Определение коэффициента трения при пластической деформации
КАФЕДРА ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
И МЕТАЛЛОВЕДЕНИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К выполнению лабораторных работ
по курсу «Теория обработки металлов давлением»
(для студентов 3 курса специальности 6.090404)
Алчевск, 2006
УДК. 621.771
Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу “Теория ОМД” (для студентов специальности – 6.090404 Специализация “Кузнечно-штамповочное производство”) /Сост.: В.А. Луценко: – Алчевск: ДГМИ, 2003.-28с.
Изложена последовательность выполнения лабораторных работ, требования к выполнению задания. Приведен список рекомендованной литературы.
Составитель В.А. Луценко
Ответственный за выпуск В.А. Луценко
Ответственный редактор Н.П. Козин
УДК. 621.771
Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт по курсу Теорія ОМТ” (для студентів фаху 6.090404 Спеціалізація – “Ковальско-штампувальне виробництво“)/Укл.: В.О. Луценко – Алчевськ: ДГМІ, 2003. - 28с.
Викладена послідовність виконань лабораторних робіт, вимоги щодо оформлення завдання. Наведено список рекомендованої літератури.
Укладач В.О.Луценко
Відповідальний за випуск В.О. Луценко
Відповідальний редактор М.П. Козін
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторная работа №1
Определение коэффициента трения при пластической
деформации………………………………………………………………...4
Лабораторная работа №2
Закон наименьшего сопротивления…………………….……………….10
Лабораторная работа №3
Неравномерность деформации при прессовании……………………...16
Лабораторная работа №4
Влияние схемы напряжённого состояния на
пластичность металла……………………………..…..…………………21
Лабораторная работа 1
Определение коэффициента трения при пластической деформации
Цель работы: изучить методику определения коэффициента трения по формоизменению деформируемых образцов.
1.1 Основные соотношения
Коэффициент трения при различных смазках определяется методом конических бойков, который основан на предположении, что контактные касательные напряжения tк определяется по закону Кулона:
tк=¦sк, (1.1)
где ¦- коэффициент трения;
sк - нормальное контактное напряжение.
1.1.2 Чтобы боковая поверхность цилиндрического образца при осадке коническими бойками оставалась цилиндрической, необходимо угол j (рисунок 1.1) подобрать так, чтобы выполнялось соотношение
sк sin a=tк cos a . (1.2)
Если
sкsin a<tк cos a, (1.3)
то образец после деформации будет иметь выпуклую боковую поверхность (бочкообразный) и в последующих опытах угол f нужно уменьшать.
При
sкsin a>tк cos a , (1.4)
образец имеет вогнутую боковую поверхность (корсетообразный) и в последующих опытах угол j нужно увеличивать.
 |
Рисунок 1.1 – Схема осадки коническими бойками.
1.1.3 Если бойки подобраны таким образом, что выполняется (1.2), т.е. образец имеет цилиндрическую боковую поверхность, то коэффициент трения определяется по формуле
¦=tga=tg 
. (1.5)
1.1.4 Коэффициент трения при тех же условиях определить методом сжатия клинового образца (рисунке 1.2), который основан также на законе Кулона. В этом случае коэффициент трения найти из выражения
¦= 
. 
(1.6)
1.2 Образцы, приспособления, инструмент
1.2.1 При определении коэффициента трения методом конических бойков с коническими углублениями на торцах необходимой формы изготовить методом закрытой штамповки в приспособлении, показанном на рисунке 1.3. Из свинцовых заготовок Æ22 и высотой 32 мм. Осадку образцов вести в приспособлении, показанном на рисунке 1.4.
Рисунок 1.2 – Схема осадки клинового образца.
1.2.2 При определении коэффициента трения методом сжатия клинового образца использовать свинцовые образцы, показанные на рисунке 1.5.
Бойки должны иметь грубо обработанную рабочую поверхность.
1.2.3 Измерения вести штангенциркулем с ценой деления 0,1 мм
1-контейнер; 2-верхний боёк; 3-нижний боёк;
4 –заготовка; 5-пуансон
Рисунок 1.3- Приспособление для изготовления образцов с коничес-
кими углублениями.
1.2.4 Обезжирить инструмент и образцы ацетоном
1.2.5 Риски на боковых поверхностях клинового образца наносить штанген-рейсмусом через 2 мм.
1.3 Порядок выполнения работы
1.3.1 Выбрать бойки с указанным преподавателем углом a. Изготовить на гидравлическом прессе образец с коническими углублениями на торцах.
1.3.2 Обезжирить полученный образец и приспособление для осадки ацетоном.
1.3.3 Установить обезжиренный образец и приспособление и осадить на гидравлическом прессе П-125 на 4-5 мм.
1.3.4 Замерить размеры образца, сделать эскиз, на котором указать
диаметры приконтактных и центральных областей, данные занести в таблицу 1.1
1-контейнер, 2-верхний боёк, 3-образец,
4- нижний боёк, 5- пуансон
Рисунок 1.4- Приспособление для осадки образцов коническими
бойками.
   |
Рисунок 1.5- Клиновой образец
Таблица 1.1 Результаты осадки образцов коническими бойками
| № опыта | Угол при вершине бойка, град. | Смазка | Эскиз Образца | Примечание |
1.3.4 Пользуясь соотношениями (1.3) и (1.4), выбрать бойки с другим углом конуса при вершине и опыт повторить. Опыты вести до тех пор, пока боковая поверхность не окажется цилиндрической.
1.3.5 Определить коэффициент трения.
1.3.6 Аналогично провести опыты, применяя указанную преподавателем смазку. Смазку нанести на конические углубления образца.
1.3.7 Размерить боковую поверхность клинового образца, обезжирить образец и бойки.
1.3.8 Осадить образец на 1-1,5 мм на прессе К116Г
1.3.9 Замерить размеры образца после деформирования, рассчитать коэффициент трения, данные занести в таблицу 1.2
1.3.10 Опыт повторить с указанными преподавателем смазками.
1.3.11 Сделать выводы о влиянии смазки на трение и оформить отчёт по работе.
1.4 Вопросы для контроля и самопроверки.
Какие законы трения используются в расчетах по ОМД?
Какие факторы влияют на величину сил трения?
Как влияет трение на усилие деформирования?
Как влияет трение на распределение деформаций?
Какие виды трения Вы знаете?
Как влияет трение на напряженное состояние?
Какое наибольшее значение могут принимать контактные касательные напряжения? Зависит ли оно от принятого условия пластичности и напряженного состояния?
Укажите основные методы определения коэффициента трения, их достоинства и недостатки. При каких законах трения они могут применяться?
Таблица 1.2 Данные по осадке клиновых образцов
| № опыта | В, мм | Х1, мм | Х2, мм | a, град | ¦ | Смаз-ка |
Проработать /1,2/.
Лабораторная работа 2