POLITECHNIKA LUBELSKA Instytut Technologii i Eksploatacji Maszyn ZAKŁAD OBRÓBKI PLASTYCZNEJ LABORATORIUM OGÓLNE OBR. PLAST. Nazwisko i imię: Sagan Paweł Sawa Piotr Skoczylas Piotr Ćwiczenie Nr : 4 Grupa MD 104.1c Semestr IV Rok Akad. 2003/2004 Temat ćwiczenia: Wytłaczanie Data wyk. 03.03.200 3.r. Ocena: CEL ĆWICZENIA : Celom ćwiczenie jest zapoznanie się z procesem wytłaczania i wyznaczenie granicznych wymiarów wytłoczek możliwych do uzyskania w jednej operacji. POJĘCIA PODSTAWOWE I CHARAKTERYSTYKA PROCESU Przekształcanie płaskiego kawałka blachy w wytłoczkę o powierzchni nierozwijalnej odbywa się najczęściej za pomocą operacji wytłaczania . W przypadku wytłaczania cienkich blach przyjmuje się najczęściej , że proces ten przebiega w płaskim stanie naprężeń , tj. gdy σ 3 działające w kierunku normalnym do powierzchni blachy jest bardzo małe (σ 3 =0). Naprężenia powodujące odkształcenie blach σ 1 i σ 2 mogą mieć różne znaki w poszczególnych obszarach wytłoczki. W wytłoczkach kołowo-symetrycznych np. o kształcie cylindryczno- stożkowym występują dwa charakterystyczne obszary . W
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
POLITECHNIKA LUBELSKA
Instytut Technologiii Eksploatacji Maszyn
ZAKŁAD OBRÓBKI PLASTYCZNEJ
LABORATORIUM OGÓLNE OBR. PLAST.
Nazwisko i imię: Sagan Paweł Sawa Piotr Skoczylas Piotr
Ćwiczenie Nr :
4
Grupa
MD 104.1c
SemestrIV
Rok Akad.2003/2004
Temat ćwiczenia: Wytłaczanie
Data wyk.
03.03.2003.r.
Ocena:
CEL ĆWICZENIA : Celom ćwiczenie jest zapoznanie się z procesem wytłaczania i wyznaczenie granicznych wymiarów wytłoczek możliwych do uzyskania w jednej operacji.
POJĘCIA PODSTAWOWE I CHARAKTERYSTYKA PROCESUPrzekształcanie płaskiego kawałka blachy w wytłoczkę o powierzchni nierozwijalnej odbywa się najczęściej za pomocą operacji wytłaczania . W przypadku wytłaczania cienkich blach przyjmuje się najczęściej , że proces ten przebiega w płaskim stanie naprężeń , tj. gdy σ3 działające w kierunku normalnym do powierzchni blachy jest bardzo małe (σ3 =0). Naprężenia powodujące odkształcenie blach σ1 i σ2 mogą mieć różne znaki w poszczególnych obszarach wytłoczki. W wytłoczkach kołowo-symetrycznych np. o kształcie cylindryczno-stożkowym występują dwa charakterystyczne obszary . W kołnierzowej części wytłoczki istnieje proces zwany ciągnieniem , a w dolnej proces rozciągania .
Przebieg wytłaczania , a więc wielkość rozpatrywanych, sił można przedstawić na wykresach sił jako funkcję wartości stosunku początkowej średnicy D krążka do średnicy o walcowych ścianek wytłoczki .Maksymalną siłę wytłaczania Fk
max można wyznaczyć z przybliżonego wzoru:
F = k · Π · d · g · Rm
gdzie: d - średnica wytłoczki (liczona w środku grubości ścianek), g - początkowa grubość , Rm - wytrzymałość na rozciąganie kształtowanej blachy , k - współczynnik zależny od wartości m = d/D ; g/D · 100%
Pękanie obwodowe ścianki występuje w pobliżu dna wytłoczki (najmniejsza grubość ścianki) . Aby nie dopuścić do zerwania musi być zachowany warunek Fk
max < Fzr . Nierówność ta jest spełniona wówczas , gdy stosunek średnicy D krążka do średnicy d wytłoczki jest niniejszy od odciętej (D/d)gr punktu leżącego na przecięciu się linii Fk
max i Fzr Warunek w/w jest zatem spełniony w zakresie (D/d)gr > (D/d) lub wprowadzając tzw. współczynnik wytłaczania równy odwrotności stosunku D/d
d/D = m1 > (d/D)gr
Zjawisko fałdowania kołnierza jest pewną formą wyboczenia blachy . Zachodzi ono pod wpływem ściskających naprężeń obwodowych , gdy grubość blach g jest zbyt mała w porównaniu ze średnicą D odkształconego krążka . Przy wykonywaniu wytłoczcie o innych kształtach niż cylindryczne , fałdy mogą powstać również poza kołnierzem w obszarach swobodnych (nie podpartych przez elementy kształtujące narzędzi) .Najprostszym sposobem zapobiegania fałdowaniu się płaskiego kołnierza jest zastosowanie dodatkowego pierścienia dociskającego blachę do powierzchni pierścienia ciągowego z pewną siłą Fd tzw. dociskacza . Często też aby zmniejszyć obwodowe naprężenia ściskające stosuje się tzw. żebra lub progi ciągowe w konstrukcjach tłoczników zwiększające promieniowe naprężenia rozciągające .Podstawowymi elementami projektowania procesu technologicznego wytłaczania są : wyznaczenie wymiaru wyjściowego materiału i określenie maksymalnie możliwych do wykonania wymiarów wytłoczki (sprawdzenie możliwości wykonania danej wytłoczki) w jednej operacji.
Wytłoczki o powierzchni nierozwijalnej najczęściej kształtowane są przez ciągnienie w połączeniu z rozciąganiem i jak wykazały doświadczenia mimo lokalnych zmian grubości ścianki to średnia jej grubość różni się nieznacznie od początkowej grubości blachy . W obliczeniach przyjmujemy stałą grubość blachy , a więc pole powierzchni wytłoczki równe polu krążka użytego do tłoczenia . Zależność ta umożliwia wyznaczenie w sposób przybliżony początkowej średnicy krążka D niezbędnego do ukształtowania wytłoczki o określonym polu powierzchni. Naddatek na wyrównanie obrzeża najczęściej przyjmuje się od 5% do 20% wysokości wytłoczki.
PRZEBIEG ĆWICZENIA- zapoznanie się z badanymi próbkami (wymiary i materiał próbek)- obliczanie sił potrzebnych do wytłoczenia poszczególnych próbek- zapoznanie się ze stanowiskiem do wykonania ćwiczenia- wytłaczanie próbek i pomiar sił wytłaczania- analiza wyników
Próbka 1 i 2 jest pofałdowana na powierzchni bocznej co jest spowodowane zbyt małą grubością krążka w porównaniu do jego średnicy. Próbka 3 i 4 obrazuje anizotropię właściwości materiału próbki powodującą fałdowanie brzegów wytłoczek.
WNIOSKI
Siły teoretyczne różnią się od rzeczywistych otrzymanych w procesie wytłaczania. Podczas wytłaczania powstają w wytłoczkach wady taki jak: pęknięcie przy denku, pofałdowania na brzegach lub na powierzchniach bocznych, rysy itp.Co może być spowodowane właściwościami struktury materiałów i wymiarami próbek.