變形程度(deformation degree)金屬塑性加工時工件變形大小的定量指標,用變形前後工件的尺寸計算,有絕對變形程度、相對變形程度、延伸係數和對數應變4種表示法。絕對變形程度又稱變形量,是工件變形前後尺寸之差,如平輥軋制時的壓下量以及管材生產時的減徑量和減壁量。相對變形程度又稱變形率,是工件變形前後橫截面面積之差除以變形前的橫截面面積,如壓下率、延伸率和面積減縮率。延仲係數定義為工件變形前後橫截面面積或長度之比。隨著變形程度的增大,延伸係數由l增向oo,其特點是在多道次變形時,總延伸係數是各道次延伸係數之積。延伸係數拌與變形率。的換算式是11£一1一於,拌”幸二二召’1一C對數應變即真實應變,見真應力一真應變曲線。
變形程度計算
每道擠壓加工工序能擠出合格產品的最大變形程度,稱為許用變形程度。許用變形程度越大,則生產率就越高,工序就越少。但因此單位壓力也要增大,這就有可能超出模具所允許的單位壓力,導致模具的損壞。因此,許用變形程度的大小應嚴格控制。它主要取決於下列因素:
1)冷擠壓模具的強度越高,模具許用單位壓力就越大,則許用變形程度也就越大。從模具材質、結構、壽命等方面考慮,模具的許用單位擠壓力以1960~2450Mpa為高限是可行的。
2)被擠金屬材料強度越大,擠壓時其變形抗力也越大,則許用變形程度也就越小。黑色金屬的許用變形程度隨含碳量的增加而減小。
3)採用不同的冷擠壓變形方式,需用的單位擠壓力不一樣。
4)模具工作部分採用不同的結構型式,對單位擠壓力的影響較大。
5)毛坯表面潤滑處理直接影響到單位擠壓力的大小。
冷擠壓預成形變形程度計算例
圖1預成形件圖
斷面收縮率:εA=×100%(參見文獻[2]P16)……………(3.1)
A0-擠壓變形前坯料的橫斷面積(mm2);
A0-擠壓變形後工件的橫斷面積(mm2)。
εA=×100%≈69.4%
根據文獻[3]P428圖7-12,40Cr在許用單位擠壓力2000Mpa,毛坯高徑比h0/d0=1.0,凹模入模角α=120°時,許用變形程度εA許用=67~72%。
根據文獻[3]P428圖7-13和圖7-14進行參數修改:
許用變形程度的凹模錐角修正係數Qα≈0.99;
正擠壓許用變形程度的毛坯現對高度修正係數QH≈1.0。
∴實際許用變形程度εA許用=66.3~71.3%
即,εA<εA許用
因此,預成形件可以一次正擠壓成形。
參考文獻
[1]賈俐俐.擠壓工藝及模具[M].北京:機械工業出版社,2004.
[2]王孝培.衝壓手冊[M].北京:機械工業出版社,2000.