202648. lajstromszámú szabadalom • Képlékeny alakító eljárás és szerszám
5 HU 202 648 B 6 a sajtolt keresztmetszetben, de ugyanakkor haladja meg a szilárdság 70%-áL Egyenlettel kifejezve: 0,7 Fm < Fe < Fm (2) ahol Fm az 1 mérőelem b deformálódó zónájának pillanatnyi szilárdsága, amely az Fm = kf-BH (3) képlettel számítható. A 4. ábrán látható H méret az 1 mérőelem b deformálódó zónájának magassága, B pedig a szélessége. A képlékeny alakítás elméletéből ismert, hogy a redukált alakváltozás X = In (Hq/H) (4) az 1 mérőelem b deformálódó zónájának pillanatnyi hossza, L pedig az L = Lo (1 + X) (5) képlettel számítható. Ezeket a képleteket felhasználva egy reális, B = 6 mm szélességű, Ho = 1,5 mm vastagságú lemezből gyártott 1 mérőelem, melynek b deformálódó zónája H = 0,18 mm vastag és kiinduló hossza L0 = = 3,6 mm, olyan Fe előfeszítő erőt igényel, mely a sajtolás kezdetén 5000 N értékű, az L = 7,3 mm alakváltozott hossz esetén pedig 1200 N nagyságú. Ennek megfelelően a 4. ábrán látható 16, 17 rugók karakterisztikáját, valamint előfeszítését úgy kell megválasztani, hogy a rugó működő szakaszán a kezdeti előfeszítő erő 5000 N legyen, mely a tágulás során 1200 N-ra csökkenjen le. (A bonyolult számításokat célszerű számítógéppel végezni.) Az 1 mérőelem b deformálódó zónájának képlékeny alakításához szükséges F sajtoló erő (3. ábra) a következő módon határozható meg: F = B ■ L0 • p (6) ahol p-ék'(,tfig> m Teljes tapadást feltételezve (jj. = 0,57) a maximális p nyomás 24.700 MPa-ra adódna, amely már meghaladná a keményfém 15.000 MPa teherbírását. Ezért a találmány szerinti szerszámba behelyezett 1 mérőelem alapanyagot gondosan kenni kell a súrlódási tényező csökkentése érdekében. A fenti képletből adódik, hogy |i = 0,04.. .0,05 értékű súrlódási tényező ad olyan kielégítő eredményt, melynél a maximális alakító nyomás kisebb a kemény fém teherbírásánál. Kísérleteink során alkalmazott teflon fólia kenéssel a korábbi Ho, Lo méretekkel jellemzett 1 mérőelem b deformálódó zónáját F = 94 kN erővel sikerült kiasjtolni, mely 4.351 MPa átlagos nyomást eredményezett, tehát ilyen feltételek mellett a sajtolás végrehajtható. Az ismertetett összefüggésekkel a találmány szerinti szerszám geometriai méretei, valamint a szükséges előfeszítő és sajtoló erő számítható. Az előfeszítő erő nagyságára vonatkozó feltételi egyenlet betartása biztosítja azt, hogy a képlékeny alakítással előállított mérődéin a gyártás során kiváló minőségben elkészíthető. A találmány szerinti szerszámmal a gyártás menete a következő (4. ábra):- A szerszámot nyitjuk úgy, hogy a 10 felső zömítő bélyeg kb. 50 mm-re eltávolodjon all alsó zömítő bélyegtől.- Kiemeljük a 12, 13, 14, 15 befogó pofákból, 16, 17 rugókból, 18,19 előfeszítő csavarokból és 20,21 rögzítő csavarokból álló rugós keretet a szerszámból.- Az 1 mérőelem előgyártmányt behelyezzük a 12, 13 ill. 14, 15 pofák közé, ekkor a 20, 21 rögzítő csavarok lazák.- A 18, 19 előfeszítő csavarokkal előfeszítjük a 16, 17 rugókat úgy, hogy az előfeszítő erő nagysága a (2) képletből számítottal egyezzen meg (a példa szerint 5.000 N.)- Rögzítjük a 20, 21 rögzítő csavarokat, melyek a 12, 13 ill. 14, 15. pofák közvetítésével megfogják az 1 mérőelem előgyártmányt.- Oldjuk a 18, 19 szorító csavarokat, hogy az előfeszítő erő az 1 mérőelem előgyártmányt terhelje.- Az egész összeszerelt egységet behelyezzük a szerszámba, a 10 felső és 11 alsó zömítő bélyegek közé, azok hossztengelyére merőlegesen.- A 10 felső zömítő bélyegre F erőt gyakorolva sajtológépen az 1 mérőelem képlékeny alakítását elvégezzük.- A szerszámot nyitjuk, és az elkészült 1 mérőclemet kiszereljük. A találmány szerinti eljárással gyártott 1 mérőelem előnyei összefoglalóan a következők: a képlékeny alakítással létrehozott b deformálódó zóna szilárdsági és kifáradási tulajdonságai kiválóak, alkalmazásával egzakt mérőelem befogás, ezáltal minimális hiszterézis érhető el. A nagy szilárdság következtében növelhető az érzékenység, amely a jelfeldolgozás pontosságát növeli. A szerszám felépítése egyszerű, maga a gyártás nagy termelékenységű, ezáltal kis költségű. Az így kialakított alkatrész erő-, nyomaték-, elmozdulás- és gyorsulásérzékelőkben mérőelemként, valamint rugalmas egyenesbevezetőként és csuklóként egyaránt felhasználható. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Képlékeny alakító elárás nyúlásmérő bélyeges jelátalakítók mérőelemének előállítására, azzal jellemezve, hogy az egy egyenesben elhelyezett befogó (a), deformálódó (b) és mozgó (c) zónával rendelkező mérőelem (1) deformálódó zónájának (b) méretre alakítását a befogó (a) és mozgó (c) zóna keresztmetszetével azonos téglalap keresztmetszetű, prizmatikus lemez előgyártmányból kombinált képlékeny hidegalakítással, nevezetesen párhuzamos lapok közötti zömítéssel és tengelyirányú nyújtással végezzük, melynek során az egymással szemben lévő hasáb alakú felső zömítő bélyeg (10) és alső zömítő bélyeg (11) közé a bélyegek hossztengelyére merőlegesen helyezzük el a lemez előgyártmányt egy folyamatosan csökkenő tengelyirányú előfeszítő erőt biztosító rugós keretbe befogva, majd a zömítő bélyegeket sajtológéppel terhelve a deformálódó zónát méretre sajtoljuk úgy, hogy a deformálódó zóna (b) vastagsága legfeljebb tizedrésze legyen a befogó (a) és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
