Determinarea Forței de Deformare la Obținerea Profilelor prin Lovire Intermitentă

Introducere

Obiectivele cercetărilor:

- Se urmăreşte determinarea dependenţei forţei de deformare a materialului la obţinerea unui profil metric din oţelul OLC15 prin lovire intermitentă în funcţie de avans şi de adâncimea pătrunderii în material cu ajutorul unor valori obţinute pe cale experimentală.

Ce se prezintă în lucrare:

- Lucrarea prezintă modul de prelevare a datelor experimentale şi prelucrarea acestora în cazul în care o mărime este în dependenţă liniară de 2 variabile (avans şi adâncimea de pătrundere). Datele experimentale se vor culege pentru 8 combinaţii ale valorilor parametrilor de intrare

Locul unde s-au efectuat cercetările:

- În laboratorul de cercetare al Universităţii din Piteşti.

1. Studiul bibliografic: Aspecte teoretice privind procesul de deformare prin lovire intermitentă; măsurarea forţelor de deformare

1.1 Procesul de deformare prin lovire intermitentă

Procedeul de deformare prin lovire intermitenta este un procedeu de prelucrare prin deformare volumică la rece. La prelucrarea prin deformare volumică, materialul semifabricatului este redistribuit, total sau parţial, în piesa finită, sub acţiunea forţei de presare cu care se acţionează asupra lui. În funcţie de modul în care se realizează această redistribuire şi de mărimea ei, se disting și alte procedee de prelucrare prin deformare volumică:

- lăţirea (aplatizarea);

- refularea

- presarea în matriţă;

- calibrarea prin presare

- extrudarea;

- filetarea prin rulare;

- procedee speciale de deformare volumică (deformarea volumică rotativă, forjarea radială, forjarea orbitală, etc).

Prin aceste procedee de prelucrare se obţin, în foarte multe cazuri, piese finite, cu precizii dimensionale şi de calitate a suprafeţei foarte bune, cu o productivitate ridicată. Datorită ecruisării materialului, se obţin caracteristici mecanice superioare

În comparaţie cu cele ale semifabricatului iniţial sau cu cele obţinute la prelucrarea prin alte procedee.

Avantajele deformări plastice:

- economie de material;

- productivitate mare;

- proprietăţi mecanice îmbunătăţite datorită unei structuri omogene şi mai dense;

- consum minim de materiale;

- precizie mare de prelucrare (mai ales la deformare plastică la rece);

- posibilitatea obţinerii unor forme complexe cu un număr minim de operaţii şi manoperă redusă;

- posibilitate de automatizare (linii de automatizare + celule flexibile de fabricaţie);

- posibilitatea de a realiza piese complexe, care sunt dificil sau chiar imposibil de a obține prin alte proceduri de prelucrare (înaltă precizie a suprafeţelor generate care nu necesită prelucrări ulterioare).

Dezavantaje ale deformări plastice:

- investiţii iniţiale mari în ceea ce privesc utilajele folosite;

- necesitatea unor forţe mari pentru deformare;

- deși acestea sunt utilizate, ele sunt incomplet caracterizate din punct de vedere tehnologic, datele tehnice sunt strict legate de rezolvarea situațiilor concrete.

Deformarea se consideră plastică dacă eforturile unitare datorate forţelor de prelucrare tehnologică sunt peste limita de curgere convenţională

Legile deformãrii plastice sunt următoarele (aceste legi sunt valabile atât la deformarea plastică la cald cât şi la rece):

- legea volumului constant: volumul semifabricatului supus deformãrii plastice (la cald sau la rece) este egal cu volumul piesei finite.

- legea prezenţei deformaţiilor elastice în timpul deformărilor plastice:

Deformarea plastică este întotdeauna însoţită de o deformare elastică. Nu putem ajunge în zona de plasticitate fără să trecem prin cea de elasticitate. (Hooke). Conform acestei legi, după prelucrarea prin deformare plastică la rece apare o tendinţă de relaxare a materialului. Solicitarea încetând, încetează deformarea elastică, ceea ce produce “relaxarea “materialului, rămânând numai deformarea plastică.

- legea rezistenţei minime.

Orice formă a secţiunii transversale a unui corp supus deformării plastice prin refulare în prezenţa frecării pe suprafaţa de contact tinde să ia forma care are perimetrul minim la suprafaţa dată; la limită tinde către cerc.

Deplasarea punctelor corpului pe suprafaţa perpendiculară pe direcţia forţelor exterioare are loc după normală cea mai scurtă dusă la perimetrul secţiunii. Deplasarea maximă se va produce în acea direcţie în care se va deplasa cea mai mare cantitate de material.

- legea apariţiei şi echilibrării eforturilor interioare suplimentare: La orice schimbare a formei unui corp policristalin aflat în stare plastică apar în interiorul materialului eforturi suplimentare care se opun deformării relative şi care tind să se echilibreze reciproc.

- legea similitudinii: Pentru aceleaşi condiţii de deformare a două corpuri geometrice asemenea care au mărimi diferite, presiunile specifice de deformare sunt egale între ele, raportul forţelor de deformare fiind egal cu pătratul raportului mărimilor liniare. Legea este valabilă când ambele corpuri au aceleaşi faze structurale, aceeaşi stare chimică şi aceleaşi caracteristici mecanice, iar temperatura corpului la începutul deformării este aceeaşi.