SU1369838A1 - Способ исследовани течени контактной поверхности материала при обработке давлением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии , а точнее к обработке металлов давлением, и может быть использовано дл  исследовани  характера теч ени  металла. Цель изобретени  - упрощение реализации. Способ реализуетс  при прокатке материала, в поверхность которого ввод т инородные свидетели в виде частиц большей твердости в сравнении с твердостью материала инструмента. При обработке материала частицы перемещаютс  совместно с материалом и оставл ют следы на инструменте. Величина и направление следов характери уют процесс течени  материала, позвол ют определ ть, например, уширение, положение нейтрального сечени , работу сил трени , а также настройку калибра. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л

Description

00 О) ;О 00 00 00

11369838

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к обработке металлов давлением, и может быть использовано дл  исследовани  характера течени  металла.

Цель изобретени  - упрощение реализации .

На фиг.1 показана схематически поверхность калибра валка, контактировавша  с материалом; на фиг.2 - схема движени  точек поверхности об- .рабатьтаемой полосы относительно поверхности валка.

Предлагаемый способ реализуетс  при прокатке материала, в поверхность которого ввод т инородные свидетели в виде частиц большей твердости в сравнении с твердостью материала валка Л, имеющего калибр 2 и ось 3,

При обработке давлением частицы начинают перемещатьс  совместно с материалом и оставл ют следы 4 на инструменте. Например валках. Величина и направление следов характеризуют процесс течени  материала.

Рассматривают теоретическое движение точек поверхности, например, обрабатьшаемой полосы в процессе обработки ее давлением относительно поверхности валка. Дп  этого выдел ют точки Г и В, лежащие на кра х полосы , и точку Б, лежащую на оси симметрии поверхности полосы. При прокатке теоретически раздел ют процесс деформировани  на зону отставани , зону опережени  и расположенное между этими зонами нейтральное сечение .

Дп  нагл дности рассмотрим движение точек Г, Б, В в проекции на плоскость YOZ.

При движении в зоне отставани  скорость точек поверхности полосы можно разложить на две составл ющие вдоль оси вращени  валка, (в сторону уширени ) дл  точки Б вдоль оси OY, а дл  точки Г против оси OY, и скорость , противоположную скорости вращени  валка. Теоретические кривые движени  точек поверхности полосы Jтнocитeльнo поверхности валка в зоне отставани  на фиг. 2, Дп  точки Г участок кривой Г Г, дл  точ ки В участок В в, дл  точки Б участок кривой Б Б, точка Б находитс  на средней линии очага деформации, где нет уширени , проекци  траекто0

5

0

5

0

рии движени  точки Б относительно валка на плоскость YOZ будет пр ма , Угол наклона кривых к оси OY будет плавно измен тьс  от 90° в точке Б до об - вправо от точки Б и до об - влево от точки Б. В зоне опережени  составл юща  скорости уширени  точек поверхности полосы не изменит своего знака, скорость относительно валков переменит знак на противоположный, т.е. будет больше скорости движени  поверхности валка. Движение точек поверхности полосы в зоне опережени  соответствует дл  точки Г учасп I гл п ч -п III

ток г Г , дл  точки Б - Б Б , дл  точки В это В В . Формы и размеры этих кривых завис т от таких факторов , как обжатие, форма калибра, форма полосы, радиус валков, температура , переднее (заднее нат жение, шероховатость валков и т.д.

Дп  процесса прокатки по полученным кривым можно определить и другие характеристики, например уширение (дл  материала в точке Г абсолютное уширение равно Yg- Y,) J положение нейтрального сечени , а из положени  нейтрального сечени  - момент прокатки:

Р-У , .

Ya- Y,

(0

5

0

5

0

5

где p - угол захвата заготовки

валками;

у - угол между вертикальной плоскостью и плоскостью нейтрального сечени ; работу сил трени  в данной точке, дл  чего величину контактного следует умножить на длину кривой и т.д.

Пример. В клет х с трехвалко вым калибром бьта прокатана проволока диаметром 8 мм из заготовки диаметром 10 мм .,в два прохода. Материал заготовки ст.70. Частицами, оставл ющими следы на поверхности калибра валков,  вилась окалина, оставл юща с  на проволоке от предьщу- щих этапов ее обработки.

При реализации способа получают картину течени  материала на поверхности калибра валка. При анализе картины течени  материала валка определ ют величину а смещени  средней линии очага деформации относительно оси калибра, что в пересчете на угол поворота входной проводки дает величину, равную

0

.3§2ll5- 2ТГ. R

где R - радиус вькод щей проволоки, равной 4 мм.

Величина а между средней линией 5 очага деформации и осью 6 калибра мен лась в зависимости от качества настройки проводковой арматуры от - 0,4 до 0,4 мм, что соответствует повороту проводки относительно калибра от -6 до +6°.

Дл  случа , показанного на фиг.1, видно, что средн   лини  очага деформации смещена, влево на величину а, дл  качественного выполнени  . профил  нужно повернуть проволоку по часовой стрелке на угол, вычисл емый по формуле 2.

Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаютс  в том, что он позвол ет визуально наблюдать картину перемещени  материала по поверхности деформирующего инструмента в процессе его деформировани  и на основании анализа этих перемещений оптимизировать

процесс деформировани . Знание характера течени  материала при обработке его давлением позволит так- .же выбрать необходимую форму дл 

10

jj 20

25

30

деформирующего инструмента, уменьшить количество отходов деформируемого материала, идущего на припуски последующей механической обработки . Способ прост и его можно примен ть при деформации материалов любой формы. Кроме того, способ универсален и применим дл  всех процессов обработки материалов давлением.

Claims (2)

1.Способ исследовани  течени  контактной поверхности материала при обработке давлением в инструменте , например в валках, включающий получение информации о перемещении инородных свидетелей на контактной поверхности материала после обработки давлением и переработку этой информации , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  реализации , упом нутую информацию получают по следам, оставленным инородными свидетел ми на поверхности инструмента .

2. Способ поп.1,отличаю- щ и и с   тем, что инородньш свидетели в виде частиц большей твердости в сравнении с твердостью инструмента предварительно ввод т в поверхностный слой материала.

Фиг. 1

2j

T-l

Yj

f-

L-Y5

HI

L4.

YA. Фие.2

YS r