Індуктор для магнітно-імпульсного формування кутів у вигнутих листових металевих заготівках

1. Індуктор для магнітно-імпульсного формування кутів у вигн утих листових металевих заготів 2 (19) 1 3 31309 трукцію, що дозволяє формувати тільки плоскі кути, близькі до 180°. - Низька ефективність виробництва: витки індуктора досить широкі, що не дозволяє досягти такого рівня концентрації магнітного поля в робочій зоні, при якому можливі процеси деформації металу. - Низька якість обробки металевої заготівки: обов'язково відбувається деформація поверхні заготівки поза лінією формованого кута, з боку поля тієї частини витків, які розташовані поза робочою зоною індукторної системи. В основу корисної моделі поставлене завдання вдосконалення індуктора шляхом забезпечення можливості концентрації сил магнітного тиску у вузькій області уздовж лінії вигину й строго напрямку їх у центр, при одночасному придушенні деформацій поза робочою зоною індукторної системи, у результаті чого деформація листової заготівки буде відбуватися тільки уздовж лінії вигину. Поставлене завдання досягається тим, що у відомому індукторі для магнітно-імпульсного формування кутів у вигн утих листови х металевих заготівках, що деформує їх уздовж лінії попереднього грубого вигину, виконують у вигляді дво х витків прямокутної форми із загальною стороною, що називають основним струмопроводом, розташовують уздовж лінії кутового вигин у попередньо вигнутого металевого листа, а витки розташовують так, щоб їхньої площини становили з поверхнями кутового вигину плоскі кути в 12-15°. На Фіг.1 показана схема магнітно-імпульсного формування кута в попередньо вигнутій листовій заготівці за допомогою пропонованого індуктора із двох прямокутних витків із загальною стороною основним струмопроводом, взаємне розташування індуктора й металевого листа в аксонометрії, на Фіг.2 та ж індукторна система в поперечному перерізі. Наведено схему реалізації магнітноімпульсного формування кута в попередньо вигнутій листовій заготівці за допомогою пропонованого індуктора із двох прямокутних витків із загальною стороною - основним струмопроводом, де 1 - листова заготівка, 2 - попередній вигин, 3 - основний струмупровід, 4 - ємнісний накопичувач, 5 - комутатор, 6 - індуктор, 7 - лінія формованого кута, 8 матриця з кутовим профілем. Пропонований індуктор працює в такий спосіб. Ємнісної накопичувач енергії 4 заряджається попередньо до заданого значення енергії. Комутатор 5 замикає контур, у якому відбувається розряд ємнісного накопичувача на індуктор 6. Його витки розташовані під кутом - 15° до граничних поверхонь листової заготівки 1 і під кутом один до одного так, що їхні суміжні сторони утворять основний струмопровод 3. Основний струмопровод міститься уздовж лінії вигину заготівки 2. При протіканні струму основний струмопровод індуктора створює потужне магнітне поле, вплив якого приводить до деформації металевого листа по центру уздовж лінії попереднього вигину й заповненню кутового профілю відповідно формі матриці. Залежно від способу електричного приєднання витків до джерела потужності, паралельно або 4 послідовно, їхні сторони, що утворять основний струмопровод, можуть бути об'єднані й виконані у вигляді одного провідника або являти собою окремі провідники, розділені ізоляційною прокладкою. У першому випадку на Фіг.3 наведена електрична схема з'єднання витків індуктора. Паралельне з'єднання - витки із загальною стороною, що є основним струмопроводом (де 1 - основний струмопровод). У цьому випадку досягається простота у виготовленні індукторної системи, і підвищуються її міцністні показники, але тиск у робочій зоні, як це треба зі схеми буде пропорційний квадрату стр уму, що надходить із джерела в індуктор. На Фіг.5 показане конструктивне виконання індуктора з струмопроводами у вигляді витків прямокутної форми, паралельне з'єднання витків з основним струмопроводом з одного провідника. У другому випадку на Фіг.4 наведена електрична схема послідовного з'єднання витків індуктора - витки з діелектрично розділеною загальною стороною, дві частини якої утворять основний струмопровод, зростають складності у виго товленні індукторної системи. Трохи падає міцність всієї конструкції в цілому, але досягається тиск, що, у робочій зоні, як це треба зі схеми на Фіг.4, буде пропорційно учетверенному квадрату стр уму, що надходить із джерела потужності в індуктор. Відповідно, ефективність такого варіанта індуктора для формування кутів у вигн ути х металевих листових заготівках різко зростає. На Фіг.6 показане конструктивне виконання індуктора з струмопроводами у вигляді витків прямокутної форми, послідовне з'єднання витків з основним струмопроводом із двох діелектревих розділених провідників. Приклад здійснення магнітно-імпульсного формування кута. Алюмінієвий лист із розмірами 0,2м´0,2м, товщиною 0,001м був попередньо вигнутий під кутом - 90°, радіус вигину в к утовій зоні становив - 0,01м. На вимогу технічного завдання радіус вигину в кутовій зоні випливало зменшити до значення не вище, ніж ~0,01м на довжині лінії ~0,1м. Струмопроводи пропонованого індуктора минулого виготовлені із двох витків прямокутної форми за схемою згідно Фіг.5 (паралельне з'єднання). Розміри витків становили 0,1м´0,04м. Матеріал витків - латунний прут діаметром ~0,008м. Для зміцнення конструкції в цілому, струмопроводи пропонованого індуктора минулого жорстко закріплені на оправленні необхідній формі зі склотекстоліту. Кут між площинами витків і поверхнями формованого кута становив ~12°-15°. Пропонована конструкція індуктора забезпечує концентрацію магнітного поля, пропорційного величині струму від джерела, і, відповідно, сил тиску, пропорційних квадрату цієї величини струму, уздовж лінії попереднього вигину листової заготівки. Реалізація процесу формування кута була реалізована при робочій частоті ~30кГц (визначалася за осцилограмою струму в ланцюзі індуктора) у діапазоні напруг 12-17кВ. Конкретна величина напруги встановлювалася підбором відповідно до рівня необхідної деформації листа (радіус вигин у в 5 31309 кутовій зоні не вище, ніж - 0,01м на довжині лінії ~0,1м). У результаті проведених експериментів були отримані якісні зразки, що ілюструють практичну працездатність пропонованого індуктора для формування кутів у вигн утих металевих листових заготівках. Відмітні ознаки пристрою перебувають у причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом, що отримується, і виключення хоч би одного з них не дозволить його досягти. 6 Перелік посилань: 1. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Импульсные магнитные поля для прогрессивных технологий. Том 1. - Харьков: Изд. НТУ "ХПИ", 2001. - 272с. 2. Батыгин Ю.В., Лавинский В.И., Магнитноимпульсная обработка тонкостенных металлов. Харьков: МОСТ-Торнадо, 2002. - 288с. 3. Белогый И.В., Фертик С.М., Хименко Л.Т. "Справочник по магнитно-импульсной обработке металлов", Харьков: Вища школа, 1977г., с.3-16. 7 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 31309 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601