.

Обработка давлением (реферат)

Язык: русский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 414
Скачать документ

4.6. Высокоэнергетические импульсные методы штамповки.

Применение высокоэнергетических методов штамповки позволяет экономично
изготовлять абаботкой давлением такие детали и заготовки, которых ранее
невозможно было изготовлять или для изготовления которых ранее
требовалось дорогостоящее мощное оборудование. Эти методы деформирования
используют в условиях мелкосерийного и серийного производства, как для
листовой так и для объемной штамповки.

Штамповка листового металла.

Гидровзрывная штамповка. При гидровзрывном формоизменении энергии,
образующаяся при взрыве, передается штампуемой заготовки через ударную
волну, давление и сопутствующий ей гидропоток. В качестве среды,
передающей энергию взрыва, используют жидкость, сыпучую, вязкую или
твердую среду.

Деформируемые листовые или трубчатые заготовки можно подвергать
различным операциям: резке, вытяжке, рельефной формовке, раздаче,
обжиму, отбортовке и др.. Причем возможно формоизменение с нагревом
заготовки с помощью передающей среды (песком).

Для взрывной штамповки используют бризантные и метательные взрывчатые
вещества. Взрыв может производиться в стационарном или съемном (разовом)
бассейне. Для формоизменения заготовки в зависимости от выполняемой
операции чаще всего используют только матрицу или пуансон; для вытяжки,
рельефной формовки, отбортовки – матрицу, для обжима – пуансон. При
вытяжке обычно получают за один переход меньшую предельную величину
коэффициента вытяжки, чем в обычных условиях:

материал сплав ОТ4 ст.3 2Х13 12Х18НIОТ 08 АМг6-М

m 0,68 0,65 0,64 0,63 0,63 0,61

Матрицы для вытяжки могут быть металлические цельнолитые или составные,
железобетонные, из льда.

Точность деталей изготовленных взрывной штамповкой по сравнению с
обычной вытяжкой значительно выше.

Электрогидравлическая штамповка по сравнению со взрывной имеет ряд
преимуществ: а) возможность применения в обычных условиях, б)простота
дозирования энергии, в)возможность осуществления серии разрядов,
следующих друг за другом, г) легкость автоматизации процесса. Однако
установки для электрогидравлической штамповки дороже установок для
штамповки взрывом, а размеры и стоимость электрогидравлических установок
ограничивают энергетические возможности метода.

Сущность метода. При высоковольтном электрическом разряде между
электродами, помещенными в жидкость, возникает токопроводящий искровой
канал, мгновенное расширение которого приводит к возникновению в
жидкости ударной волны. Деформация заготовки происходит, как и при
гидровзрывной штамповке, под действием ударной волны, давление и
сопутствующего гидропотока. Более эффективному использованию энергии
разряда по сравнению с открытой емкостью для формоизменения способствует
размещение рабочих электродов в замкнутой камере или внутри трубчатой
заготовки, закрытой с двух сторон крышками.

Рассматриваемым методом выполняют операции вытяжки деталей из плоских
заготовок, отбортовку, раздачу трубчатых заготтовок, оформление сложного
контура на листовых и трубчатых заготовках, калибровку, пробивку и
некоторые другие операции. Этим методом получают детали из цветных
металлов, стали и высокопрочных сплавов. Толщина штампуемых деталей

Инструмент. Обычно для электрогидравлической штамповки используют
матрицы, которые изготовляют из стали (иногда и других
материалов-цинковых, алюминевых сплавов, литьевых эпоксидных смол).
Основной рабочий инструмент- электроды, которые изготовляют из стали,
латуни, однако найбольшей электроэрозийной стойкостью обладает
металлокерамическая композиция на основе вольфрама ВНМ-3-2.

Для электрогидравлической штамповки используют отечественные установки
“Удар 12м” и “ Удар 20” , ” Удар 20с”, “ Удар 150”, “Удар-II”,
позволяющие изготовлять детали размером от 400*400 мм до 2000*1200 мм с
толщиной стенки от 3 до 10 мм или соответственно диаметром заготовки от
300 мм до 1500 мм с толщиной стенки от 3 до 10 мм. Запасаемая энергия
указанных установок изменяется соответственно от 10 до 160 Кдж.

Штамповка импульсным магнитным полем. Основные преимущества метода в
сравнении с взрывной и электрогидравлической штамповкой : а)большая
скорость формоизменения заготовки и высокая призводительность, б)
возможность точнее регулировать параметры процесса, в) возможность
широко механизировать и автоматизировать операции процесса, г)
возможность легкого встраивания устоновки импульсной магнитной штамповки
в автоматические линии.

Сущность метода.При помещении заготовки в импульсное магнитное поле,
создавемое с помощью разряда энергии, накопленной в конденсаторной
батарее, на катушку индуктивности (рабочий индуктр), в заготовке
индуцируются вихревые токи, взаимодействие которых с токами индуктора
приводит к возникновению усилий, деформирующих заготовку.

Этот метод штамповки применяют в основном для таких операций, как обжим
и раздача трубчатых заготовок, калибровка трубчатых изделий, получение
на деталях различных рифлений, штамповка деталей из плоских заготовок,
пробивка отверствий в плоских и трубчатых деталях из различных металлов
и сплавов, сборка. Преимущественное распостранение имеет обработка
металлов и сплавов, обладающих высокой электропроводностью.
Деформирование заготовок из материалов с недостаточно высокой
электропроводностью (углеродистых и нержавеющих сталей) осуществляется
через передающую среду или через так называемый “спутник”- промежуточный
материал с высокой электропроводностью, помещаемый на обрабатываемую
заготовку. Максимальная толщина стенки детали составляет 1,5-2 мм для
стали, 1,7-2,5 мм -для латуни и 2-3 мм – для алюминевых и медных
сплавов.

Инструмент. Рабочим инструментом в этом случае является индуктор и
оправка (матрица). В установках магнитно-импульсного деформирования
используют индукторы однократного и многократного использования: первые
применяют в условиях единичного производства, вторые-в условиях
серийного производства. Для увеличения прочности индукторов и придания
им универсальности служат концентраторы магнитного поля.

Оборудование. Для магнитн-импульсной штамповки используют отечественные
магнитно-импульсные установки и установки изготовляемые в ГДР , ЧССР ,
которые обладают максимальной запасаемой энергией от 4,1 до 22,5 Кдж.

Объемная штамповка.

Высокоскоростная объемная штамповка позволяет максимально приблизить
форму и размеры поковки к форме и размерам деталей, что обеспечивает
экономию металла и сводит к минимуму механическую обработку. Этим
методом изготовляют поковки с тонкими стенками из алюминия, меди,
различных сталей и сплавов. Поковки получают с мелкозернистой структурой
и высокими механическими свойствами; значительно улучшается структура и
свойства сплавов на основе молибдена, никеля и титана. Улучшение
структуры и увеличение прочности в несколько раз увеличивает стойкость
деталей (шестерен в 2-10 раз).

Высокоскоростная объемная штамповка выполняется со скоростями движения
инструмента 9-18 м/сек для изготовления поковок методом горячего и
холодного выдавливания.

Экономически целесообразно применять высокоскоростную штамповку в
условиях крупносерийного производства для поковок, которые могут быть
получены на обычном горячештамповочном оборудовании.

Для нагрева сталей, жаропрочных сплавов, титана рекомендуют индукционные
печи или печи с инертной атмосферой, алюминевых сплавов – печи с
принудительной циркуляцией воздуха. Во всех случаях рекомендуют
безокислительный нагрев.

Перед началом работы пуансон и матрицу следует подогреть до 180 град.С и
поддерживать температуру в этом пределе в процесе штамповки во избежание
перегрева и потере стойкости штампа.

Смазки выбирают с учетом штампуемого материала. Суспензию графита в воде
применяют в качестве смазки при штамповке большинства металлов; при
штамповке труднодеформируемых металлов предпочтительнее суспензия
графита в масле. При тяжелых условиях работы применяют дисульфид
молибдена (при температуре штамповки < 650град.С).

Штампы для высокоскоростной штамповки изготовляют из сталей 4Х5В2ФС
(ГОСТ 5950-63) и 4Х4М2ВФС.

Оборудование для высокоскоростной штамповки высокоскоростные молоты с
пневматическим приводом и энергией удара 2,5-60 кн.м (2,5-60 тс м).

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019