ĆWICZENIE NR IV

BADANIA MATERIAŁÓW DO OBRÓBKI PLASTYCZNEJ

- BADANIA WŁASNOŚCI TECHNOLOGICZNYCH -

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z metodami badań własności technologicznych materiałów do obróbki plastycznej ze szczególnym uwzględnieniem prób tłoczności blach oraz badań przydatności materiałów prętowych do kształtowania plastycznego. Zwraca się uwagę na cele, zakres stosowania oraz ograniczenia badań technologicznych.

2. Tematyka prac badawczych i technicznych

Realizacja wybranych prób tłoczności blach oraz próby spęczania odcinków prętów na kowadłach rowkowanych.

3. Schemat metody badawczej

Schematy poszczególnych metod badawczych przedstawiono w Informacji meryto-rycznej (p.6).

4. Zalecenia

4.1. Przedstawienie wyników pomiarów

Temat 1. Próba Erichsena

Tabl. IV/1. Wyniki badań tłoczności metodą Erichsena

Rodzaj urządzenia badawczego: ......................................................………… ..................................................................................................................……
Lp	Gatunek i stan materiału badanego	Wymiary próbki			Dk [mm]	Liczba Erichsena IE [mm]
				g0 [mm]			D [mm]	A [mm]
1
2
3
4
Uwagi:
Oznaczenia: g0 - grubość blachy, D - średnica próbki okrągłej, A - długość boku próbki kwadratowej, Dk = 2rk - średnica kulistego zakończenia stempla.

Temat 2. Próba Engelhardta i Grossa

Tabl. IV/2. Wyniki badań tłoczności metodą Engelhardta i Grossa

Rodzaj urządzenia badawczego: .....................................................................................…… .................................................................................................................................................

Lp

Gatunek i stan materiału badanego

Wymiary próbki

ds [mm]

dm [mm]

Pt [kN]

Pzr [kN]

Miara tłoczności

g0 [mm]

D0 [mm]

1

2

3

4

Uwagi:

Oznaczenia: g0 - grubość blachy, D0 - średnica krążka, ds - średnica stempla, dm - średnica matrycy, m1 - współczynnik wytłaczania, Pt - maksymalna siła wytłaczania, Pzr - siła zrywająca ścianki wytłoczki.

Temat 3. Próba przeginania

Tabl. IV/3. Wyniki prób przeginania paska blachy

Rodzaj urządzenia badawczego .......................................................................................... ..............................................................................................................................................
Lp	Gatunek i stan materiału badanego	Wymiary próbki			Miary tłoczności
				g0 [mm]	b [mm]	l [mm]	nz
1
2
3
4
Oznaczenia: g0 - grubość blachy, b, l - szerokość i długość próbki, nz - liczba podwójnych zgięć do momentu pęknięcia, Z - wskaźnik anizotropii, nz||, - liczby podwójnych zgięć do momentu pęknięcia przy liniach gięcia odpowiednio: równoległej i prostopadłej do kierunku walcowania.

Temat 4. Próba miseczkowania

Tabl. IV/4. Wyniki prób miseczkowania

Rodzaj urządzenia badawczego: …........................................................................................................…. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Lp			1	2	3	4
Gatunek i stan materiału badanego
Grubość blachy g0 [mm]
Średnice wytłaczanych krążków	D01 [mm]
		D02 [mm]
		D03 [mm]
Średnica stempla ds [mm]
Siły przy wytłaczaniu (F1 dla krążka o średnicy D01, F2 dla krążka o średnicy D02)		F1 [kN]
				F2 [kN]
Siła zrywająca (przy wytłaczaniu krążka o średnicy D03)		Fzr [kN]
Maksymalna średnica krążka (interpolowana) D0max [mm]
Minimalny współczynnik wytłaczania m1min
Maksymalna wysokość wytłoczki hmax [mm] ^*)
Minimalna wysokość wytłoczki hmin [mm] ^*)
Wskaźnik anizotropii płaskiej  
^*) wartości średnie z pomiaru kilku wytłoczek

Temat 5. Próba Fukui

Tabl. IV/5. Wyniki badań tłoczności metodą Fukui

Rodzaj urządzenia badawczego ....................................................……................................... .................................................................................................................................................

Lp

Gatunek i stan materiału badanego

Wymiary próbki

dst max [mm]

dst min [mm]

[mm]

Miary tłoczności

g0 [mm]

D0 [mm]

D0 max [mm]

1

2

3

4

Uwagi:

Oznaczenia: g0 - grubość blachy, D0 - średnica krążka, dst max, dst min - odpowiednio: największa i najmniejsza wartość maksymalnej średnicy stożkowej wytłoczki (w momencie pęknięcia), - średnia maksymalna średnica stożkowej wytłoczki, ηF - wskaźnik Fukui D0max - maksymalna średnica krążka, z której można otrzymać prawidłową wytłoczkę (bez pęknięcia).

Temat 6. Próba KWI

Tabl. IV/6. Wyniki badań tłoczności metodą KWI

Rodzaj urządzenia badawczego ........................................................................................ ............................................................................................................................................

Lp

Gatunek i stan materiału badanego

Wymiary próbki

ds [mm]

dmax [mm]

dmin [mm]

dśr [mm]

KWI 

g0 [mm]

A [mm]

d0 [mm]

1

2

3

4

Uwagi:

Oznaczenia: g0 - grubość blachy, A - długość boku próbki kwadratowej, d0 - średnica otworu w środku próbki, ds - średnica stempla, dmax, dmin, dśr - odpowiednio: maksymalna, minimalna i średnia średnica otworu w dnie wytłoczki w chwili pojawienia się pęknięcia na obrzeżu otworu, KWI - miara tłoczności .

Temat 7. Próba spęczania na kowadłach rowkowanych

Tabl. IV/7. Wyniki prób spęczania na kowadłach rowkowanych

Lp	Gatunek i stan materiału badanego	d0 [mm]	h0 [mm]	h1 [mm]	D1 [mm]	D2 [mm]	Dśr [mm]
1
2
3
4
Oznaczenia: d0, h0 - średnica i wysokość próbki przed spęczaniem, h1 - wysokość próbki w momencie pojawienia się pęknięcia, D1 - średnica próbki w pobliżu pęknięcia, D2 - średnica zmierzona w kierunku prostopadłym do D1 (rys. IV/11 c), , S - wskaźnik odkształcalności.

4.2. Opracowanie wyników pomiarów

Wyniki pomiarów i obliczeń oraz odpowiednie uwagi należy wpisać do tablic
(IV/1 - IV/7).

4.3. Wnioski

Wnioski winny dotyczyć oceny przydatności badanych materiałów do obróbki plastycznej na podstawie wskaźników wyznaczonych podczas przeprowadzonych prób technologicznych.

5. Zagadnienia kontrolne

• Pojęcie własności technologicznych i prób technologicznych.

• Podstawowe metody badań tłoczności blach: próbki, warunki realizacji badań, wyznaczane wskaźniki, urządzenia badawcze, dokładność i powtarzalność wyników.

• Stany naprężeń występujące podczas badań tłoczności metodami: Erichsena, Engelhardta
  i Grossa, Fukui oraz KWI.

• Wykorzystanie wyników badań tłoczności w ocenie przydatności materiałów do kształtowania plastycznego w określonych procesach tłoczenia - rola podobieństwa geometrycznego badanych próbek i rzeczywistych wytłoczek.

• Ocena plastyczności materiałów prętowych - próba spęczania za pomocą kowadeł rowkowanych.

Temat 5 może być realizowany na ćwiczeniu nr VII.

---