ШТАМП ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СМАЗОК

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для определения эффективности технологических смазок при пластической деформации металла.
Известно устройство, содержащее плоские осадочные вставки, открытый штамп для выдавливания, верхний боек которого выполнен в виде плоского пуансона диаметром не более диаметра контейнерной части матрицы, матрицу с контейнерной частью в виде цилиндра и центральное отверстие в виде конуса. (Володин И.М. Моделирование процессов горячей объемной штамповки [Текст]: Монография/ И.М.Володин. - М.: Машиностроение-1. - 2006. с.104-106. рис.2.18)
Устройство предназначено для исследования смазок об эффективности которых судят по длине выдавливаемого отростка. Чем длиннее отросток, тем лучше смазка.
Устройство чувствительно к наладке ползуна пресса, поэтому необходимо особо тщательно настраивать первую операцию осадки. Излишне осаженная заготовка не входит в штамп для выдавливания, а недостаточно осаженная несимметрично базируется, что снижает точность исследования.
От наладки пресса зависит и длина выдавливаемого отростка, поэтому эксперименты следует проводить с одной наладки. Сопоставление результатов полученных в разное время так же затруднительно.
Полученные на устройстве результаты показали его недостаточную чувствительность к фактору трения (смазкам). Коэффициент детерминации составил 0.56, т.е. полученные результаты только на 56% обусловлены фактором трения.(стр.113)
Поставлена задача повышения чувствительности устройства к фактору трения.
Для повышения чувствительности устройства, включающем осадочные вставки, открытый штамп для выдавливания, верхняя часть которого выполнена в виде плоского пуансона диаметром не более диаметра контейнерной части матрицы, матрицу, предусмотрены следующие конструктивные отличия: осадочные вставки выполнены в виде двух усеченных полусфер, верхняя часть штампа для выдавливания имеет кольцевые контактные выступы, а контейнерная часть матрицы выполнена в виде цилиндра переходящего в конус.
Осадка на вставках выполненных в виде двух усеченных (чтобы не было смыкания осадочных вставок) полусфер снимает проблему базирования осаженной заготовки. Получаемый после осадки шар легко базируется точно по центру матрицы штампа для выдавливания.
Выполнение большей части боковой поверхности штампа для выдавливания наклонной (в виде конуса) обеспечивает скатывание шара и его автоматическое центрирование строго по оси отверстия даже при нецентральной установке.
Выдавливание отростка из осаженной в шар заготовки более благоприятно, чем выдавливание из осаженной на бочку. Шар имеет почти круглую в диаметральном сечении форму и момент вытеснения металла в облой наступает позже. Можно считать, что осаженная на шар заготовка имеет «естественную» круглую фаску.
Выполнение контейнерной части матрицы в виде цилиндра переходящего в конус позволяет вывести очаг деформации на контактную поверхность, на которую наносится смазка и тем самым повысить зависимость длины выдавливаемого отростка или высоту образца после выдавливания от вида смазки.
Длина выдавливаемого отростка зависит от наладки пресса. Наличие кольцевых контактных выступов позволяет проводить деформацию до соприкосновения верхней и нижней вставок штампа для выдавливания и тем самым исключить влияние наладки пресса.
На фигуре изображена принципиальная схема устройства. Двойной штриховкой обозначен образец в конце деформации, а пунктиром его конфигурация в начале процесса деформации.
Устройство содержит верхнюю осадочную вставку 1, нижнюю осадочную вставку 2, верхнюю вставку штампа для выдавливания 3 с кольцевыми контактными выступами 3а и матрицу 4.
Устройство работает следующим образом. Устройство закрепляют на прессе: верхнюю часть крепят к ползуну, а нижнюю к столу. Цилиндрический образец 5 устанавливают на нижнюю осадочную вставку 2 и производят деформацию верхней осадочной вставкой 1. В результате получается шар, который устанавливают в матрицу 4 и производят деформацию верхней частью штампа для выдавливания 3 до соприкосновения кольцевыми контактными выступами 3а с матрицей 4. Затем извлекают образец для замера длины отростка l или высоты его h. В отличие от прототипа удобнее измерять высоту образца без учета облоя.
Технический результат заключается в повышении точности и чувствительности устройства к фактору трения за счет увеличения контактной поверхности по которой происходит скольжение металла относительно матрицы.