книги из ГПНТБ / Сегал, В. М. Исследование пластического формоизменения металлов методом муара

7

Ш

IF

П

в полость между пуансоном и стенками штампа. По мере удаления от выходного сечения неравномерность распределения напряжений ах

ВЫДАВЛИВАНИЕ

Процесс выдавливания (прессования) металлов используют для изготовления труб, прутков и профилей в металлургической промыш­ ленности, а также разнообразных изделий переменного сечения в ма­ шиностроении. В первом случае процесс осуществляется в условиях, близких к стационарным, тогда как для второго характерна неста­ ционарная стадия. В последнее время развитие процессов прессо­ вания становится особенно актуальным в связи с необходимостью

с образованием жестких областей на матрице является энергети­ чески более выгодной во всех случаях.

Экспериментальная информация обрабатывалась в узлах криво­

мальна в углу выходного сечения и быстро затухает в сторону жестких областей. Эти выводы подтверждаются распределением скоростей деформации \ х (рис. 94, а) и г\ху (рис. 94, б). Скорости \ х имеют максимум на границе области течения, совпадающей с ли­ нией SS (кривые 1, 2, 3) или стенкой контейнера (кривая 4). В осе-

нии с обжатием X = 4/3. Сечения:

1 — //-//; 2 —I1I-III-, 3 — IV—IV; 4 —V—V; 5 — VI-VI

165

вой части сечения скорости деформации %х меняют знак. Скорости сдвиговой деформации т)ху максимальны вдоль продольного сече­ ния, проходящего через край матрицы. Характерно, что вблизи

Граница поля линий скольжения со стороны выходного сечения является криволинейной.

На рис. 96 показано распределение касательных напряжений xxlJ (рис. 96, а) и нормальных напряжений оу (рис. 96, б) в некоторых сечениях. Характер изменения хху аналогичен распределению г\ху. Значения тху максимальны (тxylk = 1) вдоль сечения, проходящего через край матрицы, а вблизи выходного сечения хху меняют знак на оси симметрии. Напряжения ау проявляют значительную нерав­ номерность распределения. Вблизи выходного сечения оу на оси симметрии являются растягивающими. По мере удаления от выход­ ного сечения значения растягивающих напряжений вначале возра­ стают (максимальное значение наблюдается вблизи сечения IV—IV), а затем уменьшаются и становятся сжимающими. Вблизи стенки контейнера оу распределены достаточно равномерно.

Выдавливание со средними обжатиями. На рис. 97 показана картина полос муара при этапном деформировании для процесса плоского выдавливания с обжатием к — 2. Выдавливание происхо-

166

мальны при пересечении с линиями SS и SS'. Знак hx меняется по обе стороны продольного сечения, проходящего через край матрицы.

металла. Этот результат, который для гладкого штампа оказывается неожиданным, подтверждается также изменением угла наклона полос муара у-растра к стенке контейнера (рис. 97, б). Напряже­

оси вблизи выходного сечения. По мере удаления от выходного'сечения растягивающие напряжения ау переходят в сжимающие, а не­ равномерность распределения напряжений уменьшается.

Выдавливание с большими обжатиями. Картина полос муара для этапной деформации при плоском выдавливании из гладкого штампа с обжатием К = 4 показана на рис. 102. Так как область течения является прямоугольной, то при обработке эксперименталь­

168

ного материала использовали систему декартовых координат с ша­ гом Ах — Лу =-- 1,25 мм. Распределение линий уровня Ht (рис. 103, шаг уровня AHL — 0,08) свидетельствует о значительной неоднород­ ности деформированного состояния вблизи выходного сечения. Максимальное значение Ht наблюдается в углу этого сечения, а линия SS отделяет примыкающую к нему треугольную область. Вдоль поверхности матрицы и контейнера интенсивность скоростей деформации сдвига незначительна и распределена достаточно рав­ номерно.

ния и на линии SS. При удалении в глубь штампа максимум отри­ цательных значений Ех наблюдается на оси симметрии, а максимум положительных значений смещается к стенке контейнера (кривые 3, 4, 5). Скорость деформации сдвига цху (рис. 104, б) также макси­ мальна вдоль осевого сечения, проходящего через край матрицы. Вблизи поверхности матрицы т\Ху меняет знак, что, очевидно, свя­ зано со сдерживающим влиянием некоторого трения на контакте. Этот вывод подтверждается распределением касательных напряже­ ний тху (рис. 105, а, кривая /). Положение максимальных значе­ ний тxJ k — 1 совпадает с максимумами цху. Распределение нор­ мальных напряжений оу показано кривыми 1—5 на рис. 105, б. Вблизи выходного сечения напряжения ау являются растягиваю­ щими. Характерно, что максимальное значение растягивающих

тактного трения на характер напряженно-деформированного состоя­ ния. Для гладкой матрицы интенсивность скоростей деформации

ней осевой части неоднородность распределения Я г незначительная. Линия, соединяющая точки с наибольшими значениями интенсив­ ности, вдоль которой градиент изменения Я,- минимален, имеет три ветви — S5', 55" и 5'5".

171