Способ изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов



Способ изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов
Способ изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов
Способ изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов
Способ изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов

 


Владельцы патента RU 2518038:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" (RU)

Изобретение относится к технологическому оборудованию для обработки давлением цилиндрических заготовок с использованием магнитных средств. Токопроводящую спираль выполняют в виде единой плоской заготовки, которую формируют из соединенных перемычками токопроводящих пластин в виде многогранников, в каждом из которых между его контуром и центральным отверстием выполняют отверстия и пазы так, чтобы условная линия токов проходила по всему рабочему контуру пластины. Крайние токопроводящие пластины оснащают токовыводами подключения, расположенными параллельно друг другу. Далее пластины сгибают в местах перемычек с совмещением осей центральных отверстий. Затем рабочие поверхности токопроводящих пластин электрически изолируют и сжимают до соприкосновения. При этом минимальное количество формуемых граней многогранника выбирают кратным числу витков изготовляемого индуктора. Отверстия и пазы располагают в вершинах многогранника, поперечное сечение одного из пазов выполняют клинообразным, образующие клин стороны располагают на продолжении обращенных к друг другу сторонах перемычек, перпендикулярных смежным граням многогранника, а его зауженную часть соединяют с центральным отверстием. Повышается надежность и эффективность. 4ил .

 

Предлагаемое изобретение относится к технологическому оборудованию для обработки давлением цилиндрических заготовок с использованием магнитных средств.

Основным элементом индуктора для магнитно-импульсной обработки является электропроводящая спираль, эффективность которой зависит от ее индуктивности, которая прямо пропорциональна количеству витков спирали.

Чаще всего используются индукторы на обжим с витой спиралью, которую наматывают из провода прямоугольной формы, предварительно покрытого изоляцией (И.В.Белый, С.М.Фертик, Л.Т.Хименко. Справочник по магнитно-импульсной обработке металлов. - Харьков: Вища школа, 1977 г., стр.142, рис.77).

Недостаток таких индукторов заключается в низкой эффективности из-за большого шага витков прямоугольного сечения, которые навиваются на ребро, что ведет к ослаблению поля и увеличению энергозатрат.

Из вышеназванной технической литературы также известны индукторы - концентраторы магнитного поля для обжима, в конструкции которых применяется сердечник, который создает большую паразитную индуктивность (стр.154-155, рис.85).

Из патентной литературы известен способ изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов, включающий выполнение токопроводящей спирали в виде единой плоской заготовки, которую формируют из соединенных перемычками токопроводящих пластин, в каждой из которых между ее контуром и центральным отверстием выполняют отверстия и пазы так, чтобы условная линия токов проходила по всему контуру пластины, крайние токопроводящие пластины оснащают токовыводами подключения, расположенными параллельно друг другу, пластины сгибают в местах перемычек с совмещением осей центральных отверстий, затем рабочие поверхности токопроводящих пластин электрически изолируют и сжимают до соприкосновения, а сгибание пластин в местах перемычек осуществляют с помощью специального гибочного механизма (RU №2465088, B21D 26/14).

Вышеназванный способ можно считать наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу.

Недостаток прототипа заключается в том, что токопроводящая спираль имеет ограниченную форму раскроя, а в результате может получиться индуктор, количество витков которого также ограничено. Кроме того, для сгибания пластин в местах перемычек необходимо специальное приспособление.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, - создание универсального способа изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов, позволяющего получать любые параметры количества витков даже при минимальном количестве граней многогранника, повышение надежности и простоты сборки.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов, включающем выполнение токопроводящей спирали в виде единой плоской заготовки, которую формируют из соединенных перемычками токопроводящих пластин в виде многогранников, в каждом из которых между его контуром и центральным отверстием выполняют отверстия и пазы так, чтобы условная линия токов проходила по всему рабочему контуру пластины, крайние токопроводящие пластины оснащают токовыводами подключения, расположенными параллельно друг другу, пластины сгибают в местах перемычек с совмещением осей центральных отверстий, затем рабочие поверхности токопроводящих пластин электрически изолируют и сжимают до соприкосновения, минимальное количество формуемых граней многогранника выбирают кратным необходимому числу витков изготовляемого индуктора, отверстия и пазы располагают в вершинах многогранника, поперечное сечение одного из пазов выполняют клинообразным, образующие клин стороны располагают на продолжении обращенных к друг другу сторонах перемычек, перпендикулярных смежным граням многогранника, а его зауженную часть соединяют с центральным отверстием.

Кроме того, в способе изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов в перемычках, соединяющих токопроводящие пластины, выполняют прорези, количество, форму и размеры которых определяют, исходя из форм и размеров самих перемычек.

Кроме того, в способе изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов перемычки разрезают, а затем срезы соединяют между собой многожильными проводами.

На фиг.1 представлена схема получаемого индуктора для магнитно-импульсной обработки, на фиг.2 - электропроводящая спираль, выполненная в виде единой плоской заготовки, токопроводящие пластины которой имеют, например, шестиугольную форму; на фиг.3 - варианты выполнения электропроводящей спирали: треугольное, четырехугольное, пяти- и шестиугольное, на фиг.4 - варианты выполнения индуктора.

По предлагаемому способу изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов из токопроводящей спирали, выполненной в виде единой плоской заготовки, формируют токопроводящие пластины в виде многогранников 1…1n, соединенных перемычками 2, в вершинах каждого многогранника между контуром и центральным отверстием 3 выполняют отверстия 4 и пазы 5 так, чтобы условная линия токов проходила по всему контуру пластины. Поперечное сечение одного из пазов 5 выполняют клинообразным, образующие клин стороны 6 располагают на продолжении обращенных к друг другу сторонах 7 перемычек 2, перпендикулярных смежным граням 8, 9 многогранника 1, а его зауженную часть 10 соединяют с центральным отверстием 3.

Крайние токопроводящие пластины оснащают токовыводами подключения 11, расположенными параллельно друг другу.

Пластины 1…1n сгибают в местах перемычек 2 с совмещением осей центральных отверстий 3, затем рабочие поверхности токопроводящих пластин электрически изолируют и сжимают до соприкосновения.

Минимальное количество формуемых граней многогранника 1…1n выбирают кратным необходимому числу витков изготовляемого индуктора, например необходимое число витков индуктора 12 для изготовления такого индуктора из плоской токопроводящей пластины можно вырезать соединенные между собой перемычками треугольники, четырехугольники… двенадцатиугольники.

В перемычках 2, соединяющих токопроводящие пластины 1…1n, выполняют прорези 12, количество, форму и размеры которых определяют исходя из форм и размеров самих перемычек 2.

Перемычки 2 разрезают, а затем срезы 13 соединяют между собой многожильными гибкими проводами 14.

Предлагаемым способом было изготовлено несколько индукторов с количеством граней многогранника 3, 4, 5, что на практике доказало:

- простоту раскроя на любое число витков индуктора.

- индуктор, изготовленный предлагаемым способом, может быть собран из токопроводящих спиралей разной толщины, что дает возможность создавать на обрабатываемой заготовке импульсное магнитное поле разной плотности.

Проверена работоспособность индукторов, собранных предлагаемым способом. В процессе отработки было установлено: для тонколистовых пластинок 0,2÷0,5 мм применима сплошная перемычка, для пластинок, толщина которых 1÷3 мм и более, - перемычка с прорезями или перемычка, соединенная многожильным гибким проводом (многожильные гибкие провода при этом целесообразно распределять веером, что позволит значительно уменьшить паразитную индуктивность и упростить монтаж индуктора).

Индукторы, полученные предлагаемым способом, подтвердили свою универсальность, надежность, а также высокую эффективность.

1. Способ изготовления индуктора для магнитно-импульсной обработки металлов, включающий выполнение токопроводящей спирали в виде единой плоской заготовки, которую формируют из соединенных перемычками токопроводящих пластин в виде многогранников, в каждом из которых между его контуром и центральным отверстием выполняют отверстия и пазы, при этом условная линия токов проходит по всему рабочему контуру пластины, крайние токопроводящие пластины оснащают токовыводами подключения, расположенными параллельно друг другу, пластины сгибают в местах перемычек с совмещением осей центральных отверстий, затем рабочие поверхности токопроводящих пластин электрически изолируют и сжимают до соприкосновения, отличающийся тем, что минимальное число формуемых граней многогранника выбирают кратным числу витков изготовляемого индуктора, упомянутые отверстия и пазы располагают в вершинах многогранника, причем поперечное сечение одного из пазов выполняют клинообразным, образующие клин стороны располагают на продолжении обращенных к друг другу сторонах перемычек, перпендикулярных смежным граням многогранника, а его зауженную часть соединяют с центральным отверстием.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в перемычках, соединяющих токопроводящие пластины, выполняют прорези, количество, форму и размеры которых определяют исходя из форм и размеров самих перемычек.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемычки разрезают, а затем срезы соединяют между собой многожильными проводами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в производстве проволоки, полос, труб, прутков круглого и фасонного сечений прессованием, волочением, редуцированием.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении профилированных деталей типа окантовок, каркасов, имеющих сложную геометрическую форму профилей.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для соединения изделий с помощью электромагнитного импульса. .

Изобретение относится к технологическому оборудованию для обработки давлением цилиндрических заготовок с использованием магнитных средств. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологическому оборудованию для обработки давлением цилиндрических заготовок с использованием магнитных средств.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для магнитно-импульсного прессования изделий из наноразмерных порошковых материалов. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении индукторной оснастки, используемой при магнитно-импульсной обработке материалов.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении оболочковых конструкций с криволинейными рабочими поверхностями. .

Изобретение относится к области физики сверхсильных импульсных магнитных полей, давление которых может быть использовано для изучения свойств вещества при сжатии импульсным давлением и получения веществ с новыми свойствами.

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для магнитно-импульсного обжима длинномерных или имеющих утолщения на концах трубчатых заготовок.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при стабилизации геометрии деталей за счет выравнивания остаточных напряжений в их поверхностном слое, в том числе при сложной форме участка обработки. Способ включает обработку детали импульсами тока, осуществляемую индуктором с двухконтурным генератором с индуктивностью и емкостным накопителем. При этом перед обработкой пространство между индуктором и деталью, размещенными во вторичном контуре генератора, заполняют ферромагнитной реологической жидкостью, причем время зарядки емкостного накопителя в первичном контуре генератора устанавливают равным времени затвердевания реологической жидкости, а интервал времени между импульсами ограничивают длительностью нахождения реологической жидкости в затвердевшем состоянии. Изобретение обеспечивает повышение плотности энергии в импульсе до предельного значения в начале пластической деформации материала и повышение коэффициента полезного использования подводимой энергии, а также позволяет ускорить достижение выравнивания остаточных напряжений на всех участках обрабатываемого поверхностного слоя детали. 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к индукторам для магнитно-импульсной обработки. Используют токоподвод коаксильного типа, образованный торцовым токовыводом, выполненным в виде стальной трубы с фланцем, закрепленным на торце спирали индуктора, и изолированно установленном на центральном токовыводе. Предусмотрено дополнительное охлаждение за счет установленной в винтовом пазе полихлорвиниловой трубки для подачи теплоотводящего агента. В результате обеспечивается повышение эксплуатационной стойкости индуктора, понижение индуктивности индуктора, увеличение длины обрабатываемых трубных заготовок за счет повышения жесткости конструкции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к механической обработке давлением, в частности к электромагнитной штамповке трубчатых заготовок, и может найти применение при прессовании резьб на металлических втулках и тонкостенных оболочках. После формовки резьбовой поверхности с помощью импульсного магнитного поля на тонкостенную оболочку воздействуют импульсом, противоположным импульсу, образующему резьбовую поверхность. Повышается технологичность операции снятия тонкостенных оболочек после формовки на них резьбы за счет облегчения их извлечения без нарушения целостности резьбовой поверхности. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике магнитно-импульсной обработки материалов и может быть использовано для формовки тонкостенных металлических деталей и устранения вмятин преимущественно на элементах летательных аппаратов, а также для обработки, например, стальных листов автомобильных кузовов. Технический результат состоит в снижении пиковых рабочих напряжений, повышении надежности рабочей головки. Устройство содержит электромагнитную систему для создания импульсных магнитных полей в обрабатываемой детали, первичный медленный источник импульсного тока и вторичный быстрый источник импульсного тока. Направление вторичного магнитного поля преимущественно противоположно направлению первичного магнитного поля. Вторичный источник тока генерирует последовательность двух или более импульсов тока. Рабочая головка изготовлена в виде отдельного перемещаемого узла с ручками или держателем для фиксации его положения относительно детали. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области утилизации патронов стрелкового оружия (ПСО), и в частности к технологии разделения пуль на составные части, включающие оболочку, свинцовую рубашку, сердечник, с последующим повторным использованием отдельных частей пули и переработкой других частей в материалы промышленного назначения. Способ демонтажа включает перемещение пули в матрицу, фиксацию ее оболочки относительно матрицы, перемещение пуансоном внутренней части пули относительно матрицы, проталкивание и удаление ее через отверстие матрицы с последующим удалением оболочки из матрицы. Пулю донной частью устанавливают на подвижные упоры матрицы, размещенной внутри статора линейного двигателя, фиксируют оболочку пули относительно матрицы, по крайней мере, двумя симметрично расположенными относительно оси пули диэлектрическими захватами, подают напряжение на статор линейного двигателя, используя создаваемое им электромагнитное поле в качестве пуансона, взаимодействующего с внутренними частями пули, которым придают функцию вторичного элемента линейного двигателя. Нагревают свинцовую рубашку и выталкивают свинцовую рубашку и стальной сердечник в направлении дна пули. Освобождают оболочку пули из захвата и выталкивают ее с помощью электромагнитного поля статора линейного двигателя. Перед демонтажем пули в ее оболочке выполняют отверстие; в процессе демонтажа пули линейный двигатель реверсируют, первоначально обеспечивая перемещение стального сердечника в сторону носика пули, а затем - в сторону ее донной части. Перед демонтажем пули ее перемещают через зону работы линейного двигателя, расплавляя свинцовую рубашку. Техническим результатом является повышение производительности способа и снижение его трудоемкости. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх