Электрогидравлический эффект в листовой штамповке - Мазуровский Б.Я.
Скачать (прямая ссылка):
Изменение разрядного промежутка в процессе работы приводит к изменению КПД выделения энергии в канале разряда и за частую требует от оператора-штамповщика корректировки режимов штамповки.
В двухстержневых электродных устройствах часто используют конструкцию электрода, состоящую из электрода-стержня и изолятора, выполненного заодно с электродом путем намотки на него стеклоткани, пропитанной смолами, в частности,
эпоксидными. Такие электроды, удерживаемые в камере за счет сил трения в цанговом зажиме, что позволяет быстро менять величину разрядного промежутка и сами электроды, зачастую самопроизвольно выдавливаются из камеры под действием импульсных нагрузок со стороны канала разряда и требуют дополнительных мер для исключения этого явления.
Следует отметить, что каждой конструкции электродного устройства соответствует «свой» материал изолятора. Например, для описанной конструкции совершенно непригоден в качестве изолятора полиэтилен, так как такой электрод практически невозможно удержать в камере за счет цанговых зажимов. Наоборот, испытание изоляторов в разрядной головке пресса Т1220 из стеклопластика на основе эпоксидных смол взамен полиэтиленовых показали, что стеклопластиковые изоляторы имеют стойкость в несколько раз ниже. При использовании для двухстержневых электродных устройств полиэтилена применяют соответствующую конструкцию, например по типу приведенной на рис. 55, б.
Значительно медленнее меняется длина разрядного промежутка по мере эрозионного износа электрода в одностержневых
электродных устройствах, в которых разряд проходит ме: плюсовым электродом-стержнем и стенкой камеры или ми совым кольцом-электродом (см. рис. 50 и 56).
Если в двухстержневых электродных устройствах изменение длины разрядного промежутка At в зависимости от изменения длины А плюсового электрода и К минусового электрод^ можно представить в виде суммы последних величин, то в од* ностержневых электродных устройствах (рис. 58) эта величина значительно меньше для одинакового А, а К' одностержне-
Ig +Al
Рис. 58. Изменение длины разрядного промежутка в двухстержнв вом (а) и одностержневом.(о) электродных устройствах.
вой системы много меньше К — двухстержневои, так KJ поверхность кольца значительно больше поверхности торца минусового стержня-электрода. Такие электродные устройства позволяют не регулировать величину разрядного промежутка в процессе работы.
Недостатком этих устройств являются более тяжелые уело: вия работы изолятора, чем в двухстержневых, поскольку канал разряда параллелен торцу изолятора. Однако, как показывает опыт, изолятор, например в разрядных головках прессов T1220 и Т1223, интенсивно разрушается после того, как канал разряда начинает образовываться в непосредственной близости от его поверхности, т, е. после того, как плюсовой электрод сгорает до минимально допустимых размеров. При зам электрода одновременно меняется и изолятор. Вообще стойко электродных устройств необходимо рассматривать с учетом эффективности. Конструктивные меры, принимаемые для у личения стойкости стержней электродов и их изоляторов, частую приводят к изменению эффективности выделения эн гии за счет изменения величины предпробивных потерь и менению эффективности использования выделившейся в кан разряда энергии, в частности за счет влияния формы электр ного устройства, коэффициента поглощения энергии удар волн материалом изолятора, объема изолятора. Наприм совершенствование конструкции разрядной головки прес Т1220 увеличивало стойкость сменных частей, однако однов
менно менялась и эффективность использования энергии (число требуемых разрядов) при штамповке одной и той же детали (табл. 22). Таким образом, если учесть разницу эффективности и использовать приведенную стойкость, то изменение стойкости оказывается не прямо пропорционально числу разрядов, которое выдерживают сменные части электродного устройства до замены. Наибольшую эффективность имела разрядная головка наиболее ранней конструкции (вариант I) (см. рис. 50, о), в которой площадь выступающей поверхности электрода
была меньшей, чем в последующих вариантах, и объем, занимаемый изолятором из полиэтилена, также был меньше. Деталь «соусник» (рис. 59) штамповалась с использованием этой головки за пять импульсов с общим выделением энергии, равной 40,5 кДж. Увеличение выступающей поверхности электрода
Таблица 22. Стойкость и эффективность разрядных головок разных модификаций прессов «Удар-12» и T1220
Рис. 59. Соусник, вытягиваемый на прессе «Удар-12М».
Вариант
Эскиз рис. 50
Стойкость N
Общее количество Wі энергии на деталь
Стойкость, приведенная к варианту I,
W1
W1
1
а
-800
і
40,5
800
II
б
-5000
121,0
1666
III
в
-5000
60,0
3333
и введение зазора между изолятором и электродом (рис. 50, б) значительно увеличивает стойкость стержня и изолятора до их замены, однако эффективность упала в три раза, так как увеличение площади выступающей части электрода привело к увеличению предпробивных потерь, а увеличение объема полиэтилена в камере вызывает падение эффективности использования выделяемой энергии, поскольку он, имея большой коэффициент поглощения ударных волн и малую жесткость, стал в большей мере играть роль демпфера по сравнению с изолятором меньшего объема в варианте I. Использование такой разрядной головки требовало для штамповки детали уже 15 импульсов с общим выделением энергии, равной 121 кДж. Дальнейшая модернизация [106], приведшая к уменьшению объема полиэтилена в камере (вариант III) (см. рис. 50, в), привела при
