Modelowanie Naprężeń Kontaktowych w Procesach Wyciskania
W publikacji opracowano nowe zastosowania metody czujników otworowych do pomiaru naprężeń kontaktowych w procesach współbieżnego i przeciwbieżnego wyciskania. Pokazano nowe przykłady pomiaru składowych normalnych naprężeń na powierzchniach styku deformowanej plasteliny ze ściankami pojemników, matryc i stempli wykonanych z przezroczystego pleksi. Plasteliny użyto jako materiału modelowego. W bocznych ściankach pojemników oraz w stemplach wywiercono szereg małych otworów lub rowków. W trakcie wyciskania materiał zostaje poddany odkształceniu w wyniku redukcji przekrojów początkowych. Jednocześnie do bocznych otworków lub rowków w pojemnikach i stemplach wnika deformowany materiał. Lokalna wysokość zapełnienia rowków jest uważana za proporcjonalną do lokalnego naprężenia normalnego. Cechowanie tej zależności odbywało się przez pomiar siły na stemplu i odpowiadającej jej średniej wysokości napełnienia rowków w stemplu. Badania wykonano dla trzech stopni redukcji wyciskania współbieżnego i czterech stopni redukcji wyciskania przeciwbieżnego. Metoda wykazała dużą wrażliwość przebiegów rozkładów naprężeń normalnych na linii konturu matrycy i na powierzchniach stempli w zależności od stopnia redukcji początkowych wymiarów wyciskania próbek. Przedstawione rezultaty mają charakter jakościowy i mogą być przydatne na wstępnym etapie projektowania procesów wyciskania. Dotyczy to głównie wyznaczania ilościowej wielokrotności lokalnych naprężeń normalnych Wzdłuż powierzchni styku materiału z matrycami w stosunku do średnich naprężeń normalnych na stemplu. Metoda cechuje się prostotą i niskim kosztem badań.
References
W. SZCZEPIŃSKI, Introduction to the mechanics of plastic forming of metals, PWN, Warszawa
J. PIWNIK, Analiza osiowo-symetrycznych procesów obróbki plastycznej, Prace IPPT PAN, 44, 1985.
J. PIWNIK, Analiza procesów obróbki plastycznej metali z uwzględnieniem ich wzmocnienia, Obróbka Plast., 24, 4, 1985.
Е. П. УИКСОВ. У. ДЖОПСОЦ. В. Л. КОЛМОГОРОВ И ДР. Теорич иласмичсских беформачий мемаллов, Машиностроение, Москва 1983.
P. UNKSOV, YU. S. SAFAROV, Experimental investigation of contact stresses in extrusion processes, Arch. Budowy Maszyn, 20, 1, 55-66, 1973.
E. P. UNKSOV, An engineering theory of plasticity, Bulterworth-Verlag, London 1961.
L. DIETRICH, H. PETRYK, Theoretical solutions of same plastic working processes in the light of experimental evidence, Metal forming plasticity, IUTAM Symposiurn Tutzing, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, New York, August 28-September 3, 292-304, 1978.
G. T. VAN ROOYEN, W. A. BACKOFEN, Distribution of interface stress in plane strain and axial symmetric compression, J. Mech. Phys. Solids. 7, 163-168, 1959.
J. LOWEN, Ein Bertrag zur Bestimmung des Reibungszastendes beim Gesenkschmieden, Ph.D. Thesis, Technischen Universitat Hannover 1971.
А. Я. Алвкслндров, М. Х. Ахтвмзянов, Поляризационно-оптические методы механики деформuруемого мела, Наука, Москва 1973.
E. P. UNKSOV, YU. S. SAFAROV, A photoelastic investigation of contact stresses in the backword extrusion process, Int. Mech. Sci., Pergamon Press, 17, 597-602, 1975.
R. S. DOROSZKIEWICZ, Elastooptyka, PWN, Warszawa-Poznań 1975.
Doświadczalna analiza odkształceń i naprężeń, Z. ORŁOŚ [red.] PWN, Warszawa 1977.
Mechanika techniczna, tom X, Metody doświadczalne mechaniki ciała stałego, W. SZCZEPIŃSKI [red.], PWN, Warszawa 1984.
В. П. СЕВЕРЕДЕНКО, В. С. МУРАС, Э. Ш. СУХОДРЕВ, Горячее зиъроъипамическое выъавливание режущезо инсмруменма, Наука и Механика, Минск 1974.
А. И. Колплшников, В. А. Вялов, А. А. Фвдоров, А. П. ПЕТРОВ, Горячее шдропрессование металлических мшпериалов, Машиностроение, Москва 1977.
J. PIWNIK, Analiza rozkładu naprężeń i kontaktowych w procesach wyciskania oparta na doświadczeniach modelowych, X Sympozjum Doświadczalnych Badań w Mechanice Ciała Stałego, Warszawa, 272-278, Warszawa, 3-4 grudnia 1982.
Р. И. НЕПЕРШИН, Осесимметричное прессование с малыми и большими обжатиями, Расчеты проЦессов пластического течения, Наука, Москва 1973.