SU1392446A1 - Способ дл испытани штамповых материалов на износ и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к испытанию штамповых материалов на износ . Цель - повьшение достоверности исследуемых параметров. Воздействие образца на контробразец (К) производ т усилием, не превышающим по величине предела текучести материала К, и производ т измерение величины электрического сопротивлени  контакта. После разгрузки К воздействие повтор ют до достижени  электрического сопротивлени  контакта посто нной величины . Последний цикл повтор ют до по влени  продуктов износа образца. Дополнительно производ т комбинированное движение К в виде его поступательного перемещени  к образцу с приложением к нему колебательного движени  с частотой, равной частоте отклонени  электрического сопротивлени  контакта. Устройство дл  испытани  выполнено в виде ма тникового механизма с пазом под К. Высота паза обеспечивает контактирование образцов и К. Степень износа образца из штам- пового материала определ ют путем замера величины электрического сопротивлени  контакта образца и К, повтор   контакт и внедрение до по влени  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

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано дл  лабораторных испытани штамповых и других материалов, работающих в услови х циклических силовы и тепловых нагрузок.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности и качества испытани .

На фиг. 1 представлено устройство дл  осуществдени  предлагаемого способа , общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство на стадии первого цикла испытани  крайнее положение; на фиг. 4 - то же диаметральное положение; на фиг. 5 - стади  внедрени  образца в контробразец; на фиг. 6 - то же, на этапе приложени  колебательного движен и  к контробразцу.

Устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа (фиг. 1) состоит из ма тникового механизма 1, в котором выполнены паз 2 под контробразец размером t и посадочные гнезда 3 под испытуемые образцы. Колебательное движение образц у и степень его внедрени  задают через эксцентриковое устройство 4. Поступательное перемещение и колебательное движение контробразца осуществл ет захватньй механизм 5. Нагрев образцов провод т путем пропускани  электрического тока от трансформатора 6 через контробразец . Стабильность результатов износа обеспечиваетс  за счет одновременного испытани  нескольких образцов , услови  трени  (скорость скольжени , температура и величина удельной нагрузки) которых идентичны в заданном отрезке времени.

Способ осуществл ют следующим образом .

При небольших смещени х металла- поковки 0,02 первоначально измер ют величину электрического сопротивлени  контакта при обеспечении контакта под воздействием образца 7 на контробразец 8 с максимальным усилием , равным сумме собственного веса образца и половины веса ма тникового механизма.

Далее, .отвод  ма тник на исходную позицию и возвраща  его, создают рузку и внедрение испытуемого образ ца 7 в контробразец 8 до тех пор, пока переходное сопротивление не достигнет посто нной величины, после че

наг

10

20

25

ке ний овых

шеаво оие ти , же, - к

ед оец од детрауа еььб- о опи 7 сиоую з осче30

35

40

45

50

аг- 55

го прекращают внедрение образца в контробразец. Это условие обеспечивает получение посто нной фактической площади контакта между образцом и контробразцом, позвол ет имитировать преобладание адгезионно-механического вида износа, наблюдаемое в реальных услови х щтамповки между поковкой и инструментом, и повышает стабильность результатов испытани .

После первого цикла испытани  (фиг. 3 и 4) и возвращени  ма тникового механизма в нейтральное положение (фиг. 1) захватный механизм 5 перемещает контробразец 8 поступательно по направлению стрелки Б и цикл испытани  повтор етс  на новой поверхности контакта.

При больших смещени х металла поковки , 0,02 осуществл ют одновременно внедрение образца 7 в - контробразец 8 и поступательное перемещение контробразца в направлении стрелки Б, увеличива  контактный путь трени . Однако в процессе такого трени  образца 7 перед ним образуетс  нарастающа  волна металла контробразца 8. В результате про«сходит отклонение усили  трени  от начального значени  и по вл ютс  неточности показаний величины износа образцов. По- задают колебательное движение контробразцу по стрелке В в момент отклонени  усили  трени  от начально го значени  и совершают деформирование волны металла, устран   отклонение от начального значени  усили  трени .

Пример. Испытывали образцы из штампового материала 4 5В2ФС ф 10 мм и длиной 20 мй и контробразец из никелевого сплава ЭЙ 929 размером 25 25x500 мм. Размер паза ма тника мм.

Перед началом испытани  провели замер величины переходного электрического сопротивлени  при статическом воздействии образца на контробразец на установке ИМАШ 20-75.

Измерение проводили одновременно при контакте двух образцов с, контробразцом и наклоне ма тника по часовой стрелке Г (фиг. 3), затем двух других образцов при наклоне ма тника против часовой стрелки Д.

Усилие воздействи  образцов на : контробразец в начальный период составл ло 2 кг 800 г и складывалось из

собственного веса образцов и половины веса ма тника (2 кг 780 г). Указанное усилие воздействи  позволило сблизить контактируемые тела, не вызыва  деформации микронеровностей и схватывани  поверхностей. При этом величина переходного электрического сопротивлени  составила 0,95 см. При динамическом внедрении со скоростью 0,3 м/с (скорость близка к эксплуатационной при штамповке на кривошипном прессе) также определ ли изменение переходного сопротивлени  контакта. При достижении переходного сопротивлени  контакта посто нной величины, равной 0,01 Ом, прекращали внедрение . Это позволило иметь посто нную величину фактической площади контакта (70 мм при контурной площади 100 мм) и стабильность результатов эксперимента при небольших смещени х металла поковки относительно гравюры штампа (отклонение весового износа образцов составило не более 0,005 ч).

Испытание проводили при нагреве контробразца до 1180°С путем пропускани  через него электрического тока

от источника питани  (фиг. 1).

f

Испытывали подобные описанным выше образцы и контробразцы. Температура нагрева контробразца . Удельна  нагрузка 20 кг/мм. В начале поступательного движени  образца по контробразцу удельное усилие трени  составл ло 11 кг/мм, по мере образовани  волны металла перед образцом и отклонени  удельного усили  трени  до 16-17 кг/мм осуществл ли захватным механизмом колебательное движени контробразца до восстановлени  первоначального удельного усили  трени , т.е. 11 кг/мм. Это позволило получить стабильные результаты на износ и повысить их достоверность (отклонени  по результатам износа при одних и тех же услови х испытани  составило не более 0,005 г/мм -ч).

5

0

5

0

5

0

5

Claims (3)

1.Способ дл  испытани  штамповых материалов на износ, заключающийс  в циклическом силовом воздействии образца из штампового материала на контробразец из материала поковки и определении условий трени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности исследуемых параметров, воздействие образца на контробразец производ т усилием, не превьпиающим по величине предел текучести материала контробразца, и производ т измерение величины электрического сопротивлени  контакта, затем после разгрузки контробразца воздействие повтор ют до достижени  электрического сопротивлени  контакта посто нной величины, после чего последний цикл повтор ют до по влени  продуктов износа образца.

2.Способ по п. 1,-отличающий с   тем, что дополнительно производ т комбинированное движение контробразца в виде его поступательного перемещени  к образцу с приложением к нему колебательного движени  в направлении внедрени  образца

с частотой, равной частоте отклонени  электрического сопротивлени  контакта , повтор   колебательное движение до по влени  продуктов износа образца.

3.Устройство дл  испытани  щтам- повых материалов на износ, содержащее приводной ма тниковый механизм, захватный элемент дл  креплени  контробразца, а также узел креплени  образцов с посадочными гнездами, отличающе е с  тем, что в ма тниковом механизме выполнен сквозной паз под контробразец, при этом стенки ма тникового механизма, ограничивающие его по высоте, наход тс  на уровн х поверхностей, ограничивающих посадочные гнезда, а последние размещены симметрично относительно осей симметрии указанного паза.

0

Фиг.1

0t/8.J

Фиг. if

Фиг. 6