Предельные степени деформации при вытяжке с утонением

 

Предельные степени деформации при вытяжке с утонением стенки существенно зависят от условий трения на инструменте, геометрии инструмента, механических свойств материала. На эти величины оказывают существенное влияние характеристики анизотропии заготовки и способность материала к упрочнению [5].

Изменение условий трения на контактной поверхности пуансона существенно влияет на предельный коэффициент утонения. С увеличением коэффициента трения на пуансоне снижается предельное значение коэффициента утонения. Этот эффект проявляется больше на малых углах конусности матрицы. При больших значениях углов матрицы увеличение коэффициента трения на пуансоне в 3 раза по сравнению с коэффициентом а матрице не приводит к существенному изменению предельного коэффициента утонения.

Таким образом, учет анизотропного упрочнения материала в ряде случаев может существенно влиять на величины предельных коэффициентов утонения процесса вытяжки с утонением стенки.

 

Условие пластичности

 

Упругое равновесие тела возможно при различных соотношениях и величинах нагрузок. Пластическое же равновесие возможно только при вполне определенных нагрузках. Так, можно считать, что при линейном растяжении признаки пластической деформации появятся тогда, когда нагрузка вызовет напряжение, равное пределу текучести [4].

Если по мере увеличения деформации происходит упрочнение материала, то для дальнейшего развития пластической деформации необходимо увеличивать напряжение. Величина его определяется кривой упрочнения (кривой истинных напряжений). Если упрочнение отсутствует, то при линейном растяжении пластическая деформация происходит при постоянном напряжении.

Тело, материал которого является несжимаемым и неупрочняющимся, называется идеально пластичным [2].

Необходимо знать, какими условиями определяется переход в пластическое состояние и дальнейшее поддержание его при любом виде напряженного состояния. Эти условия можно выявить только на основании экспериментальных исследований.

Вместе с тем можно уверенно предположить, что переход любой элементарной частицы тела в пластическое состояние обусловливается каким-то соотношением между напряжениями, с одной стороны, и его механическими свойствами при данных температурно-скоростных условиях - с другой.

Существует несколько гипотез, определяющих условие перехода напряженного тела (точки) от упругого состояния к пластическому, сокращенно «условие пластичности».

Наиболее обоснованным является условие пластичности, выдвинутое М. Губером (1914 г.) и Р. Мизесом (1913 г.). Это условие можно сформулировать следующим образом.

Любая элементарная частица металлического тела переходит из упругого в пластическое состояние, когда интенсивность напряжений достигает величины, равной напряжению текучести при линейном пластически напряженном состоянии, соответствующему температурно-скоростным условиям деформирования и степени деформации. Короче можно сказать так: при пластическом состоянии интенсивность напряжений постоянно равна напряжению текучести

Кроме того, следует учитывать, что под напряжением текучести следует подразумевать не условное, а истинное напряжение при линейном пластически напряженном состоянии.

Отсюда следуют две другие формулировки условия пластичности.

. При пластической деформации сумма квадратов разностей главных нормальных напряжений есть величина определенная, равная удвоенному квадрату напряжения текучести.

. При пластической деформации сумма квадратов главных касательных напряжений есть величина определенная, равная половине квадрата напряжения текучести.

 

Заключение

 

Вытяжка с утонением стенки находит широкое применение при изготовлении глубоких цилиндрических сосудов, толщина стенки которых значительно меньше толщины дна. Эта операция может быть использована также с целью получения высоких прочностных характеристик материала стенок и управления ими за счет деформационного упрочнения. Изделия, изготовляемые вытяжкой с утонением, имеют более высокую точность, чем при вытяжке, однако число операций в технологическом процессе, основанном на вытяжке с утонением, остается значительным [5].

Интенсификация процесса вытяжки может быть достигнута методом комбинированной вытяжки, которая характеризуется одновременным существенным изменением диаметра и толщины вытягиваемой заготовки.

Наибольший эффект от комбинированной вытяжки можно получить, если конструкция изделия учитывает особенности и возможности этой операции, т.е. является технологичной. Под технологичностью понимается такое сочетание элементов конструкции детали, которое обеспечивает её наиболее экономичное изготовление и высокое качество [5].

 

Список использованных источников

 

1  Комплексные задачи теории пластичности / Н.Д. Тутышкин, А.Е. Гвоздев, В.И. Трегубов, Ю.В. Полтавец [и др.]; под ред. Н.Д. Тутышкина, А.Е. Гвоздева. - Тула, ТулГУ, 2001. - 377 с.

    Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением: учебник для вузов / В.Л. Колмлгоров. - М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

    Малов А.Н. Технология холодной штамповки / А.Н. Малов. - М.: Машиностроение, 1969. - 568 с.

    Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением /n М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.

    Яковлев С.П. Обработка давлением анизотропных материалов / С.П. Яковлев, С.С. Яковлев, В.А. Андрейченко. - Кишинев: Квант, n1997. - 326 с.