CS272141B1

CS272141B1 - Method of sliding friction coefficient determination

Info

Publication number: CS272141B1
Application number: CS888663A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Csc Smrcka
Original assignee: Smrcka Jaroslav
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1991-01-15
Also published as: CS866388A1

Abstract

Způsob určování smykového součinitele tření mezi zkušebním vzorkem hlubokotažného plechu a měrným válečkem, imitujícím tažný nástroj, který spočívá ve zjištění síly PÍ nutné na přetahování zkušebního vzorku plechu přes volně otočný měrný váleček a pak ve zjištění síly P2 nutné na přetahování stejného zkušebního vzorku přes. zablokovaný jnšrný váleček, při stejném úhlu opásáníΛ měrného válečku zkušebním vzorkem plechu/ Smykový součinitel tření je dán vztahem: f - (1/#),(P2/P1)Method of determining the shear coefficient friction between the test specimen deep drawing sheet and measuring roller, imitating a pulling tool that it consists in determining the power of P1 necessary on dragging a sheet metal test sample via a freely rotatable measuring roller and then in finding the P2 force required for dragging the same test sample through. blocked roller, with the same the wrapping angle of the test roll sheet metal sample / Shear coefficient friction is given by: f - (1 / #), (P2 / P1)

Description

Vynález se týká způsobu určování smykového součinitele tření v podmínkách třecí dvojice: tvářený plech a tažný nástroj.The invention relates to a method for determining the shear coefficient of friction under the conditions of a friction pair: a formed sheet metal and a drawing tool.

Doposud se součinitel tření mezi třecí dvojicí plech a tažný nástroj běžně nezjišťuje. Neexistuje zkušební metoda, která by vytvářela specifické podmínky tažného procesu, tj. pohyb plechu po nástroji při relativně velkých tlacích, které v mezném stavu způsobují již plastické mikrodeformace povrchu plechu a také za podmínek, kdy se začíná makrodeformace plechu. Pokud se součinitel smykového tření hlubokotažných plechů vůbec určuje, potom ae používá některá z metod obvyklých k jeho stanovení u třecích dvojic, tvořených strojními částmi. Tyto metody nevytvářejí podmínky, jaké jsou ve tvářecím nástroji. Takto zjištěné součinitele tření a jejich použití při výpočtech technologických parametrů tažení neodpovídají skutečnosti. Mikrogeometrie plechu a použitá mazadla se při těchto metodách neuplatňují v té míře jako ve tvářecím procesu.So far, the coefficient of friction between the friction pair of plate and the drawing tool is not normally determined. There is no test method that would create specific conditions of the drawing process, ie the movement of the sheet along the tool at relatively high pressures, which in the limit state already cause plastic microdeformations of the sheet surface and also under conditions where macrodeformation of the sheet begins. If the coefficient of shear friction of deep-drawn sheets is determined at all, then ae uses some of the methods usual for its determination in friction pairs formed by machine parts. These methods do not create the conditions that are in the forming tool. The coefficients of friction determined in this way and their use in the calculations of the technological parameters of drawing do not correspond to reality. Sheet metal microgeometry and the lubricants used are not used in these methods to the same extent as in the forming process.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob určování smykového součinitele tření podle vynálezu v podmínkách dvojice tvářený plech a tažný nástroj využívající vzestupu tažné síly podél opásání měrného válečku. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se nejprve měří síla potřebná na přetahování zkušebního vzorku přes volně otočný měrný váleček a potom se otáčivý pohyb měrného válečku zablokuje a měří se síla potřebná na přetahování zkušebního vzorku plechu přes zablokovaný měrný váleček. Výhody způsobu určování součinitele smykového tření podle vynálezu spočívají v tom, že měření se provádí za podmínek blízkých podmínkám-v tažném nástroji. Měrné tlaky jsou vyšší a v plechu dochází k plastické deformaci, přičemž se mohou uplatňovat mechanické vlastnosti plechů, jeho struktura a jakost povrchu a ovlivňovat velikost třecích sil tak, jak tomu je i při skutečném tažení. Způsob podle vynálezu umožňuje zjistit i vliv různých mazadel a účinku zaběhání měrného válečku na úroveň součinitele tření tak, jak tomu je i ve skutečných tvářecích nástrojích. Poloměr válečku lze měnit ták, aby odpovídal poloměru zaoblení tažnice. Váleček lze snadno vyměňovat a zhotovit jej z materiálů používaných na tažné nástroje.These disadvantages are eliminated by the method for determining the shear coefficient of friction according to the invention under the conditions of a pair of formed sheet metal and a drawing tool using an increase in tensile force along the circumference of the measuring roller. The essence of the invention is that first the force required to pull the test specimen over the freely rotating measuring roller is measured and then the rotational movement of the measuring roller is blocked and the force required to pull the test sheet over the locked measuring roller is blocked. The advantages of the method for determining the coefficient of friction according to the invention are that the measurement is carried out under conditions close to the conditions in the drawing tool. The specific pressures are higher and plastic deformation occurs in the sheet, while the mechanical properties of the sheets, its structure and surface quality can be applied and affect the magnitude of the frictional forces, as is the case during actual drawing. The method according to the invention also makes it possible to determine the effect of various lubricants and the effect of the running-in of the measuring roller on the level of the coefficient of friction, as is the case in real forming tools. The radius of the roller can be changed to match the radius of the drawbar rounding. The roller can be easily replaced and made from materials used for drawing tools.

Způsob podle vynálezu je blíže vysvětlen v následujícím komentáři k připojenému výkresu, na kterém je schéma zařízení pro provádění způsobu určování smykového součinitele tření. .The method according to the invention is explained in more detail in the following commentary to the accompanying drawing, in which there is a diagram of an apparatus for carrying out a method for determining the shear coefficient of friction. .

Proužek zkušebního vzorku 1 plechu se vloží do přípravku £ a ohne se přes měrný váleček J, který imituje tažnou hranu tažnice, Jeho poloměr se volí takový, aby odpovídal, s ohledem na tloušťku zkušebního vzorku 1. plechu, doporučenému poloměru zaoblení hrany tažnice. Dále se zkušební vzorek 1 plechu vede před opěrným válečkem 4 a ponechá se volný. Opěrný váleček 4 je nastavitelný a lze jím měnit úhel opásání λ měrného válečku 3. Druhý konec zkušebního vzorku 1 plechu se upne do čelisti trhacího stroje. Měrný váleček 3 a opěrný váleček 4 jsou volně otočné a jsou uloženy s minimálním čepovým třením ve třmenu 5 spojeném s horní upínací čelistí trhacího stroje. Otáčení měrného válečku 3 lze zablokovat. Při zkoušce se nejprve stanoví síla F1 potřebná na přetahování zkušebního vzorku 1 plechu přes měrný váleček 3, volně otočný a potom se stanoví síla F2 přes zablokovaný měrný váleček 3, Pomocí nastaveného úhlu opásání Λ se potom stanoví součinitel tření ze vztahu:A strip of sheet metal test specimen 1 is inserted into the jig 6 and bent over a measuring roller J which imitates the drawbar edge. Its radius is chosen to correspond, with respect to the thickness of test sheet 1, to the recommended radius of curvature of the drawbar edge. Next, the sheet test sample 1 is passed in front of the support roller 4 and left free. The support roller 4 is adjustable and can be used to change the wrapping angle λ of the measuring roller 3. The other end of the sheet metal test specimen 1 is clamped in the jaw of a tearing machine. The measuring roller 3 and the support roller 4 are freely rotatable and are mounted with a minimum of pin friction in a yoke 5 connected to the upper clamping jaw of the tearing machine. The rotation of the measuring roller 3 can be blocked. During the test, first determine the force F1 required to pull the test specimen 1 of the sheet over the measuring roller 3, freely rotatable, and then determine the force F2 over the locked measuring roller 3. The coefficient of friction from the relation:

f « (1M).(F2/F1) (1)f «(1M). (F2 / F1) (1)

Příklad V přípravku podle obr. 1 byl zjišťován smykový součinitel tření zkušebního vzorku I. hlubokotažného ocelového plechu o složení 0,04 % uhlíku, 0,3 % manganu, 0,1 křemíku, 0,01 % fosforu, 0,002 % síry, 0,02 % hliníku a zbytek je železo, ve styku s měrným válečkem z oceli 1 % uhlíku, 12 % chrómu, 0,03 % fosforu a stejně i síry, který byl zušlechtěný na 60 HRO a povrch měl broušený na Ra 0,4 m. Síla Fp zjištěná přiExample In the preparation according to FIG. 02% aluminum and the remainder is iron, in contact with a measuring roller made of steel 1% carbon, 12% chromium, 0.03% phosphorus as well as sulfur, which was treated to 60 HRO and the surface was ground to Ra 0.4 m. Force Fp determined at

ΓΓ

CS 272141 Bl ₂ volně otočném měrném válečku 3 byla 318 N a po zablokování otáčivého pohybu měrného válečku 2 byla změřena síla = 766 N, Nastavení opěrného válečku 4 bylo takové, aby úhel opásání d byl 180° =7. Součinitel tření byl stanoven ze vztahu (1):CS 272141 B1 _{2 of the} freely rotating measuring roller 3 was 318 N, and after blocking the rotational movement of the measuring roller 2, the force = 766 N was measured. The setting of the support roller 4 was such that the wrap angle d was 180 ° = 7. The coefficient of friction was determined from relation (1):

f - (1/3.14159).In (766/318) = 0,2798f - (1 / 3.14159) .In (766/318) = 0.2798

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A method of determining the shear coefficient of friction under the conditions of a sheet metal-drawing tool pair using an increase in tensile force along the belt of a measuring roller, characterized in that the force required to pull a test sheet of sheet metal over a freely rotating measuring roller is measured first, then will it lock and measure force? ₂ required to pull a test specimen of the sheet over a locked measuring roller, the shear coefficient of friction f being determined from the relation