3.3 Электрогидроимпульсная штамповка (ЭГИШ)

Основана на преобразовании электрической, накопленной в конденсаторной батарее, в механическую энергию гидродинамического возмущения, используемую для осуществления требуемой технологической  операции.

Параметры давления, возникающего в разрядной камере при высоковольтном электрическом разряде в жидкости, характер его распределения на поверхности деформируемой заготовки являются определяющими при расчете техпроцесса ЭГИШ.

Амплитуда давления в камерах малого объема при выделившейся энергии W и емкости С конденсаторной батареи может быть рассчитана по формуле [2]

Зная давление, необходимое для выполнения конкретной

технологической операции, определяют энергию конденсаторной батарее

электрогидроимпульсного пресса [2]      

Электрогидроимпульсная  вырубка.

Расчет энергозатрат для операции ЭГИ вырубки осуществляется в следующей последовательности:

• определение величины давления в разрядной камере, необходимого зля осуществления разделительных операций.

• расчет величины запасаемой энергии W_зап и U_раб рабочего напряжения U_раб заряда конденсаторной батареи при заданных остальных параметрах разрядного контура.

Величина давления может быть подсчитана ,

где P_{в min} - минимальное усилие пробивки, достаточное для разделения штампуемого материнала;

F- площадь деформируемой части заготовки;

Усилие пробивки-вырубки можно найти из выражения

где II - периметр пробиваемого отверстия;

- динамический предел прочности,

Величина давления (Н/м²) в разрядной камере для пробивки отверстия без подпора

с подпором ,

где - величина зазора между режущей кромкой матрицы и подпором,

Схема вырубки без подпора осуществляется с относительным диаметром пробиваемых отверстий D/S=50-100.

При  МПа , а при  ;

Точность получаемых изделий соответствует 11-12 квалитетам.

Штамповку деталей сложной формы при D/S>150 следует вести с подпором. Точность штампуемых деталей этим способом не ниже 7-8 квалитета.

Для ЭГИ вырубки-пробивки других материалов (гетинакс, стеклоткани, техническая резина и др.) применяют дополнительную деталь-спутник, стальная прокладка толщиной S=0.1-1.5 мм. Основной недостаток этой схемы - увеличение затрат энергии на 20%.

Электрогидроимпульсная вытяжка (ЭГИВ) используется при значениях относительной толщины S₀/D_заг=1/60... 1/500 из листовых материалов толщиной 0.5-3.0 мм.

Коэффициент вытяжки  за один разряд. Усилие

прижима при ЭГИВ следует рассчитывать из условия, что величина давления прижима в 3-5 раз больше, чем при штамповке со статическими нагрузками. Радиус перетяжного ребра матрицы рекомендуется выбирать в пределах r_м=(6-10)S₀, причем для заготовки с меньшим значением S₀/D_з следует выбирать большие значения радиусов. Прямая вытяжка целесообразна при S₀/D_з следует выбирать большие значения радиусов. Прямая вытяжка целесообразна при S₀/D_заг0.003 и h/d_м=0.3 (d – диаметр очка матрицы).

Вытяжка с применением подпора (жесткого или эластичного) позволяет значительно увеличить относительную глубину вытяжки до 30%.

Остальные операции ЭТИВИ - формовка, отбортовка, калибровка и правка и др. Являются производными рассмотренных выше операций и не вызывают особых трудностей при расчете.

Технологические процессы штамповки деталей из пространственных заготовок ограничиваются размерами в плане от 40.. .250 мм, высотой до 800 мм и толщиной стенки в пределах (0.2...2.5) мм.

Последовательность разработок технологических процессов ЭГИ штамповки

Разработка технологического процесса осуществляется в соответствии с пунктами указанными в разделе 2.

В случае штамповки деталей из плоской заготовки эта задача сводится к выбору диаметра (или формы и размеров в плане) плюс величина припуска необходимая для зажима и уплотнения фланца заготовки.

В случае пространственной заготовки при вытяжке с утяжкой фланца следует учитывать величину его перемещения.

При выборе оптимальных схем ЭГИ - штамповки тая каждого перехода решаются следующие задачи:

• выбор зоны разряда относительно деформируемых участков заготовок;

• определение формы канала разряда и способа его формирования;

• выбор типовых для каждой группы деталей конструкций разрядной камеры или разрядного устройства.

При проектировании оснастки необходимо конструктивно решить следующие задачи:

• надежное уплотнение торцов заготовки в течение всего процесса деформирования

• полное удаление воздуха из пространства между заготовкой и матрицей при формоизменяющих операциях

• надежный зажим торцов заготовок в случае обрезки

•  полное и быстрое удаление отходов при выполнении разделительных операций