Неравномерность деформации при прессовании

Цель работы: изучить методику определения деформации по искажению координатной сетки, оценить влияние трения на распределение деформаций при прямом прессовании.

3.1 Основные требования

3.1.1 При исследовании распределения деформации координатную сетку следует наносить в тех поверхностях, где при деформировании отсутствуют касательные напряжения, т.е. в плоскостях, делящих деформируемый образец на симметричные части, так как только в этом случае они останутся такими и после деформирования.

3.1.2 Координатная сетка до деформирования образцов должна иметь квадратные ячейки со стороной 2а₀. В процессе деформирования ячейки превращаются в параллелограммы со сторонами 2а и 2в и острым углом между ними b.

Полуоси эллипса, вписанного в этот параллелограмм, определять по формуле:

 

. (3.1)

 

3.1.3 Две главные линейные деформации, которые совпадают с полуосями, определить по формулам:

 

(3.2)

 

3.1.4 Третью главную линейную деформацию определить из условия постоянства объёма:

 

(3.3)

 

3.1.5 Интенсивность деформации в точке, совпадающей с центром ячейки, определить по формуле:

 

(3.4)

 

3.2 Образцы, приспособления, материалы

3.2.1 Для выполнения работы необходимы: составные свинцовые образцы Æ 21 мм и высотой 60 мм – 2 шт., слоистые образцы из пластины Æ 21 мм и высотой примерно 60 мм с толщиной каждого слоя 3-5 мм (соединённые слои должны отличаться цветом).

3.2.2 Координатную сетку наносить штангенрейсмусом с ценой деления 0,05 мм в приспособлении, показанном на рисунке 3.1

3.2.3 Прессовать образцы в штампе, показанном на рисунке 3.2

3.2.4 Замерять размеры ячейки после деформирования с помощью лупы.

3.2.5 Обезжирить образцы и штамп ацетоном.

3.3 Порядок выполнения работы

 

 

1-упор; 2 – корпус; 3 – прижим; 4 – болт

Рисунок 3.1 – Приспособление для нанесения координатной сетки

 

 

1 пуансон; 2 – контейнер; 3 – матрица; 4 – обойма; 5 – гайка

Рисунок 3.2 – Штамп для прессования

 

3.3.1 Установить одну половину свинцового образца в приспособление для разметки, на меридиональную плоскость нанести квадратную сетку со стороной ячейки 2а₀=2 мм. Толщина риски должна быть 0,2-0,3 мм. Одна линия сетки должна совпадать с осью образца. Аналогично нанести координатную сетку на втором свинцовом образце.

3.3.2 Обезжирить контейнер, матрицу штампа и первый свинцовыйобразец. Прессовать образец в штампе до высоты пресс-остатка примерно

30 мм. Извлечь образец из штампа, сделать рисунок координатной сетки, на котором указать границу между деформированной и жёсткой областями.

3.3.3 Обезжирить штамп и второй свинцовый, после этого смазать образец солидолом и прессовать до высоты пресс-остатка примерно 30 мм. Извлечь образец из штампа и выполнить операции, указанные в пункте 3.3.2. Замерить размеры ячеек тех же рядов, что и на первом образце.

Графически предоставить изменение деформации вдоль ряда ячеек смазанного и обезжиренного образцов на одном рисунке (рисунок 3.3).

 

 

Рисунок 3.3 – Распределение деформации вдоль горизонтального

(вертикального) ряда координатной сетки.

 

3.3.4 Изготовить 2 слоистых образца из пластилина.

3.3.5 Прессовать первый слоистый образец в штампе через составную матрицу Æ14 мм до высоты пресс-остатка примерно 30 мм. После этого разобрать штамп, извлечь образец из контейнера, разрезать его вдоль оси. Сделать рисунок разреза. Охарактеризовать распределение деформаций.

3.3.6 Прессовать второй слоистый образец до высоты пресс-остатка

3-4 мм, после этого выполнить все операции согласно пункту 3.3.3.

3.4 Вопросы для самопроверки и контроля.

Что такое деформация?

Какими показателями определяется величина деформации?

Как задаётся деформированное состояние в точке?

Как сравнить деформированное состояние в различных точках?

Что такое поле деформаций и как оно может быть задано?

Какие факторы вызывают неоднородность деформации?

Может ли быть деформация однородной при прямом прессовании?

Как можно определить распределение деформации в очаге деформации?

Как влияет распределение деформаций на механические свойства металла после деформирования?

Проработать/1,3/

Лабораторная работа № 4