Романовский - Справочник по холодной штамповке (1246231), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Другие методы импульсной штамповки получили ограниченное применение. Импульсные методы обработки металлов применяются в самых разнообразных процессах штамповки: вытяжке, листовой формовие, формоиаменении трубчатых заготовок, вырубке и пробивке отверстий, резхе труб и проката, объемной штам. Вовке, калибровке и поверхностном упрочвении металла, прессования, сварке разнородных металлов, запрессовке и раэвальцовке труб, различных сборочных операциях и т,п, Штамповка давлеиисм взрыва [911 153; 154~ Взрывнаа штамповка основана на деформации листовой заготовки давлением ударной волны, образующейся при взрыве бризантных взрывчатых веществ (ВВ) 1, Время детонации ВВ составляет 20 — 30 мкс, а время деформации детали исчисляется миллисекундами, т.
е. примерно в сто раэ больше, Таким образом, давление взрыва действует на заготовку лишв в начальный момент, после чего металл ваго. тонки движется до сопривзсновения о матрицей под действием сообщенной ему кинетической энергии, По мере распространения ударной волны ее скорость и создаваемое давление довольно быстро затухают, Поэтому взрывной штамповкой нельзя сразу получить глубокую вытяжку, а приходится применять двунратную взрывную а Пиктеаиииеэ Р, В., А, с. 1а !27927, ИМПУЛЬСНЫЕ ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ МЕТОДЫ ШТАМПОВКИ 258 штамповку.
Практически зарекомендовал себя способ реверсивной двухоперациоиной штамповки: в первой операции штампуется днище с выпуклой вверх средней частью, а во второй операции после удаления выпунлого вкладыша получается охончательная форма днища выпунлостью вниз. На рнс. 217 показана зависимость коэффициента вытяжки от плотности заряда ВВ при гидровзрывной штамповне нз кольцевой матрице (без формующей полости), Область / соответствует недостаточной массе заряда и неполной вытяжке; обдасть П вЂ” полной вытяжке без разрушения; область Н) относится к чрезмерно большой массе зарнда, при котором происходит разрушение заготовки. Точка А соответствует предельной величине коэффициента вытяжки за одну операцию.
Взрывная штамповка получила преимущественное применение для обработки наиболее крупных деталей (от 1,5 до 8 мм) при толщине материала свыше 2 мм. достоинством ее является высокая экономическая эффективность в результате резкого снижения капитальных затрат и сокращения сроков и стоимости подготовки производства, Другим преимуществом является воэможность штамповни деталей иэ высокопрочнык сплавов.
а) д 48 58 () 48 6,77 3,7 ЦО $8 ш, 43 ()77 д,7 $6 8Фвз 8 Рис, 217. Зееисииееть иоебиуияиеита еытяжки ет удельного веса заряда ВВ: а — для Стз толщиной 1,7б ми; б — для ста- ли 2Х12 толщииеа 2 ии В зависнмости от размеров и формы штампуемых деталей взрывная штамповка осуществляется различными способами: при больших габаритах деталей — штамповкой в бассейнах с водой или бронекамерах; прн штамповке небольших дегалей— штамповхой в наземных установках. На рис. 218 изображена конструкция бассейна, разработанного в Харьковском авиационном институте, Заглубленный фундамент отделен от стенок бассейна и обладает повышенной прочностью.
На рис. 219 изображена схема установки бвссейноиого типа, выподиенная в виде сварного металлического бака, устанавливаемого в бетонном кододце. Для защиты металлического бака от действия ударной волны в данном случае применена так называемая воздушно-пузырьковая защита в виде сплошной завесы из пузырьков воздуха, идущих через отверстия кольцевой трубы, установленной на дне бака и соединейной с компрессором.
Полость матрицы снабжена большим количеством отверстий, соединяющих ее е нижней полостью, присоединяемой к вакуумному насосу. Отверстия служат для удаления иоздуха из рабочей полости матрицы. На рие. 220, а изображена схема съемной наземной установки для взрывной штамповки небольших деталей, предназначенная для . установки в закрытом помещении. В случае опытного производства применяют резервуары разовой службы, предстаиляющие собой картонный бан или полиэтиленовый мешон, ааполниемые водой (рис.
220, б). Дальйейшее развитие листовой штамповки взрыиом внесло еуществеиные Бзме- нення в технологические процессы штамповки взрывом н конструкцию применяемыц ряс 22! Пон кивая бронекамерз И64. осовык виды онрйноткн листовых мнтзллов дйнлннинм стмговок, Взрывная штамповка в бассейнах стала вытесняться другими установз 4 ами (бронеямамн и бронекамерами), Основной причиной такой замены являетсю рпс. 218. схема бассейна копструкцпн харьковского авнацнонного нястнтутаг сгзлышя обшивка; 2 — бегонпмй бассейн; 3 нвронзалнцяяг 4 — эаглубленаыА Фунхамеян 4 — штампг 4 — заряд ВВ Высонзя стоимость бассейна (от 40 до 60 тыс. руб.) н необходимость применения мощных транспортных средств.
Другим недостатком штамповки в бассейнах — зто Рнс. 219. Установка пл» взрывной штамповкя с аоз. кушко-пузмрьковой эашнтойг 1 штамп: 2 — бак; 4 — варил ВВ; 4 — заготовка; 4 — воэлушнап труба роврежление вениными сейсмическими волнамн близкорзсположеияых зданий н сооружений. В результате еозинклз тевленцня перехода на безбассейвовую штамповку. бчиачале были иршйеиенм так вазываемме броиеямы, углубленные в землю на 3 — 5 и. импульснын нысокосхоростнын мнтоды штамповки 26 Наиболее совершеняыми установками являются подвижные броненамеры .паса положекные на поверхности земли. Стенки бронекамеры предохраняются от рйзруя щения водяной защитой.
Для уменьшения объема воды, наливаемой в штамп иад Ряс. 229. Сьемные установка длп штампавкп взрывом яебольшпх леталеА1 1 — штэмш 2 — заготовка; 4 — бак: 4 — заряд ВВ заготовкой, используется плоский заряд ВВ. Размеры броиекамеры примерно равны 3 Х 4 и, высотой около 3 и. На рис, 221 изображена бронекамера конструкции Харьковского авиационного института (92). Корпус камеры 2 передвигается ив колесах 1 по направляющим, Крышка камеры 8 ицйвижная и может перемещаться вверх по направляющим, В цен.
тре бранекамеры установлена матрица 4 с прижимным устройством 5. длв предохранения стенок бронекамеры от разрушения прн взрыве большим зарядов Вй (сзыше ! кг) прнменжтся водяная завеса. Вокруг матрацы уло~кенй два трубопровода — коллектора 6 к 7 е большим мелвчеством форсунок для распыления воды. 25 Осопые Виды ОВРАБОтки листОВых метАллОВ ЛАВлеиием Гашение воздушной ударной волны осуществляется сплошной завезй из водя- ВЫХ Струй. При штамповке крупногабаритных изделий вместо заливки воды над ваго йцввпй ЦеЛесообразно накладывать на нее полиэтиленовые мешки, наполненные во-.
двй н снабжениЫЕ ЗаРядами ВВ. В последнее время для взрывной штамповки с<юханы установки с замннутой взрывной камерой. Взрывная штамповка требует выполнения специальньш расчетов: требуемой работы деформврования, энергоносителя и расчета оснастив. Расчет потребной энергии и массы заряда приведены в работах [91; ! 53). Общие основы для проектирования оснастки для взрывной штамповки изложены в [153), Штампы для взрывной штамповии представляют собой матрицу, имеющуюра. бочую полость соответствующей формы, с отверстиями для удаления воздука. Для деталей небольших и средних размеров обычно применяют металлические литые илн сварные матрицы. Для крупногабаритных деталей металлические матрицы тяжелы и дороги.
В этом случае их зачастую выполняют из дерева или железобетона с облицввкой стеклопластиком (на эпоксидной основе). Стоимость железобетонных матриц дая штамповки днищ диаметром 1200 и 1500 мм в два раза меньше стоимости металлических матриц. В качестве взрывчатого вещества обычно используют тротил (тринитротолуол, зол), являющийся бризантным взрывчатым веществом нормальной мощности. Он может применяться в литом, прессованном и насыпном ваде.
Скорость детонации тротила — 7000 м/с. Давление подводного взрыва около 133 000 кгс/смз. Скорость формообразования до 100 м/с, что позволяет штамповать высокопрочиые малодефор. жируемые сплавы с большей степенью упрочнения н минвмзльным пружиненнем. Форма заряда определяется конфигурацией штампуемой детали. Заряды должны нзготовляться обученным персоналом в специальных помещениях.
Тротил довольно безопасен в обращении, хорошо переносит транспортировку, от зажигания горит беэ взрыва, но полностью и мгновенно взрывается от капсюля детонатора. Взрывная штамповка применяется танже для резки листового металла детонирующим шнуром, пробивки отверстий, клепки и сварки, поверхностного упрочнения, чеканки и гравировки, объемной штамповки. Для штамповки взрывом изделий нз высокопрочных и жаропрочных сплавов повышенной хрупкости (титановые, молибденовые сплавы) получила применение горячая штамповка взрывом с подогревом заготовки (для титана до 6000' С) электронагревом, инфракрасными лам. вами, в соляной ванне, теплотой химической реакции. Передаточной средой при горячей штамповке взрывом обычно служит песок.
В игом случае отпадает необхо. димость сооружения бассейна н прочих гидротехнических устройств. Вследствие этого указанный способ может быть использован и при холодной взрывной штаыповке. Для взрывной штамповки небольших деталей может быть применена и вода, при нижнем расположении резервуара с водой, иад которым устанавливается нагретая заготовка в массивная матрица дном кверху. Прн горячей взрывной штамповке иногда применяется штамповка в раскаленном до 900 — 1000 'С песке. Однако это требует предотвращения самопроизвольного загорания заряда ВВ, позтому необходимо термоизолировать его соответствующими материалами.
Прн штамповке тонколистовых молибденовык сплавов применяется оригинальный способ нагрева заготовив в собранном штампе с установленным зарядом ВВ. Источником нагрева является пнротехвический состав, нанесенный на поверхность заготовки и поджигаемый огнепроводиым шнуром непосредственно перед взрывом заряда ВВ. Нагрев молибденовой заготовки толщиной 1 мм пиротехническим составом до 350 — 330' С происходвт за 25 — 30 с [!54[. Высокие давления, развиваемые при взрыве бризантных ВВ, применяются также для резки и пробивки листового металла и толстых заготовок. Необходимо указать ва некоторые способы пробивки в резки: 1) пробнвка отверстий кумулятивной струей, образующейся при взрыве кумулятивных зарядов бризантных ВВ; 2) резка листового металла о помощью ионтурных зарядов лисговых и шнуровых зарядов бризантных ВВ, накладываемых на заготовку; 3) резка толстых заготовок н проката с помощью линейных зарядов ВВ, накладываемых вдоль линии реза.
ИМПЗ ЛЬСИЫВ высокоскорбстиЫВ метОДы щтАМПОВйи Новым Лромышленным способом является пробивка н резка толстых заготовон при использовании особой комулятивной формы взрыва, позволяющей получить колоссально выгон не скорости движения кумулятивной струи — порядка 12 — ! 5 км/с, г.
е. выше второй космической сиоростн (11,2 км/с). Для этого применяются специальные кумулятивные заряды, имеющие коническую (или двойную обратно коническую) выемку в заряде ВВ, облицованную металлической оболочкой. При детонации кумулятнвного заряда энергия продуктов детонации концентрвруется вдоль оси заряда и вызывает сжатие металлической облицовки и образование кумулятивной струи колоссальной скорости и весьма высокого давления, что во много раз превосходит прочность любого твердого вещества.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
