Студопедия — DETERMINATION OF DEFORMING FORCES AND DEFORMATION DEGREE DURING METAL FORMING
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

DETERMINATION OF DEFORMING FORCES AND DEFORMATION DEGREE DURING METAL FORMING






Purpose of the work: to study the methods of deforming force and deformation degree determination for several kinds of metal forming; to understand the essence of drawing and pressing processes; to become acquainted with the equipment and tools employed; to establish a relationship between deforming force and deformation degree.

Theory. The necessary condition for metal forming process is the proper plasticity possessed by a material, i.e. the ability to be deformed under an external load without failure. Plasticity of any material is limited and primarily depends upon the deforming scheme (scheme of stress condition, at first), chemical content and structure of a deformed metal, temperature and deforming rate.

The term "deformation degree" has been introduced into metal forming practice; it represents relative change in cross-sectional area or linear dimensions of a billet. Before deformation degree determination one must proceed from the volume constancy law. The condition of volume constancy applied to a prism with 90-degree angles and dimensions before deforming H, B, L and after it, correspondently, – h, b, 1 may be expressed as follows:

HBL = hbl.

Hence, the deformation degree (coefficient of decrease in height):

g= H/h = bl/BL.

Each forming method is characterized by the peculiar loading scheme and billet deforming scheme. Therefore the calculating dependences for deformation degree and deforming force determination are quite different.

 

Pressing. During pressing (Fig 4.1), metal is extruded from a container through a die orifice which is so shaped as to impart the required form to the product. Essentially the process is one by which a block of solid metal is converted into a continuous length of uniform cross-section by forcing it to flow under high pressure. Metal undergoes uniform squeezing and, therefore, acquires high plasticity. Hence, pressing is available for alloys of low plasticity. Deformation degree in pressing is measured by reduction and extension coefficients (percentage), based on the cross-sectional areas of the container (FC) and the die aperture (Fd):

.

Direct pressing-force is determined by the Unksovs formula:

where L is length of a billet at the instant of its egress from die orifice, m;

D is container diameter, m;

d is diameter of cylindric part of die orifice, m;

a is apex angle of die cone, rad;

1 is length of cylindric part of die orifice, m;

f is friction coefficient;

sy is yield point of a material, MPa.

 

Drawing (Fig. 4.2) is the process in which a billet is pulled through a reducing die to be decreased in cross-sectional area. Procedure is usually executed without heating, providing, therefore, high surface quality and dimensional accuracy to be obtained. Drawing is the unique process to produce thin (capillary) pipes and a wire of at least 0.002 mm in diameter. Deformation degree after drawing is also measured by extension and reduction coefficients:

where L, l is length of a billet and a product correspondent;

Fb, Fp is cross-sectional area of a billet and a product correspondently.

Fig. 4.1. Principle of direct pressing: Fig. 4.2. Principle of drawing

1 – container; 2 – ram; 3 – press-spacer;

4 – die

 

Drawing force for continuous rod may be determined by Perlin's formula:

where sy is yield point average value in nucleation site of deformation, MPa;

sq is inverted-stretch stress, MPa;

f is friction coefficient;

a1 is transformed angle of deformation cone,

a1 is arctg((D-d)/2lS)=arctg ((D-d)tga/(2l2tga+D+d)),

lS=l1+l2; l1, l2 – length of deformation zone in cone part of reducing die and length of calibrative belt respectively, m (Fig. 4.3);

a is angle between the axis of a rod and formative line of reducing die cone deforming zone, rad (Fig. 4.3).

Fig. 4.3. Dimensions of reducing die

 

Forging. During forging, a billet is deformed by block heads (or other tools) impacting its different parts. The method is characterized by low productivity and rather low dimensional accuracy of products. Nevertheless, it offers shaped -forgings of various mass (from hundreds of grams to 250 tons) to be manufactured. Flow of metal has some peculiarities in each forging operation, so the dependences for deformation degree determination is different in each case. Deformation in upsetting is determined by the formula:

U=Fp/Fb

where Fp, Fb – cross-sectional area of a billet before and after deformation correspondently.

 

 







Дата добавления: 2015-08-30; просмотров: 628. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Лечебно-охранительный режим, его элементы и значение.   Терапевтическое воздействие на пациента подразумевает не только использование всех видов лечения, но и применение лечебно-охранительного режима – соблюдение условий поведения, способствующих выздоровлению...

Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения. 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем 1. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью...

Условия приобретения статуса индивидуального предпринимателя. В соответствии с п. 1 ст. 23 ГК РФ гражданин вправе заниматься предпринимательской деятельностью без образования юридического лица с момента государственной регистрации в качестве индивидуального предпринимателя. Каковы же условия такой регистрации и...

Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...

Этапы трансляции и их характеристика Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.027 сек.) русская версия | украинская версия