Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 3 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813578), страница 35
Текст из файла (страница 35)
п.), удовлетворяющих требованиям современной технологии (кинематика движения механизмов машины, максиыально допустимые силы, графики зависимости допустимого уси. лия от хода ползуна, запаса работы и др.) и автоматизации. Обратная связь определяет кинематику пластического дефорчироваиия, Технологическпе иванов!ности процессов, зависящие от параметров деформируемого тела, характеризуются технологической деформируемостыо. Технолопшеская дсформируемость тела — совокупность двух взаимно сея. ванных функ(гий ДТ=Д,(Д) и Д =Дг(Р), (1) где Д вЂ” деформируемосгь тела; Р— технолог)русское усилие.
Для технологических расчетов целе. сообразно, чтобы уравнения (1) имели единую структуру. Этому удовлетворяет уравнение (2), все члены которого выража)отса через относительную де. формацию: Дт (Д) — а ) в,изх ( Дг (Р) — Ь, (2) где вш,„— максимально' допустимая в реальном (производственном) процессе отаосительная деформация тела; Д! (Д) — деформируемость заготовки, ограниченная возможностью разрушения; Д, (Р, — д-форчируемость заготовки, о)раниченная допгстиыыч усилием иа инструмент и оборудова. ние; а, Ь вЂ” запас деформируемости, необходимый для устойчивостй технологичесхого процесса, обеспечивающего стабильное качество (а) и оптимальные силы на инструмент и обо.
рудование (Ь), Основные факторы, влияющие на деформируемосгь и разрушение тела прн обработке давлением, — пластичность материала Фп, качество Ф„, геометрия Ф„ и взаимное влияние Фв частей тела, т. е. Д Д (Фц Фк Фг Фз) (3) Деформируемость тела определяют по характерным геометрическим размерам, Допустимия деформация определяется в зависимости от технологи. ческнх и эксплуатационных требований к деформируемому гелу: до начала образования необратиыых субмикроскопических и микроскопических дефектов, приводящих при дальнейшем деформировании к разрушению; до начала образования макротрещин; до начала образования макротрещии, число и размеры которых превышакп допустимые.
Наиболее простой способ решения аздачв определения Д =- Д (Фе) — нахождение для всех часгиц тела (а при коста!о шой изученности процесса— для типОВых частиц опасных зои) совокупности степени дефорыации сдвига Л и показателя напряженного состояния П, которые образуют зам. киутую область напряженно-деформированного состояния тела на диаграмме пластичности Лр = Л (11), где Л,— суепепь деформаций сдвига в момент макроразрушения. Если поле величии (Л, П) в какой-либо час)и области (рис.
29) расположено: ниже кривых 1 и 2, определяющих предел допустимых (обратимых) нарушений (рнс. 29, и), то заготовка может выдержать данную операцию (например, прязюе выдавливание стержня сложного сечения) без макроразрушеиия с заданным качеством) ниже кривой 1, но в области А)(! = = 1, 2, 3, ) выше кривой 2 (рис, 29, б), то заготовка момгет вы. держать данную операцию без макроразрушення, но в областях А; могут риз ЕЗ Схема зар а таз рззпазажзииз поля иапражаиаа дафармиразаииагааастаа ииз частиц одной из наиболее аазсиых з аазиднй рззрушациа заа А дафармирузмага тела з иззатарый маизнт дчфармзции: а — баз ызкрарззрушеаа» а кзсзадсуззазыз дефсхтаз, аа превышающих зздзиаый арздаз; б — бзз цзкрарззрушазаз. вас абрззаззааац аеабрзтиыых дефектов. шала и .зцзчзааа катарых ае превышают даау.- стаыыз; з — с абрззаззаазм изкратрзщаа, указа а зизчанце катарыч ае превыше!ат дааусгзиых; ! — Храззз плзатзчааста; у — крвзза, апредезающзз предел да»устзиыз обратимых азрушааав.
3 — «раааа, ааредезуаащзз предел дапуатцыыч чз«ратращца образоваться необратиыые дефекты, ко!орые ие превышают допустимую величину, ограниченную кривой 2 (пз. пример, образование дефектов в цш)- тральной части заготовки при редуцнрованим); ниже кривой 1, кроме областей А! (рис. 29, в); в этих областях образуются макротрещиоы, наличие и величина которых ограничены положением кривой 3; например, при высадке Из ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ !55 ОСОБЕННОСТИ ШТАЛ1ПОВКИ ШТАМПОВКА НА ПРЕССАХ фланца с последующей обрезкой граней из заготовни с пониженной деформируемостью обычно допустимо абра. зование незначительных трещин на боковой поверхности, где величина П ) О, поскольк> поверхностный слой идет в технологический отход независимо от наличия трещин.
Определяющие параметры пластич- НОС!И: физическая природа металла или сплава (химичесний и фазовый состав, тип или совокупность типов кристаллических решеток, структура, гетерогенность, состояние границ зерен и другие характеристики, влияющие на дислонационный механизм пласти. ческой деформации и разрушения)! иапряженно-деформировшшое состояние и термомеханический режим деформации Л = — Л„ (и и ~31, т); (4) история нагружения и деформации Л, = Л, (В (!)) г оир, (5) чувствительность к скорости изменения термомеханического режима Лр = Лр (а!у ле!! Г)' (6) чувствительность к неоднородности термамехаинческого режима, характеризующая влияние окрестности частицы, т.
е. градиентов еп вл, Т (36!у ай!Л бт~ Л =Л ~ —; —; — 1, (7) Р~ дх! ' дх! ' дх!!' где х! — декартовы координаты, переменные Эйлера; аЛ Е!! — теизоры напряжений и скоростей деформаций; еП Е! — интенсивности деформаций и скоростей деформации; Т вЂ” эмпирическая температура деформации.
Наряду с Фи на дефармируемость также влияют факторы Фн, Фг, Фв. Фактор качества Фк определяет металлургический цинл производства и технология ва каждом этапе (плавха, литье, раскисление и др.), дефекты металлургического происхождения (газонасыщенность, плены, раковины, ликвация и др.), нх наследственность и закон распределения по объему тела," структурное состояние (субмикро-, макро. и микроструктура компонентов и примесей) в зависимости от режима предварительной обработки (литье, горячая прокатка, холодная прокатка + -)- отжиг и др.), наследственность н закон распределения по объему тела; физико-химическое состояние поверхностного слоя и микрогеометрия поверхности деформируемого тела, сцособнасть к взаимодействию с атмосферой, с проллежуточным слоем покрытия и смазочного материала, инструментом (адгезия и когезия, перенос металла и т. д.); физико-химические свойства юаеаильчой поверхвостп, образующейся при внутреннем микрон макроразрушенин; ее способность к схватыаани1а и его условия.
Фактор геометрии Фг тела определяет форма, отаасительные и абсолютные размеры (масштабный фактор) деформируемого тела Фактор взаимного влияния Фл частей тела определяет чувстиительнос1ь к неоднородности термомеханического ре- жима I дГ баП Д=Д (чьа) =Д ~ —; '1 дхг' дх! ' деы дЗП'! (8) дхл ' дх! г' и скорости его изменения. Выражается кочичественно через величину дополнительных и остаточных напряжений в микро.
и макрообъемах (в том числе в пределах всего гела, независимо от физических причин, их вызывающих). Проблема деформируемости приобретает особую актуальность при штамповке деталей сложной формы. если процессы характеризуются повышенными величинами Т! и реако выражен. ной неравномерностью дейюрмацни. При штамповке гетерогенных сплавов необходимо также учитывать вид раз. рушення, который определяет качество деформируемого тела, влияние масштабного фактора н устойчивость технологичеснога процесса обработки давлением и целом. Анализ номенклатуры деталей, применяемых в различных отраслях ма. шиностраения (азтотракторосельхозмашииостроение, станкостроение, химическое машиностроение и др.), показывает, что для дальнейшего расши- рения технологических возможностей хатодной объемной нпамповки необходимо освоить процессы производства деталей из сталей и сплавов с повышенными эксплуатационными свойствами (сопротивлением усталости и другими показателями прочаости, износостойкости и т.
п.). Следовательно, необходимо: !) расширять производство деталей холодной объемной штамповкой из традиционно применяемых сплавов цветных металлов ЛМг3, ЛМП, ЛД1, Л63 и т. и. и с1алей 1О, 15, 20, !5Х и т. пС 2) осваивать и расширять произвол- ство деталей из сталей н сплавов с повышенными эксплуатационными свойствами, к числу которых относятся алюминиевые сплавы Д!6, ЛМгб, ЛК5, В95, медные спл: ны плпа ЛСаг9 — 1, БрЛМц 9 — 2, БРБ2, БрКН! — 3, БрКМцй — 1, низкалегироваиные стали типа 12ХНЗЛ, 16ХСН, 38ХГНМ, 40Х, 40ХН, 40ХНГЛ, ШХ15, ШХ20СГ. Заготовки из сталей и сплавов первой группы после подготовки поверхности и разупрочияющей термической обработки (РТО) по известным режамам имеют высокую технологическую деформируемость. Холодная объемная штамповка заготовок из сталей и сплавов второй группы затруднена из-за пониженной технологической дсформируемости, особенно из-за пониженных пластичности и деформнруемости сложных сплавов цветных металлов и высокого сопротивления деформации легированных сталей.
Кроме того, при холодной объемной штамповке деталей ответственного назначения значительно повышается актуальность прогнозирования возможности внутреннего макроразрушения и уровня повреждаелюсти (1то терллинологии В. Л. Колмогорова) металла на субмикроскопическом и микроскопическом уровнях. Поскольку проблемы деформируемости и разрушения неотделимы, то при их реализации должны комплексно решатьсн задачи как улучшения технологических свойств запн тазах, так и повышения качества штампованных заготовок. Основные способы повышения технологической деформируемости ваго.
газок: 1) применение и оптимизашщ режи. мов Р!О заготовок с целью дости>ке- НИЯ ЗаДаииата УРОВНЯ ИХ ТЕХРаЛОГИ- ческой деформируемости, соответствующего принятому ии1ервалу термомеханических параметров штамповки; 2) управление кинематиной течения металла с обеспечением протекания процесса и ззданяом интервале показателей напряженного сосгояшш, составленных из инвариантов теизора и девизтора напряжений; 3) создание новых марок сталей и сплавов, удовлетворяющих трсбова. ниям технологии холодной штамповки и обеспечивающих повышение эксплузтзционных характеристик деталей; 4) теплая и иолугорячая объемная штамповка заготовок из сталей и спла- ВОВ С ПОВЫШЕННЫМ СОПРО1ИВЛЕНИЕМ де ормации. зиболее универсальным в производствеаных условиях является первый способ, реализация которого базируегся иа целенаправленном поиске оптимальных режимов РТО на основе использования методов физического металловедения в сочетании с достоверной информапией о зависимости сопротивления деформации от степени деформации и пластичности от показателей напряженного состояния.
Первую зависимость характеризуют кри. ными упрочнення ари существующих и оптимальных режимах РТО в координатах ал — Л, где а, — напряжение течения. Вторую зависимость характеризуют кривыми пластнлности при существующих и оптиллальных режимах РТО в координатах Лр — П. В общем виде 'р Л,= ~ !!3(; П=(~~, р,), где (л — момент времени, соответствующий исходному (недеформированиому) состоянию; Г„а — момент вре. мени, соатзегствующйй моменту макроразрушеиия рассматриваемой частицы тела, 'а — среднее напряжение; Т вЂ” интенсивность касательных напряжений; р — параметр Надаи— Лоде.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
