17.2. Гидравлический молот

В исходном положении падающие части молота (см. рис. 80)сомкнуты и для их подъема открывается клапан II и верхняя полость рабочего цилиндра соединяется со сливом. Нижняя полость постоянно соединена с линией высокого давления «насос-аккумулятор». Для осуществления удара клапан II закрывается, а клапан I открывается. Жидкость высокого давления устремляется в верхнюю полость и поскольку площадь поршня сверху больше, чем площадь поршня снизу, равнодействующая гидравлических сил тяжести направлена вниз. В результате происходит разгон падающих частей, завершающийся ударом по заготовке.

Рис. 80. Гидравлический молот

Клапанная система содержит специальный сервопривод, управляемый электроникой для обеспечения быстрого открытия клапанов и создания импульсного действия, кроме того изменения времени срабатывания клапанов возможно регулирование импульса давления в рабочем цилиндре и следовательно можно дозировать энергию удара.

Деформирование заготовки при штамповке на молоте происходит до полного смыкания верхней и нижней половин штампов. Поэтому избыточная энергия приводит к сильному соударению штампов, что сокращает их срок службы. С другой стороны при недостаточной энергии удара поковка получается недоштампованной. Отсюда возникают требования по дозированию энергии удара, что осуществляется регулированием давления в рабочем цилиндре.

Если известна работа, необходимая на деформацию поковки, то энергия, которую должен развить молот:

,

где , ,

- массы верхней и нижней соударяющихся

частей;

  0,5 - коэффициент, зависящий от свойств поковки.

Энергия удара, которую развивает молот, равна:

,

где К_р  0,6 – коэффициент падения давления при разгоне;

Н_р - ход бабы при разгоне.

Исходная величина давления в гидроцилиндре будет:

.

17.3. Газовые импульсные машины

Рис. 81. Установка для штамповки энергией сгорания

газовой смеси:

1 - линия инертного газа; 2 - вилка включения кабеля для

зажигания; 3 - манометр; 4 - линия подвода кислорода

с контрольным клапаном; 5 - линия подвода водорода;

6 - камера сгорания; 7 - полость, из которой откачивают

воздух; 8 - недеформированная заготовка; 9 – уплотнения

Инертным газом продувают камеру, чтобы не было окисления заготовки.

Преимущества данного вида машин:

1) смесь, заполняя весь объем, однородная;

2) деформация по всему объему однородная;

3) давление сгораемой смеси может легко регулироваться за счет изменения объема;

4) штамповка может производиться в цеховых условиях.

17.4. Взрывные машины

В этих машинах используется энергия от сгорания порохов и различных бризантных веществ. В качестве передающей среды может быть газ, жидкость или сыпучее вещество.

Рис. 82. Штамповка взрывом:

а - свободное формообразование; б – штамповка

в матрице; в - штамповка трубных заготовок;

1 - детонатор; 2 - взрывчатое вещество; 3 – резервуар;

4 - заготовка; 5 - прижимная плита; 6 – матрица;

7 - бустер; 8 – линия вакуум-насоса

В зависимости от необходимости создания определенного фронта волны взрывчатому веществу может придаваться форма листа, шнура трубки и т. д. Штамповка может проводиться в бассейне или в специальной бронекамере.

Управление процессом осуществляется дозированием взрывчатого вещества и подбором передающей среды (вода, воздух, песок).

Матрицы обычно изготавливают из бетона, эпоксидных смол, армированных пластмасс.

Масса заряда определяется по формуле:

, (125)

где а - потребная энергия формирования единицы поверхности

заготовки;

 - плотность металла;

 - толщина заготовка.

Максимальное давление ударной волны:

, (126)

где  - плотность заряда,  = (1  1,6)10³ кг/м³.

V_g = 4000  7000 м/сек - скорость детонации;

m - показатель политропы.

Установки для взрывной штамповки устанавливаются вне цехов на специальных площадках.