พื้นฐานของการประมวลผลการปั๊มและกฎแนวคิดของการปั้นโลหะแผ่น

เวลาอ่านโดยประมาณ: 15 นาที

ในชีวิตประจำวันเรามักจะพบเจอส่วนต่างๆ ดังรูป 1-1 ซึ่งสัมพันธ์กับชีวิตเราอย่างใกล้ชิด

วิธีการประมวลผลใดที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนข้างต้น วัสดุใดที่ใช้ในการผลิต เครื่องมือหรือแม่พิมพ์ใดที่จำเป็นในการผลิตชิ้นส่วนเหล่านี้ และวัสดุใดที่ใช้ในการผลิตเครื่องมือหรือแม่พิมพ์เหล่านี้ นี่คือสิ่งที่เราต้องเรียนรู้ในหลักสูตรนี้

แนวคิดของ ปั๊ม และปั๊มขึ้นรูป

การปั๊มเป็นหนึ่งในวิธีการประมวลผลขั้นสูงและมีประสิทธิภาพในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรที่ทันสมัย ใช้แม่พิมพ์ที่ติดตั้งบนแท่นกดเพื่อใช้แรงกับวัสดุที่อุณหภูมิห้อง ทำให้เกิดการแยกตัวหรือเปลี่ยนรูปพลาสติก เพื่อให้ได้ชิ้นส่วนที่ต้องการมาส่วนหนึ่ง ชนิดของวิธีการประมวลผลแรงดัน กระบวนการปั๊มขึ้นรูปเป็นรูปแบบสำคัญของการตัดเฉือน เนื่องจากการปั๊มมักจะทำที่อุณหภูมิห้อง จึงมักเรียกว่าปั๊มเย็น และเนื่องจากวัสดุที่ใช้ในการผลิตส่วนใหญ่เป็นวัสดุแผ่น จึงเรียกอีกอย่างว่าการแปรรูปวัสดุแผ่น การปั๊มไม่เพียงแต่สามารถประมวลผลวัสดุที่เป็นโลหะเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวัสดุที่ไม่ใช่โลหะด้วย

ใน ปั๊ม การประมวลผล ชิ้นส่วนของอุปกรณ์กระบวนการพิเศษสำหรับการแปรรูปวัสดุเป็นชิ้นส่วนปั๊ม (หรือผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป) เรียกว่าแม่พิมพ์ปั๊มหรือแม่พิมพ์ปั๊มเย็น แม่พิมพ์ปั๊มเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการแปรรูปปั๊ม หากไม่มีแม่พิมพ์ปั๊มที่ตรงตามข้อกำหนดจะไม่สามารถดำเนินการปั๊มได้ หากไม่มีแม่พิมพ์ปั๊มขั้นสูง กระบวนการปั๊มขั้นสูงก็ไม่สามารถทำได้ การออกแบบแม่พิมพ์เป็นหัวใจสำคัญของกระบวนการปั๊มขึ้นรูปเย็น ชิ้นส่วนปั๊มมักจะต้องใช้แม่พิมพ์หลายชุดเพื่อแปรรูปเป็นรูปร่าง ในการผลิตชิ้นส่วนปั๊ม เทคโนโลยีการขึ้นรูปที่เหมาะสม แม่พิมพ์ขั้นสูง และอุปกรณ์ปั๊มขึ้นรูปที่มีประสิทธิภาพ เป็นองค์ประกอบสามอย่างที่ขาดไม่ได้ดังแสดงในรูปที่ 1-2

คุณสมบัติของการประมวลผลปั๊ม

เมื่อเทียบกับวิธีการประมวลผลอื่น ๆ (เช่นการตัดเฉือน) การปั๊มมีลักษณะดังต่อไปนี้

• เป็นไปได้ที่จะได้ชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนซึ่งวิธีการแปรรูปอื่นๆ ไม่สามารถหรือยากต่อการประมวลผล เช่น ฝาครอบรถยนต์ ประตู ฯลฯ

• เนื่องจากแม่พิมพ์รับประกันความถูกต้องของมิติเป็นหลัก ชิ้นส่วนที่ผ่านการแปรรูปจึงมีคุณภาพคงที่ มีความสม่ำเสมอที่ดี และมีคุณลักษณะของ "เอกลักษณ์"

• ปั๊ม การประมวลผลเป็นการประมวลผลชนิดหนึ่งโดยไม่ต้องตัด บางส่วนถูกประทับตราโดยตรงโดยไม่มีการแปรรูปใดๆ และอัตราการใช้วัสดุอยู่ในระดับสูง
• การเปลี่ยนรูปพลาสติกของวัสดุโลหะสามารถใช้ในการปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของชิ้นงานได้
• ผลผลิตสูง ระบบอัตโนมัติที่รับรู้ได้ง่าย
• แม่พิมพ์มีอายุการใช้งานยาวนานและต้นทุนการผลิตค่อนข้างต่ำ
• กระบวนการปั๊มขึ้นรูปนั้นใช้งานง่าย แต่มีระดับอันตราย ดังนั้นควรคำนึงถึงความปลอดภัยในการผลิต

แอพลิเคชันของการประมวลผลปั๊ม

เนื่องจากข้อดีหลายประการของกระบวนการปั๊ม การใช้งานของกระบวนการปั๊มจึงกว้างขวางมาก มันครองตำแหน่งที่สำคัญมากในการผลิตรถยนต์ รถแทรกเตอร์ มอเตอร์ เครื่องใช้ไฟฟ้า ของเล่นเครื่องดนตรี และสิ่งจำเป็นในชีวิตประจำวัน ชิ้นส่วนหลายชิ้นที่ผลิตขึ้นโดยวิธีการหล่อ การตีขึ้นรูป และการตัดในอดีต ปัจจุบันถูกแทนที่ด้วยชิ้นส่วนปั๊มที่มีความแข็งแกร่งและน้ำหนักเบา

ตามสถิติในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในการผลิตระบบเครื่องกลไฟฟ้าและเครื่องมือวัด 60% ถึง 70% ของชิ้นส่วนเสร็จสิ้นด้วยเทคโนโลยีการปั๊มขึ้นรูป ชิ้นส่วนในการผลิตรถยนต์ประมาณ 60%~70% ผลิตโดยกระบวนการปั๊มขึ้นรูป และแรงงานในการผลิตปั๊มขึ้นรูปคือ 25%~30% ของแรงงานในอุตสาหกรรมยานยนต์ทั้งหมด ในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สัดส่วนของชิ้นส่วนปั๊มก็ค่อนข้างใหญ่เช่นกัน ผลิตภัณฑ์โลหะที่ใช้ในชีวิตประจำวันของผู้คน เช่น หม้ออะลูมิเนียม เครื่องใช้บนโต๊ะอาหารสแตนเลส ฯลฯ มีส่วนทำให้ชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูปมีสัดส่วนมากขึ้น ดังนั้นจึงมีการใช้เทคโนโลยีการปั๊มอย่างกว้างขวาง และการเรียนรู้ การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการปั๊มขึ้นรูปมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศและการเร่งรัดการก่อสร้างอุตสาหกรรมสมัยใหม่

การพัฒนาเทคโนโลยีการปั๊มมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศและการเร่งการก่อสร้างอุตสาหกรรมสมัยใหม่

ขั้นตอนพื้นฐานของการปั๊มขึ้นรูป

เนื่องจากรูปร่าง ขนาด และความแม่นยำที่แตกต่างกันของชิ้นส่วนปั๊ม ประเภทของกระบวนการที่ใช้ในการปั๊มจึงแตกต่างกัน ตามลักษณะการเสียรูป มันสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทต่อไปนี้

• กระบวนการแยก. กระบวนการแยกวัสดุแผ่นตามเส้นชั้นความสูงเพื่อให้ได้ชิ้นส่วนปั๊ม (ที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นส่วนที่ว่างเปล่า) ที่มีรูปร่าง ขนาด และคุณภาพหน้าตัดที่แน่นอน กระบวนการแยกส่วนใหญ่รวมถึงการเจาะรู การตัดขอบ การตัดแต่ง และกระบวนการอื่นๆ
• กระบวนการขึ้นรูป กระบวนการทำให้วัสดุเปลี่ยนรูปด้วยพลาสติกโดยไม่แตกหักเพื่อให้ได้ชิ้นส่วนที่ประทับตราที่มีรูปร่าง ขนาด และความแม่นยำที่แน่นอน กระบวนการขึ้นรูปส่วนใหญ่รวมถึงการดัด, การวาดลึก, การติดธง, การโป่ง, การถักเปีย ฯลฯ

นอกจากนี้ เพื่อปรับปรุงผลิตภาพแรงงาน กระบวนการพื้นฐานตั้งแต่สองกระบวนการขึ้นไปมักจะถูกรวมเข้าเป็นกระบวนการเดียว เช่น การตัดเฉือนและการยืด การตัดและการดัด การเจาะและการจับเจ่า ฯลฯ ซึ่งเรียกว่ากระบวนการประกอบ ในการผลิตจริง ชิ้นส่วนส่วนใหญ่ที่ผลิตเป็นชุดจะเสร็จสมบูรณ์โดยกระบวนการผสม

การเปลี่ยนรูปพลาสติกของโลหะแผ่นและกฎพื้นฐาน

NS ปั๊ม กระบวนการขึ้นรูปของชิ้นส่วนปั๊มเป็นกระบวนการเปลี่ยนรูปพลาสติกของโลหะแผ่นเป็นหลัก เกี่ยวกับทฤษฎีพื้นฐานของการเสียรูปของพลาสติก มีการอธิบายอย่างละเอียดและเป็นระบบในงานเกี่ยวกับกลไกการแปรรูปพลาสติก และให้คำอธิบายสั้น ๆ ของทฤษฎีที่เกี่ยวข้องไว้ที่นี่

แนวคิดพื้นฐานของการเปลี่ยนรูปพลาสติกโลหะ

• ความเป็นพลาสติก

ความเป็นพลาสติกคือความสามารถของโลหะที่จะได้รับการเปลี่ยนรูปถาวรอย่างเสถียรโดยไม่ทำลายความสมบูรณ์ของมันภายใต้การกระทำของแรงภายนอก สะท้อนถึงความสามารถในการเปลี่ยนรูปของโลหะและเป็นคุณสมบัติการแปรรูปที่สำคัญของโลหะ ขนาดของพลาสติกสามารถประเมินได้โดยดัชนีพลาสติก ตัวอย่างเช่น ดัชนีความเป็นพลาสติกในการทดสอบแรงดึงสามารถแสดงได้ด้วยการยืดตัว δ และการลดลงของพื้นที่ ψ ความเป็นพลาสติกของโลหะไม่คงที่ แต่จะได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น โครงสร้างโลหะ อุณหภูมิการเสียรูป ความเร็วในการเปลี่ยนรูป และขนาดชิ้นงาน

• การเปลี่ยนรูปพลาสติก

วัตถุบิดเบี้ยวภายใต้การกระทำของแรงภายนอก หลังจากที่แรงภายนอกถูกขจัดออกไป วัตถุสามารถกลับคืนสู่รูปร่างและขนาดเดิมได้ การเสียรูปดังกล่าวเรียกว่าการเสียรูปพลาสติก

• ความต้านทานการเปลี่ยนรูป

ความต้านทานการเปลี่ยนรูปหมายถึงความสามารถของโลหะในการต้านทานการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและการเสียรูปที่เหลือ ความต้านทานการเปลี่ยนรูปสะท้อนถึงความยากของการเสียรูปพลาสติกของวัสดุ โดยทั่วไป ความเป็นพลาสติกที่ดีและความต้านทานการเปลี่ยนรูปต่ำนั้นมีประโยชน์ต่อการเสียรูปของปั๊ม แต่ไม่อาจกล่าวได้ว่าวัสดุบางชนิดมีความเป็นพลาสติกที่ดีและมีความต้านทานการเปลี่ยนรูปต่ำกว่า เมื่อวัสดุถูกรีดเย็น จะแสดงความเป็นพลาสติกที่ดีภายใต้การกระทำของแรงอัดสามทาง แต่แรงอัดรีดเย็นก็มีขนาดใหญ่มากเช่นกัน

• ความเครียด

ภายใต้การกระทำของแรงภายนอก แรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคต่างๆ ในวัตถุเรียกว่าแรงภายใน แรงภายในต่อหน่วยพื้นที่เรียกว่าความเค้น มีความเครียดปกติและความเครียดเฉือน ความเค้นปกติแสดงโดย σ และความเค้นเฉือนแสดงโดย τ หน่วยของความเครียดโดยทั่วไปคือ MPa

• ความเครียด

เมื่อวัตถุอยู่ภายใต้แรงภายนอกและภายใน วัตถุนั้นจะเสียรูป ปริมาณทางกายภาพที่แสดงถึงขนาดของการเสียรูปของวัตถุเรียกว่าความเครียด เช่นเดียวกับความเครียด ความเครียดก็มีความเครียดปกติและความเครียดเฉือน ความเครียดปกติแสดงด้วย ε และความเครียดเฉือน แทนด้วย γ

• สถานะจุดเครียด

แรงของแต่ละจุดในวัสดุมักจะเรียกว่าสถานะความเค้นของจุดนั้น สถานะความเค้นของจุดแสดงโดยความเค้นบนพื้นผิวแต่ละส่วนในแนวตั้งฉากกันบนตัวยูนิตที่จุดนั้น ดังแสดงในรูปที่ 1-3(a) โดยทั่วไป แรงเหล่านี้สามารถสลายตัวเป็นองค์ประกอบความเค้น 9 อย่างตามทิศทางพิกัด ซึ่งรวมถึงความเค้นปกติ 3 แรงและความเค้นเฉือน 6 แรง ดังแสดงในรูปที่ 1-3(b)

• ความเครียดหลัก

สำหรับสภาวะความเครียดใดๆ ก็ตาม จะมีชุดของระบบพิกัดดังกล่าวเสมอ ดังนั้นเฉพาะความเค้นปกติเท่านั้นที่ปรากฏขึ้นบนแต่ละพื้นผิวของตัวเครื่อง และไม่มีความเค้นเฉือนดังแสดงในรูปที่ 1-3(c) ความเค้นปกติทั้งสามนี้เรียกว่าความเค้นหลักและแสดงด้วย σ1 σ2 และ σ3 ตามลำดับ เมื่อความเค้น σ1>0 เรียกว่า ความเค้นแรงดึง เมื่อความเค้น σ1<0 เรียกว่า ความเค้นอัด

การทดลองได้พิสูจน์แล้วว่าสภาวะความเครียดมีอิทธิพลอย่างมากต่อความเป็นพลาสติกของโลหะ ยิ่งจำนวนความเค้นอัดมากเท่าใด ค่ายิ่งมีค่ามาก ความเป็นพลาสติกของโลหะก็จะยิ่งดีขึ้น ยิ่งจำนวนความเค้นแรงดึงมากเท่าใด ค่ายิ่งมีค่ามาก ความเป็นพลาสติกของโลหะยิ่งแย่ลง

• ความเครียดหลักและแผนภาพความเครียดหลัก

ความเครียดในร่างกายที่ผิดรูปจะต้องมาพร้อมกับความเครียด และสถานะของความเครียดของจุดนั้นจะแสดงด้วยร่างกายขององค์ประกอบด้วย ไดอะแกรมสถานะความเครียดยังสามารถใช้เพื่อระบุสถานะความเครียดของจุด เช่นเดียวกับสถานะความเค้น สามารถพบชุดของระบบพิกัดเพื่อให้เฉพาะส่วนประกอบความเครียดหลัก ε1, ε2, ε3 และไม่มีส่วนประกอบของความเครียดเฉือนปรากฏบนแต่ละพื้นผิวของตัวเครื่อง ดังแสดงในรูปที่ 1-4(a) สถานะความเครียดมีเพียงความเครียดหลักเท่านั้น มีสถานะความเครียดที่เป็นไปได้เพียงสามสถานะ ดังแสดงในรูปที่ 14(b)

สถานะความเครียดมีอิทธิพลอย่างมากต่อความเป็นพลาสติกของโลหะ จากการปฏิบัติสามารถทราบได้ว่าระดับของการเสียรูปที่ได้จากการบีบอัดแบบทิศทางเดียวนั้นมากกว่าการยืดแบบแกนเดียว และการอัดรีดในสภาวะของความเค้นอัดแบบสามทิศทางสามารถทำให้เกิดความเป็นพลาสติกมากกว่าการวาดด้วยการบีบอัดแบบสองทิศทางและแบบเดียว - วิธียืด ในสถานะความเค้น จำนวนของความเค้นอัดมีขนาดใหญ่ ความเค้นอัดมีขนาดใหญ่ ความเป็นพลาสติกได้ดี ในทางตรงกันข้าม จำนวนของแรงอัดมีน้อย ความเค้นอัดมีขนาดเล็ก และยังมีความเค้นแรงดึงอยู่ และความเป็นพลาสติกไม่ดี เนื่องจากรอยแตกและข้อบกพร่องของวัสดุนั้นง่ายต่อการเปิดเผยและพัฒนาไปในทิศทางของความเครียดแรงดึง แต่ไม่ง่ายที่จะเปิดเผยและพัฒนาไปในทิศทางของความเครียดอัด

เส้นโค้งความเค้น-ความเครียด

รูปที่ 1-5 แสดงกราฟความเค้น-ความเครียดของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำภายใต้การทดสอบแรงดึง จะเห็นได้จากรูปที่วัสดุเริ่มเปลี่ยนรูปพลาสติกเมื่อความเค้นถึงขีดจำกัดผลตอบแทนเริ่มต้น σ0 ในขณะนี้ การเสียรูปขนาดใหญ่อาจเกิดขึ้นได้เมื่อความเค้นไม่เพิ่มขึ้น และแท่นปรากฏขึ้นบนร่าง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการยอมจำนน หลังจากช่วงระยะของการให้ผลผลิตที่ราบสูง ความเค้นเริ่มเพิ่มขึ้นพร้อมกับความเครียดที่เพิ่มขึ้น (ดังแสดงในกราฟ cGb) หากไม่ได้บรรจุลงตรงกลางของการเปลี่ยนรูป (G ในรูป) ความเค้นและความเครียดจะกลับมาตามเส้นตรง GH เพื่อคืนค่าการเสียรูปยางยืด (HJ) และคงไว้ซึ่งการเสียรูปพลาสติก (OH) หากโหลดชิ้นทดสอบใหม่ เส้นโค้งจะเริ่มจาก H และเพิ่มขึ้นตามแนวเส้นตรง HG เพื่อการเสียรูปยางยืดจนกระทั่งจุด G ไม่เริ่มคราก และความเค้นและความเครียดที่ตามมาจะยังคงเปลี่ยนแปลงตามเส้นโค้ง Gb จะเห็นได้ว่าความเค้นที่จุด G คือความเค้นครากเมื่อบรรจุชิ้นงานทดสอบใหม่ หากคุณทำซ้ำขั้นตอนการขนถ่ายและโหลดข้างต้น คุณจะพบว่าความเค้นครากระหว่างการโหลดซ้ำนั้นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตามเส้นโค้ง Gb เนื่องจากการเสียรูปที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งบ่งชี้ว่าวัสดุค่อยๆ แข็งตัว งานชุบแข็งของวัสดุมีอิทธิพลอย่างมากต่อการขึ้นรูปของแผ่นโลหะ ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มแรงการเปลี่ยนรูปเท่านั้น แต่ยังจำกัดการเสียรูปของขนสัตว์อีกด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อวาดส่วนที่วาดลึกหลายครั้ง โดยทั่วไปจะผ่านการอบอ่อนก่อนการวาดครั้งถัดไปเพื่อขจัดการชุบแข็งของงานที่เกิดจากการวาดครั้งก่อน แต่บางครั้งการชุบแข็งก็มีประโยชน์ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการขึ้นรูปการยืดตัว สามารถลดการเสียรูปเฉพาะที่มากเกินไปและทำให้การเสียรูปมีความสม่ำเสมอมากขึ้น

สำหรับความต้องการในทางปฏิบัติ กราฟความเค้น-ความเครียดต้องแสดงด้วยสูตรทางคณิตศาสตร์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเส้นโค้งการชุบแข็งของวัสดุต่างๆ มีลักษณะที่แตกต่างกัน จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะแสดงมันออกมาอย่างแม่นยำด้วยสูตรทางคณิตศาสตร์เดียวกัน นิพจน์ทางคณิตศาสตร์ของเส้นโค้งชุบแข็งหลายเส้นที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันล้วนเป็นค่าโดยประมาณ ตัวอย่างเช่น นิพจน์เชิงเส้นของกราฟความเค้น-ความเครียดคือ σ=σ₀+ เฟอ

ในสูตร ขีดจำกัดผลผลิตโดยประมาณของ σ0 ยังเป็นจุดตัดของเส้นชุบแข็งบนแกนกำหนด

F-ความชันของเส้นตรงชุบแข็งเรียกว่าโมดูลัสการชุบแข็ง ซึ่งแสดงขนาดของกำลังชุบแข็งของวัสดุ

กฎความแปรปรวนของปริมาตรการเสียรูปพลาสติก

การปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่าในการเสียรูปพลาสติกของวัตถุ ปริมาตรก่อนการเสียรูปจะเท่ากับปริมาตรหลังการเสียรูป นี่คือกฎความแปรปรวนของปริมาตรการเสียรูปของพลาสติกที่เป็นโลหะ เป็นพื้นฐานสำหรับเราในการคำนวณขนาดว่างในกระบวนการเปลี่ยนรูปในอนาคต แสดงโดยสูตร

ε₁+ε₂+ε₃=0

กฎที่ต้านทานการเสียรูปของพลาสติกน้อยที่สุด

การเสียรูปของพลาสติกทำลายความสมดุลโดยรวมของโลหะและบังคับให้โลหะไหล เมื่อจุดมวลของวัตถุที่บิดเบี้ยวอาจเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่แตกต่างกัน จุดมวลแต่ละจุดจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุด ซึ่งเป็นกฎของความต้านทานน้อยที่สุด ช่องว่างถูกเปลี่ยนรูปในแม่พิมพ์ และการเสียรูปสูงสุดของมันจะอยู่ในทิศทางของความต้านทานน้อยที่สุด กฎความต้านทานน้อยที่สุดมีการใช้งานที่ยืดหยุ่นและกว้างขวางมากในกระบวนการปั๊ม ซึ่งสามารถแนะนำกระบวนการปั๊มและการออกแบบแม่พิมพ์ได้อย่างถูกต้อง และแก้ปัญหาด้านคุณภาพในการผลิตจริง

สภาพพลาสติก

สภาวะพลาสติกที่เรียกว่าสภาวะความเค้นแบบทิศทางเดียว หากความเค้นดึงหรือแรงอัดถึงจุดครากของวัสดุ จะสามารถให้ผลผลิตและเข้าสู่สถานะพลาสติกจากสภาวะยืดหยุ่นได้ อย่างไรก็ตาม สำหรับสภาวะความเครียดที่ซับซ้อน ไม่เพียงแต่สามารถตัดสินได้ว่าจุดใดจุดหนึ่งโดยอิงจากองค์ประกอบความเค้นหนึ่งองค์ประกอบเท่านั้น แต่ยังต้องพิจารณาผลกระทบที่ครอบคลุมของแต่ละองค์ประกอบความเครียดด้วย ในสถานะความเค้นที่ซับซ้อน เมื่อองค์ประกอบความเค้นสอดคล้องกับความสัมพันธ์บางอย่าง มันสามารถเทียบเท่ากับจุดครากที่กำหนดภายใต้สภาวะความเค้นแบบทิศทางเดียว เพื่อให้วัตถุเข้าสู่สถานะพลาสติกจากสถานะยืดหยุ่น ในขณะนี้ ความสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบความเค้นเรียกว่าสภาวะพลาสติกหรือเกณฑ์ผลตอบแทน

สภาพพลาสติกต้องได้รับการตรวจสอบโดยการทดลอง สภาพพลาสติกมีสองประเภทที่ได้รับการทดสอบและเป็นที่ยอมรับในทางปฏิบัติ: เกณฑ์ผลผลิต H. Tresca และเกณฑ์ผลผลิต Von Mises

• เกณฑ์ผลตอบแทน Kureisgar

ในปี ค.ศ. 1864 วิศวกรชาวฝรั่งเศส เอช. เทรสกา เชื่อว่าวัสดุดังกล่าวเริ่มให้ผลผลิตเมื่อความเค้นเฉือนสูงสุดถึงค่าหนึ่ง กล่าวคือ เกณฑ์ผลผลิตของเทรสกา นิพจน์ทางคณิตศาสตร์ของมันคือ

ในสูตร σs—ขีดจำกัดผลผลิตของวัสดุ

• Von Mises แนวทางการบริการ

ในปี ค.ศ. 1913 ฟอน นักวิชาการชาวเยอรมันได้เสนอว่าภายใต้สภาวะการเสียรูปบางประการ ไม่ว่าสภาวะความเครียดของวัตถุที่บิดเบี้ยวจะเป็นอย่างไร ตราบใดที่ความเค้นหลักสามประการของวัตถุนั้นตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้ วัสดุก็จะเริ่มผลิดอกออกผล กล่าวคือ มิสซิส ผลผลิต

จากนั้นนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ของมันคือ

(σ₁-σ₂)²+(σ₂-σ₃)²+(σ₃-σ₁)²=2σ²_NS

ความสัมพันธ์ระหว่างความเครียดและความเครียด

ร่างกายจะบิดเบี้ยวภายใต้แรง ดังนั้นจึงต้องมีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างความเครียดและความเครียด เมื่อวัตถุเสียรูปอย่างยืดหยุ่น ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียดจะเป็นเส้นตรง กระบวนการเปลี่ยนรูปสามารถย้อนกลับได้ และสามารถคืนค่าการเสียรูปได้โดยไม่คำนึงถึงกระบวนการโหลดของวัตถุ ความสัมพันธ์ระหว่างความเครียดและความเครียดสามารถกำหนดได้ตามกฎของฮุกทั่วไป กล่าวว่า. หลังจากที่วัตถุเข้าสู่การเปลี่ยนรูปพลาสติก ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียดของวัตถุจะแตกต่างกัน ในความตึงหรือแรงกดในทิศทางเดียว ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียดสามารถแสดงด้วยเส้นโค้งการชุบแข็ง อย่างไรก็ตาม เมื่ออยู่ภายใต้ความเค้นสองทางหรือสามทาง ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียดในเขตการเปลี่ยนรูปนั้นค่อนข้างซับซ้อน จากการศึกษาพบว่าภายใต้การโหลดอย่างง่าย (เฉพาะการโหลดและการไม่ขนถ่ายในระหว่างกระบวนการโหลด และส่วนประกอบความเค้นเพิ่มขึ้นในสัดส่วนที่แน่นอน) ในแต่ละช่วงเวลาของการเปลี่ยนรูปพลาสติก มีความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นหลักและความเครียดหลักดังต่อไปนี้

ในสูตร C—ค่าคงที่ที่ไม่เป็นลบของสัดส่วน

σ_ม- ความเครียดโดยเฉลี่ย ภายใต้เงื่อนไขบางประการ C จะเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุและระดับของการเปลี่ยนรูปเท่านั้น และไม่เกี่ยวข้องกับสถานะความเค้นของวัตถุ ดังนั้นค่า C จึงสามารถหาได้จากการทดลองแรงดึงแกนเดียว

สมการทางกายภาพที่กล่าวถึงข้างต้นเรียกอีกอย่างว่าทฤษฎีปริมาณเต็มของการเสียรูปพลาสติก

ปรากฏการณ์การแข็งตัวของงาน

วัสดุโลหะที่ใช้กันทั่วไปจะเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งในระหว่างการเปลี่ยนรูปพลาสติก ในขณะที่ปรากฏการณ์พลาสติกและความเหนียวลดลงเรียกว่าการชุบแข็งสำหรับงานหรือการชุบแข็งงานเย็น การชุบแข็งชิ้นงานมีผลกระทบอย่างมากต่อกระบวนการปั๊มขึ้นรูปหลายอย่าง ตัวอย่างเช่น การลดลงของความเป็นพลาสติกจะจำกัดการเสียรูปเพิ่มเติมของช่องว่าง บ่อยครั้งจำเป็นต้องเพิ่มกระบวนการหลอมก่อนกระบวนการที่ตามมาเพื่อขจัดการชุบแข็งของงาน งานชุบแข็งก็มีข้อดีเช่นกัน เช่น การปรับปรุงความสามารถในการต้านทานความไม่มั่นคงและริ้วรอยในท้องถิ่น

รีโหลดปรากฏการณ์อ่อนตัว

หากวัสดุถูกโหลดกลับด้านหลังจากการเสียรูปของพลาสติกเย็น ขีดจำกัดของผลผลิตของวัสดุจะลดลง กล่าวคือ การเสียรูปของพลาสติกมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นภายใต้การโหลดแบบย้อนกลับ ซึ่งเรียกว่าปรากฏการณ์การอ่อนตัวของโหลดแบ็คโหลด ปรากฏการณ์ของการอ่อนตัวของการรับน้ำหนักบรรทุกกลับมีความสำคัญในทางปฏิบัติสำหรับการวิเคราะห์กระบวนการปั๊มขึ้นรูปบางอย่าง (เช่น การดัดงอแบบยืด)

กรุณาคลิก https://www.harslepress.com/สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกดหมัด!