Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Березкин В.Г. Формоизменение при обработке металлов давлением

.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.4 Mб
Скачать

 

7 o =

г

 

 

.

 

 

(179)

 

 

1 + 1.5,

R

 

 

 

 

 

 

Коэффициент у учитывает влияние жестких концов и де­

формации растяжения

на уширение. На

уширение

оказывает

значительное влияние

отношение

— .

Чем оно

 

больше,

тем

меньше уширение,

так как при большой

ширине

и малой вы­

соте уширение сильно

затруднено. Так, при прокатке

тонкой и

широкой полосы (ленты) уширение мало

даже

при очень

боль­

ших степенях обжатия

(до е = 50%). Большое

трение

в

таких

случаях излишне,

оно

превращается

во

вредный

фактор. По­

этому лента лучше прокатывается со смазкой.

 

 

 

 

Подставляя в формулу (177) значение коэффициента YI ПО

формуле (178), будем иметь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + 1 , 5 — - ) ( 2 + є 2 )

 

 

 

 

 

^

 

.

 

 

'

(180)

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

On

 

 

 

 

 

В полученной

общей формуле для

уширения

при

прокатке

отражено влияние шести факторов: высоты, ширины заготовки,

диаметра валков, коэффициента

трения,

коэффициента

давле­

ния (Ь}— 2цлг -^-^ и степени деформации.

 

 

 

Анализ формулы уширения. При расчете уширения по фор­

муле (180) следующие величины

принимались

постоянными:

— = 1 (заготовка квадратная),

е = 0,3.

Коэффициент

трения

по

 

 

 

 

принимался переменным.

 

R

 

 

Q

 

 

 

Зависимость уширения от отношения

приведена на

 

 

Ь„

 

 

рис. 74. Влияние трения на уширение при прокатке, как видно

из графика

(заштриховано), незначительно,

особенно

мало

 

 

 

 

R

изменяется

уширение в

диапазоне изменения

отношения

в пределах 2—5, что соответствует реальным

условиям

Ьа

про­

изводства.

R

 

R

 

 

 

 

При отношении — < 3

трение снижает уширение, п р и — > 3

 

Ьо

 

Ь

 

увеличивает, а при — =3 не влияет на уширение. Это объяс­ няется тем, что при таком отношении радиуса валков к шири­ не заготовок устанавливается приблизительное равенство раз­

меров очага деформации, т. е. при этом

h = bo, или относитель­

ная подача

(по аналогии с

протяжкой)

равна

единице

(jp =

-= — = 1

)

и влияние трения

одинаково

как на

уширение,

так

bo

J

 

 

 

 

 

и на удлинение.

 

 

 

 

 

 

 

я=о,в

\ \

 

 

 

 

 

"]-\

 

 

 

 

 

. M i l l -

 

 

О

1

Z

J

4

5

S

7

8

9

R/bB

Рис. 74.

Зависимость уширения

от отношения Rjb0

при

разных

 

 

 

 

коэффициентах трения

 

 

 

 

В этой связи следует подчеркнуть важность условия равен­

ства длины и

 

ширины

 

очага

деформации

(aR — bo)

в

решении

вопроса влияния трения на уширение и вытяжку. Многие ис­

следователи не учитывают указанного условия

[40,

67].

При

aR>b0

с увеличением трения уширение увеличивается, при

aR<bo

уширение уменьшается, что является следствием закона

наименьшего

периметра, который

действителен

только при на­

личии

трения.

Валки в отличие от

плоских бойков

дают

боль­

шее удлинение очага деформации, но общая закономерность из­

менения уширения остается той же. Согласно

закону

наимень­

шего периметра меньший размер очага деформации

должен

увеличиваться быстрее. Значит, если ширина

меньше

длины,

то уширение больше удлинения и наоборот. Это соответствует

•более общим

законам — законам наименьшего

сопротивления

и наименьшей

энергии. Такие общие

закономерности

иногда

упускаются из

виду, и исследование

частного

вопроса

услож­

няется.

 

 

 

 

R

Из графика видно, что с увеличением отношения — уцін­ ко

рение увеличивается, независимо от величины трения. Это также объясняется увеличением длины очага деформации. Та-

ким образом, и при прокатке имеем аналогию с кузнечными операциями протяжки и осадки призматических брусьев.

Влияние трения на уширение при больших коэффициентах трения менее эффективно, чем при малых. С увеличением ко­ эффициента трения влияние трения снижается. Это объяс-

1>с

6,25

3.13

1,88

-.139 Ш '

0,85

О

0,05 0,1 0,15 0.2 0,25 0,3 Ц35 OA 0,45 0,5 0.55 ju.

Рис. 75. Зависимость уширения от коэффициента трения при раз­ ных отношениях R/b0

няется тем, что влияние трения ограничено условием пластич­ ности. Максимальное значение коэффициента трения ц = 0,58.

На рис. 75 приведены зависимости, показывающие непосред­ ственное влияние трения на уширение, из которых также видно малое влияние трения на уширение, но различное в зависимости

от отношения — . При больших отношениях — трение уве-

0

1

2

3

4

5

6R/b,

Рис. 76. Зависимость уширения от отношения R/b0 при разной относительной высоте заготовки

личивает уширение, а при малых отношениях, наоборот, умень­ шает.

Зависимость уширения от высоты заготовки при постоянной ееширине показана на рис. 76. Главным аргументом при этом является отношение радиуса валков к начальной ширине заго­ товки, а расположение кривых по высоте диаграммы характе­ ризует зависимость уширения от высоты заготовки или, что то

же

самое, от отношения

—— или от —

. Зависимость

уширения

от

радиуса валков (от

— ), как и в

предыдущих

графиках,

Ьо

выражается параболическими кривыми. Чем больше диаметр валков для данной заготовки, тем больше уширение. Значитель­ ное влияние оказывает и высота заготовки, с увеличением кото­ рой уширение увеличивается.

О

Ц2 OA 0.6 0.8 1,0 1.2 1.4 1,6 1,8Щь,

Рис. 77. Зависимость уширения от относительной вы­ соты заготовки при разных отношениях R/b0; лома­ ные линии построены по опытным данным

Следует отметить некоторую особенность влияния высоты на уширение. С одной стороны, как видно из формулы для опреде­ ления s, уменьшение высоты равносильно увеличению коэффи­ циента трения, что вызывает увеличение уширения. С другой сто­ роны, и это главное, уменьшение высоты при прокатке ведет к

уменьшению угла захвата и отношения — , что видно из выра-

Ь0

жения (176). Это способствует уменьшению длины очага дефор­ мации и, следовательно, уменьшению уширения. Отсюда стано­ вится ясным тот факт, что при прокатке тонких полос, лент и

.листов, где ширина относительно велика, уширение мало. Смазка тонкой заготовки уменьшает излишнее трение, тор­

мозящее опережение, и облегчает общий

 

процесс

деформации.

На рис. 77

и 78 представлены зависимости уширения от от-

ho

bo

R

и приведены две ло-

ношения —— или — и от отношения —

ba

ho

Ь0

 

(табл. 39,

40).

маные кривые, построенные по опытным

данным

Эти графики довольно точно совпадают

с теоретическими,

что

подтверждает

правильность теоретических

методов вывода

фор-

 

 

 

Результаты последовательной прокатки

свинцового образца

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(/?=37,5 мм)

 

 

 

 

 

 

 

образца

в .мл

D JI.II

Л

Ь

1

 

Р

 

 

 

 

 

 

В Jl.ll

в мм

в мм

в мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

28,5

28,2

104,4

26

28,6

107

1,085

1,05

1,065

0,247

0,753

0,08

1,01

0,37

2

28,6

26

107

22,3

27,8

129

1,281

1,06

1,205

0,255

0,745

0,22

1,1

0,59

3

22,3

27,8

129

18,6

28,8

150

1,202

1,038

1,161

0,186

0,814

0,17

0,78

0,425

4

18,6

28,8

150

13,8

30

195

1,345

1,04

1,29

0,135

0,865

0,24

0,646

0,46

5

13,8

30

195

9,55

31

270

1,44

1,028

1,382

0,114

0,886

0,305

0,46

0,375

6

9,55

31

270

5,75

32

436

1,66

1,025

1,612

0,06

0,940

0,4

0,31

0,39

7

5,75

32

436

3,5

32,8

736

1,71

1,023

1,68

0,043

0,957

0,415

0,18

0,296

8

3,5

32,8

756

1,75

33,2

1330

1,828

1,012

1,808

0,018

0,982

0,45

0,093

0,22

9

1,75

33,2

1330

1,1

33,0

2300

1,711

0,998

1,729

0,014

1,014

0,41

0,053

0,157

10

1,1

33

2300

0,3

33,0

8160

3,561

1,001

3,540

0,005

0,995

0,72

0,033

0,165

 

 

 

Результаты последовательной прокатки

свинцового образца

 

 

Т а б л и ц а

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( Я = 3 7 , 5 мм)

 

 

 

 

 

 

 

 

К

в мм

в мм

ft

ь

1

 

Р

 

 

 

 

 

 

образца

. в мм

в мм

в мм

в мм

 

X

в

L

8

 

 

1

21

21,2

165

13,8

23,3

228

1,52

1,1

1,38

0,24

0,76

0,34

1,0

0,775

2

13,8

23,2

228

9,6

24,5

310

1,44

1,05

1,36

0,154

0,846

0,30

0,595

0,54

3

9,6

25

310

6,5

26

450

1,475

1,04

1,42

0,10

0,9

0,32

0,383

0,425

4

6,5

26

450

3,45

26,7

814

1,88

1,04

1,8

0,067

0,933

0,47

0,25

0,41

5

3,45

26,7

814

1,9

27

1450

1,817

1,01

1,78

0,03

0,97

0,45

0,128

0,285

6

1,9

26,8

1450

1,03

26,9

2650.

1,84

1,004

1,82

0,02

0,98

0,46

0,071

0,215

7

1,03

26,9

2650

0,75

27

3602

1,36

1,004

1,35

0,008

0,992

0,27

0,0383

0,12

8

0,75

27

3602

0,41

27,1

6520

1,82

1,003

1,81

0,015

0,985

0,45

0,028

0,133

9

0,41

27,1

6520

0,25

27

10050

1,53

0,998

1,54

0

1,0

0,35

0,0152

0,086

тмул и эмпирического коэффициента

у. На рис. 77 видна

зависи­

мость В о т — при сравнительно

больших значениях

этого

'Отношения, а на рис. 78, наоборот,

лучше показана зависимость

В при больших значениях отношения — .

 

 

/'о

 

Рис. 78. Зависимость уширения от относительной ширины заготовки при разных отношениях R/b0

Рис. 79. Зависимость уширения от отношения Rjb0 при разных степенях деформации

Зависимости уширения от

— при разной

степени

дефор-

мации приведены на рис. 79.

Расчет

уширения

произведен при

ія = 0,5 и — = 1 . Чем больше

степень

деформации, тем

больше

/'о

 

 

 

 

уширение. Однако влияние степени деформации на уширение очень мало.

На рис. 80 уширение представлено в непосредственной за­ висимости от степени деформации. При больших отношениях

R

уширение несколько увеличивается с увеличением степени

деформации, а при

малых

отношениях

оно

мало

зависит

от степени деформации.

 

bo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bo

25

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

г

 

3.13

30

 

 

 

 

 

 

 

1

 

ш

 

 

 

 

 

20

 

і

^

W

 

 

10

 

1

 

і

1

 

 

 

 

і

; £ = 0,85

 

 

 

 

0.1

0.2

аз

OA

0.5

с

Рис. 80. Зависимость уширения от степени деформации при раз­ ных отношениях R/b0

На рис. 81 показаны зависимости В и L от относительной

подачи \р по формуле (176) при — = 1 и ц = 0,5. Эти зависимо­ го

сти идентичны экспериментальным (см. рис. 73). Как видно,

Рис. 81. Зависимость уширения и

Рис. 82. Зависимость

коэффициента дт

удлинения от относительной

пода­

от отношения

R/bo при

разной относи­

чи при разных отношениях

Rjb0

тельной

высоте

заготовки

уширение мало зависит от длины очага деформации, так как величина т|э изменялась только за счет различной степени дефор-

R Л0

мации є при постоянных отношениях —

и — .

 

 

Влияние относительной подачи "ф на уширение в значительной

степени зависит

от того, за

счет

какого

параметра изменяется

 

 

 

 

 

R

К

 

сама подача, так как ф сильно зависит от

— и

— .

 

На рис. 82 представлены

зависимости коэффициента

уі о т

по формуле

(178). Как

видно, этот

коэффициент увеличи­

ло

 

 

 

 

 

 

8 = 0,3,

вается с увеличением — . При

расчете

было

принято

М =

0,5.

ьа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.Аркулис Г. Э. Метод наружных отметок для расчета внутренней" неравномерности деформации при осаживании. Труды межвузовской научно-

технической конференции «Современные достижения прокатного производст­

ва». Л., изд. Л П И ,

1958.

2. Бахтинов Б.

П. Некоторые вопросы теории прокатки. «Сталь», 1946,

4—5.

3.Березкин В. Г. Абстрактная деформация и суммарная уковка. Труды Фрунзенского политехнического института, вып. 10. Фрунзе, Изд-во Министер­

ства народного

образования Кирг. ССР, 1964.

4. Березкин

В. Г. Кузнечная вытяжка под плоскими бойками. В сб. тру­

дов МВТУ им. Баумана, «Машины и технология обработки металлов давле­

нием»,

вып. 40. М., Машгпз, 1955.

 

 

 

 

5.

Березкин

В. Г. Энергоемкость поковок и

суммирование

деформаций

при

операциях

протяжки н осадки. «Кузнечно-штамповочное производство»,

1961,

№ 9.

 

 

 

 

 

 

6.

Березкин

В. Г.,

Клименко Н. П. Влияние

угла

выреза

на

уширение

при

ковке в вырезных

бойках. «Вестник машиностроения», 1961,

10.

7.

Березкин

В. Г.,

Клименко Н. П. О применении

СШТ-11

при ковке

крупных поковок. «Кузнечно-штамповочное производство», 1964,

6.

8.Березкин В. Г., Клименко Н. П. Уширение после кантовки. «Вестник машиностроения», 1960, Л» 10.

9.Березкин В. Г., Клименко Н. П. Уширение при вытяжке в вырезных бойках. «Вестник машиностроения», 1960, № 9.

10.Бровман М. Я. Расчет усилий при осадке между криволинейными! бойками. «Кузнечно-штамповочное производство», 1966, № 9.

11.Выдрин В. И. Распределение уширения в очаге деформации. В сб..

«Обработка металлов давлением». М.—-Свердловск, Металлургиздат, 1956..

12.Головин А. Ф. Прокатка. Ч. 1. М., Металлургиздат, 1933.

13.Голубев Г. М. Распределение пластической деформации. «Теория и: практика металлургии», 1937, № 1.

14.Гришков А. И. Исследование уширения при прокатке в гладких вал ­ ках. В сб. трудов МВТУ им. Баумана «Прокатные станы и технология про­ катки», вып. 84. М., Машгиз, 1958.

15.

Губкин

С. И. Пластическая

деформация

металлов. Т. I — I I I . М.,

М е ­

таллургиздат,

1961.

 

 

 

16.

Губкин

С И . Пластическая

деформация

металлов. М., ОНТИ,

1935-

17.Губкин С. И. Теория обработки металлов давлением. М., Металлург­ издат, 1947.

18.Губкин С. И. Научное и практическое значение теории деформируе­ мости. «Известия АН БССР», № 3, Минск, 1950.

19.Губкин С. И. и др. Деформируемость металлов. М., Металлургиз­ дат, 1953.

20.Дзугутов М. Я. Внутренние разрывы при обработке металлов давле­ нием. М., Металлургиздат, 1958.

21.Дзугутов М. Я. и др. Влияние степени укова на прозвучиваемость поковок. «Кузнечно-штамповочное производство», 1960, № 3.

22. Дзугутов М. Я., Степенов В. П. Новый метод изготовления дисковых поковбк осадкой слитков. «Кузнечно-штамповочное производство», 1962, № 10, 23: Живов Л. И. Формоизменение цилиндрического образца при осажи­ вании на гладких плитках. В сб. трудов МВТУ им. Баумана «Машины и тех­

нология обработки металлов давлением», вып. 42. М., Машгиз, 1955.

24.Залесскнй В. И.„ Пузанчиков А. В. О методе осадки коническими бойками. Труды МИС «Производство и обработка стали», № 29. М., Металлургиздат», 1950.

25.Зарощинский М. Л. Исследование уширения при прокатке. «Сталь», 1949, № 11.

26.

Зибель Э. Обработка металлов в пластическом состоянии. М.,.

ОНТИ,

1934.

27.Зимин А. И. Механика пластически деформируемых тел. В сб. тру­ дов МВТУ им. Баумана «Машины и технология обработки металлов давле­ нием», вып. 42. М., Машгиз, 1955.

28.Иванушкин П. Ф. Вытяжка между выпуклыми бойками. В сб. трудов-

Ждановского металлургического института «Производство и обработка ста­ ли», вып. 5. Харьков, Металлургиздат, 1960.

29. Иванушкин П. Ф. Коэффициент уковки при поочередной деформации

вразличных направлениях. «Кузнечно-шамповочное производство», 1959, № 9.

30.Иванушкин П. Ф. Уширение при ковке под плоскими бойками. <Вестннк машиностроения», 1950, № 7.

31.Казаринов Б. Н., Шабуров В. Е. Исследование процесса закрытия

осевых дефектов' при осадке. «Кузнечно-штамповочное

производство»,.

1964, Ко 4.

 

32. Казаченок В. И., Раков В. С. Гидродинамический эффект смазки при осаживании. «Кузнечно-штамповочное производство», 1964, № 1.

33.Калинин В. П. Метод определения продольной и поперечной дефор­ мации, среднего давления и коэффициента трения при горячей прокатке с натяжением по аналитическому выражению удельного давления. В сб. «Тео­ рия прокатки». М., Металлургиздат, 1962.

34.Клименко В. И. Формулы для определения уширения в прямоуголь­

ных калибрах. В сб. «Научные труды института черной металлургии». Киевг Изд-во АН УССР, 1957.

35.

Константинов И. Г. Работа

деформации

при

прокатке. «Сталь»,.

1937, №

7.

 

 

 

36.

Королев А. В. Давление при

осадке металла

с

учетом наличия сред­

ней зоны затрудненной деформации и влияние внутренних касательных нап­ ряжении. «Известия вузов. Машиностроение», изд. МВТУ им. Баумана,

1961,

№ 10.

 

 

 

 

 

 

37.

Колмогоров В. Л., Орлов С. И. Напряженное состояние при попереч­

ной осадке цилиндра. Труды Ц Н И И Ч М «Технология

производства

черных

металлов», т. 2. М., Металлургиздат,

1963.

 

 

 

 

 

38.

Крагельский И. В., Щедрое

В. С.

Развитие

науки о

трении.

М.,

Изд-во АН СССР, 1956.

 

 

 

 

 

 

39.

Лошкарев В. Ф. Производство стальных поковок. М., Металлургиз­

дат,

1953.

 

 

 

 

 

 

40.

Метц Н. Горячая прокатка и калибровка валков. М.,

Металлургиз­

дат,

1937.

 

 

 

 

 

 

41.

Мутьев М. С. Вывод формул

уширения при

прокатке

на

гладкой

бочке.

В сб. трудов Днепропетровского металлургического института

«Обра­

ботка

 

металлов давлением», вып. XXXIX. М., Металлургиздат,

I960.

 

 

42.

Мутьев М. С. Калибровка черновых

валков. М.,

«Металлургия»,

1964.

43.Охрименко Я. М. Анализ равномерной осадки. «Научные доклады высшей школы», 1958. № 2.

44.Охрименко Я. М. Закономерности бочкообразования при осадке.. «Научные доклады высшей школы», 1958, № 3.

45.Охрименко Я. М. Поочередная деформация. «Кузнечно-штамповочное производство», 1959, № 2.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ