Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 61
Текст из файла (страница 61)
При штамповке без прижима расстояние )2 от заряда до заготовки принимают несколько меньшим и равным 0,1...0,3 диаметра заготовки. При использовании плоских или кольцевых зарядов их располагают ближе к заготовке. Сплел От-4 Стз 2Х18 ! 2Х18Н10т Стала 08лл АмтЬМ Матерлаа.... 21, К,= — '....
2)е 1,48 1,55 1,56 1,58 1,59 1,84 Прн операциях чеканки, халибровхн, правки плит применяют заряды ВВ в виде пластин, расположенных непосредственно на поверхности заготовки. При отрезке и вырубке листового материала используют шнуровые нли линейные заряды ВВ, накладываемые на заготовку вдоль линии реза. Минимальную высоту столба воды над зарядом ВВ определяют из условия наиболее полного использования энерпан взрыва и принимают равной 20...25 радиусам заряда. Предельное формонзмененне. В начальный период вытяжки скорость и ускорение в заготовке достигают наибольших значений и, так как фланец еще не начал перемещаться из-под прижима„будет происходить локальная деформация в кольцевой зоне вблизи радиусной кромки матрицы, что приведет к местному угонению стенки.
От этой зоны в заготовке начнут распространяться продольные волны, которые будут поставлять в деформируемую область материал из соседних участков заготовки. Но так как фланец еще не начал перемещаться, то наиболее опасным будет начальный момент„когда течение металла идет за счет местного утоления заготовки. Когда продольные волны достигнут свободного края фланца, начнется его перемещение. Если в опасной зоне напряжения и деформации за это время не превысилн предельные, то начавшееся перемещение фланца обеспечит устойчивый процесс вытяжки. В противном случае произойдет разрушение заготовки в зоне угонення.
Таким образом, чем больше прн прочих равных условиях будет масса заряда, тем больше будет начальная скорость деформнрования заготовки и опасность разрушения возрастет. С увеличением диаметра заготовки увеличивается время начала перемещения фланца, растут величины напрюкення н деформации в опасном сечении, а также возрастает возможность разрушения заготовки.
Исследованиями, проведенными в МГГУ им. Н.Э. Баумана, установлено, что коэффициент вытяжки К, (отношение диаметра заготовки 21, к диаметру отверстия матрицы Ве) при штамповке юрывом меньше, чем при штамповке на прессах. Для ряда исследованных материалов получены следующие значения предельных коэффициентов вытяжки; 32б 327 Для того чтобы увеличить предельный коэффициент вытяжки, штамповку производят за несколько переходов (взрывов) малыми зарядами ВВ.
Кроме того, для уменьшения скорости деформирования и более равномерного распределения давлений по поверхности заготовки применяют ВВ с малой скоростью детонации (например, аммонитул), а также используют рассредоточенные заряды (плоскне, кольцевые, спиральные шнуровые и т.п.).
При деформировании тонколистовых материалов можно проводить штамповку со спутником. В этом случае на заготовку помещают листовую резину, полиуретан, свинец и деформируют их совместно с заготовкой. Это дает возможность получать относительно глубокие детали с минимальным утонением стенки. Для увеличения предельного формоизменения применяют способ штамповки метанием передающей среды, при котором между поверхностью заготовки и жидкостью (водой) создают воздушный зазор 10...12 мм.
В этом случае заготовку с матрицей располагают иад свободной поверхностью жидкости, в которую помещают ВВ. Точность деталей. При штамповке взрывом точность размеров получаемых деталей выше, чем при обычной штамповке на прессах. Это связано с наличием дополнительного гндростатического давления, уменьшающего возможное пружинение детали после снятия нагрузки. Оборудование н технологическая оснастка.
Штамповку взрывом производят в специальных бассейнах и установках, оснащенных подъемно-транспортным оборудованием, вакуумными устройствами, соответствующей аппаратурой управления и контроля. Чаще всего применяют железобетонные бассейны, облицованные внутри листовой сталью и заглубленные в грунт. Стенки бассейна могут быть вертикальными и наклонными.
Бассейн с наклонными стенками (коиической формы) лучше сопротивляется действию ударной волны, их целесообразно применять при штамповке крупногабаритных деталей диаметром до нескольких метров. Для ослабления воздействия ударной волны стенки бассейна дополнительно изолируют резиной н другими эпергопоглощающнми материалами, используют также воздушно-пузырьковую защиту в виде сплошной завесы из пузырьков воздуха (рис. 6.70). Металлический сварной бак 2, наполненный водой, установлен в железобетонном колодце. Пузырьки воздуха поступают через отверстия в кольцевой трубе 5, установленной на дне бассейна и соединенной с компрессором. Матрицу 1 с заготовхой 4 и зарядом ВВ 3, расположенным над поверхностью заготовки„помещают на дно бака.
В нижней полости матрицы предусмотрены отверстия для ее вакуумировання. Диаметр Рис. 6ЛО. усзвиоввв ддв штвмиовви взрывом с воздушиа-оузырввовой звщисой железобетонного или металлического бассейнов определяется габаритами штамповой оснастки и обычно в 2 — 3 раза превышает габариты заготовок. Толщина стенки бассейна определяется из расчета на прочность. Высокая стоимость изготовления бассейна, повышенная его сейсмичность, что вредно сказывается на окружающих зданиях н сооружениях, привели к необходимости создания безбассейновых способов штамповки взрывом. Для этого применяют стационарные и подвижные бронекамеры„стенки которых изготовлены из листового металла и имеют достаточную толпшну„чтобы противостоять воздействию ударной волны.
Подвижная бронекамера конструкции ХАИ (рис. б 71) имеет металлический корпус 2 размером 34 и высотой 3 м, который перемещается на колесах 1 по направляющим, подвижную крышку 3, смонтированную так, что при взрыве она перемещается вверх на 30 — 50 мм, поглощая часть энергии ударной волны и газообразных продуктов сгорания.
В центре бронекамеры установлена матрица 8 с прижимным устройством 9, заготовкой б и плоским зарядом ВВ 7, для которого требуется меныпнй объем воды над заготовкой. Для предохранения стенок бронекамеры от разрушения при использовании болыпих зарядов ВВ применяется водяная завеса, которая гасит воздушную ударную волну. Для распыления воды служат многочисленные форсункн, расположенные на трубопроводах 4 н 5.
Подвижная бронекамера обслуживает несколько рабочих мест. 323 329 Рнс. б.чэ. Схема установки дал Злектропщравличехой ппамповки Рис. 6.71. Схема подвиж- ной бронехамеры рвт б Оснастка для пггамповки крупногабаритных деталей (рис. 6.72) состоит из цельиолитой матрицы 1 с отверстиями для выхода воздуха, прижимного кольца 2, винтов 4 с клиньями 5. Между заготовкой 7 и матрицей предусмотрено уплотнение 6. Заряд ВВ 8 помещают над заготовкой на стойках 5.
Воздухосборник закрыт крышкой 9, к штуцеру 10 присоединяют шланг от вакуумного пасоса. Матрицы изготовляют обычно из чугуна и стального литья. Для штамповки деталей малой толщины из пластичных металлов невысокой прочности для изготовления матриц применяют также цинковоалюминиевый сплав АЦ13, железобетон с облицовкой формующей поверхности стеклопластиком, твердые породы дерева, эпоксидные смолы.
Известен опыт изготовления матриц из льда с наполнителем из древесной стружки или е з б т а шамотного песка. Номенклатура деталей, изготовляемых штамповкой взрывом в жидкости, доста-очпо разнообразна — всевозможные днища сферической, полусферической, куполообразной Формы, Рис. б.та Оснастка дм нзтамповки взрывом деталей типа дниШ ! оболочки различной конфигурации.
Тол- шина получаемых деталей до 25...30 мм, их диаметр до 4... ..5 м. Достоинства процесса:простота оснастки; зкономическая эффективность ло сравнению со штамповкой на прессах; универсальность процесса; меньше утонение стенки деталей и выше их точность. Недостатки: при штамповке крупногабаритных деталей — сложности манипулирования заготовкой и оснасткой, высока доля ручного труда; низкая производительность процесса; возможность возникновения сейсмических волн; повышенные требования к технике безопасности. Электрогидравдическая штамповка.
Процесс штамповки деталей основан на высоковольтном электрическом разряде в жидкости, при котором возникает ударная волна, деформирующая заготовку. Импульсный разряд в лсидкости, обеспечивающей создание фронта высоких давлений, принято называть электрогидравличесхим эфФектом (ЭГЭ). Идея реализации ЭГЭ в технологических целях (дробления горных пород, очистки литья, штамповки) принадлежит ленинградскому изобретателю Л.А.!Откину.
Установка для электрогидравлической штамповки (ЭГШ) состоит из повьппающего трансформатора ! (рис. б.73), выпрямителя 10, переменного сопротивления 11, батареи конденсаторов 2, ионного разрядника 3 (системы поджига) и электродов 4, помещенных в резервуар 9,наполненный жидкостью (водой) 5. Заготовку 8 устанавливают на матрицу 7 и прижимают прижимным кольцом 6. Прещсмотрено вакуумирование полости матрицы.
Как только в батарее конденсаторов потенциал достигнет определеннои величины, произойдет пробой в ионном разряднике и накопленная в конденсаторах энергия за 20...50, максимум 200...300 микросекунд разряжается между электродами с образованием высоковольтного искрового разряда и выделением энергии большой мгновенной мощности. Возникает ударная волна.
331 Деформирование заготовки происходят под действием ударной волны, давления при расширении газового пузыря и сопутствующего гидро- потока. Кинематика движения волн, их взаимодействие с заготовкой, возникновение отраженных волн, областей кавитации, Физическая сущность процесса ЭГШ аналогична рассмотренному выше процессу ппамповки взрывом. Форму фронта ударной волны при ЭГШ можно изменять посредством изменения расстояния между концами электродов или использования тонкой металлической инициирующей проволоки, которой соединяют рабочие концы электродов. При малых зазорах возникает волна со сферическим фронтом,при больших (несколько сантиметров) зазорах образуется волна с цилиндрическям фронтом, аналогично взрыву заряда ВВ линейной Формы (шнура или стержня). В начальной стадии разряда между электродами в жидкости образуется токопроводящий, частично заполненный ионизированным газом канал, начальный диаметр которого составляет несколько десятых долей миллиметра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
