НАПРЯЖЕНИЯ НАЧАЛА ПРОТЯЖКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ ПРИ ГОРЯЧЕЙ КОВКЕ В КОМБИНИРОВАННЫХ БОЙКАХ

Построена модель горячей протяжки стальных цилиндрических заготовок небольшого диаметра в комбинированных бойках для получения поковок круглого сечения. Рассматривается схема плоской деформации. Расчет напряженного состояния является развитием решения задачи Мичела для упругого клина, задачи Фламана для полубесконечной пластины, а также предложенного ранее метода оценки перехода в пластическое состояние заготовки при протяжке в плоских бойках. Температурные напряжения не рассматриваются; от температуры зависит модуль упругости материала заготовки. Определены поля тензоров упругих напряжений в заготовке, обусловленных действием трех сосредоточенных сил, построено поле суммарных напряжений, зависящее от угла выреза нижнего бойка. Получена оценка напряжений в зоне предполагаемого пластического течения в сечении заготовки, опирающаяся на предельные значения интенсивности тензора упругих напряжений, обусловленного действием трех сосредоточенных усилий. Рассмотрен пример протяжки заготовки из стали 45. Отождествляя предельную интенсивность упругих деформаций εуп с техническим пределом текучести ε0,2 = 0,002, оценив модуль упругости стали 45 значением 100 ГПа при температуре 950 °С, получили значения коэффициента нагрузки в момент перехода части материала заготовки в пластическое состояние и распределения компонент суммарного тензора напряжений. Уровень интенсивности напряжений, соответствующий переходу материала заготовки в пластическое состояние, определил границу пластической зоны. Представлены соответствующие графики. Получена зависимость распределения компонент тензора напряжений от угла выреза нижнего бойка. Подтверж дена оптимальность значения (120°) угла выреза нижнего бойка для операций протяжки заготовки

1. Антощенков Ю.М. Расчет процессов ковки. – М.: Машиностроение, 2001. – 240 с.

2. Каргин С.Б. Инновационные технологии ковки крупных поковок // Вiсник НТТУ та КПI серiя Машинобудування. 2010. С. 165 – 168.

3. Тюрин В.И. Инновационные технологии ковки с применением макросдвигов // Кузнечно-штамповочное производство. 2007. № 11. С. 15 – 20.

4. Юганова Н.А. Способ определения напряжений в заготовке при ковке // Фундаментальные исследования. Технические науки. 2013. № 11. С. 1810 – 1814.

5. Демидов С.П. Теория упругости. – М.: Высшая школа, 1979. – 432 с.

6. Л урье А.И. Теория упругости. – M: Наука, 1970. – 939 с.

7. Базайкина О.Л., Темлянцев М.В. Модель влияния температурного фактора на начало горячей протяжки цилиндрической заготовки в плоских бойках. – В кн.: Теория и практика тепловых процессов в металлургии: Сб. докладов Международной научно-практической конференции. – Екатеринбург: УрФУ, 2012. С. 168 – 173.

8. Мелан Э., Паркус Г. Термоупругие напряжения, вызываемые стационарными температурными полями. – М.: Госиздат ФМЛ, 1958. – 167 с.

9. Базайкина О.Л., Бобров Б.Ю. Оценка термических напряжений, возникающих при горячей ковке кузнечного слитка // Изв. вуз. Черная металлургия. 2013. № 8. С. 14 – 20.

10. Теплофизические и механические свойства сталей. Электронный ресурс: http://sak.ru>reference/material/steel/steel1–2.html. (Дата обращения: 08.02.2013).