Устройство для исследования условий деформирования Советский патент 1985 года по МПК B21J13/02 

I Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для измерения сил трения в процессах выдавливания металлических заготовок.

Цель изобретения - повышение точности измерения исследуемых параметров.

На фиг. 1 изображено устройство в варианте выполнения для радиального выдавливания заготовок на фиг. 2 - то же, для прямого выдавливания ..,

Устоойство (фиг. 1) содержит жестко прикрепленный к неподвижной плите 1 матрицедержатель 2, в котором размещена формообразующая матрица 3 (жесткий формообразующий блок).

Над матрицей 3 соосно размещен контейнер 4 (измерительный блок), опирающийся непосредственно на .месдозу 5, на которую наклеены тензорезисторы 6, связанные с регистрирующим прибором (не показан). Контейнер 4 и матрица 3 имеют соосные вертикальные полости - отверстия с одинаковым диаметром и одинаково бандажированы - с одними и теми же значениями натяга и наружного диаметра. Деформирующий пуансон состоит из двух частей - собственно пуансона 7 и наконечника 8. Пуансон 7 крепится в подвижной плите 9 и перемещается в верхней части полости контейнера 4, а наконечник 8 размещен одновременно в полости контейнера 4 (верхней своей частью) и в полости матр цы 3. Для удобства эксплуатации наконечник связан с контейнером средствами регламентирования перемещения, например, в виде планок 10, входящих в боковые пазы наконечника 8.

Устройство работает следующим образом.

Заготовка 11, подлежащая преимущественно холодному деформированию, и технологический образец 12 для измерительного блока обрабатываются и подготавливаются (отжигаются и смазываются) совместно. ЗуЗготовка 11 опускается в полость матрицы 3 и сверху укладывается наконечник 8, на торец которого и, следовательно, в полость контейнера 4 затем опускается образец 12.

При включении пресса на рабочий ход плита 1 перемещается вниз и пу96091J

ансон 7 воздействует на образец 12 с деформирующим усилием Р,. Последний передает усилие на наконечник 8, который при дальнейшем ходе деформирует заготовку 11 - выдавливает металл из вертикальной плоскости в радиальную щель 13, образуя при этом фланец.

Очаг деформации при этом располагается непосредственно у переходной 1кромки матрицы., а металл остальной ;части заготовки находится в упруго пластическом состоянии. Исследования контактных напряжений на стенке

5 матрицы, проведенные поляризационно-оптическим методом, показывают, что эпюры распределения нормальных (радиальных) напряжений 6, вдоль образующей матрицы равномерны за

20 |исключением небольшой по высоте зоны, .примыкающей к очагу деформации, для которой характерен пик (возрастание) величины нормального напряжения 6,, . Равномерность эпюр 6, по высоте

5 матрицы, контактирующей с деформируемой заготовкой, не нарущается и в том случае, когда заготовка и матрица расчленяются по высоте на две |Части,с размещением между нагруженны-,

Q ми частями заготовки (образцам 12, собственно заготовкой 11) жесткого , тела, например наконечника 8. Скорости относительного скольжения металла, величины которых в значительной

,- степени определяют значение силы

трения У . в контейнере и в матрице, также одинаковы. Одинаковыми силовыми, кинематическими условиями на контакте и состоянием трущихся поAQ верхностей обусловлен и одинаковый характер условий трения в матрице 3 и в контейнере 4.

I, . .

Поэтому сила трения Р.., возникаю 5 щая на стенках отверстия контейнера

4,передается полностью на месдозу 5 и регистрируется ею с помощью тензорезисторов 6 и измерительной аппаратуры как сила трения, соответствую50 щая исследуемому способу выдавливания при осуществлении процесса-.

Аналогично измерение силы трения Pi и характера ее изменения производится и при проведении операции

55 прямого выдавливания (фиг. 2). При этом возможно использование месдозы

5,испытывающей деформацию упругого растяжения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ, -содержащее пуансон, формообразующую матрицу и месдозу для замера усилий трения в процессе деформирования, связанную с регистрирующим прибором, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности измерения исследуемых параметров, оно снабжено расположенным над матрицей контейнером, полость которого расположена соосно полости матрицы, пуансон выполнен составным по высоте из двух частей, одна из которых размещена в полости матрицы и контейнера и связана с последним средствами регламентирования перемещения, части пуансона расположёны между собой с зазором под технологический образец, а месдоза установлена с возможностью взаимодействия с контейнером. о Од О со