5. Расчётная часть.

Разработать технологический процесс получения прутка Æ 6 мм из заготовки Æ 30,5 мм из стали 25.

По ГОСТ 7415-75 находим для данного сплава:

• предел прочности при растяжении s_{в ³} 530 МПа;

• относительное удлинение d ³ 17%;

• допуски: для Æ 6 мм -0,075 мм

Æ 30,5 мм +0,130 мм.

Рис. 5. Зависимость механических свойств стали степени деформации.

1 кгс/мм² = 9,8 МПа

s_в,s_т, кгс/мм²

Степень деформации, %

1. Определим суммарную вытяжку:

Æ_{заготовки} – диаметр заготовки с «+» допуском,

Æ_прутка – диаметр прутка с «-» допуском.

2. Найдем число проходов:

всего проходов n=10.

Примем значения вытяжек по проходам:

m₁=2,24,

m₂=1,82,

m₃=1,55,

m₄=1,43,

m₅=1,37, m_ср=m_5,

m₆=1,3,

m₇=1,25,

m₈=1,2,

m₉=1,15,

m₁₀=1,1.

3. Определим напряжение волочения по проходам с помощью формулы Перлина:

I проход

(55,3%)

Найдем начальное и конечное значение предела текучести по рисунку 5:

s_{т нач1}=372,4 МПа

Т.к. конечное значение предела текучести определить по рисунку затруднительно, вычислим его по формуле:

s_{т кон1}= (38 + 5,7* )*9,8 [МПа]

s_{т кон1}=922,52 МПа

s_{т ср1}=(s_{т нач1}+s_{т кон1})/2=(372,4+922,52)/2=647,46 МПа

, где

a_пр1 – приведенный угол волоки в I проходе,

,

D_нач1 – начальный диаметр прутка в I проходе ( диаметр заготовки),

D_кон1 – конечный диаметр прутка в I проходе.

мм

Напряжение противонатяжения будет равно:

s_q1=0.1*s_{т нач1}=0,1*372,4=37,24 МПа

Напряжение волочения:

, где

f – коэффициент трения металла на поверхности волоки (f=0.08).

II проход

(75%)

Найдем начальное и конечное значение предела текучести:

s_{т нач2}=s_{т кон1}= 922,52 МПа

s_{т кон2}= (38 + 5,7* )*9,8 [МПа]

s_{т кон2}= 1029,05 МПа

s_{т ср2}=(s_{т нач2}+s_{т кон2})/2=(922,52 +1029,05)/2=975,79 МПа

мм

Напряжение противонатяжения будет равно:

s_q2=0.1*s_{т нач2}=0,1*922,52 = 92,25 МПа

Напряжение волочения:

Показатели по оставшимся проходам считаются аналогично. Для расчёта я использовала пакет Excel. Результаты представлены в Таблице 1.

Таблица 1

№ прохода	Dкон	ctgα	σ нач	ε, %	σ коне	σ сред	σ q	σ вол
1	20,39	3,02	372,4	55,30	922,53	647,46	37,24	677,22
2	15,11	1,98	922,52	75,44	1 029,05	975,79	92,25	760,50
3	12,14	1,66	1 029,05	84,16	1 071,27	1050,16	102,91	618,32
4	10,15	1,50	1 071,27	88,92	1 093,56	1082,41	107,13	536,11
5	8,67	1,40	1 093,56	91,91	1 107,29	1100,43	109,36	490,66
6	7,61	1,33	1 107,29	93,78	1 115,76	1111,53	110,73	430,34
7	6,80	1,29	1 115,76	95,02	1 121,37	1118,56	111,58	384,31
8	6,21	1,26	1 121,37	95,85	1 125,09	1123,23	112,14	335,44
9	5,79	1,23	1 125,09	96,39	1 127,51	1126,30	112,51	283,91
10	5,52	1,22	1 127,51	96,72	1 128,96	1128,23	112,75	229,74