RU145529U1 - DEVICE FOR RESEARCH OF PLASTICITY OF METALS AND ALLOYS - Google Patents

DEVICE FOR RESEARCH OF PLASTICITY OF METALS AND ALLOYS Download PDF

Info

Publication number
RU145529U1
RU145529U1 RU2013154336/02U RU2013154336U RU145529U1 RU 145529 U1 RU145529 U1 RU 145529U1 RU 2013154336/02 U RU2013154336/02 U RU 2013154336/02U RU 2013154336 U RU2013154336 U RU 2013154336U RU 145529 U1 RU145529 U1 RU 145529U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
matrix
floating
floating matrix
container
deformation
Prior art date
Application number
RU2013154336/02U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Александрович Петров
Михаил Александрович Петров
Юлий Григорьевич Калпин
Виталий Евгеньевич Харсеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" (Университет машиностроения)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" (Университет машиностроения) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" (Университет машиностроения)
Priority to RU2013154336/02U priority Critical patent/RU145529U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU145529U1 publication Critical patent/RU145529U1/en

Links

Abstract

1. Устройство для исследования пластичности металлов и сплавов путем деформирования при комнатной температуре заготовки диаметром 0,5-50 мм, содержащее жесткое основание, на котором установлены неподвижный контейнер и выталкиватель, плавающую матрицу, размещенную внутри контейнера с возможностью перемещения вдоль его оси, и подвижный пуансон, расположенный в плавающей матрице с образованием между ними закрытой полости переменной высоты для деформирования заготовки радиальным выдавливанием, отличающееся тем, что рабочее пространство неподвижного контейнера образовано жестким основанием и плавающей матрицей и заполнено сжатым воздухом с обеспечением удержания плавающей матрицы в исходном положении на начальной стадии процесса деформирования силой противодавления, регулируемой посредством системы управления с контрольно-измерительной аппаратурой, при этом жесткое основание выполнено с фитингом и системой каналов для подачи сжатого воздуха в упомянутое рабочее пространство неподвижного контейнера, а плавающая матрица, подвижный пуансон и выталкиватель выполнены с возможностью их замены для создания на боковой поверхности заготовки различного напряженного состояния.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система управления выполнена с регулятором давления, предназначенным для регулирования силы противодавления, прикладываемой к плавающей матрице перед началом и в процессе деформирования заготовки, с учетом давления, соответствующего весу плавающей матрицы, и потерь сжатого воздуха через зазоры между матрицей и выталкивателем, и давления между плавающей матрицей и неподвижным контейнером1. A device for studying the ductility of metals and alloys by deformation at room temperature of a workpiece with a diameter of 0.5-50 mm, containing a rigid base on which a fixed container and an ejector are installed, a floating matrix placed inside the container with the possibility of movement along its axis, and movable a punch located in a floating matrix with the formation between them of a closed cavity of variable height for deformation of the workpiece by radial extrusion, characterized in that the working space is the movable container is formed by a rigid base and a floating matrix and filled with compressed air to ensure that the floating matrix is held in its initial position at the initial stage of the deformation process by a backpressure force controlled by a control system with instrumentation, while the rigid base is made with a fitting and a system of channels for feeding compressed air into the aforementioned working space of the fixed container, and the floating matrix, the movable punch and the ejector with the possibility of creating a replacement for the side surface of the workpiece sostoyaniya.2 different voltage. The device according to claim 1, characterized in that the control system is made with a pressure regulator designed to regulate the back pressure applied to the floating matrix before and during the deformation of the workpiece, taking into account the pressure corresponding to the weight of the floating matrix and the loss of compressed air through the gaps between the die and the ejector, and the pressure between the floating die and the stationary container

Description

Полезная модель относится к области определения физико-механических свойств металлов и сплавов, точнее к устройствам, предназначенным для исследования пластичности металлов и сплавов при комнатной температуре деформирования, результаты которого могут быть применены для построения инженерной диаграммы пластичности.The utility model relates to the field of determining the physicomechanical properties of metals and alloys, more precisely, to devices designed to study the ductility of metals and alloys at room strain temperature, the results of which can be used to construct an engineering ductility diagram.

Актуальность полезной модели определяется необходимостью снижения материальных и временных затрат на проведение исследований пластичности конструкционных материалов и последующего построения диаграммы пластичности конструкционных материалов. В свою очередь, указанные выше затраты обусловлены традиционным подходом к построению диаграммы пластичности - проведение испытаний с применением 2-3 различных методов и задействование либо нескольких испытательных установок, либо дорогостоящей испытательной установки снабженной камерой высокого давления.The relevance of the utility model is determined by the need to reduce material and time costs for conducting studies of the ductility of structural materials and the subsequent construction of a ductility diagram of structural materials. In turn, the above costs are due to the traditional approach to constructing a ductility diagram — conducting tests using 2-3 different methods and involving either several test rigs or an expensive test rig equipped with a high-pressure chamber.

Так, например, диаграмма пластичности может быть построена по результатам последовательных испытаний на сжатие цилиндрических либо призматических образцов, растяжение цилиндрических образцов и кручение цилиндрических образцов. Результатом проведения этих испытаний является построение диаграммы пластичности в диапазоне значений показателя напряженного состояния (ПНС) от -0,58 до +0,33. Для практической реализации испытаний на сжатие, растяжение и кручение требуется изготовление четырех комплектов специального инструмента для проведения испытаний, а также наличие двух испытательных машин: первая машина - для проведения испытаний на растяжение и/или на сжатие; вторая - испытаний на кручение.For example, a ductility diagram can be constructed from sequential compression tests of cylindrical or prismatic specimens, tensile cylindrical specimens, and torsion of cylindrical specimens. The result of these tests is the construction of a ductility diagram in the range of stress state index (PNS) values from -0.58 to +0.33. For the practical implementation of compression, tensile and torsion tests, the manufacture of four sets of special tools for testing, as well as the presence of two testing machines, is required: the first machine for tensile and / or compression tests; the second is torsion tests.

Таким образом, задача, решаемая предлагаемой полезной моделью - расширить арсенал технических средств, предназначенных для исследований пластичности металлов и сплавов при комнатной температуре деформирования с достаточной достоверностью.Thus, the problem solved by the proposed utility model is to expand the arsenal of technical tools designed to study the ductility of metals and alloys at room temperature of deformation with sufficient reliability.

Из уровня техники, известны устройства для определения предельной пластичности металлов и сплавов, например устройство для растяжения ступенчатого образца - аналог (справочник - Мигачев Б.А., Потапов А.И. «Пластичность инструментальных сталей и сплавов: Справочник. М.: Металлургия, 1980. 88 с.»), у которого на каждой ступени сделана выточка различного профиля, моделирующая различное напряженное состояние.From the prior art, there are known devices for determining the ultimate ductility of metals and alloys, for example, a device for stretching a step-like sample - an analogue (reference book - B. Migachev, A. Potapov, “Plasticity of tool steels and alloys: Reference book. M: Metallurgy, 1980. 88 pp. ”), In which a groove of a different profile was made at each step, simulating a different stress state.

Образец устанавливается в устройство, представляющее собой обойму, в которую помещается сборная кассета, выполненная в виде четырех деталей типа «стакана» различной высоты. Сборная кассета зажимается между неподвижным упором и упорным кольцом. При движении образца после его захвата валками происходит последовательный разрыв различных ступеней, начиная с наиболее «жесткого» профиля выточек. С помощью такого устройства и, соответственно, методики повышается надежность испытаний на предельную пластичность, так как исследование проводится на одном образце и исключается погрешность, вносимая неоднородностью структуры металла, условиями нагрева и другими параметрами испытаний.The sample is installed in the device, which is a cage in which is placed a prefabricated cassette made in the form of four parts of the type of "glass" of various heights. The collection cartridge is clamped between the fixed stop and the stop ring. When the sample moves after it is captured by the rolls, successive rupture of various steps occurs, starting with the most “rigid” profile of the grooves. With the help of such a device and, accordingly, the method, the reliability of tests for ultimate ductility is increased, since the study is carried out on one sample and the error introduced by the heterogeneity of the metal structure, heating conditions, and other test parameters is eliminated.

Однако в таком устройстве затруднительно исследовать образцы в горячем состоянии; образец для испытаний имеет сложную геометрическую форма, а сама конструкция устройства требует обеспечения повышенной точности при изготовлении.However, in such a device, it is difficult to examine samples in a hot state; the test sample has a complex geometric shape, and the design of the device itself requires increased accuracy in manufacturing.

Наиболее близко по технической сущности к предлагаемой полезной модели относится штамп для изготовления стержневых изделий с утолщением (патент РФ №98957, опубл. 10.11.2010 г., МПК: B21J 13/02;), который принят нами за прототип и содержит жесткое основание, на которое установлены неподвижные контейнер и выталкиватель, матрицу, перемещающуюся вдоль оси контейнера, пуансон, воздействующий на заготовку, установленную в матрице, причем неподвижный контейнер выполнен с рабочим пространством, обеспечивающим деформирование заготовок с исходным диаметром от 0,5 мм до 50 мм, и, расположенным между жестким основанием и плавающей матрицей, которая удерживается в исходном (верхнем) положении, размещенным в рабочем пространстве упругим элементом, а именно: либо сжатым воздухом, либо гидравлической жидкостью, либо пружиной сжатия и создающим силу противодавления, позволяющей получать изделия типа «стержень с утолщением» за один рабочий ход кузнечно-прессовой машины с отношением длины высаживаемой части заготовки к ее диаметру LB/D=5 и более, за счет совмещения в одном штампе высадки и радиального выдавливания, причем, регулировка значения силы противодавления осуществляется за счет подключенной к штампу, системы управления с контрольно-измерительной аппаратурой, а сжатый воздух, либо гидравлическая жидкость подаются в рабочее пространство контейнера через фитинг и систему каналов, выполненных в жестком основании. Наличие закрытой полости переменной высоты, сформированной между подвижным пуансоном и плавающей матрицей, обеспечивает протекание процесса радиального выдавливания. При радиальном выдавливании на боковой поверхности выдавливаемого утолщения может быть осуществлена деформация, протекающая в условиях постоянства ПНС.The closest in technical essence to the proposed utility model is a stamp for the manufacture of core products with a thickening (RF patent No. 98957, publ. 10.11.2010, IPC: B21J 13/02;), which we adopted as a prototype and contains a rigid base, onto which a fixed container and an ejector are mounted, a matrix moving along the axis of the container, a punch acting on a workpiece installed in the matrix, the fixed container being made with a working space that ensures deformation of workpieces with an initial diameter t 0.5 mm to 50 mm, and located between the rigid base and the floating matrix, which is held in its original (upper) position, placed in the working space by an elastic element, namely: either compressed air, or hydraulic fluid, or a compression spring and creating a backpressure force that allows you to get products of the "core with a thickening" in one working stroke of the forging machine with the ratio of the length of the planted part of the workpiece to its diameter L B / D = 5 or more, due to the combination of landing and radial pressure, moreover, the adjustment of the value of the backpressure force is carried out due to the control system with instrumentation connected to the stamp, and compressed air or hydraulic fluid is supplied to the container working space through the fitting and the channel system made in a rigid base. The presence of a closed cavity of variable height, formed between the movable punch and the floating matrix, ensures the course of the radial extrusion process. In case of radial extrusion on the lateral surface of the extruded thickening, deformation proceeding under conditions of constant PNS can be realized.

Недостатком прототипа является отсутствие каких-либо рекомендаций по выбору геометрии данной полости, заполняемой металлом при радиальном выдавливании и, тем самым, обеспечивающих достижение постоянных значений ПНС на боковой поверхности выдавливаемого утолщения, что не позволяет применить прототип для построения инженерной диаграммы пластичности.The disadvantage of the prototype is the lack of any recommendations for choosing the geometry of this cavity, filled with metal during radial extrusion and, thereby, achieving constant PNS values on the lateral surface of the extruded thickening, which does not allow the prototype to be used to construct an engineering plasticity diagram.

Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в снижении материальных и технических затрат на исследование пластичности металлов и сплавов и последующего построения диаграммы пластичности, а также в повышении эффективности устройства для ее экспериментального построения, а именно: за счет применения в одном штампе нескольких комплектов рабочего инструмента, включающих в свой состав подвижный пуансон, плавающую матрицу и выталкиватель, для создания на боковой поверхности заготовки напряженного состояния с различным значением ПНС, а именно от -0,66 до +0,5. Причем, геометрические размеры деталей, входящих в комплект рабочего инструмента, определяются исследователем в соответствии с требуемым в результате опыта ПНС на боковой поверхности. Расчетные формулы для определения геометрических размеров:The problem solved by the proposed utility model is to reduce material and technical costs for the study of the ductility of metals and alloys and then build a ductility diagram, as well as to increase the efficiency of the device for its experimental construction, namely, through the use of several sets of working tools in one stamp including a movable punch, a floating die and an ejector to create a stress state on the side surface with a different value cheniem PNC, namely from -0.66 to +0.5. Moreover, the geometric dimensions of the parts included in the set of the working tool are determined by the researcher in accordance with the required as a result of the PNS experience on the side surface. Calculation formulas for determining geometric dimensions:

- высота h закрытой полости (см. фиг.2), соответствующая длине заготовки (или высоте утолщения), полученной в результате пластической деформации- the height h of the closed cavity (see figure 2), corresponding to the length of the workpiece (or the height of the thickening) obtained as a result of plastic deformation

где h0 - длина исходной заготовки, подвергаемая пластической деформации,where h 0 is the length of the original workpiece subjected to plastic deformation,

h - длина заготовки полученная после ее пластической деформации,h is the length of the workpiece obtained after its plastic deformation,

ρ - радиус утолщения, полученный в результате пластической деформации заготовки,ρ is the radius of thickening obtained as a result of plastic deformation of the workpiece,

ρ0 - радиус исходной стержневой заготовки, N - коэффициент, зависящий от ПНС K0,ρ 0 is the radius of the original core blank, N is a coefficient depending on the PNS K 0 ,

K0 - показатель напряженного состояния, задается исследователем для определения в явном виде геометрии рабочего инструментаK 0 - stress indicator, set by the researcher to determine the geometry of the working tool explicitly

При K0>0, т.е. в диапазоне значений до +0,5, перед корнем следует брать знак «+»; при K0<0 - знак «-», т.е. в диапазоне значений до -0,66.For K 0 > 0, i.e. in the range of values up to +0.5, the sign “+” should be taken before the root; when K 0 <0 - the sign "-", ie in the range of values up to -0.66.

Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для исследования пластичности металлов и сплавов путем деформирования при комнатной температуре заготовки диаметром 0,5-50 мм, содержит жесткое основание, на котором установлены неподвижный контейнер и выталкиватель, плавающую матрицу, размещенную внутри контейнера с возможностью перемещения вдоль его оси, и подвижный пуансон, расположенный в плавающей матрице с образованием между ними закрытой полости переменной высоты для деформирования заготовки радиальным выдавливанием, отличие согласно полезной модели состоит в том, что рабочее пространство неподвижного контейнера образовано жестким основанием и плавающей матрицей и заполнено сжатым воздухом с обеспечением удержания плавающей матрицы в исходном положении на начальной стадии процесса деформирования силой противодавления, регулируемой посредством системы управления с контрольно-измерительной аппаратурой, жесткое основание выполнено с фитингом и системой каналов для подачи сжатого воздуха в упомянутое рабочее пространство неподвижного контейнера, а плавающая матрица, подвижный пуансон и выталкиватель выполнены с возможностью их замены для создания на боковой поверхности заготовки различного напряженного состояния.The essence of the utility model lies in the fact that the device for studying the ductility of metals and alloys by deformation at room temperature of a workpiece with a diameter of 0.5-50 mm contains a rigid base on which a fixed container and an ejector, a floating matrix placed inside the container can be moved along its axis, and a movable punch located in a floating matrix with the formation between them of a closed cavity of variable height for deformation of the workpiece by radial extrusion, about According to the utility model, the working space consists in the fact that the working space of the fixed container is formed by a rigid base and a floating matrix and filled with compressed air to ensure that the floating matrix is held in its initial position at the initial stage of the deformation process by the back pressure force controlled by a control system with instrumentation, rigid the base is made with a fitting and a system of channels for supplying compressed air to said working space of a fixed container, and the floating matrix, the movable punch and the ejector are made with the possibility of their replacement to create various stress state on the side surface of the workpiece.

Также отличие еще состоит в том, что система управления выполнена с регулятором давления, предназначенным для регулирования силы противодавления, прикладываемой к плавающей матрице перед началом и в процессе деформирования заготовки, с учетом давления, соответствующего весу плавающей матрицы, и потерь сжатого воздуха через зазоры между матрицей и выталкивателем, и давления между плавающей матрицей и неподвижным контейнером.The difference also lies in the fact that the control system is made with a pressure regulator designed to regulate the back pressure applied to the floating die before and during the deformation of the workpiece, taking into account the pressure corresponding to the weight of the floating die and the loss of compressed air through the gaps between the die and ejector, and the pressure between the floating matrix and the stationary container.

Размеры закрытой полости определяются требуемым значением K0. Задаваясь значением K0 в диапазоне значений от -0,66 до +0,5, по формуле (1) определяются геометрические размеры плавающей матрицы (h0, ρ, ρ0) и выталкивателя (ρ0) (см. фиг.2). Причем, регулировка значения силы противодавления осуществляется за счет подключенной к устройству, системы управления с контрольно-измерительной аппаратурой, а сжатый воздух подается в рабочее пространство контейнера через фитинг и систему каналов, выполненных в жестком основании. Текущее положение матрицы, а соответственно и значение высоты (h), определяется значением давления деформируемого материала на формообразующей поверхности устройства и значением силы противодавления со стороны упругого элемента.The dimensions of the closed cavity are determined by the required value of K 0 . Given a value of K 0 in the range of values from -0.66 to +0.5, the geometric dimensions of the floating matrix (h 0 , ρ, ρ 0 ) and the ejector (ρ 0 ) are determined by formula (1) (see figure 2) . Moreover, the backpressure force is adjusted due to the control system connected with the device with instrumentation, and compressed air is supplied to the container’s working space through the fitting and the channel system made in a rigid base. The current position of the matrix, and accordingly the height value (h), is determined by the pressure value of the deformable material on the forming surface of the device and the value of the back pressure force from the side of the elastic element.

Задав перед проведением испытания значения (h0, ρ, ρ0, K0) по формуле (1) определяется значение высоты (h) закрытой полости, соответствующей высоте выдавливаемого утолщения. Причем значение (h) будет соответствовать строго определенному значению ПНС, т.к. показатель K0 является задаваемым параметром.After setting the values (h 0 , ρ, ρ 0 , K 0 ) before the test, the height (h) of the closed cavity corresponding to the height of the extruded thickening is determined by the formula (1). Moreover, the value (h) will correspond to a strictly defined value of the PNS, because the indicator K 0 is a given parameter.

Например, образец имеет до пластической деформации радиус ρ0=10 мм; после пластической деформации радиус утолщения на образце составляет ρ=15 мм; длина образца подвергаемая пластической деформации h0 = 26 мм. Требуется создать на боковой поверхности образца в месте формирования утолщения ПНС=+0,2. Тогда по формуле (1) значение h=19,63 мм. Далее, проводится деформация образца с целью выдавливания утолщения высотой h и определяется значение деформации на боковой поверхности выдавливаемого утолщения. Для расчета деформации возможно применение одного из известных в теории обработки металлов давлением методов. Зная деформацию на боковой поверхности и соответствующее ей значение ПНС, определяем одну точку диаграммы пластичности. Далее задаем значение ПНС +0,5 и вновь рассчитываем по формуле (1) значение h. Значению K0=+0,5 соответствует значение h=23,89 и т.д. Таким образом, задав как минимум три противоположных по знаку значения K0 из диапазона от -0,66 до +0,5, обеспечиваем построение по результатам исследований.For example, a sample has a radius ρ 0 = 10 mm before plastic deformation; after plastic deformation, the radius of thickening on the sample is ρ = 15 mm; the length of the sample subjected to plastic deformation h 0 = 26 mm It is required to create on the lateral surface of the sample at the site of the thickening formation PNS = + 0.2. Then, according to formula (1), the value of h = 19.63 mm. Further, the sample is deformed in order to extrude a thickening with a height h and the strain value on the lateral surface of the extruded thickening is determined. To calculate the strain, one of the methods known in the theory of metal forming can be used. Knowing the deformation on the lateral surface and the corresponding PNS value, we determine one point of the ductility diagram. Next, we set the PNS value of +0.5 and again calculate the value of h using formula (1). A value of K 0 = + 0.5 corresponds to a value of h = 23.89, etc. Thus, setting at least three opposite in sign values of K 0 from the range from -0.66 to +0.5, we ensure the construction according to the research results.

Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается:The technical result achieved by the implementation of the utility model is:

- в создании универсального устройства для исследования пластичности металлов и сплавов;- in creating a universal device for studying the ductility of metals and alloys;

- в возможности построения диаграммы пластичности с применением результатов исследований проведенных с помощью данного устройства, содержащего несколько комплектов рабочего инструмента, а именно: пуансонов, плавающих матриц и выталкивателей, имеющих различные размеры формообразующей поверхности (h0, ρ, ρ0) и соответствующие различным значениям K0.- the possibility of constructing a plasticity diagram using the results of studies carried out using this device containing several sets of working tools, namely: punches, floating dies and ejectors having different sizes of the forming surface (h 0 , ρ, ρ 0 ) and corresponding to different values K 0 .

Дополнительным техническим результатом является:An additional technical result is:

- возможность изменения геометрии формообразующей поверхности подвижной матрицы;- the ability to change the geometry of the forming surface of the movable matrix;

- достижение на протяжении всего процесса деформации постоянного ПНС на наружной боковой поверхности утолщения;- achievement throughout the entire process of deformation of a constant PNS on the outer lateral surface of the thickening;

- возможность получения значений ПНС в диапазоне от -0,66 до +0,5.- the ability to obtain PNS values in the range from -0.66 to +0.5.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве, содержащем верхний подвижный пуансон, неподвижный контейнер, установленный на неподвижном основании и охватывающий подвижную матрицу, имеется упругий элемент в виде сжатого воздуха. В случае применения сжатого воздуха в неподвижном основании выполняются каналы для подачи сжатого воздуха в рабочее пространство между матрицей и основанием. Давление сжатого воздуха может быть постоянным либо переменным. Изменение давления воздуха вызывает изменение силы противодавления и, соответственно, положение плавающей матрицы.The specified technical result is achieved due to the fact that in the device containing the upper movable punch, a stationary container mounted on a fixed base and covering the movable matrix, there is an elastic element in the form of compressed air. In the case of using compressed air in a fixed base, channels for supplying compressed air to the working space between the matrix and the base are made. Compressed air pressure can be constant or variable. A change in air pressure causes a change in the backpressure force and, accordingly, the position of the floating matrix.

Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображено:The inventive utility model is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - представлен в разрезе предлагаемый штамп в исходном положении, где упругий элемент - сжатый воздух;figure 1 - presents in the context of the proposed stamp in the initial position, where the elastic element is compressed air;

на фиг.2 - геометрические размеры формообразующей поверхности плавающей матрицы;figure 2 - geometric dimensions of the forming surface of the floating matrix;

на фиг.3 - принципиальная схема управления штампом: упругий элемент - сжатый воздух.figure 3 is a schematic diagram of the control stamp: the elastic element is compressed air.

Устройство состоит из неподвижного контейнера 1, опирающегося на жесткое основание 3, внутри контейнера 1 размещена подвижная (плавающая) матрица 2, которая перемещается вдоль оси контейнера 1 и удержание матрицы 2 в верхнем (исходном) положении осуществляется за счет упругого элемента 4, расположенного между жестким основанием 3 и матрицей 2, при этом в матрице 2 установлен пуансон 5, воздействующий на заготовку 7, расположенную на неподвижном выталкивателе 6, который опирается на жесткое основание 3The device consists of a fixed container 1, supported by a rigid base 3, a movable (floating) matrix 2 is placed inside the container 1, which moves along the axis of the container 1 and the matrix 2 is held in the upper (initial) position due to the elastic element 4 located between the rigid base 3 and matrix 2, while in the matrix 2 is installed a punch 5, acting on the workpiece 7, located on a stationary ejector 6, which rests on a rigid base 3

В жестком основании 3 выполнена система каналов, заканчивающаяся фитингом 8, через который сжатый воздух, используемый в качестве упругого элемента, попадают в рабочее пространство контейнера 1, расположенное между жестким основанием 3 и матрицей 2. Для предотвращения утечек сжатого воздуха из рабочего пространства устройства, на матрице 2 и в жестком основании 3 предусмотрены уплотнительные элементы 9.In the rigid base 3, a channel system is made, ending in fitting 8, through which compressed air used as an elastic element enters the working space of container 1 located between the rigid base 3 and matrix 2. To prevent leakage of compressed air from the working space of the device, the matrix 2 and in the rigid base 3 are provided with sealing elements 9.

При проектировании устройства должно быть учтено, что для удержания матрицы в исходном положении на начальной стадии процесса деформирования заготовки должно быть достаточно давление воздуха.When designing the device, it should be taken into account that air pressure should be sufficient to hold the matrix in its initial position at the initial stage of the workpiece deformation process.

В системе привода устройства (пневматический привод - фиг.3) установлен шаровой кран 10, регулятор давления 11, контрольно-измерительная аппаратура - манометры 12, обратный клапан 13, обеспечивающий односторонний подвод сжатого воздуха к жесткому основанию 3 через фитинг 8 (фиг.1) и предохранительный клапан 14.In the drive system of the device (pneumatic actuator - figure 3) there is a ball valve 10, a pressure regulator 11, instrumentation - pressure gauges 12, a check valve 13 that provides a one-way supply of compressed air to a rigid base 3 through fitting 8 (figure 1) and safety valve 14.

Регулятор давления 11, установленный на входной магистрали, ведущей к устройству, должен быть отрегулирован на давление, соответствующее весу матрицы с учетом потерь воздуха через зазоры; предохранительный клапан 14, установленный в выходной магистрали, должен быть отрегулирован на избыточное давление, создаваемое под плавающей матрицей 2 во время рабочего хода пуансона 4.The pressure regulator 11 installed on the input line leading to the device must be adjusted to a pressure corresponding to the weight of the matrix, taking into account air losses through the gaps; the safety valve 14 installed in the output line must be adjusted to the excess pressure created under the floating matrix 2 during the working stroke of the punch 4.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Через систему каналов от фитинга 8 в жестком основании 3 подается сжатый воздух в рабочее пространство контейнера 1, благодаря чему матрица 2 удерживается в рабочем положении. В рабочее пространство матрицы 2 помещается заготовка 7, которая деформируется пуансоном 5 до определенной высоты (h), задавая желаемый ПНС, геометрия деталей рабочего инструмента - матрицы 2 - определяется по формуле (1).Through the channel system from the fitting 8 in the rigid base 3, compressed air is supplied to the working space of the container 1, due to which the matrix 2 is held in working position. In the working space of the matrix 2 is placed a workpiece 7, which is deformed by the punch 5 to a certain height (h), setting the desired PNS, the geometry of the details of the working tool - matrix 2 - is determined by the formula (1).

Claims (2)

1. Устройство для исследования пластичности металлов и сплавов путем деформирования при комнатной температуре заготовки диаметром 0,5-50 мм, содержащее жесткое основание, на котором установлены неподвижный контейнер и выталкиватель, плавающую матрицу, размещенную внутри контейнера с возможностью перемещения вдоль его оси, и подвижный пуансон, расположенный в плавающей матрице с образованием между ними закрытой полости переменной высоты для деформирования заготовки радиальным выдавливанием, отличающееся тем, что рабочее пространство неподвижного контейнера образовано жестким основанием и плавающей матрицей и заполнено сжатым воздухом с обеспечением удержания плавающей матрицы в исходном положении на начальной стадии процесса деформирования силой противодавления, регулируемой посредством системы управления с контрольно-измерительной аппаратурой, при этом жесткое основание выполнено с фитингом и системой каналов для подачи сжатого воздуха в упомянутое рабочее пространство неподвижного контейнера, а плавающая матрица, подвижный пуансон и выталкиватель выполнены с возможностью их замены для создания на боковой поверхности заготовки различного напряженного состояния.1. A device for studying the ductility of metals and alloys by deformation at room temperature of a workpiece with a diameter of 0.5-50 mm, containing a rigid base on which a fixed container and an ejector are installed, a floating matrix placed inside the container with the possibility of movement along its axis, and movable a punch located in a floating matrix with the formation between them of a closed cavity of variable height for deformation of the workpiece by radial extrusion, characterized in that the working space is the movable container is formed by a rigid base and a floating matrix and filled with compressed air to ensure that the floating matrix is held in its initial position at the initial stage of the deformation process by a backpressure force controlled by a control system with instrumentation, while the rigid base is made with a fitting and a system of channels for feeding compressed air into the aforementioned working space of the fixed container, and the floating matrix, the movable punch and the ejector with the possibility of creating a replacement for the side surface of the preform of different stress state. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система управления выполнена с регулятором давления, предназначенным для регулирования силы противодавления, прикладываемой к плавающей матрице перед началом и в процессе деформирования заготовки, с учетом давления, соответствующего весу плавающей матрицы, и потерь сжатого воздуха через зазоры между матрицей и выталкивателем, и давления между плавающей матрицей и неподвижным контейнером.
Figure 00000001
2. The device according to claim 1, characterized in that the control system is made with a pressure regulator designed to regulate the back pressure applied to the floating matrix before and during the deformation of the workpiece, taking into account the pressure corresponding to the weight of the floating matrix and compressed air losses through the gaps between the matrix and the ejector, and the pressure between the floating matrix and the stationary container.
Figure 00000001
RU2013154336/02U 2013-12-09 2013-12-09 DEVICE FOR RESEARCH OF PLASTICITY OF METALS AND ALLOYS RU145529U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154336/02U RU145529U1 (en) 2013-12-09 2013-12-09 DEVICE FOR RESEARCH OF PLASTICITY OF METALS AND ALLOYS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154336/02U RU145529U1 (en) 2013-12-09 2013-12-09 DEVICE FOR RESEARCH OF PLASTICITY OF METALS AND ALLOYS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU145529U1 true RU145529U1 (en) 2014-09-20

Family

ID=51582801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013154336/02U RU145529U1 (en) 2013-12-09 2013-12-09 DEVICE FOR RESEARCH OF PLASTICITY OF METALS AND ALLOYS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU145529U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105290291A (en) * 2015-11-03 2016-02-03 江苏龙城精锻有限公司 Closed pre-forging molding die for special-shaped oil spray device body workblank and process of closed pre-forging molding die

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105290291A (en) * 2015-11-03 2016-02-03 江苏龙城精锻有限公司 Closed pre-forging molding die for special-shaped oil spray device body workblank and process of closed pre-forging molding die
CN105290291B (en) * 2015-11-03 2017-09-19 江苏龙城精锻有限公司 The enclosed blocking shaping dies and its technique of a kind of special-shaped oil injector body blank

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103884608B (en) A kind of rock structural face shear and method
CN110976587B (en) Forming method and device for continuous multi-wave pipe fitting with ultra-large section difference
KR20130068292A (en) Tester for obtaining forming limit diagram
CN111001700B (en) 3D hydraulic forming method for special-shaped sealing ring of aero-engine
Alves et al. Cold forging of gears: experimental and theoretical investigation
CN103323391B (en) Double-acting type friction coefficient testing device and method
RU145529U1 (en) DEVICE FOR RESEARCH OF PLASTICITY OF METALS AND ALLOYS
CN109396266B (en) Pre-forging deep bending die
Tekkaya Metal forming
Hashemi et al. Forming limit diagram of aluminum AA6063 tubes at high temperatures by bulge tests
CN205786139U (en) A kind of obtain the assay device of forming limit diagram under the conditions of complex loading
CN104588440A (en) Device and method for testing non-uniform pressure field of viscous medium during pressure forming
CN103143611A (en) Testing device and method of friction influence in plate hydraulic forming
CN104239644A (en) Researching method for hydraulic forming technical parameters of titanium T-shaped pipe
CN103192016A (en) Cold precision forming device for asymmetric large-diameter spur gears
Nikhare Tube buckling: an advantage to tube shaping
CN101912890A (en) Method for establishing constitutive relation model of material during extrusion deformation of pipe
CN105903874A (en) Forging deformation work compensation control method for quick forging hydropress
RU98957U1 (en) STAMP FOR MANUFACTURING ROD PRODUCTS WITH THICKNESS
Shah et al. Cold and Warm Hydroforming of AA754‐O Sheet: FE Simulations and Experiments
CN107442653A (en) A kind of multistation fine blanking die and its instant bascule of unbalance loading
RU2542179C1 (en) Combined pipe end upsetting method
Salman et al. Study the Effect of Forming Media on the Hydroforming Process for Copper Tube
CN111761015B (en) Necking-burnishing optimized composite device and process for titanium alloy bushing
León Anaya et al. Numerical analysis in a beverage can utilizing tube hydroforming process

Legal Events

Date Code Title Description
PD1K Correction of name of utility model owner
PC12 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models

Effective date: 20170427

MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191210