Cimmerman (523120), страница 130
Текст из файла (страница 130)
Величина йг зависит от свойств материала, пластической деформации ф, ее скорости ф и температуры процесса. !, йгормонзменение — упругое или пластическое изменение формы тнердого тела. На диаграмме напрнженне — относительное удлинение (рис. 5.3) отмечены он, аа и ав. 2. Работа деформации — работа, необходимая для того, чтобы тело, имеющее форму параллелепипеда с размерами ребер Ьс, Ье, 1а, в результате пластической деформации приняло размеры йь Ьь 1з (рис. 5.4), Уравнение работы (работа деформации).
Метод расчета работы, затраченной при деформации тела, без учета потерь: 1" а = йгщ 1 1п (Ьаг Ьг) ° чз1 ф еь ф Дерярнацяя (г Рнс. 6.2 448 5.1.1. Основные положения 5.1.1 !. Деформируемость Способность материала в твердом состоянии под действием внешних сил изменять свою форму без нарушении оплошности. Деформируемость зависит от действующих сил и напряжений и выражается н том или ином изменении формы.
Пластическое состояние. Зависит от свойств материала и ионкретных условий проведения деформации при реализации различных процессов формоизменения. Область пластичности на кривой растяжения расположена между началом текучести и нарушением оплошности материайа (см. 1.11.1., 1.11.2.1.). Условия пластической деформации.
Процесс пластического течения есть процесс необратимого движения дислокаций à — предел текучести; 2 — область де- формации Свободная ковка, объемная штамповка, запрессовка Прошивка, выдавливание, накатыванне продольной канавки Ротационное выдавливание с утонением стенок, накатывание канавок по окружности Внешняя опрессовка Рис. 6.3 Рхс. 6Л Холадяая додторяацоя Гаряоап »Раторпоцая джвлоо де1аормоцоо Р Слагать деЦюряацоа (а ~ Тлч — Толпопатдпо Ролдостоппозоаоо Рас.
6.6 441 где йг — сопротивление пластической деформации (йг, — среднее аначеяие); 1'— объем деформируемого тела; й» вЂ” высота тела до деформации; и, — высота тела после деформации. Уравнение работы (истинная деформируемость) с учетом внутреннего в внешнего трения: Цт = 61от У 1П (йа/и ): Цг = Цт (т)Г, где к»т †полн сопротивление деформации или давление металла на ннструмеит (йи — среднее значение); »11 — козффициент полезного действия пластической деформации.
Уравнение Финка: 11 "'»=) йт1'(дйтй). т» При определении работы деформации без учета потерь (например. при ковке, прокатке) для деформируемого параллелепипеда исходят из следукчцих условий: — закон постоянства объема (см, 5.2,1.4.); — действуют только силы, моменты отсутствуют; — трение не учитывают; — для главных напряжений (см. 5.22.4.) справедливо: ат > оз = от- йт= о» вЂ” от=а~ — о» вЂ” теория касательных напряжений (см. 5.2.1.4.). Уравнение работы Финка характеризует фактическую работу деформации с учетом й,.;1 Цто = Уйттп 1и (й»lйт) = ™Сти фт;, Цт = Уйш ф .
Здесь фь — логарифм главной деформации; йи, — среднее полное' сопротивление деформации (сопротивление - материала в направлении, обратном деформации); а— удельная работа деформации, равная е» о = Цт~(У = ) йт~дф. е» 3. Скорость деформации. Изменение степени деформации в единицу времени (%.с-1). 4. Температура деформации (формообразования) — температура, при которой осуществляется пластическая деформация. 5. Полное сопротивление деформации (при давлении металла на инструмент)— сопротивление материала изменению формы (с учетом внешнего и внутреннего тренвя, внутреннего сдвига): го="г+, + 1 где йт — сопротивление пластической де. .формации; й„й» вЂ” сопротивление внешнему трению и сопротивление, необходимое для преодоления дополнительных внутренних сдвигов в материале.
6. К.п.д. деформации. Отношение сопротивления пластической деформации к полному сопротивленню деформации. Используется для оценки методов деформации в различных условиях формоиаменеиия» 11 = й /йго —— Цт /Цт. Кривые текучести Опись1ваюг зависимость между йт и ф1 подразделяются на кривые текучести при холодной и горячей Рас. 6.В Ряс. 6.7 ЯЯ3 деформации (рис. 5.5) [138); в последнем случае учитываются. нвкладывазвциеся аро- цессы рекристаллизации, 5.1.1.4. Условия деформации Каждое тело изменяет свою форму, если под действием внешних сил оно выведено на состояния равновесия.
КлассиФикация идеально упругое тело (закон Фука); идеально пластичное тело условие Сен-Венана); вязкое тело (закон ьютона). Налраасенное состояние, Любые действующие на тело силы можно разложить на составляющие по трем взаимно перпендикулярным направлениям — осям пространственных координат (рис. 5.6). а. Главные напряжения. Напряжения. возникающие во взаимно перпендикулярных плоскостях: а, а„, а,„оь аь аз. б. Среднее главное напряжение (а ). Среднее арифметическое илн среднее главное напряжение: а,„= (а, + и, + с з) (3.
в. Нормальное напряжение. Напряжение, действующее в направлении, перпендикулярном плоскости сечения. г. Касательное напряжение. Напряжение, действующее и плоскости сечения. д. Условия деформации. Если касательное напряжение больше сопротивления сдвига, происходит деформация. При одновременном действии нормального н касательного напряжений эталонное напряжение определятся с учетом основных положений теории прочности.
е. Виды напряженного состояния. Класснйшкацпя напряженного состояния в зависимости от вида действующих главных напряжений представлена на рис. 5.7. Закон яостоннстэа обвела. Тело имеет одинаковый объем до и после деформации. Элементарный объем в обоих случаях сохраняет форму параллелепипеда: Ь Ь (о = Ьтбг 1. = У = сопз(; Ьз Ьз (з(йо Ьо (о = 1. 1. Коэффициент обжатия (осадки) (у): Т = Ьз(йо. 2. Коэффициент уширения (Р): [) = Ьз!Ьо. 3.
Коэффициент вытяжки (Х) з 117 (о. Закон постоянства объема в упрощенной форме: Т[)й = 1. Логарифмические степени деформации или логарифмические деформации (истинные); Р„= Рл (Ьз(йо); Р = Ра (Ьз(зо); фг= 1п(171(о); фв+фь+Ч =О. 5.1.1.5. Условия пластичности, течения, критерий течения Существуют теории, которые позволяют описать условия напряженного состояния в материале. Теории прочности.
Понятия, необходимые для описания условий начала возникновения пластической деформации. Применяют для определения сопрстнвления деформации и эталонных напряжений. Различают: 1. Теория касательных напряжений. Определение сопротивления деформации путем испытаний на одноосное растяжение или сжатие (см.1.11.2.1., 1.11.2.2.). При двухосном напряженном состоянии учитывают только максимальное и минимальное напряжения (а,>аз>ао): 2т,=а,— аз-Ьг (по Треска). При соблюдении этого условия может начаться процесс течения. 2.
Теория формоизменения. Проводят испытания (по Мизесу) для описания пластического поведения (деформации) материала. Условие течения (сложение работы деформации по трем направлениям главных нацряжений аь аь ао): [(аг — аз)о+(ао — ав) з+(аз — аз)з! йг— 6Л.1.6. Условия когезнн (деформацнн без разрушення) мя Вводится понятие предельной величины от пластической деформации, которую матери- че ал выдерживает без разрушении в зоне ле- кл формации (81].
(с Зта величина пластической деформации зависит от свойств материала (вида и носг структуры); условий деформации (вцаа на- ци прнженного состоиния, температуры и око- гр рости деформации). Величины дефоРмации пРи Различных обо процессах деформации приведены на рис. б.8. (ггзг 'г,г Ф~ гл Ф' Влг бггол оз Ряс. 9.9 29 — 140 Важно при прокатке, так как, если йг соответствует зталоиному напрнжению, начнется течение материала.
6ЛЛ.7. Некоторые понятия в. Зона деформации [2). Область твердого тела, в которой происходит пластическая деформации. Под действием внешних сил в зоне деформации возникают необходимые длн пластического течения наприжеиии. Внешние силы через деформнрующий инструмент воздействуют на материал. Во вре. ми деформации возникают главные и, сдвнговые относительные перемещения (сйстема заготовки — деформирующий няструмент).
Главное перемещение (вращательное или поступательное) внзывает пластическую д ормацию в соответствующей зоне. двиговые перемещении (вращательное или поступательное) ведут к смещеишо зоны деформации, Эти перемещении могут происходить одновременно. б. Работа деформации (кВт ч т-'). Используетси при проектировании новых протных оганов и дли сравнении действуюнх.
в. Диаграмма вращающий момент — вре. Дает представление о зависимости Мл времени прокатки. Служит основой раста усилий главного привода пронатиой еги н определении аффективного момента учетом характеристики двигатели). г. Диаграмма мощность — времи. Мощь двигателя представлиетси нак фуики времени. Служит основой расчета паузки на главный привод прокатной клети. Требуемая мощность зависит от числа рогов (л) (Р— мощность; 1 — времи; — число оборотов).
На рис. 8,9 приведена диаграмма для одного прохода на реверсивном стане, 5Л.2. Процессы деформации Класси4еяация а. По температуре: — Холодная деформация. Температура деформации лежит ниже температуры рекристаллизации (см. 1.10,), преимущественно при температуре от комнатной до 250 'С (для сталей). Характерным является рост деформационного упрочнения материала в ходе деформации, которое может быть устранено с помощью отжига (нагрева) после деформации. — Горячая деформации'. Температура деформации лежит выше температуры рекристаллизации (см. 1.10.). Часто горячую деформацию проводят в условиях, когда рекристаллизация протекает интенсивнее, чем деформационный наклеп. При этом упрочнение в момент образования новых зерен (рекристаллизованных) уменьшается за счет развития процессов разупрочнения. б.
По характеру действия сил при обработкег — прямое дейстиис силы. Материал обычно деформируегся под действием движущихся навстречу друг другу контактных плоскостей (ковка, прокатка, высаживание); — косвенное действие силы. Усилие деформации прилагается так, что, находясь между расположенными под углом друг к другу контантными плоскостями, материал деформируется за счет возникающих при этом на контактных плоскостях реактивных давлений (прошивка, прессование, волочение, отбортовка, осадка). в.
По виду получаемой продукции: заготовки; трубы; полосы и листы; профили: поковки, прессовки; проволока. г. По конструктивным признакам валкового узла в клети стана. ' Неполное деление; правильнее различатгс а) холодную деформацию — при температурах от 0,1 до О,ЗТн; б) теплую деформацию — при температурах от 0,4 до 0,6ТН, в) горячую деформацию — выше 0,6— 0,7Тн. Прим. рсд. 5.1г2.1. Процессы получения заготовок ТАБЯБЦА 1РЗ Дна магр ннннон мм Мпаап слнгнн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
