Участок - свободный изгиб
Cтраница 3
 |
Схема определения радиуса свободного изгиба. [31] |
Так как изменение меридиональных стр и широтных сге напряжений в участке свободного изгиба незначительно, то примем, что напряжения ар одинаковы на границах этого участка, а напряжения о е равномерно распределены по боковым поверхностям выделенного элемента. На границах участка свободного изгиба действуют изгибающие моменты и перерезывающие силы. Действие изгибающих моментов вызывает изменение кривизны срединной поверхности элементов, перемещающихся из недеформируемой части заготовки в участок свободного изгиба на верхней границе и из участка свободного изгиба в другой участок очага деформации. Так как в первом случае имеет место изгиб ( увеличение кривизны), а во втором - спрямление ( уменьшение кривизны), то знак изгибающих моментов на границах участка свободного изгиба должен быть одинаковым. Перерезывающие силы, действующие на границах участка свободного изгиба, уравновешивают действие сил, образованных напряжениями ар и ае. [32]
Одной из существенных задач, решаемых при отыскании поля напряжений с учетом действия сил трения, является установление границ контактных поверхностей. Сложность этой задачи обусловлена тем, что в формоизменяющих операциях на местоположение и протяженность контактных поверхностей оказывают влияние изгибающие моменты, а также изменение толщины заготовки в процессе деформирования. Действительно, при резком изменении кривизны заготовки возникает обычно внеконтактный участок очага деформации, называемый также участком свободного изгиба. Методика определения размеров и формы участка свободного изгиба будет рассмотрена ниже. Наличие участков свободного изгиба обычно несколько уменьшает протяженность контактной поверхности. Заксом [18]) при анализе ряда формоизменяющих операций не учитывалось влияние участков свободного изгиба. [33]
Перемещение элементов заготовки вдоль конической поверхности матрицы должно приводить к переходу элементов из цилиндрической части заготовки в коническую часть очага деформации. Этот переход сопровождается резким изменением кривизны срединной поверхности элементов заготовки. Изменение кривизны срединной поверхности элементов осуществляется под действием изгибающих моментов. Все это приводит к тому, что между недеформируемой цилиндрической частью исходной заготовки и конической контактной частью очага деформации образуется участок внеконтактной деформации, или участок свободного изгиба. После получения внутренней границей очага деформации минимальных размеров и окончания формирования участка свободного изгиба наступает этап деформирования, в котором размеры очага деформации остаются неизменными, а процесс деформирования характеризуется переходом элементов из недеформируемой части заготовки в очаг деформации, перемещением элементов заготовки в очаге деформации, с одновременным изменением их размеров и переходом этих элементов из очага деформации в стенки вытягиваемого стакана. [34]
 |
Схема определения радиуса свободного изгиба. [35] |
Так как изменение меридиональных стр и широтных сге напряжений в участке свободного изгиба незначительно, то примем, что напряжения ар одинаковы на границах этого участка, а напряжения о е равномерно распределены по боковым поверхностям выделенного элемента. На границах участка свободного изгиба действуют изгибающие моменты и перерезывающие силы. Действие изгибающих моментов вызывает изменение кривизны срединной поверхности элементов, перемещающихся из недеформируемой части заготовки в участок свободного изгиба на верхней границе и из участка свободного изгиба в другой участок очага деформации. Так как в первом случае имеет место изгиб ( увеличение кривизны), а во втором - спрямление ( уменьшение кривизны), то знак изгибающих моментов на границах участка свободного изгиба должен быть одинаковым. Перерезывающие силы, действующие на границах участка свободного изгиба, уравновешивают действие сил, образованных напряжениями ар и ае. [36]
 |
Продольные трещины при вытяжке. [37] |
Когда длина непротяну-той части заготовки достигнет такой величины, которая удовлетворяет соотношению ( 205), в непротянутой части заготовки напряжения а0 будут равны напряжению текучести и в ней начнутся пластические деформации. Из сказанного следует, что на заключительном этапе вытяжки увеличиваются диаметральные размеры краевой части заготовки. Заметим, что увеличение размеров очага деформации на заключительном этапе деформирования не должно приводить к увеличению напряжения аршах в опасном сечении заготовки, так как одновременно с этим увеличивается радиус кривизны Rft участка свободного изгиба, а следовательно, уменьшаются приращения напряжения Дсгр, вызванные изгибом и спрямлением по границам участка свободного изгиба. Такие трещины могут возникать при многопереходной вытяжке без межоперационных отжигов. Из этих же исследований видно, что при многопереходной вытяжке без отжигов прочностные характеристики на растяжение в поперечном или тангенциальном направлении значительно уменьшаются. [38]
Когда длина непротяну-той части заготовки достигнет такой величины, которая удовлетворяет соотношению ( 205), в непротянутой части заготовки напряжения а0 будут равны напряжению текучести и в ней начнутся пластические деформации. Из сказанного следует, что на заключительном этапе вытяжки увеличиваются диаметральные размеры краевой части заготовки. Заметим, что увеличение размеров очага деформации на заключительном этапе деформирования не должно приводить к увеличению напряжения аршах в опасном сечении заготовки, так как одновременно с этим увеличивается радиус кривизны Rft участка свободного изгиба, а следовательно, уменьшаются приращения напряжения Дсгр, вызванные изгибом и спрямлением по границам участка свободного изгиба. Такие трещины могут возникать при многопереходной вытяжке без межоперационных отжигов. Из этих же исследований видно, что при многопереходной вытяжке без отжигов прочностные характеристики на растяжение в поперечном или тангенциальном направлении значительно уменьшаются. [39]
 |
Схема определения радиуса свободного изгиба. [40] |
Так как изменение меридиональных стр и широтных сге напряжений в участке свободного изгиба незначительно, то примем, что напряжения ар одинаковы на границах этого участка, а напряжения о е равномерно распределены по боковым поверхностям выделенного элемента. На границах участка свободного изгиба действуют изгибающие моменты и перерезывающие силы. Действие изгибающих моментов вызывает изменение кривизны срединной поверхности элементов, перемещающихся из недеформируемой части заготовки в участок свободного изгиба на верхней границе и из участка свободного изгиба в другой участок очага деформации. Так как в первом случае имеет место изгиб ( увеличение кривизны), а во втором - спрямление ( уменьшение кривизны), то знак изгибающих моментов на границах участка свободного изгиба должен быть одинаковым. Перерезывающие силы, действующие на границах участка свободного изгиба, уравновешивают действие сил, образованных напряжениями ар и ае. [41]
Перемещение элементов заготовки вдоль конической поверхности матрицы должно приводить к переходу элементов из цилиндрической части заготовки в коническую часть очага деформации. Этот переход сопровождается резким изменением кривизны срединной поверхности элементов заготовки. Изменение кривизны срединной поверхности элементов осуществляется под действием изгибающих моментов. Все это приводит к тому, что между недеформируемой цилиндрической частью исходной заготовки и конической контактной частью очага деформации образуется участок внеконтактной деформации, или участок свободного изгиба. После получения внутренней границей очага деформации минимальных размеров и окончания формирования участка свободного изгиба наступает этап деформирования, в котором размеры очага деформации остаются неизменными, а процесс деформирования характеризуется переходом элементов из недеформируемой части заготовки в очаг деформации, перемещением элементов заготовки в очаге деформации, с одновременным изменением их размеров и переходом этих элементов из очага деформации в стенки вытягиваемого стакана. [42]
Естественно, что единичная продольная сила Р ( усилие обжима) будет связана с поперечной силой ( без учета влияния трения) соотношением Р Pi ctg а. В начале пластического деформирования поперечные размеры краевой части заготовки уменьшаются. Если у края заготовки меридиональные напряжения ар близки к нулю, то из уравнения ( 251) можно установить, что увеличение радиусов кривизны в широтных сечениях в начале обжима может привести к некоторому уменьшению усилия деформирования. Такое приближенное качественное рассмотрение начального периода деформирования объясняет причины того, что при сравнительно больших углах конусности а начальный этап сопровождается некоторым уменьшением усилия обжима. В начальном этапе деформирования с матрицей контактирует краевая часть заготовки и осуществляется процесс формирования участка свободного изгиба. После того как участок свободного изгиба достигает размеров, соответствующих данным условиям деформирования, он стабилизируется, и начинается образование участка очага деформации, контактирующего с конической поверхностью матрицы. [43]
Естественно, что единичная продольная сила Р ( усилие обжима) будет связана с поперечной силой ( без учета влияния трения) соотношением Р Pi ctg а. В начале пластического деформирования поперечные размеры краевой части заготовки уменьшаются. Если у края заготовки меридиональные напряжения ар близки к нулю, то из уравнения ( 251) можно установить, что увеличение радиусов кривизны в широтных сечениях в начале обжима может привести к некоторому уменьшению усилия деформирования. Такое приближенное качественное рассмотрение начального периода деформирования объясняет причины того, что при сравнительно больших углах конусности а начальный этап сопровождается некоторым уменьшением усилия обжима. В начальном этапе деформирования с матрицей контактирует краевая часть заготовки и осуществляется процесс формирования участка свободного изгиба. После того как участок свободного изгиба достигает размеров, соответствующих данным условиям деформирования, он стабилизируется, и начинается образование участка очага деформации, контактирующего с конической поверхностью матрицы. [44]
Страницы: 1 2 3