Магнитоимпульсное формообразование
Магнитоимпульсная обработка металлов (МИО) – это способ пластической деформации металлов и их сплавов, осуществляемый при прямом преобразовании электрической энергии в механическую непосредственно в самом обрабатываемом изделии. Деформация токопроводящих материалов происходит в результате взаимодействия импульсного магнитного поля, создаваемого внешним источником, с током, индуктируемым этим полем в обрабатываемой детали. Для возбуждения импульсного магнитного поля используется токопроводящий элемент, который называется индуктором и может иметь разнообразную форму. Рис.1. Магнитоимпульсная формообразование. Проходящий по витку ток создает вокруг него магнитное поле. Если в это магнитное поле ввести проводящий контур (2), то в нем возникнут вихревые токи, величина которых пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Взаимодействие вихревого тока в контуре с внешним магнитным полем витка приводит к появлению механических давлений за счет пондермоторных сил. Для создания местной деформации между витком (1) и заготовкой (2) вводится металлический концентратор (3). Давление, которое оказывает электромагнитное поле на заготовку, определяется соотношением: ,(1) где В – магнитная индукция поля в воздушном зазоре; μ – абсолютная магнитная проницаемость среды. Давление на заготовку достигает значений 4∙109 Н/м2 (при В=1 МГс). Формирование изделий электромагнитным полем осуществляется на установках, имеющих принципиальную схему Рис.2. Принципиальная схема установки: 1 – высоковольтный трансформатор; 2 – выпрямитель; 3 – зарядное сопротивление; 4 – конденсатор; 5 – разрядник; 6 – индуктор. Одним из основных узлов установки является индуктор, от надежности которого зависит эффективность процесса. Так как при деформациях индуктор испытывает силовое воздействие, то его изготавливают из материала, с высоким пределом текучести и высокой температурой плавления, например меди, бериллиевой бронзы, стали, вольфрама. Динамическая прочность индуктора может быть повышена за счет увеличения массивности и улучшения межвитковой изоляции. Режимы электромагнитной обработки выбирают исходя из коэффициента формуемости различных материалов, который определяется по формуле: ,(2) где ρ – удельное электрическое сопротивление металла; μ – плотность металла. К примеру для меди k=500000 Гс/м, для нержавеющих сталей k=3∙107 ГС/м. При обработке деталей изготовленных из металлов с большим сопротивлением, на них накладывают медную фольгу или наносят гальваническим способом медь. Достоинства электромагнитной импульсной формовки: 1. Большие скорости обработки, позволяющие формовать детали из маловязких и твердых металлов, которые не поддаются пластической деформации при обычных скоростях; 2. Отсутствие механического соприкосновения между деталью и индуктором, что дает возможность штамповать металлы с нанесенными защитными покрытиями; 3. Относительная несложность; 4. Технологическая гибкость; 5. Лучшие условия труда по сравнению с условиями труда при других методах обработки деталей давлением и т.д. Недостатки: 1. Сравнительно низкий КПД из-за потерь на нагрев и рассеяние; 2. Сложность обработки деталей с отверстиями или пазами, мешающими прохождению тока; 3. Невысокая долговечность индукторов при работе в электрических полях высокой напряженности; 4. Сложность обработки заготовок больших толщин. Метод магнитоимпульсной обработки используется для операций развальцовки тонкостенных металлических заготовок любых форм; опрессовки хрупких материалов; чеканки; соединения металлических деталей с неметаллическими; штамповки из металлического листа и т.д.
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (283)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |