Романовский - Справочник по холодной штамповке (1246231), страница 56
Текст из файла (страница 56)
В результате действия кумулятивной струи происходит образование отверстая, а при удлиненной форме кумулятивного заряда — резка проката и толстых заготовок. В лабораторных условиях доствгнута высокая скорость кумулятввной струи— 100 км/с, т. е. выше диапазона метеорных скоростей (11,2 до 73 нм/с). При работе с кумулятивными зарядами необходимо предохранять кумулитивную струю от действия атмосферного воздуха, в котором она быстро сгорает, Защита может быть создана оболочкой из нейтральных газов, нлн вакуумированием. К штамповке взрывом может быть отнесена штамповна взрывом (горением! газовых смесей или порохов.
В этом случае происходит не детонация, з процесс химического сгорания в окислителе, содержащемся вгазовой смеси н порохе. Скорость продуктов горения здесь в три раза меньше, чем у детонации ВВ, а время действия волны давления нз заготовку измеряется уже миллисекундами. В ряде случаев использование газовых смесей или порохов более целесообразно, чем бризантных ВВ, например при формовке тонкостенных деталей из пластичных металлов. Воспламеняющиеся смеси газов ках энергоноситель имеют следующие преиму.
шеста а: 1) более однородное давление, которое можно легко изменять в широком диапазоне; 2) возможность быстрой перезарядки камеры сгорания. Штамповка газовой смесью произеодвтся в закрытой полости штампа, подключаемой к камере сгорания. Наиболее доступными и экономичными смесями явлшогся инопородно-ацетиленовые, кнслородно.водородные и кислородно-метановые смеси, обладаощне высокой теплотворной способностью. При сжигании в замкнутой емкости смеси воспламеняющихся газов могут протекать два основных вида реакции: 1) адиабатическое сгорание, когда химическая реакция протекает во всем объеме, а скорость продуктов горения невелика; 2) газовая детонация, когда реакция протекает со сверхзвуновой скоростью и распространяется в детонацнонной форме. Пламя представляет собой узкую (тонкую) вону, отделяющую участок с закончившейся химической ревизией от участка с несгоревшим газом.
Газовая смесь зажигается с помощью обыкновенной автомобильной свеча, подключенной к источнвху тока высокого напряжения. Горючий газ и кислород поступают из обычных баллонов через редукторы. В аналогичных случаях Лая штамповки тоннолнстовых металлов применяют шгамповку давлением пороховых газов, имеющую те же преимущества, что и штамповка геновой смесью. Деформация заготовки осуществляется в герметически занрытой камере, в которой происходит расширение пороховых газов. Сгорание пороха обычно происходит в особой камере сгорания, соединенной с рабочей камерой. В зависимости от типа установки штамповка пороховыми газами может осуществляться или непосредственным давлением газов, или через жидкость. Получили практическое применение ручные устройства лля запрессовки и разввзьцовкв труб, пробивки отверстий, клепка и других операций, работающих на пороховых зарядах.
В отдельных случаях для штамповки лисювого металла в начестве энергоносителя используют сжижеиные газы. Рабочее давленые достигается благодаря быстрому испарению жидкого газа и переходу его в газообразное состояние. 9 Ровваовскоа В. П. К уэлууннэну иисусу б) '250 Осевые Виды ОББАБОтки листОВых мБтАллов .дАВлеиием Наиболее доступным гвюм является жидкий азот, имеющий,температуру кипе.
ния — 196' С. При испарении 1 л жидкого азота получается около 690 л газаобраэ юп>, Сюрость испарения можно увеличить, испрыскивая распыленный жидкий азот в воду. В данном случае происходит мгновенное испарение азота, вызываЮщва. ударную волну. Штамповка Блектрогидравлическим разрядом [291 711 Наряду с взрывной штамповкой получил применение способ формовки высоковольтным электрическим разрядом в воде.
В его основу положен злектрогндравличесний аффект, открытый советским изобретателем Л. А. Ютниным (191], Энергии, необходимая лля электричесного разряда, нзнапливаетсн в высоювольтной конденсаторной батарее (35 000 — 40 000 В). Наюпленная энергия (от 30 ао 120 БДж) создает между электродамв мгновенный разряд длительностью 0,00004 с, вызывжощий ударную волну в жидкости, которая деформирует заготовку. й) Рпе.
222. Раакпчпые способы ааектрегпдраапячеекеа штаппеакп Электрогндравлическая штамповка имеет ряд преимуществ перед взрывной штамповкой: 1) лучшая управляемость процессом за счет варьирования ноличества импульсов и местоположения разряднык контуров; 2~ нозможность изменения знергии импульса; 3 возможность осуществления многократного разрядного импульса; 4) размещение электрогидравлических установок в производственных помещениях, импульсные высокоскоростные методы штАмповки 259 Электрогидравлической штамповкой осуществляются следующие операции вы тяжка, листовая формовка, отбортовкз, растяжка полых деталей, пробивкз отверстий, азвальцовка труб в трубных досиак и т. и. И тамповка производится различным способом: или в открытой емкости (рис.
222, а), или в закрытом объеме (рис. 222, б в е). Более производительны электро- гидравлические установки с нижним расположением электродов (рнс. 222, г). В последней схеме длн увеличения искрового промежутка концы электродов соединены проволочкой, иницнирующей разряд„ что позволяет приблизить зону разряда к заготовке и увеличить рабочее давление. Эти установки позволяют штамповать детали размером до 2000 мм, толщиной до 3 мм. При штамповке деталей из плоских заготовок в качестве отрицательного электрода может быть использован заземленный корпус установки. При штамповке детаств лей типа оболочек положительный элеитрод помещается внутри заготовк, а в ка и, чее отрицательного электрода также может использоваться корпус установки. Рнс.
223. типовая оснастка дая пресса Удар-!2" При штамповке крупногабаритных деталей целесообразно применять многокоит рную схему разряда. из сгановкн для штамповки высоковольтным электрическим разрядом состо источника питания, включая высоковольтный трансформатор с выйрямительным р р м нт устройством, конденсаторной батареи,шарового разрядника и технологической установки, состоящей из матрицы, прижимного устройства, злентродов, вакуум-насоса, При разрядке должна строго соблюдаться определенная полярность: острие (+), плоскость ( †).
При обратвой полярности разряд не сопроюждается электро- гидравлическим эффектом. В СССР освоено производство гаммы крупных электрогидронмпульсных прессов моделей ПЭГ-25, ПЭГ-60, ПЭГ-100 и ПЭГ-150 с запасаемой энергией 32; 60; 112 и 150 кДж, з танже небольшие электрогидравлическне прессы „Удар-12", Т!220 с запасаемой энергией разряда 10 кДж и прессы аУдар-20" с знергией разряда 20 кДж, предназначенные для штамповки небольших деталей. Наиболее перспективно применение электрогндронмпульсной штамповки для изготовления крупногабаритных деталей — размерами от 400 Х 400 до 1300 Х Х !800 мм.
Электрогидроимпульсной обработке подвергаются различные, 'в том числе труднодеформируемые металлы и сплавы. На рис. 223 приведена типовая оснастка пресса „Удар-12": для штамповки плоской заготовки (рис. 223, а) н лля трубчатой заготовки (рнс. 223, б). Оснастка представлнет собой взрывную камеру, заполняемую водой, выполняющей роль пуансона, Ударная волна создастся энергией электрнчесюго разрида. ое а) а) 260 Осоеые Види.оерАЕОтки листОВых металл(те дАВлением Магнитно-импульсная штамповка (96; 154] Магннтно-нмпульсная штамповка характерна тем, что давленне на деформнруемую металлнчесную заготовку создается непосредственным воздействием импульсного магннтного поля, без участия промежуточных твердых, жидких нлн газообрайг ных тел.
Это позволяет штамповать легаля нз полнрованных в лакнровавных ваго. тонок без повреждения поверхности, а также деформнровать загопзвкв, заключенные в герметнческую пластмассовую оболочку. Магннтно-нмпульсная обработка основана на мгновенном разряде электроэнергнн, накопленной в конденсаторной батарее, через соответствующий нндуктор, являющийся рабочим органом, Прн этом в цепн нндукгора протекаег импульс тока, Ркс. 224.
Рззхвчкые оверзцкк, зыпоккзеыыз мзгкктко-кыкуаьекоз штзыпозкош а — 4кзрыезкз; б — пробкзкз к отбортезкз; г — пробкзкз отзеретка; г — сборка с рззззльцозкоз отбортззков: д — езызтке «збезькых кзкокечвккоз; г — раздача трубы к сборка с 4ызкцзм а в окружающем нндуктор пространстве возникает импульсное магнитное поле высокой напряженностн.
Зто мзгннтное поле нядуцнруег вихревые тони протнвоположного направленая в металлической ззготовке, помещенной аблнзн вндуктора. Прн взавмодействнм мощного поля нндунтора с нндуцкрованным в заготовке током н его магнитным полем аозннкают элентромеканнческне (пондеромоторные) силы взвнмодействня, стремящиеся отюлкнуть заготовку от нндуктора н вызывжощне ее деформацию.
Магнитный импульс длится от 10 до 20 мкм/с, создавая давление от 3500 до 39 000 кгс/смз. Так же, как н прв штамповке взрывом, длительность магнитного нмпульса во много раз меньше времени деформации заготовнн. Поэтому импульсное магвнтное поле непосредственно действует на загоювку лишь в начальный момент, после чего дальнейшая деформация заготовки пронсходнт под действием нолученного ею запаса кннегвческой энергии. Движущаяся заготовка с высокой скоростью (300 — 400 м/с) ударяется о матрицу, в результате чего возникают огромные силы соудареннк, деформирующие заготовку. Импульсная магнитная штамповна получила довольно большое применение в промышленностн прн выполнения различных операций листовой штамповнн: вытнжкн, вырубки, нробнвкн отверстий, отбортовкн, развальцовкн труб, запрессовкв штуцеров, обжатня труб н наконечнвнов на тросах, сборкн трубчатых деталей с оправкамя н т.