Способ испытания листового материала на плоское двухосное растяжение

Способ испытания листового материала на плоское двухосное растяжение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытаниям листового материала на прочность . Целью изобретения является повышение точности при плоском двухосном растяжении образца листового материала за счет исключения трения между плоской частью испытуемого образца и подпирающей плоскостью. Испытание проводят одновременно на двух; идентичных образцах 1 и 2, предварительно в к.аждом из них штампуют жестIII гз 311 гг (Л ю ч сх

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (19) 111) А1

yg 4 G 01 N 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3976711/25-28 (22) 30.09.85 (46) 23. 12.86. Бюл. Р 47 (71) Московский автомеханический институт (72) А.Д.Матвеев, Н.Ф.Шпунькин, А.Ю.Калинин, В.А.Халдинов, И.В.Закурина, А.Е.Феофанова и Г.П.Резниченко (53) 620.172.224.4(088.8) (56) Хамед М., Винтер P. Оценка распределения деформации в процессе листовой штамповки. — РЖ Механика, 1978, Р 11 В, реф. 11В5 14, с.65. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЛИСТОВОГО

МАТЕРИАЛА НА ПЛОСКОЕ ДВУХОСНОЕ

РАСТЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к испытаниям листового материала на прочность. Целью изобретения является повышение точности при плоском двухосном растяжении образца листового материала за счет исключения трения между плоской частью испытуемого образца и подпирающей плоскостью. Испытание проводят одновременно на двух идентичных образцах 1 и 2, предварительна в каждом из них штампуютжест1278668 ким инструментом чашеобраэный элемент с плоской центральной частью.

Зажимают образцы 1 и 2 по периметру между плитами 3 и 5 и прижимами 4 и 6 и устанавливают между столом 7 .и упором 9 так, чтобы их плоские части подпирали друг друга. При подъеме упора 9 на заданную величину сумматор 16 вырабатывает разностный сигнал, пропорциональный величине этого

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям листовых материалов на двухосное растяжение, осуществляемое путем подачи жидкости под давлением, и может быть . использовано для определения прочностных и технологических характеристик материалов при исследовании их штампуемости.

Целью изобретения является повышение точности испытания путем исключения трения между растягиваемым образцом и подпирающей плоскостью и создания однородных деформаций на испытуемой плоской части образца.

На чертеже изображено устройство для реализации способа.

Способ испытания листового материала на плоское двухосное растяжение осуществляется следующим образом.

Исходные плоские образцы листового материала штампуют, например, путем неглубокой вытяжки жестким пуансоном, в результате чего образцы 1 и 2 приобретают чашеобразную форму с плоским дном. При этом плоская часть (дно) образца 1 или 2 из-за трения между жестким пуансоном и об,разцом практически не деформируется, поэтому неоднородность деформации перед началом испытания отсутствует.

В устройстве образцы 1 и 2 зажимают по периметру, при этом образец

1 зажимают между плитой Зи прижимом

4, а образец 2 — между плитой 5 и прижимом 6. Плиту 3 с закрепленным на ней образцом 1 устанавливают на стол 7, плиту 5 с закрепленным на ней образцом 2 скрепляют с плитой 3 так, чтобы плоские части образцов хода и управляющий регулятором 18 давления, в результате чего давление в полостях 22 и 23 повышается. За счет деформации образцов 1 и 2 их плоские части снова входят в контакт, а так как образцы 1 и 2 идентичны и их плоские части, подпирающие друг .друга, растягиваются одинаково, то трения между ними не возникает. 2 з.п. ф-лы, 1 ил, контактировали друг с другом, и заключают эту сборку в обойму 8. Плиту

5 скрепляют с упором 9.

В плите 3 на определенном расстоя5 нии г от вертикальной оси устройства устанавливают щуп 10, поджимаемый пружиной li к образцу 1 и контактирующий с датчиком 12 линейных перемещений., В плите 5 на таком же расстоянии

rA установлен щуп 13, поджимаемый пружиной 14 к образцу 2 и контактирующий с датчиком 15 линейных перемещений. Датчики 12 и 15 линейных

15 перемещений подключены к входам сумматора 16, один из входов которого выполнен инверсным,, а выход подключен к входу усилителя — преобразователя 17, управляющего работой регу20 лятора 18 давления, установленного на магистрали, соединяющей источник

19 гидравлического питания с магистралями 20 и 21, питающими рабочие полости обра.эцов 22 и 23.

Величину r< установки щупов 10 и 13 выбирают из условия, чтобы площадь плоского участка в конце испытания составила 75-80Х от величины площади плоского участка перед испы30 танием (площади диска с радиусом r>)

ra = (087 — О, 9) rs (1)

Соотношение (1) начальных и конечных площадей плоских участков образцов 1 и 2 обеспечивает достижение максимальных деформаций при испытании давлением жидкости и в то же время сохранение до конца испытания достаточно большого для проведения измерений плоского однородно дефорgg мированного участка радиуса r . В

1278668

25 процессе формовки жидкостью кольцеобразные участки контактирующих плоскостей, располагающихся между окружностями с радиусами гд и г, постепенно становятся криволинейными. При этом граница контакта перемещается от окружности с радиусом r к окружности с радиусом r Внутри окружности с радиусом r до конца испытания сохраняются плоские контактирующие друг с другом участки образцов 1 и 2.

При необходимости могут применяться и другие соотношения между r u

r, в том числе и r<= г l5

Испытание можно проводить непрерывно, перемещая упор 9 относительно стола 7 со скоростью ниже скорости формовки образцов 1 и 2 либо дискретно с шагом перемещения от 0,3 до

1,0 мм.

При дискретном перемещении упора

9 способ осуществляется следующим образом.

Упор 9 перемещают относительно стола 7 вверх на величину заданного шага. Вместе с упором 9 перемещается плита 5, прижим 6, образец 2 и, следовательно, щуп 13. Перемещение щупа

13 приводит к появлению сигнала на

30 выходе датчика 15 линейных перемещений, который, пройдя сумматор 16, поступает на усилитель — преобразователь 17, сигнал с которого, управляя регулятором 18 давления, повышает гидравлическое давление в магистралях 20 и 21, а следовательно, и в рабочих полостях 22 и 23. Давление в полостях 22 и 23 растет до тех пор, . пока плоские участки образцов 1 и 2 не соприкасаются в точке А (т.е. по 40 окружности с радиусом rA). В момент соприкосновения шуп 13 опускается на половину величины перемещения упора, а шуп 10 поднимается на такую же величину, в результате разность сиг- 4S валов на выходе сумматора 16, а следовательно, и на выходе усилителя преобразователя 17, становится равной нулю, и рост давления прекращается.

Усилитель — преобразователь 17 вы- 50 полнен однополярньпч, т.е. управляющий сигнал на его выходе вырабатывается в случае, если величина электрического сигнала с датчика 15 превьппает величину сигнала с датчика 12.SS

Затем упор 9 перемещают вверх на ту же величину и процесс, который описан, повторяется.

В конце испытания фиксируют величину давления жидкости Р, а после испытания измеряют радиусы кривизны криволинейных участков образцов и 2 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и толщину стенки.

Напряжение на плоском участке равно напряжению на криволинейном участке, определяемому по формуле

Лапласа

G, б1 Р

+ (2)

1 2 где 61 и R - напряжение и радиус кривизны криволинейного участка в плоскости, проходящей через точку

А и ось образцов; б, и R †напряжен и радиус кривизны криволинейного участка в плоскости, перпендикулярной к плоскости, проходящей через точку А и ось устройства;

P — давление жидкости в. конце испытаний;

S — толщина стенки криволинейного участка.

Варьируя соотношениями между г и r, можно менять давление жидкости, необходимое для формоизменения образцов. Доводя образцы до разрушения, можно построить кривую пластичности металла, т.е . зависимость деформации при разрушении от гидростатического давления. Деформации на плоском участке могут быть определены непосредственным измерением, например, методом координатных сеток.

В случае необходимости создания в плоскости растяжения условий плоского напряженного состояния с определенным соотношением главных деформаций формы плоского дна образца и периметра, по которому его зажимают, образцы выполняют, например, эллиптическими с заданным соотношением осей.

Формула изобретения

1. Способ испытания листового материала на плоское двухосное,растяжение, заключающийся в том, что фор-. муют образец до образования на нем плоской центральной части, приводят. ее в контактирование с подпирающей плоскостью, размещенной с одной стороны образца, создают испытательное давление с другой его стороны и определяют свойства материала, о т

12 Составитель Б.Грабов

Редактор -Н.Марголина Техред:,В. Кадар КорректорС.Шекмар

Заказ 6824/38

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,, г.ужгород, ул.Проектная, 4 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, .аналогично формуют второй образец, идентичный первому, устанавливают образцы так, что их плоские части контактируют одна с другой и плоская часть каждого из образцов является подпирающей плоскостью для другого образца.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что разводят края об78668 Ф разцов и одновременно одинаково повышают давление жидкости на обоих образцах до получения заданной площади контактирующих плоских участков.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что формовку образцов осуществпяют путем штамповки жестким инструментом по элементу

1О с плоской центральной частью.