Устройство для испытания листовых материалов на вытяжку

 

8) (72) Авторы изобретейия

E. С. Сизов и.М. А. Бабурин (71)" Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ЛИСТОВЫХ .МАТЕРИАЛОВ

НА ВЫТЯЖКУ

Йзобретение относится к испытатель ной технике и может быть использовано при определении пригодности листовых материалов к вытяжке.

По основному авт. св. % 896494 известно устройство для испытания листовых материалов .на вытяжку, содержашее соосно установленные пуансон, прижим и матрицу с радиальными прорезями на ее тороидальной кромке, кольцевой канав- 1В кой на рабочей поверхности и кольцевой выточкой на поверхности, противоположной рабочей, тонкостенную диафрагму, разделенную радиальными прорезями, выполненными напротив соответствующих прорезей в матрице, на секторы; каждый -из котоI рых выполнен в виде плоского .участка, жестко связанного с плоской рабочей поверхностью матрицы, и эквидистантного тороидальной крбмке матрицы тороидального участка, антифрикционную прокладку, размещенную между тороидальной кромкой матрицы и тороипальным участком диафрагмы, и датчики, размещенные в канавке на секторах диафрагмы и в выточке на секторах матрицы 1 ) .

Недостатком этого устройства является низкая точность испытания из- за того, что не предусмотрено измерение распределения усилнй трения на вытяжной тороидальной кромке матрицы, так как из-за одинаковой длины секторов диафрагмы каждый из секторов диафрагмы нагружен обшим среднестатическим усилием трения, которое и измеряется датчиками.

Uenb изобретения — повышение точности испытаний путем измерения распределения усилий трения на вытяжной кромке матрицы.

Для достижения указанной цели секторы диафрагмы между радиальными прорезями выполнены разной длины, которая выбрана из соотношения

3 9686 где I.; — длина 8 --того сектора диафрагмьуе

1 радиус тороидальной кромки матрицы;

- номер сектора диафрагмы, 5

N - копичество секторов диафрагм мьц

1. - длина плоского участка секто/

P8„

На фиг. 1 показано предложенное уст- О ройство, общий вид; на фиг, 2 - матрица с диафрагмой.

Устройство дляиспытания листовых материалов на вытяжку содержит соосно установленные пуансон 1, прижим 2 и !5 матрицу 3 срабочей поверхностью 4, канавкой 5 на ее рабочей поверхности, тороидальной кромкой 6 радиуса t щ, радиальными прорезями 7 и кольцевой выточкой 8 на поверхности, противопо- щ ложной рабочей поверхности 4. Устройство содержит также тонкостенную диафрагму 9, разделенную на и секторов 10 . радиальными прорезями 11, выполненными напротив радиальных прорезей 7 на р5 тороидальной кромке 6 матрицы 3. Каждый сектор 10 диафрагмы 9 выполнен в виде плоского участка длины L жестко связанного с плоской частью рабочей поверхности 4 матрицы 3, и тороидально- з го участка, эквидистантного тороидальной кромке 6 матрицы 3. При этом длины .; каждого 1-ого сектора 10 различны и выбраны из условия

1% „

35 ((M

2N

В устройстве предусмотрены антифрик- ционная прокладка 12, установленная между диафрагмой 9 и матрицей 3, упор

13 и кольцевая проставка 14, эквидистан-4О тная тороидальной кромке 6 матрицы 3 в зоне, где нет диафрагмы 9, и взаимодействующая с упором 13, жестко свя занным с матрицей 3, а также датчики

15, установленные в канавке 5 на диафрагме 9, и датчики 16, установленные на:матрице 3 в выточке 8.

Устройство работает следующим образом.

Образец 17 из испытуемого листового материала устанавливают на рабочую поверхность 4 матрицы 3, прижимают

его прижимом 2 .и нагружают среднюю часть образца 17 пуансоном 1. В процессе деформирования средняя часть об- 55 разца 17 находится в двухосном напряженном состоянии. За счет деформации образца 17 на тороидальную кромку 6

90 4 матрицы 3 действуют усилия, вызывающие изгиб участков матрицы 3 между радиальными прорезями 7. Деформации изгиба, пропорциональные полному усилию, действующему на участках тороидальной кромки 6 матрицы 3, между соседними прорезями 7, замеряют с помощью датчиков 16, размещенных в выточке 8. 3а счет перемещения фланцевой части образца 17 вдоль тороидальных участков сек» торов 10 диафрагмы 9 возникают усилия трения, вызывающие дополнительное двухосное растяжение образца 17. Эти усилия трейия, пропорциональные величине полного усилия, действующего на 3 -тый сектор 10 диафрагмы 9, и длине 4 это1 го сектора, вызывают растяжение плос1 ких участков секторов 10 и фиксируются . датчиками 15, размешенными на плоских участках диафрагмы 9 в канавке 5 матрицы 3. ак как длины L, ñåêòîðîâ 10 диафрагмы 9 различны, то и замеряемые усилия трения также различны, и по показаниям датчиков 15 можно построить график распределения усилий трения вдоль тороидальной кромки 6.

Антифрикционная прокладка 12 уменьшает потери на трение между матрицей

3 и диафрагмой 9 и позволяет повысить .точность измерения, а кольцевая проставка

14 и упор 13 обеспечивают сохранение заданных условий деформации образца 17 в зоне, где нет диафрагмы 9.

Устройство позволяет повысить точность испытания за счет обеспечения определения усилий трения и измерения распределения этих усилий по тороидальной кромке матрицы, что, в свою очередь, дает воэможность определить оптимальную геометрию оснастки для листовой штамповки и вытяжки и оптимизировать основные параметры указанных процессов.

Формула иэ обретения

Устройство для испытания листовых материалов на вытяжку по авт. св.

%896494, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытания путем измерения распределения усилий трения на вытяжной кромке матрицы, секторы диафрагмы между радиальными прорезями выполнены разной длины, которая выбрана иэ соотношения о1

e Jlr м. 1М где, — длина |,-Toro сектора диафрагмы;

968690

5 радиус тороидальной кромки матрицы номер сектора диафрагмы, количество секторов диафрагмы; длина плоского участка сектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 896494, кл . Q 01 М 3/28, 1980 (прототип) .

968690

Составитель В. Ротницкая

Редактор П, Коссей ТехредЖ.КастелевичКорректор С. Шекмар

Заказ 8156/71 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4