Деформации, работа и усилия деформирования при прессовании

Деформированное состояние заготовок круглого профиля – такое же, как и при волочении. Отличием является лишь большие по величине обжатия и сдвиговые деформации.

Интенсивность деформаций при прессовании (выдавливании), также как и при волочении круглых профилей, равна:

, (3.91)

где (3.92)

(3.93)

При вычислении удельной работы в типичных для прессования условиях горячей деформации предел текучести деформируемого материала можно считать примерно постоянным.

(3.94)

На величину предела текучести наибольшее влияние оказывают исходные механические свойства металла и температура деформирования.

Средняя удельная работа деформации должна быть вычислена с учетом изменения интенсивности деформации в зависимости от радиуса r.

.

(3.95)

Таким образом, средняя удельная работа деформации при прессовании (выдавливании) зависит от предела текучести деформируемого материала, интенсивности деформаций, а также от угловых и линейных компонент тензора деформации.

Зная среднюю удельную работу деформации и объем металла, прессуемого в единицу времени, определим мощность, необходимую на деформирование

. (3.96)

Усилие прессования является одной из основных технологических характеристик процесса, определяющих выбор оборудования.

Сила деформирования может быть вычислена как отношение мощности деформирования на скорость перемещения пуансона.

. (3.97)

Дополнительное трение заготовки о стенки контейнера и матрицы учитывается силой трения (рис.3.38):

. (3.98)

Усилие прессования непостоянно по ходу процесса: сначала, по мере заполнения всех пустот в контейнере и матрице усилие прессования растет, в начале стационарного течения оно максимально, затем несколько снижается, а в конце процесса - вновь растет (рис.3.40).

Рис. 3.40 Изменение усилия прессования P по мере движения пресс-шайбы в контейнере (х- ход пресс-шайбы).

Снижение усилия в основной стадии процесса связано с интенсивным тепловыделением, уменьшающим сопротивление металла пластической деформации, и снижением сил трения по поверхности контейнера за счет сокращения контактной поверхности.