein Glied aus Kupfer oder einer Kupferlegierung verwendet, welches für ein elektromagnetisches Formen bzw. Umformen geeignet ist, welches eine hohe Leitfähigkeit aufweist und welches leicht einen Wirbelstrom verursacht, der für ein elektromagnetisches Formen bzw. Umformen erforderlich ist. Andererseits kann ein verarbeitungsresistentes Glied, das aus Stahl, rostfreiem Stahl, Titan oder dgl. besteht, welches eine niedrige Leitfähigkeit aufweist, welches weniger Wirbelstrom verursacht, und welches nicht zum elektromagnetischen Umformen geeignet ist, nicht direkt einem elektromagnetischen Umformen unterworfen werden. Deshalb ist in der vorliegenden Erfindung das verarbeitungsresistente Glied von irgendeinem dieser Metalle nicht direkt im Bereich eines elektromagnetischen Umformens enthalten.

Jedoch kann das Aluminiumlegierungsglied oder Kupfer- oder Kupferlegierungsglied an der Seite der elektromagnetischen Spule des verarbeitungsresistenten Glieds angeordnet sein, das aus Stahl, rostfreiem Stahl, Titan oder dgl. besteht, so daß das verarbeitungsresistente Glied durch ein elektromagnetisches Umformen (Deformation) des Aluminiumlegierungsglieds oder Kupfer- oder Kupferlegierungsglieds deformiert bzw. verformt werden kann, das an der Seite der elektromagnetischen Spule angeordnet ist, um indirekt das verarbeitungsresistente Glied zu formen. In diesem Fall wird das Aluminiumlegierungsglied oder Kupfer- oder Kupferlegierungsglied als ein "Treiber" bezeichnet. Deshalb umfaßt bzw. beinhaltet die vorliegende Erfindung ein Formen bzw. Umformen des verarbeitungsresistenten Glieds durch Verwendung des Treibers.

(Form bzw. Gestalt eines anwendbaren bzw. geeigneten Glieds)

In der vorliegenden Erfindung ist die Form bzw. Gestalt des metallischen Glieds nicht beschränkt. Mit anderen Worten, ein Formen bzw. Umformen ist grundsätzlich ungeachtet der Form des Glieds möglich. Jedoch wird die vorliegende Erfindung hauptsächlich auf Glieder angewendet, die Formen, wie beispielsweise eine Platte, ein Rohr, und dgl. aufweisen. Wie oben beschrieben, ist es das primäre Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Rohr einer Aluminiumlegierung durch ein elektromagnetisches Formen bzw. Umformen zu expandieren bzw. aufzuweiten. Jedoch kann ein Glied, das eine Form anders als ein Rohr aufweist, mittels der vorliegenden Erfindung geformt bzw. umgeformt werden, und weist das gleiche Problem auf wie jenes eines rohrförmigen Glieds. Auch kann ein Glied, das die Form einer Platte, eines Rohrs oder dgl. aufweist, und aus einem Metall verschieden von einer Aluminiumlegierung besteht, beispielsweise Kupfer, das eine hohe Leitfähigkeit aufweist und leicht einen Wirbelstrom verursacht, der zum elektromagnetischen Umformen erforderlich ist, mittels der vorliegenden Erfindung umgeformt werden, und weist das gleiche Problem auf wie jenes einer Aluminiumlegierung.

(Rohrförmiges Glied)

In einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung enthält das rohrförmige Glied Hohlformmaterialien, die geschlossene Querschnittsformen aufweisen, wie beispielsweise einen Kreis, eine Ellipse, andere undefinierte kreisförmige Formen, und dgl., und Formmaterialien, die offene Querschnittsformen aufweisen, wie beispielsweise eine C-artige Form, eine U-artige Form, und dgl. Diese Formmaterialien (Querschnitte) müssen nicht durch Extrusion oder dgl. integral bzw. einstückig gebildet sein, und diese Materialien können ein geschweißtes Rohr enthalten, das durch ein Schweißen einer geformten Platte gebildet wird. Das Plattenglied und das rohrförmige Glied verschieden von dem Rohr können mittels der vorliegenden Erfindung geformt werden, und weisen das gleiche Problem mit einer Verbindung wie jenes des Rohrs auf.

Die Expansion bzw. Aufweitung des Endes des Aluminiumlegierungsrohrs wird unten im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Wie oben beschrieben, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt.

1 zeigt schematisch das Prinzip einer Expansion (Aufweitung) eines Rohrendes, in welches ein Flansch integral an einem Ende eines Aluminiumlegierungsrohrs durch eine Expansion bzw. Ausdehnung des Rohrendes des Aluminiumlegierungsrohrs unter Verwendung eines elektromagnetischen Formens bzw. Umformens geformt bzw, umgeformt ist bzw. wird. In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Aluminiumlegierungsrohr, das vertikal so angeordnet ist, daß das untere Ende am Boden fixiert ist; Bezugszeichen 1a ein Rohrende, das zu expandieren bzw. auszudehnen ist; Bezugszeichen 4 eine trichterartige umformende bzw. Formungsoberfläche, die sich nach außen erweitert und in einer Form 3 zum Formen des Flansches vorgesehen ist; Bezugszeichen 2 einen trichterartigen Flansch, der zu formen bzw. umzuformen ist; Bezugszeichen 5 eine strombefördernde bzw. -tragende Spule; und Bezugszeichen 11 einen Impulsstromgenerator.

In 1 umfaßt die Form 3 ein Durchtritts- bzw. Durchgangsloch 6, das einen größeren Durchmesser als jenes des Aluminiumlegierungsrohrs 1 aufweist, so daß das Aluminiumlegierungsrohr 1 in das Durchgangsloch 6 in der Richtung nach oben in der Zeichnung eingesetzt ist bzw. wird. In diesem Fall ragt das Rohrende 1a, das zu expandieren bzw. aufzuweiten ist, in die trichterartige Formungsoberfläche 4 um eine Länge vor, die der Größe des Flansches 2 entspricht, der zu formen bzw. umzuformen ist. Dann wird die strombefördernde Spule 5 in das Aluminiumlegierungsrohr 1 vom Rohrende 1a (dem oberen Abschnitt der Zeichnung) eingesetzt. Die Länge der Einsetzung der strombefördernden Spule 5 in das Rohr entspricht auch einer Länge des Rohrs entsprechend der Größe des Flansches 2, der zu formen bzw. umzuformen ist.

Dann wird die elektrische Energie, die bei einer hohen Spannung im Impulsstromgenerator 11 gespeichert ist, an die strombefördernde Spule 5 in einem Moment bzw. Augenblick geliefert, um einen Wirbelstrom am Rohrende 1a zu erzeugen bzw. zu generieren und ein starkes Magnetfeld am Rohrende 1a für eine sehr kurze Zeit auszubilden. Als eine Folge wird das Rohrende 1a, das im Magnetfeld plaziert ist, einer starken ausdehnenden Kraft aufgrund der Abstoßungskraft des Magnetfelds unterworfen, um bei einer hohen Geschwindigkeit plastisch deformiert zu werden, wodurch es in der Umfangsrichtung aufgeweitet wird, wie dies durch Pfeile in 1 gezeigt ist. Das expandierte bzw. ausgedehnte Rohrende 1a wird auf die trichterartige Formungsoberfläche 4 durch eine starke Kraft gedrückt bzw. gepreßt, um den trichterartigen Flansch 2 am Ende des Aluminiumlegierungsrohrs 1 zu formen bzw. umzuformen. Eine Reihe der elektromagnetischen Formungsschritte wird in einem Moment bei einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit von mehreren hundert m/s oder mehr durchgeführt.

Bei diesem elektromagnetischen Formen ist eine große impulsive bzw. momentan wirkende Kraft erforderlich, die die elastische Grenze des metallischen Glieds übersteigt, um dem metallischen Glied eine plastische Hochgeschwindigkeits-Deformation zu verleihen. Deshalb wird der Impuls-Hochstromgenerator 11, der einen Kondensator zur Steuerung bzw. Regelung der elektromagnetischen Kraft verwendet, die zum Arbeiten bzw. Funktionieren erforderlich ist, indem die Menge der elektrischen Energie (Menge an elektrischer Energie, die an die Spule eingebracht wird) gesteuert bzw. geregelt wird, die im Kondensator gespeichert ist. Um die Menge der elektrischen Energie zu erhöhen, die zu einem Zeitpunkt eingebracht wird, kann die Kapazität des Kondensators um eine erforderliche Menge erhöht werden. Durch Verwenden des Impuls-Hochstromgenerators 11 kann die elektrische Energie in einem Moment bzw. Augenblick zugeführt werden, und somit kann eine große stoßartige bzw. momentan wirkende Kraft auf das metallische Glied angewendet bzw. aufgebracht werden.

Die Entladungsbedingung der strombefördernden Spule 5 wird bzw. ist so ausgewählt, um den Flansch 2 umzuformen, der eine zufriedenstellende Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit durch eine Reihe bzw. Serie der elektromagnetischen Formungsschritte aufweist, umfassend ein Expandieren bzw. Ausdehnen des Rohrendes und Pressen der Oberfläche des expandierten bzw. auf geweiteten Rohrendes auf die Formoberfläche. Die Entladungsbedingung bzw. der Entladungszustand der strombefördernden Spule 5 ist auch so ausgewählt, um einen Abschnitt, enthaltend den Flansch 2 durch eine Reihe der elektromagnetischen Formungsschritte kalt zu härten bzw. kalt zu verfestigen, umfassend ein Expandieren des Rohrendes und Pressen der Oberfläche des expandierten Rohrendes auf die Formoberfläche. Ein Kalthärten bzw. Kaltverfestigen zum Kompensieren hinsichtlich einer Verringerung in der Dicke kann nicht realisiert bzw. verwirklicht werden, wenn nicht der unten beschriebene Entladungszustand und ein Pressen auf die Formoberfläche vorliegen.

Die Menge bzw. das Ausmaß an Kalthärten bzw. Kaltverfestigen zum Kompensieren hinsichtlich einer Verringerung in der Dicke hängt von einer Verringerung in der Dicke, Materialeigenschaften oder Formungsbedingungen, wie beispielsweise der Menge an eingebrachter elektrischer Energie ab. Wenn eine elektrische Energie von 8 kJ oder mehr zum Expandieren des Rohrendes des Aluminiumlegierungsrohrs zugeführt wird, ist eine Verringerung bzw. Reduktion in der Dicke durch einmaliges elektromagnetisches Formen bzw. Umformen im Bereich von etwa 5 bis 20 %. In diesem Fall müssen die 0,2 % Fließ- bzw. Dehngrenze und Härte um 60 % oder mehr bzw. 25 % oder mehr verbessert werden, basierend auf jenen eines Rohrs vor einem Umformen.

Wenn das Rohrende des Aluminiumlegierungsrohrs, das eine relativ große Dicke oder einen großen Bohrungsdurchmesser aufweist, durch das elektromagnetische Umformen der vorliegenden Erfindung expandiert wird, wird die Menge der zugeführten elektrischen Energie vorzugsweise auf 8 kJ oder mehr bei einmaligem elektromagnetischem Formen geregelt bzw. gesteuert, in welchem das Rohrende des metallischen Glieds bei Raumtemperatur expandiert bzw. aufgeweitet wird, und die Außenoberfläche des expandierten Rohrendes wird auf die Formoberfläche gepreßt, um den Flansch, der eine vorbestimmte Form bzw. Gestalt aufweist, am Ende des metallischen Glieds umzuformen, und um gleichzeitig den Flansch kalt zu verfestigen.

Mit der elektrischen Energie von weniger als 8 kJ kann, selbst wenn die elektrische Energie geteilt bzw. unterteilt und mehrere Male zu dem rohrförmigen metallischen Glied, wie beispielsweise dem Aluminiumlegierungsrohr zugeführt wird (der elektromagnetische Formungs- bzw. Umformungsschritt), das eine relativ große Dicke oder einen großen Bohrungsdurchmesser aufweist, ein Flansch, der eine zufriedenstellende Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit aufweist, am Ende des metallischen Glieds nicht geformt bzw. umgeformt werden, weil die elektrische Energie, die der den Strom befördernden bzw. tragenden Spule zu einem Zeitpunkt zugeführt wird, klein ist. Auch eine Verringerung in der Festigkeit aufgrund einer Verringerung in der Dicke des Flansches kann nicht durch ein Kalthärten bzw. Kaltverfestigen eines Abschnitts, enthaltend den umgeformten Flansch kompensiert werden.

Zum Beispiel kann mit der elektrischen Energie von weniger als 8 kJ das elektromagnetische Umformen der vorliegenden Erfindung nicht für ein metallisches Glied aus einer Aluminiumlegierung oder Kupfer erzielt werden, wie beispielsweise ein Rohr, das einen Innendurchmesser von bis zu 50 mm &PHgr; oder mehr aufweist, der für Konstruktionsmaterialien notwendig ist, oder eine große Platte, die eine Länge (Breite) von 50 mm oder mehr und eine Wanddicke (Plattendicke) von 3 mm oder mehr aufweist, die für Konstruktionsmaterialien notwendig sind. Mit anderen Worten, das elektromagnetische Formen kann nicht zum Umformen eines Flansches durchgeführt werden, der eine zufriedenstellende Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit aufweist, und zum Kompensieren hinsichtlich einer Verringerung in der Festigkeit aufgrund einer Verringerung in der Dicke des Flansches durch ein Kaltverfestigen eines Abschnitts, enthaltend den Flansch, wodurch auch versagt wird, die Verbindungsfestigkeit zu sichern.

Für das rohrförmige Glied aus Aluminiumlegierung, das einen großen Innendurchmesser von 50 mm &PHgr; oder mehr aufweist, variiert die Menge der notwendigen zugeführten elektrischen Energie etwas mit der Dicke. Bei einer Dicke von 3 mm ist die Menge der notwendigen zugeführten elektrischen Energie ungefähr 8 bis 15 kJ abhängig vom Typ der verwendeten Aluminiumlegierung und des thermischen Vergütens (Wärmebehandlung). Bei einer Dicke von 5 mm ist die Menge der notwendigen zugeführten elektrischen Energie ungefähr 13 bis 40 kJ, und bei einer Dicke von 8 mm oder weniger ist die Menge der notwendigen zugeführten elektrischen Energie ungefähr 45 bis 80 kJ. Jedoch ist eine größere Menge an zugeführter elektrischer Energie für 7000-Serie Aluminiumlegierungen erforderlich, die die höchste Festigkeit aufweisen. Zum Beispiel ist bei einer Dicke von 3 mm die notwendige elektrische Energie ungefähr 40 kJ, ist bei einer Dicke von 5 mm die notwendige elektrische Energie ungefähr 60 kJ, und ist bei einer Dicke von 8 mm oder weniger die notwendige eingebrachte elektrische Energie etwa 100 kJ.

Von diesem Gesichtspunkt ist eine Schwierigkeit beim Rohrexpandieren durch ein herkömmliches elektromagnetisches Formen bzw. Umformen unter Verwendung der Form, die in Mechanical Engineering Laboratory Report Nr. 150 beschrieben ist, aufgrund der Tatsache, daß die zu einer Zeit eingebrachte elektrische Energie auf einem Niveau von so niedrig wie etwa 3,2 kJ aufgrund einer Begrenzung der strombefördernden Spule ist.

In der vorliegenden Erfindung wird eine Reihe bzw. Serie der elektromagnetischen Formungs- bzw. Umformungsschritte vorzugsweise für das metallische Glied bei einer Normaltemperatur durchgeführt (elektromagnetisches Formen bzw. Umformen bei einer normalen bzw. Normaltemperatur), um ein Weichmachen bzw. Erweichen des geformten metallischen Glieds zu verhindern und das Kalthärten bzw. Kaltverfestigen zu fördern bzw. zu unterstützen. Jedoch beinhaltet die Normaltemperatur Raumtemperatur, und ein Temperaturanstieg, ohne Erweichen zu verursachen, ist erlaubt.

Andererseits enthalten bevorzugte Bedingungen bzw. Zustände des metallischen Glieds, das zu formen ist, die Leitfähigkeit und die Querschnittsform eines Abschnitts, der zu formen bzw. umzuformen ist. In der vorliegenden Erfindung ist das metallische Glied, das eine Querschnittsform ohne eine Ecke mit kleinem Durchmesser, wie beispielsweise eine rechteckige oder prismatische bzw. Prismenform aufweist, bevorzugt. Wenn das metallische Glied, das zu formen ist, eine Ecke mit einem kleinen Eckwinkel (R) aufweist, überlappen beide Seiten der expandierten bzw. ausgedehnten Ecke miteinander, um eine Kollision bzw. ein Zusammenstoßen miteinander zu verursachen, und wodurch leicht Falten im Flansch erzeugt werden und möglicherweise ein Riß von den Falten entwickelt wird. Deshalb ist das rohrförmige Glied vorzugsweise ein hohles bzw. Hohlmaterial, das eine geschlossene Querschnittsform aufweist, wie beispielsweise ein Kreis, eine Ellipse, einen anderen nicht definierten Kreis ohne eine Ecke mit kleinem Winkel, oder dgl. oder ein Material, das eine offene Querschnittsform aufweist, wie beispielsweise eine C-artige Form, eine U-artige Form oder dgl. Mit anderen Worten, es gibt keine Beschränkungsbedingung der Querschnittsform des metallischen Glieds, das zu formen ist, ausgenommen die Abwesenheit der Ecke mit kleinem Durchmesser, und somit weist die vorliegende Erfindung den Vorteil einer Freiheit auf, daß ein Glied, das irgendeine Querschnittsform aufweist, durch ein Pressen auf der Formungsoberfläche der Form korrigiert werden kann, um einen Flansch zu formen bzw. umzuformen, der eine gewünschte Form aufweist.

Außerdem entspricht die Form des geschnittenen bzw. Schnittendes des metallischen Glieds, welches in den Flansch umgeformt wird, der Form des Flansches. Um einen derartigen Flansch zu formen bzw. umzuformen, wie dies in 1 oder 11A, 11B oder 11C gezeigt ist, entspricht nämlich die Form des Schnittendes des metallischen Glieds der Form des Flansches. Andererseits wird, um einen derartigen schiefen Flansch (geneigt von der vertikalen Richtung in 2) umzuformen, wie dies in 2 gezeigt ist, das Schnittende eines metallischen Glieds in ein derartiges schiefes Schnittende (geneigt von der vertikalen Richtung in der Zeichnung) geformt, wie dies in einer perspektivischen Ansicht von 3A oder 3B gezeigt ist.

Es wird nun eine Beschreibung eines Verfahrens eines tatsächlichen Formens bzw. Umformens des Flansches 2 gemacht, der eine derartige sattelartige gekrümmte Oberfläche, wie dies in 2 gezeigt ist, am Rohrende 1a des Aluminiumlegierungsrohrs 1 aufweist. Der Flansch 2 weist eine Form auf, die mit der Form der Außenoberfläche eines anderen metallischen Glieds übereinstimmt, das mit dem Aluminiumlegierungsrohr 1 als ein metallisches Glied zu verbinden ist.

2A und 2B sind eine perspektivische Ansicht bzw. eine Vorderansicht, wobei jede einen Zustand zeigt, in welchem der Flansch 2 nur am Rohrende 1a des Aluminiumlegierungsrohrs 1 geformt bzw. ausgebildet wird. Der Flansch 2 kann am anderen Rohrende 1b des Aluminiumlegierungsrohrs 1 umgeformt werden, um die Flansche an beiden Enden des Aluminiumlegierungsrohrs 1 bereitzustellen.

Der in 2 gezeigte Flansch 2 weist eine Form auf, die eine sattelartige gekrümmte Oberfläche aufweist, umfassend lange Teile 2a in der Längsrichtung der Zeichnung, und kurze Teile 2b in der Querrichtung der Zeichnung. Der Flansch 2, der eine derartige sattelartige gekrümmte Oberfläche aufweist, ist optimal zum Verbinden beider Rohre vom Gesichtspunkt, daß der Flansch 2 in die Form der Außenoberfläche eines anderen metallischen rohrförmigen Glieds eingepaßt werden kann, das zu verbinden ist, wie dies in 10 gezeigt ist, die unten beschrieben ist, und eine Verbindung zwischen beiden Rohren kann einfach ausgebildet werden. Die Richtungen der langen Teile 2a und der kurzen Teile 2b und die Form der gekrümmten Oberfläche können geeignet gemäß beispielsweise der Richtung der Beanspruchung bzw. Belastung, die auf die Verbindungsstelle angewendet wird, oder den ausgewählten Verbindungsmitteln ausgewählt werden.

Neben dem Flansch 2, der die sattelartige gekrümmte Oberfläche aufweist, welche selbstverständlich bisher nicht geformt worden ist, können Flansche, die jeweils eine einfache flache Form oder eine flache Oberfläche aufweisen, beispielsweise die Flansche, die in 1 und 11A, 11B und 11C gezeigt sind, welche verschiedene Neigungswinkel aufweisen, geformt werden. Mit anderen Worten, kann in der vorliegenden Erfindung die Form des Flansches frei gemäß der Form der Außenoberfläche des anderen Glieds ausgewählt werden, das mit dem Flansch zu verbinden ist. Von diesem Gesichtspunkt ist die Flanschoberfläche nicht notwendigerweise eine flache Oberfläche, und falls erforderlich, können geprägte Unregelmäßigkeiten, vertiefte Rillen, vorragende Streifen oder dgl. am Flansch vorgesehen sein, um dem Flansch eine Formsteifigkeit zu verleihen. Durch ein Bereitstellen von Unregelmäßigkeiten an der Umformungsoberfläche der Form entsprechend diesen Unregelmäßigkeiten können die Unregelmäßigkeiten gleichzeitig wie das elektromagnetische Formen bzw. Umformen geformt werden.

4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Form zeigt, die tatsächlich zum Formen bzw. Umformen des in 2 gezeigten Flansches 2 am Rohrende 1a des Aluminiumlegierungsrohrs 1 verwendet wird. In 4 ist die Form 3 in (vier Teile) zwei obere Teile 3a und 3b und untere Teile 3c und 3d geteilt, nicht der in 1 gezeigte integrale bzw. einstückige Typ. Beim Einstellen bzw. Anordnen des Aluminiumlegierungsrohrs 1 in der Form 3 wird das Aluminiumlegierungsrohr 1 an einem Abschnitt entsprechend dem Durchgangsloch 6 im Zustand angeordnet, in welchem die Form 3 in vier Teile getrennt ist, enthaltend die oberen Teile 3a und 3b und die unteren Teile 3c und 3d, und dann werden die oberen Teile 3a und 3b und die unteren Teile 3c und 3d zusammen kombiniert, um das Aluminiumlegierungsrohr 1 einzustellen. Die Formungsoberfläche 4 der Form 3 weist die sattelartige Form entsprechend der Form der (inneren) Oberfläche des in 2 gezeigten Flansches 2 auf.

Mit der in 1 gezeigten Form 3 vom integralen Typ ist die Richtung einer Einsetzung des rohrförmigen Glieds in die Form beschränkt, um eine Be- bzw. Verarbeitbarkeit zu verschlechtern, und in einigen Fällen kann das rohrförmige Glied nicht von der Form nach einem Formen bzw. Umformen gemäß den ausdehnenden bzw. Aufweitungsbedingungen für das rohrförmige Glied und den Bedingungen zum Pressen auf die Formungsoberfläche der Form getrennt werden. Andererseits kann die Form, die vier Teile oder zwei Teile (Hälften) umfaßt, ein Einstellen bzw. Setzen des rohrförmigen Glieds in der Form erleichtern, und erlaubt, daß das rohrförmige Glied leicht von der Form nach einem Formen unabhängig von den ausdehnenden Bedingungen für das rohrförmige Glied und den Bedingungen zum Pressen auf die Formungsoberfläche der Form getrennt wird.

Ein elektromagnetisches Formen wurde für das Aluminiumlegierungsrohr 1 durchgeführt, das das schiefe geschnittene Ende aufweist, das in 3A gezeigt ist, indem die in 4 gezeigte Form und die in 5 und 6 gezeigte strombefördernde Spule verwendet wird, wie dies unten beschrieben ist.

Das 5000-Serie Aluminiumlegierungsrohr 1 unter JIS Standards, das zu formen bzw. umzuformen ist (ein extrudiertes Rohr, das geglüht bzw. angelassen und dann gekühlt wird, das eine 0,2 % Dehngrenze von 115 MPa und eine Härte von 70 HV aufweist) hatte einen Außendurchmesser von 70 mm &PHgr; (einen Innendurchmesser von 63 mm &PHgr; und eine Wanddicke von 3,5 mm). Andererseits hatte das Durchgangsloch 6 der Form 3 einen Durchmesser von 72 mm &PHgr; (einen Spielraum von 2 mm zwischen der Form und dem Rohr) größer als der Außendurchmesser des Aluminiumlegierungsrohrs 1. Der Flansch, der zu formen war, hatte die gleiche sattelartige Form wie jener des in 2 gezeigten Flansches 2, in welchem die Flanschhöhe (Länge) auf 30 mm eingestellt war, die Gesamtlänge der langen Teile 2a der sattelartigen Form auf 140 mm eingestellt war, und die Krümmung der langen Teile 2a auf 40 mm eingestellt war, die Gesamtlänge der kurzen Teile 2b auf 75 mm eingestellt war, und die Krümmung der kurzen Teile 2b auf 40 mm eingestellt war.

Zuerst wurde, wie in einer perspektivischen Ansicht von 7 gezeigt, das Aluminiumlegierungsrohr 1 in das Durchgangsloch 6 der geteilten, horizontal angeordneten Form 3 gesetzt, wie dies oben beschrieben ist. In diesem Schritt wurde das Rohrende 1a, das auszudehnen bzw. aufzuweiten war, in die Formungsoberfläche 4 der Form 3 um eine Länge von 5 bis 30 mm entsprechend der Größe des Flansches vorragen gelassen, der zu formen bzw. umzuformen war.

Dann wurde, wie in einer perspektivischen Ansicht von 8 gezeigt, die strombefördernde Spule 5 in das Aluminiumlegierungsrohr 1 vom Rohrende 1a eingesetzt (der linken Seite der Zeichnung). Die Länge der Einsetzung der strombefördernden Spule 5 in das Rohr 1 wurde auch auf eine Länge entsprechend der Größe des Flansches 2 eingestellt, der zu formen bzw. umzuformen war. Dann wurden 30 kJ (600 &mgr;F, 10kV) an elektrischer Energie, die bei einer hohen Spannung im Impulsstromgenerator gespeichert war, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, auf die strombefördernde Spule 5 in einem Moment eingebracht, um ein starkes Magnetfeld am Rohrende 1a für eine sehr kurze Zeit auszubilden, wodurch das Rohrende 1a in der Umfangsrichtung ausgedehnt wird, wie dies durch Pfeile in 8 gezeigt ist.

Dann wurde, wie in einer perspektivischen Ansicht von 9 gezeigt, das ausgedehnte Rohrende 1a auf die sattelartige Formungsoberfläche 4 durch eine starke Kraft gepreßt, um den Flansch 2 (der die langen Teile 2a und die kurzen Teile 2b aufweist), der in 2 gezeigt ist, am Ende des Aluminiumlegierungsrohrs 1 auszubilden.

In dieser Ausführungsform wurde ein elektromagnetisches Umformen für das Aluminiumlegierungsrohr durchgeführt, das horizontal (im wesentlichen horizontal) angeordnet war. Auch beim elektromagnetischen Umformen wurde das andere Ende 1b des rohrförmigen Glieds (Aluminiumlegierungsrohrs 1) durch eine Druck- bzw. Preßeinrichtungsplatte (anstoßende Platte) 11 fixiert. Beim horizontalen elektromagnetischen Umformen wird eine Last in der axialen Richtung durch eine elektromagnetische Kraft angewandt bzw. angelegt, und somit wird die Position des Aluminiumlegierungsrohrs 1 möglicherweise (in der Richtung nach rechts in der Zeichnung) abgelenkt, um die Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit des Flansches nachteilig zu beeinflussen. Deshalb wird beim horizontalen elektromagnetischen Umformen das Aluminiumlegierungsrohr 1 vorzugsweise positioniert oder fixiert. Neben der Druckeinrichtungsplatte 11 kann ein bekanntes Verfahren, wie beispielsweise ein Klemmen des Rohrs, ein Rändern der Rohrkontaktoberfläche der Form, oder dgl. geeigneterweise als das fixierende Verfahren verwendet werden. Beim vertikalen elektromagnetischen Umformen, das in 1 gezeigt ist, ist bzw. wird das untere Ende des Aluminiumlegierungsrohrs an einer Basis oder dem Boden fixiert.

Das horizontale elektromagnetische Umformen des Aluminiumlegierungsrohrs 1 weist eine höhere Be- bzw. Verarbeitbarkeit auf als jene des vertikalen (im wesentlichen vertikalen) elektromagnetischen Formens des Aluminiumlegierungsrohrs 1, wie dies in 1 gezeigt ist, und ist somit zum kontinuierlichen elektromagnetischen Umformen einer Mehrzahl von Aluminiumlegierungsrohren 1 geeignet, die zu formen bzw. umzuformen sind. Beim vertikalen elektromagnetischen Umformen des Aluminiumlegierungsrohrs 1, das in 1 gezeigt ist, ist die Länge des Rohrs durch das Problem einer Abstützung beschränkt, während beim horizontalen elektromagnetischen Formen die Länge des Aluminiumlegierungsrohrs 1 weiter erhöht werden kann.

Nach dem Formen bzw. Umformen wurde ein im wesentlichen parallel aufgeweiteter Abschnitt 13 an der Rückseite des geformten bzw. umgeformten Flansches 2 des Aluminiumlegierungsrohrs 1 in der Längsrichtung ausgebildet, wie dies in einer perspektivischen Ansicht von 12A gezeigt ist. Der aufgeweitete Abschnitt 13 wies einen Außendurchmesser von 76 mm und eine Länge von 100 mm auf. Der in 12A gezeigte, im wesentlichen parallel aufgeweitete Abschnitt 13 oder der in einer perspektivischen Ansicht von 12B gezeigte, verjüngte aufgeweitete Abschnitt 14 können einfach durch ein Steuern bzw. Regeln des Freiraums bzw. Zwischenraums zwischen dem Durchgangsloch 6 (Außenoberfläche) der Form und dem Außendurchmesser des Aluminiumlegierungsrohrs 1 bereitgestellt werden.

Außerdem kann der aufgeweitete Abschnitt kaltgehärtet bzw. kaltverfestigt werden, während gleichzeitig der aufgeweitete Abschnitt an der Rückseite des Flansches des metallischen Glieds geformt bzw. umgeformt wird, um eine Verringerung in der Festigkeit aufgrund einer Verringerung in der Dicke des Flansches zu kompensieren, wodurch die Verbindungsfestigkeit gesichert wird.

Es wird nämlich mit dem Zwischenraum von Null für den Flanschformungsabschnitt des Rohrendes 1a der aufgeweitete Abschnitt grundsätzlich nicht geformt. Auch wenn der Zwischenraum für den Flanschumformungsabschnitt des Rohrendes 1a vorgesehen ist, um zunehmend in der Längsrichtung des Rohrs zuzunehmen, kann der in 12B gezeigte verjüngte aufgeweitete Abschnitt 14 geformt bzw. ausgebildet werden. Während, wenn der Zwischenraum konstant in der Längsrichtung des Rohrs ist, der in 12A gezeigte, im wesentlichen parallele aufgeweitete Abschnitt 13 geformt werden kann. Der Zwischenraum kann durch Verwenden der Form 3 gesteuert bzw. geregelt werden, die in die oberen Teile 3a und die unteren Teile 3b geteilt ist. Jedoch erfordert die in 1 gezeigte Form vom integralen Typ einen Zwischenraum für ein Einsetzen des Rohrs, und kann somit nicht so gesteuert bzw. geregelt werden, um nicht den aufgeweiteten Abschnitt mit einem Spielraum von Null zu formen.

Als ein Ergebnis einer Oberflächenbeobachtung des sattelartigen Flansches 2, der wie oben beschrieben ausgebildet ist, ist die Oberfläche (Außenoberfläche des Flansches) an der Verbindung mit dem anderen Rohr eine glatt gekrümmte Oberfläche, die für diesen Typ von Verbindungsoberfläche ohne Fehler, Unregelmäßigkeiten und Falten notwendig ist. Auf diese Weise ist das Umformungsverfahren der vorliegenden Erfindung fähig, die Außenoberfläche (Verbindungsoberfläche) des Flansches außerhalb eines Kontakts mit der Form zu insbesondere einer glatten und glänzenden Oberfläche fertig zu bearbeiten, und somit kann das Umformungsverfahren verwendet werden, um ein Plattenmaterial zu formen, beispielsweise ein Kanten- bzw. Randbearbeiten (Säumungsbearbeiten) einer Außenplatte bzw. eines Außenpaneels bzw. -blechs einer Fahrzeugkarosserie bzw. eines Fahrzeugkörpers oder dgl., in welchem die äußere bzw. Außenoberfläche des Flansches nach außen gerichtet ist.

Auch in bezug auf die Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit des Flansches war ein Abmessungsfehler der Flanschhöhe innerhalb des Bereichs von ± 1 mm, ein Fehler der Gesamtlänge der langen Teile 2a der Sattelform war im Bereich von ± 1,5 mm, ein Fehler einer Krümmung der langen Teile 2 war im Bereich von ± 0,3 mm, ein Fehler der Gesamtlänge der kurzen Teile 2b war im Bereich von ± 1,0 mm und ein Fehler einer Krümmung der kurzen Teile 2b war im Bereich von ± 0,25 mm, bezüglich der entworfenen Form des sattelartigen Flansches.

Diese Fehlerniveaus zeigen an, daß die langen Teile 2a und die kurzen Teile 2b des sattelartigen Flansches 2 fein bzw. genau auf die Außenoberfläche des anderen Rohrs 12 ohne irgendeinen Raum angepaßt bzw. eingepaßt sind, wie dies in einer perspektivischen Ansicht von 10A, einer Seitenansicht von 10B und einer Vorderansicht von 10C gezeigt ist, welche den Zustand einer Verbindung bzw. Verbindungsstelle zeigen. Dies bedeutet, daß der Flansch eine exzellente Abmessungsgenauigkeit und Formgenauigkeit als ein Verbindungsglied für ein anderes Rohr aufweist.

Deshalb kann in dieser Ausführungsform das Aluminiumlegierungsrohr 1 an die Form der Außenoberfläche des anderen Rohrs 12 durch den geformten bzw. umgeformten sattelartigen Flansch 2 angepaßt werden, um eine Verbindung zwischen beiden Rohren auszubilden. Dann wird der Umfang des Flansches 2 geschweißt, um den thermischen Effekt auf das Ende (Wurzelabschnitt) des Aluminiumlegierungsrohrs 1 zu verhindern oder zu unterdrücken, welcher die Verbindungsfestigkeit dominiert. Auch können beide Rohre mechanisch miteinander durch den Flansch 2 verbunden werden, und die Verbindungsmittel können frei ausgewählt werden.

Das metallische Glied, das im Formungs- bzw. Umformungsverfahren für das metallische Glied der vorliegenden Erfindung geformt bzw. umgeformt ist, weist den Flansch an seinem Ende durch ein Ausdehnen bzw. Aufweiten und Kalthärten bzw. Kaltverfestigen geformt bzw. umgeformt auf, und ist so als ein verbindendes metallisches Glied optimal, um an ein anderes metallisches Glied durch den Flansch verbunden zu werden.

Beim Gebrauch des verbindenden metallischen Glieds wird der Umfang des Flansches vorzugsweise an das andere metallische Glied durch ein Schweißen verbunden. Auch bei Gebrauch des verbindenden metallischen Glieds wird das verbindende metallische Glied vorzugsweise als eine Verbindung des metallischen Glieds verwendet, um an das andere metallische Glied durch den Flansch verbunden zu werden. Ferner sind beide metallische Glieder vorzugsweise rohrförmig.

Außerdem war die durchschnittliche Dicke des Endes des umgeformten sattelartigen Flansches 2 2,9 mm, und somit wurde die Dicke unvermeidbar um 0,6 mm verringert, wie dies oben beschrieben ist. Andererseits hatte der sattelartige Flansch 2 eine durchschnittliche 0,2 % Dehngrenze in der radialen Richtung von 250 MPa, und eine Härte von 100 HV, und der aufgeweitete Abschnitt 13 wies eine durchschnittliche 0,2 % Dehngrenze in der Längsrichtung von 240 MPa und eine Härte von 90 HV auf. Deshalb wurden die 0,2 % Dehngrenze und Härte um 43 % bzw. 29 % durch ein Kalthärten bzw. Kaltverfestigen im Vergleich mit jenen eines Rohrs vor einem Formen bzw. Umformen verbessert. Die Menge bzw. das Ausmaß eines Kalthärtens ist ausreichend, um eine Verringerung in der Festigkeit aufgrund einer Verringerung in der Dicke des Flansches zu kompensieren und die Verbindungsfestigkeit zu sichern.

Zum Vergleich wurde ein elektromagnetisches Formen bzw. Umformen unter den gleichen Bedingungen wie oben beschrieben durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die eingebrachte elektrische Energie auf 7 kJ, niedriger als 8 kJ verringert wurde. Als eine Folge wurde das Rohrende nicht zu einer pressenden bzw. drückenden Position der Form gekrümmt, wodurch es nicht geschafft wurde, einen sattelartigen Flansch zu formen bzw. auszubilden.

Als die in der vorliegenden Erfindung verwendete Aluminiumlegierung sind die 3000-Serien, 5000-Serien, 6000-Serien und 7000-Serien Aluminiumlegierungen und dgl., welche im allgemeinen für diesen Typ von Konstruktionsmaterial verwendet werden und welche durch AA oder JIS Standards definiert sind, bevorzugt, weil sie sowohl eine hohe Formbarkeit als auch hohe Festigkeit aufweisen. Insbesondere sind Al-Mg-System 5000-Serien Aluminiumlegierungen vom Standpunkt einer großen Menge an Kalthärten beim elektromagnetischen Umformen und hoher Formbarkeit bevorzugt. Auch sind Al-Mg-Si-System 6000-Serien Aluminiumlegierungen vom Standpunkt einer künstlichen Altershärtbarkeit bei erhöhter Temperatur (Back- bzw. Brennhärtbarkeit), Leichtigkeit eines Formens mit niedriger Streck- bzw. Dehngrenze und der Fähigkeit bevorzugt, die Dehngrenze durch ein künstliches Altershärten bei erhöhter Temperatur zu erhöhen. Selbstverständlich können andere Aluminiumlegierungen einem elektromagnetischen Formen bzw. Umformen unterworfen werden, und die Aluminiumlegierung kann gemäß der Anwendung und den erforderlichen Eigenschaften ausgewählt werden.

Obwohl die Verwendung des Aluminiumlegierungsrohrs oben beschrieben wird, können Glieder bzw. Bauteile, die andere Formen aufweisen, wie beispielsweise eine Aluminiumlegierungsplatte und dgl., gestreckte Materialien, wie beispielsweise ein extrudiertes Material, ein gewalztes Material, ein geschmiedetes Material, und dgl. oder ein Gußmaterial verwendet werden. Außerdem kann ein anderes Kupfer- oder Kupferlegierungsglied einem elektromagnetischen Formen bzw. Umformen unter modifizierten Design- bzw. Auslegungsbedingungen angewendet werden, in welchen die Form bzw. Gestalt der Form geändert ist, oder unter den gleichen Bedingungen wie jenen für das Aluminiumlegierungsrohr.

Ein bevorzugtes Beispiel der strombefördernden bzw. -tragenden Spule, die in der Ausführungsform verwendet wird, wird unten beschrieben. 5 ist eine Querschnittsansicht, die ein bevorzugtes Beispiel der in der Ausführungsform verwendeten strombefördernden Spule zeigt. 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts der in 5 gezeigten, strombefördernden Spule 4.

Wie in den ungeprüften japanischen Patentanmeldungen Veröffentlichung Nr. 7-153617 und 6-238356 geoffenbart, weist eine herkömmlicherweise zum elektromagnetischen Expandieren eines Rohrs verwendete Spule eine Struktur auf, in welcher ein Kupferdraht, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, um einen axialen Kern gewickelt ist, der aus einem Isolierharz besteht, und die Räume des Kupferdrahts mit einem Isolierharz gefüllt sind. Jedoch ist, wie oben beschrieben, die Lebensdauer der strombefördernden Spule wichtig zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen der vorliegenden Erfindung, und somit ist die strombefördernde Spule, die die in 5 und 6 gezeigte Form aufweist, die unten beschrieben ist, bevorzugt, um die Lebensdauer der strombefördernden Spule zu verbessern.

In 5 und 6 entspricht eine Spule bzw. Haspel 10, die aus einem isolierenden bzw. Isolierharz hergestellt ist, dem Kern der strombefördernden Spule 5, und weist einen Flansch 10a auf, der am Basisende vorgesehen ist. Ein Abschnitt notwendiger Länge am vorderen Ende der Spule 10 ist in das Aluminiumlegierungsrohr 1 als ein Werkstück eingesetzt. Die eingesetzte Spule 10 umfaßt einen Abschnitt B mittleren Durchmessers, der einen mittleren bzw. zwischenliegenden äußeren Durchmesser aufweist, einen Abschnitt C minimalen Durchmessers, der den minimalen Außendurchmesser aufweist, einen Abschnitt B mittleren Durchmessers, der den mittleren Außendurchmesser aufweist, und einen Abschnitt A maximalen Durchmessers, der den maximalen Außendurchmesser aufweist, welche angrenzend bzw. benachbart zueinander am Umfang der Spule 10 in der axialen Richtung vom Basisende zum vorderen Ende der Spule ausgebildet sind. Außerdem ist eine Stufe durch einen Unterschied zwischen den Außendurchmessern des Abschnitts B mittleren Durchmessers nahe dem vorderen Ende und dem Abschnitt A maximalen Durchmessers benachbart zueinander, und zwei Stufen sind durch Unterschiede zwischen den Außendurchmessern des Abschnitts C minimalen Durchmessers und den jeweiligen Abschnitten B mittleren Durchmessers ausgebildet.

Andererseits weist ein Leiterelementdraht 7 der Spule eine quadratische (oder rechteckige) Querschnittsform auf, die eine Seitenlänge D aufweist. Der Leiterelementdraht 7 ist mit einem isolierenden bzw. Isoliermaterial 8 zum Isolieren des Leiters beschichtet bzw. überzogen. Der Leiterelementdraht 7 ist fest in einer Lage auf den Abschnitt C minimalen Durchmessers der Spule 10 gewickelt. Der Leiterelementdraht 7 ist nämlich am Umfang des Abschnitts C minimalen Durchmessers so gewickelt, um in eine Vertiefung bzw. Aussparung eingepaßt zu sein, die zwischen den zwei Stufen zwischen dem Abschnitt C minimalen Durchmessers und den zwei Abschnitten B mittleren Durchmessers ausgebildet ist, und somit ist der Leiterelementdraht 7 ohne irgendeinen Raum bzw. Zwischenraum eng bzw. fest gewickelt, wie dies in 5 und 6 gezeigt ist. Daher ist unter der Annahme, daß die Dicke des Isoliermaterials 8, das am Leiterdraht 8 beschichtet ist, T ist, die Wicklungsganghöhe H des Leiterelementdrahts 7 in der axialen Richtung der Spule 2T.

Außerdem ist ein Isolator 9 an der Außenoberfläche des gewickelten Leiterelementdrahts 7 und den Abschnitten B mittleren Durchmessers beschichtet bzw. umhüllt. Der Isolator 9 ist an der Außenoberfläche des Leiterelementdrahts 7 und die Umfänge der Abschnitte B mittleren Durchmessers fixiert, um in eine Vertiefung eingepaßt zu sein, die zwischen der Stufe und dem Flansch 10a ausgebildet ist. Auf diese Weise ist der Isolator 9 auf den Leiterelementdraht 7 und die Abschnitte B mittleren Durchmessers beschichtet, und weist eine derartige Dicke auf, daß die Außenoberfläche des Isolators 9 mit dem Umfang des Abschnitts A maximalen Durchmessers koplanar ist.

Wie oben beschrieben, ist bzw. wird der Leiterelementdraht 7 dieses Beispiels durch ein Beschichten des Isoliermaterials 8 am Umfang des Leiterelementdrahts 7 isoliert. Das Isoliermaterial 8 umfaßt vorzugsweise ein faserverstärktes Harz, umfassend Glasfasern, die mit einem Epoxyharz imprägniert sind. Durch Verwenden des faserverstärkten Harzes als das Isoliermaterial 8 wird der Umfang des Leiterelementdrahts 7 verstärkt, um eine Deformation des Leiterelementdrahts 7 unter einer starken expansiven bzw. ausdehnenden Kraft bei elektrischer Aufladung der Spule zu verhindern bzw. zu verringern.

Auch weist der Leiterelementdraht 7 parallele Drahtoberflächen auf, die der Querschnittsform entsprechen, und ist auf die Spule 10 so gewickelt, daß die Windungsganghöhe H des Leiterelementdrahts 7 2T ist, unter der Annahme, daß die Dicke des Isoliermaterials 8 T ist. Deshalb ist die Dicke der Isolierschicht am Leiterelementdraht 7 gleichförmig bzw. einheitlich, und die Isolierschicht umfaßt nur das verstärkte isolierende bzw. Isoliermaterial 8. Somit wird, selbst wenn eine expansive bzw. ausdehnende Kraft auf die Spule durch elektrische Ladung bzw. Aufladung angewendet wird, die Kraft verteilt, um einen Bruch der Isolierschicht zu verringern.

Außerdem weist im Zustand, in welchen der Leiterelementdraht 7 spiralförmig gewickelt ist, der Leiterelementdraht 7 parallele Oberflächen auf, wodurch kein Platz zum Verschlechtern einer Isolierung aufgrund des Eintretens von unnötigen freien Plätzen während einer Harzimprägnierung hervorgerufen wird.

Der Leiterelementdraht 7 kann irgendeine einer rechteckigen bzw. rechtwinkeligen Form, einer Quadratform und dgl. aufweisen, solange der Leiterdraht 7 die parallelen Oberflächen beibehalten kann, wenn er auf die Spule 10 gewickelt ist. Insbesondere wird eine Quadratform bevorzugt, da die Querschnittsform durch ein Wickeln weniger deformiert bzw. verformt wird.

Außerdem ist der Umfangsisolator 9 an der Vertiefung fixiert, die zwischen der Stufe und dem Flansch 10a ausgebildet ist, und somit isoliert der Umfangsisolator 9 den Leiterelementdraht 7 von einem Werkstück und deckt den Leiterelementdraht 7 ab, um ihn durch Beschichtung zu unterstützen. Daher hat der Umfangsisolator 9 die Funktion, den Leiterelementdraht 7 daran zu hindern, nach außen durch eine große Kraft ausgedehnt bzw. expandiert und deformiert zu werden, die angewendet bzw. aufgebracht wird, wenn eine große Energie eingebracht wird.

Auch weist die Spule dieses Beispiels eine Struktur auf, die im wesentlichen keinen Raum bzw. Zwischenraum beim Aufwickeln des Leiterelementdrahts 7 hervorruft, und somit kann der Umfangsisolator 9 hauptsächlich eine thermische Expansion bzw. Wärmeausdehnung des Leiterdrahts 7 verhindern und den Leiterelementdraht 7 am Umfang der Spule 10 durch die Klemmkraft des Isolators 9 beibehalten. Auch ist der Umfangsisolator 9 stark an der Spule 10 durch die Stufen fixiert, die am Ende der Spule 10 vorgesehen sind, wodurch der Effekt eines Stabilisierens des Leiterelementdrahts 7 bewirkt wird, wenn eine große Energie eingebracht wird. Die Breite (Länge in der axialen Richtung der Spule) der Stufe ist vorzugsweise 10 mm oder mehr zum starken Fixieren des äußeren bzw. Außenisolators 9.

Wie oben beschrieben, weist die Spule dieses Beispiels parallel angrenzende bzw. benachbarte Oberflächen auf, wenn der Leiter spiralförmig gewickelt ist, und nur das Isoliermaterial ist in den Zwischenräumen des Leiterelementdrahts vorhanden, und wodurch eine Deformation des Leiterelementdrahts bei einer elektrischen Aufladung verringert wird und ein Bruch der Isolierschicht des Leiterelementdrahts verhindert wird. Außerdem verschlechtert sich die Isolierung nicht aufgrund des Eintretens von unnötigen leeren Stellen bzw. Lücken in einer Harzimprägnierung. Da der Umfangsisolator gesichert angeordnet ist, kann eine Isolierung zwischen dem Leiterelementdraht und dem Werkstück erzielt bzw. erhalten werden, und der Leiterelementdraht kann daran gehindert werden, nach außen durch eine Kraft ausgedehnt und deformiert zu werden, die zum Zeitpunkt einer elektrischen Aufladung angewendet wird.

Ein elektromagnetisches Formen bzw. Umformen des rohrförmigen metallischen Glieds ist hauptsächlich oben beschrieben. Ein elektromagnetisches Formen eines Metallplattenglieds wird unten beschrieben. 13 ist eine Querschnittsansicht, die einen Fall zeigt, in welchem beispielsweise beide Enden 16a und 16b einer Aluminiumlegierungsplatte 16 in der Breiten- (Längen-) Richtung gebogen sind bzw. werden. Die Biegeposition ist geeignet ausgewählt, und nur ein Ende kann teilweise in der Breiten- (Längen-) Richtung gebogen sein. In 13 bezeichnet Bezugszeichen 15 eine Form, und Bezugszeichen 17 bezeichnet eine plattenförmige strombefördernde Spule. Auch ist eine Spule in einer spiralförmigen planaren bzw. ebenen Form auf der plattenförmigen strombefördernden Spule gewickelt, um die Arbeitsoberflächen an beiden Enden der Aluminiumlegierungsplatte 16 zu bedecken.

In 13 wird elektrische Energie, die bei einer hohen Spannung in einem Impulsstromgenerator gespeichert wird, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, der strombefördernden Spule 17 zugeführt, um ein starkes Magnetfeld an beiden Enden 16a und 16b für eine kurze Zeit auszubilden. Als eine Folge werden beide Enden 16a und 16b deformiert, um nach oben gebogen zu werden, wie dies durch Pfeile in 13 gezeigt ist.

In diesem Schritt werden beide deformierten Enden 16a und 16b auf Formungs- bzw. Umformungsoberflächen 15a bzw. 15b der Form 15 durch eine starke Kraft gepreßt bzw. gedrückt, um einen L-förmigen Flansch zu formen bzw. auszubilden, der um 90° an jedem Ende der Aluminiumlegierungsplatte 16 gebogen ist, und gleichzeitig werden die Flansche kalt gehärtet bzw. kalt verfestigt. Deshalb kann eine Verringerung in der Festigkeit aufgrund einer Verringerung in der Dicke des Flansches kompensiert werden, und das Auftreten des Problems eines Rückfederns, welches insbesondere durch ein Biegen einer Aluminiumlegierung verursacht wird, kann verhindert werden, um die Formgenauigkeit des Flansches zu verbessern. Diese Flansche können mit einem anderen Glied durch mechanische Mittel oder Schweißen verbunden bzw. gebondet werden.

Der L-förmige Flansch kann weiter bei 90 Grad durch ein Saumbiegen (180° Biegen) gebogen werden. In diesem Fall wird die Form 15 entfernt und die plattenförmige strombefördernde Spule 17 ist bzw. wird über dem L-förmigen Flansch angeordnet, um elektrische Energie in der Richtung nach unten zuzuführen, wodurch ein starkes Magnetfeld im L-förmigen Flansch für eine sehr kurze Zeit ausgebildet wird. Als eine Folge ist bzw. wird jede der im wesentlichen vertikalen Seiten der Flansche nach unten deformiert, um ein Saumbiegen durchzuführen. In diesem Fall kann unter der Annahme, daß eine Automobilplatte bzw. -tafel geformt wird, eine andere Aluminiumlegierungsplatte, die einem Innenmaterial entspricht, auf die Aluminiumlegierungsplatte 16 plaziert werden, die als ein Außenmaterial verwendet wird, und das Innenmaterial kann durch ein Deformieren der Flansche durch ein Saumbiegen gehalten werden, um das Außen- und Innenmaterial zusammenzubonden bzw. zu verbinden.

Neben einem Formen des L-förmigen Flansches kann das elektromagnetische Formen des Metallplattenglieds zum Biegen zu einer hutartigen Form für ein Paneel- bzw. Plattenglied oder einen Abschnitt angewendet werden, um in einen verlängerten Flansch umgeformt zu werden, um einen Flansch nur durch das elektromagnetische Formen oder eine Kombination mit einem gewöhnlichen Preßformen auszubilden.

Auch kann beim Formen eines Flansches im rohrförmigen metallischen Glied ein Flansch, der eine Form aufweist, die beispielsweise in 11A, 11B oder 11C gezeigt ist, durch Verwenden der strombefördernden Spule zusammengezogen werden, die um den Flansch herum angeordnet ist, um den aufgeweiteten Abschnitt des Flansches um 180° zu biegen und den gebogenen Abschnitt auf die Außenoberfläche des rohrförmigen Glieds zu pressen oder den aufgeweiteten Abschnitt des Flansches um 90° oder mehr zur Außenoberfläche des rohrförmigen Glieds zu neigen. Deshalb kann die vorliegende Erfindung nicht nur zur Expansion bzw. Aufweitung zum Flanschformen durch elektromagnetisches Formen angewendet werden, sondern auch zur Kontraktion durch das elektromagnetische Formen, und kann mit einem anderen bekannten Arbeitsverfahren oder Formungsverfahren, wie beispielsweise einem normalen Preßformen kombiniert werden, und wodurch die Anzahl von Arten bzw. Typen weiter erhöht wird, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.


Anspruch[de]
Verfahren zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen eines metallischen Bauteils bzw. Glieds (1), umfassend ein Deformieren eines Endes (1a) eines metallischen Glieds (1) durch ein momentanes Einbringen einer elektromagnetischen Energie zur plastischen Deformation, Pressen bzw. Drücken der Außenoberfläche des deformierten Endes (1a) auf die Oberfläche (4) einer Form (3), um einen Flansch (2), der eine vorbestimmte Form aufweist, an dem Ende (1a) des metallischen Glieds (1) auszubilden, und zur selben Zeit Kalthärten bzw. Kaltverfestigen des Flansches (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (2) durch nur einmaliges elektromagnetisches Formen bzw. Umformen gebildet wird, wobei die elektrische Energie, die an nur einem Zeitpunkt des elektromagnetischen Umformens eingebracht wird, 8 kJ oder mehr ist, und daß die eingebrachte elektrische Energie ausreichend ist, um plastisch das metallische Glied zu deformieren, das auf Raumtemperatur gehalten wird. Verfahren zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen eines metallischen Glieds (1) nach Anspruch 1, wobei das metallische Glied (1) eine rohrförmige Form aufweist und das Ende (1a) des metallischen Glieds (1) durch ein Einbringen einer elektrischen Energie zu einer Spule (5) deformiert wird, die in das Ende (1a) des metallischen Glieds (1) eingesetzt wird, um das Ende (1a) des metallischen Glieds (1) zu expandieren bzw. aufzuweiten, und die Außenoberfläche des aufgeweiteten Endes (1a) auf die Formoberfläche (4) gepreßt wird, um einen Flansch (2), der eine vorbestimmte Form aufweist, an dem Ende (1a) des metallischen Glieds (1) auszubilden. Verfahren zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen eines metallischen Glieds (1) nach Anspruch 2, wobei das rohrförmige, metallische Glied (1) eine Wandstärke bzw. -dicke von 3 mm oder mehr aufweist. Verfahren zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen eines metallischen Glieds (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das rohrförmige, metallische Glied (1) während eines elektromagnetischen Umformens angeordnet und horizontal festgelegt wird. Verfahren zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen eines metallischen Glieds (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein aufgeweiteter Abschnitt an der Rückseite des Flansches (2) des metallischen Glieds (1) ausgebildet wird und dann kaltverfestigt wird. Verfahren zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen eines metallischen Glieds (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das metallische Glied (1) aus einer Aluminiumlegierung besteht. Verfahren zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen eines metallischen Glieds (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Außenoberfläche des Flansches (2) eine Form aufweist, die mit der Form der Außenoberfläche eines anderen metallischen Glieds übereinstimmt, das mit dem metallischen Glied (1) zu verbinden ist. Verfahren zum elektromagnetischen Formen bzw. Umformen eines metallischen Glieds (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Form (3) eine gekrümmte Oberfläche (4) aufweist, so daß der ausgebildete Flansch (2) eine gekrümmte Oberfläche aufweist.






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