JPS6239311Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、圧縮破壊試験装置に係り、特に、プ
レスの剪断刃等の刃先強度（破壊荷重や歪みエネ
ルギー）を評価する圧縮破壊試験装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、最適な治工具類を設計、製作する上
で、用いる材料の耐摩耗性や引張り強度、シヤル
ピー値、降伏点等の材料特性を事前に把握してお
くことが大切である。

従来は、試料の略中央上に鋼球を載せ、それに
荷重をかけて、圧痕等から硬度等を算出する装置
があつたが、プレス金型等に見られる剪断刃の刃
先強度（破壊荷重や歪みエネルギー）を事前に評
価できる簡便な試験装置は無かつた。

［考案が解決しようとする問題点］ そのために、荷重と歪み量との関係や破壊荷重
の正確なデータが得られず、 (1) 材料（鋼種）の選択に客観性がない。

(2) 刃先の強度を定量的データで表現できない。

(3) 使用材料の品質（寿命、コスト等）の過不足
判断ができない。

(4) 熱処理品質（硬さ、焼入れ深さ等）および方
法の良否が判断できない。

等の種々の問題があつた。

本考案の目的は、荷重と歪み量との関係や破壊
荷重の正確なデータが得られ、剪断刃等の刃先強
度を容易に評価でき、客観性のあるデータで鋼種
の選択が可能となり、材料の品質グレードの過不
足をなくし、併せて熱処理品質および方法の良否
も判断できる圧縮破壊試験装置を提供することで
ある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、上記目的を達成するために、圧縮荷
重を発生させる装置とともに用いられ試験試料が
圧縮破壊するまで圧縮荷重を試料に印加する圧縮
破壊試験装置として、試料を保持し少なくとも水
平方向の動きを規制する保持部を有する本体と、
本体に取り付けられ試料を上方から押圧し少なく
とも上下方向の動きを規制する試料固定部材と、
本体に取り付けられ試験時に試料の端部から圧縮
荷重印加用鋼球までの距離を決める位置決め部材
とを備えた圧縮破壊試験装置を提案するものであ
る。

［作用］ 本考案では、試料端部から鋼球までの距離が常
に正確に決められ、荷重と歪み量との関係や破壊
荷重の正確なデータが得られるので、 (1) 材料（鋼種）の客観的選択が可能となる。

(2) 刃先の強度を定量的データで表現できる。

(3) 使用材料の品質（寿命、コスト等）の過不足
判断が可能となる。

(4) 熱処理品質（硬さ、焼入れ深さ等）および方
法の良否が判断できる。

ようになる。

［実施例］ 次に、図面を参照して、本考案の一実施例を説
明する。

第１図は本考案による圧縮破壊試験装置の一実
施例を示す平面図、第２図はその−線に沿つ
た側断面図である。これらの図においては、１
は、後述の第３図に示す試料２を保持する保持部
１ａを有する本体である。本体１の上面１ｂに
は、その位置決め面４ａにより鋼球３の位置を正
確に決める鋼球位置決め部材４が、ボルト５で固
定されている。鋼球位置決め部材４の両側では、
試料２を上方から押圧し少なくとも上下方向の動
きを規制する試料固定部材６が、ボルト７で本体
１の上面１ｂに固定されている。また、試料２の
幅Ｘ（第３図）が、本体１の保持部１ａの幅より
も狭いときは、取り替え可能なスペーサ８を保持
部１ａの側面１ｃに挟むようにしてある。

このように構成した圧縮破壊試験装置の使い方
を述べる。まず、第３図に示すごとく、試料２を
本体１の保持部１ａ内に、その上面１ｄおよび底
面１ｅに密接するように設定する。次に、試料２
の幅Ｘが保持部１ａの幅よりも狭いときは、厚み
Ｙのスペーサ８を、試料２と保持部１ａの側面１
ｃの間に挟み、試料固定部材６を本体１と試料２
とにまたがらせて、ボルト７で本体１に固定す
る。

その結果、試料２は、保持部１ａ（およびスペ
ーサ８）により、主に図では左右方向の動きを規
制され、試料固定部材６により、主に上下方向の
動きを規制されることになる。また、試料固定部
材６は、鋼球３が試料２の左端部側を押圧したと
きに、回動力により右端部側が浮き上がるのを防
止する役目を果たす。

次に、鋼球位置決め部材４をボルト５により固
定し、位置決め面４ａに鋼球を密接させて置く。
そうすると、試料２の端面からの距離Ｚを、常に
正確に設定できる。なお、距離Ｚは、試験の目的
に合わせて、種々の値に設定できることは、言う
までもない。

このように準備した試験装置、試料２、鋼球３
を、既知の万能試験機のテーブル９上に載せる。
このとき、万能試験機の支柱１０が鋼球３のほぼ
中心上に来るように、テーブル９上で試験装置を
位置決めする。

ここで、万能試験機を起動してテーブル９を矢
印Ａ方向に上昇させ、支柱１０の面１０ａを鋼球
３に当接させて、万能試験機の荷重が鋼球３を介
して、試料２の刃先にかかかるようにする。試料
２の刃先に荷重がかかり始めると、万能試験機の
荷重計が作動し始め、置針が連動して動く。

なお、本試験装置は、衝撃破壊を目的としたも
のではなく、圧縮破壊を狙つてるため、テーブル
９の上昇速度すなわち試料２への荷重速度は、通
常0.1〜1.0mm／sec程度の任意の速度を選択すれ
ばよい。

試料２に対する荷重が大きくなるにつれ、万能
試験機に装着されているチヤート紙に、第６図に
示すような、荷重一歪み線図が描かれる。試料２
の耐えうる荷重が限界に達したとき、第４図に示
すごとく、試料２の端部（ここでは刃先）が破壊
し、鋼球３が矢印Ｂ方向に逃げる。試料２が破壊
したことを確認したら、万能試験機の作動を停止
させ、テーブル９を元の位置まで下げる。このよ
うな試験操作を終えて、荷重計の置針およびチヤ
ート紙の荷重−歪み線図を読み取れば、試料２の
圧縮破壊値と歪みエネルギーの大きさを計測でき
る。

第５図は、試験の結果、試料２に生じた圧縮破
壊の圧痕２ａを示している。

第６図は、試料２の荷重−歪み線図の一例であ
る。図において、Ａ点はスタート点、Ｂ点は最大
荷重点、Ｃ点は破壊点を示す。真の歪みエネルギ
ーを得るには、荷重−歪み線図のＡ−Ｂ−Ｄを求
めなければならないが、便宜上、斜線で示す三角
形Ａ−Ｂ−Ｄで代用しても、実用的に殆ど支障が
ない。この第６図では、破壊荷重が大きいほど、
また歪みエネルギーすなわち三角形Ａ−Ｂ−Ｄの
面積が大きいほど試料強度が高い（壊れにくい）
ことを示している。

本実施例では、位置決め部材４の位置決め面４
ａが、試料端部からの距離Ｚを常に正確に保つの
で、各試料に対し荷重印加点が一定となり、得ら
れるデータが定量的である。

［考案の効果］ 本考案によれば、各種試料の端部からの鋼球の
位置が常に正確に決められ、荷重と歪み量との関
係や破壊荷重の正確なデータが得られるので、 (1) 材料（鋼種）の客観的選択が可能となる。

(2) 刃先の強度を定量的データで表現できる。

(3) 使用材料の品質（寿命、コスト等）の過不足
判断が可能となる。

(4) 熱処理品質（硬さ、焼入れ深さ等）および方
法の良否が判断できる。

ようになり、従来の勘や経験に頼る方式の欠点を
解消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による圧縮破壊試験装置の一実
施例を示す平面図、第２図は第１図−線に沿
つた側断面図、第３図は第１図装置に試料と鋼球
とをセツトし万能試験機に設定した状態の側断面
図、第４図は荷重を受けて試料が破壊する状態を
示す説明図、第５図は鋼球圧痕跡を有する試料の
斜視図、第６図は試料の荷重−歪み線図である。 １……本体、１ａ……保持部、２……試料、２
ａ……圧痕、３……鋼球、４……鋼球位置決め部
材、４ａ……位置決め面、６……試料固定部材、
８……スペーサ、９……万能試験機テーブル、１
０……支柱、１０ａ……面、Ｚ……試料端部から
の鋼球設定距離。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 圧縮荷重を発生させる装置とともに用いられ試
   験試料が圧縮破壊するまで前記圧縮荷重を前記試
   料に印加する圧縮破壊試験装置において、 前記試料を保持し少なくとも水平方向の動きを
   規制する保持部を有する本体と、 前記本体に取り付けられ前記試料を上方から押
   圧し少なくとも上下方向の動きを規制する試料固
   定部材と、 前記本体に取り付けられ試験時に前記試料の端
   部から圧縮荷重印加用鋼球までの距離を決める位
   置決め部材と を備えたことを特徴とする圧縮破壊試験装置。