Способ правки изделий растяжением
1. СПОСОБ ПРАВКИ ИЗДЕЛИЙ РАСТЯЖЕНИЕМ, включающий лредваритедьный иагрев изделия, фиксацию его концов и последующее охлаждение, от-, личающийся тем, что, с целью повьпиения производительности, температуру начала и конца охлаждения определяют в соответствии с расчетной зависимостью о (,picje, ° i где EIJ и 6 - соответственно общая и текущая длина изделия; t и соответственно температура начала и конца охлаждения ; об - коэффициент линейного расширения материала изделия; fupp- относительная упругая деформация изделия; U.относительная допускаемая деформация изделия; кр относительное искривление изделия,. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью правки изделий с равномерным по длине поперечным сеченнем, охлаждение изделия производят на Ьеличину температуры At, определяемую по формуле ( itsосЕ (Л где ипрЗ среднее значение предела упругости материала изделия в интервале температур; Е - среднее значение модуля упругости материала издеОд 01 лия в интервале темпера . тур; oi - среднее значение коэффиел циента линейного растяжения в интервале температур .
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
ÄÄSUÄÄ1165507
4(51) 21, 3 12 25 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
_#_t1tt1t3+ (Еп.+ E р ) Е
Й=
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 36 74864/25-2 7 (22) 21.12.83 (46) 07.07.85. Бюл. У 25 (72) С,Г.Литвин (71) Пермский политехнический институт (53) 621.982(088.8) (56) Слоник А.В. и др. Правка листоного и сортового металла, М,, "Металлургия", 1981, с, 13. (54)(57) 1. СПОСОБ ПРАВКИ ИЗДЕЛИЙ
РАСТЯЖЕНИЕМ, включающий лредваритель" ный нагрев изделия, фиксацию его концов и последующее охлаждение, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности, температуру начала и конца охлаждения определяют в соответствии с рас- четной зависимостью где C и 6 - соответственно общая и тео кущая длина изделия;
ti
1 и т, - соответственно температура начала и конца охлаждения;
М, - коэффициент линейного расширения материала иэделия;
Et!a - относительная упругая деформация изделия;
Г„„ - .относительная допускаемая деформация изделия;
E> - относительное искривление
Р. изделия.
2. Способ по п.!, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью правки изделий с равномерным по длине поперечным сечением, охлаждение иэделия производят на величину температуры ht, определяемую по формуле где (d >„>g — среднее значение предела упругости материала изде лия в интервале температур, Е - среднее значение модуля упругости материала изде- лия в интервале температур в о6 - среднее значение коэффициента линейного растяжения в интервале температур.
1165507 терм мех и получается зависимость И еерее,, е; =f е .ее, !
8еса -(„„< is»+e„ Å, 25 откуда где е ; — среднее значение коэффициента линейного расширения в йинтервале температур ht;, откуда находится Ь ерш - термичес- а учтя, что
3 кая деформация участка согласо формуле р) . "л—
35 получаем
4
„- йв и, !
Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке металлов давлением, точнее к способам правки.
Цель .изобретения - повышение про.изводительности и правки .иэделий с равномерным по длине поперечным се.чением.
Способ правки изделий растяжением включает предварительный нагрев изде„10 лия, фиксацию его концов и последующее охлаждение, которое ведут в соот" ветствии с расчетной зависимостью, позволяющей получить точное значение пределов температуры охлаждения иэ-. делия, необходимой для правки в.процессе его растяжения.
Охлаждение участка изделия длиной на величину h,t ведет к отно1 1 с .20 сительной термической деформациис согласно выражению М ь1„;„, -Е„,„. 4< = e, f мй
t ".. и м, - общая деформация изделия от охлаждения
Но так как перед охлаждением кон- 45 цы изделия фиксируют, уменьшение температуры участка длиной 3; ведет к проявлению растягивающих напряжений, равных напряжениям, которые возникли бы при механическом растяжении н вы-: 50 звали бы устранение искривления Р„р упругую деформацию Р >и ° и пластиГ1 ческую деформацию а2рд согласно фор-. муле
55 ьа,=бац.р„е.;"ер, =е„.р;еь е„,Е;
+Е„Р,В;-(Я„„1К„„.,+Я„, Е;, Увеличение длины всего изделия
Ь3,1е„будет равно меио о „.„.. f И„„,.к,„ е„, Ие. о
А так как у нас в одном случае происходит растяжение изделия, а в другом - его сжатие, е. а" е. «J "ge. 1Ф„„,ея„,.е„ и, При,определении режима охлаждения изделий с равномерным по длине поперечным сечением не нужно разбивать его на участки, полученная зависимость принимает вид ЧЧ-1+(сп 1 кр)Е йод E
Здесь сделано допущение, что во всей области упругих деформаций относительная деформация пропорциональна напряжению, что на точность вычислений практически не влияет, Так как значения предела напряжений, коэффициента линейных растяжений и модуля упругости материала йзделия существенно зависят от тем пературы, в формулу необходимо подставлять средние значения этих величин в интервале температур gt.
Для вычислений наиболее удобен итерационный метод, при котором расчет проводят до тех пор, пока раэ ность последующих один эа другим результатов ht<„ .- ht< не будет меньше наперед заданной величины А.
Упрощение правки и контроля дефор. маций получается эа счет того, что
35 (ур1 "(пц) р
Составитель Э.Копаев
Редактор А.Шишкина Техред Т.Фанта Корректор E.Ñèðîõìàí
Заказ 4266/14 Тираж 775 Подписное
ВНИИПИ-Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиап ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3, 1165 создание растягивающих напряжений в изделии его охлаждением делает ненуж ным сложное и громоздкое оборудование для механического растяжения, а .обеспечение режимом правки необходимых деформаций делает ненужным средства контроля деформаций как во время правки,. так и после нее, Пример, Возьмем правку цилиндрической заготовки из закаленной 10 при 850. С и отпущенной при 650 С стали 40Х длиной Х5000 мм, изогнутой в середине с кривизной о =100 мм и нагретой перед правкой до t = о
=650 С. Допускаемая остаточная деформация h 8„„=10 мм.
Определим значение gt, а отсюда и температуру t>, до которой необходимо охладить заготовку с точностью о до 4 5 С, 20
Е„„находим из соотношения
h. ол.
Е„„= — - 0,002, 6q< находим иэ соотношения ьЕ» Е-Е„ к где 01Р - длина искривленной заготовки по прямой между ее кон цами;
g2
3„ 2 — -о = 4996 мм
М откуда E р 0 0008, Теперь f E „
0,0028.
Для стали 4ОХ
507 4 где (бд„ 1 — предел пропорциональности поэтому для вычислений итерационным методом мы получаем формулу
Г пц)+ 0 0028 Е
При 650 С (о 1 15 кг/мм; E
1,65 х 10 кг/мм ; о6 1,83 х 1О рад тогда 4 t„=201 С.
Рассчитывая далее по итерационному методу, находим
at= 260 С, 4т,,= 2870С, аС =297 С, М 299 С, 415 ьС = 2 (5
Поэтому прекращаем дальнейшие вычисления и принимаем 4С = 300 С, откуда температура t до которой должна быть охлаждена заготовка равна
350 С, После цравки заготовку при необходимости можно подвергнуть повторной термообработке для снятия остаточных напряжений.
Предлагаемы способ позволяет осуществлять правку изделий сколь угодно большого поперечного сечения, так как растягивающие усилия создаются самим иэделием при его охлаждении и пропорциональны поперечному сечению P 6 F, где P — растягивающие усилия, d - растягивающие Напряжения, F - площадь поперечного сечения изделия. При этом снижается трудоемкость правки, так как отпадает необходимость перемещать пресс относительно изделия и постоянно контролировать иаправление иэделия. Кроме того, возможна одновременная правка нескольких иэделий.
