Jacek Kostrzewa
gr 5
Technologie stosowane w obróbce plastycznej
Pojęcia podstawowe:
Obróbka plastyczna ma na celu uzyskanie żądanego kształtu, wymiarów oraz stanu powierzchni poprzez odkształcenie plastyczne materiału dokonywane w warunkach na zimno lub na gorąco. Materiałami poddawanymi tym procesom są metale i tworzywa sztuczne. Dominuje stal. W wyniku obróbki plastycznej mogą ulec zmianie właściwości plastyczne i wytrzymałościowe materiału obrabianego. W obróbce plastycznej nie ma odpadu. Głównymi sposobami obróbki plastycznej są: kucie, walcowanie, tłoczenie oraz przeciąganie.
Tłoczenie jest to proces technologiczny obróbki plastycznej na zimno lub gorąco, obejmujący wykrawanie i kształtowanie przedmiotów z materiału wyjściowego mającego niewielką grubość w stosunku do innych wymiarów (np. z blachy, taśmy, drutu), za pomocą nacisku narzędzi, zamocowanych zwykle na prasie.
Procesy tłoczenia można podzielić na dwie zasadnicze grupy:
- procesy tłoczenia, w których następuje oddzielenie jednej części materiału od drugiej ( wykrawanie);
- procesy kształtowania bez dzielenia materiału.
Określenia dotyczące poszczególnych procesów tłoczenia:
Wykrawanie składa się z:
- odcinania( całkowitego oddzielania materiału wzdłuż linii nie zamkniętej);
- wycinania( całkowitego oddzielania materiału wzdłuż linii zamkniętej okalającej wycinany przedmiot);
- dziurkowania ( całkowitego oddzielania materiału wzdłuż linii zamkniętej okalającej odpad);
- przycinania ( całkowitego oddzielania materiału wzdłuż linii nie zamkniętej; oddzielona część materiału jest odpadem);
- nacinania ( częściowego oddzielania materiału wzdłuż linii nie zamkniętej);
- rozcinania( rozdzielania przedmiotu na dwie lub więcej części);
- okrawania ( całkowitego oddzielenia nadmiaru materiału na obrzeżu przedmiotu);
- wygładzania ( oddzielania małego naddatku materiału przedmiotu w celu otrzymania gładkich powierzchni i dokładnych wymiarów).
Gięcie składa się z:
- wyginania ( gięcie materiału podpartego na dwóch krawędziach równoległych lub zaciśniętego w szczękach);
- zwijania ( gięcie walcowe materiału na części jego długości lub na całej długości);
Ciągnienie składa się z:
- wytłaczania ( ciągnienie z materiału w postaci płytek przedmiotów w kształcie naczyń);
- przetłaczania lub przetłaczania z wyciąganiem ( ciągnienie naczynia ze zmniejszeniem średnicy zewnętrznej i wewnętrznej lub ze zmniejszeniem grubości ścianki ( czyli z wyciąganiem));
- przewijania ( przetłaczanie naczynia w taki sposób, ze jego powierzchnia zewnętrzna staje się powierzchnią wewnętrzną);
- tłoczenia na młotkach spadowych ( ciągnienie wykonywane za pomocą uderzeń stempla zamocowanego w bijaku młota);
Różne procesy kształtowania bez dzielenia materiału:
- skręcanie ( przekształcanie prostoliniowego plaskiego w przedmiot o powierzchni śrubowej);
- dotłaczanie ( kształtowanie przedmiotu uprzednio giętego lub ciągnionego nadające przedmiotowi ostateczny kształt);
- obciskanie ( miejscowe przewężanie rurowego przedmiotu przez jednoczesne ściśnięcie go w kierunku promieniowym na całym obwodzie);
- obciąganie ( kształtowanie na wzorniku przez rozciąganie materiału powyżej granicy plastyczności);
- rozpęczanie ( miejscowe rozszerzanie rurowego przedmiotu przez roztłoczenie w kierunku promieniowym);
- wywijanie ( kształtowanie kołnierza wokół uprzednio wyciętego otworu lub na obrzeżach przedmiotów w kształcie naczyń lub rur);
- zawijanie obwodowe ( kształtowanie pierścieniowego zaokrąglenia na obrzeżu przedmiotu w kształcie naczynia);
- wygniatanie( kształtowanie miejscowych wypukłości i wgłębień w materiale przez miejscowe rozciąganie materiału narzędziami, w których wypukłości i wgłębienia powierzchni jednego narzędzia odpowiadają wgłębienio i wypukłościom drugiego narzędzia);
- prostowanie płytowe ( usuwanie zniekształceń przedmiotów płaskich);
Poza procesami wymienionymi, jak wyżej, do tłoczenia zalicza się łączenie części pod prasą za pomocą odkształcenia plastycznego.
Wszystkie podane procesy mogą być wykonywane jako oddzielne operacje w złożonych operacjach tłoczenia wielozabiegowego. Rozróżnia się tłoczenie wielozabiegowe jednoczesne, wielotaktowe i jednoczesne wielotaktowe.
Tłoczeniem wielozabiegowym jednoczesnym nazywa się takie tłoczenie, w którym podczas jednego skoku suwaka prasy wykonuje się kilka zabiegów na jednym przedmiocie.
Tłoczeniem wielozabiegowym wielotaktowym nazywa się takie tłoczenie, w którym każdy przedmiot wykonywany jest w kilku skokach suwaka prasy, koniecznych do wykonania kolejnych zabiegów, przy czym po każdym skoku suwaka prasy następuje przesunięcie materiału.
Prasy do tłoczenia: prasy mechaniczne i prasy hydrauliczne.
Najczęściej spotykane prasy mechaniczne to: mimośrodowe, korbowe, kolanowe, śrubowe. Prasy korbowe i mimośrodowe są najbardziej rozpowszechnionymi w tłocznictwie. Prasy korbowe mają stały skok suwaka, natomiast prasy mimośrodowe mają urządzenie umożliwiające regulację skoku suwaka prasy. Prasy mimośrodowe przeznaczone są głównie do wykrawania, gięcia i płytkiego ciągnienia, prasy karbowe- do wykrawania, gięcia, ciągnienia, wybijania, wyciskania, prasowania. Prasy kolanowe przeznaczone są głównie do wybijania,, wyciskania, dogniatania, dotłaczania. Prasy śrubowe są prasami ogólnego przeznaczenia, mogą być stosowane do różnego rodzaju operacji tłoczenia, np. wykrawania, gięcia, prostowania, wykonywanie odkuwek matrycowych, spęczania łbów śrub i nitów.
Ze względu na sposób działania rozróżnia się prasy hydrauliczne do tłoczenia blach:
pojedynczego działania, podwójnego działania i potrójnego działania. Ze względu na przeznaczenie rozróżnia się prasy hydrauliczne ogólnego przeznaczenia oraz prasy specjalnego przeznaczenia, jak np. do tłoczenia gumą, do przeciągania, do wyciskania.
Do tłoczenia stosuje się materiały w postaci arkuszy, pasów i taśm. Do najczęściej stosowanych materiałów metalowych należą blachy i taśmy z miękkiej stali węglowej, miedzi, stopów aluminium i cynku.
2. Wykonanie ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było wykonanie otwartego od góry pudełka z blachy stalowej o grubości 0,5 mm:
W pierwszej kolejności prowadzący ćwiczenie narysował na płytce za pomocą rysika linie poszczególnych cięć i gięć. Następnie za pomocą nożyc ręcznych wyciął pożądany kształt. Kolejną czynnością było gięcie materiału za pomocą giętarki ( prowadzący włożył płytkę do giętarki w taki sposób, aby gięcie idealnie pokryło się z linią, docisnął i wygiął).Po wygięciu każdej krawędzi nastąpiło za pomocą zgrzewarki punktowej zgrzewanie dwóch krawędzi. Kolejnym etapem było lutowanie dwóch krawędzi lutownicą elektryczną- oczyszczaliśmy krawędzie kwasem solnym HCl, nanieśliśmy odrobinę lutu cynowo- ołowiowego i lutowaliśmy w temperaturze 180-300°C. Etapem końcowym było wyrównanie młotkiem na kowadle prawie gotowego pudełka.