Спосіб магнітно-імпульсної обробки тонкостінних металевих заготовок

1. Спосіб магнітно-імпульсної обробки тонкостінних металевих заготівок, що полягає в деформуванні заготовки впливом імпульсного магнітного поля з застосуванням індукторної системи, який відрізняється тим, що для притягання заготовки на індуктор при використанні одного джерела імпульсного поля частота діючого поля вибирається зі співвідношення: 2 3 75676 4 мовлено дією лише одного низькочастотного поля, пондермоторну силу, що притягує заготовку. Окрім яке релаксує при проникненні скрізь оброблювану останньої, притягання заготовки буде обумовлене листову заготовку. також радіальною компонентою пондермоторної Задачею дійсного винаходу є значне спросили, що збуджується при взаємодії вихрового щення усіх складових частин магнітно-імпульсної току у металі листової заготовки з нормальною системи, яка призначена для притягання тонкоскомпонентою напруженості магнітного поля. Ця тінних металів, усунення яких-небудь обмежень на сила направлена до геометричного центру індукелектродинамічну товщину оброблюваних загототорної системи і створює згинаючий механічний вок та посилення ефективності силової дії на них. момент, що у еквіваленті дає ефект притягання. Технічний результат досягається тим, що у У частотному діапазоні діючих полів, що устаспособі магнітно-імпульсної обробки тонкостінних 1 новлюється нерівністю , сили притяметалевих заготівок, що полягає в деформуванні 2 0 d заготовки впливом імпульсного магнітного поля з гання значно перевищують сили відштовхування. застосуванням індукторної системи, згідно з винаЦей факт обумовлює у цілому дію ефекту, з якого ходом, для притягання заготовки на індуктор при металева листова заготовка притягується імпульвикористанні одного джерела імпульсного поля сним магнітним полем індуктора у зоні його внутчастота діючого поля вибирається зі співвіднорішнього вікна. шення: Приклад здійснення способу. Була виготовлена експериментальна модель індукторної системи 1 з одновитковим соленоїдом, внутрішнє вікно якого d2 0 має форму усіченого конусу. Схематично об'єкт дослідження показаний на фіг. Геометрія індукторної системи згідно фіг. у де - циклічна частота діючого поля; 0 - магобласті її робочої зони: R1=5мм, R2=20мм, нітна проникність вакууму; і d - електропровідR3=22мм, кут нахилу твірної конуса - 60°. ність і товщина металу заготовки, а індуктор викоЯк заготовки використовувались листова еленують у вигляді циліндричного витка з внутрішнім отвором, розміри якого відповідають розмірам 1 ктротехнічна та листова 0,15 107 ділянки оброблюваної заготовки, яка розміщується Ом м на торцевій поверхні індуктора. 1 Для посилення процесу збудження нормальної конструкційна сталь з товщи0,8 107 складової напруженості індуктор виконують у виОм м гляді циліндричного витка з внутрішнім отвором у ною ~0,5 0,8мм. вигляді зрізаного конуса, розміри якого відповідаМета експерименту - практична апробація моють розмірам ділянки оброблюваної заготовки, що жливостей даної індукторної системи з виконання притягається, а заготовку поміщають на торцеву виробничої операції щодо витягування визначених поверхню індуктора, з боку більшої основи конуса. ділянок у листових металах. Джерелом електричНа Фігурі приведена одна зі схем реалізації ної потужності була магнітно-імпульсна установка пропонованого способу, де показаний ємнісний МІУ-9. накопичувач енергії - 1, пристрій керування (комуРеалізація процесу притягання визначених дітатор) - 2, одновитковий індуктор - соленоїд, що лянок металевих листових заготовок була здійсгенерує імпульсне магнітне поле з необхідними нена при частоті ~2,7кГц (визначалася по осцилогчасовими параметрами - 3, оброблювана тонкосрамі струму в соленоїді) у діапазоні напружень на тінна листова заготовка - 4, 5 - робоча зона. ємнісному накопичувачі 5,5кВ. Струм у соленоїді Пропонований спосіб здійснюється таким чи100кА, робоча енергія до ~8,5кДж. ном. Після 5 10-разової дії імпульсного магнітного Ємнісний накопичувач - 1 попередньо заряполя (5 10 розрядів накопичувача, кількість заледжається до заданого рівня енергії. Пристрій керужала від типу оброблюваного зразка) на рівній вання - 2 замикає контур, у якому відбувається поверхні оброблюваних металевих зразків з'являрозряд ємнісного накопичувача на індуктор - солелися витяги з формою, приближеною до сферичноїд - 3. При протіканні струму соленоїд створює них сегментів з діаметром основи до 0,038м та могутнє магнітне поле, що збуджує у металі тонковисотою - h 0,0018м. стінної заготовки - 4 інтенсивні нормальну та танУ цілому в результаті проведених експерименгенціальну компоненти напруженості магнітного тів були отримані якісні зразки, що ілюструють поля. реальну працездатність запропонованого способу Вихровий струм, наведений у металі заготовки магнітно-імпульсної обробки тонкостінних металемає дві складових. Перша з них обумовлена похівих заготовок для виконання виробничої операції з дною тангенціальної компоненти напруженості притягання металевих листових заготовок. магнітного поля по нормальній просторовій коорСпосіб обробки тонкостінних металевих загодинаті, друга - похідною нормальної компоненти товок розроблений у Національному технічному напруженості магнітного поля по радіальній просуніверситеті «Харківський політехнічний інститут». торовій координаті. Взаємодія першої складової з Джерела інформації: тангенціальною напруженістю дає звісну силу маг1. Белый И.В.; Фетик С.М.; Хименко Л.Т. Справочнітного тиску, що відштовхує заготовку. Взаємодія ник по магнитно-импульсной обработке металлов. другої складової з тією ж тангенціальною напру- Харьков: Вища школа, 1977, - 168с. женістю дає протилежно направлену нормальну 5 75676 6 2. United States Patent, 3,988,081, B21D26/14 Hendricson; Boeing Company, No. 489,290; Field Electromagnetic dent puller. / Karl A. Hansen, Glen 17.07.74; Publ. 21.12.76. Комп’ютерна верстка О. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601