Разъемный индуктор обжима
Владельцы патента RU 2318626:
Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" (RU)
Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для магнитно-импульсного обжима длинномерных или имеющих утолщения на концах трубчатых заготовок. Индуктор выполнен в виде пакета плоских пластин с нанесенной на них изоляцией. Пластины установлены попарно в параллельных плоскостях, развернуты относительно друг друга на 90°, имеют зону, свободную от изоляции, расположенную на обеих сторонах пластины симметрично относительно выреза, имеющегося на одной из сторон. Вырез каждой пластины соответствует диаметру обрабатываемой трубчатой заготовки, а пластины последовательно электрически соединены в пространственную спираль. Снижается энергоемкость, расширяются технологические возможности. 3 ил.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к магнитно-импульсной обработке металлов, и может найти применение в различных областях машиностроения.
Из патентной литературы известен индуктор для обжима и сборки трубчатых деталей, который состоит двух одинаковых пластин, имеющих каждая в центре отверстие под деталь и радиальную щель, контактирующих участками своих плоскостей, расположенными по одну сторону радиальных развернутых относительно друг друга на 180° щелей и изолированных на токопроводящих участках по другую сторону от линии радиальных щелей и имеющих с этой стороны выступ, высота которого равна сумме толщины изоляции и одной пластины (а.с. №593781, В21D 26/14).
Элементы указанного устройства имеют сложную форму и их изготовление требует механической обработки на специальных станках. Кроме того, большая толщина пластин в сборе, объясняемая наличием выступов, ведет к их небольшому количеству на обрабатываемой детали и малой плотности витков, что влияет на плотность импульсного магнитного поля.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению можно считать разъемный индуктор обжима по а.с. №1766559, В21D 26/14, содержащий два ряда изолированных полувитков, последовательно электрически соединенных в пространственную спираль и выполненных в виде плоских пластин с нанесенной на них изоляцией и 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.
Указанная конструкция разъемного индуктора обжима частично устраняет недостатки аналога, но предложенная организация пространственной спирали не обеспечивает достаточную площадь контакта между пластинами, отнесенную к их толщине с изоляцией. А это ведет к уменьшению плотности витков по длине обрабатываемой детали, что влияет на плотность импульсного магнитного поля и увеличивает количество потребляемой энергии.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, - расширение технологических возможностей, упрощение конструкции, снижение количества потребляемой энергии.
Поставленная задача решается тем, что в разъемном индукторе обжима для магнитно-импульсной обработки длинномерных или имеющих утолщения на концах трубчатых заготовок, состоящем из пакета плоских пластин с нанесенной на них изоляцией, имеющих вырез на одной из сторон, соответствующий диаметру обрабатываемой трубчатой заготовки, и последовательно электрически соединенных в пространственную спираль, плоские пластины установлены попарно в параллельных плоскостях, развернуты относительно друг друга на 90°, имеют зону, свободную от изоляции, расположенную на обеих сторонах пластины симметрично относительно выреза.
То, что плоские пластины, последовательно электрически соединенные в пространственную спираль, установлены попарно в параллельных плоскостях, развернуты относительно друг друга на 90°, имеют зону, свободную от изоляции, расположенную на обеих сторонах пластины симметрично относительно выреза, позволяет обеспечить большую площадь контакта между пластинами, отнесенную к их толщине с изоляцией, а также дает возможность применять пластины, минимальная толщина которых может быть ограничена только возможностью нанесения изоляционного покрытия. Это, в свою очередь, дает возможность получить большую плотность витков по длине обрабатываемой детали, и как следствие, большую плотность импульсного магнитного поля.
На фиг.1 представлен общий вид разъемного индуктора обжима, на фиг.2 - вид пластины, на фиг.3 - пара пластин, установленных в одной плоскости.
Разъемный индуктор обжима состоит из набора плоских прямоугольных ( в плане) пластин 1, установленных в пакете. Каждая пластина 1 имеет изоляционное, например, анодное покрытие 2, отсутствующее в зонах 3 электрического контакта.
В пакете пластины 1 установлены попарно, каждая пара располагается в параллельных плоскостях 4 и 5, а вырезы 6, имеющиеся на каждой плоской пластине 1, должны совпадать и образовывать отверстие, соответствующее диаметру обрабатываемой заготовки (не показано).
Расположение зон электрического контакта 3 в паре плоских пластин 1 не симметрично. Каждая следующая пара, устанавливаемая в пакет, поворачивается относительно предыдущей на 90°, при этом соответствующие зоны электрического контакта 3 соседних пар совпадают, образуя две пространственные, электрически изолированные друг от друга, закрученные и направленные в одном направлении спирали 7 и 8.
Для обеспечения наибольшей индуктивности индуктора спирали 7 и 8 подключаются последовательно.
Таким образом, пакет пластин представляет собой четыре механически не связанных пары плоских пластин 1, которые могут перемещаться относительно друг друга, раскрывая центральное отверстие.
Для подготовки к работе пары пластин 1 раздвигают, обеспечивая свободный проход утолщения трубчатой заготовки, и сдвигают в месте обработки. После осевого сжатия пакета производят разряд.
Предлагаемая конструкция разъемного индуктора обжима требует значительно меньший уровень потребляемой энергии, что дает возможность использовать его на малогабаритных и мобильных магнитно-импульсных установках.
Разъемный индуктор обжима для магнитно-импульсной обработки длинномерных или имеющих утолщения на концах трубчатых заготовок, состоящий из пакета плоских пластин с вырезом, соответствующим диаметру обрабатываемой трубчатой заготовки, каждая пластина имеет изоляцию и зоны электрического контакта для последовательного электрического соединенения, отличающийся тем, что плоские пластины установлены в пакет попарно в параллельных плоскостях, каждая следующая пара развернута относительно предыдущей на 90°, зона электрического контакта каждой пластины расположена на ее обеих сторонах симметрично относительно выреза, при этом соответствующие зоны электрического контакта соседних пар пакета совпадают с образованием двух пространственных электрически изолированных и закрученных в одном направлении спиралей.
