Способ определения предела текучести металла при глубокой вытяжке

Способ определения предела текучести металла при глубокой вытяжке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1 l) (s1)s В 21 0 22/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) % p j, r"," ", т 1» б 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "", -, „,„„- .,".,;," (К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 2

/ (21) 4920432/27 . - мости Р = f(Q) устанавливают усилие вытяж(21) 19.03.91, .. ки — Р при Q = О, а предел текучести оф для (46) 30.04.93, Бюл. N- 16 . Данной степени вытяжки оггределяют по (75) ККП.Ведмедь и В;А,Николаев . формуле оф= P(Q = О)/л dS(lnK+ S/2R + (56) Романовский В;П. Справочник по холод- Щ + 1,6f}, где 3- толщина металла, К = О/d ной штамповке, М.: Машиностроение, 1971, —; 0 - диаметр заготовки; с,736. : . : -:. б-диаметр пуансона, R - радиус закругле(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЙ. ПРЕДЕЛА .ния матрицы; f — коэффициент трения. ИсТЕКУЧЕСТИ. МЕТАЛЛА ПРИ. ГЛУБОКОЙ . пользование способа обеспечивает

ВЫТЯЖКЕ,: .: .:. экспериментальное определение реального (57) Использование: обработка металлов Вф и среднегодку пределов текучести в реальдавлением, определение напряженйй и уси-. ных условиях процесса вытяжки. Этот сполий при глубокой вытяжке деталей. Сущ- .. соб более производительный и точный, так ность изобретения: производят. пробные как не требуется расчета деформаций по вытяжки с постоянной сгепенью вытяжки К высоте детали. 1 табл., 2 ил. разными усилиями прижима О. По Зависил

° .е

Изобретение относится к обработке ме-, При глубокой вытяжке усилие деформиталлоа давлением, в частнбсти к окпреде11е- рования Р может быть определено из урав- нию предела текучести металла в условиях . нения пластической деформации. : Р („К 2 f Q Я целью изобретения яеляется повыше- е,. лд $па 2 R„+ S ние точности определения предела текуче- . (1 + 1,6ф (1) сти металла при тлубокой вытяжке; где сф — предел текучести металла; Q — усиЭто достигается за счет приближения ., лие прижима, Если производить вытяжку «© условий эксперимента к реальному процес- деталей при К = 0/б = сопзт, но с разными

:су вытяжки, пробную вытяжку осуществля- значенйями усилий прижима Q> и Qp, усилие

)от с постоянной степенью вытяжки К и с: аытяжкй будет увеличиваться от Р1 до Р2 0 .разними усилиями прижима Q, по эависи- лишь эа счет сил трения и изгиба. 6ä мости P = f(Q) устанавливают усилие вытяж- ОО ки О =О, а предел текучести металла оф для .: На фиг.1 приведены кривые зависимоданной степени вытяжки определяют по сти усилия вытяжки P от усилия прижима следующей зависимости:, .: для разных степеней вытяжки К:; кривые: 1

0=0 для К = 1, 635; 2-К - 1,965; 3-К = 2,08; 4-К =

+ Я + 6 =2,195 и 5-К.= 2,296 (пунктиром показаны

2 „+ () траектории зтих кривых для установления где S — толщина металла; К = 0/0 — степень .усилия вытяжки при Q -О); на фиг.2 показавытяжки; 0 — диаметр заготовки; б —. диа- Ны изменения этих напряжений в зависимометр пуансона, Вб — радиус закругления сти от степени в зависимости от степени . матрицы; f — коэффициент трения. вытяжки К..

1811938

Из формулы (1), если принять Q = О, можно определить предел текучести металла оф;

0=0 оф S

dS(l К+ + )(1+1,6f) (2)

Коэффициент трения f e уравнении (2) можно определить, используя график(фиг,1) по формуле: — ° ч(Р)

Средний предел текучести металла определяется из выражения:

% = ого + 0,67(оф — om), (4) где or> — исходный предел текучести металла, полученный при растяжении образца на разрывных машинах; оф — предел текучести металла, определенный па зависимости

Р)

Способ осуществляется следующим образом. На вытяжном прессе в инструмен-. тальном штампе две-три детали штампуют при постоянной степени вытяжки К = const, на с разными усилиями прижима. Штамп или пресс должен иметь устройство для определения усилий вытяжки P и прижима Q.

Затем строится график Р = f(Q) (фиг.1) и по нему устанавливается усилие вытяжки Р или

Q = О, По формуле (3), используя график (фиг,1), определяется коэффициент трения

f для данной степени вытяжки, а па формулам (2) и (4) рассчитываются напряжения гф и or.

Для оценки и сравнения результатов исследования приводим пример определения ог тго двум независимым друг от друга методикам, Сущность первой методики заключается в следующем, На прессе штампуется деталь из заготовки, на поверхность которой наносится координатная сетка из окружностей. Па ходу процесса вытяжки записывается осциллограмма усилия дефармирования Р = f(h), где h — глубина вытяжки детали, Затем вычисляется деформация металла по изменившимся размерам окружностей координатной сетки и строится график ее изменения по высоте детали, т.е. F= f(j). Далее, используя известные для данной марки стали зависимости напряжения текучести%. ат степени деформации 8, зная величину деформации металла, соответствующую максимальному значению усилия вытяжки Р на осциллограмме, по графику о, - г(е ) определяем оф . Затем по формуле (4) вычисляем средний предел текучести металла Îr.

50 металла при глубокой вытяжке, включающий пробные вытяжки с прижимом, определение усилия вытяжки P и усилие прижима

Q, а т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения предела текучести за счет приближения условий эксперимента к реальному процессу вытяжки, пробную вытяжку осуществляют с постоянной степенью вытяжки К и с разными усилиями прижима 0 по зависимости P = f(Q) устанавливают усилие вытяжки 0 = О, а преСущность предлагаемой нами методики описана выше. При этом необходимо @рстроить график Р = f(Q) и установить усищ вытяжки Р при Q - О. По формулам (2) и Я) рассчитать пф и г .гг.

С этой целью штамповались детали из стали 08 Ю ГОСТ 9045-80 с координатной сектой из окружностей or< - 195 МПа; К .1,965; P(Q=O) - 75 кН. По графику or. - f(s )

10 определяем при я = 0,33, чф -480 М Па, à па . формуле (4) рассчитываем ог - 385 МПа.

Па предлагаемой методике определяеа коэффициент трения f = 0,09 по формуле (3);

При $ = 0,95 по формуле(2) определяет чф

=491 МПа, а по формуле(4) о,-383 МПа.

Результаты исследований по двум неза-. висимым методикам для различных степеней вытяжки прйведены в таблице.

Анализ результатов исследования показывает, чта предлагаемый метод определения сгг менее трудоемок и более точный. Го, чта значения среднего предела текучести, определенные по двум независимым мета25 дикам, близки подтверждает надежность и точность предлагаемого метода, . На фиг.2 показано изменение среднего найряжения текучести в зависимости от степени вытяжки К (кривые: 6 — оф= ог 1пК напряжения растяжения, действующие на заготовку в радиальном направлении; 7—

o,; S-o ).

Использование предложенного способа обеспечивает экспериментальное опре35 деление сгф и среднего ст, пределов текучести металла в реальных условиях процесса вытяжки, Предлагаемый способ более производительный и точный, так как не требуется г>асчета деформаций по высоте дета40 ли. Полученные значения ггф, <тг могут быть использованы для расчета напряжений, усилий и коэффициента трения. Этот способ может быть использован как при лабораторных исследованиях, так и в производственных условиях с целью установления фактических пластических свойств металла в реальных условиях глубокой вытяжки, Формула изобретения

Способ определения предела текучести

1811938 6 дел текучести металла оф для денной степени вытяжки определяют по зависимости

Р о=о

Оф

zd 3(!п К+ + . )(1+1,6f) где S толщина металла;

К - D/d — степень вытяжки;

Π— диаметр заготовки;

d — диаметр пуансона;

R> — радиус закругления матрицы;

f — коэффициент трения, 1811938"

Составитель lO.Måäâåäü

Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 1545 Тираж . Подписное

8НИИПИ Государетвенного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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