А) ковка плоскими бойками; б) ковка вырезными бойками.
Установлено, что металлические материалы при изменении условий деформирования могут переходить из хрупкого состояния в пластичное и наоборот. Поэтому правильнее считать, что в природе не существует тел с постоянным уровнем свойств, а есть хрупкое и пластичное состояния вещества, определяемые условиями нагружения при деформировании. При этом увеличение доли сжимающих напряжений при деформировании повышает пластичность обрабатываемого металла. Наибольшую пластичность металлические материалы проявляют при всестороннем сжатии. В этом случае затрудняются межзеренные перемещения, и вся деформация осуществляется за счет внутризеренного перемещения дислокаций. С появлением в схеме растягивающих напряжений пластичность снижается. Самую низкую пластичность металлы имеют при всестороннем растяжении. В технологических процессах обработки металлов давлением, за редким исключением, такой схемы напряженного состояния стараются избегать.
Таким образом большую пластичность металл проявит при ковке вырезными бойками, так как происходит сжатие ближе к всестороннему.
Рисунок 1 - Бойки: а – плоские, б – вырезные
Неравномерность деформации. Оценить неравномерность деформации при прокатке полосы с квадратным сечением в овальном калибре.
В процессах ОМД деформация всегда неравномерна. То есть в объеме деформируемого тела различные участки деформируются неодинаково.
|
|
|
Равномерность деформации возможна при соблюдении ряда условий:
- одинаковые напряжения во всех точках деформируемого тела;
- отсутствие трения на контактной поверхности;
- одновременная деформация всего тела;
- изотропные свойства деформируемого тела.
Отсюда причины, обусловливающие неравномерность деформации (по И М. Павлову):
- наличие сил контактного трения;
- несоответствие формы инструмента и деформируемого тела;
- неоднородность свойств обрабатываемого материала;
- особый характер приложения нагрузки (изгиб, кручение);
- наличие остаточных напряжений в теле.
Во многих случаях форма инструмента отличается от формы исходной заготовки.
Если заготовку представить в виде узких полосок металла, то каждая из них будет удлиняться пропорционально своему обжатию по высоте μмакс - в 1 сечении, μмин - во 2 сечении.
Ho так как заготовка - монолитная, то μфакт = F0/F1, и эта вытяжка будет средней.
Металл первого сечения стремится к удлинению, но удерживается соседними зонами, и в нем возникают дополнительные сжимающие напряжения.
Металл второго сечения получает дополнительные растягивающие напряжения. Возникновение дополнительных напряжений из-за неравномерности деформации может привести к изменению формы, размеров и разрушению продукции.
|
|
|
Дополнительные напряжения. Определить причину появления, направление и знак дополнительных напряжений при волочении биметаллической проволоки: стальной сердечник, медная оболочка.
Термин дополнительные напряжения ввел С. И. Губкин, сформулировавший закон дополнительных напряжений: при любом пластическом изменении формы в слоях и элементах тела, стремящемся к увеличению или уменьшению размеров, возникают дополнительные напряжения, знак которых отвечает восстановлению (соответственно, уменьшению или увеличению) их размеров. После снятия нагрузки дополнительные напряжения могут сохраняться в виде остаточных напряжений, сниматься в результате локальных деформаций или нарушения сплошности — образования микро- или макроразрывов в теле
При неоднородном формоизменении размеров тела в слоях и элементах тела, получающих большую степень изменения размеров, возникают напряжения, знак которых отвечает уменьшению размеров (напряжения сжатия), а в слоях и элементах тела, получающих меньшую степень изменения размеров, возникают напряжения, знак которых отвечает увеличению его размеров (напряжения растяжения).
|
|
|
Эти напряжения имеют характерные признаки, отличающие их от основных деформирующих напряжений:
- возникают в результате неравномерной деформации;
- взаимно уравновешиваются внутри деформируемого тела. Это значит, что равнодействующая всех напряжений сжатия равна равнодействующей всех напряжений растяжения. Сами напряжения растяжения и сжатия могут быть не равны по величине;
- по окончании деформации остаются в теле, что необходимо учитывать в процессе производства и эксплуатации изделий.
Внутренние взаимно уравновешенные напряжения принято делить на группы:
- напряжения первого рода уравновешиваются между отдельными слоями тела, в пределах всего объема или большей его части;
- напряжения второго рода уравновешиваются в пределах небольшого объема (несколько зерен);
- напряжения третьего рода - уравновешиваются в пределах одного зерна.
Напряжения второго и третьего рода являются следствием самой пластической деформации.
Процессы волочения биметаллической проволоки и проволоки с металлопокрытиями в общем подчиняются основным закономерностям протяжки металла однородного сечения. Однако имеются и некоторые дополнительные условия, которые могут затруднить или облегчить волочение. В протягиваемом металле возникает сложное распределение внутренних напряжений, определяемое различием свойств сердечника и оболочки (пленки), соотношением толщин последних, надежностью их сцепления и условиями волочения.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1132; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!