Устройство для магнитно-импульсной штамповки полых заготовок

 

Использование: в обработке металлов давлением импульсного магнитного поля. при изготовлении цилиндрических конических , ступенчатых переходников. Сущность изобретения: устройство состоит из емкост - ного накопителя 1, к котооому через первый разрядник 2 подключена рабочая обмотка 3 индуктора. Параллельно рабочей обмотке подключены второй разрядник 4 и малоиндуктивная дополнительная обмотка 5. Дополнительная обмотка установлена за торцем штамповой оснастки б, эквидистантно ей. Для управления запуском разрядников 2 и 4 и зарядкой накопителя 1 служит блок 7 управления. Формообразование заготовки осуществляется рабочей обмоткой 3 индуктора. Дополнительной обмоткой 5 осуществляется автоматическое удаление отформованной заготовки из оснастки, Устройство обеспечивает высокую производительность и более полное использование энергии, запасенной в емкостном накопи - теле. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 В 21 0 26/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4867403/27 (22) 17,09.90 (46) 07.09,92. Бюл. N 33 (71) Завод "Прогресс" им. маршала Советского Союза Д.Ф,Устинова (72) В.H.ÑàìoxâàëîB, Г.М.Лебедев, К.В.Козлов и В.П.Самохвалов (56) 1. Курьянов Ю,П. и др. Изготовление крупногабаритных оболочек оживальной формы импульсным магнитным полем. Вторая Всесоюзная НТК по магнитно-импульсной обработке металлов. Харьков, 1973, с.

224.

2. Авторское свидетельство СССР

М 605661, кл. В 21 D 26/14, 1976, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ШТАМПОВКИ ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК (57) Использование: в обработке металлов давлением импульсного магнитного поля, Изобретение относится к области о6работки металлов давлением импульсного магнитного поля и может быть использовано при изготовлении цилиндрических, конических, ступенчатых переходников из полых заготовок в различных отраслях машиностроения.

Известно устройство для магнитно-импульсной штамповки, включающее емкостной накопитель и подключенный к нему многосекционный индуктор для обработки полых заготовок, рабочие обмотки которых расположены осесимметрично и последовательно друг к другу, т.е, одна за другой (1).

Недостатком данной конструкции является ограниченные технологические воз.! Ц, 1759504 Al при изготовлении цилиндрических кониче- ских, ступенчатых переходников, Сущность изобретения: устройство состоит из емкостного накопителя 1, к котооому через первый разрядник 2 подключена рабочая обмотка 3 индуктора. Параллельно рабочей обмотке подключены второй разрядник 4 и малоиндуктивная дополнительная обмотка 5. Дополнительная обмотка установлена за торцем штамповой оснастки 6, эквидистантно ей. Для управления запуском разрядников 2 и 4 и зарядкой накопителя i служит блок 7 управления, Формообразование заготовки осуществляется рабочей обмоткой 3 индуктора. Дополнительной обмоткой 5 осуществляется автоматическое удаление отформованной заготовки из оснастки, Устройство обеспечивает высокую производительность и более полное использование (/) энергии, запасенной в емкостном накопителе. 1 ил, можности в связи с тем, что обмотки можно переключать только после полного разряда емкостных накопиталей.

Известна, взятая за прототип, установка для магнитно-импульсной обработки, содержащая емкостной накопитель и последовательно соединенные с ним первый разрядник и рабочую обмотку индуктора, второй разрядник и малоиндуктивный шунт, включенные параллельно рабочей обмотке, а также блок управления запуском разрядников и штамповую оснастку (2).

Этой установке присущи следующие недостатки: низкий КПД за счет значительных потерь энергии в шунтирующей обмотке и малая производительность.

1759504

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия и производительности.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для магнитноимпульсной штамповки полых заготовок, содержащем емкостной накопитель и последовательно соединенные с ним первый разрядник и рабочую обмотку индуктора, второй разрядник и малоиндуктивный шунт, включенные параллельно рабочей обмотке, а также блок управления запуском разрядников и штамповую оснастку, мдлоиндуктивный шунт 8bl" полнен в виде дополнительной обмотки индуктора, установленной за торцем штамповой оснастки у ее рабочей поверхности, эквидистантно ей.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг, 1 изображена схема рабочего органа устройства.

Предлагаемое устройство состоит из емкостного накопителя 1, к которому через первый разрядник 2 подключена рабочая обмотка 3 индуктора, Параллельно рабочей обмотке 3 подключены второй разрядник 4 и малоиндуктивная дополнительная обмотка 5, которая установлена за торцем штамповой оснастки (матрицы) 6, эквидистантно ей, Управление запуском разрядников 2 и 4 и зарядкой накопителя 1 осуществляется с блока управления 7, Формообразование заготовки 8 производится по штамповой оснастке (матрице) 6.

Устройство работает следующим образом. После заряда емкостного накопителя 1 до определенного ранее уровня энергии, по сигналу с блока управления 7 подается в первый разрядник 2 высоковольтный поджигающий импульс, который ионизирует пространство между электродами разрядника и вызывает электрический пробой воздушного промежутка между ними, При пробое разрядника запасенная в конденсаторах энергия в виде импульса тока проходит чере рабочую обмотку индуктора 3, создает вокруг нее мощное переменное магнитное поле, индуктирующее в электропроводной заготовке 8 вихревые токи, Взаимодействие токов индуктора с токами в заготовке вызывает возникновение импульсных электромеханических сил отталкивания. Эти силы направлены по нормали к поверхности заготовки и производят штамповку заготовки 8 по оснастке (матрице) 6.

Как показывают теоретические и экспериментальные исследования, время деформирования заготовок, в зависимости от частоты разрядного тока и степени деформации заготовок, составляет 0,5...1,5 периода оазрядного тока. С завершением этого времени и до момента полного разряда емкостного накопителя 1 по сигналу с блока управления 7 подается во второй разрядник

4 высоковольтный поджигающий импульс, который вызывает пробой второго разрядника. С этого момента разряд оставшейся энергии в емкостном накопителе 1 будет осуществляться практически только через дополнительную обмотку 5, в связи с тем, 10 что она является малоиндуктивной, По дополнительной обмотке потечет импульс тока, который создает вокруг нее переменное магнитное поле, индуктирующее в торцевой части электропроводной заготовки 8 вихревые токи. 8 результате взаимодействия импульсного тока в шунтирующей обмотке 5 с вихревыми токами в заготовке возникают электромеханические силы отталкивания

Рт, которые воздействуя на торец уже от15 поля на заготовку, которое прижимало бы ее к матрице 6 в это время отсутствует.

Таким образом, за счет исключения остатков энергии в накопителе, которые в реальном процессе расходуются только на нагрев заготовки, осуществляется автоматическое удаление отформованной заготов25

30 ки из рабочей зоны индуктора, Необходимую скорость V заготовки при заданной энергии разряда емкостного накопителя можно обеспечить, выбрав соответствующий момент запуска второго

35 разрядника 4 после момента завершения формовки заготовки, исходя из величины энергии первоначально запасенной в какопителе.

Предполагаемое устройство, по сравнению с прототипом, позволяет за счет более полного использования энергии разряда емкостного накопителя обеспечить как штамповку полых цилиндрических, конических и ступенчатых заготовок, так и их удаление из рабочей зоны, что позволяет повысить производительность работы устройства и более полно использовать энергию,запасенную в емкостных накопителях.

Формула изобретения

Устройство для магнитно-импульсной штамповки полых заготовок, содержащее емкостный накопитель и последовательно соединенные с ним первый разрядник и рабочую обмотку индуктора, второй разрядник и малоиндуктивный шунт, включенные параллельно рабочей обмотке, а также блок управления запуском разрядников и штам- повую оснастку, отл и ч а ю щ ее с я тем, 50

20 формованной заготовки сообщают ей некоторую скорость V. В этот момент действие давления магнитного поля на заготовку со стороны рабочей обмотки 3 практически не осуществляется. Т.о. давление магнитного

1759504

Составитель ГЛебедев

Техред М.Моргентал Корректор С.Лисина

Редактор Е.Хорина

Заказ 3137 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 что, с целью повышения КПД и производительности, малоиндуктивный шунт выполнен в виде дополнительной обмотки индуктора, установленной за торцом штамповой оснастки у ее рабочей поверхности эквидистантно ей. !