Выбор метода, и его сущность Обработка металлов давлением

Обработка давлением - техноло­гические процессы формоизменения за счет пластической деформации в резуль­тате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил.

Если при упругих деформациях де­формируемое тело полностью восстанав­ливает исходные форму и размеры после снятия внешних сил, то при пластических деформациях изменение формы и разме­ров, вызванное действием внешних сил, сохраняется и после прекращения дейст­вия этих сил. Упругая деформация харак­теризуется смешением атомов относи­тельно друг друга на величину, меньшую межатомных расстояний, и после снятия внешних сил атомы возвращаются в ис­ходное положение. При пластических де­формациях атомы смещаются относитель­но друг друга на расстояния, большие межатомных, и после снятия внешних сил не возвращаются в свое исходное положе­ние, а занимают новые положения равно­весия.

Для начала перехода атомов в новые положения равновесия необходимы опре­деленные действующие напряжения, зна­чения которых зависят от межатомных сил и характера взаимного расположения ато­мов (типа кристаллической решетки, на­личия и расположения примесей, формы и размеров зерен поликристалла и т.п.).Так как сопротивление смещению ато­мов в новые положения изменяется не­пропорционально смещению, то при пла­стических деформациях линейная связь между напряжениями и деформациями обычно отсутствует.

Напряжения, вызывающие смещение атомов в новые положения равновесия, могут уравновешиваться только силами межатомных взаимодействий. Поэтому под действием деформирующих сил де­формация состоит из упругой и пластиче­ской составляющих, причем упругая со­ставляющая исчезает при снятии дефор­мирующих сил, а пластическая состав­ляющая приводит к остаточному измене­нию формы и размеров тела.

В новые положения равновесия атомы могут переходить в результате смешения в определенных параллельных плоскостях, без существенного изменения расстояний между этими плоскостями. При этом ато­мы не выходят из зоны силового взаимо­действия и деформация происходит без нарушения оплошности металла, плот­ность которого практически не изменяет­ся. Скольжение одной части кристалличе­ской решетки относительно другой проис­ходит по плоскостям наиболее плотного размещения атомов (плоскостям скольже­ния). В реальных металлах кристалличе­ская решетка имеет линейные дефекты (дислокации), перемещение которых об­легчает скольжение.

Величина пластической деформации не безгранична, при определенных се значе­ниях может начаться разрушение металла.

Однако, создавая наиболее благопри­ятные условия деформирования, в на­стоящее время достигают значительного пластического формоизменения даже у материалов, имеющих в обычных услови­ях невысокую пластичность.

Существенные преимущества обработ­ки металлов давлением по сравнению с обработкой резанием - возможность зна­чительного уменьшения отхода металла, а также повышения производительности труда, поскольку в результате однократ­ного приложения деформирующей силы можно значительно изменить форму и размеры деформируемой заготовки. Кроме того, пластическая деформация сопровож­дается изменением физико-механических свойств металла заготовки, что можно использовать для получения деталей с наилучшими эксплуатационными свойст­вами (прочностью, жесткостью, высокой износостойкостью и т.д.) при наименьшей их массе. Эти и другие преимущества об­работки металлов давлением (см. ниже) способствуют неуклонному росту ее удельного веса в металлообработке. Со­вершенствование технологических про­цессов обработки металлов давлением, а также применяемого оборудования позво­ляет расширять номенклатуру деталей, изготовляемых обработкой давлением, увеличивать диапазон деталей по массе и размерам, а также повышать точность размеров полуфабрикатов, получаемых обработкой металлов давлением.