Способ определения предела текучести металла при глубокой вытяжке

(19) В 21 0 22/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР)АНИЕ ИЗОБРЕТЕ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 2/ (21) 4920432/27мости Р = ЭО) устанавливают усилие вытяж- (21) 19.03.91 , ки - Р при О = О, а предел текучести оф для (46) 30.04.93, Бюл. Н 116 .Данной степени вытяжки оггределяют по 75) ЮлП.Ведмедь и В.А.Николаев. формуле оф= Р(0 = О)/л дЯпК+ И 2 В + (56) Романовский В;П, Справочник по холод- Щ + 1,6 где 3- толщина металла, К = О/д нойштамповке, М.: Машиностроение, 1971, - степень вытяжки; О - диаметр заготовки; с,736.: :,д-диаметр пуансона, В 1- радиус закругле- (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА .ния матрицы; 1 - коэффициент трения. ИсТЕКУЧЕСТИ. МЕТАЛЛА ПРИ. ГЛУБОКОЙ . пользование способа обеспечивает ВЫТЯЖКЕ, : :.экспериментальное определение реального (57) Использование: обработка металловВф и среднегодку пределов текучести в реаль- давлением, определение напряжений и уси-.ных условиях процесса вытяжки. Этот сполий при глубокой вытяжке деталей. Сущ-соб более производительный и точный, так ность изобретения: производят пробные как не требуется расчета деформаций по вытяжки с постоянной сгепенью вытяжки К высоте детали. 1 табл., 2 ил.разными усилиями прижима О, По Зависи-Изобретение относится к обработкеме-, При глубокой вытяжке усилие деформиталлоа давлением, в частности к окпреде 11 е- рования Р может быть определено из урав-нию предела текучести металла в условияхненияпластической деформации,+ 2 1 О + Яцелью иаобретения яеляется повыше- ф, й 33 аФ 2 йн+о 1ние точности определения предела текУче- .1 + 1,6 ф (1)сти металла при тлубокой вытяжке; где оф - предел текучести металла; О - усиЭто достигается за счет приближения,лие прижима, Если производить вытяжкуусловий эксперимента к реальномупроцес- деталей при К = О/д = сопзт, но с разнымису вытяжки, пробную вытяжку осуществля-значенйями усилий прижима С 1 и 02, усилиеот с постоянной степенью вытяжки К и с: аытяжкй будет увеличиваться от Р 1 до Р 2 О.разными усилиями прижима О,. по эавйси- лишь эа счет сил трения и изгиба. бд мости Р=т(О)устанавливаютусилие вытяж- (рки С =О, а предел текучести металла уф для .: На фиг,1 приведены кривые зависимоданной степени вытяжки определяю 1 по сти усилия вытяжки Р от усилия прижимаследующей зависимости:, для разных степеней вытяжки К:; кривые: 1Р 0=0 для К = 1, 635; 2-К - 1,965; 3-К = 2,08; 4-К =ддср К) 116=2195 и 5-К = 2,296 пунктиром показаны2 2 рн +Зт траектории атил кривых для установленияжд 8 К+где 3 - толщина металла; К = 01 о - степень .усилия вытяжки при С "О); на фиг,2 показа- вытяжки; 0 - диаметр заготовки; д - . диа- Ны измененияэтих напряжений в зависимо- метр пуансона, Вм - радиус закругления сти от степени в зависимости от степени , матрицы;1 - коэффициенттрения,вытяжки К,.Из формулы (1), если принять О = О, можно определить предел текучести металла оф;Р 0=0а 3ргс 3(и К+ 3(1+1,61)(2)Коэффициент трения 1 в уравнении (2) можно определить, используя график(фиг,1) по формуле:- 1 + 7:; 3,23,2Средний предел текучести металла определяется из выражения:% = ого+ 0,67( оф - жо) (4) где сЛ 0 - исходный предел текучести металла, полученный при растяжении образца на разрывных машинах; Оф - предел текучести металла, определенный по зависимости Р)Способ осуществляется следующим образом, На вытяжном прессе в инструмен-. тальном штампе две-три детали штампуют при постоянной степени вытяжки К = сопзт, но с разными усилиями прижима, Штамп или пресс должен иметь устройство для определения усилий вытяжки Р и прижима О, Затем строится график Р = 1(О) (фиг. 1) и по нему устанавливается усилие вытяжки Р или О .= О, По формуле (3), используя график (Фиг,1), определяется коэффициент трения 1 для данной степени вытяжки, а по формулам (2) и (4) рассчитываются напряженияОф и (УуДля оценки и сравнения результатов исследования приводим пример определения % по двум независимым друг от друга методикам,Сущность первой методики заключается в следующем, На прессе штампуется деталь из заготовки, на поверхность которой наносится координатная сетка из окружностей. По ходу процесса вытяжки записывается осциллограмма усилия деформирования Р = Щ, где Ь - глубина вытяжки детали, Затем вычисляется деформация металла по изменившимся размерам окружностей координатной сетки и строится график ее изменения по высоте детали, т.е.Щ). Далее, используя известные для данной марки стали зависимости напряжения текучести%. от степени деформации 8, зная величину деформации металла, соответствующую максимальному значению усилия вытяжки Р на осциллограмме, по граФику о, - т(е ) определяем оф . Затем по формуле (4) вычисляем средний предел текучести металла Ог.50 металла при глубокой вытяжке, включающий пробные вытяжки с прижимом, определение усилия вытяжки Р и усилие прижимаО, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения пределатекучести за счет приближения условий эксперимента к реальному процессу вытяжки, пробную вытяжку осуществляют с постоянной степенью вытяжки К и с разными усилиями прижима О по зависимости Р = КО)устанавливают усилие вытяжки О = О, а преСущность предлагаемой нами методикиописана выше. При этом необходимо п 0- строить график Р = 1(0) и установить усиЛщвытяжки Р при О -О. По формулам (2) и Я)5 рассчитать пф и сгг.С этой целью штамповались детали изстали 08 Ю ГОСТ 9045-80 с координатнойсектой из окружностей %0 " 195 МПа; К, формуле (4) рассчитываем иг - 385 МПа.По предлагаемой методике определяемкоэффициент трения 1 = 0,09 по формуле (3);15При 8 = 0,95 по Формуле(2) определяет дф. =491 МПа, а по формуле(4) о,-383 МПа.Результаты исследований по двум неза-.висимым методикам для различных степеней вытяжки прйведены в таблице.Анализ результатов исследования показывает, что предлагаемый метод определения % менее трудоемок и более точный, Чо,что значения среднего предела текучести,определенные по двум независимым мето 25 дикам, близки подтверждает надежность иточность предлагаемого метода,. На фиг,2 показано изменение среднегонайряжения текучести в зависимости от степени вытяжки К (кривые: 6 - сгф= а, 1 пКнапряжения растяжения, действующие назаготовку в радиальном направлении; 7 -ж 8-оф).Использование предложенного способа обеспечивает экспериментальное опре 35 деление оф и. среднего ст, пределовтекучести металла в реальных условиях процесса вытяжки, Предлагаемый способ болеепроизводительный и точный, так как не требуется Расчета деформаций по высоте дета 40 ли, Полученные значения пф, (т могут бытьиспользованы для расчета напряжений, усилий и коэффициента трения. Этот способможет быть использован как при лабораторных исследованиях, так и в производственных условиях с целью установленияФактических пластических свойств металлав реальных условиях глубокой вытяжки,Ф ар мула изобретенияСпособ определения предела текучестидел текучести металла оф для данной степени вытяжки определяют по зависимости б 3 п К+Я1811938 Составитель Ю.МедведьТехред М;Моргентал Корректор А.Мотыл Реда Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Га 10 В Заказ 1545 Тираж , Подписное 8 НИИПИ Государетвенного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5