Разъемный индуктор обжима Советский патент 1992 года по МПК B21D26/14 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к магнитно- импульсной обработке металлов, и может быть применено в различных отраслях машиностроения для формования деталей и сборки трубчатых узлов из длинных или имеющих конструктивные утолщения на торцах заготовок, например в автомобильной, судостроительной, химической, энергеи « Ч t

тическои, Si также в производстве летательных аппаратов. t

Известны одновитковы е разъемные индукторы обжима, пбзёоляющие обрабатывать центральные участки трубчатых заготовок или сборок с фланцами. Надеть индуктор с торца на такие детали не представляется возможным.

Для магнитоимпульсной обработки s труб малых и средних диаметров (30...100 г мм) эти индукторы непригодны в силу их малой индуктивности, имеющей порядок ,., Гн, из-за чего они не могут эффективно преобразовывать энергию магнитного поля в механическую работу. Кроме того, одновитковые индукторы не могут быть использованы для одновременной обработки достаточно протяженных зон трубчатых заготовок.

Прототипом предлагаемого решения является устройство для обжима, в котором витки спирали состоят из отдельных последовательно соединенных между собой и с последующим витком элементов, а число витков зависит от длины обрабатываемого участка трубы, причем индуктор с двумя и более витками включает в себя детали присоединения. Элементы указанного устройства имеют сложную фигурную форму, и их изготовление требует механической обработки на специальных станках, кроме того, из-за сложной геометрии элементов спира- .ли нельзя непосредственно на них наносить электрическую изоляцию,, что может приводить к пробоям между витками по торцевым кромкам межвитковых изоляционных пластин,

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности разъемного индуктора обжима для магнитоимпульсной обработки длинномерных или имеющих утолщения на концах трубчатых заготовок.

Поставленная цель достигается за счет того, что элементы, составляющие витки, выполнены в виде плоских пластин с нанесенной на них изоляцией и с выступами для электрического соединения пластин в спираль, причем пластины первого ряда смещены относительно пластин второго ряда на толщину пластины с нанесенной на нее изоляцией, а выступы пластин первого ряда установлены в контакте с выступами пластин второго ряда. При этом с целью повышения технологичности и надежности

5 сборки возможен вариант устройства, в котором выступы для электрического соединения пластин в спираль выполнены в виде удлиненных отводов, расположенных в плоскости пластины, причем отводы каждой по0 следующей пары пластин смещены в пространстве относительно отводов предыдущей пары пластин.

Известных технических решений с такими отличительными признаками в патент5 ной и научно-технической литературе не найдено.

Сущность изобретения представлена на чертежах, где на фиг. 1 изображен предлагаемый разъемный индуктор обжима с па0 раллельно расположенными первыми и вторыми полувитками,общий вид; на фиг.2 - то же, вариант выполнения.

Конструкция индуктора включает первые и вторые полувитки 1, 2, имеющие вы5 ступы 3. В одном из вариантов конструкции присутствуют также болтовые соединения 4.

Индуктор по п. 1 работает следующим образом:

0 - устанавливают на опоре неподвижную траверсу, на которой закреплен набор изолированных первых полувитков 1 с выступами 3;

-размещают в сборке первых полувит- 5 ков трубчатую заготовку, ориентируя зону

обработки ртносительно полувитков;

-подводят к сборке первых полувитков подвижную траверсу с закрепленным на нем набором вторых изолированных пол0 увитков 2, образуя за счет прижатия выступов полувитков 3 замкнутые витки пространственной спирали;

-присоединяют токовыводы индуктора к токовыводам магнитноимпульсной уста5 новки;

-производят разряд заданной энергии;

-отводят подвижную траверсу и извлекают отштампованную деталь из сборки.

Индуктор по п. 2, отличается тем, что 0 контакт собранных в спираль полувитков осуществляется осевым, а не радиальным прижимом, в том числе возможно болтовое соединение 4 контактных участков. В остальном последовательность подготови- 5 тельно-заклю4ительных операций идентична вышеописанной. Для большей концентрации тока на рабочем отверстии спирали полувитки могут иметь прорези 5. С помощью предлагаемого индуктора по п. 1 была выполнена магнитноимпульсная сборка партии опытных образцов реактивных штанг автомобиля Урал - 375. Работа была выполнена на участке магнитноимпульсной калибровки Производственного объединения Красноярский машиностроительный завод с применением магнитноимпульсной установки МИУ- 300. Реактивная штанга собиралась из стальной трубы длиной 600 мм, диаметром 50 мм, с толщиной стенки 6 мм и двух входящих в торцевые отверстия трубы стальных круглых стержней, имеющих на выходящих из трубы свободных концах цилиндрические, расположенные перпендикулярно оси стержня, оголовки диаметром 90 мм, высотой 65 мм, служащие обоймами для пальцев реактивной штанги. Длина стержней с оголовками составляла 140 мм, диаметр стержней был равен 38 мм. Материалом всех элементов реактивной штанги являлась сталь 45. Сборка каждого стержня с труббй выполнялась на участке протяженностью 42 мм. В зоне сборки на конце каждого стержня были проточены две кольцевые канавки шириной 12 мм, глубиной 2 мм, удаленные одна от другой на 8 мм.

Из-за плохой электропроводности материала трубчатой заготовки сборку осуществляли с применением медного спутника из двух слоев фольги общей толщиной 0,6 мм.

Полувитки индуктора были изготовлены из пластин твердой меди М1 с пределом текучести 500 МПа, имеющих толщину без изоляции 5 мм, а с нанесенной изоляцией - 7 мм. Изоляция была выполнена обмоткой полувитков четырьмя слоями лавсановой ленты и двумя слоями стеклоленты. Число витков спирали было равно трем.

Операция сборки на каждом торце трубы выполнялась за один разряд. Качественная сборка с полным заполнением канавок стержня металлом трубы была обеспечена при энергии разряда 152 кДж и частоте разрядного тока 6 кГц. Всего было изготовлено

пять опытных сборок реактивных штанг. Образцы были испытаны на Уральском автомобильном заводе на статическое растяжение и обеспечивали двух-трехкратный запас прочности на разрыв по отношению к предельной расчетной нагрузке, равной 80 кН.

Формула изобретения

1.Разъемный индуктор обжима преиму- щественно для магнитно-импульсной обработки длинномерных или имеющих утолщения на концах трубчатых заготовок, содержащий два ряда изолированных полувитков, последовательно электрически соединенных в пространственную спираль, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, полувитки выполнены в виде плоских пластин с нанесенной на них

изоляцией и с выступами для электрического соединения пластин в спираль, причем пластины первого ряда смещены относительно пластин второго ряда на толщину пластины с нанесенной на нее изоляцией, а

выступы пластин первого ряда установлены в контакте с выступами пластин второго ряда.

2.Индуктор по п. 1,отличающий- с я тем, что, с целью повышения технологичности и надежности сборки, выступы для электрического соединения пластин в спираль выполнены в виде удлиненных отводов, расположенных в плоскости пластины, причем отводы каждой последующей пары

пластин смещены в пространстве относительно отводов предыдущей пары пластин.

Использование: при обработке металлов давлением, в частности, магнитно-импульсной обработке длинномерных или имеющих утолщения на концах трубчатых заготовок. Сущность изобретения: индуктор состоит из двух рядов изолированных полувитков 1 и 2, имеющих боковые выступы 3 или отводы для соединения полувитков в пространственную спираль. Один из вариантов конструкции индуктора предусматривает также болтовые соединения. При подготовке индуктора к работе собирают на неподвижной траверсе первый ряд изолированных полувитков 1. Помещают в полуцилиндрический канал полувитков трубчатую заготовку. Монтируют на подвижной траверсе полувитки 2 так, чтобы они были параллельны полувиткам 1 и были смещены относительно них на толщину изолированного полувитка. Сближают траверсы, при этом боковые выступы 3 полувитков вступают в контакт и электрически последовательно соединяют их в спираль. Соединяют токовыводы индуктора с токовыводами магнитно-импульсной установки и производят разряд. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. сл с VI & Os сл |СЛ о

Фиг 2