Установка для електрогідравлічного штампування

Реферат: Установка для електрогідравлічного штампування містить розрядну камеру, електроди, матрицю, заготовки, які розташовані вздовж зовнішнього контуру в місцях, що потребують нагріву, між матрицею та розрядною камерою електромагнітні індукційні пристрої, в магнітопроводах яких виконано прорізі для розміщення фланця заготовки. UA 122974 U (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЕЛЕКТРОГІДРАВЛІЧНОГО ШТАМПУВАННЯ UA 122974 U UA 122974 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до техніки обробки металів тиском і може бути використана у машинобудуванні для витяжки глибоких деталей з листового матеріалу. В патенті RU 2021053C1 від 01.07.1992 для формування деталей з електроконтактним нагріванням заготовок використовують штамп, який містить матрицю, пуансон, затискні клеми, в які встановлено заготовку. Недоліком цього пристрою є те, що заготовку гріють до штампувальної температури по всьому об'єму. Це приводить до великих витрат енергії, тому що в більшості випадків необхідно нагрівати фланець заготовки або його частину, наприклад при штампуванні-витягуванні глибоких коробчастих деталей. Відома установка для електрогідравлічного штампування з електроконтактним нагрівом [РТМ-1.4.449-78 Електрогідроімпульсна штамповка листовых деталей сложных форм], що складається з розрядної камери, електродів, роз'ємного корпусу, матриці-вкладиша, перехідної, підкладної і притискної плит, електроконтактних нагріваючих елементів, системи ізоляційних елементів, пружин. Нагрів здійснюється електроконтактним методом за рахунок пропускання електричного струму через заготовку в діагональному напрямку. Недоліком цього пристрою є неможливість нагрівання окремих ділянок фланця листової заготовки, необхідного при штампуванні-витягуванні, наприклад, глибоких коробчастих деталей. Також, у запропонованій конструкції є можливість виникнення припікань на поверхні заготовки від нерівномірного притиску контактів. Як найближчий аналог вибрана установка для електрогідравлічного штампування з диференційованим нагрівом (патент UA 98661 від 12.05.2015). Установка для електрогідравлічного штампування, що містить розрядну камеру, яка через систему проміжних кілець сполучена з матрицею, індуктор, нагріваючі кільця з феритної сталі та кільця з аустенітної сталі, які розміщено конгруентно відносно заготовки. Порожнина розрядної камери герметично відділена від порожнини матриці резиновою мембраною. До розрядної камери під'єднано електроди та штуцери для подачі робочої рідини до камери. Нагрів здійснюється індукційним методом, що дозволяє забезпечити рівномірний нагрів вісесиметричної заготовки в тангенціальному напрямі, відсутній прямий контакт заготовки з носіями струму, що дозволяє запобігти виникненню припікань. Однак запропонований пристрій не забезпечує нагрів локальних ділянок заготовок, що ускладнює штампування листових деталей невісесиметричних форм. Наприклад, для деталі коробчастої форми необхідно здійснювати нагрів кутових зон фланця заготовки, а прямолінійні ділянки деталі не потребують такого нагріву. Нагрів прямолінійних ділянок фланця заготовки може бути навіть шкідливим для процесу витягування, тому що призводить до занадто великої подачі листового матеріалу в порожнину штампу. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності виробництва і якості глибоких невісесиметричних листових металевих деталей. Для вирішення задачі необхідно поліпшити умови витяжки шляхом нагріву фланця заготовки локально, тільки у тих місцях, де він необхідний для зменшення міцності і підвищення пластичності матеріалу заготовки. Поставлена задача локального нагріву в установці для електрогідравлічного штампування, що містить розрядну камеру, електроди, матрицю, згідно з корисною моделлю, між матрицею і розрядною камерою встановлено електромагнітні індукційні пристрої, які розташовано локально вздовж зовнішнього контуру заготовки у тих місцях, де необхідний нагрів. Також задача вирішується тим, що в магнітопроводах електромагнітних індукційних пристроїв виконано прорізі для розміщення фланців заготовки. Актуальність електромагнітного нагріву з магнітопроводом при застосуванні у запропонованому пристрої полягає у тому, що він дозволяє створювати локальний нагрів окремих ділянок заготовки, не пошкоджує її поверхню, а також поверхні в прорізі магнітопроводу можна використовувати як протяжні поверхні при переміщенні фланця заготовки. Електропровідну заготовку розміщують в індукторі з магнітопроводом, що являє собою один або кілька витків дроту (наприклад, мідного). Для розміщення заготовки в магнітопроводі виконано прорізь шириною С більшою на (5-15) %, ніж товщина S листової заготовки. В індукторі за допомогою спеціального генератора наводять потужні струми напругою V з різною частотою (від десятка Гц до декількох МГц), в результаті чого навколо індуктора виникає електромагнітне поле, а магнітопровід концентрує його на обмеженій ділянці заготівки. Найбільший опір розповсюдженню електромагнітного поля виникає в місці розташування прорізі. Тому найбільша кількість енергії виділяється в об'ємі заготовки на цій ділянці фланця. Електромагнітне поле наводить у заготовці вихрові струми. Вихрові струми розігрівають заготовку під дією тепла (див. закон Джоуля-Ленца). 1 UA 122974 U 5 10 15 20 25 На Фіг. 1 зображено установку для електрогідравлічного штампування з локальним електромагнітним нагрівом (переріз Б-Б); на Фіг. 2 - вид А зверху без розрядної камери і гумової мембрани. Установка електрогідравлічного штампування містить розрядну камеру 1, що через притискну плиту 10 і гумову мембрану 7 сполучена з матрицею 8. Індуктор 3 і магнітопровід 2 розміщені в спеціальних виїмках, зроблених в матриці 8 і притискній плиті 10 за формою і розмірами магнітопроводу 2 таким чином, щоб прорізі магнітопроводів 2 знаходились на рівні протяжної поверхні матриці 8. Кількість і розташування виїмок з магнітопроводами по контуру заготовки визначається кількістю і розташуванням ділянок заготовки, які потребують нагріву. Листову заготовку 4 розміщують між притискною плитою 10 і матрицею 8. При цьому фланець заготівки розміщують в прорізі магнітопроводів 2. Глибину виїмок b виконують таким чином, щоб забезпечити ефективність локального нагріву фланця b=(0,5-0,7)В, де В - ширина фланця в місці нагріву. При цьому площа поперечного перерізу магнітопроводу має бути такою, щоб накривати ділянку нагріву від зовнішнього краю фланця заготівки до глибини b. Ширину ділянки нагріву d=(1,0-2,0)b призначають в залежності від геометричних параметрів листової деталі і властивостей металевого матеріалу листової заготовки. Порожнина розрядної камери 1 герметично відділена від порожнини матриці резиновою мембраною 7. До розрядної камери 1 під'єднано електроди 6 та штуцери 9 для подачі до камери робочої рідини і видалення повітря. Установка працює наступним чином. На матрицю 8 встановлюють листову заготовку 4, а потім - магнітопроводи 2 з індукторами 3. Магнітопроводи встановлюють у виїмки матриці таким чином, щоби фланець заготовки знаходився в прорізі С. Отриману конструкцію притискують до розрядної камери 1 через притискну плиту 10 і мембрану 7. Розрядну камеру 1 через штуцер 9 наповнюють робочою рідиною. Індуктори 3 здійснюють електромагнітний нагрів тих частин заготовки 4, які того потребують, до оптимальної температури деформування. Потрібні температури отримують шляхом зміни тривалості нагрівання. Після цього виконують штампування-витяжку заготовки 4 шляхом виконання одного чи декількох розрядів енергії між електродами 6, які генерують імпульси високого тиску в робочій рідині. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Установка для електрогідравлічного штампування, що містить розрядну камеру, електроди, матрицю, яка відрізняється тим, що має розташовані вздовж зовнішнього контуру заготовки в місцях, що потребують нагріву, між матрицею та розрядною камерою електромагнітні індукційні пристрої, в магнітопроводах яких виконано прорізі для розміщення фланця заготовки. 2 UA 122974 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3