Упругая и остаточная деформации

Реферат

По дисциплине «Обработка металлов давлением»

На тему «Неравномерность деформации при прокатке»

Выполнила

Студентка 2 курса, группа 0720                                                            Смирнова И.С.

Проверила

Преподаватель                                                                                          Локотунина Н.М

г. Магнитогорск

2006

Содержание:

 

Реферат. 1

Содержание: 2

Раздел 1. 3

Деформация. 3

Характеристики величины деформации. 3

Упругая и остаточная деформации. 5

Главные деформации и их схемы. Условие постоянства объема. Закон наименьшего сопротивления. 5

Неравномерность деформации. 7

Раздел 2. 8

Неравномерность деформации при прокатке. 8

Прокатка. 8

Неравномерность деформации при прокатке. 9

Неравномерность деформации по ширине полосы.. 10

Неравномерность деформации по толщине. 12

Неравномерность деформации по длине прокатываемой полосы.. 14

 

Раздел 1.

Деформация

 

Характеристики величины деформации

 

О величине деформации судят по изменению размеров деформируемого тела, причем существует несколько вариантов характеристик. Рассмотрим их на примере деформации параллелепипеда (рис. 1).

 

 

Рисунок 1.

 

Размеры тела до деформации: длина L₀, ширина b₀, толщина h₀.

После деформации соответственно: L₁, b₁, h₁.

Деформацию данного тела можно характеризовать следующими показателями:

Абсолютные деформации:

обжатие    ∆h = h₀ - h₁

удлинение ∆L = L₀ - L₁

уширение ∆b = b₀ - b₁

Абсолютные показатели неполно характеризуют величину деформации, так как не учитывают размеры деформируемого изделия. Поэтому более удобны относительные показатели, часто называемые степенью деформации.

Относительные деформации первого рода:

относительное обжатие ε_h = (h₀ - h₁)/ h₁ = ∆h/h₀

относительное уширение ε_b = (b₀ - b₁)/ b₁ = ∆b/b₀

относительное удлинение ε_L = (L₀ - L₁)/ L₁ = ∆L/L₀

Относительные деформации второго рода:

ε_h = ∆h/h₁

ε_b = ∆b/b₁

ε_L = ∆L/L₁

Часто относительные деформации выражают в процентах:

ε_h = (∆h/h₁)·100%

ε_b = (∆b/b₁)·100%

ε_L = (∆L/L₁)·100%

ε_h = (h₀ - h₁)/ h₁ = (∆h/h₀)·100%

ε_b = (b₀ - b₁)/ b₁ = (∆b/b₀)·100%

ε_L = (L₀ - L₁)/ L₁ = (∆L/L₀)·100%

При небольших степенях деформации разница между показателями первого и второго рода мала.

Истинные (логарифмические) относительные деформации:

При определении истинных деформаций весь процесс деформации мысленно разбивают на малые этапы, определяют абсолютную деформацию за этап и относят к соответствующему размеру. Затем все полученные относительные деформации суммируются.

истинная деформация по толщине δ_h = ln(∆h₀/h₁)

истинная деформация по ширине δ_b = ln(∆b₀/b₁)

истинная деформация по длине δ_L = ln(∆L₀/L₁)

δ_h + δ_b + δ_L = 0

Коэффициенты деформации:

Коэффициентами деформации называют отношение размеров тела, полученных после деформации к соответствующим размерам до деформации.

коэффициент обжатия γ = ∆h/h₀

коэффициент удлинение (вытяжка) μ = ∆L/L₀

коэффициент уширения β = ∆b/b₀

Также:

ε_h = 1 – γ

ε_b = β – 1

ε_L = μ – 1

Смещенный объем:

Иногда деформацию оценивают по смещенному объему. Смещенным называют объем, удаленный или прибавленный в процессе деформации в одном из направлений.

смещение V по высоте V· δ_h

смещение V по ширине V· δ_b

смещение V по длине V· δ_L

V· δ_h + V· δ_b + V· δ_L = 0.

 

Также деформацию тела могут характеризовать интегральные показатели и показатели деформации третьего рода.

 

Упругая и остаточная деформации

 

Под действием внешних сил в теле первоначально возникают упругие деформации, характеризующиеся упругими отклонениями атомов от положения устойчивого равновесия. Чем больше деформирующая сила, тем больше упругая деформация.

Упругая деформация исчезает после удаления причины (силы), её вызывающей, при этом атомы деформированного металла возвращаются в исходное положение устойчивого равновесия, восстанавливаются первоначальные форма и размеры деформируемого изделия. Но упругая деформация возможна лишь до определенного предела, после которого начинается пластическая деформация. Перемещения атомов становятся настолько большими, что исходные связи между ними утрачиваются, и после удаления деформирующей силы атомы возвращаются уже в новые положения устойчивого равновесия. Внешне это проявляется в появлении остаточной деформации, то есть в изменении формы и размеров деформируемого изделия, которые сохраняются после удаления деформирующей силы.

Упругие деформации, несмотря на их малую величину важны при обработке металлов давлением по следующим причинам:

· С упругими деформациями связано появление напряжений, необходимых для осуществления пластической деформации. Без упругих деформаций не может быть напряжений, как и без напряжений нет упругой деформации. Поэтому упругая деформация предшествует деформации пластической и сопровождает её.

· В связи с упругими деформациями размеры деформируемого тела, инструменты и деталей машин-орудий, которые имеют место при завершении деформации, изменяются при удалении деформирующей силы. Хотя такие изменения и невелики, их приходится учитывать при изготовлении точных изделий.