3.4. Штамповка металлов энергией взрыва

Эффективны в мелкосерийном и даже в опытном производствах

технологии штамповки металлов взрывом, так как детали формуются без использования прессов только одним инструментом (пуансоном или матрицей). В качестве второго используется подвижная среда (жидкость, сыпучие вещества, газ, эластичные материалы). Энергоносителями являются взрывчатые вещества (ВВ): бризантные (БВВ) (тротил, динамит, аммонит), метательные (пороха), иниц рующ е (аз д свинца, гремучая ртуть), горючие газовые смеси (пропан с кислородом, метанс к слородом, водород скислородом, ацетиленскислородом).

Взрыв (цепная х мическая реакция, протекающая с высокой скоростью)

в виде импульса давления через промежуточную среду (воздух, жидкость, сыпучие среды).

Наибольшее применение получила штамповка взрывом с

использованием воды в качестве передающей среды (гидровзрывная

107

расстояниях (менее 10 радиусов заряда) энергия передаётся ударной волной, гидропотоком и газовым пузырём, при средних (до 60 радиусов) – ударной волной и гидропотоком, при длинных (свыше 60 радиусов) – только ударной волной. Ударная волна, достигнув заготовки, частично расходуется на деформацию заготовки, а частично отражается. Чем менее податлива заготовка, тем больше энергии отражается обратно в воду. Если заготовка податлива, то, получив ускорение, она может оторваться от воды, в этом случае образуется зона кавитации, она характеризуется наличием в воде

108

большого количества пузырьков воздуха. В момент образования кавитационной полости, давление, действующее на заготовку падает до нуля и скорость её движения замедляется. В этом случае гидропоток догоняет

калибровку, пробивку отверстий и многиеИдругие листоштамповочные операции. Давление, развиваемое в пороховых системах: P=300–500 МПа. Длительность импульса давления: T=300–2500 мкс. Штамповка горючими газовыми смесями осуществляется в закрытых емкостях, процесс требует более дорогой оснастки и обусловливает повышенные требования к технике безопасности.

109

Этот процесс является наиболее применимымИдля формования небольших трубчатых деталей, деталей сложных форм и крупных тонкостенных деталей. Газовая смесь может быть подготовлена к взрыву в кратчайшее время без специальных устройств; газовая смесь заполняет емкость и, следовательно, принимает оптимальную форму независимо от количества смеси в заряде. Это исключает влияние изменений формы заряда и расстояния до его центра.

110

С

Рис. 125. Схема ун версальной смесительной камеры: универсальная смесительная

бА1–

головка; 2–выпускной клапан; 3–ввод газа-разбавителя; 4–запальное устройство; 5–ввод к слорода; 6–ввод водорода; 7–редукционный клапан; 8–уплотнение; 9–вакуумное уплотнение; 10–вакуум-магистраль; 11–смесительная камера; 12–заготовка; 13–полость матрицы [56]

Изделия (чашки, крышки, панели, коробки, отражатели) из листовых

материалов толщиной от 0,1 до 3Дмм можно изготавливать на детонационно-

газовых прессах – ДПГ. Штамповка деталей осуществляется за счет воздействия на заготовку детонационной волны, образующейся в результате

взрыва смеси природного газа и кислорода.

Принципиальная схема ДПГ приведена на рис. 126. Работа устройства происходит следующим образом. Из баллонов 1 и 2 через редукторы 3 и 4 газы поступают в смеситель 15, откуда газовая смесьИчерез обратный клапан 14, запорную иглу 12 и трубку с клапаном 11 поступает в детонационную трубку 10 и далее в камеру 8. Игла 12 управляется дистанционно с помощью электромагнита 13. Начальное давление в камере 8 контролируется манометром 9. Зажигание смеси производится экранированной свечой, соединенной проводами с источником высокого напряжения.

111

Си

бАРис. 126. Схема детонационно-газового пресса – ПГ

резиновую диафрагму 7 на заготовкуД5, помещенную в матрице 6.

Дистанционная труба 10 способствует быстрому переходу горения смеси в режим взрыва. При этом ударная волна действует через воду и

Низкая стоимость энергоносителя и возможность его точной дозировки,

простота оснастки, точность изготавливаемых деталей, безопасность для обслуживающего персонала позволяют использовать ПГ в мелкосерийном и единичном производстве.

И

112