Концепция интеллектуального электрогидравлического пресса для импульсной листовой штамповки

М. К. Князев$^{1}$, Ш. Беервальд$^{2}$

$^{1}$Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт», ул. Чкалова, 17, 61070 Харьков, Украина
$^{2}$Poynting GmbH, 65 Alte Str., 44143 Dortmund, Germany

Получена: 05.05.2016. Скачать: PDF

Способ электрогидравлической импульсной листовой штамповки (ЭГШ) доказал высокую эффективность в условиях пробного, мелкосерийного и среднесерийного производства. Новейшее достижение, – многоэлектродные разрядные блоки, – обеспечивает эффективную штамповку листовых деталей средних и больших размеров. Однако широкое применение технологии ЭГШ в промышленности ограничивается в основном двумя проблемами: нестабильностью импульсных полей давления и недостатком литературы и квалифицированных специалистов в области ЭГШ. В настоящее время проблема нестабильности решается квалифицированным специалистом ЭГШ путём раскрытия оснастки, осмотром промежуточных форм заготовки, внесением коррекций в схему нагружения (схемы подсоединения электродов) и установлением новых уровней энергии разрядов. Новый подход к решению этой проблемы предусматривает решения, основанные на применении интеллектуальной компьютерной числовой системы управления оборудованием ЭГШ: определение промежуточной формы листовой заготовки после каждого разряда и внесение коррекций в параметры нагружения для каждого последующего разряда до получения окончательной формы детали. Промежуточную форму можно определить путём измерения специальными датчиками, встроенными в штамп в характерных местах (точках). Вторая подсистема должна анализировать положение нескольких принципиальных участков заготовки, сравнивать их с общей стратегией процесса штамповки для определённого типа деталей, выявлять те участки, которые нуждаются в более высоком давлении для гармонизации процесса формообразования, и подавать эту информацию в подсистемы, которые управляют многоконтурным генератором токов для создания оптимизированной конфигурации подключённых электродов и уровня энергии, таким образом, определяя новую схему нагружения для следующего разряда. В настоящее время запланированы опыты по системе измерения формы заготовки для решения этой принципиальной проблемы в реализации предлагаемой концепции. Также прорабатываются принципиальные конструкторские решения для многоконтурного генератора импульсных токов со специальным устройством для переключения электродов.

Ключевые слова: пресс, числовое программное управление, электрогидравлическая импульсная штамповка.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i12/1669.html

PACS: 07.07.Tw, 07.10.Pz, 07.35.+k, 52.80.Wq, 62.50.-p, 62.50.Ef, 81.20.Hy, 81.40.Vw


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. Yu. I. Chebanov, Physical and Technical Aspects of Electric Explosive Converting of Energy (Kiev: Naukova Dumka: 1990), p. 89 (in Russian)
  2. M. K. Knyazyev, Proc. of the 4th International Conference ‘Supply on the Wings’ (Frankfurt-am-Main: 2009), p. 16
  3. M. E. Taranenko, Elektrogidravlicheskaya Shtampovka: Teoriya, Oborudovanie, Tekhprotsessy [Electrohydraulic Forming: Theory, Equipment, Manufacturing Processes] (Kharkiv: National Aerospace University Named After M. Ye. Zhukovsky ‘Kharkiv Aviation Institute’: 2011) (in Russian)
  4. M. K. Knyazyev and Yu. V. Protsan, Proc. of the 17th International Congress Propulsion Engineering (Kharkiv: National Aerospace University Named After M. Ye. Zhukovsky ‘Kharkiv Aviation Institute’: 2012), p. 143 (in Russian)
  5. M. K. Knyazyev and Yu. V. Protsan, Visnyk Natsional’nogo Tekhnichnogo Universytetu ‘KhPI’. Seriya: Novi Rishennya v Suchasnykh Tekhnologiyakh, No. 46: 63 (2012) (in Russian)
  6. M. K. Knyazyev and Ya. S. Zhovnovatyuk, Proc. 20th Anniversary International Conference on Metallurgy and Materials METAL 2011 (May 18—20, 2011) (Brno: 2011), p. 6
  7. M. K. Knyazyev and D. M. Tkachenko, Proc. International Scientific Conference ‘Integrated Computer Technologies in Machine-Building ICTM-2009’ (Kharkiv: National Aerospace University Named After M. Ye. Zhukovsky ‘Kharkiv Aviation Institute’: 2009), vol. 1, p. 51 (in Russian)
  8. K. J. Eström and B. Wittenmark, Computer-Controlled Systems: Theory and Design (Mineola, NY: Dover Publication: 2013)
  9. K. J. Eström and B. Wittenmark, Adaptive Control (Mineola, NY: Dover Publication: 2008)