Штамп для исследования условий деформирования Советский патент 1986 года по МПК B21J13/02 

Изобретение относится к обработке ме- давлением, а именно к конструкциям устройств для исследования условий деформирования.

Цель изобретения - повышение точности исследуемых параметров.

На чертеже представлен штамп в процессе работы, обш,ий вид.

Штамп содержит пуансон 1, связанный с ползуном пресса, и смонтированные на плите 1 контейнер 3 и контрпуансон 4. В контейнере 3 соосно. контрпуансону 4 размещена нижняя секция 5 матрицы с осевой рабочей полостью, установленная с возможностью взаимодействия с месдозой 6.

Над секцией 5 установлена верхняя секция 7 матрицы с осевой рабочей полостью под исходную заготовку 8 и опирающаяся на верхний торец контейнера 3.

Диаметр полости в секции 7 матрицы (соответственно и диаметр пуансона 1 и исходной заготовки 8) меньше диаметра рабочей полости в секции 5 матрицы, т.е. наружного диаметра детали-стакана.

Соотношение диаметров рабочих полостей в секциях матрицы зависит от степени деформации при выдавливании стакана, т.е. от диаметра d контрпуансона 4, высоты h очага деформации или от расстояния между торцами контрпуансона 4 и секции 7 матрицы, а также от геометрии переходных кромок секции 7 контр и пуансона 4. Это соотношение, как и высоту h очага деформации, можно найти экспериментально или теоретически. Оптимальные значения указанных параметров предохраняют от заполнения углового элемента а полости, т.е. от затекания металла в зазор между секцией 5 и секцией 7 матрицы и от искажения результатов измерения. Приближенно диаметр полости в секции 7 матрицы можно принять равным (0,8-1,3) d, а высоту h - равной (0,2-0,4)d.

0

5

0

5

0

Штамп работает следующим образом.

Исходную заготовку с подготовленной поверхностью устанавливают в полость секции 7 матрицы на торец контрпуансона 4 и воздействуют с усилием Р пуансоном 1. При этом заготовка деформируется и металл перемешается в сторону наименьшего сопротивления - осаживается и выдавливается в кольцевой зазор между секцией 5 матрицы и контрпуансоном 4. При этом за счет равенства расстояния высоте h очага деформации при выдавливании детали типа стакана, направленной подачи металла из верхней секции матрицы и оптимальной геометрии инструмента на заготовке, образуется естественная утяжина а - происходит незаполнение углового элемента, примыкающего к линии стыка секций 5 и 7 матрицы. По этой причине отсутствует стремление металла к затеканию в зазор вдоль указанной линии стыка. Это означает, что собственно секция 5 матрицы из-за отсутствия препятствий (матрица контактирует с активно перемещающимся металлом в зоне очага интенсивной деформации, зона прилипания отсутствует) передает силу трения Ftp, возникающую на ее стенках, на месдозу 6, а последняя (с помощью регистрирующих приборов) точно фиксирует эту силу и характер ее изменения. Определив интегральную силу трения FTP- нетрудно вычислить с учетом площади контакта удельную силу пластического трения. Меняя значения степенной деформации выдавливания, высот h и длины контакта, можно найти значения силы трения на участках матрицы, для которых дополнительно можно установить значение нормального контактного давления (методом колец, тензометрирования и др.).

Это позволяет решить задачу определения влияния контактного давления на коэффициент трения при пластической деформации металлов.