ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние формы инструмента и деформируемого тела из "Теория обработки металлов давлением Издание 2 " В большинстве процессов обработки давлением форма заготовки (слитка) отличается от формы изделия, определяемой формой инструмента. Обычно форма заготовки проще формы изделия, что и приводит к неодинаковому обжатию отдельных частей заготовки, т. е. к неравномерной деформации. Так, при штамповке форма штампа и поковки отличается от формы заготовки при прокатке фасонных профилей форма калибров обычно отличается от формы заготовки. [c.191] Только в некоторых процессах обработки давлением форма инструмента и заготовки одинакова осадка между параллельными плитами, прокатка на цилиндрических валках прямоугольной заготовки, волочение круглой проволоки из цилиндрической заготовки и др. [c.191] Влияние формы инструмента и заготовки на неравномерность деформации по ширине при прокатке И. М. Павлов иллюстрирует следующими схемами (рис. 81). [c.191] Неравномерное обжатие может привести к неоднородности структуры, особенно в заключительных стадиях горячей или неполной горячей обработки давлением. В отдельных частях тела степень деформации может быть критической и в других—выше критической. Вследствие этого получаются крупные и мелкие зерна. [c.192] Неравномерная деформация сопровождается появле-ниел дополнительных напряжений. Внешние силы. создают напряжения, которые называют основными. Если рас- пределение основных напряжений вызывает такое изменение формы, которому препятствует целостность тела, то в различных частях тела появляются дополнительные напряжения разных знаков. [c.192] Губкин I, 2] сформулировал закон дополнительных напряжений, на основании которого определяется знак дополнительных напряжений В слоях и элементах деформируемого тела, стремящихся в данном направлении к большему изменению размеров, возникают дополнительные напряжения, знэ К которых отвечает уменьшению 1размер01В в рас-ом атр ив а ем ом (направлении. В слоях и элементах, стремящих- СЯ 1К (Меньшему изменению размеров, возникают дополнительные напряжения, знак которых отвечает увеличе1нию размера . [c.193] Основные напряжения, суммируясь с дополнительными, составляют результирующие рабочие напряжения. Распределение рабочих напряжений в различных частях неравномерно деформируемого тела отличается от распределения основных нанряжений. [c.193] Схема напряженного состояния в отдельных частях тела может отличаться от схемы напряженного состояния, обусловленной внешними силами. Так, если в участке / (рис. 82) в направлении прокатки дополнительные напряжения растяжения превысят основные напряжения сжатия, обусловленные силами трения, схема напряженного состояния в этом участке окажется разноименной. [c.193] Принудительная вытяжка участка / вызовет перетекание металла из сильно обжимаемых участков II в участок I и его утяжку по высоте, так как обычно перетекания бывает недостаточно для компенсации принудительной утяжки участка /. При сильно выраженной неравномерности обжатия металл участка / может отстать от валков (рис. 83,а). Принудительное сдерживание вытяжки участков II вызовет вынужденное их уши-рение металл, не имея возможности деформироваться в продольном направлении в соответствии с обжатием, устремляется в стороны (рис. 83,а). [c.193] Дополнительные напряжения растяжения в участке I при сильно выраженной неравномерности обжатия могут вызвать, помимо утяжки, разрывы, поперечные трещины в участках II сдерживание вытяжки может вызвать, помимо вынужденного уширения, гофр (рис. 83,6). [c.194] создаваемые дополнительными напряжениями, взаимно уравновешиваются, поэтому величина дополнительных напряжений зависит от площади сечения участка, на который они действуют чем меньше площадь сечения участка, тем больше напряжение. Степень развития утяжки и разрывов, характерных для слабо обжимаемых участков, или вынужденного уширения и гофра, характерных для сильно обжимаемых, зависит от соотношения площадей сечения этих участков. [c.194] Для иллюстрации этого применяют образцы из пластин с загнутыми краями (рис. 84,а). При прокатке такого образца обжатие по краям получается больше, чем в середине. При этом соотношение площадей сечения обжимаемых участков по длине образца непрерывно изменяется в узком конце площадь сечения сильно обжимаемых участков значительно больше площади сечения слабо обжимаемого центрального участка, а в широком конце — наоборот. [c.194] Разновидностью неравномерности по ширине являются несимметричность деформации, когда форма инструмента или заготовки не имеет оси симметрии и с одной стороны сечения обжатия больше, чем с другой стороны. Несимметричность деформации по высоте создается, 1В частности, при прокатке в валках переменного диаметра. [c.195] Одна из причин неравномерности деформации,, вызываемая формой тела (надрезы), была рассмотрена выше. При растяжении надрезанных образцов в месте надреза линейная схема основных напряжений переходит в объемную схему всестороннего растяжения за счет дополнительных нааряжений в направлениях, перпендикулярных направлениям основных напряжений. [c.195] Неравномерность деформации вызывается также внешними частями тела при деформации его участками, например при прокатке, протяжке, ковке и т. п. [c.195] Неравномерность деформации приводит к снижению пластичности тела в результате действия дополнительных напряжений. Так как дополнительные напряжения создают взаимно уравновешивающиеся силы, в неравномерно деформируемом теле могут быть напряжения растяжения. Растягивающие напряжения, снижая пластичность, могут привести к разрушениям (см. рис. 83 и 84). Вероятность разрушений-тем больше, чем резче выражена неравномерность деформации, меньше площадь сечения слабо обжимаемых частей и меньше пластичность деформируемого тела. [c.195] При неравномерной деформации повышаются усилие и расход работы в связи с неравномерным распределением напряжений и перетеканием металла из сильно обжимаемых частей в слабо обжимаемые. [c.195] Если температура в момент неравномерной деформации была недостаточно высокой, то дополнительные напряжения после деформации могут вызвать в теле остаточные напряжения. [c.195] Вернуться к основной статье