Способ пластического деформирования металлических изделий

О П И С А Н И Е 694255ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30,10.79 51) М. Кл,зВ 210 25/О Государственный комитет 53) УДК 621.982.4(54) СПОСОБ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФО МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛ Еупр в с - е"вах - -ост е - величина общей деформации первоначального нагружения; р вп-в 1 п - ЕОСт + Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к способам, например растяжения.Известен способ обработки металлических изделий, преимущественно растяжением, при котором определяют величину упругой деформации изделия, производят первоначальное нагружение до деформаций,превышающих величину упругих деформаций, а последующие нагружения осуществляют до получения окончательных размеров детали, сравнивая допустимые остаточные деформации изделия с остаточными деформациями предыдущего нагружения 11.Недостатком способа является низкаяпроизводительность цз-за необходимостипроводить несколько цагружеций и соответствующих измерений деформации.Целью изобретения является цовьцпениепроизводительности способа,Указанная цель достигается за счет того,что величину упругой деформации определяют по нижнему пределу механическихсвойств материала изделия, а первоначальное цагружение производят до деформаций,определяемых по формуле:Еост + Еупр в 1 п 1 ест - остаточная деформация обработацнсго изделия;Еупр пип МИНИМаЛЬНая ВЕЛИЧИНа уцругой деформации изделия, со ответствующая минимальному пределу механических свойств материала изделия.Обычно наибольшую трудность представляет собой обработка длинных деталей рас тяжением цз материала с большим разбросом механических свойств, например алюминиевых сплавов, механические свойства которых значительно зависят от химического состава, термообработки, времени 15 старения н могут быть меньцс илц большепо своей величине.На чертеже показана даграмма растяжс цця материалов с максимальным Пвпх -- )(Е) Ц МИНЦМаЛЬНЫМ Оп 1 п = 2 (с) 20 пределами мехаццчсских свойств.Для того, чтооы получить размеры обработанного изделия (остаточную деформацию) или напряжения, соответствующие этой остаточной деформации, необходимо 25 изделия с максимальным и минимальнымпределом механических свойств растянуть соответственно до деформаций:Гдс Вгиах И сши МаКСимаЛЬНая и МИНИмальная величины оощих деформаций изделий, нсооходимых д;1 я получения размеров обработанного изделия (остаточной деформации) с максимальным и минимальным пределом механических свойств материала зтпх изделий;еост - остаточная деформация обработанного изделия;Еупр шах, Яупр ши - МаКСИмаЛЬНая 5 МИНИмальная величины упругих деформаций с максимальным и минимальным пределом механических свойств материала зтих изделий.Эти деформации будут отличаться на вели- чипуЛа - евах авп - (аост + упр гпа)- 1 а- (а +- - ааост-упр в 1 п) - упр вах аупр гпп -вигпахЕГДС Лв - величина разброса общих деформаций изделий, необходимых дляполучения размеров обработанного изделия(остаточной деформации);0 )иах П 0 гиг) - МаКСИМЯЛЬНОЕ И МИНИмальное напряжение, соответствующее в. исаи)и,в в в мо упругости материала изделий.Величина Лв в зависимости от разбросамеханических свойств обрабатываемого матсриала и разных степеней остаточных деформаций изделий изменяется и, напримеру алюминиевых сплавов, составляет (О,ОЗ -О,З) востОбработка по предлагаемому способуосуществляется следующим образом.Перед обработкой партии изделий по сертификатам на получаемые материалы (порезультатам входного контроля механических свойств) определяют величину упругой деформации обработанного изделия сучетом нижнего предела механическихсвойств обрабатываемого материала.Затем производят первоначальное нагружсние до деформации равнойаг = аост + "упр гппгде в - величина общей деформации первоначального нагружения, Прп ятом контрол 1 де 1)ог)ма 11 з 10 жпо ОС 1 Т СТ В И Т Ь, 1 г) О Ы М И 1) "СВ а П.Д г Р .1." Е) ЛППСН 1 СОЙ 1;111 ДС 1)ол 1 а ГРО 1. 110 СЛС С 151 Г 1 г 51 наГрузки по результата И 331 срсн 51 Опрс;С;ЯЮТ БСГ 511 Н ост биоста 2 - г + Лаг где в 2 - величина общей деформации второго нагружепия.Предполагая, что второе нагру;кение будет произведено до точки О дпагра.,мы растяуксния О,р = - )гз(в), можно оценит, ве липну Л;-; (на диаграмме не показан;,):ГДЕ15 Лез - величина разности междуокончательными размерами изделия (остаточной деформацией обработанного изделия) и е; о размерами (остаточной деформацией) после второго нагружснпя;О Ь, Оа - НаПРЯжЕНИЯ В тОЧКаХ 1) и аДиагРаммы игр = 1 гз(е) 50 Напряжения в ооластп пластических де 55 формаций В л 1000 й точкс 1 Оукно Опредслить по формуле гг - К ап, О - напряжения в пластической области диагра.,Мы;р -- текущее значение остаточной деформации;Й, и -- констаны кривой упрочнения.Для примера определим наибольпую ве личину Ле для материала 116 АТ. имеющегде60 Г;с Ле,величиа разности между окончательпымн размерами детали 10 Остато Гной деформацией обработанного пзд лпя) и сс размераып (Ос ГатОчной дсфорз 11 цпей) после первоначального на ружсншя;15 Еост) - раЗМЕрЫ ИЗдЕЛИя ОСТатОнаядеформация) после первоначального нагруженпя.Если полученная велиина Лв =- О, то мыобрабатываем изделие с минимальным пре делом механических с войств, первоначальное нагруженпе произведено до точки и диаграмм растяжения огги = 1 з(в) и на атом обработка заканчивается после первоачального нагружспия.25 Если полученная величгна Ле ) О, томы обрабатываем мат.риал с средними мсханическими свойствами и первоначал;ное НаГРУКСНИЕ ПРОИЗВЕДЕНО ДО ТОЧКИ а Дцаграммы растяжения оор -- 1 гз (в) .00 После опредсления величины Ле, производят второе нггружснис до деформации равнойК 0,01 " 0,007дЕ 10 15 20 25 О 1. О О 7Д г 1Е 30 о 5 го большой разброс механических свойств,при Ле,: - Лз -- 0,3,",К = 736 мн/л, и = 0,191, Е = 72000 мн,4 Р ПРИ ост - е 0,01 - 1,о И Ьот: Ь 6: 0,3 К Х ост: 0,3 о,о 1: ео,ооз: 0,3 4) - 0 0004=0 04 оо72000 Из расчетов видно, что величина разности между окончательными размерами изделий и его размерами после второго иагружения на один два порядка меньше величины разброса общих деформаций, необходимых для получения окончательных размеров изделия. Отсюда следует, что окончательные размеры изделия с высокой точностью можно получить после второго пагружения.Если полученная точность недостаточна, то можно осуществить, таким же образом, третье нагружение, после которого точность обработанного изделия повышается еще раз на порядок.Применение предлагаемого способа обработки позволяет на операциях правки, раздачи, калибровки и др. повысить производительность, на операциях предварительного растяжения при гибке - обтяжке с растяжением решить проблему определения усилия (напряжений) предварительного рас;яжения, повысив при этом не только производительность, но и точность и качество обрабатываемых деталей, а также снизить трудоемкость последующих после гибки - обтяжки доводочных работ. Формул а изобретенияСпособ пластического деформированияметаллических изделий, преимущественнорастяжением, при котором определяют величину упругой деформации изделия, производят первоначальное нагружение до деформаций, превышающих величину упругойдсформации, а последующие нагруженияосуществляют до получения окончательныхразмеров детали, сравнивая допустимыеостаточные деформации изделия с остаточными деформациями предыдущего нагружения, отличающийся тем, что, с цельюповышения производительности обработки,величину упругой деформации изделия определяют по нижнему пределу механических свойств материала изделия, а первоначальное нагружение производят до деформаций, определяелгых по формуле- -ост + "уор во 1где е -- величина общей деформациипервоначального нагружения;еост - остаточная деформация обработанного изделия;яуор иго - минимальная величина упругой деформации изделия, соответствующая минимальному пределу механическихсвойств материала изделия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Лнглии М 1352190, кл. В 2103/10, 1974 (прототгггг).(и 2 Екр еуар т,уцо. лакглслЕта; Составитель Л. Позднеева хред А. Камышникова Корректор В, Петров Редактор сова Изд, М 635 Тираж 1035осударственного комитста СССР по делам изобретсний 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписноеоткрьтий Заказ 2504/11НПО Поиск шография, п 1 к Сапнова,