本發(fā)明涉及一種爆炸線電動液壓放電裝置的頭部。

背景技術(shù)：
眾所周知，使用流體的壓力能實現(xiàn)在模具中的板材的塑性變形。流體(最好是液體)然后作用在板材上并且迫使它形成模具的形狀。這種方法被稱為液壓成型并且被用作為一種制造方法，特別是用于制造具有復(fù)雜形狀的零件。流體(液體)可以通過各種方式增壓。本發(fā)明涉及如下情況，即在該情況下，強放電被用于供給液體能量并將其帶入非常高壓力狀態(tài)。特別是在所述放電穿過放置在兩個電極之間的電線的情況下。當(dāng)一股強電流穿過所述電線時，其爆炸并且產(chǎn)生等離子體，在其浸入的液體中生成壓力波。本發(fā)明特別涉及板材的成型，但是也涉及其它由塑性變形材料制成的工件的成型。通常來說，電能積聚在已知電容的電容器中。它首先充至預(yù)定電壓。電力電纜通過開關(guān)裝置將電容器連接到具有預(yù)定長度和直徑的金屬導(dǎo)線的兩端。然后，電容器便通過該導(dǎo)線開始快速放電，以使導(dǎo)線爆炸從而產(chǎn)生壓力波并使零件成型。例如同軸電纜的電力電纜的端部，構(gòu)成了由導(dǎo)線連接的兩個電極。由電力電纜的端部、導(dǎo)線以及導(dǎo)線同電力電纜的連接所形成的組件將在下文描述中被稱為工具頭。舉例來說，文獻FR-2003162描述了利用一種通過將導(dǎo)線引爆進行電動液壓成型來形成管的方法。在該文件中，導(dǎo)線被稱為“起爆線(fil)”或觸發(fā)線，其被布置在將要形成的管的內(nèi)部并且被浸入水中。該文件介紹限定觸發(fā)線的直徑，以使其測量值不大于0.02mm。爆炸線在液體媒介中的使用，被稱為電動液壓放電，其也適用于其他行業(yè)。一個例子就是采礦業(yè)，用于粉碎礦石、開裂巖石、分離夾雜物，以及通常用于將材料中的粘結(jié)分開。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于進一步優(yōu)化用于這種方法中的導(dǎo)線，從而提供一種使沖擊波在液體中的分布能夠得到更好控制的電動液壓放電工具頭。有利地，本發(fā)明的工具頭將使電動液壓壓力能夠更好地施加在所需的地方。例如，它將產(chǎn)生一種更強的局部壓力用于形成局部小曲率半徑的板材(或者其他工件)，或者在使放電接近所述工件時，將壓力更均勻地分配在需成形的零件上。優(yōu)選地，本發(fā)明的工具頭所述產(chǎn)生的壓力將被最大化，以便增大電動液壓放電工具的生產(chǎn)率。為此，本發(fā)明提出了一種電動液壓放電工具頭，其包括具有第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體的電力電纜的端部、爆炸線以及將爆炸線的每端連接到電力電纜的端部的裝置。在本發(fā)明中，爆炸線包括成串裝配的幾個段。出人意料地，讓多根導(dǎo)線段成串裝配的情況能使每個段都能爆炸。因此能夠更好地控制爆炸的位置，并從而將沖擊波分配在導(dǎo)線所浸入的流體中。為了使沖擊波更均勻地分布，例如建議爆炸線包括至少三段。本發(fā)明工具頭的一個實施例提出了這樣一種頭，其具有安裝在絕緣材料管狀零件中心的中心電極，所述中心電極一方面具有連接到電力電纜第一導(dǎo)體上的近端，另一方面具有連接到爆炸線一端的遠端，爆炸線的另一端通過連接裝置連接到電力電纜的第二導(dǎo)體上。該實施例具有低成本價格的優(yōu)點。在本發(fā)明的第一變化實施例中，每個段都通過一被稱為中間電極的連接器連接到相鄰的段上。在工具頭在其遠端具有絕緣材料管狀部分的情況下，則每個中間電極例如可以附著在絕緣材料管狀部分的外部邊緣上。在本發(fā)明工具頭的第二(優(yōu)選)變化實施例中，爆炸線例如由一單件組成，這些段是通過利用導(dǎo)電材料構(gòu)成的附著裝置局部地將該爆炸線附著到支架上而生成。該實施例的實施更加簡單，因為連接(或連接器)的數(shù)量是有限的。在該第二個變化例中，當(dāng)工具頭也具有絕緣材料管狀部分時，則可以設(shè)置成讓爆炸線位于絕緣材料管狀部分外，并且使導(dǎo)電環(huán)局部地將爆炸線保持在絕緣材料管狀部分的外表面上，從而在所述環(huán)之間產(chǎn)生導(dǎo)線段。導(dǎo)電環(huán)從而例如將爆炸線卷曲到絕緣材料管狀部分上。為了限制導(dǎo)電環(huán)的電阻，它們例如可以由銅制成。在本發(fā)明的工具頭中，電力電纜可以是同軸電纜和/或屏蔽電纜。本發(fā)明還涉及包括上述工具頭的電動液壓放電工具。最后，本發(fā)明還涉及一種包括上述電動液壓放電工具的電動液壓成型設(shè)備。附圖說明參見附圖，本發(fā)明的特點和優(yōu)點將通過以下描述更加明顯，在附圖中：圖1圖示闡明了根據(jù)本發(fā)明的一種電動液壓成型工具，圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一種電動液壓成型工具頭的放大詳細(xì)視圖，以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的工具頭第二實施例的視圖。具體實施方式本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有專業(yè)技能的人能認(rèn)識圖1中的爆炸線電動液壓成型工具。這種工具通常包括電脈沖發(fā)生器2和被工具頭6占據(jù)的腔體4。圖1所示的電脈沖發(fā)生器2是一個非限制性的示例，其他類型的電脈沖發(fā)生器也能在不偏離本發(fā)明范圍內(nèi)的情況下使用。所示電脈沖發(fā)生器2包括高壓充電系統(tǒng)2a和放電電路2b。充電系統(tǒng)2a首先包括變壓器8，在該變壓器中，初級電路被連接到電壓電源(未在圖中示出)的終端上。然后變壓器8的次級電路用于在二極管12和充電開關(guān)14的幫助下給一個(或多個)電容器10充電。盡管如上所述可有多個電容器，但在以下描述中將僅提及一個電容器10。放電電路2b包括電容器10以及放電開關(guān)，其也被俗稱為火花隙16。第一連接器18安置在放電電路2b的出口上，用于將其連接到電力電纜19上。該電力電纜19是導(dǎo)線(或電纜)束，能導(dǎo)電并且由一個護套支撐。在一個優(yōu)選實施例中，其形式可能是包括導(dǎo)電線芯和外圍導(dǎo)體的同軸電纜，因此有兩個導(dǎo)體。電容器10的一端連接在電力電纜19其中一個導(dǎo)體上，而電容器10的另一端通過第一連接器18連接在電力電纜19的另一個導(dǎo)體上。此處引用的電脈沖發(fā)生器2的各種部件的形式和功能為本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)專業(yè)技藝人士所熟知，就不在當(dāng)前描述中作進一步詳細(xì)說明了。工具頭6裝配在電力電纜19的遠端上，并且安置在腔體4的內(nèi)部。在圖1的示意圖中所示的實施例中，該腔體由兩個部分構(gòu)成。因此，所示腔體具有一個以下被稱為模具20的下部(在圖1所示的方向上)以及一個以下被稱為放電框架22的上部。工件24密封地安置在模具20和放電框架22之間，將腔體4的內(nèi)部分成放電框架22一側(cè)上的放電腔體26以及模具20一側(cè)上的成型腔體28。放電腔體26充滿不可壓縮的流體，例如水，而成型腔體28最好為真空狀態(tài)。腔體30形成在模具20中，以將成型腔體28連接到一個未示出的真空泵上。然而，作為一個變體，或者在缺少用于創(chuàng)建該真空的裝置的情況下，空氣可以留在成型腔體28中，并且可以有通風(fēng)孔(例如通道30)使空氣在成型過程中能排出。面對工件，模具20顯示出一個腔32，與工件24在成型后所具有的形狀相一致。工具頭6投入安置在放電腔體26中的水中。當(dāng)電容器10放電時，產(chǎn)生動壓力波并將工件24推靠到模具20中的腔32上。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明工具頭6的第一實施例。可以認(rèn)識到在該圖右側(cè)上的電力電纜19的遠端，此處表現(xiàn)為同軸電纜的形式并且接收第二連接器34。在該連接器的下游，工具頭6顯示為中心芯36、絕緣套管38、以及爆炸線。在第二連接器34內(nèi)部，安置了兩個電極(未示出)，每個電極與電脈沖發(fā)生器2的一個極性相對應(yīng)。每個電極通過導(dǎo)電芯或者電力電纜19的外圍導(dǎo)體與相應(yīng)極性連接。中心芯36具有圓柱形桿形式，并且例如在第二連接器34處電連接到與電力電纜19的導(dǎo)電芯相對應(yīng)的電脈沖發(fā)生器2的極性上。絕緣套管38是由合成材料制成的圓柱形管狀部分，實質(zhì)上用其全長圍繞中心芯36，并且將其電絕緣。爆炸線具有一個遠端，例如，其以焊接方式連接到中心芯36的遠端，以及一個遠端在第二連接器34處，連接到與例如連接到電力電纜19外圍導(dǎo)體上的電脈沖發(fā)生器2的極性相對應(yīng)的電極上。該爆炸線由幾個明顯不同的段40a到d構(gòu)成。連接器設(shè)置在每個段之間，以下被稱為中間電極42。每個中間電極42確保了其連接的兩個段之間的電氣連續(xù)性。在圖示的實施例中，有四個導(dǎo)線段(40a、40b、40c和40d)，它們通過三個中間電極42彼此連接。中間電極42附著在絕緣套管38的外表面上。因此它們既形成了電連接又機械地保持相應(yīng)的段。在該實施例中，幾個段(40i)成串裝配在兩個電極之間。每個導(dǎo)線段形成細(xì)絲，在大電流經(jīng)過它時，該細(xì)絲被蒸發(fā)，釋放用于蒸發(fā)周圍液體部分(在此處使用的優(yōu)選實施例中，周圍液體是水，但是任何非爆炸的液體或者凝膠也是適合的)所必需的能量，從而導(dǎo)致足以使工件24變形的液體內(nèi)壓力增加，并且使其呈現(xiàn)被腔32所施加的形狀。圖3顯示了工具頭6的另一個實施例。如以上文中使用的相同附圖標(biāo)記在此被再次使用，以在以下的第二實施例的描述中表示相似元件。在該實施例中，爆炸線被標(biāo)注為40。它被直接安裝在電力電纜19的遠端上。照慣例并且如上文所述，電力電纜19具有通過絕緣材料48與導(dǎo)電護套46絕緣的導(dǎo)線芯44。導(dǎo)電護套46也被外絕緣封套(此處未示出，因為其沒有出現(xiàn)在所描述的遠端處)所覆蓋。電力電纜19的遠端有大約幾十毫米到幾十厘米長度上沒有導(dǎo)電護套46。該外絕緣封套從遠端除去導(dǎo)電護套46末端之前的至少幾毫米。在電力電纜19遠端的配置中，爆炸線40附著在導(dǎo)電護套46的遠端和導(dǎo)電芯44的遠端之間。爆炸線40與同軸電纜之間的電氣連接可以多種方式實現(xiàn)，只要具有良好的電氣連接和良好的機械連接就可以。圖3中提出的解決方案在每個點上利用一個曲卷環(huán)建立連接。第一曲卷環(huán)50使爆炸線40的近端維持在導(dǎo)電護套46的遠端上，同時第二卷曲環(huán)52用于將導(dǎo)電芯的遠端附著并電連接到爆炸線40的遠端上。如圖3所示，爆炸線40也通過導(dǎo)電環(huán)54保持在絕緣材料48上。爆炸線40因此被分成幾段，由導(dǎo)電環(huán)54界定，作用像圖2實施例中成串裝配的諸段一樣。例如，每個由銅構(gòu)成的導(dǎo)電環(huán)54都充當(dāng)電橋。導(dǎo)電環(huán)54例如可以是折邊的，以保證良好的機械保持力以及與爆炸線40之間良好的電連接。在通過高強度電流的過程中，這里，爆炸線40在每個段中要再次被蒸發(fā)，以釋放蒸發(fā)一部分周圍流體所必需的能量，從而形成壓力局部增加，其作為沖擊波傳播并使工件24變形。一個實施例的特征可以同上述另一個實施例的特征相結(jié)合。例如，在圖2和圖3的實施例中，可具有不使用第二連接器的多段的爆炸線，或者獲得整個的并且留有導(dǎo)電環(huán)的爆炸線，同時通過使用類似于第二連接器34(或者類似于另一類型的連接器)來建立與同軸電纜的連接。對于所述的兩個實施例，僅給出了幾個某些尺寸的非限制性示例以用于說明之目的。因此，用于創(chuàng)建爆炸線(或爆炸段)的細(xì)絲的直徑在0.1和2.0mm之間。其也能由例如銅制成。爆炸線的總長度根據(jù)消耗的能量以及施加于電線終端的電壓來確定。例如，對于102到106焦耳之間的將要消耗的能量，爆炸線的總長度(指所有導(dǎo)線段的累積長度)大約為2～50cm。對于所施加的每kV電壓，可以提供大約一厘米(0.1到2.5cm之間)的長度(純粹是示例性的)。因此，例如，對于10kV施加的電壓可以有10cm長的爆炸線。該導(dǎo)線例如可以是呈兩個5cm長的段的形式或者四個2.5cm長的段(或者n個10/ncm長的段)的形式。因此本發(fā)明建議讓爆炸線具有幾個成串裝配的段。當(dāng)電流穿過爆炸線時，每個段被引爆。由于分配到各段中，因此能夠更好地控制所釋放能量的分配。在電動液壓成型方法中，或者在利用電動液壓放電的其他方法中，電動液壓壓力得到更好的控制。能夠使具有例如小曲率半徑的工件區(qū)域附近的段的爆炸局部化，或者使電動液壓壓力盡量均勻地分配在整個工件上。此處提出的實施例與利用爆炸線的現(xiàn)有解決方案相比具有成本沒有明顯增加的優(yōu)勢。本發(fā)明不限于上述作為非限定性示例的優(yōu)選實施例也不限于上述變化例。本發(fā)明也涉及在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)對于本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)專業(yè)技術(shù)人員很明顯的變化例。