Способ для испытания штамповых материалов на износ и устройство для его осуществления

(51) 4 фс .Гфт ч ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЙЩ;о" произв измерение величины эл ститут Линникови А.Д. Мин гажев(56) Колот нашивания при реверс деформируе Ростов-на 3 (088. 8)енко С.Д. Исслеаплавочных твервном трении о п ованне иэх сплаво ластическитореф. дисс. материал 1978.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ШТАМПОВЫХМАТЕРИАЛОВ НА ИЗНОС И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности киспытанию штамповых материалов на износ. Цель - повьппение достоверностиисследуемых параметров, Воздействиеобразца на контробраэец (К) производят усилием, не превьппающим по величине предела текучести материала К,801392446 трического сопротивления контакта.После разгрузки К воздействие повторяют до достижения электрического сопротивления контакта постоянной величины, Последнии цикл повторяют до появления продуктов износа образца. Дополнительно производят комбинированное движение К в виде его поступательного перемещения к образцу с приложением к нему колебательного движения с частотой, равной частоте отклонения электрического сопротивления контакта. Устройство для испытания выполнено в виде маятникового механизма с пазом под К. Высота паза сФ обеспечивает контактирование образцов и К. Степень износа образца из штампового материала определяют путем замера величины электрического сопротивления контакта образца и К, повторяя контакт и внедрение до появления продуктов износа образца. К сообщают колебательное движение при его в р контакте с образцом. 2 с.п. и 1 э.п. ф-лы. 6 ил.ЮИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для лабораторных испытаний штамповых и других материалов, работающих в условиях циклических силовых и тепловых нагрузок.Целью изобретения является повышение достоверности и качества испыта 10 ния.На фиг. 1 представлено устройстводля осуществдения предлагаемого способа, общий вид; на фиг. 2 - сечениеА-А на фиг. 1; на фиг, 3 - устройство на стадии первого цикла испытания, 15крайнее положение; на фиг, 4 - то же,диаметральное положение; на фиг. 5стадия внедрения образца в контробразец; на фиг. 6 - то же, на этапеприложения колебательного движения к 20контробразцу.Устройство для осуществления предлагаемого способа (фиг. 1) состоитиэ маятникового механизма 1, в котором выполнены паз 2 под контробразец 25размером Т и посадочные гнезда 3 подиспытуемые образцы. Колебательноедвижение образцу и степень его внедрения задают через эксцентриковоеустройство 4. Поступательное перемещение и колебательное движение контробразца осуществляет захватный механизм 5. Нагрев образцов проводят путем пропускания электрического токаот трансформатора 6 через контроб 35разец, Стабильность результатов износа обеспечивается за счет оцновременного испытания нескольких образцов, условия трения (скорость скольжения, температура и величина удельной нагрузки) которых идентичны взаданном отрезке времени,Способ осуществляют следующим образом.При небольших смещениях металлапоковки 1 /1, ( 0,02 первоначальноизмеряют величину электрического сопротивления контакта при обеспеченииконтакта под воздействием образца 7на контробразец 8 с максимальным усилием, равным сумме собственного ве 50са образца и половины веса маятникового механизма,Далее, отводя маятник на исходнуюпозицию и возвращая его, создают нагрузку и внедрение испытуемого образца 7 в контробразец 8 цо тех пор,пока переходное сопротивление не достигнет постоянной величины, после чего прекращают внедрение образца в контробразец. Это условие обеспечивает получение постоянной фактической площади контакта между образцом и контробразцом, позволяет имитировать преобладание адгеэионно-механического вида износа, наблюдаемое в реальных условиях штамповки между поковкой и инструментом, и повышает стабильность результатов испытанияПосле первого цикла испытания (фиг, 3 и 4) и возвращения маятникового механизма в нейтральное положение (фиг. 1) захватный механизм 5 перемещает контробразец 8 поступательно по направлению стрелки Б и цикл испытания повторяется на новой по" верхности контакта,При больших смещениях металла поковки 1, /1 ъ 0,02 осуществляют одновременно внедрение образца 7 в ; контробразец 8 и поступательное перемещение контробразца в направлении стрелки Б, увеличивая контактный путь трения, Однако в процессе такого трения образца 7 перед ним образуется нарастающая волна металла контробразца 8. В результате происходит отклонение усилия трения от начального значения и появляются неточности показаний величины износа образцов. Поэтому задают колебательное движение контробраэцу по стрелке В в момент отклонения усилия трения от начально" го значения и совершают деформирование волны металла, устраняя отклонение от начального значения усилия трения.П р и м е р. Испытывали образцы из штампового материала 4 5 В 2 ФС ф 10 мм и длиной 20 мм и контробразец из никелевого сплава ЭИ 929 размером 2525 х 500 мм. Размер паза маятника 5050 мм.Перед началом испытания провели замер величины переходного электрического сопротивления при статическом воздействии образца на контробразец на установке ИМАЯ 20-75.Измерение проводили одновременно при контакте двух образцов с контр- образцом и наклоне маятника по часовой стрелке Г (фиг, 3), затем двух других образцов при наклоне маятника против часовой стрелки Д.Усилие воздействия образцов на контробразец в начальный период составляло 2 кг 800 г и складывалось изсобственного веса образцов и половины веса маятника (2 кг 780 г). Укаэанное усилие воздействия позволило сблизить контактируемые тела, не вызывая деформации микронеровностей5 и схватывания поверхностей, При этом величина переходного электрического сопротивления составила 0,95 см. При динамическом внедрении со скоростью 0,3 м/с (скорость близка к эксплуатационной при штамповке на кривошипном прессе) также определяли изменение переходного сопротивления контакта, При достижении переходного сопротивления контакта постоянной величины, равной 0,01 Ом, прекращали внедрение, Это позволило иметь постоянную величину фактической площади контакта (70 мм при контурной площади 100 мм) и стабильность результатов эксперимента при небольших смещениях металла поковки относительно гравюры штампа (отклонение весового износа образцов составило не более 25 0,005 г/мм ч).Испытание проводили при нагревеОконтробразца до 1180 С путем пропускания через него электрического тока от источника питания (фиг. 1).30 Испытывали подобные описанным выше образцы и контробраэцы. Температура нагрева контробразца 1180 С. Уде" льная нагрузка 20 кг/мм. В начале поступательного движения образца по контробразцу удельное усилие трения составляло 11 кг/мм, по мере образования волны металла перед образцом и отклонения удельного усилия трения до 16-17 кг/мм осуществляли захват 40 ным механизмом колебательное движение контробразца до восстановления первоначального удельного усилия трения, т,е11 кг/мм , Это позволило полу чить стабильные результаты на износ и повысить их достоверность (отклонения по результатам износа при одних и тех же условиях испытания составило не более 0,005 г/мм ч). Формула изобретення 1. Способ для испытания штамповых материалов на износ, заключающийся в циклическом силовом воздействии образца из штампового материала на контробразец из материала поковки и определении условий трения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности исследуемых параметров, воздействие образца на контробразец производят усилием, не превышающим по величине предел текучести материала контробраэца, и производят измерение величины электрического сопротивления контакта, затем после разгрузки контробразца воздействие повторяют до достижения электрического сопротивления контакта постоянной величины, после чего последний цикл повторяют до появления продуктов износа образца.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что дополнительно производят комбинированное движение контробраэца в виде его поступательного перемещения к образцу с приложением к нему колебательного движения в направлении внедрения образца с частотой, равной частоте отклонения электрического сопротивления контакта, повторяя колебательное движение до появления продуктов износа образца.3. Устройство для испытания штамповых материалов на износ, содержащее приводной маятниковый механизм, захватный элемент для крепления контробразца, а также узел крепления образцов с посадочными гнездами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в маятниковом механизме выполнен сквозной паз под контробраэец, при этом стенки маятникового механизма, ограничивающие его по высоте, находятся на уровнях поверхностей, ограничивающих посадочные гнезда, а последние размещены симметрично относительно осей симметрии указанного паза.1392446 г.б Составитель В Техред И.Вере ещек А. Зимокосов Редактор А. Лезин орр акаэ 1885/4 а 847 оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Узгород, ул. Проек НИИПИ Государственного коми по делам иэобретений и отк 035, Москва, Ж, Раушская