2014-12-22

1

Przeróbka plastyczna metali i

obróbka skrawaniem

Marcin Wolski

Przeróbka plastyczna

•

Procesy przeróbki plastycznej metali ,mają na
celu kształtowanie metalu, nadawanie mu
odpowiednich własności mechanicznych i
fizycznych oraz osiągnięcie żądanej gładkości
powierzchni. W tym celu wielkości
stosowanego w tej przeróbce nacisku muszą
być tak dobrane , aby spowodować w metalu
wystarczająco duże naprężenie dla zmiany
jego kształtu i zachowania tych zmian po
ustaniu nacisku.

2014-12-22

2

Rodzaje procesów przeróbki

plastycznej

•

Przeróbka plastyczna na zimno to proces
prowadzony poniżej temperatury rekrystalizacji.
Dzięki temu zgniot, którego doznały ziarna metalu
pozostaje w nich niemal całkowicie i powoduje
umacnianie metalu.

•

Przeróbka plastyczna na gorąco to proces
prowadzony powyżej temperatury rekrystalizacji.
Wówczas odkształcone kształty ulegają
rekrystalizacji przez co metal nie ulega
umocnieniu.

Zjawiska zachodzące w materiale

podczas obróbki plastycznej

•

Zgniot

•

Poślizg

•

Bliźniakowanie

•

Pełzanie dyfuzyjne

•

Poligonizacja

•

Pełzanie dyslokacji

•

Poślizg po granicach ziaren

2014-12-22

3

Zgniot

•

Całokształt zmian
własności fizycznych i
mechanicznych
spowodowanych przez
odkształcenie
plastyczne na zimno
nazywa się zgniotem.
Miarą zgniotu jest
stopień odkształcenia
wyrażony ubytkiem
przekroju
w procentach.

Poślizg

•

Podstawowym mechanizmem odkształcenia
plastycznego jest poślizg.

2014-12-22

4

Bliźniakowanie

•

Bliźniakowanie polega na jednorodnym
ścinaniu o wektor bliźniakowania kolejnych
warstw atomów w płaszczyznach
bliźniakowania.

Pełzanie dyfuzyjne

•

Pełzanie dyfuzyjne
następuje skutkiem
przepływu wakansów z
obszarów przyległych
do granic ziaren,
ułożonych prostopadle
do naprężenia.
Ukierunkowany
przeciwnie przepływ
masy powoduje
wydłużenie ziaren
zgodnie z kierunkiem
obciążenia.

2014-12-22

5

Poligonizacja

Poligonizacja jest
procesem
aktywowanym cieplnie
i polega na tworzeniu
się wąsko kątowych
granic daszkowych w
wyniku
przegrupowania się do
nich nadmiaru
dyslokacji
jednoimiennych

Przeróbka plastyczna metali-

podstawowe procesy

•

Walcowanie

•

Wyciskanie

•

Ciągnienie

•

Kucie

•

Tłoczenie

2014-12-22

6

Walcowanie

•

Walcowanie polega na
kształtowaniu materiału
między obracającymi się
walcami, tarczami, rolkami
lub przemieszczającymi się
względem siebie
narzędziami płaskimi

•

Sposoby walcowania ze
względu na ruch walców:

•

wzdłużne

•

poprzeczne

•

skośnie

Walcowanie poprzeczne i skośne

•

Walcowanie poprzeczne
charakteryzuje się tym, że
materiał wykonuje dzięki
walcom ruch obrotowy a
walce obracają się w
zgodnym kierunku.

•

W walcowaniu skośnym,
materiał wykonuje ruch
śrubowy a walce o osiach
wzajemnie skośnych
obracają się w zgodnych
kierunkach

2014-12-22

7

Wyciskanie

•

Wyciskanie

, w którym kształtowanie polega na wypływie metalu -

poddanego ściskaniu w zamkniętej przestrzeni pojemnika, będącego
pod działaniem stempla roboczego, przez oczko matrycy, o kształcie
ściśle odpowiadającym przekrojowi poprzecznemu wyrobu. Ze
względu na kierunek płynięcia metalu względem ruchu stempla
rozróżnia się:

•

wyciskanie współbieżne

•

wyciskanie przeciwbieżne

Ciągnienie

•

Ciągnięcie-odkształcenie plastyczne następuje w
wyniku działania osiowej siły ciągnącej, wywieranej
przez ciągarkę, i obwodowych sił ściskających,
wywieranych przez ciągadło, o kształcie oczka,
odpowiadającego profilowi wytwarzanego wyrobu.
Ruch postępowy mechanizmu ciągnącego jest zgodny z
ruchem odkształcanego metalu.

2014-12-22

8

Kucie

•

Kucie to proces polegający na
odkształcaniu metalu za
pomocą nacisku lub energii
uderzenia. Ze względu na
kształt narzędzi roboczych i
związane z tym ograniczenie
swobody płynięcia metalu w
obszarze odkształcenia
procesy kucia dzieli się na:

•

kucie swobodne

•

kucie matrycowe

Kucie swobodne

•

kucie swobodne, w którym metal kształtuje się
między równoległymi kowadłami – płaskimi
lub kształtowymi, nie odpowiadającymi
założonemu kształtowi kutego wyrobu

2014-12-22

9

Kucie matrycowe

•

Kucie matrycowe, w którym metal kształtuje się
między matrycami (otwartymi lub zamkniętymi) o
wykrojach odpowiadających kształtowanej części.
Matryce całkowicie ograniczającą płynięcie poprzeczne
metalu, które ma dodatkowo zapewnić jego pełne i
prawidłowe wypełnienie

Tłoczenie

•

To proces technologiczny obróbki blach, folii
na zimno lub gorąco polegający na
kształtowaniu ich w przestrzenne wyroby, za
pomocą stempli przymocowanych do pras
hydraulicznych.

2014-12-22

10

Wyroby

•

Celem obróbki plastycznej jest uzyskanie
gotowych produktów i półproduktów hutniczych,
takich jak:

•

pręty

•

Kształtowniki-(teowniki, ceowniki dwuteowniki,
płaskowniki, kątowniki)

•

rury

•

druty

•

blachy

•

odkuwki

Obróbka skrawaniem

•

Obróbka skrawaniem polega na kształtowaniu
przedmiotu odpowiednimi narzędziami przez
zdejmowanie (skrawanie)warstw materiału lub
ścieranie wierzchniej warstwy materiału.
Obróbkę skrawaniem dzieli się na dwie grupy:

•

Obróbka wiórowa

•

Obróbka ścierna

2014-12-22

11

Obróbka wiórowa

•

Polega na usuwaniu nadmiaru materiału
narzędziami skrawającymi, których ostrza
mają zdefiniowaną geometrię, a ich liczba jest
ustalona. Oddzielony w czasie obróbki
naddatek materiału zamieniony zostaje na
wióry, a wykonywany proces przeprowadza się
na obrabiarkach.

Sposoby realizacji obróbki wiórowej

•

Frezowanie – kształtowanie płaszczyzn i
powierzchni krzywoliniowych

•

Toczenie – do obróbki powierzchni obrotowych
zewnętrznych i wewnętrznych

•

Wytaczanie – do obróbki powierzchni
wewnętrznych

•

Wiercenie – wykonywanie otworów

•

Rozwiercanie – wykańczanie otworów walcowych

•

Struganie– obróbka narzędziem wykonującym
ruch posuwisto-zwrotny

2014-12-22

12

Obróbka ścierna

•

Rodzaj obróbki skrawaniem, w której
narzędziem skrawającym są ziarna ścierne luźne
albo w postaci pasty, tarczy, osełki, papieru lub
płótna ściernego. Liczba ostrzy skrawających i
ich geometria są niezdefiniowane. Obróbka
ścierna charakteryzuje się najczęściej bardzo
małą głębokością skrawania

Sposoby realizacji obróbki ściernej

•

Obróbka narzędziami ściernymi

–

Szlifowanie ściernicą

–

Szlifowanie taśmowe

–

Gładzenie

–

Dogładzanie osełkowe

•

Obróbka luźnym ścierniwem

–

Docieranie docierakami

–

Polerowanie ścierne

–

Obróbka udarowo-ścierna

–

Docieranie bębnowe

–

Docieranie wirowe

2014-12-22

13

Idealny materiał ostrza skrawającego

•

dostateczna twardością, która zapewniłaby
odporność na zużycie i plastyczną deformację
ostrza

•

stabilnością chemiczną, która zabezpieczałaby

przed utlenianiem i dyfuzją

•

dobrą odpornością na szok cieplny,

•

neutralnością chemiczną w stosunku do
materiału obrabianego