АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

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]

В первой части книги приведены материалы по определению величины сил контактного трения при ковке и штамповке, прокатке, волочении и прессовании. Эти данные необходимы для разработки режимов деформации, расчетов оборудования на прочность и потребной мощности. Чаще всего величину сил трения определяют через коэффициент трения. Поэтому для решения технологических и конструкторских задач требуется с достаточной степенью достоверности выбрать среднюю величину коэффициента внешнего трения в зоне деформации. При этом надо правильно учитывать влияние основных факторов трения, выделяя их среди многих второстепенных. Теоретический анализ процессов обработки металлов давлением во многих случаях требует знания не только средних значений сил трения, но и распределения их по контактной поверхности. Этому сложному вопросу также уделено значительное внимание. [c.6]

Возможность применения теории вязко-пластического течения при анализе процессов обработки металлов давлением основана на том обстоятельстве, что в этих процессах (исключая импульсные методы обработки металлов) внешние нагрузки изменяются плавно и во всех точках тела практически реализуются траектории малой кривизны. [c.135]

АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ [c.286]

Выбор подходящих функций является одним из важнейших этапов анализа процессов обработки металлов давлением не только в случае применения вариационных методов этого анализа. Действительно, возможность использования равенств (6-42) для определения по заданным выражениям (6-39) выражений компонентов девиатора напряжений, как и возможность использования равенств (6-43) и (6-44) для нахождения значений заранее неизвестных параметров в выражениях (6-39) и расчета самих напряжений имеет место вне зависимости от вариационных методов решения задач обработки материалов давлением. Что касается так называемых прямых вариационных методов (т. е. использование уравнений [c.187]

Из изложенного видно, что определение удельного усилия деформирования имеет существенное значение для практики и является основной задачей силового анализа процессов обработки металлов давлением. [c.175]

Коэффициенты и не всегда дают однозначную оценку эффективности анализируемых процессов обработки металлов давлением, так как без учета программы выпуска и затрат на оснастку, трудоемкости и других факторов нельзя дать достоверный ответ, какой из способов получения поковки эффективнее. Поэтому при анализе технико-экономических показателей рассматривают кроме натуральных к , и стоимостные показатели, в частности себестоимость детали, которая включает стоимость поковки и ее механической обработки. Отходы при черновой механической обработке по сути - результат больших припусков и напусков в поковке, и чем позже по ходу технологического процесса металл удаляется в отход, тем больше относительные стоимостные потери на единицу массы металла. Снижение себестоимости детали в наибольшей степени достигается при увеличении коэффициента точности поковки А - [c.144]

Другая важная область приложений теории пластичности относится к анализу непрерывных технологических процессов обработки металлов давлением (прокатка, волочение, выдавливание, резание металлов и т. п.), широко используемых в промышленности. Здесь наибольший интерес представляют предсказание сил, необходимых [c.200]

Такая мера имеет ряд преимуществ, хотя, как видно из (АЗ.5), между обеими мерами деформации существует однозначная связь. Использование логарифмической деформации позволяет при многоэтапном деформировании рассматривать каждый этап независимо, определяя деформацию как отношение конечной и начальной длин на этапе при этом общая деформация равна сумме логарифмических деформаций на всех этапах. Второе преимущество связано с определением скорости деформации согласно (АЗ.5), е = 1/1, что является более естественным определением, чем 8 = 1/1(1, при относительно больших изменениях длины. Оба указанных преимущества относятся, в частности, к расчету процессов обработки металлов давлением. Для дальнейшего анализа существенно, что условие неизменности объема, записанное в логарифмических деформациях [c.66]

При анализе разрушения в процессах обработки металлов давлением скалярная функция и характеризует повреж-Лп [c.137]

Теория обработки металлов давлением — прикладная инженерная дисциплина, разрабатывающая общие основы рационального построения и анализа технологии всех технических процессов обработки металлов давлением. На основе общих положений теории обработки металлов давлением в соответствующих специальных курсах излагают вопросы теории и технологии отдельных видов обработки давлением. [c.12]

На основе анализа напряженного и деформированного состояния и физических факторов процессов обработки металлов давлением излагаются методы определения усилий и расхода работы при пластической деформации. [c.15]

Далее кратко характеризуются технические процессы обработки металлов давлением с анализом механической схемы, равномерности деформации, температурно-скоростных условий. и методов определения потребных усилий. В заключение приводятся основные положения методики разработки технологических процессов обработки металлов давлением. [c.15]

Для анализа технических процессов обработки металлов давлением С. И. Губкин ввел понятие механических схем деформации [4, 9]. Механической схемой деформации данного процесса называют совокупность схемы главных напряжений и схемы главных деформаций. [c.66]

Технологические задачи теории пластичности. Теорию пластичности широко применяют для анализа технологических процессов обработки металлов давлением — прокатки, волочения, выдавливания, резания, ковки и т. д. Методы решения этих задач приведены а работах (2, 14, 21, 23, 25]. [c.83]

Проведенный анализ получил экспериментальное подтверждение и может являться примером полезности и практической ценности инженерных методов расчета реальных процессов обработки металлов давлением. [c.104]

Успех теоретического анализа реальных процессов обработки металлов давлением обусловливается правильным представлением о напряженно-деформированном состоянии заготовки, подверженной воздействию системы внешних активных и реактивных сил, а также надлежащим учетом таких факторов, как температурно-скоростной фактор, геометрический фактор и фактор внешнего трения. Учет комплекса этих условий путем постановки соответствующих экспериментов позволяет определить характер деформирования кольцевого полуфабриката в конечных стадиях получения из него наружных и внутренних колец конических роликоподшипников. [c.141]

Решение этой громоздкой системы уравнений связано с большими математическими трудностями. Эти трудности усугубляются тем, что при пластических деформациях отсутствует линейная связь между напряжениями и деформациями, граничные условия зачастую меняются по ходу деформирования, а процесс деформации является немонотонным. Отмеченные трудности вынуждают прибегать при анализе операций обработки металлов давлением к схематизации процессов деформирования. [c.10]

Задачей дисциплины Теория обработки металлов давлением является анализ н разработка общих принципиальных основ рационального построения процессов обработки металлов давлением, которая не только обеспечивает получение заготовок, а часто и готовых деталей требуемой формы, но и вызывает в металле качественные изменения. Теория обработки металлов давлением является научной базой технологии этой обработки. [c.4]

В этой книге будет показано преимущественно применение метода составления и совместного решения приближенных уравнений равновесия и пластичности для анализа силового режима ряда процессов обработки металла давлением. Этот метод является наиболее простым и наглядным. Он позволяет находить непосредственным интегрированием уравнения, выражающие распределение напряжений на контактной поверхности, и получать уравнения зависимости удельных усилий от различных факторов, играющих роль в том или ином технологическом процессе. В известной мере этот метод пригоден и для решения простейших задач по формоизменению, например по нахождению разделов течения. Приемлемость получаемых решений подтверждается расчетами, проведенными с использованием других методов, например метода линий скольжения. Однако метод совместного решения приближенных уравнений равновесия и пластичности принципиально не пригоден для получения распределения напряжений по объему деформируемого тела. Кроме того, есть некоторые задачи, которые этим методом разрешить [c.232]

Другая важная область приложений теории пластичности относится к анализу непрерывных технологических процессов обработки металлов давлением (прокатка, волочение, выдавливание, резание металлов я т. п.), широко используемых в промышленности. Здесь наибольший интерес представляют предсказание сил, необходимых для осуществления данного процесса обработки, и анализ происходящих деформаций. В задачах этого типа естественно полагать, что в каждой фиксированной точке пространства напряжения и скорости не изменяются. [c.211]

Анализ экспериментальных исследований формоизменения металлов показывает, что локализация деформаций является одной из причин образования внутренних разрывов в материале в процессах его деформирования и часто непосредственно предшествует разрушению. Поэтому обеспечение отсутствия локализации в процессе формоизменения является важной задачей теории обработки металлов давлением. Решение этой задачи позволяет предупредить разрушения в процессах изготовления деталей и оценить степень поврежденности заготовок на различных этапах деформирования их. [c.79]

Анализ процесса истечения металла при обработке давлением позволяет предположить, что симметрия механических свойств металлических полуфабрикатов простой геометрической формы близка к симметрии ортотропных тел, имеющих три взаимно перпендикулярные плоскости симметрии свойств. В этом смысле анизотропия металлов, обработанных давлением, может рассматриваться теми же методами, что и анизотропия других ортотропных тел [4]. [c.24]

Исследование процессов разрушения в технологических задачах обработки металлов давлением, как правило, ограничивается анализом напряженного и деформированного состояния в обрабатываемом материале и применением тех или иных критериев разрушения. Но такое решение проблемы оказывается явно недостаточным, когда обрабатываемый материал является существенно неоднородным, содержащим компоненты, которые в силу статистического распределения их прочностных свойств могут разрушаться уже на ранних стадиях формоизменения. В частности, как было показано, деформирование композитов может сопровождаться накоплением повреждений на микроструктурном уровне в виде разрывов отдельных волокон. В зависимости от объемных долей волокон, от прочности связи между компонентами, от скорости деформирования [179] разрушение отдельных волокон может или вызывать, или не вызывать окончательное разрушение материала. [c.255]

Допущение монотонности протекания процесса деформации и непосредственную увязку напряжений с деформациями, не только весьма малыми, но и конечными (не вводя в рассмотрение компонентов скорости деформации) можно признать практически приемлемыми при теоретическом анализе операций листовой штамповки, гибки и некоторых других технологических операций обработки металлов давлением в холодном состоянии. [c.146]

Для иллюстрации изложенного остановимся на рассмотрении особенностей анализа, применяемого в двух основных наиболее крупных классах задач (горячая и холодная обработка давлением), к которым сопротивление материалов пластическому деформированию относит большую часть задач, выдвигаемых производственной практикой. Как проводится анализ процессов горячей обработки металлов давлением [c.206]

Переходим к анализу процессов холодной обработки металлов давлением. [c.208]

При приближенном анализе процессов холодной обработки металлов давлением помимо допущения о монотонном протекании процесса, принимаются некоторые добавочные упрощающие допущения, в частности указанные в пунктах 1 и 5 п. 7 третьего раздела, а также допущения, позволяющие привести задачу к численному интегрированию системы обыкновенных дифференциальных уравнений. [c.209]

Метод анализа размерностей. Если физический процесс не может быть описан системой уравнений, критерии подобия можно найти методом анализа размерностей. Этот метод применяют при наличии всех важных для данного процесса параметров, особенно успешно при анализе очень сложных задач обработки металлов давлением, математическое описание которых затруднено [78]. [c.150]

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]

В настоящей работе рассмотрены операции листовой штамповки с использованием теории обработки металлов давлением для анализа этих операций и выяснения характера влияния основных факторов на процесс деформирования. [c.9]

С использованием разработанных в теории обработки металлов давлением способов приближенных решений создана сравнительно стройная методика анализа формоизменяющих операций листовой штамповки, позволяющая учесть влияние многих факторов на процесс деформирования. [c.11]

Таким образом, в теории обработки металлов давлением находят применение разные и отнюдь не взаимно исключающие друг друга методы анализа технологических процессов. Все эти методы являются приближенными. Преимущественное изучение метода совместного решения приближенных уравнений равновесия и пластичности следует считать начальным этапом овладения теорией обработки металлов давлением. [c.233]

Уменьшение внутренних растягивающих напряжений. При анализе причин возникновения КР отмечалось, что необходимым условием для развития процесса КР является действие растягивающих напряжений. По, своему происхождению эти напряжения могут быть различными внешними (активными), проявляющимися в результате приложенной нагрузки или давления и т. п. термическими (из-за наличия градиента температур в металле) или внутренними (остаточными), которые возникают в результате различных технологических операций при изготовлении деталей (термической обработки, сварки, деформаций и т. д.). Вследствие неизбежной неравномерности распределения напряжений различного рода по поверхности металла, в отдельных местах ее создаются наиболее опасные участки с высокими растягивающими напряжениями. Доказано, что даже в отсутствие активных внешних нагрузок на таких участках может быстро развиваться КР. [c.74]

В этих трудах отражены и физическое и механическое направления теории о пластическом деформировании металлов, и значение их для дальнейшего развития теории и практики трудно переоценить. В последующих изданиях научно-технической литературы, посвященной анализу отдельных операций обработки давлением, а также в разработке соответствующих технологических процессов, значительно повысился научный уровень технологические рекомендации даны с большим научным обоснованием, а для определения напряженно-деформированного состояния, технологических, силовых и других параметров процессов приведены более точные уравнения. [c.201]

Окончательный выбор наиболее рационального способа изготовления поковки может быть сделан только на основе анализа технико-экономических показателей процессов их изготовления. При этом следует учитывать специфические особенности обработки давлением высокую металлоемкость - затраты на металл достигают 60. .. 80 % себестоимости поковки высокую стоимость штамповой оснастки - затраты на оснастку составляют 10. .. 15 % себестоимости поковок значительные энергоемкость и стоимость основного технологического оборудования. [c.144]

О КОРРЕКТНОЙ ПОСТАНОВКЕ КРАЕВЫХ ЗАДАЧ. Исследование процессов, протекающих в металле при обработке давлением — расчет температурных полей, напряжений и деформаций, анализ условий разрушения, приводит к необходимости изучения соответствующих физических полей. В условиях стационарного процесса эти поля оста- [c.139]

В настоящем разделе в качестве примера приложений теории теплообмена к технологии металлов рассматриваются процессы термической подготовки металла для термообработки и обработки давлением и охлаждения отливки в литейной форме. На этих примерах мы убедимся, что анализ тепловой стороны вопроса позволяет связать общей зависимостью основные технологические факторы и сделать, таким образом, важные практические выводы. [c.400]

Так, например, в целях выяснения причин появления поверхностных трещин на свободной от внешней нагрузки поверхности деформируемого металла при различных производственных процессах холодной обработки давлением, нами разработаны экспериментальные приемы анализа характера протекания процессов деформации частиц на и вблизи поверхности металлических деталей. Путем многократного измерения размеров ячеек сетки, предварительно наносимой на поверхность заготовки, выясняется можно ли считать деформацию рассматриваемой поверхностной частицы монотонной, или, если нельзя, то как изменялся вид ее напряженного состояния по мере увеличения степени деформации. [c.199]

Ко второму классу сопротивление материалов пластическому деформированию относит значительную часть задач анализа процессов холодной обработки металлов давлением, как-то задач листовой штамповки, сверточно-вытяжных операций, гибки и пр. [c.208]

Основные допущения метода приближенного решения дифференциальных уравнений равновесия. Все методы, применяемые для анализа технологических операций обработки металлов давлением, позволяют лишь приближенно определить значение того или иного искомого параметра, поскольку выбранная. математическая модель отличается от реального процесса. Одновременно следует отметить, что системы уравнений и методы решений также в большинстве случаев являются приближенными. Под приближенным понимают такое решение, подстановка которого в исходное уравнен.ис не Гфнводит к равенству его правой и левой частей. [c.29]

Характерная особенность контактного взаимодействия твердых тел — локализация деформации в тонком поверхностном слое, толщина которого может быть меньше 1 мкм. При этом процесс. пластического деформирования протекает в условиях относи тельно высоких температур и давлений, а тончайшие поверхностные слои обладают повышенной физической и химической активностью. В связи с этим при анализе поверхностей трения особенно важна возможность исследования методами, которые не портят поверхность и не требуют дополнительной ее обработки, как, например, при использовании просвечивающей электронной микр Ьскопии. Для исследования структурных изменений по глубине поверхностных слоев используют обычно химическое травление или электролитическое полирование. Однако процесс снятия слоев сопровождается перераспределением структурных несовершенств в металле, возникновением значительных микро-и макронапряжений. Наличие при трении градиента свойств металла по глубине зоны деформации усугубляет недостатки применения дополнительной обработки при исследовании поверхностей трения. [c.77]

В жидкостях основную роль при воздействии УЗ на вещества и процессы играет кавитация. На кавитации основан получивший наибольшее распространение УЗ-вой технологич. процесс — очистка поверхностей твёрдых тел. В зависимости от характера загрязнений большее или меньшее значение могут иметь различные проявления кавитации — микроударные воздействия, микропотоки, нагревание. Подбирая параметры звукового поля, физико-химич. свойства моющей жидкости, её газосодержание, внешние факторы (давление, темп-ру), можно в широких пределах управлять процессом очистки, оптимизируя его применительно к типу загрязнений и виду очищаемых деталей. Разновидностью очистки является травление в УЗ-вом поле, где действие УЗ совмещается с действием сильных химич. реагентов. УЗ-вая металлизация и пайка основывается фактически на УЗ-вой очистке (в т. ч. и от окисной плёнки) соединяемых или металлизируемых поверхностей очистка обусловлена кавитацией в расплавленном металле. Степень очистки при этом так высока, что образуются соединения неспаиваемых в обычных условиях материалов, напр, алюминия с другими металлами, различных металлов со стеклом, керамикой, пластмассами. В процессах очистки и металлизации существенное значение имеет звукокапиллярный эффект, обеспечивающий проникновение моющего раствора или расплава в мельчайшие трещины и поры и сам обусловленный кавитацией. Этот эффект применяется для пропитки пористых материалов, он оказывает влияние на все процессы УЗ-вой обработки твёрдых тел в жидкостях. У 3-вое диспергирование твёрдых тел происходит под действием микроударных волн, возникающих при захлопывании кавитационных пузырьков, и заметно интенсифицируется при наличии статич. давления. Этим способом можно получать мелкодисперсные материалы, необходимые для лабораторных анализов минералов и применяемые в фармацевтич., химич., лакокрасочной и др. отраслях промышленности, а также играющие большую роль в порошковой металлургии. Размер получаемых при УЗ-вом диспергировании частиц может составлять доли мкм. Аналогичным процессом для жидкости является процесс эмульгирования также обусловленный кавитацией и обеспечивающий получение стойкпх однородных мелкодисперсных эмульсий (минимальный размер капель достигает 0,1 мкм). [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...