Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 3 2019 62 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ где HV 0 и HV f – твердость по Виккерсу исход- ного и упрочненного материала соответственно. Таким образом, экспериментальное иссле- дование изменения сопротивления деформации материала в процессе ротационной вытяжки со- стояло из следующих этапов. 1. Подготовка исходных заготовок и измере- ние их твердости (HV 0 ). 2. Ротационная вытяжка исходных заготовок при различных степенях деформации стенки и углах конусности деформирующего ролика. 3. Измерение твердости в заданных точках материала обработанных заготовок (HV f ) и опре- деление сопротивления деформации по форму- ле (2). 4. Аппроксимация полученных эксперимен- тальных данных с целью получения степенной зависимости деформационного упрочнения (1). 5. Определение неравномерности распреде- ления сопротивления деформации по толщине стенки деформированной заготовки. Условия проведения эксперимента Ротационная вытяжка исходных заготовок выполнялась по прямому способу на горизон- тально-раскатном станке СРГ-0,6-1500. Коли- чество деформирующих роликов равно трем (рис. 2). Перед обработкой ролики устанавлива- ются в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения заготовки, и настраиваются на одина- ковое утонение толщины стенки Δ t , т. е. ротаци- онная вытяжка производилась без разделения очага деформации. Ротационная вытяжка производилась при осевой подаче роликов S = 1 мм/об и частоте вра- щения заготовки n = 54 мин –1 . В процессе испытаний использовались кони- ческие ролики открытой калибровки (рис. 3) ди- аметром D = 260 мм и рабочей поверхностью с углом конусности  = 20° и  = 30°. Угол конус- ности задней поверхности ролика принимался равным  1 = 20º. Ширина калибрующего пояска ролика b = 3 мм. Радиус закругления переходной поверхности при вершине ролика r = 2 мм. Диа- метр оправки d М = 190 мм. Материал ролика и оправки – сталь ХВГ (ГОСТ 5950–2000), име- ющая значение твердости после окончательной термообработки 58…62 HRC. Исходной заготовкой является горячедефор- мированная труба (ГОСТ 8732–78) с наружным диаметром 219 мм и толщиной стенки 20 мм. Рис. 2. Трехроликовая схема ротационной вытяжки с утонением стенки на горизонтально-раскатном стан- ке СРГ-0,6-1500: F r – радиальная сила на одном ролике; F – сила прижима роликодержателя Fig. 2. Three-roller scheme of flow forming on a hori- zontal roll machine SRG-0,6-1500: F r – radial force on one roller; F – force preload of roller holder Рис. 3. Геометрические параметры ролика с открытой калибровкой Fig. 3. Geometric parameters of the roller with open calibration Материал исходной заготовки – сталь 20 (ГОСТ 1050–88). Исходная труба была разрезана на мерные заготовки длиной ℓ = 200 мм. Получен- ные мерные заготовки подвергнуты отжигу в одной печи при температуре 920 °С в течение 20 мин с последующим охлаждением.