При таком способе в металле создаётся напряжённое состояние, близкое к всестороннему сжатию, которое уменьшает способность металла к образованию трещин.
Для защиты поверхности обрабатываемого металла от бризантного воздействия продукта взрыва применяют промежуточные слои. Они могут служить также передающей средой для регулирования амплитуды и длительности давления. Изменяя характеристики промежуточного слоя посредством использования материалов с разной плотностью (вода, масло, резина, пластилин и др.,) и его толщину, можно регулировать толщину и степень наклёпа (рисунок 3.10). При этой схеме максимальная твёрдость достигается не на поверхности изделия, а на некоторой глубине.
1 – Заряд взрывчатого вещества; 2 – защитный слой; 3 – упрочняемое изделие
Рисунок 3.10 – Схема упрочнения образца через твердую
защитную среду
3.1.4 Штамповка металлов взрывом
В современной технике обработки металлов давлением всё более широкое применение находят импульсные методы листовой штамповки. При помощи импульсного деформирования листового металла можно выполнять глубокую вытяжку, пробивку, бортовку, формовку, клёпку и др.
Преимущество штамповки взрывом в том, что этим способом можно получить изделия любого профиля, в том числе переменного сечения, а также различных рельефов на заготовках больших размеров. Отсутствие пуансонов удешевляет производство, сокращает сроки подготовки его, исключается применение тяжёлых и дорогих прессов со сложной энергетической системой и дорогостоящей эксплуатацией. Штампы можно изготовлять из дешёвых материалов, а штамповки проводить в холодном состоянии. Как правило, импульсная штамповка обеспечивает более точные размеры деталей и лучшую их поверхность по сравнению с обычной штамповкой.
Характерной чертой обработки металлов взрывом является очень короткое время приложения деформирующих сил с большими скоростями. Кинетическая энергия движения превращается в работу деформации, вследствие чего скорость движения заготовки быстро убывает и в конце деформационного процесса равна нулю. Источниками возникновения импульсного нагружения на заготовку могут быть детонация бризантного взрывчатого вещества, горение газовых смесей, кратковременный электрический разряд в воде или мощное быстроизменяющееся магнитное поле.
Схему штамповки взрывом покажем на рисунке 3.11.
1 – Передающая среда; 2 – заряд взрывчатого вещества; 3 – стенка бассейна (по правой стороне разрушающийся бассейн); 4 – прижимное кольцо; 5 – заготовка; 6 – уплотнение; 7 – матрица; 8 – система вакуумирования; 9 – фундамент; 10 - грунт
Рисунок 3.11 – Схема гидровзрывной штамповки
На матрицу 7 устанавливают заготовку 5, расположение которой по отношению матрицы определено. Прижимное кольцо 4 под действием силовых элементов обеспечивает усилие прижима фланца и вместе с уплотнением 6 гарантирует герметизацию полости матрицы. В некоторых случаях герметизация не требуется, а в других матрицу заменяют только вытяжным кольцом. Источником энергии является заряд взрывчатого вещества 2. Освобождённая детонацией энергия взрывчатого вещества передаётся к заготовке промежуточной средой, которой могут служить воздух, вода и другие, сыпучий материал (песок, дробь) или более консистентный материал (пластилин).
Заряд располагается над заготовкой на определённой высоте от поверхности жидкости и заготовки. При увеличении высоты Н потребуется увеличение количества взрывчатого вещества и передающей среды, что отрицательно скажется на прочности оснастки и производительности метода. Высота Н влияет на процесс деформирования только в тех случаях, когда выброса жидкости не происходит.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.