Техника - молодёжи 1965-02, страница 4

•СЖИЖЕНН Ы И ГАЗ

-МЕРНИК

МЕМБРАНА

ЗАГОТОВКА/^"

ВОЛА"

МАТРИЦА

НОВОЕ СЛОВО В МЕТАЛЛООБРАБОТКЕ —

ШТАМПОВКА

i

КОСМИЧЕСКИМ

холодом

% ГАЗГОЛЬДЕР — ОДНИМ ДУНОВЕНИЕМ ф ВУЛКАН БЕРЕТ В ПОМОЩНИКИ БОРЕЯ % ШТАМПУЮЩАЯ «ГАЗИРОВКА»

Новые методы обработки металла возникают не случайно. Их рождение отражает некоторые общие устремления и особенности развития техники. А для современной инженерной науки характерно, в частности, использование импульсной техники — таких устройств, в которых энергия запасается заранее, накапливается исподволь, а затем выделяется в импульсе, £ся и вдруг, за какие-нибудь тысячные или миллионные доли секунды. Яркий пример подобного устройства — лазер с его «накачкой» и ослепительной вспышкой. Но машиностроители удовлетворили свои «импульсные» потребности куда более скромным путем, используя энергию давно известного пороха или гремучего газа. И все же таким внешне нехитрым способом они заставили традиционную штамповку познакомиться с микросекундами и мгновенными ударами волн взрыва, несущих давление порядка ста тысяч атмосфер.

Теперь вспомним, что в машиностроении каждая третья деталь изготовляется штамповкой, и прикинем, сколько потребуется нам не очень-то дешевой взрывчатки. Проанализируем также текст инструкций по обращению с ВВ и убедимся, что наиболее часто встречающимися словами здесь будут: «запрещается», «не разрешается», «меры предосторожности» и т. д. Невольно подумаешь: разве одни только молекулы взрывчатых веществ способны освобождать энергию, необходимую для скоростной обработки?

Соперником пламенесущего пороха неожиданно оказался жидкий азот, кипящий даже на льду.

Изобретатель А. Барсуков из Харьковского авиационного института занимался исследованиями, далекими от штамповки взрывом. Он изучал повадки металла при низких температурах. Известно, что если мы хотим сделать металл податливым, более мягким, то его следует нагреть. Но в ходе исследований выяснилось, что некоторые сорта стали, алюминиевые сплавы, латунь становятся мягче и при глубоком охлаждении. Остудив стальной лист жидким азотом, кипящим при температуре — 195°С, можно затем легко штамповать из этого листа детали исключительно сложной формы, с глубокими выемками.

Леденящее прикосновение сжиженных газов не только изменяет микроструктуру металла. Эти газы даже при комнатной температуре испаряются практически мгновенно, в сотни раз увеличивая свой объем. Из одного литра жидкого азота получается, например, 690 л газа. Но ведь и действие любой взрывчатки основано на том же самом! Значит, вполне возможно заменить порох, аммонит, тротил жидким азотом или воздухом. Опыты подтвердили это предположение. Государственный комитет по делам изобретений и открытий выдал изобретателю А, Барсукову его первое авторское свидетельство.

Итак, жидкий азот в роли пресса.

Как же он справляется с этой ролью?

Делают, как обычно, матрицу — массивную плиту с углублением по форме будущей детали. Но при

обычной штамповке матрица — из особо твердой стали. Здесь — из мягкого металла, даже из пластмассы, ведь действие штампующих сил столь кратковременно, что матрица его просто «не почувствует». Вот на матрицу кладут лист — заготовку. Сверху все накрывают крышкой. Под крышку впрыскивают порцию сжиженного азота. Он испаряется, объем газов стремительно возрастает, чудовищное давление изгибает и деформирует лист, прижимает его к стенкам матрицы, заставляет принять форму готовой детали.

Одновременно жидкий азот охлаждает заготовку, а это, как мы уже знаем, увеличивает податливость металла, помогает всему процессу.

Штамповка без прессов и без пороха...

Проще, дешевле и безопаснее как будто бы уж некуда.

Но изобретатель продолжал совершенствовать свое детище.

При штамповке особо крупных, объемистых деталей, например при «раздувании» трубы в большой шар, расходуется много жидкогб азота: высокое давление нужно создать в большой полости Как сократить расход азота? Как малым по объему количеством газов штамповать большие детали?

Эту изобретательскую головоломку А Барсуков решает вместе с изобретателем В. Радзивончиком. Они рассуждали так: надо, предположим, раздуть трубу в шар, сделать из цилиндрической заготовки сферический газгольдер или резервуар. Неужели всю трубу заполнять сжиженным газом? Нет, заполним ее... водой и уже в во ду впрыснем небольшую порцию жидкого азота. В воде он испарится еще быстрее, чем в воздухе. Получится своеобразная «газировка», внутри которой с огромной скоростью расширяются мириады газовых пузырей. Их давление через воду равномерно передается на стенки заготовки, которая и принимает форму матрицы.

После этого воду сливают, а готовую деталь вынимают из штампа.

После изобретения такой «газировки» расход жидкого азота снизился в несколько раз.

Чтобы лишний раз не переливать, отмерять и перекачивать сжиженный газ — он все время испаряется1 — предусмотрели несложное устройство. Жидкий азот или воздух наливают в небольшой сосудик — мерник, отделенный от полости самой заготовки тонкой мембраной. Под давлением испаряющегося газа эта мембрана рвется, и газ попадает в полость заготовки. Изобретение приобрело вполне законченную форму.

Оригинальный метод штамповки, предложенный харьковскими изобретателями, успешно прошел испытания. Для его широкого внедрения необходимо только желание и... воздух. Правда, жидкий.

Б. ЗУБКОВ, инженер

2