Отладка рабочих процессов машин для обработки металлов давлением обычно затрудняется нежелательными локальными явлениями, такими как плохое заполнение полостей штампов и калибров, расслоение металла, местный перегрев, вызванный локальным выделением тепла, быстрый износ отдельных участков поверхности инструмента, разностешюсть и т. д. В связи с этим создание и усовершенствование машин должно начинаться с глубокого теоретического исследования процесса и его экспериментальной проверки.
Задачей теоретического исследования процессов обработки металлов давлением является не только определение величины деформирующих усилий, но и полный анализ пластического течения металла с учетом скоростей, деформаций, упрочнения, изменений температуры и инерционных эффектов.
В книге изложены теоретические основы расчета процессов обработки металлов давлением на основе теории пластичности. В процессах формообразования металлов возникает сложное пластическое состояние, которое характеризуется неоднородными полями напряжений, деформаций, скоростей и температур, деформационным и термическим упрочнением, структурными превращениями, начальными и граничными условиями. Представление о процессе может быть получено на основе результатов производственных наблюдений, специальных экспериментов, моделирующих процесс или его отдельные стадии, и расчетным путем.
Решение систем уравнений, описывающих движение и свойства металлов, могло бы дать достаточно полную картину процесса пластического течения металлов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие .................... 7
Введение ..................... 9
Глава 1. Напряженное состояние ...,.'..... 11
1. Напряженное состояние в точке........ 11
2. Дифференциальные уравнения равновесия и движения 23
3. Плоское деформированное и плоское напряженное состояния .................. 24
Глава 2. Кинематика пластического течения...... 28
1. Конечные деформации............ 28
2. Малые деформации............. 31
3. Скорости деформаций............ 37
Глава 3. Пластическое растяжение.......... 41
1. Диаграмма растяжения............ 41
2. Устойчивость одноосного растяжения...... 44
Глава 4. Условия пластичности.......... 48
1. Поверхность пластичности........... 48
2. Условие постоянства максимального касательного напряжения................._ _ 49
3. Условие постоянства удельной энергии формоизменения ................ 52
4. Обобщенное условие пластичности ...'.'.',', 56
5. Условия пластичности упрочняющихся металлов . '. 61
6. Условие пластичности анизотропных металлов . . ' 63
Глава 5. Соотношения между напряжениями, деформациями и скоростями деформаций.......... 64
1. Соотношение между напряжениями и деформациями
для упругого состояния металлов ........ 64
2. Соотношения между напряжениями и деформациями
для пластического состояния металлов...... 65
3. Соотношения между напряжениями и приращениями упругопластических деформаций........ 66
4. Пластический потенциал........... 66
5. Скорость диссипации энергии пластической деформации ................... °9)
6. Соотношения между напряжениями и пластическими деформациями анизотропного металла...... 70
7. Остаточные напряжения........... 74
Глава б. Пластические изгиб и кручение....... 75.
1. Чистый поперечный изгиб........... 75
2. Пластический изгиб широкой полосы....... 80.
3. Изгиб с растяжением широкой полосы на цилиндрической оправке............... 85
4. Изгиб с растяжением при наличии упрочнения . . 87
5. Упругопластический продольный изгиб...... 9(
6. Высадка заготовок.............. 97
7. Пластическое кручение............ 98
Глава 7. Метод линий скольжения.......... 105
1. Развитие метода............... 106
2. Элементарная теория линий скольжения..... 107
3. Характеристики системы уравнений для напряжений
и скоростей плоского течения металлов...... 119'
4. Разрывы напряжений............ 1301
5. Статически определимое плоское течение металлов . 132
6. Скорости пластического течения металлов..... 138
7. Применение метода лилий скольжения для плоского напряженного состояния........... 144
8. Течение металла по криволинейным поверхностям . 145
9. Полные решения уравнений для напряжений и скоростей .................. 153
10. Проверка положительности энергии пластического деформирования.............. 158
Глава 8. Приближенный энергетический метод определения
усилий, вызывающих пластическое течение металлов . . 161
1. Сущность и назначение приближенного энергетического метода................. 161
2. Нижняя и верхняя оценки мощности и усилий пластического течения металлов .......... 162
3. Примеры определения усилий прессования и штамповки .................. 167
4. Мощность и усилия в скоростных процессах формоизменения .............~ . . . . 173
5. Динамические воздействия на линиях разрыва . . . 174
Глава 9. Испытание металлов на твердость...... 176
1. Геометрическое подобие............ |7б
2. Деформация сетки.............. 179
Глава Ю. Открытая прошивка..........• 183
1. Открытая прошивка закругленным пуансоном . . . 183
2. Усилие открытой прошивки.......... 187
3. Методы оценки влияния трения . . . ; - ; ^ - * 193
А
Стр.
Глава 11. Ковка и поперечная прокатка........ 198
1. Пластическое напряженное состояние в тонком сжатом слое металла.............. 198
2. Распределение скоростей пластического течения в тонком сжатом слое металла........... 205
3. Осадка заготовок.............. 207
4. Поперечная ковка и прокатка......... 214
Глава 12. Прессование металлов........... 226
1. Прессование в контейнере прямоугольного сечения . 226
2. Прессование в контейнере с наклонными стенками . 233
3. Прессование в контейнере с криволинейным контуром 236
4. Прессование с трением, пропорциональным нормальному давлению............... 241
5. Прессование в контейнере с сигмоидным профилем . 244
6. Линии тока и деформация прямоугольной сетки . . . 248
7. Энергетический метод расчета усилий и скоростей прессования выпуклых симметричных профилей . . . 252
8. Скоростное прессование............ 253
9. Скоростное прессование симметричных профилей , . 258 10. Прессование с большими обжатиями в контейнере
с криволинейным контуром.......... 364
Глава 13. Объемная штамповка.......... 268
1. Заполнение полости штампа.......... 268
2. Штамповка без облоя............. 270
3. Штамповка с облоем............. 271
4. Калибровка заготовок с криволинейным контуром сечения ................ 273
5. Закрытая прошивка заготовок ......... 278
6. Элекгровысадка..............' 285
7. Приближенный метод определения усилий..... 288
8. Расход энергии на осадку и штамповку заготовок под молотом ................. зОЗ
9. Расчет переходов высадки........... 309
Глава 14. Изменение температуры деформируемого металла и инструмента в процессах пластического формообразования .................... 311
1. Распространение тепла в движущемся металле . . . 311
2. Повышение температуры металла на линиях разрыва скоростей.........,....... 3!4
3. Изменение температуры движущегося металла вследствие трения и теплоотдачи .......... 315
4. Охлаждение контактного слоя толстой заготовки и нагрев инструмента ............. 317
5. Охлаждение тонкой заготовки и нагрев инструмента 320
6. Распространение тепловых волн в деформирующем инструменте................ 321
Глава 15. Формообразование листовых металлов..... 324
I. Осесимметричная вытяжка........... 324
2. Разбортовка................ 327
3. Обкатка днищ............... 328
4. Устойчивость процессов формообразования листовых
^чч
металлов................. зоо
5. Гидростатический метод испытания листовых металлов ................... 341
6. Гидродинамический метод испытания листовых ме-
таллов ........... :::::: 344
7. Исследование сложной вытяжки........ 348
8. Образование линий скольжения на поверхности листовых металлов............... 352
9. Прижимные поверхности сложных вытяжных штампов 356
10. Перетяжные ребра и пороги.......... 360
11. Анизотропия листовых металлов........ 366
Глава 16. Определение основных параметров смазочного слоя 374
1. Вязкий смазочный слой в условиях плоской деформации .................. 374
2. Вязкий смазочный слой в условиях осесимметричной деформации..............: . 375
3. Пластический смазочный слой......... 376
Приложения
1. Тензоры в прямоугольной системе координат...... 377
2. Характеристики линейных дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка........ 383
3. Системы квазилинейных гиперболических уравнений в частных производных первого порядка ........ 385
4. Характеристики линейных и квазилинейных дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка . . 387
5. Обращение переменных.............. 390
6. Преобразование Лежандра............. 391
7. Координаты поля линий скольжения, построенного по двум окружностям.................. 393
Литература.................... 401
Цена: 150руб.
