Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций

Процессам обработки металлов давлением присущи определенные закономерности.

Закон постоянства объема. Пластическая деформация практически не влияет на плотность металла, поэтому действует закон постоянства объема: объем тела при его пластической деформации остается неизменным:

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №1 - открытая онлайн библиотека

где:

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №2 - открытая онлайн библиотека – высота;

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №3 - открытая онлайн библиотека – ширина;

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №4 - открытая онлайн библиотека – длина – размеры тела до деформации;

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №5 - открытая онлайн библиотека – высота;

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №6 - открытая онлайн библиотека – ширина;

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №7 - открытая онлайн библиотека – высота – размеры тела после деформации.

Закон применяется для расчетов объема и размеров исходной заготовки, необходимой для получения поковки с заданными размерами, а также переходов и изменения размеров заготовки в процессе деформирования.

Закон подобия. При осуществлении в одинаковых условиях одних и тех же процессов пластического деформирования геометрически подобных тел из одинакового материала отношение усилий деформирования равно квадрату, а отношение затраченных работ – кубу отношений соответствующих линейных размеров. Этот закон, основанный на принципе моделирования, используется для приближенного определения усилий деформирования и затрачиваемой работы.

Закон наименьшего сопротивления. В случае возможности перемещения точек деформируемого тела в различных направлениях, каждая точка перемещается в направлении наименьшего сопротивления.

Закон позволяет учесть предпочтительное направление течения металла, определить, какая часть полости штампа заполнится быстрее, какие размеры и форму будет иметь поперечное сечение заготовки в результате ее обработки давлением.

По этому закону, при наличии трения на контактной поверхности, заготовка прямоугольного сечения при осадке будет приобретать округлую форму, имеющую наименьший периметр при данной площади.

В этом случае направлением наименьшего сопротивления является кратчайшая нормаль к периметру сечения.

Деформацию принято оценивать следующими величинами.

1. Абсолютные деформации:

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №8 - открытая онлайн библиотека – обжатие;

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №9 - открытая онлайн библиотека – уширение;

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №10 - открытая онлайн библиотека – удлинение.

2. Относительные деформации:

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №11 - открытая онлайн библиотека или Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №12 - открытая онлайн библиотека – относительное обжатие или относительная высотная деформация;

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №13 - открытая онлайн библиотека или Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №14 - открытая онлайн библиотека – относительное уширение или относительная поперечная деформация;

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №15 - открытая онлайн библиотека или Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №16 - открытая онлайн библиотека – относительное удлинение или относительная продольная деформация.

3. Коэффициент, определяющий изменение длины обрабатываемого изделия – Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №17 - открытая онлайн библиотека . Его называют вытяжкой или коэффициентом вытяжки.

Согласно закону постоянства объема Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №18 - открытая онлайн библиотека (где: Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №19 - открытая онлайн библиотека – площадь поперечного сечения до деформации, Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №20 - открытая онлайн библиотека – площадь поперечного сечения после деформации).

Скорость деформации – изменение относительной деформации в единицу времени:

Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №21 - открытая онлайн библиотека ,

где: Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №22 - открытая онлайн библиотека – степень деформации; Закономерности обработки давлением. Характеристики деформаций - №23 - открытая онлайн библиотека – время.

Скорость деформации следует отличать от скорости движения деформирующего инструмента и скорости течения металла при деформации. Диапазон скоростей деформации составляет 10 –1 … 10 3 , с –1.