Файл: Капорович В.Г. Обкатка в производстве металлоизделий.pdf

при динамическом нагружении наблюдается при тем­ пературах 1100—1200°С. Его пластичность при этом сни­

соотношением скоростей деформации и релаксации на­

предварительным нагревом инструмента до температур, близких к температуре деформации, и при относительно небольших скоростях деформирования.

Указываются также и другие температурные интер­ валы нагрева заготовок из хрома перед обкаткой и рас­ каткой — 400—800° С и инструмента до 300—400° С с обязательным немедленным отжигом после деформации при температуре 600—700° С в течение 15 мин [16]. В случае необходимости нескольких переходов при обкат­ ке назначается промежуточный рекристаллизационный отжиг при температуре 1200°С в течение 15 мин. Окон­ чательный отжиг проводится при" температуре 600— 700°С в течение 15 мин.

Деформируемый инструмент для раскатки хрома и его сплавов рекомендуется изготовлять из карбида вольфрама и других твердых сплавов.

Интересно отметить, что в качестве смазки, наряду

105

с общепринятыми жаростойкими смазками (см. § 15), при волочении применяют расплав эвтектики свинец— сурьма с температурой плавления 350—400°С, который может быть использован при обжиме труб и обкатке по схемам 2, 23 и другим в табл. 1.

Осесимметричные полые детали из низколегирован­ ного ковкого вольфрама находят широкое применение в ракетных двигателях. Они работают при температурах 2500—2700° С и др. Вольфрам п его сплавы при комнат­ ных температурах имеют низкую пластичность и высо­ кое сопротивление деформированию (см. табл. 7). Поэтому пластическую деформацию вольфрама и его сплавов выполняют при повышенных температурах. С повышением температуры пластичность металла возра­ стает. При нагреве до 1000° С допустимая деформация равна 35% (осадка образца d=15 мм, /г = 20 мм), при нагреве до 1200°С—47%, до 1400°С—53% и до 1600°С — 68%. Предел прочности вольфрама с изменением темпе­

ма и его сплавов составляет 1700—2000° С, а предвари­ тельно деформированного металла — 1200—1400° С. Об­ катку и раскатку вольфрамовых заготовок осуществля­ ют при температурах ниже 1000° С. Р. Махишалк (22] указывает на раскатку конусов листовых заготовок из

тура 700—900°С ниже температуры рекристаллизации (начало рекристаллизации 1500°С), в процессе раскатки с подогревом металл упрочняется, улучшаются его ме­ ханические свойства, примерно па 100° С снижается порог хрупкости металла.

Заготовки из вольфрама перед деформацией нагре­ вают в электрических печах сопротивления в атмосфере водорода или при использовании тонкого листового ме­ талла — инфракрасными лучами мощных кварцевых ламп. Лист толщиной 1,5 мм нагревают до температуры

нем с помощью инжекторных горелок. Раскаткой из вольфрама получают изделия различных габаритных размеров. Сообщается об удовлетворительной де-

106

Г Л А В А IV

КА Л И Б Р О В КА ИНСТРУМЕНТА

20.КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДВИЖЕНИЙ

Поиск новых технологических способов обработки ме­ таллов давлением, обеспечивающих локализацию очага деформации, расширение технологических возможностей процесса, создание новой формы инструмента п нового типа оборудования, может происходить различными пу­ тями. В качестве одного из них можно использовать ки­ нематический анализ и синтез движений пары деформи­ руемой металл—инструмент. Это позволит в какой-то степени упорядочить творческий процесс: анализировать кинематику контактной зоны очага деформации, кон­ тактную поверхность инструмента, синтезировать новые технологические схемы взаимодействия деформируемого металла и инструмента, проектировать инструмент для вновь разработанных схем обработки металла давле­ нием.

Разумеется, что наряду с анализом и синтезом дви­ жений необходимы изучение и учет напряженно-дефор­ мированного состояния и граничных условий в очаге деформации с использованием теории пластичности и экспериментальных методов исследования.

При такой постановке вопроса поиск может прохо­ дить в следующем порядке:

1. Изучают сложение и разложение движений дефор­ мирующейся контактной зоны очага деформации, на ос­ новании чего должны быть составлены кинематически допустимые варианты относительного перемещения ин­ струмента и контактной зоны очага деформации. Если, например, заготовку возможно деформировать поступа­ тельным перемещением контактной зоны очага деформа­ ции, то учитывают, что поступательное движение полу­ чается при сложении:

108

нескольких поступательных движений; двух вращений с равными противонаправленными

угловыми скоростями; двух винтовых движений с параллельными осями и

равными противонаправленными угловыми скоростями

ит. д.

Вобщем случае, если системы ц0, Ль Лг> —, Лп со­ вершают произвольные движения, то движение Л"/Ло можно получить сложением движений Лп/Лп-ь •••> Лг/Ль т]і/г|о- Для анализа контактной зоны очага деформации представляет интерес:

сложение поступательного движения с вращательным вокруг оси, параллельной направлению поступательного перемещения;

сложение поступательного движения с вращательным вокруг оси, перпендикулярной к направлению поступа­ тельного перемещения;

сложение двух вращательных движений вокруг скре­ щивающихся осей;

сложение винтового и поступательного движений.

2. Для выбранного кинематического варианта схемы обработки металла давлением ориентировочно сравне­ нием с близкими известными процессами рассматрива­ ются граничные условия и анализируется механическая схема деформации.

3. Решается предварительно вопрос о режиме дефор­ мации металла по выбранной схеме (либо приближен­ ным аналитическим способом с использованием уравне­ ний равновесия и пластичности, а также граничных ус­

где X, Y, Z — текущие координаты деформируемой по­ верхности;

(Ts, fx — соответственно предел текучести дефор­ мируемого металла, коэффициент трения, другие учитываемые параметры (модуль упрочнения, температура и прочее).

Для установившегося процесса

£ = Л + CjX.

109

4. Составляется уравнение рабочей поверхности ин­

перемещая инструмент в направлении обработки от­ носительно заготовки (т)п/ло) пли заготовку относитель­ но инструмента (ч\о/г[п), т. е. вводя в уравнение (83) параметр с, составляется уравнение семейства поверх­ ностей деформируемой части заготовки

при заданном значении с находится уравнение ха­ рактеристики — общей линии огибающей поверхности и искомой огибаемой поверхности инструмента (случай однопараметрпческой поверхности) :

включает в себя и огибающую поверхность, п геометри­ ческое место особых точек, и стационарные поверхности, она подлежит дополнительному исследованию;

задавшись определенным классом поверхности инст­ румента, исследуется возможность составления уравне­ ния огибающей поверхности по уравнениям характери­ стики Ci и поверхности т)п .

Если такое уравнение будет составлено, то, следова­ тельно, будет найдена, с геометрической точки зрения, принципиальная возможность осуществления принятого способа деформации металла.

Наиболее часто для образования поверхности инст­ румента используют поверхности из класса поверхностей вращения и винтовых поверхностей.

5. В случае, если по заданным переходным формам профиля заготовки не удается составить уравнение по­ верхности инструмента или применить такой инструмент,

110