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

а)

Рис. 3. Схема раскатки и сил действующих в зоне деформиро­ вания

щем: плоской заготовке 3 (рис. 3, а, б), зажатой между прижимом 4 и конусной оправкой 2, сообщается враща­ тельное движение вокруг оси конусной оправки, одно­ временно холостому ролику 1 — поступательное движе­ ние в направлении, параллельном образующей оправки. Сложением вращательного движения с поступательным достигается последовательное перемещение очага дефор­ мации по конической винтовой линии.

Д. М. Труновы» предложен новый способ раскатки по схеме 15 в табл. 1, позволяющий получить еще боль­ шую локализацию деформации

Раскатка конусов на оправке сопровождается слож­ ными явлениями, связанными с несимметричным при­ ложением усилий и с неустановившимся процессом де­ формирования, что вызывает значительные трудности при теоретическом исследовании этого процесса.

Развитию теории процесса раскатки способствовали труды Е. А. Павлова, Н. Д. Томленова, В. Г. Кононенко, В. Ф. Баркая, Ю. М. Матвеева, С. И. Борисова, Ю. Н. Алексеева, В. П. Осипова, К. Д. Елина, И. В. Канеева, В. Е. Луцкого, Н. И. Могильного, Д. М. Трунова, а также зарубежных авторов — Л. А. Паултоыа, Б. Н. Колдинга, С. Колпаксиоглу, С. Кобаяси, В. Авитцура, С. Т. Янга, Л. Кегга, И. К. Холла.

Сложный процесс раскатки конуса роликом на оп­ равке одни исследователи рассматривают как знако­ переменный изгиб с одновременной прокаткой заготовки вдоль конической винтовой линии, другие — как после­ довательное вдавливание инструмента в металл с полу­ чением сливающихся лунок («луночная теория»). Широ­ кое распространение получила теория, основанная на

1 Авторское свидетельство № 241379. Бюллетень «Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки», 1969, № 14.

23

сдвиговом механизме деформации, представляющая де­ формацию раскатки конуса на оправке как простой ме­ ханизм сдвига слоев металла.

Представление о сдвиговом механизме деформации при раскатке конуса на оправке значительно упрощает теоретические выкладки, с помощью которых, как пока­ зали последние исследования [30], можно получить зна­ чения усилий деформирования, близкие к эксперимен­ тальным.

В соответствии со сдвиговой схемой деформации, ис­ ходная ширина весьма тонкого слоя металла (d\=So), рассматриваемого в заготовке до деформации, в процес­ се раскатки не изменяется, а подобно тому, как происхо­ дит при сдвиге ленты, свернутой в рулон, подвергается только сдвиговой деформации в осевом направлении. После деформации толщина стенки конуса

При раскатке не плоской, а конусной заготовки (за­ готовка получена штамповкой, литьем, механообработ­ кой, обкаткой или раскаткой плоской заготовки) толщи­ на стенки готовой детали

где s — толщина стенки заготовки.

Предварительное профилирование плоской части за­ готовки, предназначенной для раскатки иа конус, позво­ ляет получать заданное распределение толщины стенки вдоль образующей. Зависимость между толщиной стен­

контактирует с деформируемой заготовкой. Металл по мере его перемещения в контактную зону деформируется

Простейший анализ процесса раскатки конуса роли­ ком на оправке, основанный на сдвиговом представле­ нии механизма деформации, может быть выполнен с помощью метода работ: работа внешних сил на соответ­ ствующих им перемещениях равна работе внутренних сил

24

Без учета работы сил контактного трения, упругих деформаций и деформации выдавливания элементарная работа внешних сил может быть представлена так:

где dV=msdl — объем деформируемого металла за вре­

растяжения образцов из деформируемого металла, по­ лучим

25