OBRÓBKA PLASTYCZNA CZ 2

Transkrypt

1 OBRÓBKA LASTYCZNA CZ Obróbka plastyczna jest metoą kształtowania wyrobów metalowych po wpływem obciążeń wywołujących uże okształcenia trwałe bez naruszenia lub z naruszeniem ciągłości materiału, w wyniku których otrzymuje się na ogół kształt wyrobu zbliżony o ostatecznego. Okształcenie plastyczne materiału w temperaturze otoczenia powouje jego umocnienie, tj. wzrost twarości i polepszenie własności mechanicznych. Wraz ze wzrostem stopnia zgniotu maleją jego własności plastyczne. Materiał po wpływem rosnących obciążeń okształca się tylko o pewnego stopnia, w którym następuje takie jego umocnienie, że traci on zolności plastyczne, a alsze zwiększanie nacisku powouje jego pęknięcie. 1

2 ZDOLNOŚĆ METALI DO ZMIANY KSZTAŁTÓW OD DZIAŁANIEM SIŁ ZEWNĘTRZNYCH WYKORZYSTYWANA JEST RZY WALCOWANIU, KUCIU, WYCISKANIU, TŁOCZENIU, CIĄGNIENIU I INNYCH OBRÓBKACH. OBRÓBKA LASTYCZNA: 1. NA GORĄCO RZEROWADZA SIĘ OWYŻEJ TEM. REKRTYSTALIZACJI, AD1) nieznaczne polepszenie własności materiałów AD) polepszenie własności wytrzymałościowych przy jenoczesnym obniżeniu własności plastycznych. NA ZIMNO RZEROWADZA SIĘ W TEM. OTOCZENIA LUB NIECO WYŻSZEJ (ONIŻEJ TEM. REKRYSTALIZACJI) OERACJĄ WYTŁACZANIA NAZYWAMY ROCES, ODCZAS KTÓREGO NASTĘUJE RZEKSZTAŁCENIE KAWAŁKA BLACHY W WYTŁOCZKĘ O OWIERZCHNI NIEROZWIJALNEJ. Wytłoczki o powierzchniach nierozwijalnych to przemioty o barzo prostych, w rozaju tulei, o barzo złożonych w kształcie, np. elementy karoserii. Wspólna cecha wytłoczek: Nie można ich rozprostować na płaszczyźnie przez rozginanie, bez pocięcia na opowienie elementy.

3 Operacja przekształcenia blachy w wytłoczkę o kształcie naczynia cylinrycznego. Jeżeli naczynie ma być ość głębokie, a jego ścianka opowienio cienka, to proces wytłaczania przeprowaza się z ociskaczem. unkt B leży na linii granicznej. łaszczyzna B-B poprowazona przez linię graniczną zieli wytłoczkę na wie części: 1. zewnętrzny kołnierz, w którym zachozi proces ciągnienia. no, w którym panuje wuosiowe rozciąganie. 3

4 Osiowa siła k wywierana na wewnętrzny brzeg pierścienia zależy o oporu plastycznego kołnierza i ulega zmianie w miarę zmniejszania się jego śrenicy zewnętrznej D 1 i powiększania się wysokości h k walcowych ścianek. rzebieg wytłaczania w zależności o stosunku D/ = k roces powstawania wytłoczki można pozielić na następujące fazy: 1. < k pl Miejscowe plastyczne kształtowanie wgłębienia o śrenicy [] przy [ D = const ]. k pl < < pl lastyczne płynięcie kołnierza [ D maleje ] 3. pl < < k Jenoczesne płynięcie kołnierza i plastyczne rozciągnie na wytłoczki. Gy = k ustaje plastyczne okształcenie na. Zakłaamy, że: = const. D jest zmienne Siła uplastyczniająca no oraz siła zrywająca wytłoczkę nie zależą o D/ (na wykresie reprezentowane są przez proste równoległe o osi ociętych) Siły : uplastyczniająca kołnierz i maksymalna kołnierza są tym większe im większe są śrenice D krążka. 4. Końcowa faza płynięcia kołnierza, zachoząca przy malejącej sile [ ]. 4

5 rzy projektowaniu i realizowaniu procesu wytłaczania blach należy pamiętać o wóch zjawiskach stanowiących przeszkoę w otrzymywaniu prawiłowych wytłoczek. Są to: 1. pękanie wytłoczki w czasie tłoczenia. fałowanie kołnierza wytłoczki ĘKANIE WYTŁOCZEK k D D < zr D = m 1 > m 1 - współczynnik wytłaczania gr D gr k gy m 1 = D zr k zr zr gr g R MN MR m k k g k R m Maksymalna siła wytłaczania R m - wytrzymałość na rozciąganie kształtowanej blachy g grubość blachy 5

6 Zalecenia w celu uzyskania minimalnej k oraz możliwie użej zr (zapobieganie pękaniu): zaokrąglenie krawęzi pierścienia ciągowego możliwie użym promieniem, staranne wypolerowanie powierzchni roboczych pierścienia ciągowego i ociskacza, smarowanie powierzchni tnących, wykonanie możliwie użych promieni zaokrąglenia krawęzi stempla. Graniczne wartości współczynnika k Fałowanie kołnierza [] [1] g 0, 0 D brak fałowania, wytłaczanie swobone g 0, 015 D konieczne jest stosowanie wytłaczania z ociskaczem Schemat stanu naprężeń w procesie wytłaczania 6

7 WYZNACZANIE ŚREDNICY KRĄŻKA Dno: wuosiowe rozciąganie : naprężenia obwoowe rozciągające [], naprężenia promieniowe rozciągające[1] W części cylinrycznej wytłoczki jenoosiowe naprężenia rozciągające [1] Vk V w g = const Ak A w W kołnierzu naprężenia obwoowe ściskające [] oraz promieniowe rozciągające [1] D 4 4 h D 4h Na obrzeżu wytłoczki naprężenia obwoowe ściskające [] h + h, gzie h konieczny naatek wysokości na wyrównanie obrzeża D 4 h h ' Uwzglęniając promień przejścia ścianek w no naczynia D ' h h r r Naczynia cylinryczne z promieniem przy nie: a) małym, b) z użym 7

8 Niebezpieczeństwo obwoowego pęknięcia wytłoczki, w czasie procesu wytłaczania, ogranicza śrenicę użytego krążka, a więc i wysokość wytłoczki [h] nie może przekraczać ok. (0,7 0,8). Aby uzyskać wytłoczkę o większej wysokości w stosunku o śrenicy, należy wstępnie ukształtowaną wytłoczkę poać następnej operacji zwanej przetłaczaniem. RZETŁACZANIE OLEGA NA ZWIĘKSZENIU WYSOKOŚCI WYTŁOCZKI, KOSZTEM ZMNIEJSZENIA ŚREDNICY [ ], RZY CZYM GRUBOŚĆ ŚCIANKI [ g ] MOŻE SIĘ DOWOLNIE ZMIENIAĆ. (rzekształcenie wytłoczki w wytłoczkę) t - siła potrzebna o pokonania oporów tarcia obrzeża wytłoczki 8

9 Zjawiska zakłócające przetłaczanie: rzez wielokrotne powtarzanie operacji przetłaczania można uzyskać stopniowo zmniejszające się śrenice wytłoczki. 1. rozerwanie wytłoczki siłą osiową zr gr m m współczynnik przetłaczania o kolejnych operacjach m n n n n1 n1 gr. fałowanie ścianki bocznej g 0,015 n 1 przetłaczanie swobone Wzłużne pęknięcie ścianki wytłoczki po wpływem namiernego jej utwarzenia na obrzeżu Jest wynikiem wykonania obliczonej liczby operacji przetłaczania, bez wyżarzania zmiękczającego. g 0,01 n 1 przetłaczanie z ociskaczem Okształcenie całkowite materiału po [n] operacjach powinno być mniejsze o wartości okształceń opuszczalnych. 9

10 10