Способ определения коэффициента трения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ .РЕСПУБЛИК 599 01 й 19/(5)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2(56) Давыдов Ювая штамповка лвов. М.: 1962, с,Теория проидр М,: 1982; л.М 24ь и В.А,Николае088.8)П., Покровскийегированных ст160,катки. Справочник Г,В, Листолей и сплаиков А.И 1 Вв+20 - 1280 е-Р 1),0 1 по уравнению (1) необхо-. ел прочности металла дв,К - О/о, коэффициент С,и прижима, Недостатком а является его низкая точ е+га 6,4 Для определения димо знать пред степень вытяжки усилия вытяжки указанного мето Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к методам определения коэффициента трения при пластической деформации металлов в инструментальных штампах.Известен метод, в котором коэффициент трения определяют решением формул для усилия вытяжки относительно 1. Уравнение для усилия вытяжки имеет следующий вид: .Р 3,20 Р+ Я 1,6 гп+ 20)+ е,гдЕ п 1". Л 68 0 (К)С,С - коэффициент. зависящий от свойств штампуемого материала. Решив это уравнение относительно 1, получим следующее выражение:(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ(57) Изобретение относится к трибологии. Целью изобретения является повышение точности, Осуществляют глубокую вытяжку дисковой заготовки. Определяют усилия прижима заготовки и вытяжки. О коэффициенте трения судят по исходному пределу текучести материала заготовки и степени деформации детали при максимальном усилии вытяжки. 3 ил,ность, которая зависит от степени приближенности, .выбранного для исследовайия уравнения, а также неопределенности коэффициента С.Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента трения. Цель достигается за счет того, что в качестве технологических параметров вытяжки определяют предел текучести материала заготовки и степень деформации детали при максимальном усилии вытяжки,На фиг. 1 схематически показан штамп для реализации способа. Штамп содержит прижим 1, вытяжной пуансон 2, испытуемую заготовку 3 диаметром О, вытяжную матрицу 4. На фиг. 2 - положение пуансона 2 диаметром б при действии усилия, вытяжки Р и усилия прижима О, а также направлениедействия сил трения Т при пластическом деформировании заготовки. На фиг. 3 - схема действия сил, возникающих в процессе глубокой вытяжки металла.Способ осуществляютследующим образом. Дисковую заготовку 3 укладывают на поверхность матрицы 4, Прижим 1 опуска(3) ется на заготовку 3 и с определенным . усилием (штамп или пресс должны иметь устройства для его определения), обеспечивающим отсутствие складкообразования, прижимает ее к рабочей поверхности матрицы 4. При движении пуансона 2 вниз происходит вытяжка полой детали. В результате определяется общее усилие вытяжки Р, которое затрачивается на пластическую деформацию заготовки и преодоление вредных сил сопротивления. Из условия сил (фиг, 2, фиг. 3), действующих на заготовку, видно, что общее усилие деформирования Р есть результат действия силы Рд, требуемой на собственно пластическую деформацию металла и действия сил трения на всех контактных поверхностях заготовки с прижимом и матрицей, Если эти силы равны нулю, то процесс вытяжки невозможен, Таким образом, сам процесс вытяжки осуществляется лишь благодаря наличию сил трения Та и Т. Исходя из действия сил (фиг. 3), составляем уравнение равновесияР = Рд+ Та+ Тх (2) Сила трения на обеих контактных поверхностях, действующая на заготовку со стороны прижима и матрицы, равна Тг 1 = 201. Сила Рд, необходимая для осуществления вытяжки при линейном напряженном состоянии Рд = ОтлбЗ. Сила Р является вертикальной составляющей от полной силы В. Тогда Й = =Р/соз р . Сила трения, возникающая на поверхности радиуса закругления рабочей части матрицы, равна Т= Я = 1 Р/соз р.Составляющая от силы трения Т равна Тх = Тсоз,р = 1 Р. Подставив все значения сил в уравнение (2) получим;Р = О гт ОЯ + Ф(20 + Р).Отсюда коэффициент трения равен где д - предел текучести металла, соответствующий степени деформациис = 1 - б/О; Предел текучести металла о после деформации в холодном состоянии можно также рассчитать% =Ото+ ао Е,где сго - исходный (до деформации) предел . текучести металла; ао и а - коэффициенты; е- степень деформации металла при вытяжке. Кроме того, предел текучести можно определить при растяжении металла на . разрывных машинах. Зная общее усилие вытяжки Р, усилие прижима 0 и предел текучести металла после деформации можно определить коэффициент трения, Например, при вытяжке детали из заготовки диаметром ф 134 мм, толщиною 1 мм, средний диаметр которой б - 61,15 мм; и степени деформации е - 0,54 общее экспериментальное усилие вытяжки составляло Р- -97000 Н, усилие прижима О - 18500 Н, а предел текучести % - 390 МПа. Тогда ко.- эффициент трения будет равен Р - о,лд 3 97000 - 390 314 61,15. 1 0165, Р+га . 97000 + г18500.,Зная значения коэффициента трения 1,можно рассчитать основные параметрыпроцесса вытяжки. Например; можно определить растягивающие напряжения 01,действующие в вертикальной стенке штампуемой детали, т.е.О).=сЪ(1,25 и О + 21 С +5 1,0 Ф,жО 5 с 2 К+5 "(4)где Вм - радиус закругления рабочей частиматрицы; йм = 8 мм,Тогда при= 0,165 получим п) = 390 (1,25 Ь "34 + 2 0,165 1850030 Общее расчетное усилие вытяжки Рр с использованием о из выражения (4) при 1 =0,165 будет равноРр = О 17 гб 3 . = 543 3,14 ф 61,15.1 ==.104323 Н,что на 7,5 6 больше экспериментальногозначения, которое равно Р = 97000 Н,Полученные экспериментальные значения коэффициента трения могут бытьиспользованы для теоретического опре 40 деления усилия вытяжки и выбора требуемого для процесса механическогооборудования, Использование предложенного способа обеспечивает высокую производительность и однозначную оценку45 коэффициента трения по результатам вытяжки при одном значении усилия прижима, Кроме того, расширяютсяфункциональные возможности способа,позволяющие определить коэффициенттрения при влиянии на процесс вытяжкитаких факторов, как шероховатость штамповочного инстрУмента, усилия прижима,толщины заготовки, качества применяемых смазок, формы вытяжного пуансона и55 др. Этот способ может быть использованкак при лабораторных исследоеаниях, таки в производственных условиях с цельюустановления эффективности действиясмазок.формула изобретения Способ определения коэффициента трения при глубокой вытяжке деталей, заключающийся в том, что осуществляют вытяжкудисковой заготовки, измеряют усилие ее прижима, максимальное усилие вытяжки, диаметр готовой детали, толщину заготовки и технологические параметры вытяжки, с учетом которых определяют коэффициент трения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в качестве тех нологических параметров вытяжки определяют исходный предел текучести материала заготовки и степень деформации детали при максимальном усилии вытяжки.1744599 Составитель В. Николаев ова Техред М.Моргентал Корреедактор Е. Осауленко НТ СССР зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина аказ 2193 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5