Обработка металлов давлением

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 594 

Кафедра технологии и оборудования трубного производства
Кафедра пластической деформации специальных сплавов 

Д.Б. Ефремов 
Т.Ю. Сидорова 
Е.В. Кузнецов 

Обработка металлов давлением

 

Лабораторный практикум 

Допущено учебно-методическим объединением 
по образованию в области металлургии в качестве 
учебного пособия для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по направлению 150100 – Металлургия 

Москва  2011 

УДК 621.771 
 
Е92 

Р е ц е н з е н т  
д-р техн. наук, проф. С.М. Горбатюк 

Ефремов, Д.Б. 
Е92  
Обработка металлов давлением : лаб. практикум / Д.Б. Ефремов, Т.Ю. Сидорова, Е.В. Кузнецов. – М. : Изд. Дом МИСиС, 
2011. – 71 с. 
 

Лабораторный практикум знакомит с основными закономерностями процессов пластической деформации металлов и сплавов, с методами количественного определения характеристик процессов обработки металлов давлением, а также параметров напряженно-деформирова-нного состояния металла 
при пластической деформации.  
Соответствует программе, структуре и содержанию курса «Теория обработки металлов давлением». 
Предназначен для студентов, обучающихся по направлению «Металлургия» по программам бакалавриата. 
 

 
© Ефремов Д.Б., Сидорова Т.Ю., 
Кузнецов Е.В., 2011 

СОДЕРЖАНИЕ 

Предисловие 
4 
Правила техники безопасности 
5 
Правила подготовки, проведения лабораторных работ, 
оформления отчета и его защиты 
7 
Лабораторная работа 1  Изучение условия постоянства 
объема металла и определение показателей деформации 
9 
Лабораторная работа 2  Изучение течения металла 
при осадке тел разной формы 
17 
Лабораторная работа 3  Определение зависимости характера 
пластического течения от геометрических условий процесса 
деформации материала 
22 
Лабораторная работа 4  Определение коэффициента 
деформационного трения сталей и цветных сплавов 
на поверхности контакта с инструментом 
27 
Лабораторная работа 5  Исследование влияния условий 
прокатки металлических образцов на неравномерность 
пластической деформации 
36 
Лабораторная работа 6  Экспериментальные методы 
изучения пластического течения металла при обработке 
металлов давлением 
42 
Лабораторная работа 7  Расчет напряженно-деформированного 
состояния металла на свободной поверхности 
52 
Список использованных источников 
62 
Приложение А  Несколько основных правил фотографирования 
63 
Приложение Б  Весы электронные лабораторные. 
Описание правил эксплуатации 
66 
Приложение В  Плотность чистых металлов 
и жидкостей при 20 °С 
68 
Приложение Г  Определение плотности и пористости 
материала изделия произвольной формы методом 
гидростатического взвешивания 
69 
 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Цель лабораторных работ – закрепление теоретических разделов 
курса, освоение методики и техники проведения экспериментальных 
исследований. 
Для выполнения лабораторных работ учебная группа делится на 
2–4 подгруппы по 2–5 человек. Для помощи в проведении исследования и наладки экспериментального оборудования группе выделяется учебный мастер.  
Каждая лабораторная работа выполняется по определенному плану, изложенному в описании работы в соответствии с задачей данного исследования. Последовательность проведения исследования подчинена общей методике, которая предполагает следующее. 
1 Усвоение теоретических основ, содержания и методики проведения данной лабораторной работы. 
2 Знакомство с оборудованием, оснасткой, образцами и измерительными приборами, применяемыми при исследовании. 
3 Составление плана проведения исследования и распределение 
обязанностей между студентами подгруппы. 
4 Оценка погрешностей мерительного инструмента и приборов 
(если это необходимо). 
5 Проведение измерений и испытаний с регистрацией показаний 
согласно методике исследования. 
6 Обработка результатов исследования. 
7 Обсуждение результатов исследования, формулировка выводов, 
составление отчета по работе в соответствии с требованиями, изложенными в методических указаниях к данной работе. 
В настоящем лабораторном практикуме частично использованы материалы некоторых лабораторных работ, имеющиеся в практикумах: 
1 Теория обработки металлов давлением. Теория процессов ковки, 
штамповки и прессования: Лаб. практикум / Я.М. Охрименко, Д.Б. 
Ефремов, В.Н. Щерба и др. – М.: МИСиС, 1982. 
2 Кузнецов Е.В., Галкин С.П. Технологические процессы обработки металлов давлением: Лаб. практикум. – М.: МИСиС, 2002. 

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ  

1 Вводный инструктаж по технике безопасности проводится преподавателем до начала выполнения первой лабораторной работы, 
после инструктажа составляется соответствующий документ за подписью студентов и преподавателя. 
2 Каждый студент должен следить за безопасностью выполнения 
порученной ему работы и своевременно принимать меры по устранению имеющейся опасности в работе и ставить об этом в известность преподавателя или учебного мастера. 
3 Студенту запрещается включать кнопки управления оборудования, которое на данном лабораторном занятии не используется, запрещается проводить работы в отсутствии учебного мастера. 
4 При работе на прессе студенты обязаны соблюдать следующие 
правила: 
а) перед началом работы необходимо изучить пульт управления, 
функции всех кнопок, на столе пресса не должно быть лишних предметов во время работы; 
б) оснастку следует ставить строго на ось пресса, избегая эксцентричного нагружения траверсы машины, а также ударов тяжелых 
деталей по столу пресса; 
в) при проявлении каких-либо неисправностей в работе следует 
немедленно остановить машину кнопкой «СТОП», сообщить о неисправности учебному мастеру; 
г) с целью исключения травмирования при работе на прессах, 
следует к моменту начала рабочего хода закрыть рабочее пространство неподвижным ограждением и не открывать его до момента останова двигателя насосотравления и сброса; 
д) металлические детали типа тел вращения следует ставить на 
стол вертикально, т.е. на торец (скатывание тяжелой круглой втулки 
и падение ее стола на пол может привести к тяжелой травме стопы). 
5 При работе на прокатном стане студенты обязаны соблюдать 
следующие правила: 
а) перед началом работы осмотреть и проверить исправность деталей стана: валков, проводок, муфт, шпинделей и нажимного устройства; 
б) запрещается стоять на линии прокатки; 
в) при прокатке коротких образцов для подачи их в валки следует 
пользоваться деревянным толкателем, обратить внимание на опас

ность втягивания в валковый зазор любых предметов. На четырехвалковом стане имеется опасность втягивания любых предметов в 
зазоры не только между рабочими валками, но также и между рабочим и опорным валками. Протирку поверхностей всех валков нужно 
проводить исключительно при отсутствии вращения; 
г) при прокатке длинных полос необходимо пользоваться направляющими линейками, настроенными на ширину образцов; 
д) перед запуском привода стана необходимо сначала убедиться в 
отсутствии людей в рабочей зоне и в непосредственной близости от 
вращающихся частей прокатного стана, а запуск привода проводить 
только после голосового предупреждения командой «осторожно, 
включаю!». 
6 При работе с электрической аппаратурой студенту необходимо 
соблюдать следующие правила: 
а) без разрешения преподавателя не включать приборы; 
б) перед включением электрической аппаратуры необходимо проверить ее заземление; 
в) строго соблюдать правила, указанные в описании приборов; 
г) при обнаружении неисправностей студент немедленно обязан 
доложить об этом преподавателю или учебному мастеру; 
д) при включенной электроаппаратуре запрещено производить 
электромонтаж. 
7 Каждый студент должен бережно и аккуратно обращаться со 
всеми установками и аппаратурой, следить за исправностью всего 
полученного им для работы инструмента, сдавать его после работы в 
полной исправности учебному мастеру, свое рабочее место оставлять 
чистым. 

ПРАВИЛА ПОДГОТОВКИ, ПРОВЕДЕНИЯ 
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ, ОФОРМЛЕНИЯ 
ОТЧЕТА И ЕГО ЗАЩИТЫ 

Ко времени проведения лабораторной работы студент должен ознакомиться с ней по настоящему практикуму, а также подготовить 
конспект отчета, в котором необходимо изложить цель работы, теоретическое введение, методику проведения работы, подготовить таблицы для занесения экспериментальных и расчетных данных. Готовность студента к выполнению работы преподаватель оценивает в начале занятия по наличию конспекта и способности четко изложить 
цель и методику проведения работы.  
Работа выполняется под руководством преподавателя и учебного 
мастера в соответствии с принятой методикой и правилами техники 
безопасности, изложенными в предыдущем разделе. 
После выполнения лабораторных работ каждый студент представляет индивидуальный письменный отчет. По указанию преподавателя отчет может быть дополнен презентацией для коллективного 
обсуждения результатов и выводов по работе на семинаре. Во время 
выполнения работ необходимо проводить фотографирование образцов (приложение А). Отчет по лабораторным работам оформляется 
согласно требованиям ГОСТ 7.32–2001, в соответствии с которым 
оформлен этот лабораторный практикум. Записи должны вестись 
аккуратно и без сокращений. Отчет иллюстрируется необходимыми 
фотографиями с комментариями к ним, схемами, эскизами, графиками и предъявляется преподавателю. Если он составлен правильно и 
студент хорошо усвоил содержание работы, то при сдаче отчета преподаватель ставит зачет по этой лабораторной работе. Если студент в 
часы лабораторной работы не успел оформить отчет, то обработка 
экспериментальных данных и оформление отчета могут быть перенесены на часы самостоятельной работы. В этом случае отчет по выполненной работе принимается преподавателем перед началом экспериментальной части следующей работы, часть материалов подлежит обсуждению на практическом или семинарском занятии. 
Принимая отчет, преподаватель проверяет полученные студентом 
результаты, правильность ведения записей, обработки и оформления 
результатов. Студент должен ответить на вопросы теоретического и 
практического характера, связанные с данной работой. При бригад

ной форме выполнения лабораторных работ отчет, тем не менее, 
оформляется и защищается каждым студентом индивидуально. 
Все пропущенные работы должны быть выполнены студентом в 
свободное от занятий время, согласованное с преподавателем и 
учебным мастером. Если отработка невозможна по каким-либо уважительным причинам, то студент по заданию преподавателя составляет реферат на изучаемую тему. 
Если у студента все работы зачтены, то он получает итоговый зачет за весь цикл лабораторных работ.