Способ исследования течения контактной поверхности материала при обработке давлением

(9) И) 5) 4 В 21 В 1/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕНКЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯКОНТАКТНО 1 ПОВЕРХНОСТИ МАТЕРИАЛА ПРИОБРАБОТКЕ ДАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к металлургии, а точнее к обработке металлов давлением, и может быть использовано для исследования характератечения металла. 11 ель изобретения -упрощение реализации. Способ реализуется при прокатке материала, в поверхность которого вводят инородные свидетели в виде частиц большейтвердости в сравнении с твердостьюматериала инструмента. При обработке материала частицы перемещаютсясовместно с материалом и оставляютследы на инструменте. Величина инаправление следов характеризуют прцесс течения материала, позволяютопределять, например, уширение, положение нейтрального сечения, работу сил трения, а также настройкукалибра, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к металлургии, а именно к обработке металловдавлением, и может быть использованодля исследования характера теченияметалла.Цель изобретения - упрощение реализации.На фиг,1 показана схематическиповерхность калибра валка, контактировавшая с материалом; на Фиг.2схема движения точек поверхности об,рабатываемой полосы относительно поверхности валка.Предлагаемый способ реализуетсяпри прокатке материала, в поверхность которого вводят инородные свидетели в виде частиц большей твердости в сравнении с твердостью материала валка .1, имеющего калибр 2 иось 3.При обработке давлением частицыначинают перемещаться совместно сматериалом и оставляют следы 4 наинструменте, например валках. Величина и направление следов характеризуют процесс течения материала.Рассматривают теоретическое движение точек поверхности, например,обрабатываемой полосы в процессе обработки ее давлением относительноповерхности валка. Для этого выделяют точки Г и В, лежащие на краях полосы, и точку Б, лежащую на осисимметрии поверхности полосы, Припрокатке теоретически разделяют процесс деформирования на зону отставания, зону опережения и расположенноемежду этими зонами нейтральное сечение,Для наглядности рассмотрим движение точек Г, Б, В в проекции наплоскость УОЕ,При движении в зоне отставанияскорость точек поверхности полосыможно разложить на две составляющиевдоль оси вращения валка, (в сторонууширения) для точки В вдоль оси ОУ,а для точки Г против оси ОУ, и скорость, противоположную скорости вращения валка, Теоретические кривыедвижения точек поверхности полосы.тносительно поверхности валка в зоне отставания показаны на Фиг,2, Для(точки Г участок кривой Г Г, для точ.ки В участок В В , для точки Б учас 1ток кривой Б Б , точка Б находитсяна средней линии очага деформации,где нет уширения, проекция траектории движения точки Б относительно валка на плоскость УОЕ будет прямая. Угол наклона кривых к оси ОУ будетоплавно изменяться от 90 в точке Б до "," - вправо от точки Б и до Ы, - влево от точки Б, В зоне опережения составляющая скорости уширения точек поверхности полосы не изменит своего знака, скорость относительно валков переменит знак на противоположный, т.е. будет больше скорости движения поверхности валка. Движение точек поверхности полосы в зоне опережения соответствует для точки Г учас 1 1ток Г Г , для точки Б " Б Б , дляРточки В это В В . формы и размеры этих кривых зависят от таких Факторов, как обжатие, Форма калибра, Фор" ма полосы, радиус валков, температура, переднее заднее) натяжение, шероховатость валков и т.д.Для процесса прокатки по полученным кривым можно определить и другие характеристики, например уширение (для материала в точке Г абсолютное уширение равно У- у) положение нейтрального сечения, а из положения нейтрального сечения - момент прокатки:Уз в У 2 Еа Еа / )Бт В (1)Е- Е где- угол захвата заготовкивалками;- угол между вертикальнойплоскостью и плоскостьюнейтрального сечения;работу сил трения в данной точке,для чего величину контактного следует умножить на длину кривой и т.д.П р и м е р. В клетях с трехвалковым калибром была прокатана проволока диаметром 8 мм иэ заготовкидиаметром 1 О мм .,в два прохода. Ма"териал заготовки ст.70. Частицами,оставляющими следы на поверхностикалибра валков, явилась окалина, оставляющаяся на проволоке от предыдущих этапов ее обработки,При реализации способа получаюткартину течения материала на поверхности калибра валка. При анализе картины течения материала валка определяют величину "а" смещения средней линии очага деформации относительно оси калибра, что в пересчетена угол поворота входной проводкидает величину, равную(2) где К - радиус выходящей проволоки,равной 4 мм.Величина "ач между средней линией 5 очага деформации и осью 6 калибра менялась в зависимости от качества настройки проводковой арматуры от - 0,4 до 0,4 мм, что соответствует повороту проводки относительно калибра от -6 до +6.Для случая, показанного на фиг., видно, что средняя линия очага деформации смещена. влево на величинуа для качественного выполнения . профиля нужно повернуть проволоку по часовой стрелке на угол, вычисляемый по формуле 2.Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в том, что он позволяет визуально наблюдать картину перемещения материала по поверхности деформирующего инструмента в процессе его деформирования и на основании анализа этих перемещений оптимизировать процесс деформирования, Знание характера течения материала при обработке его давлением позволит так,же выбрать необходимую форму для деформирующего инструмента, уменьшить количество отходов деформируемо.го материала, идущего на припуски 5для последующей механической обработки, Способ прост и его можно приме.нять при деформации материалов любойформы. Кроме того, способ универсалени применим для всех процессов обработки материалов давлением.формула изобретения1.Способ исследования теченияконтактной поверхности материалапри обработке давлением в инструменте, например в валках, включающийполучение информации о перемещенииинородных свидетелей на контактной 20 поверхности материала после обработки давлением и переработку этой информации, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения реализации, упомянутую информацию получа ют по следам, оставленным инородны"ми свидетелями на поверхности инструмента.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что инородные свидетели в виде частиц большей твердости в сравнении с твердостью инструмента предварительно вводят вповерхностный слой материала..Вере Подписи а ог нии и аушск Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужго Проектна 1236 ВНИИПИ Гос по дела 113035, Москв