НАПРЯЖЕНИЯ НАЧАЛА ПРОТЯЖКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ ПРИ ГОРЯЧЕЙ КОВКЕ В КОМБИНИРОВАННЫХ БОЙКАХ

摘要

Построена модель горячей протяжки стальных цилиндрических заготовок небольшого диаметра в комбинированных бойках для получения поковок круглого сечения. Рассматривается схема плоской деформации. Расчет напряженного состояния является развитием решения задачи Мичела для упругого клина, задачи Фламана для полубесконечной пластины, а также предложенного ранее метода оценки перехода в пластическое состояние заготовки при протяжке в плоских бойках. Температурные напряжения не рассматриваются; от температуры зависит модуль упругости материала заготовки. Определены поля тензоров упругих напряжений в заготовке, обусловленных действием трех сосредоточенных сил, построено поле суммарных напряжений, зависящее от угла выреза нижнего бойка. Получена оценка напряжений в зоне предполагаемого пластического течения в сечении заготовки, опирающаяся на предельные значения интенсивности тензора упругих напряжений, обусловленного действием трех сосредоточенных усилий. Рассмотрен пример протяжки заготовки из стали 45. Отождествляя предельную интенсивность упругих деформаций ε_(yп) с техническим пределом текучести ε_(0,2) = 0,002, оценив модуль упругости стали 45 значением 100 ГПа при температуре 950°C, получили значения коэффициента нагрузки в момент перехода части материала заготовки в пластическое состояние и распределения компонент суммарного тензора напряжений. Уровень интенсивности напряжений, соответствующий переходу материала заготовки в пластическое состояние, определил границу пластической зоны. Представлены соответствующие графики. Получена зависимость распределения компонент тензора напряжений от угла выреза нижнего бойка. Подтверждена оптимальность значения (120°) угла выреза нижнего бойка для операций протяжки заготовки.