Особенности деформации металла при продольной прокатке труб в калибрах (круглых и овальных)

Прессование труб (схема прессования труб; анализ преимуществ и недостатков процесса прессования труб).

Прошивка слитков и заготовок на прессах (анализ заполняющей, закрытой (нарастающей) и сквозной прошивок).

Основные параметры очага деформации при винтовой прокатке (на примере прошивки заготовок на станах ПВП).

Параметры очага деформации зависит от положения валка относительно заготовки, от калибровки, от оправки, от размеров заготовки и размеров гильзы.

Прошивка на прессах используется в том случае, когда прокатку труб и слитков выполняют на пиллигримовых станах или получают на выдавливающих прессах. Сама прошивка характеризуется схемой всестороннего неравномерного сжатия. При открытом вдавливании (рис 5а) течение металла в стороны не ограничивается, а при закрытом имеет место течение металла только в осевом направлении. Существуют 3 вида прошивки – заполняющая, закрытая(нарастающая) в глухом контейнере, сквозная в контейнере с матрицей.

При заполняющей прошивке, например многогранный слиток или квадратная заготовка, прошивают в контейнере квадратного сечения, открытое вдавливание происходит до заполнения металлом пространства между слитком и стенкой контейнера, а потом имеет место нарастающая прошивка.

Закрытая прошивка реализуется в следующей последовательности: в начале круглая заготовка или слиток подаётся в контейнер, зазор 2,5-5мм, затем выполняется распрессовка (уменьшение высоты слитка, увеличивается диаметр до соприкосновения со стенками контейнера) указанная операция уменьшает разностенность гильзы.

Сквозная прошивка имеет 3 этапа:1) Обратное истечение металла, т.к. глубина проникновения маленькая, меньше силы контактного трения. 2) По мере прошивки обратное истечение затрудняется (растут силы трения) наименьшее сопротивление деформации соответствует течению метала через отверстие матрицы, но при этом остаётся обратное истечение матрицы. 3) Сопротивление для прямого и обратного истечения метала становятся большим из-за контакта в углах, при этом происходит срезание пробки(выдавки).

Процесс прессования трубы 6 из гильзы заключается в выдавливании металла движущемся прессштемпелем 1 через кольцевой зазор между неподвижной матрицей 5 и движущейся вместе с металлом иглой 4.

Преимущества:схема деформации-всесторонее неравномерное сжатие, высокая деформация за 1 операцию, возможность изготовления труб из малопластичных сталей и сплавов, биметаллических труб и профилей сложной конфигурации, процесс незаменим при малых партиях

Недостатки:невысокая стоимость,ой-стойкость и большой расход инструмента, необходимо использовать смазки.

Круглые калибры обеспечивают наибольшую равномерную толщину стенки, но в них затруднен захват, поэтому ширину калибра начали конструировать не менее диаметра гильзы. Таким образом были разработаны калибры с выпуском. Высокие коэффициенты деформации с минимальной разностенностью имеют калибры позиция б). Овальные применяются когда требуется значительное обжатие по диаметру. Чем выше овальность калибра тем легче происходит захват гильзы, но увеличение овальности ведет к неравномерности деформации следовательно к разностенности и дефектам

15 Напряженно-деформированное состояние металла при гибке трубных заготовок в холодном состоянии.

Процесс формовки рассматривается как процесс пл. изгиба полосы с повышенной кривизной. Гибкой называют операцию при которой происходит образование или изменение углов между частями заготовки.

При изгибе наружные слои растягиваются в тангенциальном направлении, внутренние сжимаются. Также при изгибе слои надавливают др на друга и возникают радиальные напряжения. Напряжение зависит от ширины полосы. Если В>3S, то деформация в направление ширины затрудняется, в этом случае создается пл деформированное состояние, объемно-напряженное состояние В<3S, то заготовка может деформироватся в направлении ширины, при этом создается плоско-напряженное и объемно-деформированное состояние. При формовке трубной заготовки используют широкие заготовки.

Слой где тангенциальные напряжения =0, называется нейтральным слоем напряж.(А). если радиус изгиба R>5S, в этом случае σρмах<0.1σт. таким напряжением можно пренебречь. Если R=S, то σρ=0,5σт и такими напряжениями пренебречь нельзя. Из-за радиальных сжимающих напряжений заготовка при изгибе утоняется.

При анализе напряженно-деформированного состояния Ме при гибке и в процессе получения рабочих формул используют ряд допущений:

1) поперечное сечение листа остается плоским и перпендикулярным продольно оси после деформации.

2) Толщина листа при пластическом изгибе не изменяется.

3) Наружная и внутренняя поверхности листа свободны от воздействия внешних сил.

3. определение минимально возможного радиуса изгиба заготовки

При изгибе наиболее опасными являются растягивающие напряжения. Установлена предельная величина деформации растягивающих волокон при изгибе. Она = наибольшей величине деформации при растяжении образцов. Причем за эту деформацию принимают относительное сужение поперечного сечения (ψ).

Найдем связь между относительным сужением ψ и относительным удлинением δ

Формулы

Примим что нейтральный слой деформации совпадает со средней линией полосы х=0,5S. найдем относительное наружного полотна где растягивающие напряжения мах.

Формулы

Из полученного решения следует чем больше пластичность стали тем меньше радиус изгиба.

Дата добавления: 2015-06-27