§ 23. Особые способы листовой штамповки

В мелкосерийном производстве применение сложных по конструкции штампов неэкономично, поэтому здесь широко применяют упрощенные способы получения полых деталей: взрывной волной, электрогидравли­ческую, магнитно-импульсную штамповку, штамповку резиной, жидко­стью, ротационное выдавливание на специальных давильных или универ­сальных токарных станках.

1. Штамповка взрывом применяется при изготовлении крупногаба­ритных деталей сложной формы из труднодеформируемых сплавов. Энер­гия взрыва передается заготовке преимущественно через жидкую фазу (воду). Штамповку производят в железобетонном бассейне. Штамп, состоящий из матрицы / (рис. 1У.36, а), размещается на дне или около стенки бассейна. Заготовка 2 зажимается между прижимом 3 и матрицей. Зона между матрицей и заготовкой вакуумируется через систему 4. При взрыве заряда взрывчатых веществ 5 в воде возникает ударная вол­на, которая вызывает деформацию заготовки. Скорости деформации при взрывной штамповке составляют 3—30 м/с, но местные скорости деформа­ции достигают 300 м/с. При производстве единичных деталей матрицу можно изготавливать из чугуна, бетона, дерева, гипса, картона и льда.

1. Электрогидравлическая штамповка подобна штамповке взрывом, но ударная волна возникает при электрическом разряде в жидкости. Известны два метода превращения электрической энергии в механиче­скую в жидкой среде: 1) разряд конденсатора через зазор в жидкости при напряжении 10—30 кВ; 2) разряд конденсатора через алюминиевую проволочку. Второй метод обеспечивает лучшее управление процессом.и требует меньших напряжений.

80

Рис. IV.35. Особые методы листовой штамповки.

Установка для электрогидравлической штамповки, кроме матрицы 2 (рис. 1У.36, б) и вакуумной системы 4, как и при штамповке взрывом, имеет зарядное устройство 6, разрядник 8, обеспечивающий подачу на­копленной в конденсаторе 7 энергии на рабочий разрядник 9.

Электрогидравлическая штамповка успешно используется для раз­вальцовки труб в трубных решетках аппаратов высокого давления.

3. Электромагнитная (магнитно-импульсная) штамповка основана на прямом деформировании металла импульсными электромагнитными по­лями.

Установка (рис. IV.36, в) содержит зарядное устройство (на схеме не показано), емкостный накопитель энергии (батарею-конденсатор) 7, коммутирующее устройство 8 и индуктор 10. Индуктор в виде соленоида или плоской спирали делается обычно из медной трубки, залитой в пласт­массу. При прохождении импульса электрического тока большой силы (до 150 ООО А) через индуктор между ним и заготовкой создается магнит­ное поле высокой интенсивности, которое наводит в заготовке 2 вихре­вые токи. Взаимодействие электрического поля и наведенных токов со­здает силы отталкивания, которые деформируют заготовку по пуансону или.матрице 1. Возникающие при этом давления действуют в течение нескольких микросекунд и достигают значений около 350 МПа.

Электромагнитная штамповка применяется для обжатия и раздачи трубчатых заготовок, штамповки плоских листовых заготовок из элект­ропроводных металлов (алюминий, медь, латунь, малоуглеродистая сталь), а также для сборочных операций (запрессовки в трубах колец, соединения концов труб, изготовления баллонов и др.).