PRASY
•Obróbka plastyczna: obróbka blach i kształtowników, polegająca na zmianie ich kształtu, bez
odpadów w postaci wiór.
•Rodzaje obróbki plastycznej: walcowanie; kucie; tłoczenie; wykrawanie; cięcie; gięcie.
•Prasa mimośrodowa
Prasą mimośrodową nazywa się prasę mającą możliwość zmiany wielkości skoku suwaka za
pomocą mimośrodu osadzonego na korbie wału. Prasy mimośrodowe są z reguły prasami ogólnego
przeznaczenia i mogą być stosowane do różnych operacji tłoczniczych - głównie jednak do
wykrawania, gięcia i płytkiego ciągnięcia, budowanymi o bardzo różnych naciskach (1-600 ton).
Dzielimy je na wysięgowe i ramowe, stałe i przechylne, jednostronnie i dwustronnie łożyskowane
•Prasa Hydrauliczna - jest to urządzenie techniczne zwielokratniające siłę nacisku dzięki
wykorzystaniu zjawiska stałości ciśnienia w zamkniętym układzie hydraulicznym (Prawo Pascala).
•Narysować 2 sposoby montażu czopa montażowego
połączenie gwintowe i w kształcie stożka który wkładamy w połówkę płyty głównej i do dołożeniu
drugiej połówki skręcamy
•Wykres nacisków dopuszczalnych + opis dokładny
Wykres nacisków dopuszczalnych pokazuje, jakim naciskiem dysponuje prasa w zależności od
nastawionego skoku suwaka i jego odległości od stołu. Im większy skok i odległość od stołu, tym
mniejszy nacisk.
S – skok nastawny suwaka
a – położenie suwaka względem dolnego martwego punktu
•Dwa sposoby ustawienia odległości suwaka od stołu prasy hydraulicznej
Suwak jest połączony z korbowodem za pomocą gwintowanego łącznika z kulistym zakończeniem.
Regulacja odbywa się przez pokręcenie łącznika kluczem. Dla ułatwienia obsługi stosuje się także
urządzenie zapadkowe, które umożliwia obracanie łącznika w sposób ciągły bez przykładania
klucza (stosowane w prasach o dużym nacisku – od 100 ton).
•Dwa sposoby ustawiania skoku pomiędzy elementami wykrawanymi
Poprzez podajnik lub specjalny kołek w wykrojniku
•Co to znaczy, że prasa jest stała
Prasy mimośrodowe wykonywane są jako stałe i przechylne. Przechylność korpusu ułatwia
usuwanie kształtowanego przedmiotu z przestrzeni roboczej prasy.
•jak się ustawia skok suwaka w prasie mimośrodowej
Skok suwaka regulujemy poprzez odpowiednie ustawienie tulei mimośrodowej względem wału,
tzn. odpowiednie jej oddalenie od środka wału. Tuleja mimośrodowa za pomocą połączenia
kłowego związana jest z obsadą mimośrodu, a ta z korbowodem, który powoduje ruch suwaka.
Pokręcając nakrętką dociskową wyzębia się obsadę mimośrodu, następnie przekręcając za pomocą
drążka tuleję mimośrodową względem wału nastawia się żądaną wielkość skoku.
•Sposoby zapobiegania przeciążeniom na prasach (podać dwa).
•Bezpiecznik ścinowy (mechaniczna)
W celu zabezpieczenia prasy przed przeciążeniem, w suwaku pod poduszką korbowodu
umieszczony jest bezpiecznik ścinowy połączony z wyłącznikiem. Wyłącznik ten w przypadku
ścięcia bezpiecznika powoduje wyłączenie obwodu sterowania, a tym samym sprzęgła i
zatrzymanie suwaka prasy.
•Zawór bezpieczeństwa, bezpiecznik ciśnieniowy (hydrauliczna)
otwiera się, gdy ciśnienie w prasie osiągnie krytyczną wartość i wyłącza prasę
• Funkcja przekładki usztywniającej oraz płyty prowadzącej
• Przekładka usztywniająca – rozkłada nacisk pod łbem stempla na większą powierzchnię, tak
aby nie wbił się on w płytę górną; pośrednia utwardzona płyta głowicy lub podstawy. Na przekładce
opierają się stemple lub matryce swą powierzchnią oporową. Przekładkę stosuje się w przypadku
dużych nacisków jednostkowych na powierzchnię oporową.
• Płyta prowadząca - płyta pośrednia miedzy płytą stemplową i płytą tnąca, związana sztywno
lub przesuwnie z płyta tnąca. Służąca do prowadzenia stempla. Płyta prowadząca może
jednocześnie wypełniać zadanie płyty spychającej.
•Budowa wykrojnika:
czop montażowy, płyta górna, przekładka usztywniająca (rozkłada naciski pod łbem stempla na
większą powierzchnię), płyta stemplowa, płyta prowadząco – zdzierająca, prowadzenie materiału,
matryca, płyta dolna
• Budowa tłocznika
Stempel, dociskacz, centrowanie krążka, matryca || czop montażowy, płyta górna, płyta stemplowa,
prowadzenie słupowe, matryca, płyta dolna,
• Prasa hydrauliczna a mechaniczna
• prasa hydrauliczna – dysponuje dużym, stałym naciskiem przez cały czas pracy, wolno
pracuje; można wytłaczać głębokie produkty.
• prasa mechaniczna – charakteryzuje się zmiennym naciskiem w czasie pracy, ale szybszą
pracą; wytłacza się płaskie produkty.
WYTŁACZANIE
• Budowa linii wytłaczarskiej z elementami
• Narysować schemat procesu wytłaczania. Co to jest współczynnik wytłaczania. Jakie mogą
być wady w wytłoczkach?
Opis procesu: Z płaskiego wykroju blachy otrzymuje się wyrób (wytłoczkę) o powierzchni
nierozwijalnej. Rozróżniamy wytłaczanie:
- sztywnymi narzędziami
- za pomocą elastycznej matrycy (np. hydromechaniczne)
- za pomocą elastycznego stempla
- wybuchowe (bardzo duże wytłoczki w produkcji jednostkowej)
- elektromagnetyczne
Współczynnik wytłaczania
Aby zmniejszyć liczbę operacji wytłaczania staramy się otrzymać miseczkę o stosunkowo dużej
wysokości i o małej średnicy denka. Operację wytłaczania miseczki określa stosunek średnicy
miseczki d do średnicy krążka D zwany współczynnikiem wytłaczania:
m1= d1/D >= mgr – jeżeli nie uda się tego spełnić to należy stosować dodatkowe operacje
przetłaczania;
Wady wytłoczek:
• fałdowanie się górnej części wytłoczki lub zerwanie się w dolnej jej części (przy dnie),
spowodowane przez: luzy w tłoczniku, zbyt intensywne tłoczenie jednorazowo, nieodpowiednie
matryce lub zbyt duża liczba przetłoczeń bez wyżarzania rekrystalizującego.
• pękanie obwodowe ścianki spowodowane zbyt dużą siłą dociskową
• wzdłużne pękanie ścianki przy obrzeżu spowodowane nadmiernym umocnieniem oraz
nadmiernymi naprężeniami własnymi
• Narysować schemat procesu przetłaczania. Co to jest współczynnik przetłaczania m? kiedy
stosuje się przetłaczanie? Jakie mogą być wady wytłoczki?
Przetłaczanie – operacja kształtowania na prasach polegająca na zwiększeniu wysokości już
ukształtowanej wytłoczki kosztem zmniejszenia wymiarów poprzecznych. Rodzaje:
• swobodne (bez użycia dociskacza)
• przewijanie – przetłaczanie, podczas którego wewnętrzna powierzchnia wytłoczki staje się
zewnętrzną
• hydrauliczne
Współczynnik przetłaczania ( wytłaczania) jest to stosunek średnicy wytłoczki do średnicy
materiału wyjściowego a powinien być mniejszy od wart. granicznej, która zależy od tzw.
względnej grubości ścianki. . Współczynnik ten zależy od względnej grubości materiału oraz
wzrasta wraz z numerem operacji przetłaczania. Można go zmniejszyć przez wykonanie możliwie
dużych promieni zaokrąglenia krawędzi stempla i krawędzi płyty tnącej, zmniejszenie oporów
tarcia między blachą a powierzchnią matrycy oraz zwiększenie tarcia między stemplem a blachą
kształtową.
Przetłaczanie (1 lub kilka operacji) stosuje się jeżeli w operacji wytłaczania ze względu na wartość
m ( wsp. wytłaczania) nie można uzyskać wytłoczki o żądanej wysokości.
Wady wytłoczki.
a) Obwodowe rozdzielenie ścianki 1
b) fałdowanie ścianki- zbyt mały docisk 2
c) wzdłużne pękanie ścianki Pmax< Pzryw – nadmierne umocnienie materiału. 3
• schemat wytłaczania z dociskaczem
• Rola dociskacza.
Powstające naprężenia obwodowe (ściskające) w kołnierzu wytłoczki mogą stać się przyczyną
utraty stateczności blachy (pofałdowania kołnierza wytłoczki). Zjawisko to występuje często przy
małej grubości względnej blachy. Aby zapobiegać fałdowaniu się płaskiego kołnierza stosuje się
docisk blachy do powierzchni matrycy za pomocą dociskacza co chroni przed trwałym
uszkodzeniem zarówno stempla jak i matrycy.
Stasowanie lub brak dociskacza zależy głównie od stosunku grubości materiału g do średnicy
wyjściowej D0. Dociskacz stosuje się gdy g/ D0·100 < 1,5 natomiast dla g/ D0·100 > 2 dociskacza
nie stosujemy. Przypadku gdy 1,5 < g/ D0·100 < 2 o decyzji stosowania dociskacza decyduje
przede wszystkim stopień odkształcenia materiału i jego rodzaj.
• Różnica między wytłaczaniem, przetłaczaniem, wyciąganiem ścianki wytłoczki
Wytłaczanie: g=const., wstępne h, d podobne do krążka,
Przetłaczanie: h-rośnie, Dz maleje, Dw maleje; gść const; gdna const
Wyciąganie: Dz maleje, Dw const, h – rośnie; gść-maleje; gdna const
CIĘCIE
• Ciecie dokładne
Stosowanie luzu ujemnego lub zwężającego się otworu w płycie tnącej (podobnie jak przy
wygładzaniu). Konieczność wywołania dostatecznie dużych naprężeń (poprzez zastosowanie
dociskacza z granią biegnącą wzdłuż linii cięcia lub poprzez stosowanie ściskania materiału przez
stosowanie dociskaczy i przeciwstempli.
• Cięcie
cięcie jest procesem kształtowania przedmiotów, polegającym na oddzieleniu jednej części
materiału od drugiej bez powstawania wiór; takiemu oddzieleniu towarzyszą znaczne odkształcenia
plastyczne, które doprowadzają do naruszenia spójności materiału
• wielkość luzu w cięciu i luz optymalny
luz optymalny 10%, luz normalny 5-25%
• cięcie- 11 rodzaje, fazy, przyrządy, wady, wzór na sile, wyroby:
Cięcie jest procesem kształtowania przedmiotów, polegającym na oddzielaniu jednej części
materiału od drugiej. Takiemu oddzielaniu towarzyszą znaczne odkształcenia plastyczne, które
doprowadzają do naruszenia spójności materiału.
Fazy cięcia:
odkształceń sprężystych,
odkształceń sprężysto – plastycznych,
plastycznego płynięcia,
pękania,
całkowitego oddzielenia wyciętego przedmiotu od blachy.
Rodzaje cięcia:
cięcie nożycami: krążkowe(o osiach równoległych, z pochylonym dolnym krążkiem, z
pochylonymi krążkami), wielokrążkowe, gilotynowe, skokowe
cięcie na prasach, czyli wykrawanie. (wycinanie, odcinanie, przycinanie, dziurkowanie, nadcinanie,
okrawanie, wygładzanie, rozcinanie)
cięcie gumą.
Cięcie nożowe
Zastosowanie: cięcie blach, okrawanie odkuwek,
Wzór na siłę cięcia
gdzie: Rt - wytrzymałość materiału na ścinanie,
L - długość linii cięcia, (d – średnica krążka, – współczynnik wypełnienia wykresu siły cięcia w
funkcji grubości ciętego materiału (stos. Pola pod krzywą w stosunku do prostokąta), )
g - grubość materiału,
K - współczynnik uwzględniający występowanie gięcia przy cięciu, stępienie noży itp. K = 1,3 - 1,7
Fazy cięcia:
1) Faza odkształceń sprężystych – siły wywierane na blachę przez krawędzie tnące stempla i płyty
tnącej powodują powstanie momentu zginającego, który powoduje wstępne wybrzuszenie blachy
2) Faza odkształceń sprężysto – plastycznych – gdy naprężenie tnące osiągną dostateczną wartość
rozpoczyna się ta faza.
3) Faza plastycznego płynięcia – charakteryzuje się płynięciem metalu w otoczeniu powierzchni
rozdzielenia.
4) Faza pękania – w miarę umacniania materiału wzrasta również naprężenie tnące. W pewnym
momencie naprężenia te osiągną wartość krytyczną, naruszona zostaje spójność – pękanie
5) Faza całkowitego oddzielenia wyciętego przedmiotu od blachy – aby osiągnąć całkowite
oddzielenie materiału – który mimo pęknięcia na skutek zazębiania się nierówności – należy
odkształcić bądź ściąć występy na powierzchni pęknięcia, co wymaga wywarcia przez stempel
pewnego nacisku.
Przykłady wyrobów ciętych: detale dekoracyjne, detale kształtowe, arkusze blachy, krążki pod
wytłaczanie, itp.
Wady cięcia: Należy tak dobrać grubość warstwy skrawanej, aby wiór był jednolity. Wiór
postrzępiony przykleja się do czoła stempla, przedostaje się pod ciętą blachę i pozostawia
wgniecenia.
By powierzchnie cięte były gładkie należy stosować dokrawanie.
• Podać wzory na siłę cięcia dla wykrojnika i gilotyny.
• narysować nacinanie i wykrawanie
KUCIE
• Narysować i opisać schemat kucia swobodnego i matrycowego.
Kucie - proces technologiczny, rodzaj obróbki plastycznej, polegający na odkształcaniu materiału
za pomocą uderzeń lub nacisku narzędzi. Narzędzia - czyli matryce lub bijaki umieszczane są na
częściach ruchomych narzędzi. Proces ten również może być realizowany w specjalnych
przyrządach kuźniczych. W procesie tym nadaje się kutemu materiałowi odpowiedni kształt,
strukturę i własności mechaniczne. Materiałem wsadowym jest przedkuwka, natomiast produktem
jest odkuwka
Kucie swobodne polega na kształtowaniu metalu poprzez wywieranie nacisku narzędziami
powodującymi jego płynięcie w kilku dowolnych kierunkach. Kucie swobodne stosuje się przy
niedużych seriach lub przy wykonywaniu odkuwek ciężkich. Metodą tą można wykonywać
odkuwki o dowolnej masie. Maksymalna masa surowca w postaci wlewków na odkuwki kute
swobodnie wynosi 500 Mg. Małe odkuwki wykonuje się z wsadu uprzednio walcowanego, duże z
wlewków.
Kucie swobodne stosuje się w szczególności dla następujących przypadków:
• przy produkcji jednostkowej, gdzie wykonywanie matryc jest nieopłacalne;
• przy wykonywaniu odkuwek, których masa i wymiary przekraczają możliwości produkcyjne
najcięższych dysponowanych zespołów matrycowych;
• przy wstępnej obróbce plastycznej wlewków ze stali stopowych lub stopów o specjalnych
własnościach na kęsiska i kęsy kute;
• przy wykonywaniu części zamiennych i do celów remontowych;
• przy szeroko pojętej regeneracji narzędzi i sprzętu warsztatowego wyróżniamy jeszcze kucie
Kucie na gorąco - najczęściej spotykana technologia
• kucie na zimno - tylko te metale, dla których granica plastyczności jest mała (np. aluminium)
• kucie na ciepło
Kucie matrycowe - polega na kształtowaniu wyrobu w matrycy. Dolna część matrycy spoczywa na
nieruchomej części młota mechanicznego, zwanej szabotą. Górna część matrycy, umocowana w
ruchomej części młota, zwanej bijakiem może podnosić się ku górze. Jeżeli w czasie pracy młota
zostanie w obszarze wykroju dolnej części matrycy umieszczony nagrzany materiał, to uderzenie
górnej części matrycy spowoduje wypełnienie wykroju matrycy materiałem. Powstaje wówczas
produkt zwany odkuwka. Kucie matrycowe ma zastosowanie do wyrobu odkuwek o ciężarze
nieprzekraczającym kilkuset kilogramów. Zaletami procesu kucia matrycowego są: niewielki czas
wykonania wyrobu, możliwość produkowania odkuwek o skomplikowanych kształtach, możliwość
zatrudnienia w produkcji pracowników przyuczonych oraz małe straty materiału wskutek
stosowania małych naddatków na obróbkę.
• rodzaje kucia i 10 przykładów wyrobów kutych
Na zimno, ciepło, gorąco, swobodne, półswobodne, matrycowe.
Odkuwka jest produktem końcowym uzyskanym procesie plastycznego kształtowania metali. W
zależności od rodzaju technologii obróbki plastycznej, odkuwka może być: matrycowa lub
swobodna.
Wyroby: wały korbowe, dźwignie, haki, korbowody, elementy zawieszenia, piasty, klucze do
odkręcania
Wyroby: bramy, barierki, furtki, balustrady, poręcze, ogrodzenia, klamki, wieszaki na kwiaty,
świeczniki, meble ogrodowe
• funkcje wypływki i definicja
Wypływka tworzy się dookoła odkuwki – jest to zamknięty pierścień, który przeciwstawia się
wypływaniu metalu z wykroju na zewnątrz. Wypływka wciskając się pomiędzy górną a dolną
matryce stanowi zabezpieczenie przed uderzaniem jednej matrycy w drugą. Nieuniknione wahania
objętości wsadu oddziałują tylko na objętość wypływki a nie tworzą braków czy przeciążenia
młota. Chroni przed niedokuciem i zwiększa prędkość oddawania ciepła (przy kuciu na gorąco).
• Matryce nie uderzają w siebie – wypływka pełni funkcję amortyzatora
• Zabezpiecza przed niedokuciem
• Podczas kucia na gorąco – odprowadzenie ciepła
• 5 Rodzajów młotów
Spadowe, parowe, parowo—powietrzne, sprężynowe, deskowe(?)
• Rodzaje wyciskania (+rysunki)
• współbieżne
• przeciwbieżne
• dwukierunkowe (materiał płynie w kilku kierunkach, niekoniecznie w górę i w dół, może być
także w dół i w bok, czyli takie złożenie współbieżnego z poprzecznym, na zajęciach właśnie o
takim mówił, nazywał to współbieżno-promieniowym; na rysunku jest współbieżno-przeciwbieżne)
• poprzeczne, z wyciskiem bocznym, promieniowe – równoważne nazwy
• hydrostatyczne (stempel działa na jakąś ciecz, a dopiero potem ta ciecz działa na materiał
wyciskany; erbel str. 255)
• na ciepło
• na zimno
• Przedkuwka
materiał wyjściowy do procesu kucia, może być wstępnie uformowany dla poprawnego wykonania
procesu i zmniejszenia ilości strat na wypływkę
• Odkuwka
wyrób powstały w procesie kucia
• Strefy w spęczaniu (Erbel)
A – dwa stożki przylegające podstawami do obu powierzchni narzędzia. W obszarze tym materiał
przemieszcza się razem z narządziem, nie doznając odkształceń plastycznych
B – obszar intensywnego plastycznego płynięcia, znajdujący się pomiędzy obu wymienionymi
stożkami. W obszarze tym następuje przemieszczanie się cząstek materiału na zewnątrz zgodnie ze
strzłkami pokazanymi na rysunku.
C – zewnętrzny pierścień, któ®y opasuje obszar B. Pod wpływem rozcierającego działania stożków
A występują w nim znaczne obwodowe naprężenia rozciągające.
WYCISKANIE
• wyciskanie + wyroby, schemat z opisem, rodzaje 8, metody, właściwości odkuwki po
wyciskaniu
Wyróżniamy wyciskanie:
- przeciwbieżne
- współbieżne
- złożone
- promieniowe
Wyciskanie jest procesem tech. Podczas którego metal pod naciskiem stempla związanego z
suwakiem prasy, wypływa przez otwór lub otwory w matrycy albo przez szczelinę pomiędzy
narzędziami. Cechą charakterystyczną jest to że pole przekroju materiału wyjściowego jest większe
od pola przekroju materiału wypływającego. Proces wyciskania w którym stempel wywiera naciska
na materiał za pośrednictwem cieczy nazywa się wyciskaniem hydrostatycznym.
Niezależnie od sposobu wyciskania kształtowany materiał zamknięty jest w matrycy i poddany jest
trójosiowemu nierównomiernemu ściskaniu o dużej ujemnej wartości naprężenia średniego pod
wpływem którego ulega on wydłużeniu w jednym kierunku. Taki sposób odkształcenia sprawia że
metale w procesie wyciskania osiągają dużą plastyczność dlatego z nielicznymi wyjątkami można
je kształtować bez naruszania ich spójności. Jest to jedna z istotnych zalet wyciskania dzięki której
z dużym powodzeniem się go stosuje.
Wyroby: puszki, koszyczek do łożyska, puszka do dezodorantu, opakowania do maści, pasty do
zębów, koła zębate, elementy rozruszników
Rodzaje: na zimno, na ciepło, na gorąco, współbieżne, przeciwbieżne, boczne, promieniowe,
poprzeczne
• co to jest recypient
Pojemnik w którym umieszczamy materiał podczas wyciskania, jest tam materiał przeznaczony do
wyciskania.
TŁOCZENIE
• Tłoczenie
proces kształtowania elementów o powierzchni nierozwijalnej za pomocą tłocznika
• Kiedy i w jakim celu stosujemy dociskacz
Dociskacz stosujemy, aby uniknąć fałdowania się płaskiego kołnierza podczas tłoczenia.
Stosujemy go tylko wtedy, gdy zachodzi taka potrzeba. Przyjęto, że dociskacz należy zastosować,
gdy zachodzi następująca zależność empiryczna:
gdzie: m1 – współczynnik wytłaczania
g – grubość blachy
D – średnica krążka, z którego wykonujemy wytłoczkę
• Przetłaczanie
Przetłaczanie stosujemy, gdy nie jest możliwe wykonanie żądanej wytłoczki w jednej operacji
wytłaczania. Każde kolejna po wytłaczaniu operacja jest wtedy nazywana przetłaczaniem.
Wyróżniamy przetłaczanie: swobodne, przewijanie, przetłaczanie hydrauliczne.
• Wady wyrobów:
• po wytłaczaniu
• pękanie obwodowe ścianki
• fałdowanie kołnierza
• zjawiska ograniczające przy przetłaczaniu
• obwodowe rozdzielenie wytłoczki w pobliżu dna, spowodowane przekroczeniem
wytrzymałości bocznej ścianki
• fałdowanie ścianki wytłoczki – wywołane obwodowymi naprężeniami ściskającymi
• wzdłużne pęknięcie ścianki przy obrzeżu wytłoczki, będące wynikiem nadmiernego
umocnienia materiału i niekorzystnego działania naprężeń własnych
• Ucha technologiczne
Wszelkie blachy walcowane wykazują właściwości anizotropowe (tzn. ich właściwości, struktura
zmieniają się w zależności od założonego kierunku rozpatrywania), dlatego podczas wytłaczania
elementów z blach, w wyniku pocienienia ścianki i tym samym jej wydłużenia, powstają ucha
technologiczne. Są one normalnym zjawiskiem towarzyszącym wytłaczaniu. Ucha technologiczne
są zawsze cztery, rozłożone są równomiernie (gdy tłoczymy wytłoczkę cylindryczną). Dlatego
wysokość wytłoczki jest różna w różnych miejscach.
• Przykłady elementów produkowanych metodą tłoczenia
Karoseria, elementy silnika
• Różnica między tłoczeniem miseczki cylindrycznej a prostokątnej
Tłoczenie miseczki prostokątnej jest procesem podobnym do tłoczenia miseczki cylindrycznej, ale
przebiega nieco inaczej. Naroża miseczki prostokątnej po złożeniu tworzą miseczkę cylindryczną i
podczas projektowania naroży należy przyjąć takie założenie. Naroża projektujemy tak, jak byśmy
projektowali wytłoczkę cylindryczną. Ścianki boczne miseczki prostokątnej są jedynie zaginane,
więc nie uwzględniamy tu żadnych odkształceń (np. pocienienia, wydłużenia). Jednak część
materiału z naroży płynie w kierunku ścianek bocznych, co ułatwia kształtowanie miseczki i
zmniejsza naprężenia w niej występujące
• Operacje tłoczenia + rysunki wyrobów (tłoczenie to cięcie, kształtowanie i łączenie)
• Sposoby korekcji kształtu wykrojki
• Wymiary wykrojki
Wykrojkę projektujemy w oparciu o dane wyjściowe, czyli długość miseczki, szerokość, promień
zaokrąglenia naroży oraz dna, wysokość oraz grubość ścianki. Wykrojka powstała przez
zastosowanie odpowiednich wzorów wygląda następująco:
WALCOWANIE
• Narysować i opisać schemat walcowania wzdłużnego. Przykłady wyrobów.
Walcowanie wzdłużne polega na odkształcaniu materiału za pomocą nacisku wywieranego
najczęściej przez dwa obracające się walce. Charakteryzuje się ono tym że osie wałów są
prostopadłe do osi przedmiotu. Oba walce są napędzane i obracają się w przeciwnych kierunkach.
Walcowanie powoduje zmiany wymiarów walcowanego materiału (powoduje głównie wydłużenie
przy jednoczesnej zmianie grubości materiału).
Zjawisko wyprzedzenia – charakteryzuje je większa prędkość wypływania materiału spod walców
niż pozioma składowa obwodowej prędkości walców. Przyczyną tego zjawiska jest zgniatanie
materiału pod walcami i jednoczesne powiększanie długości walcowanego materiału.
Zjawisko opóźnienia – ma miejsce wtedy gdy materiał „oczekujący” na przewalcowanie przesuwa
się w kierunku walcowania wolniej niż pozioma składowa obwodowej prędkości walców.
Podczas walcowania na walce działa siła nacisku; natomiast na materiał działa siła tarcia T. Aby
proces walcowania mógł zajść musi zajść warunek T*cosα>-N*sinα. Kąt α jest to kąt pomiędzy
promieniem przechodzącym przez punkt styku materiału z walcem a prostą łączącą środki obu
walców (kąt ten jest określany kątem chwytu)
Gdy kąt chwytu jest mniejszy od współczynnika tarcia f wówczas materiał zostanie chwycony
przez walce, gdy warunek f>tgα nie zostanie spełniony wówczas materiał nie będzie chwycony
przez walce.
Tarcie jest odpowiedzialne za ruch posuwisty materiału w kierunku obrotu walca.
Wady wyrobów:
- sierpowaty kształt blachy (spowodowany nierównoległością osi walców, lub nieprostokątnym
prowadzeniem materiału względem osi walców)
- anizotropia właściwości
- postrzępione krawędzie
- poszerzenie końcówek
- pofałdowanie powierzchni materiału walcowanego
Przykłady wyrobów:
-blachy
-taśmy i folie
-rury druty
-pręty i kształtowniki
-służy zawsze do produkcji półwyrobów hutniczych.
• Narysować i opisać schemat walcowania poprzecznego i przykłady wyrobów.
Walcowanie poprzeczne jest to sposób walcowania, w którym materiał wykonuje ruch obrotowy w
skutek ściskania go obracającymi się walcami albo tarczami albo obtaczającymi segmentami lub
szczękami płaskimi przemieszczającymi się w przeciwnych kierunkach. Ruch materiału jest
równoległy do osi obracających się elementów. Zastosowanie: rury, pręty, gwinty, ślimaki, kół
zębatych o zębach prostych i skośnych
Sposoby walcowania poprzecznego:
- kształtowanie za pomocą walców o osiach równoległych
- kształtowanie za pomocą walców o osiach zwichrowanych
- kształtowanie za pomocą szczęk płaskich
- walcowanie przedmiotu między obracającą się rolką, a wewnętrzną powierzchnią nieruchomej
szczęki
• narysować walcarkę trio (znalazłem tylko zdjęcie/widok)
• walcowanie wzdłużne przykłady ułożenia walców
• Wyprowadzenie kąta chwytu walcarki
f – współczynnik tarcia
ρ – kąt tarcia
α – kąt chwytu
Warunek konieczny dla walcowania – kąt tarcia musi być większy niż kąt chwytu. W przeciwnym
wypadku walcowanie nie będzie możliwe.
• Wady walcowania i Wyroby walcowane, rodzaje walcarek i walcowania
Rodzaje walcarek:
- Ze względu na zastosowanie:
Do walcowania na gorąco, na zimno, rur, profili, blach
łamacze zgorzeliny, ciągnące, wyginające prostujące i chłodzące
- Ze względu na ilość i rozmieszczenie walców - walcarki duo, trio, kwarto, 6-walcowe, 12-
walcowe, 20-walcowe, pionowe, poziome, skośne, uniwersalne itd.
- Ze względu na sposób walcowania – walcarki okresowe, ciągłe i nawrotne
Wyroby:
- pręty , ( płaskie, półokrągłe , okrągłe , kwadratowe, sześciokątne )
- blachy
- kształtowniki, ( kątowniki, ceowniki , teowniki , dwuteowniki, zetowniki , szyny)
- rury ( ze szwem , lub bez szwu)
Rodzaje walcowania:
- wzdłużne
- poprzeczne
- skośne
- okresowe
- specjalne
- kuźnicze
- pielgrzymowe
- poprzeczno-klinowe
- na zimno
- na ciepło
- na gorąco
• Procesy podczas walcowania:
- poszerzanie
- wydłużanie
- gniot (zgniatanie)
• Wyprowadź warunek na chwyt pasma walcami + wzór
f > tga
r=a
f - współczynnik tarcia, a - kąt chwytu, r - kąt tarcia. Aby nastąpił chwyt pasma, kąt tarcia
powinien być większy od kąta chwytu.
Jeżeli tangens kąta chwytu będzie większy od współczynnika tarcia występującego na powierzchni
zetknięcia walca i pasma, to proces walcowania okaże się niemożliwy. W takich przypadkach
należy zmniejszyć wartość gniotu lub zwiększyć współczynnik tarcia f.
Zwiększenie współczynnika tarcia można osiągnąć wykonując na walcach nacięcia,
radełkowania (moletowania) lub napawania. Jest to jednak dopuszczalne tylko przy walcowaniu
wlewków i kęsów, natomiast niedopuszczalne przy walcowaniu gotowych kształtowników
• Odkształcenia w procesie walcowania (wymienic, podac wzory)
• Kinematyka walcowania
OCENA WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁU
• Wymienić rodzaje tłoczności blachy literami
B – bardzo głęboko tłoczna, G – głęboko tłoczna, T – tłoczna, P – płytko tłoczna, karoseryjna
• Do czego służą warunki plastyczności (+definicja) ? Opisać warunek plastyczności wg
hipotezy Huberta i Treski.
Dają odpowiedź na pytanie, przy jakich wartościach naprężeń materiał przejdzie ze stanu
sprężystego w stan plastyczny. Jeżeli materiał jest poddany trójosiowemu równomiernemu
ściskaniu (nawet ogromnej wartości) to nie prowadzi to do odkształceń plastycznych, ale nie
prowadzi również do utraty spójności, jak to ma miejsce podczas trójosiowego równomiernego
rozciągania.
Odkształcenie plastyczne wystąpi tylko wówczas, gdy między wartościami naprężeń będą
dostatecznie duże różnice. Na płaszczyznach pochylonych pod kątem 45o[90o] pojawią się
naprężenia styczne o maksymalnych wartościach τ=± (σ1+σ2)/2. Stwierdzono doświadczalnie, że
na tych właśnie kierunkach powstają pierwsze odkształcenia plastyczne. W metalach i ich stopach o
strukturze zrekrystalizowanej na powierzchni pojawią się tzw. Pasma poślizgu [plastyczności] (linie
Liedersa-Czernowa).
Zapis matematyczny warunku plastyczności. Podczas formułowania warunku plastyczności dla
złożonych stanów naprężeń (gdy jest >1 naprężenie), zachodzi konieczność posłużenia się jedną z
hipotez.
a) Hipoteza Hubera-Misera
σzast = pierw(2)/2*pierw((σ1-σ2)2+(σ2-σ3)2+(σ3-σ1)2)= σp
Aby materiał przeszedł w stan plastyczny prawa strona musi równać się lewej. Naprężenie
uplastyczniające wyznaczane jest doświadczalnie dla danego materiału na maszynie
wytrzymałościowej.
b) hipoteza Treski
σzast=σ1-σ3=±σp
σzast=σ2-σ1=±σp
σzast=σ3-σ2=±σp
Maksymalna różnica wyników obliczonych z obu zależności wynosi nawet do 15%.
• Podstawowe parametry
(S0 – to początkowy przekrój poprzeczny próbki, F to siła w niutonach, siła z jakimikolwiek
indeksami oznacza siłę niezbędną do wykonania danego odkształcenia)
• Wytrzymałość na rozciąganie Rm jest to naprężenie odpowiadające największej sile Fm,
uzyskanej w czasie próby rozciągania, odniesionej do przekroju początkowego próbki A0. Określa
się ją wzorem:
• Wyraźna granica plastyczności Re jest to naprężenie, po osiągnięciu którego następuje wyraźny
wzrost wydłużenia rozciąganej próbki bez wzrostu lub nawet przy spadku obciążenia. Określana
jest wzorem:
gdzie: Fe - siła obciążając odpowiadająca wyraźnej granicy plastyczności.
Dzieli się ona na ReL – dolna granica plastyczności i ReH – górna granica plastyczności. Na
wykresie odkształcenia wartości te znajdują się na odcinku, w którym następuje wahanie wartości
odkształcenia, najniższy punkt w tym obszarze to dolna granica, najwyższy punkt w tym obszarze
to górna granica plastyczności.
• Umowna granica plastyczności Rp0,2 – w przypadku, kiedy z charakterystyki materiału wynika,
że materiał nie posiada wyraźnej granicy plastyczności wówczas wyznaczamy umowną granicę
plastyczności:
gdzie: Fp0,2– siła wyznaczona na krzywej rozciągania przez poprowadzenie prostej równoległej do
początkowego, prostoliniowego odcinka wykresu, przechodzący przez punkt na osi wydłużeń o
wartości ΔL = 0,2%.
• Przewężenie względne Z określane jest jako zmniejszenie pola powierzchni przekroju
poprzecznego próbki w miejscu rozerwania odniesione do pola powierzchni przekroju
początkowego:
gdzie: Au – pole najmniejszego przekroju poprzecznego próbki po rozerwaniu.
• Naprężenie
• Odkształcenie względne
• Co to jest naprężenie uplastyczniające σp i jak się je wyznacza wzory?
Naprężenie uplastyczniające – jest to naprężenie niezbędne do zapoczątkowania makroskopowego
odkształcenia plastycznego. Naprężnie uplastyczniające σ zależy od gęstości dyslokacji. W
przypadku małej gęstości, naprężenie uplastyczniające jest duże, ponieważ jest mało płaszczyzn, w
których zachodzi poślizg. Następnie naprężenie zmniejsza się wraz ze wzrostem gęstości
dyslokacji, ale tylko do pewnej granicy. Osiągnąwszy minimalną wartość przy tzw. krytycznej
gęstości dyslokacji ρkr, jaką ma wyżarzony materiał, naprężenie uplastyczniające ponownie
zaczyna wzrastać wraz ze wzrostem gęstości dyslokacji. Dążenie do uzyskanie dużej wytrzymałości
poprzez zmniejszenie gęstości dyslokacji jest technicznie bardzo trudne. Obecnie udało się
uzyskać jedynie kryształy o bardzo małej średnicy, które nie zawierają dyslokacji – wiskersy –
jednakże w momencie pojawienia się w nich dyslokacji następuje gwałtowne ich rozmnożenie i
spadek naprężenia.
Pod wpływem działania sił zewnętrznych w ciele powstają siły wewnętrzne. Iloraz siły
wewnętrznej i pola przekroju, na które ta siła działa nazywamy naprężeniem
A- pole pow. P- siła
Czyli naprężenie uplastyczniające jest minimalną siłą, która powoduje uplastycznienie materiału w
danym przekroju.
• wykres odkształcenia dla materiałów plastycznych z pełnym opisem (gdy brakowało
zaznaczenia wartości Re, Rm czy czegokolwiek to 0 pkt)
W zeszycie.
• Na jakiej zasadzie określamy temperatury obróbki na zimno, obróbki na ciepło i obróbki na
gorąco - czy jakoś tak (ja napisałem, kiedy się stosuje obróbkę na zimno i efekty i kiedy na gorąco i
efekty, a że na ciepło to coś pomiędzy)
• Różnica między A a A11,3
A – wydłużenie, różne próbki są.
W przypadku A11,3 stała k=11,3
W przypadku A stałą k=5,65
• Dla jakich grubości blach można przeprowadzać próbę Erichsena?
Od 0,1 do 2 mm (blach cienkie)
• Jakie materiały możemy badać w metodzie Erichsena?
Metale żelazne, nieżelazne i ich stopy.
• Co oprócz tłoczności możemy określić w próbie Erichsena?
Jednorodność materiału (z charakteru pęknięcia)
Ziarnistość materiału (gładka lub chropowata powierzchnia)
• Jaka jest prędkość tłoczenia?
• – 20 mm/min.
• siła docisku próbki
10kN lub jedno silne szarpnięcie, gdy nie ma siłomierza
• Co to jest i kiedy stosuję się próbę Erichsena
Metoda Erichsena jest to próba tłoczności wykonana na przyrządzie Erichsena. Ma ona na celu
określenie przydatności do tłoczenia na zimno cienkich blach i taśm metalowych o grubości nie
przekraczającej 2 milimetrów. Polega ona na powolnym wtłaczaniu kulisto zakończonego tłocznika
w próbkę blachy dosuniętą do matrycy, aż do momentu pojawienia się na wgłębieniu pierwszego
pęknięcia. Miarą próby jest głębokość wytworzonego wgłębienia mierzona w milimetrach.
• W jaki sposób możemy z wykresu rozciągania odczytać wartość naprężenia jednostkowego
SIGMA.
• Jakie parametry można odczytać z krzywej rozciągania
Dolna/górna granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, granica wytrzymałości
(zerwania), wydłużenie, przewężenie
• Wykres krzywej rozciągania z widoczną granicą i bez widocznej granicy
• Statyczna próba rozciągania
W statycznej próbie rozciągania rozciąga się odpowiednio wykonany pręt o przekroju okrągłym
wykorzystując urządzenie zwane zrywarką. W czasie próby rejestruje się zależność przyrostu
długości próbki od wielkości siły rozciągającej oraz rejestruje się granicę sprężystości, przewężenie
próbki i siłę zrywającą próbkę. Naprężenia w próbce oblicza się dzieląc siłę rozciągającą przez pole
przekroju poprzecznego próbki (uwzględniając przewężenie lub nie uwzględniając go).
Przed wykonaniem próby próbkę należy osmalić i nanieść na nią skalę przy użyciu skalarki. Nie
można nacinać skali, ponieważ spowodowałoby to powstanie karbu, więc wynik próby byłby
nieprawidłowy
Z DUPY
• Narysować i opisać - rozkład naprężeń w giętym pręcie- sposoby gięcia. Przykłady wyrobów.
Gięcie - jest to proces obróbki plastycznej polegający na kształtowaniu plastycznym z
zastosowaniem momentu zginającego. Miana krzywizny giętego materiału zachodzi w jednej
płaszczyźnie. Gięciem kształtuje się przedmioty z blachy, prętów, kształtowników oraz rur. W
zależności od rodzaju narzędzia rozróżnia się następujące metody gięcia
a) wyginanie
b) zaginanie
c) zawijanie
d) owijanie
e) owijanie rur
f) gięcie walcami
g) gięcie przez przeciąganie
h) gięcie walcami wzdłużnymi
i) prostowanie rolkami
Podczas gięcia zewnętrzne warstwy są rozciągane a wewnętrzne są ściskane. Strefy te rozdziela
tzw. warstwa obojętna (neutralne).Podczas gięcia z małym promieniem względnym Rw / g materiał
z części ściskanej przemieszcza się do strefy rozciąganej i w ten sposób zanika strefa neutralna
której odkształcenie w początkowej fazie gięcia było zerowe. Płaszczyzny o mniejszym względnym
promieniu gięcia wykazują mniejsze odsprężynowanie.
Inaczej przebiega proces gięcia gdy szerokość przekroju jest mniejsza od grubości a inaczej gdy b
jest wielokrotnie większe od g.
Minimalna wartość promienia gięcia Rw zależy od grubości giętego materiału oraz od wartości
przewężenia z wyznaczonego w próbie rozciągania
• narysować (opisać) współczynnik lambda
• Co to jest granica plastyczności (opis i obliczanie)