Способ испытания листового материала на плоское двухосное растяжение

ОЮЭ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУ БЛИН А 1 И 3/10 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О Бюл. Р 47й автомеханический ев, Н.Ф,Шпунькин,.А.Халдинов,А.Е.Феофанова двух- вого ния 24,4(08 )Винтерормации в п овки. - РЖ М реф, 11 В 514 ценка роцессеханика,с.65. ю. Исна двух дварит жест(21) 3976711/(56) Хамед М.пределения дефлистовой штамп1978, Р 11 В,(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЛИСТОВОМАТЕРИАЛА НА ПЛОСКОЕ ДВУХОСНОРАСТЯЖЕНИЕ(57) Изобретение относится ктаниям листового материала наность. Целью изобретения являповышение точности при плоскоосном растяжении образца листматериала за счет исключениямежду плоской частью испытуеморазца и подпирающей плоскостьпытание проводят одновременноидентичных образцах 1 и 2, претельна в каждом из них штампую1278668 ким инструментом чдшеобраэный элемент сплоской центральной частью,Зажимают образцы 1 и 2 по периметрумежду плитами 3 и 5 и прижимами 4и 6 и устанавливают между столом 7и упором 9 так, чтобь. их плоские части подпирали друг друга. При подъемеупора 9 на заданную величину сумматор 16 вырабатывает разностный сигнал, пропорциональный величине этого Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям листовых материалов на двухосное растяжение, осуществляемое путем подачи жидкости под давлением, и может быть . использовано для определения прочностных и технологических характеристик материалов при исследовании их штампуемости.Целью изобретения является повышение точности испытания путем исключения трения между растягиваемым образцом и подпирающей плоскостью и создания однородных деформаций на испытуемой плоской части образца.На чертеже изображено устройство для реализации способа.Способ испытания листового материала на плоское двухосное растяжение осуществляется следующим образом.Исходные плоские образцы листового материала штампуют, например, путем неглубокой вытяжки жестким пуансоном, в результате чего образцы 1 и 2 приобретают чашеобразную форму с плоским дном. При этом плоская часть (дно). образца 1 или 2 из-за трения между жестким пуансоном и об,разцом практически не деформируется, поэтому неоднородность деформации перед началом испытания отсутствует. В устройстве образцы 1 и 2 зажимают по периметру, при этом образец 1 зажимают между плитой Зи прижимом 4, а образец 2 - между плитой 5 и прижимом 6, Плиту 3 с закрепленным на ней образцом 1 устанавливают на стол 7, плиту 5 с закрепленным на ней образцом 2 скрепляют с плитой 3 так, чтобы плоские части образцов хода и управляющий регулятором 18давления, в результате чего давлениев полостях 22 и 23 повышается. Засчет деформации образцов 1 и 2 ихплоские части снова входят в контакт,а так как образцы 1 и 2 идентичны иих плоские части, подпирающие другдруга, растягиваются одинаково, тотрения между ними не возникает. 2 з,п.Ф-лы, 1 ил,контактировали друг с другом, и заключают эту сборку в обойму 8. Плиту5 скрепляют с упором 9.В плите 3 на определенном расстоя 5 нии г от вертикальной оси устройстваустанавливают щуп 10, поджимаемыйпружиной 11 к образцу 1 и контактирующий с датчиком 12 линейных перемещенийВ плите 5 на таком же расстоянииг установлен щуп 13, поджимаемыйпружиной 14 к образцу 2 и контактирующий с датчиком 15 линейных перемещений. Датчики 12 и 15 линейных15 перемещений подключены к входам сумматора 16, один из входов котороговыполнен инверсным а выход подключен к входу усилителя - преобразователя 17, управляющего работой регу 20 лятора 18 давления, установленногона магистрали, соединяющей источник19 гидравлического питания с магистралями 20 и 21, питающими рабочиеполости обра.эцов 22 и 23,25 Величину гд установки щупов 10и 13 выбирают из условия, чтобы площадь плоского участка в конце испытания составила 75-807 от величиныплощади плоского участка перед испы 30 танием (площади диска с радиусом т)гА (087 09)гВ (1)Соотношение (1) начальных и конечных площадей плоских участков образцов 1 и 2 обеспечивает достижение35 максимальных деФормаций при испытаниидавлением жидкости и в то же время сохранение до конца испытаниядостаточно большого для проведенияизмерений плоского однородно дефор 40 мированного участка радиуса г. В20 процессе формовки жидкостью кольце- образные участки контактирующих плоскостей, располагающихся между окружностями с радиусами гд и г , постепенно становятся криволинейными. При этом граница контакта перемещается от окружности с радиусом г к окружности с радиусом г. Внутри окружности с радиусом г до конца испытания сохраняются плоские контактирую щие друг с другом участки образцов 1 и 2.При необходимости могут применяться и другие соотношения между .г и г , в том числе и г = г 15Испытание можно проводить непрерывно, перемещая упор 9 относительно стола 7 со скоростью ниже скорости формовки образцов 1 и 2 либо дискретно с шагом перемещения от 0,3 до 1,0 мм.При дискретном перемещении упора 9 способ осуществляется следующим образом.Упор 9 перемещают относительно стола 7 вверх на величину заданного шага, Вместе с упором 9 перемещается плита 5, прижим 6, образец 2 и, следовательно, щуп 13. Перемещение щупа 13 приводит к появлению сигнала на30 выходе датчика 15 линейных перемещений, который, пройдя сумматор 16, поступает на усилитель - преобразователь 17, сигнал с которого, управляя регулятором 18 давления, повышает гидравлическое давление в магистра- З 5 лях 20 и 21, а следовательно, и в рабочих полостях 22 и 23. Давление в полостях 22 и 23 растет до тех пор, пока плоские участки образцов 1 и 2 не соприкасаются в точке А (т.е. по 40 окружности с радиусом г). В момент соприкосновения шуп 13 опускается на половину величины перемещения упора, а шуп 10 поднимается на такую же величину, в результате разность сиг валов на выходе сумматора 16, а следовательно, и на выходе усилителя преобразователя 17, становится равной нулю, и рост давления прекращается. Усилитель - преобразователь 17 вы полнен однополярным, т.е. управляющий сигнал на его выходе вырабатывается в случае, если величина электрического сигнала с датчика 15 превьппает величину сигнала с датчика 12.55Затем упор 9 перемещают вверх на ту же величину и процесс, который описан, повторяется. В конце испытания фиксируют величину давления жидкости Р, а после испытания измеряют радиусы кривизны криволинейных участков образцов и 2 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и толщину стенки.Напряжение на плоском участке равно напряжению на криволинейном участке, определяемому по формуле Лапласаб, б Р+ С 2)ггде 6, и К- напряжение и радиус кривизны криволинейного участка вплоскости, проходящей через точкуА и ось образцов;б и К в напряжен и радиус кривизны криволинейного участка вплоскости, перпендикулярной к плоскости, проходящей через точку А иось устройства;Р - давление жидкости в. конце испытаний;Я - толщина стенки криволинейногоучастка.Варьируя соотношениями между г 4 и гЬ, можно менять давление жидкости, необходимое для формоизменения образцов. Доводя образцы до разрушения, можно построить кривую пластичности металла, т.е. зависимость деформации при разрушении от гидростатического давления. Деформации на плоском участке могут быть определены непосредственным измерением, например, методом координатных сеток.В случае необходимости создания в плоскости растяжения условий плоского напряженного состояния с определенным соотношением главных деформаций формы плоского дна образца и периметра, по которому его зажимают, образцы выполняют, например, эллиптическими с заданным соотношением осей.Формула изобретения1. Способ испытания листового материала на плоское двухосное,растяжение, заключающийся в том, что фор-. муют образец до образования на нем плоской центральной части, приводят. ее в контактирование с подпирающей плоскостью, размещенной с одной сто- роны образца, создают испытательное давление с другой его стороны и определяют свойства материала, о т12Составитель Б.ГрабовРедактор Н,Марголина Техред.,В.Кадар КорректорС,Шекмар Заказ 6824/38 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д . 4/5Производственно-полиграфическое предприятие г,ужгород, ул.Проектная, 4 л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения тоЧности, .аналогично формуют второй образец, идентичный первому, устанавливают образцы так, что их плоские части контактируют одна с другой и плоская часть каждого из образцов является подпирающей плоскостью для другого образца.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что разводят края об 786 б 8 Фразцов и одновременно одинаково повышают давление жидкости на обоихобразцах до получения заданной площади контактирующих плоских участков. 53, Способ по пп, 1 и 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что формовкуобразцов осуществпяют путем штамповки жестким инструментом по элементу 1 О с плоской центральной частью.