Машиностроение

Кузнечно-штамповочное оборудование

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНЫЕ МАШИНЫ

Силовое воздействие импульсного электромагнитного поля на металл использовалось в экспериментах акад. П. Л. Капицей (1928 г.). Впервые машины применялись в зарубежной промышленности в 1960—1961 гг. В МВТУ им. Н. Э. Баумана (1964 г.), ЭНИКмаше, ХПИ разработаны схемы и конструкции этих машин. В настоящее время выпускают промышленные машины, получившие название магнитно-импульсных установок, с запасаемой энергией 20—400 кДж и более для деформирования металла.

Магнитно-импульсное деформирование металла основано на преобразовании электрической энергии, накопленной в конденсаторной батарее (накопителе) при разряде через индуктор, в энергию электромагнитного поля высокой напряженности (Е = 10е-ч-Ю9 А/м), которая преобразуется в механическую работу деформирования заготовки (путем взаимодействия с токами, наведенными в заготовке).

В заготовке как вторичном проводнике индуктируются вихревые токи, взаимодействующие с полем индуктора по правилу левой руки. Электромеханическая сила взаимодействия индуктора и заготовки

На машинах для магнитно-импульсной штамповки деформирование заготовок осуществляется несколькими способами. Обжим трубных заготовок производят при помощи индуктора 3, охватывающего заготовку. Заготовка принимает в результате обжима форму оправки 1. Раздача трубных заготовок осуществляется индуктором 3, расположенным внутри заготовки. Заготовка принимает форму полости матрицы

Раздача трубной заготовки 2 охватывающим ее индуктором 3 с матрицей 4. В этих случаях импульсы разрядного тока должны иметь пологий фронт и крутой спад. Нарастание электромагнитного поля должно происходить настолько медленно, чтобы перепад его не создал давления, превышающего предел текучести материала заготовки. Напряженность после достижения определенного значения должна быстро упасть до нуля. Так как напряженность внутри проводящей оболочки будет уменьшаться значительно медленнее, поле раздаст трубу изнутри. Импульс необходимой формы можно получить при помощи специальных схем.

Схема формовки листовых заготовок плоскими индукторами. Индуктор в этом случае выполнен плоским в виде спирали Архимеда. Между индуктором и матрицей 4 расположена заготовка 2. По такой схеме можно производить вырубку заготовок и пробивку отверстий в плоских заготовках.

Для изготовления индукторов, работающих в полях, напряженность которых менее 0,16- 10е А/м, применяют медь Ml, М2, а для индукторов, работающих в полях с напряженностью 0,32-108А/м,—бериллиевую бронзу. Если индуктор предназначен для работы в очень сильных полях, его изготовляют из высокопрочных сталей. Для повышения стойкости индукторы охлаждают водой.

КПД машин, в которых используется энергия электромагнитного поля для деформирования металла, составляет 10—40% и принципиально не может быть более 50%.

В настоящее время считают целесообразным штамповать на магнитно-импульсных установках металлы и материалы, проводимость которых не ниже */10 проводимости меди. Для штамповки стали и других материалов с низкой проводимостью используют!1 гальваническое покрытие медью или фольгу из алюминия и меди, которой покрывают поверхность заготовки.

Магнитно-импульсное формование изделий - основано...

Давление, необходимое для механической деформации, создается в результате взаимодействия проводника ( металлической заготовки ) с быстро нарастающим магнитным полем соленоида.