Способ получения координатной сетки на детали


 

G01N1/28 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2466813:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу получения координатной сетки на детали, и может быть использовано для исследования напряженно-деформированного состояния металла при штамповке листовых деталей. Осуществляют прижим к поверхности детали металлического инструмента, твердость которого превышает твердость материала детали, и вдавливание в ее поверхность острых выступающих элементов упомянутого инструмента с формированием на поверхности детали системы координатных меток, образующих координатную сетку в виде точек, вдавливаемых металлическим инструментом, острые выступающие элементы которого имеют форму четырехгранных пирамид. Повышается точность нанесения координатной сетки. 1 пр.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способу получения координатной сетки на детали, и может быть использовано для исследования напряженно-деформированного состояния металла при штамповке листовых деталей.

Известен способ получения координатной сетки на детали, заключающийся в том, что сетку на исследуемое изделие наносят краской [1].

Недостатком данного способа является низкая точность нанесения сетки вследствие неизбежных разрывов координатных линий и чрезмерной забитости краской углов их пересечения.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения координатной сетки на детали, представленный в авторском свидетельстве [2].

В данном способе координатную сетку в виде системы координатных линий наносят на деталь путем прижатия к исследуемой поверхности детали инструмента, твердость которого превышает твердость материала детали. В качестве инструмента используют трафарет с острыми выступами, образующими заданную систему координатных линий.

Недостатками известного технического решения является невысокая точность и сложность его использования при исследовании напряженно-деформированного состояния металла листовых деталей, формообразование которых сопровождается большими пластическими деформациями.

Обусловлено это тем, что координатные линии, наносимые при получении координатной сетки, портят поверхность детали и являются резкими концентраторами напряжений, наличие которых даже при сравнительно небольших пластических деформациях приводит к искажению картины напряженно-деформированного состояния и провоцирует преждевременное разрушение деформируемой детали.

Заявляемое техническое решение направлено на повышение точности получения координатной сетки на детали и расширение возможности применения метода координатных сеток для исследования напряженно-деформированного состояния металла при штамповке листовых деталей. Это достигается тем, что для получения координатной сетки на детали осуществляют прижим к поверхности детали металлического инструмента, твердость которого превышает твердость материала детали, вдавливают в ее поверхность острые выступающие элементы упомянутого инструмента и формируют на поверхности детали систему координатных меток, образующих координатную сетку. В заявляемом техническом решении координатную сетку на поверхности детали формируют в виде системы координатных точек, вдавливаемых металлическим инструментом, острые выступающие элементы которого имеют форму четырехгранных пирамид.

Способ осуществляют следующим образом. На исследуемую поверхность детали устанавливают металлический инструмент с рельефом координатной сетки на поверхности, твердость материала которого превышает твердость материала детали. Затем деталь с установленным на ней инструментом помещают на стол пресса и к инструменту прикладывают усилие. В результате этого острые выступающие элементы инструмента, имеющие форму четырехгранных пирамид, внедряются в поверхность детали, оставляя на ней следы, копирующие форму выступов, и образуя координатную сетку в виде заданной системы координатных точек.

Предлагаемый способ получения координатной сетки на детали отличается высокой точностью. По результатам статистической обработки результатов измерений двадцати ячеек нанесенной координатной сетки с базой 2 мм было установлено, что относительная среднеарифметическая погрешность составляет ±0,5%. В зависимости от цели исследования инструмент может быть выполнен с квадратной или прямоугольной ячейкой.

Реализация предлагаемого способа позволит по сравнению с известным техническим решением повысить точность получения координатной сетки на детали и как следствие - точность определения напряженно-деформированного состояния металла при штамповке листовых деталей.

Пример конкретной реализации способа

Пластические деформации определяли при растяжении широкого образца толщиной 1,5 мм из алюминиевого сплава Д16АМ с целью проверки реализации при испытании условий плоской деформации. Предварительно на образце шириной 120 мм делали две отбортовки высотой 45 мм, параллельные его оси, которые при испытании препятствовали деформированию образца в направлении его ширины. Затем на рабочую часть испытуемого образца накалыванием с помощью металлического инструмента с рельефом координатной сетки на поверхности, на стандартной испытательной машине Р-20 под нагрузкой 3 кН наносили квадратную делительную сетку с базой 2 мм и фотографировали ее. Глубина отпечатка на образце от острого выступающего элемента инструмента не превышала 0,1 мм.

Инструмент изготавливали из инструментальной углеродистой стали У10А с твердостью после закалки HRC 58-60. Рельеф координатной сетки на поверхности инструмента в виде заданной системы координатных точек получали на резьбошлифовальном станке, оснащенном оптической головкой.

Ступенчатое нагружение образца, вплоть до его разрушения, осуществляли в специальном приспособлении на испытательной машине Р-20. На каждой ступени нагружения после разгрузки образца, не разбирая приспособления, фотографировали деформированную сетку. Сопоставляя негативы исходной и деформированной сеток, определяли продольную εх и поперечную εy деформации по соотношениям

εx=ln(a/d); εy=ln(b/d),

где d - размер ячейки исходной сетки;

а, b - размеры ячейки деформированной сетки соответственно в продольном и поперечном по отношению к оси образца направлениях.

Значения d, а, b устанавливали на негативах соответственно исходной и деформированной сеток с помощью инструментального микроскопа БМИ - 1 с точностью ±0,005 мм. Анализ полученных экспериментальных данных показал, что в ходе растяжения широкого образца с отбортовками вплоть до его разрушения отношение деформаций оставалось практически постоянным и равным 0,155, что свидетельствовало о том, что при испытании были реализованы условия нагружения, близкие к плоской деформации. Аналогичные результаты были получены при испытании образцов из меди M1 и алюминиевого сплава Д16Т.

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования показали, что использование предлагаемого способа обеспечивает получение качественной сетки на детали в виде заданной системы координатных точек, гарантирует высокую точность ее нанесения и позволяет исследовать напряженно-деформированное состояние металла при больших пластических деформациях. При этом обеспечивается хорошая четкость и сохранность сетки при многоступенчатом деформировании вплоть до разрушения детали. Предлагаемый способ получения координатной сетки на детали характеризуется быстротой и легкостью исполнения и может быть использован для изучения технологических операций листовой штамповки путем проведения испытаний в механических лабораториях предприятий и НИИ.

Источники информации

1. A.C. СССР №849003, кл. G01В 11/16, 23.07.1981. БИ №27.

2. A.C. СССР №1575093, кл. G01N 1/28, 30.06.90. БИ №24.

Способ получения координатной сетки на детали, включающий прижим к поверхности детали металлического инструмента, твердость которого превышает твердость материала детали, и вдавливание в ее поверхность острых выступающих элементов упомянутого инструмента с формированием на поверхности детали системы координатных меток, образующих координатную сетку, отличающийся тем, что систему координатных меток, образующих координатную сетку на поверхности детали, формируют в виде точек, вдавливаемых металлическим инструментом, острые выступающие элементы которого имеют форму четырехгранных пирамид.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экспериментальной биологии и медицине и может быть использовано для обработки биопсийного материала с целью диагностики патологии и изучения влияния различных факторов на состояние суставного хряща и субхондральной кости.

Изобретение относится к технологии и технике размещения в трубопроводе элемента для прокачки жидкости и может найти применение в нефтедобывающей и других отраслях промышленности, где требуется осуществление, например, отбора пробы жидкости из трубопровода для определения параметров перекачиваемой по трубопроводу жидкости или ввод в трубопровод другой жидкости, например, химического реагента для улучшения реологических свойств перекачиваемой или других целей.

Изобретение относится к способу определения концентрации ванадия в атмосферном воздухе методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (вариантам). .

Изобретение относится к области прикладной инфракрасной (ИК) спектроскопии и может быть использовано при оптических исследованиях порошкообразных материалов, преимущественно сильно поглощающих, в частности, таких как нанографит и другие углеродные наноматериалы.

Изобретение относится к диагностированию нефтегазового оборудования, длительно эксплуатируемого в сероводородсодержащих средах, вызывающих коррозионное растрескивание металла, и может быть использовано для оценки несущей способности и остаточного ресурса нефтегазового оборудования при диагностировании с целью продления сроков их эксплуатации с учетом фактических характеристик циклической трещиностойкости металла.
Изобретение относится к способу подготовки маловодного пластового флюида нефтяных месторождений для молекулярно-биологического анализа. .
Изобретение относится к области поиска полезных ископаемых и может быть использовано при поиске экологических загрязнений, проведении геологических, технологических, сельскохозяйственных исследований и создании технологического производства и его контроля.

Изобретение относится к области защиты окружающей среды и предназначено для расширения сферы применения способа сбора сухих аэрозолей в природно-климатических зонах, характеризующихся наличием безлесных территорий, например в тундре, степи, пустыне.

Изобретение относится к конструкции газосмесительной камеры для приготовления градуировочных газовых смесей заданного состава. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению плоских фланцев на трубных заготовках при осуществлении процесса равномерной раздачи.

Изобретение относится к холодной листовой штамповке. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к штамповке. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к получению тонкостенных полусферических днищ. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей из трубчатых заготовок. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при штамповке тонкостенной крупногабаритной оболочки оживальной формы из заготовки конусной формы из труднодеформируемой стали или сплава.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для использования в металлургической промышленности. .

Изобретение относится к оборудованию для обработки металлов давлением, в частности к штампам для листового металла для получения полых изделий со сферическим дном из листового металла определенной толщины, нагретого до необходимой температуры деформации.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей из трубчатых заготовок, в частности ячеек для дистанционирующих решеток тепловыделяющих сборок ядерного реактора.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам изготовления дискретных гравюр штампов для рельефной штамповки деталей, например декоративных панелей, панно и т.п
Наверх