Напряжения и деформации

Пластическая деформация тела осуществляется путем приложения к нему внешних активных и реактивных сил. Активные силы (Р) создаются машиной – орудием и посредством инструмента прикладываются к деформируемому телу (рис. 10). Реактивные силы N1 и N2 – это силы, противодействующие давлению неподвижных стенок инструмента на деформируемое тело. При отсутствии трения Т между инструментом и деформируемым телом активные и реактивные силы во всех точках будут направлены перпендикулярно к контактным поверхностям.

В большинстве случаев обработки давлением силы трения являются реактивными и обычно стремятся уменьшить их влияние, применяя различные смазки и соответствующую обработку поверхностей инструмента.

В теории обработки металлов давлением силовое воздействие на деформируемое тело характеризуется напряжениями на контактной поверхности с инструментом (рис. 10): нормальными σ и касательными τ. Практически, во всех случаях эти напряжения распределяются на контактной поверхности неравномерно. Поэтому напряжения в некоторой точке поверхности определяются пределом отношения усилия ΔР или силы трения ΔТ к величине элементарной площадки ΔF (рис. 11, а).

В случае равномерного распределения напряжений на контакте:

? = ? и ? = ?

На пластическую деформацию необходимо затратить определенную механическую энергию. Работа пластической деформации:

? = ? ∙ ∆?,

где ΔН – путь инструмента; Р – средняя активная сила по длине пути.

В теории обработки металлов давлением нередко оперируют величиной удельной работы пластической деформации

? = ?,

где Q – объем деформируемого тела, охваченного пластической деформацией.