Tehnologia materialelor - deformarea plastică

Scopul lucrarii este acela de a cunoaste legile ce guverneaza procedeele de prelucrare prin deformare plastica.Rezultatele experimentale obtinute si numeroasele studii realizate au condus la precizarea unor legi general valabile cu privire la deformarea plastica a metalelor si aliajelor, legi valabile si aplicabile în proiectarea oricarui proces tehnologic de realizare prin deformare plastica a pieselor.

Aceste legi sunt: legea coexistentei deformatiilor elastice cu cele plastice în timpul deformarii plastice; legea volumului constant; legea rezistentei minime; legea aparitiei si echilibrarii tensiunilor interne si legea similitudinii.

Legea coexistentei deformatiilor elastice cu cele plastice în timpul deformarii plastice.

Experimental s-a constatat ca deformarea plastica a materialelor metalice este însotita în permanenta de o deformare elastica, iar deformarea plastica începe numai dupa depasirea unei marimi limita a deformarii elastice.Aceasta lege se poate explica foarte bine pe diagrama tensiune-deformatie unde se vede ca deformatia totala µt se compune dintr-o deformatie elastica µe si o deformatie plastica µp fiind data de relatia: µt= µe+ µp.

Legea volumului constant.

În ipoteza unor pierderi minime de tehnologice de material prin ardere(cazul deformarii plastice la cald) sau prin îndesarea materialului cu goluri interioare, se poate considera ca volumul materialului ramâne constant în orice etapa a procesului de deformare, deci:

V0=V1=V2=...=Vi=...Vn

Unde i=1,2,3,...,n sunt etapele procesului de deformare plastica.

În cazul deformarii plastice a semifabricatului initial 1, de volum initial V0=l0b0h0, cu forta P, a rezultat dupa prima etapa a deformarii un corp 2, de volum V1=l1b1h9.Aplicând legea volumului constant, în acest caz se obtine: l0b0h0=l1b1h1 sau ±*²*³=1 unde ±=l]/l0-coeficientul de alungire, ²=b1/b0-coeficinetul de latire, ³=h1/h0-coeficientul de reducere.

Aceasta slege prezinta importanta practica deosebita, deoarece permite calculul dimensiunilor semifabricatului initial pe baza dimensiunilor piesei finite(la aplicarea ei trebuie tinut cont însa de starea materialului precum si de conditiile de deformare).

Legea rezistentei minime.

Deplasarea oricarui punct de material al corpului deformat, situat pe o suprafata perpendiculara pe directia fortelor de deformare, se face dupa distanta cea mai mica la perimetrul sectiunii.Deoarece distanta cea mai mica este perpendiculara la perimetrul sectiunii, înseamna ca dintre diferitele posibilitati de deplasarem punctele respective vor alege pe acela pe care rezstenta intâmpinata este minima.Daca se considera un corp de forma unei prisme patrate drepte(fig 9.3) supus deformarii cu forta P, punctele Ai aflate pe directie perpendiculara pe directia de actionare a fortei P, se vor deplasa pe directie perpendiculara pe laturile sectiunii(cele aflate pe diagonala Bi, se vor deplasa în acelasi mod, spre una din laturile vecine dar în nici un caz în lungul diagonalei).

În majoritatea cazurilor , din considerente de rezistenta materialului ,deformarea plastica trebuie facuta în mai multe etape(treceri).Determinarea numarului de treceri n se face pornind de la definirae gradului de reducere ³i, dat de relatia: ³i=Si/Si-1; ³t=³1*³2* ³3*... ³n=Sn/S0.

Legea aparitiei si echilibrarii tensiunilor interne suplimentare.

În timpul deformarii plastice, în interiorul materialului apar tensiuni care se opun deformarii(conform principiului actiunii si reactiunii) si care tind sa se echilibreze reciproc.