- •Специальные виды штамповки Учебное пособие
- •Воронеж 2009
- •1.1 Строение металлов
- •1.2. Деформации поликристаллов в металле под действием внешних сил
- •1.3. Физические основы формоизменения металлов
- •1.4. Классификация методов холодной штамповки по скорости деформации
- •2. Штамповка резиной
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Давления, развиваемые резиновыми подушками
- •2.2.1. Влияние сорта резины
- •2.2.2. Влияние коэффициента трения между резиновой подушкой и внутренними поверхностями контейнера.
- •2.2.3. Влияние соотношения между толщиной резиновой подушки и высотой жесткого формообразующего элемента
- •2.2.4. Влияние соотношения между объемом резиновой подушки и объемом, заполняемым резиной при рабочем ходе.
- •2.2.5. Влияние внутреннего очертания контейнера.
- •2.3. Периоды работы резиновых подушек
- •2.4. Операции, выполняемые методом штамповки резиной
- •2.4.1. Вырезка по контуру
- •2.4.2 Просечка отверстий
- •2.4.3 Гибка бортов
- •2.4.4. Формовка
- •2.4.5 Вытяжка
- •2.5. Сорта резины для подушек
- •2.6. Оснастка, особенности её конструирования и изготовления
- •2.6.1. Контейнеры
- •2.6.2. Жесткие формоизменяющие элементы
- •2.7. Оборудование, применяемое при штамповке резиной
- •3. Разновидности метода штамповки резиной
- •3.1. Гидрорезиноштамповка
- •3.2. Оборудование при гидрорезиноштамповке
- •3.3. Ударная штамповка резиной
- •3.4. Технология изготовления деталей методом ударной штамповки резиной
- •3.4.1. Особенности штамповки деталей первого класса
- •3.4.2. Особенности штамповки деталей второго класса
- •3.4.3. Особенности штамповки деталей третьего класса
- •3.5. Оборудование и оснастка при ударной штамповке резиной
- •3.5.1. Листоштамповочные молоты
- •3.5.2. Контейнеры
- •3.5.3. Жёсткие формоизменяющие элементы
- •4.Штамповка на падающих молотах
- •4.1 Сущность метода
- •4.2. Технология изготовления деталей
- •4.2.1. Раскрой заготовок
- •4.2.2. Подготовка заготовок под штамповку
- •4.2.3. Штамповка
- •4.2.4. Калибровка
- •4.2.5. Доводка
- •5. Гидроштамповка
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Напряжения и деформации, возникающие в материале заготовки
- •5.3. Оборудование при гидроштамповке
- •5.3.1. Установка для изготовления полых деталей формы тел
- •5.3.2. Установка для подачи воды под высоким давлением в полость матрицы
- •5.3.3. Установка для изготовления полых деталей (с дном и без дна) формы тел вращения с воздействием жидкости на заготовку через диафрагму.
- •5.3.4. Установка для изготовления деталей типа днищ и сфер
- •5.3.5. Установка для изготовления деталей типа обшивок
- •5. 4. Оснастка, особенности её конструирования и изготовления
- •6.1. Общие сведения
- •6.2 Элементы теории гибки с растяжением
- •6.3. Формообразование деталей на станках типа пгр
- •6.4. Гибка деталей на роликовых станах
- •6.5. Формообразование деталей на копировально-гибочных станках типа кгл
- •6.6. Формообразование деталей на прессах типа оп и ро
- •6.7. Формообразование деталей на прессах типа пкд
- •7. Обкатка и раскатка
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Технологический процесс обкатки
- •7.3. Технологический процесс раскатки
- •7.4. Элементы теории процесса раскатки
- •7.5. Заготовки и их расчёт
- •7.6. Оборудование и оснастка при обкатке и раскатке
- •7.6.1. Оборудование
- •7.6.2. Оснастка
- •8. Штамповка взрывом
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Разновидности взрывчатых веществ и их особенности
- •8. 3. Способы штамповки взрывом и применяемое оборудование
- •8.3.1. Классификация штамповки по виду применяемой энергии
- •8.3.2. Классификация штамповки по способу передачи энергии взрыва
- •8.3.3. Классификация штамповки по типу применяемых конструкций установок
- •8.4. Расчёт процессов высокоскоростного деформирования
- •8.5. Изменение металла при импульсном нагружении
- •8.6. Применение электрогидравлического эффекта в качестве источника энергии
- •9. Применение легкообрабатываемых
- •9.1. Материалы, применяемые при изготовлении оснастки
- •9.1.1. Масса тлк-э
- •9.1.2. Масса дкм
- •9.1.3. Пескоклеевая масса
- •9.1.4. Эпоксипласт
- •9.2. Особенности конструирования и изготовления оснастки
- •9.2.1. Отливка пуансонов из тлк-э
- •9.2.2. Изготовление пуансонов с применением дкм
- •10. Принципы проектирования технологических процессов
- •10.1. Исходные данные и порядок разработки технологических процессов
- •10.2. Технико-экономическая оценка вариантов технологических процессов
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
8. 3. Способы штамповки взрывом и применяемое оборудование
В настоящее время известен ряд схем использования энергии взрыва для формоизменения заготовок.
Все способы штамповки взрывом можно классифицировать по следующим признакам (рис.142): 1) по виду применяемой энергии, т. е. по физической сущности протекания процесса, в основе которой лежит скорость формоизменения; 2) по способу передачи энергии взрыва на формоизменяющую заготовку; 3) по типу применяемых конструкций установок.
Рис. 142. Классификация скоростных методов штамповки
8.3.1. Классификация штамповки по виду применяемой энергии
По виду применяемой энергии следует различать:
I) высокоскоростные способы, при которых применяют в качестве источника энергии бризантные ВВ или энергию электрического разряда в жидкости. Процесс штамповки при этом протекает в течение микросекунд;
2) скоростные способы, при которых процесс протекает в течение миллисекунд. При этом используют порох, гремучий таз, сжатые взрывчатые газовые смеси.
Высокоскоростные способы наиболее универсальны. Они особенно эффективны при штамповке деталей из относительно малопластичных сплавов, а также при необходимости повышения механических свойств металла получаемой детали.
Высокоскоростные способы при использовании бризантных ВВ отличаются простотой установок для штамповки. Электрогидравлический эффект при штамповке требует применения более сложных установок. Успешное применение высокоскоростных способов штамповки зависит от точности подбора величины заряда, его формы, определения места расположения заряда относительно формоизменяемой заготовки, а также необходимого вакуума в объеме матрицы, в которую заготовка вдавливается взрывной волной. Соблюдение этих условий связано с некоторыми трудностями.
Для скоростных способов требуются более сложные установки, однако меньшая интенсивность взрывного эффекта и возможность штамповки в цехе делают эти способы желательными в ряде случаев. Кроме того, на выбор способа влияет геометрия штампуемых деталей, и иногда она делает скоростное деформирование более эффективным по сравнению с высокоскоростным способом.
8.3.2. Классификация штамповки по способу передачи энергии взрыва
Энергия взрыва от ВВ на заготовку может передаваться через твердые, жидкие и газообразные среды, но наибольшее распространение получила штамповка в жидкостях (в воде). При взрыве в воде разлет осколков детонатора и ВВ по сравнению со взрывом в воздухе минимален, и поражение ими обслуживающего персонала и заготовки исключается.
Давление на фронте ударной волны в десятки раз больше, чем при взрыве в воздухе, и оно меньше зависит от расстояния, а длительность воздействия волны меньше только в 2 2,5 раза. Акустическое сопротивление воды в 3500 раз выше акустического сопротивления воздуха. Поэтому при взрыве в воде ударная волна практически не преломляется в воздушную ударную волну, а это значит, что взрывы в воде при отсутствии непосредственного контакта работающего с установкой не опасны.
При соблюдении некоторых правил подводные взрывы создают не больше шума, чем обычное кузнечно-прессовое оборудование. На рис. 143, а и б приведены схемы непосредственного воздействия ВВ на формоизменяемую заготовку, а на рис. 143, в и г — схемы воздействия ВВ через промежуточную среду- воду.
Следует учесть, что от выбираемой схемы существенно зависит коэффициент полезного использования энергии взрыва, который, однако, при низкой стоимости ВВ не является определяющим .
Рис. 143. Принципиальные схемы способов формообразования
листовых деталей с использованием энергии бризантных ВВ:
1 — заряд; 2 — заготовка; 3 — матрица
При передаче энергии через воздух коэффициент полезного использования энергии равен 4%. При передаче энергии через воду он повышается до 33%. Коэффициент полезного использования энергии взрыва в существенной мере зависит от удельного веса жидкости, через которую передается энергия взрыва. С повышением удельного веса жидкости коэффициент полезного использования энергии взрыва возрастает.