Образец для моделирования процесса деформации Советский патент 1983 года по МПК B21B1/00 B21C51/00 

Изобретение относится к области обрз ботки металлов давлением, в часпгости |К моделированию процессов цеформадии в лабораторных условиях, Известен образец-для моделирования процесоа прокатки & виде металлического бруса, содержащий несколько соединенны между собой слоев -металла с различным мехаш1ческими свойствами, причем метал лический брус вьшолнен с центральными отверстиями, в которьЕх расположены по крайней мере два концентрических цилинд ра СД Недостатком известного образца является то, что его можно использовать только для построения пркближешапс тем пературных полей по сечению образца. Кроме того, точность полей перемещений и деформации металла в поперечном сече .НИИ очень низкая, а возможность следования деформации металла в продоль ном }шправлении осуществить нельзя. Наиболее башзким по технической сущ ности к изобретению является образец для моделирования процесса деформации в виде бруса, состоящий из пакета со- единешгых поверхностями соприкосновени пластин 2 .Однако для исследования любого из Бвдов деформации, т. е. поперечной, продольной или высотной, необходим отдельный образец. Это связано со строгим расположе1шем пластин в каждом из случаев. Для этого требуется излищний объем материала, из которого изготавли вают образцы, и дополнительные затраты рабочего времени. Кроме того, невозможно на отде;шкых образцах одновремен но получить TO4J03ie результаты по трем направлениям даже в случае симметричной прокатки. На точность влияют и настройка стана, и прочность каждого из образцов и ошибки при измерениях. Целью изобретения является повышение точности результатов и сокращение объема исследований при прокатке симме ричюых профилей. Поставленная цель достигается тем, что в образце для моделирования процес са деформации в виде 6pj-ca, состоящем иэ пакета соединенных поверхностями соприкосновения пластин, по меньшей ме ре две сиь метричные части образца выполне.ны из отдельных- пакетов, причем пластины пакетов расположены взаимно перпендикулярно одна к другой, а сопри касающиеся поверхности пакетов соединены межщ собой. 1 06 Причем по меньшей мере ощш спмметриннэя часть образца вьшолненй в виде сплошного бруса. Кроме 1Х)Го, на грань сплошного бруса, соединенную с пакетами, нанесена коордн штная сетка. На фиг, 1-3 представлены три варианта образца. Образец I состоит из пакетов i и 2, при этом 3 - место склейки пакетов. Образец i сострит из пакетов 4 и 5 и сплошной части (бруса) 6, причем 7 место склейки пакетов а 8 - место склейки сплошного бруса 6 и пакетов 4 и 5, Образец III состоит, из пакетов 9 - И и сплошного бруса 12, Позициями 13 и 14 обозначены места склейки пакетов, а 15 и 16 - места склейки бруса 12 с пакетами. Образец используют при исследовании симметричных- процессов деформации, В частности, при симметричной прокатке, исследуя высотную и поперечную деформании, использ тот образец Г (фиг, 1), состоящий соответственно из пакетов 1 и 2. При исследовании течения металла в горизонтальной плоскости симметрии используют о.бразец П (фиг, 2), состоящий из пакетов 4 и 5 и сплошной части 6, На сплошной части б наносят координатную сетку по месту 8 склейки с пакетами 4 и 5, После деформирования образца сплошную часть 6 отделяют от пакетов 4 и 5 по изменениям ячеек координатной сетки судят о течении металла в горизонтальной плоскости croviMeiv. рии. Наиболее полную информацию при симметричном процессе прокатки позволяет получить образец III (фиг. 3), состоящий из пакетов 9 - 11 и сплошного бруса 12, Пакет 9 позволяет исследовать высотную деформацию, пакет 10 - поперечную, а пакет 11 - продольную. Места 13-16 склейки всех пакетов и бруса 12 образуют вертикальную и горизонтальную оси стсмметрии образца. Поскольку на нах (местах 15 и 16 склейки) бруса 12 нанесена координаттная сетка, это позволяет исследо1Езать наиболее точно течение металла в плоскостях симметфии. Пример, Образец I для моделирования процесса деформации (фиг. 1) вьшолнен из прямоугольных свинцовых пластин толщтшой 2 мм к склеенных между собой по поверхности сплавом Вуда в пакет длиной 250 мм. Габаритные размеры образца 40Х1О Левая половина образца склеена из 5 горизоитальньрс. пластин, имеюшх размеры 2х20х25О мм, а правая -.из 10 вертикальных пластин с размерами 2Х10х25О мм. Образец позволяет исследовать одаоврбменно высотную и поперечную деформации при симметричной прокатке. Обрйзец UI ЕИя моделировшгая процесса деформации (фиг.3) состоит из четырех основных частей и вьшолнен из свинцовых пластин и сплошного бруса. Образец имеет габаритные размеры 40x20x250 мм. Сплошной брус имеет размеры lO)f20)l;250 MM. На двух смежных гранях- бруса нанес на координатная сетка с ячейкамк м Остальные три части образца склеены и свинцовых пластин толщиной 2 мм. Первая ч ргвертъ образца, склеена из 5 пластин размерами 2х20х25О мм., 1 вторая - из 10 пластин размерами 2x10x250 мм., а третья - из 125 пла тин, имеющих размеры 2х10х2О мм., четвертая - сплошная. Места склейки четырех частей образ ца являются горизонтальной и вертикаль ной осями симметрии, а ;поскольку на двух смежных гранях сплошного бруса нанесена координатная сетка, то это 1 06 вопяет исследовать распределение продольной и высотной деформаций в этих плоскостях по длине, ширине и вью.оте очага деформации. Изготовление предлагаемого образца занимает больше времени.по сравнению с известным. .. Однако он позволяет исследовать одновременно три вида деформации н в конечном итоге сокращает время и .объем исследований. Кроме того, возрастает точность результатов, поскольку при исследовании высотной, поперечной и про-, дольной дефо.рмаций, с помошью отдельшьпс составных образцов накладываются неточности, связанные с изготовлением образцов и их обмером. Следует отметить, что даже не меняя зазора между . валками , .невозможно прокатать два абсолютно одинаковых образца. Предлагаемый образец для моделирования процесса деформации в значительной степени пов: Еиает точность результатов исследований при прокатке симметричных профилей. Это позволяет уверенно применить данные, полученные в лаборатории, при прокатке в промышленных условиях. Сокращается путь от модели к натуре. По сравнешпо с кзвестньши образцами экономия достигает ёО%, а сплава Вуда, необходимого для склеивания пластин и самого образна, - около 30%,

1. ОБРАЗЕЦ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДЕФОРМАЦИИ в виде бруса, состоящий из пакета соединенных поверхностями сопр 1Косновения пластин. отличающийся тем, что, с целью повышения точности результатов и сокращения объема исследований при прокатке симметричных профилей, по меньшей мере две симметричные часта образца вьтолнены из отдельных пакетов, причем пластины пакетов расположены взаимно перепендикулярно. одна к друтхэй, а соприкасающиеся поверхности пакетов соединены между собой. 2.Образец по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я теК1, что по меньшей мере одна симметричная часть о эазиа выполнена в виде сплошного бруса. 3,Образец по п. 2f о т л и ч а ю ш и и с я тем, что на грань сплошного j бруса, соединенную с пакетами занесена W координатная сетка. Фиг.1