Пластическая деформация при. обработке металлов давлением

Основные параметры, характеризующие пластическую деформацию при обработке металлов давлением [c.392]

Различают деформацию упругую (обратимую) и пластическую (необратимую, остаточную). Пластическая деформация при обработке металлов давлением способствует образованию формы изделия, а упругая деформация затрудняет ее образование. [c.89]

ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ [c.295]

Другие схемы напряженного состояния Л , 0 и т. д.) также встречаются в некоторых сложных случаях пластической деформации при обработке металлов давлением. [c.298]

Различают деформацию упругую (обратимую) и пластическую (необратимую, остаточную). Пластическая деформация при обработке металлов давлением способствует образованию формы изделия, а упругая деформация затрудняет ее образование. Так, при снятии внешней нагрузки форма и размеры заготовки изменяются вследствие упругой деформации. [c.83]

Анализ напряжений при прямом выдавливании заготовок внутренних колец конических роликоподшипников может быть осуществлен по методике, аналогичной примененной для обратного выдавливания, которая основана на экспериментальном определении очага деформации в конечных стадиях процесса штамповки и введении ряда упрощающих допущений, предусмотренных инженерными методами анализа процессов пластического деформирования при обработке металлов давлением. [c.145]

Холодной пластической деформацией считается обработка металлов и сплавов давлением при температурах ниже Тр. [c.87]

Структура, формирующаяся в процессе горячей пластической деформации, является термодинамически неравновесной. Поэтому связь между напряжениями, деформациями и скоростями деформации неоднозначна. Величина напряжений в значительной мере определяется тем, как происходило развитие деформаций во времени. Иными словами, история процесса оказывает значительное влияние на сопротивление деформации и напряженно-деформированное состояние при обработке металлов давлением. [c.481]

Выбор способов получения заготовки определяется технологическими свойствами металла, т. е. его литейными свойствами или способностью претерпевать пластические деформации при обработке давлением, а также структурными изменениями материала, получаемыми в результате применения того или другого метода выполнения заготовки (расположение волокон в поковках, величина зерна в отливках и т. д.), конструктивными формами и размерами заготовки, требуемой точностью выполнения заготовки и качеством поверхности, эксплуатационными [c.345]

Разнообразные процессы пластической деформации следует классифицировать на основании их механических схем. Всего может быть 27 механических схем, так как схем главных напряжений 9, а схем главных деформаций 3. При обработке металлов давлением практически возможным оказывается значительно меньшее число схем. [c.273]

К настоящему времени сложилось мнение, что процесс образования и развития трещин сопровождает пластическую деформацию металла от самых ранних ее стадий. Многие исследователи считают трещины обычным элементом структуры материала. Тогда при обработке металлов давлением трещины в металле являются неизбежным злом, с которым приходится мириться, но присутствие которого необходимо учитывать, особенно при обработке малопластичных металлов. [c.73]

В теории пластичности получили некоторое развитие методы оценки устойчивости упругопластического равновесия элементов конструкций, основанные главным образом на критериях устойчивости, хорошо зарекомендовавших себя в упругой области. Однако применение этих критериев при решении технологических задач обычно сопряжено с большими-математическими трудностями, обусловленными тем, что при обработке металлов давлением и резанием возникают большие деформации и перемещения. В связи с этим получила распространение инженерная теория устойчивости пластического деформирования, исходящая из приближенных критериев. [c.104]

При обработке металлов давлением необходимо знать величину усилия, необходимого для начала пластической деформации. [c.26]

Природа сил трения при обработке металлов давлением имеет свои особенности. Поверхность всякого тела имеет микронеровности — выступы, впадины. При трении тел часть выступов одного тела попадает во впадины другого, в результате чего происходит как бы зацепление поверхностей. В трущихся деталях машин эти выступы упруго деформируются. С увеличением давления возрастает поверхность соприкосновения трущихся тел и, следовательно, сила трения. В то же время отношение силы трения к силе нормального давления, т. е. коэффициент трения, остается постоянным. При обработке металлов давлением трение возникает в основном вследствие пластической деформации микровыступов на деформируемом металле сила трения изменяется непропорционально силе нормального давления, а коэффициент трения не остается постоянным и зависит от многих факторов. [c.41]

При обработке металла давлением изменяется не только форма заготовки, но и происходит сложный физический процесс, влияющий на структуру металла, а следовательно, на его механические и физические свойства. Пластическая деформация металла происходит за счет внутрикристаллитных (внутризеренных) и межкристал-литных (межзеренных) сдвигов (рис. 105). Чем больше образуется сдвигов, т. е. чем больше пластическая деформация, тем больше упрочнение (наклеп) и тем большее усилие потребуется для дальнейшего деформирования металла. Пластическая деформация зависит от природы металла, температуры, скорости и степени деформации, поэтому различают горячую, неполную горячую и холодную обработку давлением. [c.197]

Однако в самом общем случае пластического формоизменения, в основном конечного (значительного), и, в частности, при обработке металлов давлением главные оси напряжений могут не совпадать с главными осями деформаций, вид напряженного состояния может не соответствовать виду деформации, а характер нагружения не может быть отнесен к категории простого, так как вследствие значительного формоизменения координаты точек приложения внешних сил изменяются во времени. Поэтому в общем случае пластического формоизменения отсутствует гарантия однозначности протекания процесса деформации или, как это принято называть, монотонность процесса, и непосредственно связь деформаций с напряжениями установить невозможно. В этом случае устанавливается связь напряжений со скоростью деформации. Скоростью деформации или компонентом скорости деформации называется относительная деформация прямолинейного отрезка I в направлении координатных осей, происходящая в течение весьма малого промежутка времени, [c.12]

Закон постоянства объема. Пластическая деформация литого металла (слитка) сопровождается небольшим (1—2%) уменьшением его объема, которое является результатом ликвидации пустот в виде газовых пузырей и т. п. Практически этим изменением можно пренебречь. Обычно принимают следующее условие объем тела до пластической деформации равен его объему после деформации. Это условие носит название закона постоянства объема. Законом постоянства объема пользуются при расчете заготовки при обработке металлов давлением. [c.361]

При обработке металлов давлением различают деформацию внутри-кристаллитную, т. е. протекающую внутри зерна, и межкристаллит-ную, протекающую по границам зерен. В поликристаллическом металле зерна имеют различную ориентацию и деформирование каждого зерна в какой-то степени ограничено влиянием соседних зерен (рис. 20.3). Вначале пластическая деформация начинается в отдельных зернах, плоскости скольжения которых совпадают с направлением максимальных касательных напряжений. В каждом зерне скольжение про- [c.201]

Процесс усталости металла, рассматриваемый как процесс накопления в нем внутренних повреждений, в известной мере подобен процессу, приводящему к разрушению при предельных пластических деформациях. Величина их, как показано в работе [122], в значительной мере определяется явлениями, происходящими в девиаторной плоскости для объемного напряженного состояния при обработке металлов давлением. Поэтому система критериев (402)—(404) может быть применена не только [c.293]

Таким образом, пластическая деформация металлов сопровождается рядом явлений, оказывающих влияние на механические свойства металла, а также приводящих к изменению их физико-химических свойств. Сознательно учитывая эти явления и управляя ими, при обработке металлов давлением можно обеспечивать такие условия деформирования, при которых полученная деталь будет обладать наилучшими служебными качествами. [c.60]

При обработке металлов давлением методом ковки внешние силы вызывают упругую и пластическую (остаточную) деформацию металла. [c.186]

Технологич. процессы обработки твёрдых тел с применением УЗ основываются на следующих эффектах уменьшение трения между движущимися друг относительно друга поверхностями при УЗ-вых колебаниях одной из них (см. Трение под действием УЗ), снижение предела текучести, увеличение пластичности материала (см. Пластическая деформация), упрочняющее или разрушаю-цее ударное воздействие УЗ-вого инструмента. УЗ оказывает влияние на силу трения и на процесс пластич. деформирования как при параллельной, так и при нормальной ориентации колебательных смещений относительно граничной поверхности. Влияние УЗ на пластич. деформацию связано, с одной стороны, с увеличением числа дислокаций под действием знакопеременных нагружений (упрочнение материала), с другой — с увеличением их подвижности (разупрочнение). Эффекты снижения трения и увеличения пластичности используются при обработке металлов давлением (волочение труб, прутков, проволоки, прокатка и т. п.), а также в процессах резания металлов с наложением УЗ-вых колебаний на инструмент (см. Механическая обработка). При использовании УЗ статич. усилия в таких процессах снижаются на 25—30%, а производительность увеличивается. [c.20]

Трение при обработке давлением существенно отличается от трения скольжения в деталях машин, которые при работе испытывают только упругие деформации. В большинстве процессов пластического деформирования непрерывно происходят обновление и смятие трущейся контактной поверхности металла. При обработке металлов давлением контактные напряжения могут в десятки и сотни раз превосходить напряжения, возникающие в деталях машин, поэтому изучению пластического трения и разработке способов его регулирования уделяется большое внимание. [c.40]

Перегрев и пережог металла являются результатом неправильного выбора температуры нагрева при горячей обработке давлением. Для уменьшения сопротивления пластической деформации (повышения пластичности металла) температуру нагрева следует выбирать возможно более высокой однако при этом может увеличиться зерно и понизиться ударная вязкость. Поэтому необходимо учитывать температуру начала обработки (обусловливающую наименьшее сопротивление деформации) и ее конца (обеспечивающую рекристаллизацию металла и необходимые размеры зерен). [c.88]

Для специалистов в области обработки металлов давлением важны сведения о том, как сказывается текстура на поведении металла при пластической деформации, в том числе на таких параметрах, как уширение, форма заготовки, давление металла на валки и др. Данные, имеющиеся в литературе по этому вопросу, весьма Ограниченны, но свидетельствуют, несомненно, о наличии такого влияния. [c.296]

Глубокая круговая выточка на цилиндрических образцах способствует развитию местной пластической деформации при более низких относительных и даже абсолютных нагрузках. Местная деформация у основания выточки с увеличением растягивающего цикла возрастает вплоть до окончательного разрушения образца. Пластическая деформация в средней части образца начинает развиваться позже, чем у основания выточки, но по мере увеличения нагрузки возрастает быстрее, чем в зоне надреза. С помощью моделирования исследованы закономерности распределения местных деформаций в образцах с концентраторами при растяжении, изгибе, кручении. При этом создавались различные концентраторы надрезы, выточки, отверстия с поперечным сечением различной формы и т. д. Много исследований проведено с помощью этого метода при изучении закономерностей деформирования изделий сложной формы при штамповке и других методах обработки металлов давлением. [c.48]

А. И. Зимин, по воспоминаниям Ю. А. Бочарова, не был удовлетворен существующей теорией обработки металлов давлением, он продолжал работать над своей теорией — Механикой пластически деформируемых тел и с 1951 г. регулярно печатал статьи на эту тему в сборниках МВТУ. Ведя исследования по данной проблеме с цепью разработки материалов для расширения и углубления учебного курса Теория пластических деформаций II продолжая другие исследования в этой области, А. И. Зимин заложил основы вихревой теории пластически деформируемых тел, доказав, что частицы металла при пластическом течении обязаны совершать вращательные движения. Для общего случая пластического деформирования, — писал А. И. Зимин, — его интенсивность должна определяться совокупностью линейной и угловой интенсивностей. Имеются пластические деформации с преобладанием линейной интенсивности, по имеются также деформации, при которых угловая интенсивность является преобладающей . [c.77]

Чтобы еще более Подчеркнуть сложность задачи, следует добавить, что процесс формообразования поковки, который является целью изучения в теории обработки металлов давлением, зависит от наиболее сложных сдвиговых деформаций и касательных напряжений в условиях, когда при больших конечных пластических деформациях поковки отсутствует пропорциональность между ними и напряжениями. [c.79]

Остаточная деформация сохраняется после устранения силы, вызвавшей ее. Следовательно, до начала пластической деформации внешние силы должны проделать определенную работу, которая аккумулируется в деформируемом теле в виде потенциальной энергии, при этом межатомные расстояния уменьшаются (увеличиваются) и возникают внутренние силы, которые стремятся вернуть атомы в первоначальное, равновесное состояние. Внутренние силы уравновешивают действие деформирующего внешнего усилия. В технических процессах обработки металлов давлением, кроме деформирующего усилия и внутренних сил, необходимо учитывать силы трения на контакте деформируемого металла и инструмента, реакции стенок инструмента. При решении задачи о величине деформирующего усилия необходимо учитывать все силы, действующие в каждом конкретном случае. [c.244]

При анализе процессов обработки металлов давлением необходимо пользоваться схемами напряженного состояния и деформаций. Схемой напряженного состояния называется графическое изображение сочетания напряжений, схемой деформаций — графическое изображение деформаций. Схемы напряженного состояния и деформаций дают представление о величине и знаке преобладающих напряжений и деформаций на главных площадках. Всего возможных схем напряженного состояния девять — две линейные, три плоские и четыре объемные (рис. 116, а). Схемы, имеющие напряжения одного знака, называются одноименными схемы, имеющие напряжения разных знаков, — разноименными. Возможны три схемы деформации (рис. 116,6). Схемы деформации могут быть только разноименными. Из условия постоянства объема при пластической деформации следует, что главные деформации не могут быть одного знака. Действительно, если объем тела при пластической деформации остается неизменным, то одновременно уменьшить или увеличить размеры тела без разрушения по трем направлениям осей координат невозможно. Так, при осадке тела между параллельными плитами имеют место одна деформация сжатия и две растяжения при волочении — две деформации сжатия, одна растяжения (см. рис. 116, б, схемы Ьх и Въ). [c.246]

Пластическая деформация при обработке давлением, преобразуя структуру и исправляя дефекты литого металла, сообщает ему более высокие механические свойства, что дает возможность повышать ресурс и эксплуатационные характеристики деталей машин. [c.88]

В дальнейшем для определенности под математической моделью процесса пластического неизотермического течения при обработке металлов давлением условимся подразумевать приближеннее бпи анйе этого процесса, позволяющее найти в области пластического течения распределение скоростей. деформаций, температур, напряжений, рассчитать вероятность разрушения металла и определить оптимальные условия его деформирования. [c.9]

Для расчетов в области больпхих пластических деформаций применяется теория пластического течения. Ее основное отличие от деформационной теории состоит в том, что принимается отсутствие однозначной связи между наиряжениями и пластическими деформациями как при простых, так и при сложных нагружениях. На практике подобные задачи встречаются при обработке металлов давлением, резанием, в расчетах предельных состояний оснований сооружений. [c.170]

Внутренние напряжения в металле. В металлическом стержне (элементе конструкцип) могут существовать внутренние, или собственные, напряжения, наличие которых не зависит от внешних условий. Эти напряжения возникают, например, как следствие нагрева и последующего неравномерного остывания при прокате профильного металла, а также в результате пластических деформаций, сопровождающих процесс механической обработки металла резанием, при обработке металла давлением и т. п. Особенностью таких напряжений является то, что опи образуют взаимоуравно-вешенную систему сил. [c.16]

Пластическая деформация всегда сопровождается упругой. В связи с тем, что при обработке металлов давлением величина пластической деформации значительно превышает упругую, последнюю часто не принимают во вни.ма-ние. Однако имеются такие процессы в обработке давле-г ием (например, холодная прокатка листов, гибка листового материала и др.), когда недопустимо пренебрегать упругими дефсрмациями. [c.11]

Л1етод, разработанный и успешно развиваемый Г. А. Смирновым-Аляевым и его сотрудниками, назван его автором сопротивление материалов пластическим деформациям [86—89]. Этим методом можно пользоваться для решения ряда практических задач на конечное формоизменение при обработке металлов давлением. К числу таких задач относятся определение деформирующего усилия по заданному формоизменению, определение деформации по заданной нагрузке или заданной работе внешних сил, определение формы тела на последовательных переходах по конечной его форме и др. [c.223]

Отсутспвие обобщающего показателя пластичности металлов значительно затрудняет определение способности металла или сплава к пластической деформации. Иа практике при обработке металлов давлением пластичность металла может быть оценена по экспериментальным данным изменения различных механических свойств в процессе деформации. В связи с этим для качественного определения способности металлов к пластической деформации необходимо иметь комплексные данные по механическим свойствам, которые и приводятся в настоящей книге. [c.199]

Схватывание металлов чрезвычайно распространенное явление. Оно наблюдается в машинах при трении в отсутствии смазки или же в случае нарушения смазочных пленок при обработке металлов давлением между инструментом и обрабатываемым металлом при резании металлов (наростообразование). Во всех этих случаях проявление схватывания вредно. Громадное значение схватывание играет при пластическом деформировании металлов, являясь основным механизмом залечивания образующихся при этом микронарушений кристаллической решетки (микрощелей). Различная способность металлов и сплавов к пластическим деформациям и влияние на нее напряженного состояния и температуры уже само по себе свидетельствует о далеко не одинаковой способности металлов к схватыванию. Технологические процессы соединения металлов деформированием в твердом состоянии в подавляющем случае основаны на проявлении схватывания при совместном пластическом деформировании. Указанное относится также к ультразвуковой сварке и к получению монолитных металлов прессованием порошков при повышенных температурах. Значительную роль в порошковой металлургии в ряде случаев играет схватывание при прессовании порошков, предопределяя возможность и интенсивность их последующего спекания. [c.174]

Введение УЗ высокой интенсивности в металлы в твёрдОхМ состоянии вызывает увеличение плотности структурных несовершенств (дислокаций, вакансий), что в свою очередь изменяет свойства обрабатываемого материала и влияет на кинетику протекания дрхффузионных превращений и процессов пластической деформации. Всё это в значительной мере определяет возможность использования УЗ при обработке металлов давлением, при термич. и химико-термич. обработке металлов и сплавов. Применение УЗ в процессах обработки металлов давлением позволяет снизить энергетич. затраты, увеличить скорость процесса, повысить стойкость инструмента, улучшить качество поверхности изделий, а также осуществить процесс деформации таких материалов, к-рые разрушаются при обычных способах обработки давлением (рис. 3). УЗ применяется в процессах волочения проволоки и труб, прессования, штамповки, прокатки и др. Механизм действия УЗ в процессах обработки металлов давлением связан с уменьшением сил контактного трения между инструментом и деформируемым металлом и изменением свойств последнего при суммарном воздействии знакопостоянных и знакопеременных напряжений. Применение УЗ в процессах термич. и химико- [c.349]

Можно сформулировать несколько требований к методам интенсивной пластической деформации, которые следует учитывать при их развитии для получения наноструктур в объемных образцах и заготовках. Это, во-первых, важность получения ультра-мелкозернистых структур, имеющих преимущественно большеугловые границы зерен, поскольку именно в этом случае происходит качественное изменение свойств материалов (гл. 4,5). Во-вторых, формирование наноструктур, однородных по всему объему образца, что необходимо для обеспечения стабильности свойств полученных материалов. В-третьих, образцы не должны иметь механических повреждений или разрущений несмотря на их интенсивное деформирование. Эти требования не могут быть реализованы путем использования обычных методов обработки металлов давлением, таких как прокатка, вытяжка или экструзия. Для формирования наноструктур в объемных образцах необходимым является использование специальных механических схем деформирования, позволяющих достичь больших деформаций материалов при относительно низких температурах, а также определение оптимальных режимов обработки материалов. К настоящему времени большинство результатов получено с использованием двух методов ИПД — кручения под высоким давлением и РКУ-прессования. Имеются также работы по получению нано- и субмикрокристаллических структур в ряде металлов и сплавов путем использования всесторонней ковки [16, 17 и др.], РКУ-вытяжки [18], метода песочных часов [19]. [c.9]

Обработка металлов давлением включает группу TexH0JK)FH4e-ских процессов, таких как прокатка, прессование, волочение, ковка, штамповка, в результате воздействия которых на металлическую заготовку изменяется ее форма в результате пластической деформации. Источником деформирующей силы в процессе обработки металлов давлением является энергия, создаваемая в прокатных и волочильных станах, прессах, молотах и т. д. Деформирующие силы передаются на заготовку инструментом, который обычно является твердым, испытывающим малые упругие деформации при пластической деформации заготовки. Основные факторы, свидетельствующие о персиективности применения процессов обработки давлением для изготовления композиционных материалов, приведены ниже. [c.144]

Процесс пластического деформирования поковки с самого начала обусловлен кинематикой машины, т. е. скоростью рабочего инструмента... Поэтому в теории обработки металлов давлением необходимо ставить вопрос, не какие силы, а какие движения рабочего органа вызывают деформации поковки. Не пользуясь законами движения рабочих органов машины, несуп(их рабочий инструмент, невозможно установить связь между силами и деформациями поковки при ее обработке.. . [c.78]

Технические процессы обработки металлов давлением осуществляются как в холодном, так и в горячем состоянии. Основными механизмами пластической деформации в горячем и холодном состоянии являются внут-ризеренное скольжение, двойникование, взаимное перемещение и поворот зерен. При пластической деформации происходит измельчение зерен металла, ориентация зерен вдоль преимущественного направления деформации, искажаются и заклиниваются плоскости скольжения, возникают напряжения между отдельными зернами, частями металла и др. [c.249]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...