Устройство для изучения напряженно-деформированного состояния при прессовании профилей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ НАПРЯХСЕННО-ДЕООРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ ПРЕССОВАНИИ ПРОФИЛЕЙ, включакадее контрольную решетку-свидетель, отличающееся тем, .что, с целью повышения точности измерений параметров напряженно-деформированноГО состояния, решетк.а-свидетель отделена от исследуемой плоскости образца жесткой, отшлифованной со стороны образца стен.кой, имеквдей толщину в пределах 0,2-0 ,,4 толщины образца к выполненной из прозрачного орг нического материала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИК

3(5Н G 01 N 21 01

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й ABTOPCHOMV СВИДЕ П2ЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flQ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPHTMA (21) 3322034/18-25 (22) 03.07,81 (46) 07. 11.83. Бюл. 9 41 (72) И, Н. Потапов, С. Г. Кравченко, A. В. Котелкин и В.A. Белевитин (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53) 535,24(088.8) (56) 1. Дель Г.Д., Новиков И.A. Мено.тод делительных сеток, М., Машино строение, 1979, с. 144.

2. Полухин П.И., Воронцов В.К,, Кудрин А.Б., Чиченев Н .А, Деформации .и напряжения при обработке металлов давлением. N. Металлургия,- 1974, с, 336 (прототип) ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ

НАПРЯ)ЯННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ ПРЕССОВАНИИ ПРОФИЛЕЙ, вклю -чающее контрольную решетку-свидетель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений параметров. напряженно-деформированно.го состояния, решетка-свидетель отделена от исследуемой плоскости об,разца жесткой, отшлифованной со сто. оны образца стенкой; имеющей толщину в пределах 0,2-0,4 толщины образ. ца и выполненной из прозрачного ор" ганичвского материала.

1052949

Изобретение относится к исследованиям и испытаниям твердых материалов, в частности к исследованию процесса пресдонания профилей.

Известно устройство для излучения . напряженно-деформированного состояния (ЙДС), основанное на методе координатных (делительных) сеток (1).

Недостатком устройства янляется

Фиксирование искажений меток (узлов, Эллипсов, точек, рисок) н определенном, конечном сечении при прессонании образцов н фиксирс ванный момент нре» мени,.в то время как значительный интерес представляет изучение НДС по снятию информации от начала протекания процесса деформирования (прессования) до определенной, конечной, наперед заданной стадии s установившемся либо нвустановиншемся процессе.

Наиболее близким по технической 2О сущности к предлагаемому является устройство для. изучения нанряженнодеформиронанного состояния ри прес-. сонании профилей, включающее конт рольную решетку-снидетель. Хонтроль- 25 ная решетка-свидетель с шагом, выби-, раемым, как .пранило, равным шагу сетки, нанесенной на образце„ сонмещается с деформированной сеткой исследуемой плоскости образца после постадий-ЗО ного заторможенного и очаге деформации прессования, Возникающие при этом муаровые полосы регистрируют кино- либо Фотоаппаратурой.,(2).

Недостатком устройства является возможность изучения компонент НДС толь

° ко в конечной фиксированной стадии про цесса,н то время, когда после снятия нагрузки неизбежно происходит упру-. гое последейстние образца, что сни- .. жает точность измерения напряженно-, деформиронанного состояния, нв цоз- . ноляет производить съемку муаровых полос непосредственно .в процессе деФормации, Усилия, требующиеся для деформиронания образцов из тугоплав- 45 ких металлов, достаточно велики и несмотря на возможно малые подачи деформирующегося инструмента .(шаг деформации) рабочий инструмент обладает некоторой инерционностью, сни" 5() жающей точность измерения НДС в процессе прессонания.

Цель изобретения — повышение точности измерения параметрон напряженно-деформиронанного состояния. 55

Укаэанная цель достигается тем, что s устройстве для изучения напряженно-деформиронанного состояния, включающем контрольную решетку"свидетель, последняя отделена от исследуе-Я} мой плоскости образца жесткой, отшлифованной со стороны образца стенкой> имеющей толщину в пределах 0,2-0,4 толщины, образца и выполненной иэ прозрачного органического материала.

На чертеже изображено предла:-аемое устройство

Устройство включает профиль 1, служащий контейнером для образцов, жестко закрепленный на столе 2 пресса н контакте с прозрачной жесткой стенкой 3, место сочленения с образцом которой шлифуется до чистоты поверхности по 8-11 классу точности.

Жесткая стенка 3 крепится к стойкам

4 пресса,на верхнюю транерсу 5 пресса крепится инструмент б для деформиронания образца 7 с нанесенной на плоскость, обращенную к жесткой стенке, координатной сеткой, При этом н качестве инструмента может быть использован пуансон, игла, игла с экспандирующим наконечником, прошивной инструмент, ныполненные н поперечйом сечении в виде полуцилиндрон, параллелепипедов и т.д. Внутри контейнера на столе пресса установлена матрица 8, Со стороны наблюдателя к жесткой стенке 3 плотно, без эаэорон крепится прозрачная контрольная решетка-свидетель 9, которая может быть представлена фотопластинкой исходной координатной сетки, нанесенной на образец, сеткой, нанесенной непосредственно на жесткую стенку Э, и т.д, Со стороны наблюдателя устанавливается киноаппаратура, фиксирующая возникновение муаровых полос по высоте образца от начала процесса прессования до какой-либо конечной его стадии, С боковых торцов жесткой стенки 3 размещены источни-ки 10 света.

Устройство работает следующим образом, Образец для исследования с предварительно нанесенной на исследуемую диаметральную плоскость координатной сеткой с постоянным шагом помещают н контейнер 1 и инструментом

6, закрепленным н траверсе 5, начинают его деформировать (прессование сплошных прутков, .труб, прошивка слитка, .экспандирование полой заготовки).. При этом нозникающие непос-. редстненно в процессе прессования муаровые полосы от наложения деформированной (на образце) и недеформированной (на решетке-снидетеле 9) сетки фиксируются киноаппаратурой.

Четкость иэображения достигается применением аморфной прозрачной жесткой стенки 3, закрепленной -на стойках 4 пресса, которая просвечиваетcR с боковых торцов источниками 10 света. При моделировании прошивки сплошных слитков матрица 8 отсутствует.

Предлагаемое устройство позволяет проводить анализ информации по данным образующихся н процессе1дефор,мации исследуемого образца муаровых полос непосредственно в процессе

1052949

Составитель С.Бочинскнй

Редактор С.Юско Техред Л.Микеш Корректор Г.Решетник

Заказ 8859/39 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 прессования, прошивки либо экспанди" рования. Это происходит вследствие наложения координатной сетки, нане- сенной на решетку-свидетель, и искаженной координатной сетки на исследуемой плоскости образца, для чего решетка-свидетель неподвижно крепится со стороны наблюдателя, причем ее размеры выбираются таким образом, чтобы она совпадала с плоскостью образца до необходимого этапа его прессования (в основном до стадии уста" новившегося процесса). Для исключения дискретности снятия информации целесообразно возникающую картину муаровых полос фиксировать киноаппаратурой, размещенной со стороны на" блюдателя, либо фотоаппаратурой для получения картины искажений в какихлибо наперед заданных точках в про» . ! . цессе пресоов ания .

Для получения высококачественной . муаровой картины решетка-свидетель отделена от исследуемой плоскости образца жесткой стенкой, выполненной из прозрачного органического материала, способного выдерживать радиальные нагрузки при деформации и, кроме того, обладающего высокими значениями модуля упругости и оптической чувствительностью, в то Время как лучепреломление в таких материалах незначительно.

Ныбор интерв ала толщины с те як и определяется следующими соображения.

МИ е

При поэьыении толщины жесткой, и /Ъ стенки ) 0,4 Обр оптическая чува

5 ствительнрсть материала стенки сни" жается, соответственно, и контрастность изображения деформируемой координатной сетки падает, что снижает и точность исследования НДС. При сни-

tQ женин толщины жесткой стенки с, 0,2с вследствие возникающих радиальных деформаций со стороны образца про,исходит также и деформация стенки, что вносит погрешность в регистрацию ,муарового эффекта, снижает, точность измерения НДС при прессовании. ..Предлагаемое изобретение позволяет на базе Муарового эфФекта рассчитать основные компоненты напряженнодеформированного. состояния процессов прессования прутков, прошивки слитков, экспандирования полой заготовки, в зависимости от геометрических параметров инструмента (игл, экспан.дирующих наконечников, матриц), величины зазора между образцом и кон тейнером и т,д. непосредственно э процессе прессования.

Таким образом, изобретение позволяет повысить точность измерения

30 компонент напряженно-деформированно.го состояния при прессовании профи лей.