Способ испытания листового материала на срез и устройство для его осуществления

Способ испытания листового материала на срез и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>864049 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2ЫЮ9 (21) 2859368/25-28 с присоединением заявки H4(23) Приоритет

Опубликовано 150981. Бюллетень Й934

Дата опубликования описания 150981 (51jpA. K„3

0 01 И 3/24//

G 01 N 3/28

Государственный «омитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК Ы0,178 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

Е .С.Сизов, Г .И.Смирнова и Л.Г.Ротннцкая: (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА

НА СРЕЗ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к испытательной технике н может быть использовано для установления влияния степени предварительного деформнрования металла на прочность среза, Известен способ испытания листово"

ro металла на срез, при котором одну часть металла отделяют от другой относительным смещением разделяемых частей в направлении, перпендикуляр-. ном плоскости заготовки с помощью пуансона и матрицы (1), Однако низкая точность измеряемых силовых параметров иэ-эа влияния

15 зазора между пуансоном и матрицей приводит к неравномерному распределению давлений на контактных поверхностях пуансона и матрицы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ испытания листового материала на срез, .заключающийся в том, что в испытуемом материале образуют внутреннюю цилиндрическую поверхность с кольцевым выступом, выполняя в материале отверстие и вырезая выступ в виде части резьбы полного профиля, и смещают выступ с помощью тянущего инструмента в направлении, параллельном образующей цилиндрической поверхности (2 J .

Однако низкая точность испытания, обусловленная тем, что вырезание выступа и нагруженне осуществляют разными инструментами и при размещении тянущего инструмента в отверстии не исключается зазор между ним и срезаемым выступом, вызывает дополнительный изгиб и деформацию выступа перед срезом.

Известно устройство для испытания листового материала, содержащее соосно установленные матрицу, прижим и пуансон, выполненный в виде стержня, двух втулок, установленных на стержне коаксиально-ему и друг другу, н узла фиксации втулок относительно стержня (3).

Цель изобретения - повышение точности испытания.

Для достижения указанной цели согласно способу испытания листового материала на срез, заключающемуся в том, что в испытуемом материале образуют внутреннюю цилиндрическую поверхность с кольцевым выступом и смещают последний в направлении, параллельном образующей цилиндричес

864049 кой повзрхиости,, высоту и ширину выступа прямоугольного сечения ныбирают н пределах 0,15 0,30 толщины листового материала, цилиндрическую поверхность с выступом обраэуют н процессе вытяжки с утонением листового материала н стакан, а смещают ныступ при ego объемном сжатии.

Кроме того, устройство, содержащее .соосно установленные матрицу, прижим и пуансон, выполненный в виде стержня, двух нтулок, установленных на стержне коаксиально ему и друг другу, и узла фиксации втулок относительно стержня, дополнительно снабжено сменным нажимным элементом, жестко связанным с торцом стержня, на внутренней втулке со стороны торца, предназначенного для взаимодействия с нажимным элементом, выполнен кольцевой выступ, ннешний диаметр которого равен внешнему диаметру внешней втулки, а на внешней втулке со стороны торца, предназначенного для нзаимодеиствия с выступом, выполнен кольцевой вырез прямоугольного сечения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство при двух положениях заготовки испытуемого материала, определяемых размерами нажимного элемента; на фиг. 2 — узел А на фиг. 1 °

Устройство для испытания листового материала на срез состоит иэ соосно установленных матрицы 1, прижима 2, составного пуансона, выполненного н виде стержня 3 и двух втулок 4 и 5, установленных коаксиально на стержне 3, и жестко связанного со стержнем 3 нажимного элемента б.

Внутренняя втулка 5, установленная непосредственно на стержне 3, со стороны торца, взаимодействующего с нажимным элементом 6, имеет внешний кольцевой выступ 7. Втулка 4, наружный диаметр которой равен наружному диаметру выступа 7, выполнена с кольцевым вырезом прямоугольного сечения, который вместе с выступом 7 образует кольцевую полость.

Обе втулки 4 и 5 установлены на стержне 3 с воэможностью относительного перемещения вдоль его оси и закрепляются на стержне 3 и относительно друг друга с помощью узла фиксации, выполненного, например, в виде штыря 8, расположенного в отверстии, проходящем через втулки 4, 5 и стержень 3 перпендикулярно оси пуансона ° Нажимной элемент б жестко крепится на торце стержня 3, например, с помощью резьбового соединения

И может быть выполнен различной высоты в зависимости от требуемой степени предварительного упрочнения материала заготовки 9 при вытяжке.

Способ осуществляется следующим образом.

Листовая заготовка 9 устанавливается на матрицу 1 и прижимается к ней п>оижимом 2 усилием Р,р, пре,Ро7Bp".шаюцим хладео> >бразоеа>>ие штампуемогG материала «>.ри;->ытяжке.

При рабоч t4 ходе. с ос".".анного пуан:=она (при зафиксированных относительно друг друга стержне 3 и втулках

4 и 5) заготовку 9 вытягивают в стакан либо на высоту Н„ (левая часть фиг. 1), либо на высоту Н1 (праная часть фиг. 1), либо на какую-то другую высоту Н1, определяемую размера.ми нажимного элемента б. При этом в

| испытуемом материале образуют внутреннюю цилиндрическую поверхность, За счет того, что наружный диаметр пуансона выбран таким, чтобы зазор между ним и матрицей 1 был меньше исходной толщины $0 заготовки 9, вытяжка производится с утонением материала, в результате чего часть металла заготовки заполняет кольцевую

20 полость пуансона, образуя кольцевой выступ 10 прямоугольного сечения.

Высоту h и ширину b этого выступа 10 устанавливают в пределах 0,15-0 30 S, .

Верхняя граница значений h = Ъ = з5 =- 0,30 $О устанавливается иэ условия обеспечения среза полученного вЫступа, так как при большем значении высоты h возможно разрушение в стенке стакана как при вытяжке, так и при испытании на срез. Нижняя граница значений Ь = Ъ = 0,15 Яп устанавливается из условия получения достоверных данных при испытании материала на срез.

Вытяжка заготовки 9 прекращается сразу же после образования выступа

10 на внутренней поверхности стенки стакана (фиг, 2) . Предпочтительно выполнять выступ 10 в непосредственной близости со скруглеиием фланца

40 заготовки 9. Заданной высоте Н,Н,... ...,Н вытяжки соответствует вполне определенная величина R > 3,. R

1 степени деформирования материала в полости, которая устанавливается либо аналитически, либо экспериментально.

При вытяжке заготовки 9 на заданную высоту Н пуансон останавливают, и штырь 8 удаляют иэ отверстия в пуансоне, после чего на втулку 4 воздействуют усилием сжатия Рс. которое передается на торцовую поверхность выступа 10 и соответственно воспринимается торцовой поверхностью выступа 7 втулки 5, в результате чего кольцевой выступ 10 находится s состоянии объемного сжатия.

Затем при помощи силового привода (ие показан) осуществляется совместное перемещение вверх наружной 4 и

Щ внутренней 5 втулок. Таким образом осуществляется смещение кольцевого выступа 10 в состоянии объемного сжатия в направлении, параллельном образующей цилиндрической поверхности вытянутого стакана, в результа864049 те чего осуществляется срез выступа, т.е. сопоставляя значения усилий среза, полученные на заготовках с различной глубиной вытяжки стакана (и, следовательно, с различной степенью предварительного деформирования материала), можно установить влияние

5 предварительного упрочнения металла на его прочность среза, Изобретение позволяет проводитьиспытания листового материала на срез с высокой точностью, поскольку срез выступа происходит без зазора, и способствует более правильному назначению режимов обработки материала давлением и установлению технологических воэможностей как известных, 15 так и новых процессов листовой штамповки. формула изобретения

l. Способ испытания листового материала на срез, заключающийся в том, что в испытуемом материале образуют внутреннюю цилиндрическую поверхность с кольцевым выступом и смещают последний в направлении, параллельном образующей цилиндрической поверхности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности испытания, высоту и ширину выступа прямоугольного сечения выбирают в пределах 0,15-0,30 толщины листового материала, цилиндрическую поверхность с выступом образуют в процессе вытяжки с утонением листового материала в стакан, а смещают выступ при его объемном сжатии, 2. устройство для испытания листового материала на срез, содержащее соосно установленные матрицу, прижим и пуансон, выполненный в виде стержня, двух втулок, установленных на стержне коаксиально ему и друг другу, и узла фиксации втулок относительно стержня, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено сменным нажимным элементом, жестко связанным с торцом стержня, на внутренней втулке со стороны торца, предназначенного для взаимодействия с нажимным элементом, выполнен кольцевой выступ, внешний диаметр которого равен внешнему диаметру внешней втулки, а на внешней втулке со стороны торца, предназначенного для взаимодействия с выступом, выполнен кольцевой вырез прямоугольного сечения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ложечников Е.Б. и др. Образование поверхностн среза при раздели" тельных операциях неспеченного проката.-Кузнечно-штамповочное производство," 1979, М 3, с. 12.

2. Авторское свидетельство СССР

9 563595 кл, G 01 N 3/24, 1975 прототип).

3. Авторское свидетельство СССР

Р 593778, кл. В 21 Р 22/00, 1978 (прототип) .

864049 пи 6

18 Ыфт

Put.2

Составитель Г. Алехов

Техред И.Асталош Корре кт ор Ю. Иак арен ко, C

Редактор М. Келемеш

Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Заказ 7762/60

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4