1.Procesy tłoczenia, podczas których nie dochodzi do rozdzielania materiału stanowią oddzielną grupę (tzw. tłoczenie - kształtowanie). Rozróżnia je przede wszystkim występujący stan naprężenia. Jest to metoda obróbki metali polegająca na wywieraniu narzędziem na obrabiany materiał nacisku przekraczającego granicę jego plastyczności, mającego na celu trwałą zmianę kształtu i wymiarów obrabianego przedmiotu. Zawsze uzyskuje się poprawę własności mechanicznych. Proces kształtowania może przebiegać w warunkach: na gorąco, na półgorąco lub na zimno.

2 Wytłaczanie jest to zawsze pierwszy zabieg ciągnienia wytłoczek podczas którego z płaskiego kawałka blachy otrzymujemy wytłoczkę o powierzchni nierozwijalnej bez zmiany grubości blachy. Wytłaczanie może być realizowane jako:Swobodne,Z dociskaczem kołnierza, Hydrauliczne

Przetłaczanie. Ponieważ przy formowaniu wytłoczek rzadko istnieje możliwość ich uzyskania przez wytłaczanie gdyż ogranicza nam to współczynnik „m₁” więc zmuszeni jesteśmy zastosować jeden lub więcej zabiegów ciągnienia i zabiegi te nazywamy przetłaczaniem. Przetłaczanie jest to zabieg ciągnienia wytłoczki w czasie którego zmniejszamy średnice wytłoczki a zwiększamy jej wysokość. Parametrem opisującym przetłaczanie jest współczynnik przetłaczania „m_i=d_i/d_i-1” gdzie: d_i- średnia średnica po przetłaczaniu, d_i-1-średnia średnica przed wytłaczaniem.

Wyciąganie. Zarówno przy wytłaczaniu jak i przetłaczaniu grubość wytłoczki pozostawała niezmienna, natomiast często występuje zapotrzebowanie na wytłoczki o grubych denkach i cienkich ściankach. Wytłoczki takie wykonujemy poprzez wyciąganie. Najczęściej wyciąganie to realizujemy poprzez ingerencje w grubość ścianki wytłoczki bez wyraźnej zmiany jej średnicy wewnętrznej.

3 Składowe stanu naprężenia w kołnierzu i strefie swobodnej spełniają warunek:
przy czym naprężenie obwodowe σ_
0, a naprężenie promieniowe σ_rr ≥ 0 (rys. VII/3). Jeżeli zachodzi (VII.1), to warunek plastyczności Treski (osiowa symetria w płaskim stanie naprężenia) ma postać:
Na zewnętrznym promieniu kołnierza R_z: σ_rr = 0 (brak obciążeń), więc materiał podlega jednoosiowemu ściskaniu (
). Na promieniu wewnętrznym R_w = r_s: σ_ = 0, czyli σ_rr = σ_p. W ściance stan naprężeń przechodzi w dwuosiowe rozciąganie (podobnie jak podczas rozciągania pasma blachy o stałej szerokości). Stan dwuosiowego rozciągania panuje również w dnie wytłoczki.

4. Aby poprawnie przeprowadzić proces wytłaczania konieczne jest, aby ścianka po-

wstającej wytłoczki mogła w każdej chwili przenieść niezbędne obciążenia. Związane

jest to bezpośrednio ze stopniem odkształcenia, który wyraża się umownie za pomocą

tzw. współczynnika wytłaczania m1. który jest stosunkiem średniej średnicy wytłoczki d 1 do średnicy krążka wyjściowegoD0. m1=d1/D0(1).

Jeżeli współczynnik m 1 obliczony ze wzoru (1) jest większy od pewnej wartości

granicznej m gr to proces przebiega prawidłowo bez powstawania wady wytłoczki. W przeciwnym razie zachodzi silne pocienienie ścianki i pęknięcie materiału w przekroju niebez-

piecznym (w pobliżu miejsca przejścia części walcowej stempla w promień). Położe-

nie tego miejsca zależy głównie od warunków tarcia panujących pomiędzy stemplem

a blachą. Wartość granicznego współczynnika wytłaczania (m gr ) zależy od rodzaju

materiału, względnej grubości blachy g 0 /D 0 , względnych promieni zaokrągleń r s /g 0 i

r m /g 0 oraz tarcia na stemplu, dociskaczu i matrycy.

5. Jeżeli dane są wymiary wytłoczki (rys. VII/4), to można sprawdzić, czy możliwe jest jej wykonanie w operacji wytłaczania. Aby określić konkretną wartość m_{1 obl} wg (VII.3) należy najpierw obliczyć średnicę krążka D₀ z warunku stałej objętości:

gdzie: F_w - powierzchnia wytłoczki, g_śr - grubość średnia powłoki. Z analizy odkształceń wynika, że blacha ulega pogrubieniu w kołnierzu (gdzie działają ujemne naprężenia obwodowe) oraz pocienieniu w strefie swobodnej, ściankach i dnie. Wobec tego przyjmuje się w przybliżeniu, że g_śr ≈ g₀, a więc:

Powierzchnię dowolnej wytłoczki osiowo - symetrycznej można obliczyć stosując znane twierdzenia rachunku całkowego. Odpowiednie wzory dla różnych kształtów wytłoczek podają poradniki (np. [3]). Dla wytłoczki z rys. VII/4 powierzchnia F_w składa się z części walcowej (ścianka), wypukłej ćwiartki torusa (zaokrąglenie) i koła (dno), a więc:

po uwzględnieniu (VII.3) można otrzymać wysokość wytłoczki dla przyjętej wartości m₁:
6. Naprężenia obwodowe (ściskające) w kołnierzu mogą stać się przyczyną utraty stateczności blachy (pofałdowania kołnierza) Zjawisko to występuje przy małej grubości względnej blachy. W przybliżeniu można przyjąć, ze utrata stateczności wystąpi, gdy:

Powstawanie fałd rozpoczyna się na promieniu R_z, gdzie występuje jednoosiowe ściskanie w kierunku obwodowym. Utworzone fałdy przedostają się do szczeliny s pomiędzy stemplem i płytą ciągową. Może to spowodować zakleszczenie wytłoczki w szczelinie i jej zniszczenie lub pogorszenie jakości wyrobu. Przeciwdziałanie utracie stateczności polega na zastosowaniu dociskacza, wywierającego na kołnierz wytłoczki pewien średni nacisk jednostkowy q. Nacisk ten winien eliminować tworzenie fałd, a jednocześnie nie powinien wywoływać nadmiernego wzrostu naprężeń w ściance wytłoczki, aby nie doprowadzić do naruszenia spójności materiału (tarcie działające na powierzchniach kontaktu blachy z płytą ciągową i płytą dociskacza powoduje wzrost naprężeń w przekroju niebezpiecznym). Niezbędny nacisk jednostkowy dociskacza zależy od rodzaju materiału, współczynnika wytłaczania oraz względnej grubości blachy. Siłę docisku (dla wytłoczek cylindrycznych) oblicza się zewzoru:

7.Czynniki wpływające na siłę wytłaczania i jakość wytłoczek

Czynniki zależne od materiału blachy tłoczonej:

K - współczynnik krzywej umocnienia,

n - współczynnik krzywej umocnienia,

r - anizotropia normalna,

μ - współczynnik tarcia.

Czynniki zależne od rodzaju narzędzi i przyrządów:

R s - promień stempla,

R m - promień matrycy,

s - luz pomiędzy matrycą i stemplem,

v - prędkość stempla,

8. Pierwsza, nazywana anizotropią normalną, charakteryzuje się wpływem tekstury

krystalograficznej na odkształcenie w kierunku normalnym do płaszczyzny blachy i w kierunku

leżącym w płaszczyźnie blachy. Anizotropia normalna jest bardzo ważna z punktu widzenia kształtowania przez odkształcenie plastyczne na zimno (jest podstawowym parametrem blach głębokotłocznych). Druga postać, nazywana anizotropią płaską, odznacza się tym, że własności plastyczne w płaszczyźnie blachy zmieniają się z kierunkiem. Ten rodzaj anizotropii jest z punktu widzenia blach głębokotłocznych bardzo niekorzystny. W blachach wykazujących dużą anizotropię płaską podczas odkształcania występuje tendencja do okresowej zmiany wysokości wytłoczki, co zwykle uwidacznia się w postaci „uszu”

---