Деформирование и сборка деталей импульсным магнитным полем .

Магнитно-импульсная штамповка основана на силовом взаимодействии сильного переменного кратковременного магнитного поля индуктора с вихревыми токами в поверхностном слое заготовки , индуцированными данным полем .

Магнитное поле в индукторе возникает при разряде конденсаторной батареи . предварительно заряженной при помощи высоковольтного зарядного устройства .

Δ Рр Rз

dە do

Тр

dв

L dн С

В К do

3 2 1

4

1. магнитно-импульсная установка ; 2- спиральный цилиндрический индуктор ; 3- деформируемая установка ; 4 – оправка .

В поверхностном слое заготовки , куда проникает вследствии диффузии магнитное поле , действует объемная электромагнитная сила , определяемая законом Лоренца :

Рмv = jхΒ ,

где В – векор индукции магнитного поля ; j – вектор плотности индуцированных токов .

Если кривизна линий магнитной индукции незначительна , то объемные силы можно заменить эквивалентными поверхностными силами , равными плотности энергии магнитного поля :

рм = Wм /V ,

где рм – магнитное давление на стенку заготовки ; Wм – Энергия магнитного поля в объеме действующим на деформируемую заготовку .

р_м =[Lизuo²exp(-3,14 γ)]/[6,28ωo²L²(dн +Δ)ΔL],

где uo- начальное напряжение зарядки конденсаторной батареи ; γ =R/ (ωo 2 L);

ωo- круговая частота разрядного тока ; ωo= 6,68(LС)½; Δ-зазор между индуктором и заготовкой .

При расчете технологических процессов магнитоимпульсной штамповки необходимо определять давление магнитного поля на деформируемую заготовку :

рд=Ơθh/R,

где Ơθ – напряжение в стенке трубы в окружном направлении ; h- толщина стенки трубы ; R – радиус трубы .

Ơθ = βkдВ(lndв/dо)^m ;

где β = 1…1,15 коэффициент Лоде , характеризующий напряженное состояние ;

kд, В и m – параметры динамической кривой упрочнения материала заготовки .

Так как при импульсном деформировании необходимо преодолевать также и инерционные силы , то для эффективного деформирования необходимо , чтобы выполнялось соотношение :

р _м /р_д > 1 .

Для получения качественного соединения величина относительного давления должна составлять 2,5…6 .

С помощью этого метода можно осуществлять раздачу или опрессовку труб , листовую штамповку и другие операции .

Использование металлических переходников расширяет магнитно-импульсную обработку на неметаллические материалы .

переходник

заготовка

полиуретан

матрица