Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса. Выводы и постановка задачи 8
Глава 2. Расчет геометрических и силовых параметров очага деформации 32
2.1. Определение площади поверхности контакта 32
2.2. Определение площади задней площадки контакта. 56
2.3. Определение площади дополнительной площадки контакта 58
2.4. Определение составляющих деформирующего усилия 63
2.5. Особенности трения на наклонной площадке контакта 71
2.6. Определение КПД процесса и выбор оптимального контакта.
Глава 3. Методика экспериментального исследования ПКП и обсуждение результатов 80
3.1. Исследование составляющих деформирующего усилия 80
3.2. Исследование осевого натяжения и определение условий оптимального формообразования 85
3.3. Исследование площади контакта 105
3.4. Определение среднего удельного усилия на поверхности контакта 107
3.5. Исследование нормальных и касательных напря -жений на наклонной поверхности контакта точечными тензодатчиками 110
3.6. Исследование температурного состояния процесса деформирования 121
3.7. Исследование зависимости напряжения текучести от обжатия, температуры и скорости деформации.
Глава 4. Выбор оптимальных параметров технологического процесса ПКП. Примеры отдельных технологичес ких решений 137
4.1. Критерии оптимальности процесса ПКП 137
4.2. Параметры, обеспечивающие оптимальное осевое натяжение 139
4.3. Определение параметров, обеспечивающих вращение заготовки 147
4.4. Оценка остаточной пластичности прокатываемых изделий по параметрам процесса 154
4.5. Примеры отдельных технических решений 157
4.6. Расчет оптимальной формы отрезных и раздели -тельных инструментов.
Глава 5. Использование результатов исследования для разработки совершенствования и внедрения в производство технологических процессов поперечно-клиновой прокатки .
Основные выводы 203
Список литературы 207
Приложение 217
- Определение площади дополнительной площадки контакта
- Особенности трения на наклонной площадке контакта
- Исследование осевого натяжения и определение условий оптимального формообразования
- Параметры, обеспечивающие оптимальное осевое натяжение
Введение к работе
В "Основных направлениях экономического и социального раз -вития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" говорится, что основные тенденции развития обработки металлов давлением заключаются в замене технологических процессов, основанных на резании металла, экономичными и малоотходными методами пластического формообразования деталей, резком повышении качества продукции, экономном использовании материальных ресурсов.
Одним из процессов обработки металлов давлением, который решает поставленную задачу, является поперечно-клиновая прокатка (ПКП). Применение этого процесса взамен резания на токарных автоматах позволяет более чем в десять раз увеличить производитель -ность труда, повысить коэффициент использования металла до 80... 98$, повысить стойкость изделий, работающих на истирание на 25... 30% [2] .
Широкое внедрение процесса ПКП началось около 15 лет назад. Оно стало возможным благодаря всестороннему изучению процесса, а также накопленному в производственных условиях опыту. В настоящее время разработана инженерная теория процесса, позволяющая вести расчет основных параметров технологии: режимов обжатия, геометрии инструмента, использование ресурса пластичности заготовок, усилия деформации, возможно прогнозирование точности прокатанных деталей.
Исследованием и внедрением процесса в нашей стране занимаются ВНЙИМетМаш (г. Москва), НИМТМаш (г. Волгоград), ЭНИКМаш (г. Воронеж), ГПНГИ (г. Горький), НИЙТОП (г. Ростов-на-Дону), ФТИ АН БССР (г. Минск) и другие организации; аналогичные работы проводятся за рубежом фирмами ГДР, ЧССР, Японии, США, Великобритании. В нашей стране эксплуатируется около 100 единиц оборудования ПКП, что удовлетворяет потребность не более, чем на 10$ без учета расширения технологических возможностей ПКП.
Планами Минтракторсельхозмаша, Минавтопрома, Минстройдорма-ша и других ведомств предусмотрено ускоренное внедрение ПКП. В соответствии с принятой Минавтопромом программой до 1990 г. намечено внедрение 77 комплексов и более ста технологических процес -сов ПКП. Внедрение процесса должно осуществляться не только за счет изготовления нового оборудования узкого назначения, но и за счет разработки совершенных комбинированных технологических про -цессов. В силу этого, задача оптимизации технологии прокатки и повышения качества прокатываемых деталей является актуальной.
Одним из направлений оптимизации является развитие теории процесса и уточнение расчета его параметров. Дело в том, что существующие методы расчета геометрии контактных поверхностей, усилий прокатки, формоизменения являются приближенными полуэмпири -ческими, и в определенной области параметров дают существенные погрешности. Другое направление оптимизации технологии может заключаться в выявлении зависимости между напряженно-деформированным состоянием и качеством изделий. Настоящая работа посвящена уточнению расчетных методов, исследованию и оптимизации парамет -ров процесса ПКП.
Выполненная работа включает разработку методики расчета и алгоритма программы для определения площади контакта, учитываю -щую изменение формы очага деформации в результате течения мате -риала, а также наличие задней и дополнительной контактных площадок, расчет составляющих деформирующего усилия, расчет оптимальной формы лезвия ножа. Работа содержит также разработку методик и исследование осевого усилия, контактных напряжений и сил тре -ния, температурного эффекта деформации, характера проявления реологических свойств материала в условиях ПКП. Исследовалось ка -чество прокатываемых изделий, выявлены критерии, характеризующие качество получаемых изделий, позволяющие оптимизировать технологию при обеспечении устойчивого протекания процесса.
Результаты работы обсуждены на 7 конференциях и совещаниях, опубликованы в 10 научных трудах. При выполнении работы создано 37 изобретений, получен патент в Великобритании, осуществляется патентование изобретений в США, ФРГ, Франции, Японии. Результаты работы использованы при заключении лицензионного соглашения с фирмой "Агромашинаимпекс" НРБ, контракта с фирмой " с L Пп Австралия, опционного соглашения с фирмой " г fiClchelLCLn Италия. Отдельные процессы и инструмент внедрены на Криничанском ремзаводе им. Дергачева (г. Макеевка), на Лидском заводе сельскохозяйственных машин им. 50-летия БССР (г. Лида), с годовой экономической эффективностью - 275712 руб.
Автор защищает ряд положений по разработке и исследованию процесса ПКП:
- разработке алгоритма расчета площади контакта, учитывающего не только пересечение жестких контуров, но и характер течения материала;
- определению формы, размеров и площади дополнительной и задней площадок контакта с учетом дефектов формообразования;
- разработке методики и исследованию осевого натяжения;
- разработке методики, исследованию и установлению регрессионной зависимости для определения составляющих деформирующего усилия;
- разработке методики, исследованию и установлению регрессионной зависимости для определения температурного состояния на оси заготовки при ПКП;
- исследованию удельного давления и сил трения на наклонном участке очага деформации, а также определению зон отставания и опережения; - исследованию особенностей проявления реологических свойств металлов в процессе ПКП, с целью установления регресси -онной зависимости для определения напряжения текучести;
- расчету оптимальной формы режущего инструмента для ПКП;
- установлению критерия точного формообразования, обеспечивающего минимальные значения эллипсности и утонения в прокатываемых изделиях. При 0 1,3 критерием является Л/= L=057; при &Ч 1,3 - G"y max , где О - обжатие, равное отношению исходного диаметра заготовки к конечному, 6 г - предел текучести материала заготовки, 6у - напряжение вдоль оси заготовки.
Определение площади дополнительной площадки контакта
При рассмотрении поверхности контакта, для упрощения задачи определения ее площади, процесс ПКП во многом идеализировался. Относительно форды сечения очага деформации было принято, что в любом сечении она круглая, откуда следует, что отрыв поверхности контакта от инструмента должен происходить по линии пСг (рис. 1.4, а) [41, 50І . Это положение не учитывает особенностей пластического качения свойственных поперечной прокатке, которые заключаются в проскальзывании между инструментом и заготовкой, наличии зон опережения и отставания на поверхности контакта. В силу этого, сечение заготовки в зоне очага деформации имеет более развитую форму. Для поперечной прокатки эта форма достаточно хорошо изучена и определена, ее ограничивают две свободные поверхности с центрами вращения, смещенными относительно оси заготовки, и две плоские поверхности контакта, частично перекрывающиеся между собой [ 29, 45, 7I 1 . Области перекрытия и образуют заднюю площадку. Наличие осевого натяжения, действующего при ПКП, безусловно уменьшает асимметрию сечения заготовки в зоне очага деформации, но не исключает ее. Существование задней площадки контакта при ПКП установлено на образцах, полученных из заторможенных инструментов (рис. 1.5). Наиболее вероятная форма задней площадки контакта это треугольник или близкая ему фигура, поскольку в точке г (рис. 1.4, б), где заготовка исходным сечением граничит с очагом деформации, искажения его формы быть не может, а в точке А с очагом деформации граничит прокатанное сечение и если оно имеет форму круга, то искажение формы также исключено. Аппроксимируем форму проекции задней площадки на плоскость ХОУ (рис. 1.4, б) треугольником с основанием Іи+Ь и высотой К , равной перекрытию противолежащих площадок контакта, тогда площадь треугольника будет равна При определении величины перекрытия К путем обмера образцов, полученных из заторможенных инструментов, установлено, что пере крытие зависит от размера очага деформации в направлении ОХ и обжатия.
Размер очага деформации в направлении Ол определяется через координату / из выражения (2.9), а экспериментальная зависимость относительного перекрытия -у. от обжатия приведена на рис. 2.9, откуда можно определить величину перекрытия К . Задняя площадка контакта может принимать и другую форму, когда прокатанная заготовка имеет форму эллипса, перекрытие об разуется на всем протяжении прокатанного участка заготовки (рис. 1.4, в). В этом случае площадь проекции задней площадки контакта на плоскость равна Контакт инструмента и заготовки в общем случае не ограничивается очагом деформации. Между прокатанным участком заготовки и калибрующей площадкой инструмента образуется дополнительная площадка контакта. При калибровке изделия, когда клиновой очаг де -формации отсутствует, дальнейшее вращение заготовки осуществляется за счет момента сил трения, на дополнительной площадке контакта. В общем случае, когда очаг деформации от клинового инструмента и калибровка действуют одновременно, дополнительная площадка увеличивает распорное усилие. На рис. 2.10 приведена диаграмма: распорное усилие-перемещение, согласно которой по мере увеличения длины прокатанного участка заготовки распорное усилие возрастает. Следует отметить, что захолаживание заготовки, которое могло бы привести к росту распорного усилия,здесь исключено путем специального подбора параметров процесса, когда тепловой эффект деформации компенсируется теплоотводом. Методика выбора таких параметров приводится ниже. Дополнительная площадка контакта образуется еще в момент выхода прокатанного участка из очага деформации за счет сохранения его упругой деформации, а в случае, когда прокатанный стержень содержит избыток металла, то и за счет пластической деформации. Для оценки действия дополнительной площадки контакта на процесс ПКП необходимо определить ее размеры. Рассмотрим взаимодействие дополнительной площадки контакта с калибрующей площадкой инструмента, как поперечную прокатку цилиндрической заготовки между плоскими плитами. В случае, когда в результате прокатки получается цилиндри -ческая заготовка, дополнительная площадка контакта образуется за счет упрргой деформации прокатанной части заготовки (рис. 2.II). Величина упругой деформации определяется из выражения где Н - закрытая высота между инструментами, - модуль упругости, 60Z - предел текучести. Рассматривая ширину дополнительной площадки контакта, как хорду сечения заготовки, можно записать выражение для ее определения где Ч- - радиус заготовки. Текущая длина дополнительной площадки контакта т зависит от текущей длины и угла заострения инструмента и достигает на участке калибровки ширины инструмента Выражение для определения дополнительной площадки контакта, образованной в результате упругой деформации заготовки, имеет вид Для расчета площади дополнительной площадки контакта при прокатке заготовок с эллипсным сечением можно использовать готовое решение, полученное Щукиным В.Я. [ 45 ] для расчета площади контакта при прокатке цилиндрической заготовки между параллельными плитами. Согласно такому решению, размеры сечения заготовки (рис. 2.12) определяются из следующей системы выражений где С- - относительная величина перекрытия площадей контакта, - относительный радиус свободной поверхности, =J-« Для учета влияния дополнительной площадки контакта на устойчивость процесса прокатки по проскальзыванию следует определить действующий на заготовку крутящий момент Мк,а та. момент сопротивления вращению Мс;д
Особенности трения на наклонной площадке контакта
Трение на поверхности контакта является необходимым условием для осуществления процесса ПКП-под действием момента актив -ных сил трения заготовка приводится во вращение. Препятствующим моменту сил трения является момент сил сопротивления деформации, при этом для вращения заготовки необходимо, чтобы момент сил трения Г7к превышал момент сопротивления вращению Мс . Случай ра -венства моментов здесь недопускается, поскольку перед началом прокатки заготовка неподвижна и потребуется дополнительный момент для преодоления сил инерции. Таким образом
Величина момента сил трения во многом зависит от величины коэффициента трения на поверхности контакта, которая в свою очередь зависит от состояния поверхности инструмента. Конструкция инструмента, в общем случае, включает калибрующую площадку, которая для достижения высокого качества поверхности у прокатанных изделий выполняется шлифованной с шероховатостью Qfy , и наклонную деформирующую грань, которая для достижения достаточно высокого момента сил трения выполняется с поперечным рифлением по ГОСТ 21 474-75, как показано на рис. 2.17.
При определении коэффициентов трения следует учесть, что условия трения на гладкой поверхности калибрующей площадки отличны от тех, которые возникают на наклонной площадке. Трение здесь следует рассматривать, как процесс вдавливания и движения клинового элемента рифления по пластическому материалу 73 7t поскольку условием возникновения силы трения в направлении вращения заготовки является опережающее движение инструмента относительно заготовки. Согласно указанному источнику при прокатке на клиновой элемент рифления действует движущая сила D и сила нормального давления N (рис. 2.18). Вдавливание и движение клинового элемента рифления сопровоадается перераспределением материала на поверхности заготовки согласно профилю рифления, чему препятствует сила трения Та , реактивную ей силу трения обозначим Р . Из условия равенства Та и р получим: откуда где Ji - коэффициент трения на поверхности рифления.
Отношение движущей силы к нормальной представляет собой условный коэффициент трения, действующий на наклонной поверхности контакта С другой стороны откуда
Сделав подстановку в (2.73) выражения (2.71) получим Из выражения (2.74) .следует, что условный коэффициент трения на наклонной поверхности контакта зависит от профиля рифления и состояния его поверхности, он возрастает с уменьшением угла заострения профиля рифления У и коэффициента трения на поверхности рифления Л . Последнее обстоятельство указывает на то, что уменьшая коэффициент трения fi , можно одновременно увеличить угол заострения рифления , сохраняя при этом одно и то же значение условного коэффициента трения на наклонной поверхности контакта -Лн . В этом содержится резерв повышения качества поверхности, по скольку при увеличении угла заострения профиля рифления уменьшается глубина вдавливания насечки в поверхность заготовки, а переходы профиля деформированной рифлением поверхности заготовки становятся более плавными. Благодаря этому уменьшается глубина дефектов после закатывания в поверхность заготовки следов, оставленных рифлением при ее калибровке.
Если,например, рифление выполнить не фрезерованием, а накаткой, то коэффициент трения на поверхности рифления уменьшится с 0,3 до 0,2 [ 55 ], что позволит согласно выражению (2.74) увеличить угол рифления У о 45 до 51. КПД процесса ПКП выразим отношением идеальной работы п ц к затраченной клиновым инструментом # при деформации одного и того же образца Работа деформации, затраченная клиновым инструментом,равна произведению усилия прокатки Р/ (2.64) на величину перемещения инструмента под действием этого усилия. Величина перемещения зависит от выбора схемы прокатки? для схемы с одной неподвижной плитой она равна удвоенной длине инструмента. Таким образом
Под идеальной понимается работа, затраченная на деформацию образца при однородном напряженно-деформированном состоянии, без. учета упрочнения его материала. Примем, что начальные размеры образца, длина си и площадь сечения SH , соответствуют начальным размерам заготовки под клиновую прокатку, а конечные - длина и площадь поперечного сечения S 9 соответствуют конечным размерам прокатанной заготовки.
Исследование осевого натяжения и определение условий оптимального формообразования
В зависимости от величины осевого натяжения, формообразование прокатанных поверхностей может протекать с избытком материала, с недостатком и при его точной дозировке.
При избытке материала сечение прокатанной поверхности приобретает форму эллипса, а при недостатке материала прокатанная по верхность получается с утонением, сечение которой имеет форму круга диаметром меньше заданного. При точной дозировке металла на формообразование прокатанных поверхностей достигаются опти -мальные условия, при которых сечение прокатанной заготовки приобретает форму круга заданного диаметра.
В силу того, что оптимальные условия формообразования до настоящего времени не изучены, в реальных технологических процессах прокатанные изделия часто получаются с эллипсностью или утонением, которые затем устраняются в процессе длительной на -ладки интуитивным поиском, путем подбора нужного значения угла наклона боковой грани инструмента, выполнением радиуса между наклонной и калибрующей гранью инструмента и подбором его величины, выполнением калибрующих мостиков и т.д. [54, 80] . Все это значительно удлиняет сроки наладки и внедрения технологии. Если эл-липсность и утонение полностью устранить не удается, то они составляют часть поля допуска на изделие, чем ухудшаются их точностные характеристики. Кроме того, избыток металла в прокатанном сечении при его эллипсности, вызывает дополнительную знакопеременную деформацию в сердцевине заготовки, накопление которой за каждый оборот заготовки приводит к снижению пластичности ее материала и в конечном счете может привести к разрушению.
Из вышесказанного следует, что исследование условий формообразования представляет актуальную задачу, решение которой будет способствовать сокращению сроков внедрения процесса ПКП, снижению трудоемкости и наладки инструмента, повышению качества прокатываемых изделий.
Для проведения исследования примем, что условия формообразования определяются осевым натяжением и выражаются через отклонение формы прокатанной поверхности относительно заданнойэ которое оценивается эллипсностью или утонением ее сечения. Под осевым натяжением будем понимать отношение напряжения, действующего вдоль прокатываемой заготовки к пределу текучести ее материала. Величина осевого натяжения N определяется из выражения: где F - площадь сечения прокатанного образца.
Как следует из выражения (3.5), осевое натяжение зависит от параметров процесса также, как и осевое усилие, поскольку площадь сечения прокатанной заготовки Г и предел текучести от , характеризуют . размеры и свойства заготовок и представляют собой ис -ходные данные, которые не могут быть изменены для данного процесса. В связи с этим исследование осевого натяжения адекватно ис -следованию осевого усилия.
Для исследования осевого усилия необходимо разработать специальную методику и создать соответствующие устройства. Основная сложность здесь состоит в том, что встроенными в инструмент тензодатчиками необходимо измерять относительно малые величины, которые на величину около порядка меньше распорного усилия и усилия прокатки. В связи с этим, значительно возрастает процент погрешности в измерениях от трения при перемещении инструмента в направлении тензодатчиков, а также от дополнительного давления на тензодатчики в результате упругой деформации всей системы измерения под действием распорного усилия.
Устройство для измерения составляющих деформирующего усилия, за исключением узла предназначенного для измерения осевого усилия, описано в параграфе 3.1 и показано на рис. 3.1. Узел для измерения осевого усилия (рис. 3.2) включает клиновые элементы I и 2, составляющие неподвижный инструмент и присоединенные к ним опоры 3. Опоры с инструментом установлены в обойме 5 на сепараторах 4, что позволяет значительно уменьшить силы трения при перемещении инструмента. Обойма 5 крепится к плите 6. Между клиновыми элементами I, 2 и соответствующими им опорами в конце и начале инструмента установлены пары тензодатчиков, состоящие из верхнего 7 и нижнего 8, связанные между собой для предотвращения разворота планкой 9. Инструменты I, 2 закреплены в обойме при помощи планки 10, клиновой планки II, а также жестких упоров, ограничивающих его продольное перемещение. Конструкция тензодатчика (рис. 3.3) включает: упругий элемент I, выполненный в виде втулки с боковыми лысками, служащими опорой шарикам 3, и поперечным пазом, служащим для соединения тен-зодатчиков между собой, капроновую втулку 2, запрессованную на упругую втулку I и служащую для фиксации шариков 3, тензорезисто-ры, наклеенные на поверхность упругой втулки I, компенсационный 4 и рабочий 5.
Реакции тензодатчиков регистрировались в виде диаграмм "усилие - перемещение инструмента". Для этого использовались: усилитель 8АНЧ, самописцы ІЩС-02ІМ и ходограф, собранные с тензодатчиками в схему приведенную на рис. 3.5. Активные тензорезисторы I, 2 нижней пары тензодатчиков соединены между собой параллельно и включены в активное плечо полумоста одного из каналов усилителя 9. Соответственно компенсационные тензорезисторы 3, 4 соединены параллельно и включены в компенсационное плечо полумоста того же канала усилителя 9. Аналогично соединены тензорезисторы верхней пары тензодатчиков - активные 5, 6 и компенсационные 7, 8. Для регистрации перемещения инструмента разработан специальный ходограф, установленный на ползуне прокатного устройства и соединенный с усилителем 9 по схеме полумоста. В активное плечо включено переменное сопротивление 10, выполненное в виде стальной струны с токосъемником, в компенсационное плечо включено постоянное сопротивление л.
Параметры, обеспечивающие оптимальное осевое натяжение
Величина оптимального осевого натяжения, обеспечивающего прокатку поверхностей правильной цилиндрической формы и с заданными размерами, определена в параграфе 3,2, она равняется Nan - 0,57. Там же установлено, что осевое натяжение есть функция параметров, определяющих форму контакта: обжатия - о , угла заострения -J и угла наклона боковой грани - инструмента. Кроме этого, составлено тождество связывающее параметры процесса и обеспечивающее максимальное осевое натяжение где « - относительный радиус качения заготовки, А - удлинение заготовки за цикл деформации ее периметра.
Как показывают результаты экспериментальных исследований осевого натяжения, приведенные в табл. 3.5, 3.6 и на рис. 4.1 максимальная величина натяжения зависит от обжатия. При обжатиях меньше 1,3 оно не достигает оптимального значения М = 0,57, а при обжатиях больше 1,3 превышает его. Приняв, при обжатиях, меныпих 1,3, за оптимальное натяжение его максимальную величину /vmox(pnc. 4.1), как наиболее близкую значению Ыоп = 0,57, составим условия, определяющие величину осевого натяжения в зависимости от обжатия:
В настоящей работе составлены выражения и приводятся все необходимые сведения, позволяющие расчитать величину осевого натяжения. Основные этапы расчета состоят в определении площади контакта, согласно алгоритму программы расчета на ЭВМ, приведенному в параграфе 2.1, и определении осевого усилия (параграф 2,4).
Определение оптимальных параметров,в какой-то области их существования, может быть осуществлено после расчета значений осевого натяжения. Из результатов расчета выбираются параметры, послужившие исходными данными для оценки оптимальных натяжений.
Оптимальные параметры, определенные для области их существования: угла наклона боковой грани инструмента С - 10...90, угла заострения инстррмента Р - I...I50, обжатий 1.1...2, приводятся в табл. 4.1. Табличные значения оптимальных парамет pax выбрать третий, в сочетании с которым они обеспечивают действие оптимального осевого натяжения. При разработке реальных технологических процессов чаще всего требуется по заданным значениям р и 5" определить , поскольку обжатие - Г зада -ется размерами заготовки, а угол заострения инструмента - р выбирается по схеме построения инструмента. Согласно условию (4.1) оптимальные параметры определены с учетом обжатия - 6 , поэтому п и обжатиях о 4 1,3 сочетанию параметров J3 и & соответствует одно значение параметра Ж , при котором обеспечивается действие максимального осевого натяжения Мтах» как наиболее близкого оптимальному значению Won = 0,57. Однако, принятый метод выбора оптимальных параметров при обжатиях о 1,3 не исключает недостаточность в величине действующего осевого натяжения. В связи с этим, как показано в параграфах 3,2 и 4.1, в виду избытка материала на формообразование прокатанных поверхностей,их сечения приобретают форму эллипса, а величина эллипсности прогрессирует с уменьшением осевого натяжения при уменьшении обжатия. Поэтому будет уместным ска -зать о других мерах, служащих для уменьшения эллипсности; они состоят в уменьшении угла заострения инструмента и выполнении калибрующих мостиков возвышающихся над калибрующей площадкой в зоне действия горизонтального участка очага деформации (рис. 4.2). Уменьшение угла заострения инструмента - J3 обеспечивает уменьшение протяженности горизонтального участка очага деформации TFRt\tgр , чем создаются благоприятные условия для вытеснения избытков металла с калибрующей площадки (здесь Rк приведенный радиус качения заготовки). Выполнение возвышающегося мостика на участке горизонтального очага деформации создает условия для формообразования круглого сечения из эллипсного при его последующей деформации на калибрующей площадке вне очага деформации.
При обжатиях, больших 1,3, максимальная величина осевого натяжения превышает оптимальное значение У = 0,57. В связи с тем, что характер зависимости осевого натяжения от угла об имеет вид параболы, каждому сочетанию обжатия - $ и угла J соответствует два значения угла сС (рис. 4.1). Это положение указывает на существование двух областей оптимальных параметров, характеризуемых различными значениями угла оС , большим и меньшим. Чтобы из двух областей выбрать предпочтительную,не обходимо рассмотреть особенности процесса,- связанные с величиной угла L .
При меньших значениях угла сС реализуется первый вид формы контакта (рис. 1.4), согласно которому проекция на ось заготовки протяженности наклонного участка очага деформации больше протяженности горизонтального участка. Процесс деформации приобретает как бы многоцикловой характер на наклонной площадке. Уменьшение угла (А ведет к увеличению числа циклов деформации, при котором повышается степень использования ресурса пластичности материала.
При больших значениях угла аС реализуется второй вид формы контакта (рис. 1.4), при которой проекция на ось заготовки протяженности наклонного участка очага деформации больше протяженности горизонтального. Процесс деформации здесь протекает менее чем за два цикла, поскольку часть исходной заготовки деформируется минуя наклонный участок, сразу на калибрующем. Минимальное число циклов при втором виде формы контакта отдает ему предпочтение над первым по этому показателю, но, вместе с тем, следует отметить, что увеличение угла оС имеет предел - 65. Предел этой величины возникает вследствие того, что при больших углах наклона боковой грани - граница между наклонным и горизонтальным участками очага деформации становится резкой и при ее деформации на калибрующем участке, вдавливается в поверхность заготовки, образуя закат (рис. 4.3). Некоторой мерой по уменьшению закатов служит сопряжение наклонной и горизонтальной поверхностей инструмента плавным переходом.
