SU1139004A1 - Устройство дл импульсной гидравлической штамповки - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ №ШУЛЬСНОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ШТАГШОВКИ трубчатой заготовки, содержащее камеру со средствами создани  и преобразовани  импульсного давлени  в жидкости, каналы высокого давлени , выход щие в рабочую полость, образованную стенкой заготовки и вводимым в заготовку запирающим элементом, о тличАющеес  тем, что, с целью повьшени  КПД устройства, обеспечени  стабильности и надежности его работы,уменьшени  металлоемкости и возможности обработки заготовок уменьшенного диаметра, средства создани  и преобразовани  импульсного давлени  в жидкости выполнены в виде соосно и последовательно размещенных в направлении к рабочей полости многовиткового индуктора импульсного магнитного пол , взаимодействующей с индуктором подвижной высокоэлектропроводной пластины, пластины из материала с высокой механической прочностью и поршн -мультипликатора , а каналы высокого давлени , соедин ющие полость над поршнеммультипликатором с рабочей полостью, Л вьшолнены в перекрьшающем изнутри рабочую полость запирающем элементе концентрично его оси.

Description

„1 „„„„.г, рщжш р

-16

00

со 1 , Изобретение относитс  к обработк металлов давлением.с чспользованием импульсного электромагнитного по л  и жидкой.передающей давление среды и может быть применено дл  де формировани  трубчатьгх заготовок ра личных диаметров. Известны устройства, содержащие индуктор, оправку, матрицу, в которых деформаци  трубы происходит за счет сил взаимодействи  электромагнитного пол  индуктора с вихревыми токами. Наведенными этим полем в трубе С1 . . . . Однако применение таких устройст оправдано только дл  деформировани  трубчатых заготовок из материалов , хорошо провод щих электрический ТОК, и определенного р да диаметров . Деформирование труб из высо копрочных сплавов,. плохо провод щих электрический ток, с помощью таких устройств весьма затруднительно (требуетс  применение высокоэлектро проводных спутников, низка  стойкость индукторов, особенно дл  труб малого диаметра). Известно устройство многократного действи  дл  электромагнитной штамповки, содержащее индуктор, пер . даточный элемент,.(металлическа  сетка, оплетка или металлическа  ткань) и передающую давление среду (эластичный материал), в котором . электромагнитное поле индуктора непосредственно воздействует на пере . даточньш элемент, сжимающий передающую давление среду, деформирукчцую заготовку. Это устройство позвол ет обрабатывать материалы независимо от их электропроводности. Однако пр деформировании заготовок из высокопрочных металлов и сплавов передающа  давление среда (эластичный материал ) быстро выходит из стро , что влечет за собой-разрушение пере даточного элемента и устройство ста новитс  неработоспособным. Особенно проблематично его применение дл  деформировани  труб малого диаметра (22 мм) из высокопрочных материало поскольку стойкость индукторов очен мала. Другим недостатком этого устройства , ограничивающим сферу его применени ,  вл етс  низка  эффе,ктивность при его использовании дл  повторных формообразующих и калибруюЛ .2 . щих импульсов. Это объ сн етс  тем, что после первого импульса между , поверхностью отформованной заготовки и передаточным элементом образуетс  воздушный зазор и повторные деформующие и .калибрующие импульсы-операции станов тс  неэффективными. Наиболее близким по технической сущности- к предложенному вл етс  устройство дл  импульсной гидравлической штамповки, содержащее камеру со средствами создани  и преобразовани  импульсного давлени  в жидкости , каналы высокого давлени  и запирающие элементы.. В устройствах подобного типа концентраци  давлени  осуществл етс  за счет сужени  каналов, при этом импульсное-давление в жидкости соз-даетс  за счет энергии взрыва взрывчатьк веществ или энергии, выдел емой при электрогидравлическом эффекте , происход щем в-особой взрывной камере. Однако такое устройство обладает невысокой стабильностью силовых параметров , обусловленной их зависимостью от свойств рабочей жидкости, от колебаний характеристик взрывчатого вещества и взрывающейс  проволочки , от эрозии электродов. Велики также потери энергии ударных волн, распростран ющихс  по всем направлени м и поглощаемых элементами корпуса , что снижает КПД устройства. Оно обладает большой металлоемкостью , так как требуютс  разгонные стволы и прочные взрывные камеры с защитными элементами. Расположение сужающихс  каналов в центральной части концентратора (запирающего элемента)снижает несущую способность металла в поперечном сечении этого концентрата, что приводит к отрыву запирающей части особенно при формовке труб малого диаметра ( 22 мм) и уменьшает надежность устройства в целом. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД устройства, обеспечение стабильности и надежности его работы , уменьшение металлоемкости и возможности обработки заготовок уменьшенного диаметра. Это достигаетс  тем, что в извест.ном устройстве дл  импульсной гидравлической штамповки трубчатой заготовки , содержащем камеру со средствами создани  и преобразовани  импульсного давлени  в жидкости,каналы высокого давлени , выход щие в .рабочую полость, образованную стенкой заготовки и в заго товку запирающим элементом, средства создани  и преобразовани  импуль кого давлени  в жидкости выполнены в виде соосно и последовательно раз мещенных в направлении.к рабочей по лости многовиткового индуктора лмпульсного магнитного пол , взаимодействующей с индуктором подвижной высокоэлектропроводной пластины,пла стины изматериала с высокой механи ческой прочностью и п.рршн -муль типли катора, а каналы высокого давлени , соедин ющие гюлоеть.-.над поршнем-муль типликатором с рабочей полостью, выполнены в перекрывающем изнутри рабочую полость запирающем элементе концентрично его оси. . На фиг. 1 изображено устройств в разрезе с расположением каналов высо кого давлени  по периферии запирающе го элемента; на фиг. 2 - устройство с осевым расположением канала, сообщающегос  с радиальными каналами. В камере 1 установлен многовитковьй индуктор 2 импульсного магнитного пол . Пластина 3 из высокоэлектропроводного материала и пластина 4 из материала с высокой механической прочностью свободно прилегают.к: индуктору. Поршень 5, имеющий меньщее поперечное сечение, чем рабоча поверхность индуктора , .установлен на пластину 4 и имеет элемент 6 возврата в исходное положение. Бокова  цилиндрическа  поверхность поршн  притерта к внутренней поверхности силового цилиндра 7. Над поршнем 5 располагаетс  передающа  давление среда 8, например жидкость, поступающа  по входному каналу 9. из расшири тел -нагнетател  10, управл емого ручкой П уровн . Силовой отражатепь 12 одновременно выполн ет роль направл ющего элемента дл  заготовки-трубы 13-и запирающего элемента дл  передающей давление средь 8. В запирающем элеме те - (силовом отражателе) выполнены ка налы 14 высокого давлени , соедин ющие внутреннюю поло.сть силового цилиндра 7 и рабочую полость 15. Заготовка 13 зажимаетс  усили ми Р между полуматрицами 16. В запирающем элемент е предусмотрен канал слива 17, соедин ющий расширитель-нагне .татель 10 с гнездом полуматриц. На фиг, 2 изображен запирающий элемент 12 с центральным каналом 14 высокого давлени , переход щим в радиальные каналы 18, выход щие в рабочую полость 15. Заготовка 13 центрируетс  выступом запирающего элемента . . . , Полуматрицы на фиг. 2 условно не показаны. -Устройство работает следующим образом. Заготовка 13 устанавливаетс  на запирающем элементе 12 и зажи ыаетс  полуматрицами 16. Передающа  , давление среда 8, например вода, подаетс  через обратный клапан (не показан ) из расширител -нагнетател  10 при помощи ручки 11 уровн  через канал 9 в.полость над поршнем 5, каналы 14 высокого давлени  в рабочую полость 15. Импульс электромагнитной силы передаетс  от индуктора 2 пластинами 3 и 4 кпоршню 5, который, перемеща сь в силовом цилиндре 7, создает высокое импульсное давление в каналах 14 и рабочей .полости 15. В результате приложени  этого давлени  заготовка 13 деформируетс  в полуматрицах 16. В случае недоштамповки заготовки в рабочую полость 15 подаетс  дополнительна  порци  воды и производитс  доформообразующа  или калибрующа  операции. После-окончательного формообразовани  заготовки или ее калибровки с помощью ручки уровн  11 передающа  давление среда 8 удал етс  из рабочей полости 15 в расширит.ельнагнетатель 10. Жидкость, попавша  в гнездо полуматриц, в расширительнагнетатель сливаетс  по каналу 17, Элемент 6 возврата, например, стальна  пружина, возвращает поршень 5 в исходное положение. Герметизаци  поршн  с силовым цилиндром обеспечиваетс  за счет притирани  их соприкасающихс  поверхностей. Однако герметизаци  соприкасающихс  поверхностей , необходима только в статическом состо нии устройства, а- во врем  действи  импульсного давлени  высокие требовани  к герметизации отпадают , так как происходит запирание жидкости между поршнем 5 и ци-т-. индром 7, Особой герметизации соприкасающихс  поверхностей заготовки 13

и запирающей части силового отражател  12 по этим же причийам не требуетс .

Устройство с центральным каналом (на фиг. 2) и каналами 18 работает аналогично и может примен тьс  дл  деформировани  труб большего диаметра .

Положительным эффектом  вл етс  то, что увеличиваетс  КПД устройства за счет уменьшени  рассе ни  энергии в рабочей жидкости и применени  механической мультипликации давлени . Уменьшаетс  металлоемкость устройства , так как не. требуетс  специальной взрьшной камеры, разгонных стволов и защитных элементов. Повышаетс  стабильность силовых параметров , которые однозначно завис т от электрических характеристик магнитно-импульсной установки и индуктора , варьируемых с высокой точностью. Выполнение концентрично расположенных каналов повышает надежности устройства и позвол ет обрабатывать тоубы весьма малого диаметра.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ШТАМПОВКИ трубчатой заготовки, содержащее камеру со средствами создания и преобразования импульсного давления в жидкости, каналы высокого давления, выходящие в рабочую полость, образованную стенкой заготовки и вводимым в заготовку запирающим элементом, о тличёющееся тем, что, с целью повышения КПД устройства, обес печения стабильности и надежности его работы,уменьшения металлоемкости и возможности обработки заготовок уменьшенного диаметра, средства создания и преобразования импульсного давления в жидкости выполнены в виде соосно и последовательно размещенных в направлении к рабочей полости многовиткового индуктора импульсного магнитного поля, взаимодействующей с индуктором подвижной высокоэлектропроводной пластины, пластины из материала с высокой механической прочностью и поршня-мультипликатора, а каналы высокого давления, соединяющие полость над поршнеммультипликатором с рабочей полостью, выполнены в перекрывающем изнутри рабочую полость запирающем элементе концентрично его оси.

   Фиг.!

   1 113