Читать реферат по физике: "Методы оценки температурного состояния" Страница 5

(Назад) (Cкачать работу)

На поверхности оправки образуется слой окалины. Толщина окалинообразующего слоя на поверхности оправки .

Физические условия.

При прошивке происходит теплообмен в системе тел: валки - линейки - гильза - слой окалины - оправка. Температура валков и линеек принимается постоянной. Источниками тепла являются нагретая заготовка и внутренние источники (деформационный разогрев, разогрев за счет сил трения). Тепловая энергия в процессе прошивки поступают на разогрев технологического инструмента. В период между прошивками оправка охлаждается на воздухе или в проточной воде.

Прошивная оправка является сплошным однородным изотропным телом. Ее теплопроводность является скалярной величиной. В качестве материала оправки выбирается сталь марки 30Х2МФА и 38ХНЗМФА. Физическими параметрами оправки являются плотность , удельная массовая теплоемкость оправки , коэффициент теплопроводности материала оправки . Внутренние источники тепла в оправке отсутствуют.

Время нагрева оправки при прошивке определяется по скорости движения металлаи заданной длине гильзы : . \* MERGEFORMAT (.) Условия на границе металл - оправка.

Теплофизическими свойствами металла являются плотность , удельная массовая теплоемкость металла , коэффициент теплопроводности металла . При деформации металла происходит выделение теплоты.

Для определения кондуктивного и лучистого тепловых потоков на границе контакта металл - оправка необходимо предварительно рассчитать температуру металла в зазоре между валками, линейками и прошивной оправкой. Эта температура деформируемого металла в процессе прошивки зависит, с одной стороны, от тепловыделений за счет работы сил трения и при формоизменении металла, а с другой стороны, от теплоотдачи к оправке, валкам, линейкам и окружающей среде. В общем случае среднюю температуру металла за время одной прошивки можно рассчитать по формуле: ,\* MERGEFORMAT (.) где- средняя температура металла на входе в прошивной стан, рассчитывается по известному температурному полю заготовки перед прошивкой: ,\* MERGEFORMAT (.) где- объем заготовки;- время охлаждения заготовки на воздухе перед станом;- среднее повышение температуры металла при прошивке, которое определяется из уравнения теплового баланса очага деформации: ,\* MERGEFORMAT (.) где:- удельная объемная теплоемкость металла;- объем очага деформации;- общее количество энергии, затраченной на процесс деформирования;- коэффициент выхода теплоты;- теплота, поступающая в металл за счет работы сил трения;- тепловые потери очага деформации в окружающую среду и технологический инструмент;- поправочный коэффициент, полученный экспериментально.

Общее количество энергии на деформацию определяется по теоретической формуле П.И. Полухина: ,\* MERGEFORMAT (.) гдеи- радиус заготовки до прошивки и радиус гильзы;- толщина стенки гильзы;- сопротивление металла деформированию, рассчитывается по эмпирической формуле ,\* MERGEFORMAT (.) - сопротивление деформации, выбираемое по величине среднего единичного обжатия;- обжатие в пережиме.

Теплота, поступающая в металл при трении, рассчитывается по формуле: ,\* MERGEFORMAT (.) в которой- коэффициент, учитывающий долю теплоты, поступающей на оправку от трения;- плотность теплового потока за счет работы

Похожие работы