Способ определения давления на контактную поверхность инструмента при пластическом деформировании материала заготовки

Способ определения давления на контактную поверхность инструмента при пластическом деформировании материала заготовки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сецкалистическнк

Республик п1920354 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.07.80 (21) 2966258/25-28 с присоединением заявки М— (51)N. Кл.

G 01 В 5/30 фювударетеанный квинтвт

ФСВ.Р вв двяам вэвврвтеннй

ll втврмтвй (28) Прнорнтет—

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень %14

Дата опубликования описания 15.04;82 (53) УДК 531.781..2 (088.8) Е. И. Понкратин, А. Н. Равнн, 3. Ш. Суходре и В. П. Шульга (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Физико-технический институт АН Белорусской (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА КОНТАКТНУ)0 ПОВЕРХНОСТЬ

ИНСТРУМЕНТА ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ МАТЕРИАЛА

ЗАГОТОВКИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к определению давления на контактную новерхность инструмента при пластическом деформированин матерИала заго товки при осадке, штамповке, выдавливании

„и др. . Известен способ определения давления, на контактную поверхность инструмеита, заклю» чающийся в том, что контактную поверхность инструмента выполняют в виде конуса, кото. рый при движении инструмента вдавливается в подкладной диск, а о величине давления су-. дят по диаметру отпечатка Щ.

Однако известный способ не обеспечивает достаточную точность определения давления.

Известен также способ определения давления 15 на контактную поверхность инструмента при пластическом деформировании материала, заключающийся в том, что на контактной поверхности инструмента выполняют ряд отверстил, деформируют заготовку, а величину давления

20 определяют по высоте отпечатков, оставшихся на контактной поверхности деформированного материала (2).

Однако этот способ не позволяет определить давление на контактную поверхность инструмен. та, расположенную к направлению течения материала при пластическом деформировании под углом, отличным от 90, вследствие разрушения материала в местах выхода отверстий на контак тную поверхность инструмента.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения давления на контактную поверхносп инструмеи та при пластическом деформировании материала заготовки, заключающийся в том, что на контактной поверхности инструмента выйолняют ряд отверстий и размещают на ней плас. тическую прокладку, на прокладке устанавливают заготовку и деформируют ее, а величину давления определяют по высоте отпечатков, оставшихся на прокладке (3).

Однако данный способ характеризуется недостаточной точностью определения давления на контактную поверхность инструмента, расположенную к направлению течения мате риала при пластическом деформированин под углом, отличным от 90, вследствие воэможного совместного затекания в отверстие материала и прокладки.при недостаточной ее толщине, изменения ее толщины и разрыва и изменения условий деформирования.

Целью изобретения является повышение 3 точности определения давления на контактную поверхность инструмента при- пластическом деформировании материала заготовки.

Поставленная цель достигается тем, что на контактной поверхности инструмента выпол- 16 няют ряд отверстий и размещают на ней пластическую прокладку, на прокладке устанавливают эагбтовку и деформируют ее, а величину давления определяют по высоте отпечатков, оставшихся на прокладке, при этом перед раэ- ц мещением прокладки производят предварительное деформирование заготовки до заполнения материалом заготовки контактной поверхности инструмента, затем заготовку извлекают из инструмента, углубляют инструмент в зоне замера давления на толщину прокладки, которую выполняют по форме контактной поверхности инструмента,, размещают в углублении инструмента прокладку, устанавливают предварительно деформированную заготовку и продолжают щ ее деформирование, при этом толщину прокладки выбирают превышающей диаметр отверстия или равный ему,а ее объем — из соотношения

Vnp отв > 10 где Чпр и Чотв — суммарные объемы проМ кладки и отверстий.

При этом прокладку выполняют из отдельных элементов. реформирование осуществляют составным инструментом, плоскости разъема, которого проходят через оси отверстий в нем.

Отверстия в инструменте выполняют коническими.

На фиг. 1 изображено устройство, реализую.щее способ, продольный разрез, на фиг. 2— сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

А — А на фиг. 1 в варианте выполнения устройства с прокладкой, выполненной из отдельных элементов с применением составного инструмента.

Способ осуществляется следующим образом..

Берут инструмент 1, выполненный в виде составной круглой матрицы,, помещенной в контейнер 2, с калибрующим отверстием 10 мм углом входа 45, имеющей разъем, совпадающий с плоскостью разреза (фиг. 1); Материал з@ заготовки 3 берут размером 32х20мм из технически чистых свинца (марки СО), алюминия (марки АО) и меди (марки М2).

При определении давления на контактную поверхность инструмента 1 при пластическом Ы деформировании материала заготовки 3 производят предварительное деформирование — прессование заготовки 3 до заполнения материалом

920354 4 заготовки 3 контактной поверхности (гравюры) инструмента 1. Затем разбирают инструмент 1, извлекают заготовку 3 из инструмента 1, и углубляют инструмент 1 в зоне замера давления на толщину прокладки 2,5 мм. На контактной поверхности инструмента выполняют ряд отверстий 4 Ф 2 мм, располагая их в начале очага деформации А, в месте сопряжения конической поверхности и калибрующего пояска Б и на калибрующем пояске В соответственно, оси которых находятся в плоскости разъема матрицы.

Потом .размещают в углублении инструмента 1 пластичную прокладку 5, выполненную по форме контактной поверхности инструмента 1 и углубления в нем и имеющую толщину 2,5 мм. Прокладка может быть выполнена из отдельных элементов. В инструмент 1 ° с прокладкой 5, помещенные в контейнер 2, устанавливают предварительно деформированную заготовку 3 и продолжают ее деформиров ание — прессование.

Величину давлений на участках инструмента

1, на которых выполнены отверстия 4, определяют по высоте отпечатков, оставшихся на прокладке 5, материалом которой во всех трех случаях был алюминий (марки АО), ис- пользуя тарировочные графики, построенные в координатах "усилие — глубина затекания металла", полученные в результате осадки алюминия в контейнере, имеющем в дне отверстие

l диаметром 2 мм, на испытательной машине уси.лием 250 т с продолжительностью нагружения, равной продолжительности деформирования в исследуемом процессе. Высоту отпечатков в .инструменте можно измерять и без извлечения из него прокладки, используя, например, индикаторы или другие измерительные средства или приборы.

В результате Проведенных испытаний установлено, что характер изменения нормального давления на инструмент для всех трех выдавливаемых через нее металлов аналогичен.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, соотношение нормальных давлений, определенных в различных точках инструмента (А, Б, В), .Ра . Ро . Рв для всех трех металлов практически не отличается и составляет 3,5: 6: 1.

При использовании предлагаемого способа происходит затекание материала прокладки под действием нормального давления в отверстия, расположенные на различных участках инструмента, в том числе и наклонных, при сохранении очага деформации, практически не отличающимся от реальных процессов деформирования, что обеспечивает высокую точность измерений при расширении технологических возможностей.

9203

Деф е в точках, В

Свинец

24

Алюминий

70

Медь

112

Использование предлагаемого способа позволяет, например, определить распределение нормальных давлений на рабочей поверхности инструмента при прессовании свинца, алюминия и меди через коническую матрицу, что невозможно при использовании известного способа, так как при наличии на инструменте тонкой прокладки в местах выхода отверстий на наклонные участки инструмента происходит, срез и разрушение материала прокладки, а также деформирующегося совместно с ней металла заготовки, а при наличии прокладки значительной толщины происходит уменьшение

Формула изобретения

1. Способ определения давления на контакт- ЗР ную поверхность инструмента при пластическом деформировании материала заготовки, заключающийся в том, что на контактной поверхности инструмента выполняют ряд отверстий и размещают на ней пластическую прокладку, на Зч прокладке устанавливают заготовку и деформируют ее, а величину давления определяют по высоте отпечатков, оставшихся на прокладке, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения давления, Пе- 4р ред размещением прокладки производят предварительное деформирование заготовки до заполнения материалом заготовки контактной поверхйости инструмента, затем заготовку из влекают из инструмента, углубляют инструмент в зоне замера давления на толщину прокладки, которую выполняют по форме контактной поверхности инструмента, размещают в углублении инструмента прокладку, устанавливают предварительно деформированную заготовку и продолжают ее деформирование, при этом толщину прокладки выбирают превышающей

54 6 размеров инструмента и неравномерное изменение очага деформации в процессе деформирования, что приводит к большим погрешностям измерений.

Точное определение величины нормальных давлений на.инструмент при пластическом деформировании необходимо при исследовании напряженного деформированного состояния инструмента, при роектироваиин оснастки, а также для выявления наиболее изнашиваемых участков инструмента и установления количественной связи между давлением и износом инструмента. диаметр отверстия или равной ему, а ее объем иэ соотношения

Чпр/Чотв > 10 где V„p и Чотв — суммарные объемы проклад.ки и отверстий.

2, Способпоп.1, отличающийс я тем,.что прокладку выполняют из отдельных элементов.

3. Способ по и. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что деформирование осуществляют составным инструментом, плоскости разъема которого проходят через оси отверстий в нем.

4. Способ по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что отверстия в инструменте выполняют коническими.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Северденко В. П., МакуШок Е. М. Экспериментальное определение напряженного состояния при выдавливании металла в заусенец.

ИФЖ, 1960, т. П!, Р 8, с. 20-40.

2. Авторское свидетельство СССР М 186185„ кл. G 01 В 5/35 1965.

3; Авторское свидетельство СССР У 144630, кл. G 01 В 5/30, 1960 (прототип).

920354

Составитель В. Савичев

Техред Т. Маточка

Корректор Л. Бокшан

Редактор О. Персиянцева

Подннсное

Заказ 2313/38

Тираж 614

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4