Общая теория осадки и высадки цилиндрических заготовок. Часть 1. Высадка - page 13

Рис. 6. Двойное бочко-
образование при осадке
высокой заготовки
Если напряжение текучести осаживаемо -
го материала зависит от скорости деформа-
ции, то ее можно определить по формуле
ξi =
v0
h
,
которая получена подстановкой первого вы-
ражения системы (31) в формулу (5).
При осадке высоких заготовок
(h0 /d0 ≥ 2,5) наблюдается двойное бочко-
образование (рис. 6). При этом в зонах 1 и
3 имеет место неравномерное распределение
накопленных деформаций. Промежуточная
зона 2 при осадке остается цилиндрической и, соответственно, харак-
теризуется равномерным распределением накопленных деформаций.
По мере осадки зона 2 уменьшается , и в определенный момент зоны
1 и 3 соприкасаются друг с другом (см. рис. 6, справа). При дальней-
шей осадке двойная бочка благодаря более интенсивному увеличению
срединного диаметра переходит в одинарную, и процесс продолжается
так же, как в случае осадки заготовки умеренной высоты (см. рис. 1).
Такое формоизменение при осадке высоких заготовок известно дав -
но, однако его теоретическое объяснение в литературе отсутствует.
Только авторы работы [3] на с . 188 объясняют двойное бочкообразо-
вание тем, что в соответствии с принципом Сен-Венана действие сил
внешнего трения затухает по мере удаления от контактных поверхно-
стей. Данное объяснение является неубедительным, так как фактически
принцип Сен-Венана объясняет не двойное , а одинарное бочкообразо-
вание: по мере удаления от контактных поверхностей затухает влияние
сил внешнего трения, сдерживающее течение металла в радиальном
направлении, в результате чего срединные слои расширяются быстрее
приконтактных, образуя бочкообразность боковой поверхности заго-
товки. Возможность образования двойной бочки и ее последующее
превращение в одинарную этим никак не объясняются.
Для объяснения упомянутых явлений обратимся к рис. 6. Так как
металл в зонах 1 и 3 течет в радиальном направлении быстрее , чем в
зоне 2, сдерживающей это течение, то это означает, что на границах
между этими зонами возникают значительные касательные напряже-
ния (при рассмотрении жесткопластической модели эти напряжения
равны предельным). Поскольку зона 2 сохраняет цилиндричность , то
это означает, что кинематическое состояние в ней описывается выраже -
ниями (31), при которых ηρz (4) и, соответственно, τρz (6) равны нулю .
Таким образом, зона 2 представляет собой область, в которой касатель -
94 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н .Э. Баумана . Сер. "Машиностроение". 2004. № 1