Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 3 2019 67 MATERIAL SCIENCE Рис. 10. Кривые деформационного упрочнения наружной поверхности заготовок, обработанных коническим роликом: 1 – при  = 20°; 2 – при  = 30° Fig. 10. Curves of strain hardening of the outer surface of work- pieces machined with a tapered roller: 1 – at  = 20°; 2 – at  = 30° общему характеру изменения сопротивления де- формации, т. е. с увеличением деформации ин- тенсивность роста сопротивления деформации уменьшается (рис. 10). Изменение угла конусности ролика оказыва- ет самое сильное влияние на неравномерность распределения сопротивления деформации. С увеличением угла α сопротивление деформа- ции материала растет более интенсивно на на- ружной поверхности, обработанной роликом. Например, интенсивность увеличения сопротив- ления деформации при угле конусности  = 30° выше, чем при  = 20° (рис. 10). Полученная за- висимость при возрастании угла α объясняется, в частности, увеличением наплыва перед роликом (рис. 9) и ростом деформаций сдвига, вызванных силами трения на контактной поверхности. Полученные результаты, связанные с не- равномерностью распределения сопротивления деформации, соответствуют случаям обработ- ки, когда назначенные технологические режи- мы ротационной вытяжки обеспечивают проте- кание процесса без макроразрушений [11]. При неверно выбранных технологических режимах характер распределения напряжений существен- но изменяется, что приводит к разрушениям раз- личного вида [5, 6]. Выводы 1. Способ определения сопротивления де- формации материалов, представленный в рабо- те [25], позволяет с точностью, достаточной для инженерных расчетов, оценивать неравно- мерность распределения напряжений в за- готовке при различных технологических режимах, что может быть использовано при проектировании процессов обработки давлением. 2. Процесс ротационной вытяжки ха- рактеризуется значительной неравномер- ностью распределения сопротивления де- формации материала по толщине стенки заготовки, что необходимо учитывать при назначении технологических режимов об- работки и геометрии деформирующего ро- лика. 3. При проектировании процессов ро- тационной вытяжки с утонением стенки значения степеней деформации и угла ко- нусности ролика необходимо принимать в соот- ветствии с рекомендациями работы [11], что по- зволит снизить неравномерность распределения напряжений и вероятность появления разруше- ния материала. 4. Предлагаемая методика определения не- равномерности распределения напряжений мо- жет быть использована при разработке процес- сов обработки давлением и в проектировочных расчетах элементов конструкций. Список литературы 1. Wong C.C., Dean T.A., Lin J. A review of spinning, shear forming and flow forming processes // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2003. – Vol. 43. – P. 1419–1435. – DOI: 10.1016/S0890- 6955(03)00172-X. 2. Haghshenas M., Klassen R.J. Mechanical characterization of flow formed FCC alloys // Materials Science and Engineering. – 2015. – Vol. 641. – P. 249– 255. – DOI: 10.1016/j.msea.2015.06.046. 3. Bhatt R.J., Raval H.K. Investigation of effect of material properties on forces during flow forming process // Procedia Engineering. – 2017. – Vol. 173. – P. 1587–1594. – DOI: 10.1016/j.proeng.2016.12.265. 4. Яковлев С.С. Ковка и штамповка. В 4 т. Т. 4. Листовая штамповка: справочник. – М.: Машино- строение, 2010. – 732 с. 5. Davidson M.J., Balasubramanian K., Tago- rea G.R.N. An experimental study on the quality of flow- formed AA6061 tubes // Journal of Materials Processing Technology. – 2008. – Vol. 203, iss. 1–3. – P. 321–325. – DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2007.10.021. 6. Davidson M.J., Balasubramanian K., Tago- rea G.R.N. Surface roughness prediction of flow-