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

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к испытанию штамповых материалов на износ . Цель - повьшение достоверности исследуемых параметров. Воздействие образца на контробразец (К) производят усилием, не превышающим по величине предела текучести материала К, и производят измерение величины электрического сопротивления контакта. После разгрузки К воздействие повторяют до достижения электрического сопротивления контакта постоянной величины . Последний 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 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 контакте с образцом. 2 с.п. и 1 з.п. ф-лы. 6 ил. л Од со ND 4 { О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИН (5ц 4 G 01 Н 3/56

О ПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ": .

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4095422/31-27 (22) 12.05. 86 (46) 30,04 ° 88. Бюл. 9 16 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Э.Ф. Хайретдинов, В.М. Линников, И.А. Климов, В.Г. Абрамов и А.Д. Мингажев (53) 621.073 (088.8) (56) Колотненко С.Д. Исследование изнашивания наплавочных твердых сплавов при реверсивном трении о пластически деформируемый материал. Автореф. дисс.

Ростов-на-Дону, 1978. (54) СПОСОБ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ШТАМПОВЫХ

МАТЕРИАЛОВ НА ИЗНОС И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к испытанию штамповых материалов на износ. Цель — повышение достоверности исследуемых параметров. Воздействие образца на контробраэец (К) производят усилием, не превышающим по величине предела текучести материала К, „„SU„„1392446 А1 и производят измерение величины электрического сопротивления контакта.

После разгрузки К воздействие повторяют до достижения электрического сопротивления контакта постоянной величины. Последний 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 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 контакте с образцом. 2 с.п. и 1 з.п. ф-лы. 6 ил.

1392446

Изобретение 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 испыта10 ния.

На фиг. 1 представлено устройство для осуществдения предлагаемого способа, общий вид; на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — устройство на стадии первого цикла испытания, Ig крайнее положение; на фиг. 4 — то же, диаметральное положение; на фиг. 5 стадия внедрения образца в контробразец; на фиг. 6 — то же, на этапе приложения колебательного движения к 20 контробразцу.

Устройство для осуществления предлагаемого способа (фиг. 1) состоит иэ маятникового механизма 1, в котором выполнены паз 2 под контробраэец 25 размером t и посадочные гнезда 3 под испытуемые образцы. Колебательное движение образцу и степень его внедрения задают через эксцентриковое устройство 4. Поступательное перемещение и колебательное движение контробразца осуществляет захватный механизм 5. Нагрев образцов проводят путем пропускания электрического тока от трансформатора 6 через контроб35 разец. Стабильность результатов износа обеспечивается за счет оцновременного испытания нескольких образцов, условия трения (скорость скольжения, температура и величина удель- 40 ной нагрузки) которых идеHтичны в заданном отрезке времени.

Способ осуществляют следующим образом.

При небольших смещениях металла поковки 1 /1,„ 0,02 первоначально измеряют величину электрического сопротивления контакта при обеспечении контакта под воздействием образца 7 на контробразец 8 с максимальным усилием, равным сумме собственного ве50 са образца и половины веса маятникового механизма.

Далее, .отводя маятник на исходную позицию и возвращая его, создают нагрузку и внедрение испытуемого образца 7 в контробразец 8 цо тех пор, пока переходное сопротивление не достигнет постоянной величины, после чеro 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 испытания °

После 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.

Пример. Испытывали образцы из штампового материала 4.5В2ФС ф 10 мм и длиной 20 мм и контробразец из никелевого сплава ЭИ 929 размером 25 25х500 мм. Размер паза маятника 50 <50 мм.

Перед началом испытания провели замер величины переходного электрического сопротивления при статическом воздействии образца на контробразец на установке HNAIII 20-75.

Измерение проводили одновременно при контакте двух образцов с контробразцом 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 r и складывалось из

1392446 собственного веса образцов и половины веса маятника (2 кг 780 г). Укаэанное усилие воздействия позволило сблизить контактируемые тела, не вызывая деформации микронеровностей

5 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 ) и стабильность результатов эксперимента при небольших смещениях металла поковки относительно гравюры штампа (отклонение весового износа образцов составило не более 25

0,005 г/мм2 ч).

Испытание проводили при нагреве

0 контробразца до 1180 С путем пропускания через него электрического тока от источника питания (фиг. 1).

Испытывали подобные описанным выше образцы и контробраэцы. Температура нагрева контробразца 1180 С. Удельная 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/мм2 осуществляли захват40 ным механизмом колебательное движение контробразца до восстановления первоначального удельного усилия трения, т,e ° 11 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).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н И я

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 шийся 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— шийся 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 коюй бательное 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, à последние размещены симметрично относительно осей симметрии указанного паза.

1392446

1392446

1392446

Составитель В. Бещеков

Редактор А. Лемкина Техред H.Bepec Корректор А. Зимокосов

Закаэ 1885/47 Тирам 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4