Las razones de la deformación de las piezas de la máquina durante el procesamiento
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- 2021/7/21
Resumen
Si las piezas de la máquina se deforman durante el procesamiento, provocarán fallas en las piezas e incluso fallas en la operación del equipo. Este artículo presentará específicamente las razones de la deformación de las piezas de la máquina durante el procesamiento.
El fenómeno por el cual las piezas o componentes de una máquina cambian de forma o tamaño bajo la acción de una fuerza externa se denomina deformación. La deformación excesiva es un tipo importante de falla de las piezas de la máquina y un signo obvio para juzgar la fractura dúctil. Por lo tanto, debemos analizar las causas de las siguientes deformaciones de las piezas de la máquina en el proceso de procesamiento y tomar las medidas correspondientes.
Según si la deformación se puede recuperar después de eliminar la fuerza externa, la deformación de las piezas o componentes de la máquina se puede dividir en dos categorías: deformación elástica y deformación plástica.
1. Deformación elástica
La deformación de las piezas metálicas cuando la tensión aplicada es menor que el límite elástico del material se denomina deformación elástica.
(1) Cuando se elimina la fuerza externa, se elimina la deformación de las piezas y se restaura la forma original.
(2) Cuando el material se deforma elásticamente, la deformación es proporcional a la tensión y su relación se denomina módulo elástico, que representa la resistencia del material a la deformación elástica. Cuando otras condiciones son las mismas, cuanto mayor sea el módulo elástico del material, mayor será la rigidez de las piezas de la máquina o los componentes hechos de este material, y mayor será la capacidad de mantener su tamaño y forma inherentes cuando se somete a fuerzas externas.
(3) La cantidad de deformación elástica es muy pequeña, generalmente no excede del 0,1 % al 1,0 % de la longitud original del material.
En el proceso de uso de piezas metálicas, si se produce una deformación elástica excesiva (la deformación elástica excesiva se refiere a la deformación elástica que excede el diseño permitido), afectará el funcionamiento normal de las piezas. Por ejemplo, cuando el eje de transmisión está funcionando, la deformación elástica excesiva hará que la condición de engrane del engranaje sobre el eje se deteriore, afectando la vida útil del engranaje y del rodamiento que lo soporta; una deformación elástica excesiva del riel o husillo de la máquina herramienta hará que la precisión del mecanizado disminuya o incluso no cumpla con los requisitos de mecanizado. Exactitud.
Por lo tanto, en la operación del equipo de la máquina, es muy necesario evitar una deformación elástica excesiva. Además del diseño correcto, el uso correcto es muy importante. Se debe evitar estrictamente la operación de sobrecarga, se debe prestar atención a las especificaciones de temperatura de funcionamiento y se debe evitar la deformación térmica.
2. Deformación plástica
La deformación plástica, también conocida como deformación permanente, se refiere a una parte de la deformación irrecuperable que dejan las piezas de la máquina después de retirar la carga aplicada. Desde la perspectiva de las características morfológicas macroscópicas, la deformación plástica de las piezas metálicas incluye principalmente tres formas: deformación por alabeo, deformación por volumen y deformación por envejecimiento.
(1) Deformación de alabeo
Cuando la pieza de metal en sí está sujeta a cierta tensión (como tensión mecánica, tensión térmica o tensión estructural, etc.), el valor de la tensión real supera el límite elástico de tracción o el límite elástico de compresión del metal en este estado, y se producirá una deformación. . Deformación plástica curvada, elíptica o torcida. Por lo tanto, la deformación por alabeo de las piezas metálicas es el resultado de una tensión compleja. La deformación por alabeo es común en ejes delgados, piezas delgadas en forma de placa y piezas de manguito y anillo de paredes delgadas.
(2) Deformación del volumen
En el proceso de calentamiento y enfriamiento de piezas metálicas, debido al cambio en el volumen específico causado por la transformación de la estructura metalográfica, el fenómeno de expansión y contracción del volumen de las piezas metálicas se denomina deformación del volumen. Por ejemplo, durante la transformación de la fase de enfriamiento del acero, el volumen específico de la austenita aumenta cuando se transforma en martensita o bainita inferior, y el volumen se expande. Después de la transformación de la fase de enfriamiento, el volumen específico de la austenita retenida disminuye y el volumen se contrae.
El grado de cambio de volumen durante la formación de martensita está relacionado con el contenido de carbono en la martensita durante la transformación por enfriamiento rápido. Cuanto mayor sea el contenido de carbono en el acero, mayor será el cambio de volumen específico cuando se forme martensita y mayor será la expansión. Además, la distribución desigual de los carburos en el acero tiende a aumentar el grado de deformación.
(3) Deformación por envejecimiento
Después del tratamiento térmico del acero, se produce la estructura inestable, y la tensión interna causada por esto se encuentra en un estado inestable; la tensión interna de fundición formada durante el proceso de fundición de la fundición también se encuentra en un estado inestable. Cuando se coloca o se usa durante mucho tiempo a temperatura ambiente, la tensión en el estado inestable cambiará gradualmente y se estabilizará. La deformación que la acompaña se denomina deformación por envejecimiento.
La deformación plástica provoca cambios en el tamaño y la forma de cada parte de las piezas de la máquina, lo que provocará una serie de consecuencias indeseables. Por ejemplo, el doblado de plástico del husillo de una máquina herramienta no garantizará la precisión del mecanizado, lo que dará como resultado un aumento en la tasa de rechazo e incluso hará que el husillo no funcione.
Aunque la deformación plástica local de la pieza básica de la máquina no causa una falla obvia como la deformación plástica general de la pieza, también es una forma importante de hacer que la pieza falle.
En el proceso de diseño y producción, debemos hacer todo lo posible para garantizar que las piezas de la máquina no se deformen; de lo contrario, afectará gravemente el rendimiento de las piezas de la máquina. Si desea obtener más información sobre las piezas de la máquina después de leer el contenido anterior, puede obtener una solución más completa poniéndose en contacto con nosotros.
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