Устройство для испытания листовых материалов на вытяжку Советский патент 1982 года по МПК G01N3/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ВЫТЯЖКУ

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении пригодности листовых материалов к вытяжке. ИзЕ естно устройство для испытания листовы материалов на вытяжку, содержащее пуансон, прижим и матрицу с системой регистрации усилий 1. Недостатком зтого устройства является то, что оно не позволяет устанавливать значения контактных давлении на вытяжной кромке матрицы. Наиболее близким к изобретению по техН1П1еской сущности и достигаемому результату является устройство для испытания листовых материалов на вытяжку, содержащее соосно установленные пуансон, прижим и матрицу с радиальными прорезями на ее тороидальной кромке и кольцевой выточкой на поверхности, противоположной рабочей, и датчики деформации, разметенные между прорезями в кольцевой выточке 12. Однако устройство имеет низкую информативность, так как на нем невозможно определить распр.еделение усилий трения по тороидальной кромке матрицы. Цель изобретения - повышение информативности путем обеспечения определения усилий трения по тороидальной кромке матрицы. Для достижения поставленной цели устройство снабжено дополнительными датчиками деформации, тонкостенной диафрагмой, разделенной ш секторы радиальными прорезями, выполненными напротив соответствующих прорезей в матрице, каждый из которых выполнен в виде плоского участка, жестко связанного с плоской рабочей поверхностью матриг ы, и эквидистантного тороидальной кромке матрицы тороидального участка, и антифрикциош«ой прокладкой, размещенной между тороидальной кромкой матрицы и тороидальным участком диафрагмы, на плоской части матрицы под плоскими участками секторов диафрагмы выполнена кольцевая канавка, а дополнительные датчики размещены в канавке на плоском участке каждого сектора диафрагмы. Кроме того, плоские участки секторов выполнены переменной толщины, шпбранной из условия обеспечения постоянства площади поперечного сечения данного участка сектора. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - матрица с диафрагмой; на фиг. 3 - диафрагма с антифрикционной прокладкой. Устройство содержит соосно установленные пуансон 1, прижим 2, матрицу 3 с рабочей поверхностью 4, тороидальной кромкой 5, радиальными прорезями 6 на Kpoivftce 5 и кольце вой выточкой 7 на поверхности, противополож ной рабочей поверхности 4, тонкостенную диафрагму, разделенную на секторы радиальными прорезями 8, выполненными напротив соответствующих прорезей 6 в матрице 3. Каждый сектор диафрагмы выполнен в виде плоско.го участка 9, жестко связанного с плоской рабочей поверхностью 4 матрицы и тороидального участка 10, зкв1адистантного тороидальной кромке 5 матрицы 3. На поверхности 4 матрицы 3 под плоскими участками 9 секторов диафрагмы выполнена кольцевая канавка 11. Устройство содержит, кроме того, антифрик ционную прокладку 12, установленную мемоду тороидальной кромкой 5 матрицы 3 и тороидальными участками 10 секторов диафрагмы, датчики 13 деформации, которые установлены на матрице 3 в выточке 7 между прорезями 6, и датчики 14 деформации, размещенные на плоских участках 9 каждого сектора диафрагм в кольцевой канавке 11, Плоские участки 9 секторов выполнены переменной толщины Sy, выбранной из условия обеспечения постоянства площади поперечного сечения данного участка 9 сектора, например, по уравнению с с . RM Х--И где S - начальная толщина диафрагмы; R - радиус сектора в начале плоского участка 9; Rjf - радиус сектора в месте определения толщины S. Устройство работает следующим образом. Образец 15 устанавливают на рабочую поверхность 4 матрицы 3, поджимают его прижимом 2 и нагружают среднюю часть образца 15 пуансоном 1. В процессе деформирования средняя часть образца 15 находится в двухосном напряженном состоянии, при этом на тороидаль ную кромку 5 матрицы 3 действуют.усилия, вызывающие изгиб кромки 5 между радиальными прорезями 6 матрицы 3. Деформации изгиба, пропорциональные полному усилию, действующему на участок тороидальной кромки 5 матрицы 3 между соседними прорезями 6, замеряют с помощью датчиков 13,. размещенных в кольцевой выточке 7. За счет перемещения фланцевой части 16 образца 15 вдоль тороидальньЕХ участков 10 секторов диафрагмы, возникают усилия трения. Эти усилия вызывающие растяжение плоских участков 9 секторов диафрагмы, разделенных прорезями 8, фиксируются датчиками 14, разме1ценными на плоских участках 9 секторов диафрагмы в кольцевой канавке 11 матрицы 3. Антифрикционная прокладка 10 позволяет ликвидировать, трение между тороидальной кромкой 5 матрицы и эквидистантными ей тороидальными участками 10 диафрагмы. Устройство обеспечивает определение усилий трения и распределение этих усилий по тороидальной кромке матрицы, что определяет оп тимальную геометрию оснастки для листовой штамповки и вытяжки и оптимизирует основные направления интенсификации указанных процессов. . Формула изобретения 1. Устройство для испытания листовых материалов на вытяжку, содержащее соосно установленные пуансон, прижим и матрицу с радиальными прорезями на ее тороидальной кромке и кольцевой выточкой на поверхности, противоположной рабочей, и датчики деформации, размещенные между прорезями в кольцевой выточке, отличающееся тем, что, с целью повыщения информативности путем обеспечения определения усилий трения по тороидальной кромке матрицы, -хжо снабжено дополнительными датчиками деформации, тонкостенной диафрагмой, разделенной на секторы радиальными прорезями, выполненными напротив соответствующих прорезей в матрице, каждый из которых выполнен в виде плоского участка, и естко связанного с. плоской рабочей поверхностью матрицы, и эквидистантного тороидальной кромке матрицы тороидального участка, и антифрикционной прокладкой, размешенной между тороидальной кромкой матрицы и тороидальным участком диафрагмы, на плоской части матрицы под плоскими участками секторов диафрагмы выполнена кольцевая канавка, а дополнительные датчики размещены в канавке на плоском участке каждого сектора диафрагмы, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что плоские участки секторов выполнены переменной толщины, выбранной из условия обеспечения посто;шства площади поперечного сечения данного участка сектора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Романовский В- И, Справочник по холодной штамповке. Л., Мащиностроение, 1979, с. 498. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке N 7564968/25-28, кл, G 01 N 3/28, 1978 (прототип).

9Jui.1