Способ определения давления на контактную поверхность инструмента при пластическом деформировании материала заготовки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СоветскихСецкалистнческнкРеспубпик ц 920354(51)М. Кл, 6 01 В 5/30 фввударетеаай квннтвт Фь.ь.Р вв аваев вэвврвтеннй в втнРьивй(72) Авторы изобретения Физико. технический институт АН Белорусской явител ПОВЕРХНОСТЬИИ МАТЕРИАЛА СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА КОНТАКТНУ 10ИНСТРУМЕНТА ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВЗАГОТОВКИ уе Изобретение относится к обработке металловдавлением, а именно к определению давленияна контактную поверхность инструмента припластическом деформировании матерИала заготовки при осадке, штамповке, выдавливаниии др,. Известен способ определения давления, наконтактную поверхность инструмеита, заключающийся в том, что контактную поверхностьинструмента выполняют в виде конуса, который при движении инструмента вдавливается 1 Ов подкладной диск, а о величине давления судят по диаметру отпечатка 1).Однако известный способ не обеспечиваетдостаточную точность определения давления.Известен также способ определения давления 15на контактную поверхность инструмента припластическом деформировании материала, заключающийся в том, что на контактной поверх.ности инструмента выполняют ряд отверстил,деформируют заготовку, а величину давления20определяют по высоте отпечатков, оставшихсяФна контактной поверхности деформированногоматериала 21Однако этот способ не позволяет определитьдавление на контактную поверхность инструмен та, расположенную к направлению течения материала при пластическом деформированинпод углом, отличным от 90, вследствие разр шенин материала в местах выхода отверстий на контактную поверхность инструмента.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения давления на контактную поверхносп инструмен та при пластическом деформированни материала заготовки, заключающийся в том, что на контактной поверхности инструмента выйол. няют ряд отверстий и размещают на ней плас. тическую прокладку, на прокладке устанавли. вают заготовку и деформируют ее, а величину давления определяют по высоте отпечатков, оставшихся на прокладке 31.Однако данный способ характеризуется не. достаточной точностью определения давле.ния на контактную поверхность инструмента, расположенную к направлению течения материала при пластическом деформировании под углом, отличным от 90, вследствие воэмож.ного совместного затекания в отверстие материала и прокладки .при недостаточной еетолщине, изменения ее толщины и разрываи изменения условий деформирования.Целью изобретения является повышение 3точности определения давления на контактнуюповерхность инструмента при пластическомдеформировании материала заготовки.Поставленная цель достигается тем, что наконтактной поверхности инструмента выполняют ряд отверстий и размещают на ней плас.тическую прокладку, на прокладке устанавливают эагбтовку и деформируют ее, а величинудавления определяют по высоте отпечатков,оставшихся на прокладке, при этом перед раэ. цмещением прокладки производят предварительное деформирование заготовки до заполненияматериалом заготовки контактной поверхностиинструмента, затем заготовку извлекают из инструмента, углубляют инструмент в зоне замера давления на толцону прокладки, которуювыполняют по форме контактной поверхностиинструмента размещают в углублении инстру.мента прокладку, устанавливают предваритель.но деформированную заготовку и продолжают щее деформирование, при этом толщину проклад.ки выбирают превышающей диаметр отверстияили равный ему,а ее объем - из соотношенияпротв10где /пр и Чотв - суммарные объемы проМкладки и отверстий.При этом прокладку выполняют из отдель.ных элементов,Деформирование осуществляют составныминструментом, плоскости разъема, которого проходят через оси отверстий в нем.Отверстия в инструменте выполняют коническими.На фиг. 1 изображено устройство, реализую..щее способ, продольный разрез, на фиг. 2 -сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - сечение40А - А на фиг. 1 в варианте выполнения устрой.ства с прокладкой, выполненной из отдельныхэлементов с применением составного инстру.мента.Способ осуществляется следующим образом,.Берут инструмент 1, выполненный в видесоставной круглой матрицы помещенной вконтейнер 2, с калибрующим отверстием 10 ммуглом входа 45, имеющей разъем, совпадающий с плоскостью разреза (фиг, 1); Материал фюзаготовки 3 берут размером 32 х 20 ммиз технически чистых свинца (марки СО),алюминия (марки АО) и меди (марки М 2).При определении давления на контактнуюповерхность инструмента 1 при пластическом Ыдеформировании материала заготовки 3 производят предварительное деформирование - прессованиезаготовки 3 до заполнения материалом 920354 фзаготовки 3 контактной поверхности (гравюры)инструмента 1. Затем разбирают инструмент 1,извлекают заготовку 3 из инструмента 1, иуглубляют инструмент 1 в зоне замера дав.пения на толщину прокладки 2,5 мм. На контактной поверхности инструмента выполняютряд отверстий 4 Ф 2 мм, располагая их в начале очага деформации А, в месте сопряженияконической поверхности и калибрующего пояс.ка Б и на калибрующем лояскеВсоответственно, оси которых находятся в плоскости разъема матрицы.Потом .размещают в углублении инструмента 1 пластичную прокладку 5, выполненнуюпо форме контактной поверхности инструмента 1 и углубления в нем и имеющую толщину 2,5 мм. Прокладка может быть выполненаиз отдельных элементов. В инструмент 1спрокладкой 5, помещенные в контейнер 2,устанавливают предварительно деформированную заготовку 3 и продолжают ее деформированне - прессование.Величину давлений на участках инструмента1, на которых выполнены отверстия 4, определяют по высоте отпечатков, оставшихся напрокладке 5, материалом которой во всехтрех случаях был алюминий (марки АО), ис-пользуя тарировочные графики, построенныев координатах "усилие - глубина затекания металла", полученные в результате осадки алюминия в контейнере, имеющем в дне отверстиедиаметром 2 мм, на испытательной машине уси..лием 250 т с продолжительностью нагружения,равной продолжительности деформирбвания висследуемом процессе. Высоту отпечатков в .инструменте можно измерять и без извлеченияиз него прокладки, используя, например, индикаторы или другие измерительные средства илиприборы.В результате Проведенных испытаний уста.новлено, что характер изменения нормальногодавления на инструмент для всех трех выдав.ливаемых через нее металлов аналогичен.Результаты испытаний приведены в таблице.Как видно из таблицы, соотношение нормальных давлений, определенных в различныхточках инструмента (А, Б, В), .Ра,Ро,Рв длявсех трех металлов практически не отличаетсяи составляет 3,5: 6: 1.При использовании предлагаемого способапроисходит затекание материала прокладкипод действием нормального давления в отвер.стия, расположенные на различных участкахинструмента, в том числе и наклонных, присохранении очага деформации, практическине отличающимся от реальных процессов деформирования, что обеспечивает высокую точность измерений при расширении технологи.ческих возможностей.9203 Де е в точках,4 24 винец 18 46 минин етр отверстия внои ему, а ееобъем соотношения Чпр/Ч е Чпр и Чотв -,отличаювыполняют из 5Использование предлагаемого способа по.зволяет, например, определить распределение нормальных давлений на рабочей поверхности инструмента при прессовании свинца, алюми.ния и меди через коническую матрицу, что 5 невозможно при использовании известного способа, так как при наличии на инструменте тонкой прокладки в местах выхода отверстий на наклонные участки инструмента происходит, срез и разрушение материала прокладки, а 10 также деформирующегося совместно с ней металла заготовки, а при наличии прокладки значительной толщины происходит уменьшение ормула изобретения 1. Способ определения давления на контакт нуюповерхность инструмента при пластическом деформировании материала заготовки, заключа. ющийся в том, что на контактной поверхности инструмента выполняют ряд отверстий и раз.мещают на ней пластическую прокладку, на Зч прокладке устанавливают заготовку и деформируют ее, а величину давления определяют по высоте отпечатков, оставшихся на проклад. ке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения давления, Пе ред размещением прокладки производят предварительное деформирование заготовки до заполнения материалом заготовки контактной поверхности инструмента, затем заготовку из.влекают из инструмента, углубляют инструмент 4 в зоне замера давления на толщину прокладки, которую выполняют по форме контактной по. верхности инструмента, размещают в углуб.пении инструмента прокладку, устанавливают предварительно деформированную заготовку и продолжают ее деформирование, при этом толщину прокладки выбирают превышающей 54 6размеров инструмента и неравномерное изме. нение очага деформации в процессе деформирования, что приводит к большим погрешностям измерений.Точное определение величины нормальных давлений на.инструмент при пластическом деформировании необходимо при исследовании напряженного деформированного состояния инструмента, при ироектироваиин оснастки, а также для выявления наиболее изнашиваемых участков инструмента и установления количест. венной связи между давлением и износом инструмента. 2, Способ по п, 1 щ и йс я тем, что прокладку отдель.ных элементов,3. Способ по и. 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что деформирование осуществляют составным инструментом, плоскости разъема которого проходят через оси отверстий в нем,4, Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что отверстия в инструменте выполняют коническими.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Северденко В. П., МакуШок Е. М. Экспе.риментальное определение напряженного состояния при выдавливании металла в заусенец,ИФЖ, 1960, т. П, У 8, с. 20-40.2. Авторское свидетельство СССР Мф 186185,кл. 6 01 В 5/30, 1965.3; Авторское свидетельство СССР У 144630,кл, 6 01 В 5/30, 1960 (прототип).920354 и Составитель В. СавичТехред Т. Маточка Л. Бокша Ко 614венногоретений35, Рау сно Тираж ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Жиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор О. ПерсиянцеваЗакаэ 2313/38 омитета СССР открытий кая наб., д. 45