Электрогидравлический эффект в листовой штамповке - Мазуровский Б.Я.
Скачать (прямая ссылка):
равны 10,6 и 4 мм соответственно. Величина соответствую^ го эквивалентного гидростатического давления приведена ! рис. 6. і
Эксперименты по пробивке с воздушной прослойкой П| водились на энергии в импульсе 10 кДж с варьированием Ej соты воздушной прослойки h. При этом в качестве загої вок использовали медь, сталь Ст.З и нержавеющую ста 0Х18Н9Т толщиной 0,5 мм. Использование сталей при шта повке с воздушной прослойкой как более прочных метал, дополнительно к меди было вызвано недостаточной ее п
1500
1000
P3-IQ-5, Н/м*
J
ж
500
0 10 20 ЗО 40ЦКДЖ.
Рис. 6. Зависимость давления в камере от энергии в импульсе.
Рис. 7. Зависимость давления на заготовку от высоты воздушной прослойки при энергии в импульсе, равной 10 кДж.
2000
0
ностью для установления максимального эквивалентного гц ростатического давления, так как медные заготовки не фикс ровали нагрузку выше требуемой для пробивки в ней миц мальных отверстий диаметром 2 мм. |
Результаты показали, что в условиях проведенных экспер ментов воздушная прослойка повысила нагрузку на заготс ку больше чем в пять раз (рис. 7). Следует обратить внимац на то, что увеличение энергии в импульсе в четыре рз (с 10 до 40 кДж) для пробивки без воздушной прослой! (см. рис. 6) не компенсировало преимущества схемы штамп ки метанием передающей среды. Так, в базовых эксперта тах при энергии в импульсе 40 кДж в меди пробивались верстия диаметром 4 мм, что соответствовало Рэ = 1400 X 105 Н/м2, а при наличии воздушной прослойки между готовкой и водой энергии в импульсе 10 кДж было достаток для пробивки отверстий диаметром 2 мм не только в мед заготовках, но и в заготовках из Ст.З и в отдельных случ из стали 0Х18Н9Т, чго соответствовало P3 = 3200 . 105 H/
Наличие воздушной прослойки между заготовкой и вод для исследованных диапазонов ее величины от 0 до 55 мм нозначно влияло на эффективность процесса, причем с нали
л экстремума, равного примерно 25 мм, при суммарной [лошади отверстий в проставке порядка 450 мм2 (сменные
я диаметром на 2 мм больше, чем юсные отверстия в матрице).
Аналогичные эксперименты были проведены и для рельеф-[ой формовки. Сравнение результатов проводилось по глубине
пуклевок одинакового диамет-ра, получаемых на медной заготовке толщиной 0,5 мм при формовке в матрицу, имеющую
7TTP
і
M й
ис. 8. Схема оснастки для базовых экпериментов по рельефной формовке ') и метанием жидкости (о"), Позначення те же, что и на рис. 7.
онусные углубления с углом конуса 90° и различными диамет-амнй( оснований, равными 1, 2, 3, 5, 7 и Эмм (рис.8, а). Кроме ого, сравнивалась величина энергии в импульсе, необходи-ая для получения одинаковых результатов при базовой схе-ле штамповки и схеме штамповки с воздушной прослойкой рис. 8, б). Как и в экспериментах по пробивке для схемы ме-аннем передающей среды, варьирование высотой воздушной рослойки осуществлялось сменными проставками с разрушаемой диафрагмой из фольги. Диаметр отверстия в сменной роста в ке был равен 60 мм. Высота воздушной прослойки ме-ялась от 20 до 5 мм. Емкость конденсаторной батареи была авна 400 мкФ, напряжение 7 и 10 кВ, что соответствовало ¦нергии в импульсе 9,8 и 20 кДж.
Эксперименты показали, что при штамповке по базовой хеме без воздушной прослойки с энергией в импульсе 20 кДж минимальный диаметр штампуемых пуклевок равен 2 мм. Уклевки имеют неполный профиль, средняя высота равна Л мм (табл. 1). При штамповке с воздушной прослойкой энергией 20 кДж пуклевки диаметром 2 мм имеют полный Рофиль, высоту 1 мм, кроме того, имеются неполные отпечат-
ки пуклевок диаметром 1 мм. Высота пуклевок максима на при величине воздушной прослойки h = 10 мм.
Энергии в импульсе, равной 9,8 кДж, оказалось достаточ чтобы получить для схемы метанием передающей среды резу тат лучше, чем при штамповке без воздушной прослойк энергией 20 кДж, следовательно, КПД в данном случае штамповки с воздушной прослойкой выше более чем в раза.
Таблица !. Средняя глубина формуемых пуклевок
Энергия D импульсе, кДж
Напряжение, кВ
Высота прослойки, h мм
Средняя глубина пуклевок (мм) при |
диаметре (мм) \
5
3
2
і j
20,0
10
0
2,5
1,1
0,4
0,0^
20,0
10
20
2,5
1.5
0,8
0,2
20,0
10
10
2,5
1,5
1.0
0,3
9,8
7
20
2,3
0,9
0,3
0,0
9,8
7
10
2,5
1,2
0,4
0,1
9,8
7
5
2,5
1,3
0,5
од
Примечания. 1. Подчеркнуты» величины соответствуют полному оформ, нию пуклевок. 2. Средняя глуби.із пуклевок при диаметрах, равных 9 и 7 мм. сое ляет 4,5 и 3,5 мм соответственно.
Таким образом, проведенные эксперименты по пробивке рельефной формовке показали значительную эффективно* схемы штамповки метанием передающей среды, при этом личина оптимальной воздушной прослойки для разных ус вий различна. Например, при площади воздушной прослой порядка 4,5 см2 ее оптимальная величина равна порядка 25 для энергии в импульсе 10 кДж (см. рис.7), а при площ; порядка 28 см2 оптимальная величина прослойки равна рядка 5 мм (табл. 1) для такой же примерно энергии в импуль
