Электрогидравлический эффект в листовой штамповке - Мазуровский Б.Я.
Скачать (прямая ссылка):
С практической точки зрения количественная оценка ре-ультатов деформирования при выделении энергии промежу-очными разрядами может показать лишь коэффициент полез-юго действия процесса, величина которого используется при 'пределенин требуемого числа импульсов для штамповки .етали при известных параметрах оборудования. Задача от-[осится к разряду второстепенных. Наибольший практиче-кнн интерес представляет максимальное давление на заго-овку, которое может обеспечить ЭГ пресс, так как этим опре-,еляется возможность получения детали.
В зависимости от условий выделения энергии максимальное ,авлеиие может определяться различными факторами. Напри-іер, при разряде в камерах малого, жестко ограниченного ¦бъема давление жидкости, сжатой парогазовой полостью, ір:вьішает давление от действия ударной волны [83, 114]. - увеличением объема давление от сжатия жидкости парога-овои полостью падает, в итоге становится меньше, чем давкіше, создаваемое ударной волной, особенно если с увели-еннем объема, что, как правило, связано с размерами дета-и, расстояние от канала разряда до заготовки изменяется 'ало или остается постоянным, как, например, в прессах с 'одвижным электродом. В этом случае давление определяет-я параметрами ударной волны. При использовании схем
2-3104
17
штамповки метанием жидкости или метанием заготовки л ление определяется скоростью метаемой жидкости или сам заготовки. Поэтому при оценке давлений необходимо выд лять главный действующий фактор: ударную волну, гидр поток или давление парогазовой полости.
3. ДЕФОРМИРОВАНИЕ УДАРНЫМИ ВОЛНАМИ
Ударная волна, образуемая каналом разряда, х рактеризуется максимальным давлением и параметрами, о ределяющими профиль ударной волны. Чаще всего давлен в ударной волне представляют в виде зависимости
__t_
б
P
(1.
Здесь Рт — максимальное давление; t — время, отсчит ваемое от момента прихода фронта волны в рассматриваем точку; 0 — характерное время спада давления, равное врем ни, в течение которого давление ударной волны уменьшает
— основание натурального логарифма В зависимости от соотношения расстояния г от канала ра ряда до заготовки и длины разрядного промежутка / ампл тудное давление Рт может быть определено по приближенн формулам [64]:
от Рт до PJe1 где е
Pm
6 (ті) Ро/в"оЛС1/'
Yr
2,5/;
(1
P
m
CLL'h
, 2,5/ < г < 5,5/; (1
P
т
1.1
5,5/
200/,
(1
где Ь(ц) = 0,05 [1
0,8 (л
0,7)*]; л
критерий подоби
пол
определяющий долю энергии, выделившуюся в первом периоде (0,4 ^ т| ^ 1,0 — в зависимости от характерист разряда); в первом приближении можно осреднять Ь(ц) д указанного диапазона т).
Характерное время 0 можно определять в зависимости
длительности первой полуволны разрядного тока T1 и парам ров разрядной цепи [64]:
0 = 0,32T1
(і
при
(1 + 0,5n4»/LC\
Как показали исследования, величина деформации заготовки под действием ударной волны отличается в зависимости от ее удельной массы и силы сопротивления деформированию. Если, например, рассматривается деформирование ударной волной плоской заготовки, то основную роль играет удельная масса и начальное сопротивление деформированию не учитывается, при этом движение заготовки рассматривается исходя из уравнения движения пластины [114]:
t__
tnx + рис0х = 2Рте~ 0,
где т — удельная масса заготовки; х — перемещение пластины; р<А — акустическое сопротивление воды.
При наличии начальной кривизны, например при повторном нагружении в процессе многоимпульсного деформирования, при раздаче или при калибровке радиусов закруглений, сила сопротивления может быть учтена введением в уравнение члена kx, где k — коэффициент жесткости [114]. В этом случае уравнение движения заготовки примет вид
nix + P0C0X + kx = 2Рте 9. (1.6)
Необходимо отметить, что эти уравнения справедливы для всего процесса деформирования, если в результате действия ударной волны не образуется кавитационный разрыв. В общем случае их можно считать приемлемыми до момента отрыва заготовки от поверхности жидкости, после чего необходимо рассматривать уравнения движения, учитывающие действие не прямой ударной волны, а кавитирующего потока жидкости и далее гидропотока.
В принципе уравнение (1.6) может быть использовано для определения возможности получения детали требуемой формы с точки зрения достаточности деформирующего усилия. В этом случае можно считать, что вследствие малости рассматриваемых деформаций на последних калибрующих импульсах кавитационный разрыв не образуется и данное уравнение справедливо. При этом условием достаточности деформирующего усилия, в данном случае параметров ударной волны, будет х> еу, где еу— величина упругих деформаций наиболее жестких участков детали.
Предварительную оценку достаточности параметров ударной волны можно провести упрощенно, сравнивая удельную энергию ударной волны с удельной работой упругой деформации на рассматриваемом участке
4>lVy (1-7)
2*
19
где
т
удельная энергия ударной волны;
