Способ испытания штамповых материалов на стойкость

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 и 526426

Союз. Советслих

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.09.74 (21) 2058502/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 03.11.76 (51) М. Кл В 21J 5/00

В 21J 13/02

G 01г1 3/56

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.733(088.8) ло делам изобретений ч открытий (72) Авторы изобретения В. А. Копелевич, E И. Разуваев, Д. Е. Герасимов, П. И. Потапов и Л. С. Кириллова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ШТАМПОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

НА СТОЙКОСТЬ

Изобретение относится к области Обработки металлов давлением.

Известен способ испытания штамповых материалов на стойкость, включающий многократное деформирование заготовок в испытуемом образце с одинаковой степенью деформации и последующее измерение изменения формы испытуемого образца.

Цель изобретения — повышение точности результатов, сокращение времени и снижение трудоемкости испытания, а та|кже экономия материало в.

Для этого образец выполняют в виде штампа, при этом сначала |производят 200 — 350 циклов Обжатий предварительно деформирова нных по форме рабочей поверхности штампа заготовок, а затем в том же штампе произ|водят 15 — 50 циклов объемной 1штамповки.

На чертеже показано испытательная установка с испытуемым образцом IB виде штаипа, на которой реализуется описываемый способ.

Первый эта п испытания предназначен для того, чтобы вызвать таооие же изменения физико-химических свойств материала штампа, какие п роисходят при реальной штамповке; второй этап — чтобы вызвать .геометрический износ.

Количество циклов обжатий определено эмпирически. Количество циклов обжатий предварительно деформированных заготовок менее 200 раз не дает точных показателей и не обеспечивает получения физико-химичеаких свойств с заметными изменениями Ilo структуре. Более 350 циклов обжатий производить экономически не целесообразно, так как повышается расход материала и трудоемкость процесса, а необходимые изменения по структуре в материале образца уже произошли.

Что же касается 1второго этапа испытаний (15 — 50 циклов объемной штамповки предназначенных для того, чтобы вызвать геометрическии износ), то следует отметить, что до

15 циклов объемной штамповки отсутствуег заметный геометрический износ штампа-ои15 разца, а более 50 циклов штам повки производить экомически не целесообразно, так как необходимый для замеров износ уже имеется, а происходит он в интервале 15 — 50 циклов.

Размеры штампов-образцов и недеформиро2О ванных (циклических) заготовок, материалы заготовок, начальную температуру штамповобразцов и деформируемых заготовок,,вид покрытия и технологическyIÎ смазку штамповобразцов и деформируемых заготовок, Око25 рость деформации выбирают в зависимости от задач каждого испытания и поддерживают постоянными при всех циклах данного испытания. Сопоста вление стойкости штампов при различных параметрах иопытания производят

30 по относительному изменению размеров кон526426

15

55 тактной поверхности сравниваемых штамповобразцов, рассчитывая коэффициент стойкости как величину, обратную среднему геометрическому абсолютных изменений размеров контактной поверхности.

Способ реализуется в опытно-промышленных условиях на испыгательной установке (см. чертеж), которая устроена следующим образом. Верхняя половина штампа 1, изгогавливаемая из стали ЗХ2В8, с помощью хвостовика и фиксирующего винта прикреплена к ползуну гидравлического пресса 2. Нижняя половина штампа состоит из штампа-образца 3, изготовляемого из испытываемого штампового материала, на ходовой посадке IBCTBBëåíà в отверстие обоймы 4, которая передает давление от штампа к столу пресса 5 через месдозу

6, с помощью которой производится замер общего усилия. Для замера удельного давления на отдельные элементы испытуемой вставки используются точечные механические датчики.

Замер удельного давления производится на облоином мостике и в центре, ручья. Для этого в отверстия, сделанные,в штампе-образце, вставлены на ходовой посадке штифты I диаметром 1,5 мм из стали Р18. Верхние торцы штифтов притерты заподлицо с контактной поверхностью гравюры вставки, снизу штифты зашлифова ны на конус углом цри вершине

120 . Зтими конусами штифты упираются в калиброванную прокладку 8 из мягкой стали толщиной 1 мм, которая лежит в магазине 9.

В процессе работы под действием контактного давления дают отпечатки в прокладке. Подиаметру отпечатка можно вычислить величину удельного давления на контактной поверхности штампа-образца. Конструкция испытательной установки позволяет проводить нагрев штампов-образцов до тем пературы 800 С. Для нагрева в обойму уложена нихромовая спираль 10, которая питается не ременным током.

Для замера температуры контактного слоя в процессе испытания на поверхности гравюры зачеканен спай термопары 11 из хромельалюмелевой проволоки диаметром 0,3 мм.

Размеры испытуемого штампа-образца га,рантируют его кратковременную прочность, обеспечивая в то же:время достаточно высокий уровень напряжений для интенсивного износа штамп вой вставки в процессе испытания.

В общем случае размеры, материал и начальную температуру штампов-образцов и цилиндрических заготовок, режим термической или химико-термической обработки штамповобразцов, вид покрытия и смазку, скорость деформации выбирают в зависимости от задач) испытания и поддерживают постоянными при всех циклах испытания. Постоянной поддерживается также степень деформации цилиндрических образцов, выбранная заранее для всех испытаний, Вначале производят 200 — 350 циклов обжатий предварительно деформированных по форме штампа-образца заготовок, затем производят еще 15 — 50 циклов об.ьемной штамповки цилиндрических заготовок.

В результате испытания происходит изменение размеров и формы .гравюры, штампа-образца. На пример, изменяются диаметр и высота полости, увеличиваются радиусы закругления и т. д, Коэффициент стойкости, расчитывают по формуле

C (4l, hlç Alç ". 1, ...М, 1 hl„) где С вЂ” коэффициент стойкости, пропорциональный стойкости штампа;

d l — изменение 1-ого размера гравюры образца-штампа; и — количество измеряемых размеров образца-штампа.

Предлагаемый способ позволяет значительно повысить коррекцию результатов испытаний с результатами фактической стойкости штампов, работающих в промышленных условиях, снизить трудоемкость,механической обработки и расход стали для цилиндрических заготовок более, чем в 60 раз по сравнению с известным способом, сократить сроки испытания в 6 раз, значительно расширить количество и разновидность испытуемых параметров.

Кроме того, для накопления промышленных данных по стойкости штампов требуются годы, в то время как продолжительность од ного испытания по предлагаемому способу составляет 5 — 6 час.

Формула изобреч-ения

С пособ испытания штаиповых материалов на стойкость, включающий многократное деформирование заготовок в испытуемом образце с одинаковой степенью деформации и последующее, измерение изменения формы испытуемого образца, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности результатов, со@ращения времени и снижения трудоемкости испытания, а также экономии материалов, образец выполняют в виде штампа, при этом сначала производят 200 †3 циклов обжатий предварительно деформированных по форме рабочей поверхности штампа заготовок, а затем в том же штампе производят 15 — 50 циклов объемной штамповки.

526426

Составитель О. Корабельников

Техред E. Подурушина

Редактор О. Юркова

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2305/5

ЦНИИ

Изд. Ме 1727 Тираж 1077 ираж Подписное

Ц ИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5