Взрывное формообразование трубчатых деталей (стр. 6 из 8)
Техпроцесс включает в себя следующие этапы:
- подготовка оборудования и установка трубы в соответствующую матрицу, которая предварительно введена в технологический блок установки;
- гидравлический зажим матрицы при давлении 9,8 МПа (100 кгс/см2);
- засыпка навески пороха и затвор камеры сгорания;
- электроподжигание пороха с дистанционного пульта;
- формование и съем детали;
- вентиляция;
- гидроразъем матриц;
- съем готовой детали;
- контроль детали в БТК цеха;
- испытания.
В результате обработки процессов, контроля геометрии деталей и гидроиспытаний были установлены технологические параметры процессов, которые помещены в таблицу 5.
С целью обобщения результатов отработки технологических процессов была составлена таблица 6 потребной массы зарядов для формообразования труб из материала АМГ – 2М, 12Х18Н10Т и титанового сплава 7М для диаметров 8÷34 мм.
Таблица 5
Режимы технологических процессов
| Наименование операции | Размер трубы Ø, мм | Марки материала | Давление зажима матрицы, МПа | Навеска пороха, г | |
| Установка УП-1 | Установка УФКТП-16/60 | ||||
| КонуснаяразвальцовкаЗиговка,калибровкаСферическаяразвальцовка | 8х0,6 12х0,6 16х0,8 16х0,8 22х0,8 27х0,8 34х0,8 16х0,8 22х0,8 27х0,8 | 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т | 10 10 10 10-20 10-20 10-20 10-20 10-20 10-20 10-20 | 0,7 0,8 0,9 1,8 2,0 2,3 2,6 2,0 2,2 2,4 | - - - 8,0 8,0 9,0 9,0 8,0 9,0 9,0 |
Таблица 6
Потребная масса зарядов
| Наименование операции | Размер трубы Ø, мм | Марки материала | Навеска пороха, г | |
| Установка УП-1 | Установка УФКТП-16/60 | |||
| КонуснаяразвальцовкаЗиговка,калибровкаСферическаяразвальцовка | 8,0х0,6 12,0х0,6 16,0х0,8 16,0х0,8 18,0х1,0 20,0х1,0 22,0х0,8 25,0х0,5 27,0х0,8 28,0х1,5 30,0х0,5 34,0х0,8 36,0х0,8 42,0х1,0 16,0х1,0 22,0х0,8 27,0х0,8 34,0х0,8 | 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т АМГ – 2М АМГ – 2М 12Х18Н10Т 7М 12Х18Н10Т АМГ – 2М 7М 12Х18Н10Т 7М АМГ – 2М 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т | 0,7 0,8 1,0 1,8 1,4 1,5 2,0 2,2 2,2 1,8 2,5 2,6 2,8 2,3 2,0 2,2 2,4 2,8 | - - - 8,0 - - 8,0 - 9,0 - - 9,0 - - 8,0 9,0 9,0 - |
Типовые детали, изготавливаемые по этим техпроцессам, далее показаны на рисунках.
Возможности внедряемых техпроцессов следующие:
- проведение технологических операций калибровки, зиговки, сферической и конусной развальцовки на одной установке;
- формообразование деталей из высокопрочных материалов и титановых сплавов диаметрами 8÷60 мм с коэффициентами раздачи 1,1÷1,3;
- ремонт и монтаж трубопроводных систем в полевых условиях;
- проведение пробивки отверстий в трубопроводах, необходимых для ответвлений.
Таким образом, можно сделать вывод, что разработанные техпроцессы для деталей 22 наименований можно применять как на предприятиях отрасли, так и общего машиностроения.
На высокоскоростном молоте взрывного действия отштампованы трубчатые детали из высокопрочных материалов диаметром до 600 мм и высотой до 550 мм (рис. 21).
Рис. 21. Отштампованные на молоте взрывного действия трубчатые детали.
При штамповке детали «патрубок» за 1 удар снаряда-бойка получаются 4 готовые детали из одной цилиндрической заготовки (рис. 22). Матрица изготовлена таким образом, что при ударе снаряда-бойка вода, используемая в качестве передающей среды, формует заготовку по углублениям в матрице диаметром 85 мм, образовывая отбортовки и просекая по острым выступам; она одновременно просекает заготовку и по углам канавок глубиной 5 мм, выполненных по радиусу 304 мм. Получаются 4 готовые детали, у которых необходимо притупить лишь острые кромки.
Рис. 22. Схема получения 4-х деталей типа «патрубок» за один удар на молоте взрывного действия.
Полное формообразование и разделение на детали осуществляются зарядом пороха массой 25 г.
Учитывая возможный быстрый износ режущих кромок, штамп изготовлен со съемными вставками.
Техпроцессы на молоте взрывного действия отработаны для изготовления 10 наименований крупногабаритных трубчатых деталей.
РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЗРЫВНОГО
ФОРМООБРАЗОВАНИЯ
Для сознания оптимальных условий изготовления качественных деталей взрывным формообразованием необходимо обеспечить заданные скорости снаряда-бойка и энергии удара, которые в свою очередь определяются физико-механическими характеристиками материала обрабатываемой заготовки, а также ее геометрией.
В известных молотах необходимая энергия удара может быть достигнута подбором соответствующих компонентов взрывчатого вещества и величины давления, под которым его подают во взрывную камеру. Однако обеспечить сравнительно высокую скорость удара при относительно небольшой величине энергии удара, которые необходимы при обработке малогабаритных деталей, невозможно вследствие сравнительно большой величины массы элементов, воздействующих на заготовку при ее деформировании. Равно как при сравнительно большой скорости удара – обеспечить сравнительно малую энергию удара при обработке тех же деталей. Поэтому на известных молотах исключена возможность обработки деталей различных типоразмеров, что ограничивает технологические возможности молота.
В основу разработки была поставлена задача создать высокоскоростной молот взрывного действия с ударным телом такой конструкции, которая позволила бы при постоянной величине энергии удара изменять в широких пределах величину скорости удара, что значительно расширит технологические возможности молота.
Эта задача решается тем, что в высокоскоростном молоте взрывного действия, в неподвижной станине которого смонтирована силовая рама, несущая нижний инструмент и силовой цилиндр, надпоршневая полость которого служит взрывной камерой, и на полом штоке поршня которого соосно с нижним инструментом размещено ударное тело с верхним инструментом, ударное тело установлено в полости штока с возможностью независимых от него осевых перемещений посредством размещенного в этой же полости бойка, перемещаемого давлением газов, образующихся в процессе взрыва во взрывной камере, сообщающейся с полостью штока через центральное отверстие, выполненное в поршне.
При этом целесообразно, чтобы ударное тело представляло собой поршень дополнительного силового цилиндра, закрепленного на полом штоке поршня основного силового цилиндра таким образом, что надпоршневая полость дополнительного силового цилиндра является продолжением полости указанного штока и имеет возможность сообщения с пневмомагистралью для возврата бойка в исходное положение, а подпоршневая полость дополнительного силового цилиндра сообщена с пневмомагистралью для возврата его поршня в исходное положение. При этом, основной силовой цилиндр смонтирован с возможностью осевых установочных перемещений его корпуса. Для этого цилиндра имеется кольцевой бурт, а у силовой рамы на поверхности, сопряженной с поверхностью корпуса этого силового цилиндра, выполнена кольцевая проточка для размещения кольцевого бурта, разделяющего ее на две полости для размещения текучей среды, посредством которой осуществляются осевые установочные перемещения корпуса основного силового цилиндра.