книги / Теория волочения

УДК 621.778

Теория волочения. П е р л и н И. Л ., Е р м а н о к М. 3. Изд-во «Металлургия*, 1971, 2-е изд., 448 с.

С учетом новейших материалов изложены основные элементы теории волочения круглых фасонных и полых профилей, теории многократного волочения, а также методов расчета рабочих напря­ жений и переходов при всех основных видах процесса волочения. Дано описание основных закономерностей действия смазок в про­ цессе волочения, напряженного и деформированного состояний и характера изменения .механических свойств продуктов волочения в зависимости от условий процесса.

Предназначена для инженерно-технических работников научноисследовательских институтов и заводских лабораторий, работа­ ющих в области волочения. Может быть полезна аспирантам и сту­ дентам, специализирующимся в области обработки металлов давле­ нием. Илл. 239. Табл. 46. Библ. 414 назв.

ПЕРЛИН Илья Львович ЕРМАНОК Михаил Зиновьевич

ТЕОРИЯ ВОЛОЧЕНИЯ

Издательство «Металлургия», Москва, Г-34, 2-й Обыденский пер., 14

Ленинградская типография № 6 Главполиграфпрома Комитета по печати призовете Министров СССР

Ленинград, С-144, ул. Моисеенко, 10

3-12-3

144-70

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

/. Термины

Ниже приведены использованные в книге термины, обозначающие основные понятия и величины, по которым до сих пор не установлены однозначные представления, а также некоторые условно сокращенные термины, позволяющие избежать применения многословных наименований. Термины, относящиеся к про­ цессу волочения, соответствуют рекомендациям Комитета по терминологии АН

СССР [1 ].

Сопротивление пласти­ Прочностная характеристика металла, обуслов­ ческой деформации ливающая начало пластической деформации. Такой

характеристикой является либо напряжение чистого пластического сдвига, либо линейное напряжение текучести, равное удвоенному напряжению чистого пластического сдвига [2]. В данной книге за сопротив­ ление пластической деформации принято линейное напряжение текучести.

Рабочие напряжения Нормальные (действующие перпендикулярно к рассматриваемой площадке) и касательные (действу­ ющие в плоскости рассматриваемой площадки) напря­ жения, возникающие вследствие воздействия внешних сил на поверхность нагружения.

5

<7/ — главное нормальное продольное напряжение, действующее вдоль канала по траекториям, в общем случае не парал­ лельным оси канала.

<jq — напряжение противонатяжения; oq = -р—

<*iq— продольное главное нормальное напряжение, создаваемое

у входа в деформационную аону противонатяжением.

<7/уп — продольное главное нормальное напряжение, создаваемое

при волочении на границе зон упругих и пластических деформаций при отсутствии внешнего противонатяжения.

/С и /Св — общее обозначение напряжения волочения.

КСоб — средняя величина напряжения волочения у выхода из

обжимающей части канала.

/(пер — напряжение волочения в периферийном слое круглого сплошного профиля.

/Скал — составляющая часть напряжения волочения, расходуемая на преодоление сил трения, возникающих в калибрующей части волоки.

/Спел — полное напряжение волочения сплошного профиля. Косви Косд — полное напряжение при осаживании круглой трубы воло­

чением и вдавливанием.

К 3. 0; Кс. о*, ^п. о — полное напряжение волочения круглой трубы на закреп­ ленной, на самоустанавливающейся и на подвижной

оправке (стержне).

7

Глава I

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ВОЛОЧЕНИЯ, ЕГО ОСНОВНЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ И ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Волочением называется способ обработки металла давлением, при котором обрабатываемый металл в виде заготовки постоян­ ного поперечного сечения вводится в канал волочильного инстру­ мента (волоки) и протягивается (проволакивается) через него* Форма поперечного сечения канала одинакова или близка к форме поперечного сечения протягиваемого металла. Сечение канала плавно уменьшается от места входа металла в инстру­ мент к месту выхода из него. Выходное сечение канала всегда меньше поперечного сечения протягиваемой заготовки. Поэтому заготовка, проходя через волоку, деформируется, поперечное сечение ее изменяется, и она после выхода из волоки принимает форму и размеры наименьшего сечения канала. Длина полосы при этом возрастает прямо пропорционально уменьшению поперечного сечения. Перед волочением на специальных станках заостряют передний конец заготовки, предназначенной для обработки, с та­ ким расчетом, чтобы этот конец легко входил в волоку к частично выходил с ее противоположной стороны. Этот конец захватывают специальным тянущим механизмом. При волочении полых про­ филей с утонением стенки волочильный канал образуется волокой и оправкой, которая может быть закрепленной, подвижной и сво­ бодной — самоустанавливающейся. Назначение, особенности и

области применения каждой из них рассмотрены в гл. III. Схемы основных разновидностей процесса волочения показаны

на рис. 1.

Чтобы уменьшить внешнее трение, между поверхностями про­ тягиваемого металла и волочильного канала вводят смазку. Это уменьшает расход энергии на волочение, способствует получению у протягиваемого металла гладкой поверхности, сильно умень­ шает износ самого канала и позволяет проводить процесс с повы­ шенными степенями деформации.

Для уменьшения внешнего трения и повышения стойкости канала часто применяют волочение с противонатяжением (рис. 2). Сущность его заключается в следующем. К протягиваемому ме­ таллу со стороны входа его в волоку прикладывают силу Q, на­ правленную в сторону, противоположную движению металла, и потому называемую внешним (или просто) противонатяжением

вотличие от внутреннего, о котором указано в гл. II и VI. От этого

взаготовке еще до ее входа в волочильный канал в осевом направ­ лении создаются растягивающие напряжения. Они вызывают,

9