Lý thuyết gia công kim loại: Phần 2

Tài liệu "Lý thuyết gia công kim loại bằng áp lực" phần 2 cung cấp cho người đọc những kiến thức về các nguyên công rèn và dập thể tích và các nguyên công dập tấm. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý thuyết gia công kim loại: Phần 2 Ch-¬ng 3 C¸c nguyªn c«ng rÌn vµ dËp khèi 3.1. nguyªn c«ng Chån Chån lµ nguyªn c«ng lµm t¨ng tiÕt diÖn ngang do gi¶m chiÒu cao cña ph«i.§©y lµ mét nguyªn c«ng rÊt c¬ b¶n cña c«ng nghÖdËp thÓ tÝch, v× vËy vÒ mÆt lýthuyÕt nã ®-îc nghiªn cøu mét c¸ch kÜ l-ìng. S¬ ®å tr¹ng th¸i øng suÊt, biÕnd¹ng cña nguyªn c«ng chån phô thuéc vµo kÝch thuíc t-¬ng ®èi cña ph«i vµ ®iÒukiÖn ma s¸t trªn bÒ mÆt tiÕp xóc. VÝ dô khi chån ph«i trong ®iÒu kiÖn kh«ng cãma s¸t, tr¹ng th¸i øng suÊt lµ nÐn ®¬n vµ biÕn d¹ng khèi (nÐn theo chiÒu t¸c dôngcña lùc tÝch cùc vµ kÐo theo hai chiÒu cßn l¹i). Cßn trong tr-êng hîp chån cã mas¸t, tr¹ng th¸i øng suÊt lµ nÐn ba chiÒu kh«ng ®Òu. 3.1.1. Chån ph«i dµi kh«ng h¹n chÕ cã tiÕt diÖn ch÷ nhËt Bëi ph«i cã chiÒu dµi kh«ng h¹n chÕ nªn cã thÓ coi biÕn d¹ng theo chiÒu dµiph«i b»ng kh«ng vµ tr¹ng th¸i biÕn d¹ng lµ ph¼ng. S¬ ®å cña nguyªn c«ng ®-îctr×nh bµy nh- h×nh 3.1 H×nh 3.1. S¬ ®å chån ph«i h×nh ch÷ nhËt cã chiÒu dµi kh«ng h¹n chÕ Trong tr-êng hîp chån theo s¬ ®å trªn, nÕu kh«ng cã ma s¸t, tr¹ng th¸i øngsuÊt sÏ lµ nÐn hai chiÒu. Sù xuÊt hiÖn ma s¸t sÏ lµm thay ®æi bøc tranh vÒ s¬ ®åøng suÊt. Tr¹ng th¸i øng suÊt trë thµnh nÐn ba chiÒu. ChiÒu t¸c dông cña lùc mas¸t vµ t-¬ng øng víi nã lµ chiÒu øng suÊt tiÕp ®-îc tr×nh bµy nh- trªn h×nh vÏ.NÕu nh- chiÒu cña trôc z lÊy theo chiÒu t¸c dông cña lùc tÝch cùc, th× theo quy t¾cdÊu, øng suÊt tiÕp bªn ph¶i trôc sÏ mang dÊu ©m vµ bªn tr¸i sÏ mang dÊu d-¬ng.Do tÝnh ®èi xøng cña vËt biÕn d¹ng nªn bµi to¸n xÐt cho 1/4 vËt thÓ. §Ó t×m sùph©n bè øng suÊt, chóng ta sö dông ph-¬ng ph¸p gi¶i kÕt hîp p.t.v.p.c.b vµ ®iÒukiÖn dÎo gÇn ®óng . Víi c¸c gi¶ thiÕt cña ph-¬ng ph¸p nh- ®· tr×nh bµy trong ch-¬ng 1, chØ cÇnt×m sù ph©n bè øng suÊt t¹i bÒ mÆt tiÕp xóc (z = 0,5h) do ®ã øng suÊt kh«ng cßnphô thuéc vµo täa ®é z vµ ë ®©y cã thÓ viÕt ®-îc c¸c biÓu thøc sau:  x d x  z d z = vµ = x dx x dx øng suÊt tiÕp xz thay ®æi theo chiÒu réng vµ chiÒu cao. T¹i bÒ mÆt tiÕp xócxz = K (K - øng suÊt tiÕp do ma s¸t g©y nªn.) Gi¸ trÞ xz gi¶m dÇn khi cµng xa bÒmÆt tiÕp xóc. V× lý do ®èi xøng nªn t¹i z = 0, xz = 0. Chóng ta gi¶ thiÕt xz thay®æi tuyÕn tÝnh so víi trôc z nghÜa lµ: 2 k z  xz 2 k xz = ; do vËy  h z h Thay gi¸ trÞ nµy vµo ptvpcb ta thu ®-îc: d x 2  k  0 dx h d x d z Ph-¬ng tr×nh dÎo sö dông d-íi d¹ng vi ph©n:  dx dx Thay gi¸ trÞ vµo ph-¬ng tr×nh trªn, ta cã: d z 2 k  0 (3.1) dx h øng suÊt tiÕp trªn bÒ mÆt tiÕp xóc, tû lÖ thuËn víi øng suÊt ph¸p theo ®ÞnhluËt Cul«ng, nghÜa lµ:  k  .  z (3.2) ë ®©y k vµ z ®Òu cã cïng dÊu Thay (3.2) vµo (3.1) ta nhËn ®-îc: d z 2 z  0 (3.3) dx h 2x Vµ:  z  C. exp  h H»ng sè C t×m tõ ®iÒu kiÖn biªn nh- sau: Khi x = 0,5a; z = -  S = -  *S a Do ®ã: C = -  *S exp h 2(0,5a  x ) Vµ: z = -  *S exp (3.4) h BiÓu ®å ph©n bè z, k ®-îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.2 (®-êng abo vµ dem) H×nh 3.2. BiÓu ®å ph©n bè øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp khi chån Tõ viÖc ph©n tÝch (3.4) vµ biÓu ®å h×nh 3.2 cho thÊy: øng suÊt tiÕp thay ®æi®ét ngét tõ d-¬ng qua ©m vµ øng suÊt ph¸p t¹o nªn ®Ønh nhän trªn trôc ph«i. §iÒunµy mét mÆt kh«ng phï hîp víi c¸c kÕt qu¶ thùc nghiÖm, mÆt kh¸c tõ lý thuyÕtchóng ta thÊy øng suÊt tiÕp kh«ng thÓ t¨ng v-ît qua 0,5  *S nh- cã thÓ x¶y ra trªnbiÓu ®å. Nh- vËy kÕt qu¶ cña lêi gi¶i trªn chØ cã thÓ ®óng trong mét ph¹m vichiÒu réng nµo ®ã vµ gi¶ sö giíi h¹n cña lêi gi¶i lµ ®iÓm b øng víi chiÒu réng Xb,gi¸ trÞ cña Xb cã thÓ x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn sau:  k  0,5*S   z  0,5*S 2(0,5a  x ) 0,5*S Hay: *S exp .  ...