- •Теория омд Введение
- •Основные способы омд:
- •Основы теории упругости и пластичности Упругая и пластическая деформация
- •Дефекты в кристаллах
- •Дислокации
- •Упрочнение металла при холодной деформации (наклеп)
- •Изменение свойств наклепанного металла при нагреве
- •Теория деформаций и напряжений Величины, характеризующие деформацию тела
- •Закон постоянства объема
- •Смещенный объем
- •Общий случай деформации
- •Скорость деформации
- •Правило наименьшего сопротивления
- •Величины, характеризующие напряженное состояние тела
- •Главные нормальные и главные касательные напряжения
- •Октаэдрические напряжения
- •Связь между напряжениями и деформациями
- •Связь обобщенного напряжения с обобщенной деформацией
- •Плоское напряженное и плоское деформированное состояние
- •1) Плоское напряженное состояние
- •2) Плоское деформированное состояние
- •Сопротивление деформации и пластичность Понятие сопротивления деформации и пластичности
- •Сверхпластичность
- •Методы оценки пластичности
- •Факторы, влияющие на сопротивление деформации
- •Факторы, влияющие на пластичность металла
- •Условие пластичности Условие пластичности для линейного напряженного состояния
- •Условие постоянства максимального касательного напряжения (условие пластичности Сен-Венана)
- •Энергетическое условие пластичности (условие пластичности Губера – Мизеса - Генки)
- •Частные случаи условия пластичности
- •Влияние механической схемы деформации на усилие деформирования и пластичность
- •Трение при омд Особенности трения при омд
- •Виды трения. Физико-химические особенности трения
- •Механизм сухого трения
- •Механизм граничного трения
- •Механизм жидкостного трения
- •Смазка при омд
- •Факторы, влияющие на сухое и граничное трение
- •Влияние твердости металла и внешнего давления
- •Факторы, влияющие на жидкостное трение
- •Трение при различных видах омд
- •Неравномерность деформации
- •Основные причины неравномерности деформации:
- •Влияние формы инструмента и заготовки на неравномерность деформации
- •Влияние внешнего трения на неравномерность деформации
- •Влияние неоднородности свойств на неравномерность деформации
- •Остаточные напряжения
- •Методы устранения остаточных напряжений
- •Список литературы
Механизм жидкостного трения
Природа жидкостного рения иная, чем сухого и граничного. Жидкостное трение – внутреннее трение в объеме смазки. Оно нашло применение при волочении проволоки. Смазка, экранирующая толстым слоем трущиеся поверхности и реализующая режим жидкостного трения, не обязательно должна быть жидкой, а может быть консистентной или даже твердой, сопротивление деформации которой на несколько порядков ниже сопротивления деформации обрабатываемого металла. Такую смазку называют вязкопластическим веществом. В частности, при волочении используют обычное мыло. Поэтому термин «жидкостное трение» - условен.
Отличительной особенностью жидкостного трения является давление в слое смазки. Оно должно быть таким, чтобы могло привести обрабатываемый металл в пластическое состояние. В этом случае смазка не будет выдавливаться из зазора между трущимися поверхностями, и деформация будет осуществляться через слой смазки.
.
Смазка при омд
Для того чтобы смазка в достаточной степени изолировала деформируемое тело от инструмента, не разрывалась и не выдавливалась, она должна иметь достаточную активность и вязкость.
Активность смазки – способность образовывать на поверхности трения прочный защитный слой из ее полярных молекул. Активность смазки зависит от наличия в ней поверхностно-активных веществ, к которым относят жирные кислоты и их соли, являющиеся мылами. Для создания активности достаточно небольшой добавки жирных кислот к смазке.
Вязкость смазки обеспечивает ее сопротивление выдавливанию из места контакта.
Смазка, обладающая высокой активностью и вязкостью, при высоком качестве отделки поверхности трущихся тел и высокой скорости скольжения может создать условия жидкостного и полужидкостного трения.
При холодной обработке давлением с большими степенями деформации и высокими скоростями (прокатка тонких полос и лент, волочение), когда выход тепла значителен, смазка, помимо основного требования – снижения коэффициента трения, должна еще и охлаждать инструмент и обрабатываемый металл. В связи с этим она должна обладать высокой теплоемкостью.
При горячей обработке давлением (особенно при высоких температурах) с большими удельными давлениями и большой длительностью контакта между металлом и инструментом смазка должна обладать малой теплопроводностью. Это позволит предохранить инструмент от чрезмерного перегрева.
В последнее время используют гидростатические и гидродинамические смазки. Сущность гидростатической смазки заключается в том, что смазка в зону деформации подается под большим давлением, что способствует лучшему ее проникновению между металлом и инструментом. Такой вид смазки требует установки сложного оборудования. Более перспективной является гидродинамическая смазка.
Сущность гидродинамической смазки заключается в том, что перед входом металла в зону деформации создается повышенное давление смазки вследствие гидродинамического эффекта. Этот эффект возникает в результате того, что смазка, налипая на движущуюся проволоку, трубу или полосу, увлекается ими в узкие и достаточно длинные насадки с сужающимся поперечным сечением. При большой скорости движения через насадку в смазке создается давление, соизмеримое с сопротивлением деформации обрабатываемого металла.
Помимо указанных свойств, смазка должна удовлетворять ряду технологических требований: легко наноситься, быть химически пассивной, т.е. не разъедать металл и инструмент, иметь минимальное количество остатков, чтобы не загрязнять поверхность, быть безвредной для рабочих и т.д.
В зависимости от назначения применяют следующие виды смазки:
Жидкие и консистентные смазки – эмульсии, растительные и минеральные масла и их смеси. Эмульсии, представляющие собой смесь воды и взвешенных в ней мельчайших капелек масла, обладает хорошей охлаждающей способностью. Их применяют главным образом при холодной обработке давлением с большими скоростями. При больших давлениях применяют масла и их смеси, обладающие большей вязкостью. Для повышения вязкости к маслам иногда добавляют загустители (парафин или стеарин). Для повышения активности к маслам добавляют активные наполнители (серный цвет, хлористые соединения и др.)
Порошкообразные смазки – мыло в виде порошка или стружки или графит. Последний часто добавляют к маслам или используют с другими добавками.
Стекло в виде порошка или ваты применяют при горячем прессовании сталей и тугоплавких металлов. При соприкосновении с нагретым металлом стекло размягчается, плотно прилипает к поверхности металла и, выполняя роль смазки, предохраняет инструмент от перегрева.
При волочении проволоки и труб из высокопрочных сталей и сплавов применяют покрытие заготовки мягкими пластичными металлами (медь, свинец), на которые могут наноситься другие виды смазки.