În procesul de forjare, deformarea se referă la deformarea unei piese de prelucrat pentru a-i mări diametrul prin comprimarea înălțimii acesteia. Un parametru critic în supărare esteraportul înălțime-diametru (raport H/D), care joacă un rol cheie în determinarea calității produsului final și a fezabilității procesului. Raportul înălțime-diametru este utilizat pentru a se asigura că deformarea rămâne controlată și uniformă, prevenind probleme precum flambajul, fisurarea sau defectarea materialului.
Care este raportul înălțime-diametru?
Raportul înălțime-diametru (raportul H/D) este raportul dintre înălțimea (sau lungimea) piesei de prelucrat și diametrul acesteia înainte de forjare. Acest raport ajută la definirea cât de mult poate fi deformat un material prin procesul de răsturnare. În mod obișnuit, cu cât raportul este mai mic, cu atât procesul de răsturnare devine mai fezabil, deoarece materialele mai scurte și mai groase pot rezista la forțe de compresiune mai mari fără a se flamba sau a dezvolta defecte.
De exemplu, un raport H/D mai mic, cum ar fi 1,5:1 sau mai mic, indică o piesă de prelucrat înțepenită, care poate suporta sarcini mari de compresiune fără riscuri semnificative de instabilitate. Pe de altă parte, un raport mai mare, cum ar fi 3:1 sau mai mult, ar necesita o analiză mai atentă, deoarece piesa de prelucrat devine mai predispusă la defecte de deformare.
Cum se determină raportul optim H/D?
Raportul ideal H/D depinde de mai mulți factori, inclusiv proprietățile materialului, temperatura materialului în timpul forjarii și gradul de deformare necesar. Iată pașii principali pentru determinarea raportului optim H/D pentru supărare:
- Proprietățile materialelor: Materiale diferite prezintă rezistențe la compresiune și ductilitate diferite. Materialele mai moi, cum ar fi aluminiul, pot suporta o deformare mai mare fără crăpare, în timp ce materialele mai dure, cum ar fi oțelul cu conținut ridicat de carbon, pot necesita un raport H/D mai scăzut pentru a evita stresul excesiv. Trebuie luată în considerare tensiunea de curgere a materialului, adică solicitarea necesară pentru a continua deformarea plastică a materialului.
- Condiții de temperatură: Forjarea la cald este efectuată de obicei la temperaturi care îmbunătățesc ductilitatea materialului și reduc forța necesară. Temperaturile mai ridicate permit o deformare mai mare, ceea ce permite un raport mai mare înălțime-diametru. Pentru forjarea la rece, raportul H/D ar trebui menținut mai mic datorită riscului crescut de întărire și fisurare.
- Gradul de deformare: Cantitatea de deformare necesară este un alt aspect important. Dacă este necesară o reducere semnificativă a înălțimii, începerea cu un raport H/D mai scăzut este benefic pentru a se asigura că piesa de prelucrat poate suferi compresia necesară fără defecte.
- Evitarea defectelor: La determinarea raportului H/D, este esențial să se evite defectele precum flambajul, care apare atunci când materialul se pliază sau se încrețește în timpul compresiei. Pentru a evita flambajul, o regulă generală obișnuită este să utilizați un raport H/D inițial mai mic de 2:1 pentru forjarea generală. În plus, lubrifierea și proiectarea corectă a matriței sunt cruciale pentru a minimiza frecarea și pentru a asigura o deformare uniformă.
Exemplu practic
Luați în considerare cazul răsturnării unei țagle cilindrice de oțel. Dacă înălțimea inițială a țaglei este de 200 mm și diametrul este de 100 mm, raportul H/D ar fi 2:1. Dacă materialul este relativ moale și se folosește forjarea la cald, acest raport poate fi acceptabil. Cu toate acestea, dacă se folosește forjarea la rece, poate fi necesară reducerea înălțimii pentru a scădea raportul H/D pentru a evita flambajul sau fisurarea în timpul procesului de răsturnare.
Concluzie
Raportul înălțime-diametru în răsturnare este un aspect fundamental al forjarii care determină succesul procesului. Evaluând cu atenție proprietățile materialului, temperatură și cerințele de deformare, se poate stabili un raport optim, asigurând producția de componente forjate de înaltă calitate, fără defecte.
Ora postării: 18-sept-2024
