„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Tadeusz Kochanowski
Kucie i tłoczenie blachy
731[06].Z2.05
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
Mirosław Muraszkowski
Jerzy Laskowski
Opracowanie redakcyjne:
Antoni Korsak
Konsultacja:
Zenon W. Pietkiewicz
Korekta:
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej „Kucie
i tłoczenie blachy” 731[06].Z2.05 zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu
złotnik-jubiler.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
3
2. Wymagania wstępne
5
3. Cele kształcenia
6
4. Materiał nauczania
7
4.1. Materiały wsadowe do kucia. Narzędzia i urządzenia do kucia ręcznego
7
4.1.1. Materiał nauczania
7
4.1.2. Pytania sprawdzające
10
4.1.3. Ćwiczenia
11
4.1.4.Sprawdzian postępów
11
4.2. Materiały i prasy do tłoczenia blach
12
4.2.1. Materiał nauczania
12
4.2.2. Pytania sprawdzające
15
4.2.3. Ćwiczenia
15
4.2.4. Sprawdzian postępów
16
4.3. Procesy technologiczne
17
4.3.1. Materiał nauczania
17
4.3.2. Pytania sprawdzające
25
4.3.3. Ćwiczenia
25
4.3.4. Sprawdzian postępów
27
5. Sprawdzian osiągnięć
29
6. Literatura
34
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy niezbędnej do kucia i tłoczenia
blachy.
Poradnik ten zawiera:
−
wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
−
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
– materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia założonych celów
kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej,
– zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,
– ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
– sprawdzian postępów,
– sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi opanowanie
materiału całej jednostki modułowej,
– literaturę uzupełniającą.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
Podczas wykonywania czynności w pracowni należy stosować się do regulaminu,
przepisów bhp oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych
prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych w module 731[06].Z2
„Technologia obróbki plastycznej stosowana
w procesach złotniczo-jubilerskich”.
Moduł 731[06].Z2
Technologia obróbki plastycznej stosowana
w procesach złotniczo-jubilerskich
731[06].Z2.01
Stosowanie przepisów bhp przy sporządzaniu
stopów, wykonywaniu wyrobów walcowanych,
ciągnionych, kutych i tłoczonych
731[06].Z2.02
Sporządzanie stopów do obróbki plastycznej
731[06].Z2.03
Walcowanie blach i profili.
731[06].Z2.04
Ciągnienie drutu i profili.
731[06].Z2.05
Kucie i tłoczenie blachy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:
−
rozpoznawać wyroby złotnicze pochodzące z różnych okresów historycznych,
−
przestrzegać przepisów bhp, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska,
−
rozpoznawać podstawowe materiały stosowane w złotnictwie i jubilerstwie,
−
posługiwać się dokumentacją techniczną,
−
projektować wyroby złotniczo-jubilerskie,
−
rozróżniać maszyny i urządzenia stosowane w złotnictwie i jubilerstwie,
−
wykonywać prace z zakresu obróbki ręcznej,
−
stosować
przepisy
bhp
przy
montażu
i
obróbce
wykańczającej
wyroby
złotniczo-jubilerskie,
−
montować wyroby złotnicze,
−
oprawiać kamienie jubilerskie,
−
stosować mechaniczne metody obróbki wykańczającej ,
−
stosować chemiczne i elektrochemiczne metody obróbki wykańczającej,
−
naprawiać wyroby złotniczo-jubilerskie,
−
stosować przepisy bhp przy sporządzaniu stopów, wykonywaniu wyrobów walcowanych,
ciągnionych, kutych i tłoczonych,
−
sporządzać stopy do obróbki plastycznej,
−
walcować blachy i profile,
−
ciągnąć drut i profile.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:
−
zastosować zasady bhp i ochrony przeciwpożarowej w procesach kucia i tłoczenia,
−
zorganizować stanowisko zgodne z wymaganiami technologicznymi, zasadami
ergonomii, przepisami bhp i ochrony przeciwpożarowej,
−
wykonać zmianę przekroju półwyrobu, stosując technikę kucia przy użyciu kowadła
i młotka,
−
dobrać narzędzia do tłoczenia ręcznego wykrojów z blachy,
−
przeprowadzić proces tłoczenia blach na prasach.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Materiały wsadowe do kucia. Narzędzia i urządzenia do
kucia ręcznego
4.1.1. Materiał nauczania
Kucie ręczne
Kucie dzielimy na kucie swobodne i kucie w matrycach. Procesy te pozwalają
otrzymywać wyroby o wymaganym kształcie oraz poprawiać mechaniczne właściwości
materiału i jego strukturę; należą do bardzo wydajnych metod produkcyjnych. Przed
przystąpieniem do kucia i tłoczenia blachy należy materiał oczyścić z tlenków i tłuszczów,
które utrudniają pracę. Zanieczyszczają one przyrządy i urządzenia pomocnicze, a także
uniemożliwiają trasowanie i lutowanie. Oczyszczania dokonujemy, trawiąc materiał
wyjściowy w roztworach kwasu siarkowego lub solnego oraz przeprowadzając neutralizację
w wodzie wapiennej. Po tych czynnościach należy materiał wypłukać w bieżącej wodzie
i dokładnie wysuszyć.
Materiały wsadowe do kucia
Podstawowe materiały wsadowe do kucia to:
−
blachy,
−
pręty o różnym przekroju.
W złotnictwie-jubilerstwie podstawowym materiałem wsadowym jest blacha.
Obróbkę plastyczną blachy poprzez kucie i tłoczenie wykonujemy ręcznie bądź
mechanicznie. Do tych procesów używamy blachy o grubości od 0,6 mm. do 1 mm.
Obróbka ręczna blachy obejmuje operacje plastyczne:
−
formowania płaskiego – cięcie,
−
formowania wgłębnego – wyklepywanie,
−
modelowania.
Narzędzia i urządzenia stosowane w procesie przygotowania materiałów do kucia
ręcznego
−
przymiar kreskowy,
−
cyrkiel,
−
krzywiki kreślarskie,
−
rysik,
−
nożyce ręczne proste i zakrzywione o różnych wielkościach i kształtach – w zależności od
przeznaczenia.
Nożyce do stosowania przy cięciu ręcznym:
−
proste normalne,
−
specjalne do rozcinania arkuszy,
−
specjalne do wycinania otworów,
−
uniwersalne do wycinania krzywizn,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
−
specjalne, tak zwane „zwijki” o bardzo wąskich, stożkowych szczękach, stosowane do
wycinania drobnych krzywizn w trudno dostępnych miejscach,
−
specjalne, odgięte łukowo – do wycinania otworów i krzywizn.
Rys. 1. Sposoby cięcia blach [3, s. 222]
Narzędzia i urządzenia do kucia ręcznego
1. Klepadła i zaginadła.
Rys. 2. Klepadła [4, s. 112]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Klepadło stosowane jest do wyklepywania naczyń wgłębnych oraz do wykonywania
obrzeży. Zaginadła bywają proste i mają zastosowanie przy formowaniu linii krzywej.
Rys. 3. Zaginadła [4, s. 113]
Do zawijania oraz zagniatania blach za pomocą ręcznego oklepywania młotkiem służą
dwurogi blacharskie.
2. Kształtownica „anka” i komplet punc – służą do nadawania kształtu półkolistego krążkom.
3. Modelatory – punce.
Rys. 4. Modelatory [4, s. 114]
Modelatory (stemple i punce) są to narzędzia do operacji związanych z ręcznym
wyciskaniem, obrysowywaniem i modelowaniem w blasze. Najczęściej używanym
modelatorem jest wodnik, który służy do konturowania rysunku. Do cienkich blach
używane są wyciskacz, wyprostowywacz, rylec i wypychacz gałkowy.
4. Szczypce lutownicze.
5. Młotki:
−
Drewniane – do wyrównywania blachy po cięciu, zginania, zawijania, fałdowania
i zaginania brzegu, obciągania i wyklepywania,
−
stalowe profilowe – do przeprowadzania wielu operacji związanych z wyklepywaniem
materiału, wciąganiem, wydłużaniem, wgniataniem wewnętrznym i zewnętrznym
gładzeniem naczyń wklęsłych i wypukłych w celu trwałego odkształcenia materiału,
−
stalowe, mające zakończenia o różnych kształtach – używane w zależności od
wykonywanej operacji,
−
skórzane, gumowe, ołowiane i filcowe – używane do prac specjalnych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Rys. 5. Młotki: z tworzywa, gumowy i nylonowy [internet]
6. Płytki drewniane.
7. Płytki ołowiane.
8. Kształtowniki drewniane do formowania wewnętrznego i zewnętrznego.
Rys. 6. Podkłady drewniane do wciągania[7, s. 67]
9. Filc.
10. Płytki stalowe.
Przy modelowaniu dodatkowo używamy:
−
stempli,
−
modelatorów,
−
masy asfaltowej do wypełniania naczyń głębnych przy kształtowaniu powierzchni
zewnętrznych wyrobów korpusowych.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie wyroby otrzymujemy przy użyciu technologii kucia i tłoczenia?
2. W jaki sposób przygotowujemy materiał do kucia i tłoczenia?
3. Jaką grubości blachy stosujemy do operacji kucia i tłoczenia?
4. Jakie procesy technologiczne mają zastosowanie przy plastycznej obróbce blachy przez
kucie ręczne?
5. Jakich narzędzi używamy przy cięciu ręcznym?
6. Jakie narzędzia są stosowane przy formowaniu głębnym i wyklepywaniu?
7. Jakich narzędzi używamy w procesie modelowania?
8. Jaki znasz rodzaje młotków stosowanych przy ręcznym kuciu blachy?
9. Co to jest formowanie głębne?
10. Jakie znasz operacje technologiczne przy procesie formowania głębnego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przygotuj stanowisko pracy do formowania płaskiego z blachy srebrnej o określonej
średnicy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przygotować płytę stalową,
2) przygotować blachę o odpowiednich parametrach w kształcie prostokąta,
3) przygotować odpowiednie nożyce,
4) dobrać narzędzia traserskie (cyrkiel i przymiar kreskowy),
5) przygotować młotki o płaskiej części roboczej,
6) wyprostować blachę po procesie cięcia,
7) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
8) dokonać oceny poprawności i estetyki wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
narzędzia do trasowania,
−
narzędzia do kucia,
−
narzędzia do tłoczenia.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) zdefiniować pojęcie kucia blachy?
2) podać, jakie przedmioty wykonujemy, stosując technologię kucia ręcznego?
3) opisać w jaki sposób przygotowujemy blachę do kucia głębnego?
4) wymienić procesy technologiczne mające zastosowanie przy kuciu i
tłoczeniu blachy?
5) wyszczególnić narzędzia stosowane przy procesie cięcia ręcznego blachy?
6) określić, jakie są narzędzia przy procesach cięcia?
7) określić, jakie są narzędzia przy procesach wyklepywania blachy?
8) określić, jakie są narzędzia przy procesach modelowania blachy?
9) wymienić
narzędzia stosowane w procesie formowania głębnego
i wyklepywania?
10) wymienić narzędzia, których używamy podczas procesu modelowania?
11) określić kształty części roboczej młotków w procesach technologicznych
ręcznego kucia blachy?
12) zdefiniować proces formowania wgłębnego?
13) wymienić operacje technologiczne procesu formowania wgłębnego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
4.2. Materiały do tłoczenia blach. Prasy do tłoczenia
4.2.1. Materiał nauczania
Tłoczenie
Tłoczenie jest to proces technologiczny obróbki plastycznej blachy na zimno lub gorąco,
obejmujący operacje cięcia i kształtowania blachy za pomocą urządzeń mechanicznych.
Procesem tłoczenia nazywamy zespół wszystkich podstawowych czynności wykonywanych
na jednym przedmiocie.
Podstawową czynnością w procesie tłoczenia, wykonywaną przy użyciu jednego
przyrządu, bez zmiany narzędzia, w której zachodzi tylko jedna zmiana kształtu tłoczonego
przedmiotu, nazywamy zabiegiem. Podczas procesu tłoczenia w każdym zabiegu występuje
ruch prostoliniowy narzędzia względem nieruchomego materiału lub ruch materiału
względem nieruchomego narzędzia.
Materiały stosowane do kucia i tłoczenia obok właściwości, z których wynika ich
przeznaczenie i warunków eksploatacji wyrobów, takich jak: gęstość, przewodnictwo cieplne
i elektryczne, odporność na korozje, powinny posiadać cechy technologiczne określające ich
przydatność do tłoczenia zwaną tłocznością.
Na kujność i tłoczność blachy wpływają następujące czynniki:
−
właściwości mechaniczne,
−
skład chemiczny,
−
struktura wewnętrzna (wielkość ziaren),
−
struktura i stan powierzchni,
−
tekstura i dokładność wymiarowa (uporządkowane, włókniste ułożenie ziaren
spowodowane obróbką cieplną lub plastyczną, a przede wszystkim walcowaniem blachy).
Właściwości mechaniczne określają:
−
wytrzymałość na rozciąganie,
−
granice plastyczności,
−
wytrzymałość na ścinanie,
−
wydłużenie względne.
Na właściwości technologiczne przy procesie kucia i tłoczenia blachy wpływają:
−
niska granica plastyczności,
−
duże wydłużenie względne,
−
duża różnica pomiędzy wytrzymałością na rozciąganie i granicą plastyczności,
−
właściwa tłoczność blachy przeznaczonej do kształtowania, której miarą jest głębokość
wtłoczenia stempla w krążek lub pasek blachy, aż do chwili pęknięcia materiału,
−
wytrzymałość na zginanie i przeginanie blach, prętów, taśm, drutów przeznaczonych do
gięcia.
Materiałami stosowanymi do tłoczenia blach są:
−
blachy,
−
taśmy,
−
paski.
Prasy
W zależności od potrzeb w złotnictwie stosujemy prasy ręczne lub mechaniczne,
o nacisku od kilkuset kilogramów do kilkudziesięciu ton.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Prasy ręczne:
−
prasa balansowa (śrubowa) jest najprostszym urządzeniem do tłoczenia; ręczne
rozpędzenie koła zamachowego wprawia w ruch mechanizm śrubowy poruszający się
w korpusie i tłok uderza w matryce lub wykrojnik; w tego rodzaju prasach nacisk nie jest
stały ale uderzeniowy; siła nacisku w prasach balansowych ręcznych, zależnie od ich
budowy, wynosi od 3 do 500 ton; w złotnictwie stosuje się prasy balansowe o nacisku
kilku ton,
Rys. 7. Prasa balansowa [7, s. 78]
−
prasa zębatkowa to prasa, w której obracając dźwignię, uruchamiamy przekładnię zębatą
przesuwającą wrzeciono, ręczne prasy zębatkowe używane w jubilerstwie mają siłę
nacisku rzędu kilkuset kilogramów; służą do tłoczenia elementów z blach niewielkiej
grubości (baranków, nabijania cech).
Rys. 8. Prasa zębatkowa ręczna [6, s. 275]
Prasy mechaniczne
−
prasa cierna – działa na podobnej zasadzie co prasa zębatkowa i balansowa; w korpusie
obraca się śruba połączona z suwakiem, który naciska na wykrojnik lub kształtownik; inne
jest źródło napędu – pionowe tarcze cierne obracają się powodując ruch w górę lub w dół
tarczy zamocowanej poziomo na końcu wału pionowego,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Rys. 9. Prasa cierna 1 – korpus prasy, 2 – śruba, 3 – suwak, 4 – koło zamachowe,
5 – tarcze napędowe, 6 – wał napędowy,
7 – ramię[7, s. 78]
−
prasa mimośrodowa, w korpusie prasy porusza się wał napędzany kołem zamachowym;
po jednej stronie wału jest koło zamachowe, a po drugiej mimośród połączony
z suwakiem; obrót koła powoduje ruch suwaka w górę lub w dół,
Rys. 10. Prasa miniśrodowa [7, s. 79]
−
prasa hydrauliczna, działa poprzez nacisk cieczy umieszczonej w układzie hydraulicznym
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
na tłok, w zależności od kierunku nacisku suwak podnosi się lub opuszcza; zmiany
ciśnienia w układzie decydują o sile nacisku.
Rys. 11. Prasa hydrauliczna [internet]
Podczas wykonywania wyrobów złotniczo-jubilerskich wymagana siła nacisku prasy to
kilkadziesiąt ton.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Opowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania przebiegu
ćwiczeń i ich wykonania.
1. Jakie czynniki wpływają na kujność i tłoczność blachy?
2. Jakie czynniki określają właściwości mechaniczne blach do kucia i tłoczenia?
3. Jakie czynniki technologiczne mają wpływ na kucie i tłoczenie blach?
4. Co nazywamy tłoczeniem?
5. Co to jest proces wyoblania?
6. Na jakie podstawowe grupy dzielimy proces tłoczenia?
7. Jakie są podstawowe operacje w procesie cięcia?
8. Jakie są podstawowe operacje gięcia?
9. Jakich pras używamy w złotnictwie do procesu tłoczenia?
4. 2. 3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wytłocz elementy do pierścionka na matrycy przy zastosowaniu prasy hydraulicznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przygotować materiał do wytłoczenia elementu pierścionka,
2) przygotować stanowisko pracy,
3) dobrać ciśnienie robocze prasy,
4) ustawić matrycę pod prasą,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
5) ułożyć element na matrycy tak, aby pokrywał całą objętość wyciskanego fragmentu
pierścionka,
6) dokonać wycisku włączając prasę w kierunku tłoczenia,
7) włączyć prasę w kierunku górnym w celu podniesienia tłoka,
8) wyjąć element wytłaczany z matrycy,
9) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
10) dokonać oceny poprawności i estetyki wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
prasa hydrauliczna,
−
matryca,
−
materiał do wytłaczania.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) określić, jakie czynniki wpływają na kujność i tłoczność blachy?
2) wymienić właściwości mechaniczne blachy wpływające na kujność
i tłoczność blachy?
3) wymienić właściwości technologiczne blachy wpływające na jej kujność
i tłoczność?
4) zdefiniować i opisać proces tłoczenia?
5) określić, jakie są podstawowe grupy operacji wykonywanych podczas
procesu topienia?
6) wymienić operacje procesu cięcia?
7) wymienić operacje procesu gięcia?
8) wymienić operacje procesu ciągnienia?
9) wymienić rodzaj pras stosowanych podczas procesu tłoczenia?
10) uzasadnić potrzebę smarowania podczas procesu tłoczenia?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
4.3. Procesy technologiczne
4.3.1. Materiał nauczania
Kucie
Podstawową metodą kucia ręcznego stosowaną w jubilerstwie jest kucie swobodne.
Polega ono na odkształceniu metalu narzędziami. Głównymi narzędziami, którymi uderzamy
metal bezpośrednio, są różne rodzaje młotków bądź kształtowniki. Materiał, w który
uderzamy, oparty jest na płytach, kowadłach lub innych profilach, w zależności od tego jaki
kształt chcemy wykuć. Materiał kuty ma możliwość odkształcania się we wszystkich
kierunkach. Za pomocą kucia swobodnego w złotnictwie-jubilerstwie powstają głównie
naczynia korpusowe: misy, patery i puchary. Innym rodzajem kucia jest kucie matrycowe.
Polega na kształtowaniu wyrobu w matrycy składającej się z dwóch części-dolna
przymocowana jest na stałe do podłoża, a górna do ruchomego młota. Materiał umieszczony
w wykroju dolnej części uderzany jest przez górną część matrycy i wypełnia ją. Metal
któremu nadamy odpowiedni kształt, nazywamy odkuwką. W złotnictwie-jubilerstwie
stosujemy głównie kucie swobodne, sporadycznie matrycowe.
W formowaniu elementów kutych rozróżniamy następujące czynności:
−
rozciąganie blachy (rozklepywanie) – polega na położeniu jej na stalowym kowadełku
i uderzaniu stalowym młotkiem; równomiernie uderzając w całą powierzchnię, zwiększa
się ją kosztem zmniejszenia grubości; jeżeli uderzenia skupione są na niewielkiej
powierzchni blachy, przy nienaruszonych obrzeżach, to blacha rozciąga się – zmniejsza
grubość w miejscu uderzenia i równocześnie deformuje się, tworząc powierzchnię
wgłębioną od strony uderzenia,
−
zginanie blachy – wykonywane stalowym lub drewnianym młotkiem na krawędzi
kowadła, zaginać możemy pod kątem, po promieniu, po prostej, po łuku i po krzywej
złożonej; uzyskuje się to wykorzystując krawędzie kowadła kształtowego o odpowiedniej
krzywiźnie; w operacji tej równocześnie z procesem zaginania zachodzi proces
rozciągania blachy,
−
wciąganie metalu – następuje w wyniku uderzeń młotkiem, grubość blachy ulega
zwiększeniu; wyrób należy wstępnie sfałdować, a następnie fałdy rozprowadzić
drewnianym lub stalowym młotkiem na odpowiedniej części kowadełka; fałdy powinny
być niskie, szerokie i równomierne- wąskie i wysokie fałdy podczas wciągania łatwo
ulegają pęknięciom lub są przyczyną innych wad,
−
gładzenie – ma na celu usunięcie nierówności i fałd nietworzących zamierzonej formy, tę
operację wykonujemy zarówno od wewnątrz jak i od zewnątrz przedmiotu,
−
fakturowanie – jest czynnością wykończeniową, polegającą na równomiernym pokryciu
płaszczyzny naczynia śladami uderzeń młotka lub modelatorów zgodnie z zamierzonym
wzorem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
Rys. 12. Proces wykonywania kucia; 1 – gotowy przedmiot, 2 – rozciąganie z równoczesnym zginaniem,
3 –wciąganie materiału, 4 – efekt wciągnięcia [2, s. 153]
Proces technologiczny kucia blachy wymaga następujących czynności:
−
wycięcia kawałka blachy odpowiedniej wielkości, wyrównania płaszczyzny i opiłowania
krawędzi,
−
wyżarzenia materiału i usunięcia z jego powierzchni tlenków,
−
natrasowania zaprojektowanego wzoru lub kształtu i obrysowania konturów wodnikiem,
−
wydobycia szczegółów za pomocą modelatorów,
−
odsadzenia lub wyprowadzenia płaszczyzny od tła,
−
wymodelowania od strony negatywu i pozytywu w zależności od tego, czy się chce
uzyskać wklęsłość czy wypukłość,
−
wymodelowania na podstawie z masy smołowej na płycie ołowianej lub na kowadle,
−
w razie potrzeby odpuszczenia przez wyżarzanie,
−
usunięcia śladów masy smołowej rozpuszczalnikiem acetonowym,
−
wyżarzenia i odtłuszczenia wykonanego przedmiotu,
−
sprawdzenia jakości wykonanych operacji.
Tłoczenie
Operacje tłoczenia możemy podzielić na dwie grupy:
•
cięcie, to znaczy całkowite lub częściowe oddzielenie jednej blachy od drugiej za pomocą
ruchomych narzędzi o ruchu prostoliniowym,
Podstawowymi operacjami cięcia są:
1. Odcinanie – jest to całkowite oddzielenie wyrobu od materiału wzdłuż linii niezamkniętej.
Rys. 13. Odcinanie za pomocą nożyc bez odpadu [8, s. 10]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
2. Wycinanie (wykrawanie) – jest to całkowite oddzielenie materiału wzdłuż linii
zamkniętej, okalającej przedmiot wycinany.
Rys. 14. Wycinanie za pomocą stempla [8, s. 11]
3. Dziurkowanie lub wycinanie otworów jest to całkowite oddzielenie materiału wzdłuż linii
okalającej odpad.
4. Przycinanie jest to całkowite oddzielenie materiału wzdłuż linii niezamkniętej, przy czym
część oddzielona stanowi odpad.
Rys. 15. Przycinanie [8, s. 11]
5. Okrawanie jest to całkowite oddzielenie nadmiaru materiału na obrzeżu półfabrykatu
ciągnionego lub wyoblanego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Rys. 16. Okrawanie [8, s. 11]
6. Nacinanie lub nadcinanie jest to częściowe oddzielenie materiału wzdłuż linii
niezamkniętej.
Rys. 17. Nacinanie (nadcinanie) [8, s. 12]
7. Rozcinanie jest to rozdzielenie na części za pomocą cięcia.
Rys. 18. Rozcinanie taśmy [8, s. 12]
8. Wygładzanie jest to oddzielenie małego naddatku materiału od przedmiotu uprzednio
wyciętego w celu utrwalenia czystych i gładkich krawędzi wyrobu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Rys. 19. Wygładzanie wyciętego przedmiotu [8, s. 13]
W złotnictwie-jubilerstwie podstawowym rodzajem cięcia jest odcinanie i wycinanie.
Odcinanie wykonujemy za pomocą nożyc, cęgów lub gilotyny. Poprzez odcinanie dobieramy
odpowiedni kształt materiału do dalszej obróbki.
Wycinanie wykonujemy ręcznie lub na prasach mechanicznych za pomocą wykrojników.
Ręcznie najczęściej wycinamy profile okrągłe. Czynność ta polega na umieszczeniu blachy
w wykrojniku, a następnie uderzeniu w stempel. Na prasie mechanicznej wycinamy
najczęściej kształty, które następnie tłoczymy w matrycach celem uzyskania odpowiedniego
wzoru.
•
Kształtowanie to znaczy nadawanie wyrobom gotowym lub półfabrykatom założonego
kształtu
i
wymiarów.
Podstawowe
rodzaje
kształtowania
to
gięcie
i ciągnienie.
1. Gięcie polega na kształtowaniu materiału między równoległymi powierzchniami górnej
i dolnej części tłocznika bez zmian grubości materiału
Rys. 20. Przebieg procesu gięcia [8, s. 75]
Podstawowymi operacjami kształtowania poprzez gięcie są:
−
wyginanie – jest to kształtowanie materiału podpartego na dwóch prostolinijnych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
krawędziach; wykonuje się je w wyginakach, których podstawowymi częściami są
stempel gnący i matryce,
Rys. 21. Wyginak bez prowadnic [8, s. 83]
−
zaginanie blachy wykonuje się ręcznie lub na prasach za pomocą tłoczników zaginających
bądź na krawędziarkach,
−
zwijanie blachy na kształty walcowe lub stożkowe odbywa się na zwijarkach zwanych
walcarkami blacharskimi,
−
zawijanie – wykonuje się na zawijarkach; odbywa się ono wzdłuż odpowiedniej
powierzchni stempla lub matrycy.
Zawijanie obrzeży może być wykonywane trzema sposobami:
−
poprzez nacisk bezpośredni na przedmiot, który jest zwijany w dolnej części tłocznika,
Rys. 22. Praca zawijaków poprzez nacisk bezpośredni na przedmiot [8, s. 90]
−
za pomocą wycięć nawijanych w stemplu i matrycy lub samym stemplu w zastosowaniu
do zawijania obrzeży prostych lub do zawijania obrzeży naczyń tłoczonych walcowych,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
Rys. 23. Praca zawijaków za pomocą wycięć [8, s. 90]
−
za pomocą bocznych stempli zawijających obrzeże.
2. Ciągnienie polega na głębokim kształtowaniu wyrobu w jednej lub kilku operacjach przy
użyciu tłoczników.
Podstawowymi operacjami kształtowania poprzez ciągnienie są:
−
wytłaczanie, polega na wykonaniu z materiału wyjściowego wstępnego kształtu, jaki
chcemy uzyskać, bez zmiany grubości materiału,
Rys. 24. Wytłaczanie [8, s. 15]
−
przetłaczanie powoduje zmianę wymiarów materiału po wytłaczaniu, zmniejsza się
grubość materiału, a średnica i długość zależnie od zastosowanych kształtowników,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Rys. 25. Przetłaczanie: 1 – krążek wyjściowy, 2 – naczynie po wytłaczaniu,
3 – naczynie po przetłaczaniu [8, s. 15]
−
dotłaczanie powoduje usunięcie nierówności i zlikwidowanie sprężystości, nadanie
końcowego kształtu tłoczonemu elementowi.
Rys. 26. Dotłaczanie: a) półfabrykat po przetłoczeniu, b) wyrób po dotłaczaniu [8, s. 15]
Proces technologiczny tłoczenia ręcznego najprościej opisać na przykładzie wykonania
półczaszy:
−
przy pomocy zestawu punc i oczek wykrojnika do wyciskania kształtów okrągłych
dobieramy blachę odpowiedniej grubości i wymiarów,
−
wyżarzamy ją i wytrawiamy,
−
przy pomocy wykrojnika o profilu okrągłym wycinamy krążek,
−
umieszczamy go w kształtowniku („ance”) i przy pomocy odpowiednio dobranej puncy
wytłaczamy,
−
zmieniając odpowiednio gniazdo i punce, przetłaczamy półczaszę do wymaganych
rozmiarów,
−
w gnieździe, w którym kończymy wytłaczanie, wykonujemy dotłaczanie,
−
w razie potrzeby między kolejnymi czynnościami wyżarzamy materiał.
Tłoczenie na prasach wykonujemy na tej samej zasadzie co tłoczenie ręczne. Pras
używamy najczęściej przy produkcji seryjnej i w przypadkach, kiedy potrzebna jest duża siła
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
nacisku (wykrawanie, tłoczenie wzorów).
Kolejność czynności przy wytłaczaniu na prasie:
−
narzędzie mocujemy w prasie,
−
dobieramy odpowiedni profil metalu,
−
materiał umieszczamy w wykrojniku lub gnieździe kształtownika,
−
dobieramy odpowiednią siłę nacisku,
−
uruchamiamy prasę,
−
wykonujemy tłoczenie, wytłaczanie lub wykrajanie,
−
podnosimy suwak prasy do góry,
−
wyjmujemy element.
Instrukcje bezpieczeństwa i higieny pracy
Przy kuciu i tłoczeniu obowiązują ogólne zasady bezpieczeństwa i higieny pracy stosowane w
jubilerstwie.
Szczególną uwagę należy zwrócić na:
−
części mechanizmów umieszczone na zewnątrz korpusu – powinny być osłonięte, osłony
powinny być tak zaprojektowane, aby osoba obsługująca prasę widziała kiedy
mechanizm jest w ruchu,
−
w czasie pacy prasy ręce nie mogą się znajdować w strefie tłoczenia,
−
twarz, a szczególnie oczy w czasie tłoczenia i kucia należy zabezpieczyć przed
odpryskami metalu.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania
przebiegu ćwiczenia i jego wykonania.
1. Na czym polega proces kucia swobodnego?
2. Jakie czynności rozróżniamy podczas kucia swobodnego?
3. Na czym polega proces tłoczenia?
4. Jakie są podstawowe operacje cięcia?
5. Jakie są podstawowe procesy kształtowania?
6. Jakie są podstawowe operacje gięcia?
7. Jakie są podstawowe operacje ciągnienia?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj półkulę z blachy srebrnej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przygotować blachę do wykonania czaszy,
2) korzystając z wykrojnika, wykonać krążek o określonej średnicy,
3) sprawdzić twardość wykonanego krążka,
4) w razie potrzeby wyżarzyć blachę,
5) dobrać odpowiednie gniazdo w „ance”,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
6) dobrać odpowiednią puncę,
7) ustawić „ankę” na twardym podłożu,
8) młotkiem wklepać krążek w półczaszę „anki”,
9) proces wyklepywania rozpocząć kilka otworów przed żądaną średnicą czaszy,
10) zaprezentować efekt swojej pracy,
11) dokonać oceny poprawności i estetyki wykonanego ćwiczenia
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
blacha,
−
młotek,
−
wykrojnik o przekroju okrągłym,
−
„anka”,
−
palnik,
−
pęseta,
−
naczynie z wodą.
Ćwiczenie 2
Wykonaj czaszę z blachy srebrnej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przygotować blachę do wykonania czaszy,
2) korzystając z wykrojnika, wykonać krążek o określonej średnicy,
3) sprawdzić twardość wykonanego krążka,
4) w razie potrzeby wyżarzyć blachę,
5) dobrać odpowiednie gniazdo w „ance”,
6) dobrać odpowiednią puncę,
7) ustawić „ankę” na odpowiednio twardym podłożu,
8) młotkiem wklepać krążek w półczaszę „anki”,
9) zaprezentować efekt swojej pracy,
10) dokonać oceny poprawności i estetyki wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
blacha,
−
młotek,
−
wykrojnik o przekroju okrągłym wycinanych otworów,
−
„anka”,
−
palnik,
−
pęseta,
−
naczynie z wodą.
Ćwiczenie 3
Wykonaj operację wykrojenia krążka na prasie balansowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przygotować blachę,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
2) przygotować wykrojnik,
3) umieścić blachę w wykrojniku,
4) ustawić wykrojnik w prasie,
5) uruchomić koło zamachowe,
6) wykroić krążek,
7) wyjąć wykrojnik prasy,
8) wyjąć z wykrojnika pozostałą część blachy i wycięty krążek,
9) zaprezentować efekt swojej pracy,
10) dokonać oceny poprawności i estetyki wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
blacha,
−
wykrojnik,
−
prasa balansowa.
Ćwiczenie 4
Wykonaj gięcie blachy na prasie balansowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przygotować blachę,
2) przygotować tłocznik,
3) zamocować górną część tłocznika w prasie,
4) ustawić dolną część tłocznika w prasie
5) umieścić blachę w dolnej części tłocznika,
6) uruchomić koło zamachowe,
7) wygiąć blachę,
8) wyjąć blachę z tłocznika,
9) zaprezentować efekt swojej pracy,
10) dokonać oceny poprawności i estetyki wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
blacha,
−
tłocznik,
−
prasa balansowa.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) zdefiniować pojęcie kucia swobodnego?
2) wymienić czynności występujące podczas formowania elementów kutych?
3) zdefiniować pojęcie tłoczenia?
4) wymienić podstawowe operacje cięcia?
5) zdefiniować pojęcie kształtowania?
6) wymienić podstawowe operacje gięcia?
7) zdefiniować pojęcie ciągnienia?
8) wymienić podstawowe operacje kształtowania podczas ciągnienia?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
9) opisać proces technologiczny tłoczenia ręcznego?
10) opisać proces technologiczny tłoczenia na prasach?
11) stosować przepisy bhp podczas procesu kucia?
12) stosować przepisy bhp podczas procesu tłoczenia?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
Instrukcja dla ucznia
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Wpisz imię i nazwisko na kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań dotyczących kucia i tłoczenia blachy.
5. Zadania: 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10 są to zadania wyboru wielokrotnego i tylko jedna odpowiedź
jest prawidłowa; zadania 1, 5, 6 są to zadania z luką, w zadaniach 11, 12, 13, 14, 15, 16,
17, 18, 19, 20 należy udzielić krótkiej odpowiedzi.
6. Zadania rozwiązuj tylko na załączonej karcie odpowiedzi:
−
w zadaniach wielokrotnego wyboru zaznacz prawidłową odpowiedź X (w przypadku
pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie
zakreślić odpowiedź prawidłową),
−
w pytaniach z krótką odpowiedzią wpisz odpowiedź w wyznaczone miejsce,
−
w zdaniach do uzupełnienia wpisz brakujące wyrazy,
7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Test składa się z dwóch części o różnym stopniu trudności:
I część – poziom podstawowy – (pytania 1–14),
II część – poziom ponad podstawowy – (pytania 15–20).
9. Jeśli udzielenie odpowiedzi na któreś pytanie będzie Ci sprawiało trudność, to odłóż jego
rozwiązanie na później i rozważ ponownie, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudności
mogą Ci przysporzyć pytania 15–20, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż
pozostałe.
10. Na rozwiązanie testu masz 90 min.
Powodzenia
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Kucie to proces, w którym poprzez………………….nadajemy przedmiotowi określony
kształt.
2. Podstawowym materiałem wsadowym do kucia jest w jubilerstwie:
a) pręt,
b) drut,
c) blacha,
d) kątownik.
3. Przy formowaniu ręcznym wgłębnym używamy:
a) prasy,
b) klepadeł,
c) matryc,
d) zakuwaczy.
4. Modelatorem jest:
a) rysik,
b) stempel,
c) cyrkiel,
d) przymiar.
5. „Anka” służy do nadawania ……………………. krążkom.
6. Tłocznością nazywamy ……………. tłoczenia.
7. Na kujność i tłoczność nie wpływają:
a) właściwości mechaniczne,
b) skład chemiczny,
c) struktura powierzchni,
d) kształt młotka.
8. Prasa balansowa to prasa o napędzie:
a) nożnym,
b) ręcznym,
c) elektrycznym,
d) hydraulicznym.
9. Usunięcie nierówności i fałd w procesie kucia to:
a) fakturowanie,
b) zginanie,
c) ciąganie,
d) gładzenie.
10. Całkowite oddzielenie wyrobu od materiału przez cięcie wzdłuż linii niezamkniętej to:
a) wycinanie,
b) dziurkowanie,
c) nacinanie,
d) odcinanie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
11. Zdefiniuj tłoczenie.
12. Określ, z jakich materiałów są wykonane młotki używane do kucia.
13. Określ, z jakiego materiału wykonane są płyty używane w procesie kucia.
14. Określ, na jakie podstawowe grupy możemy podzielić tłoczenie.
15. Wymień rodzaje tłoczenia oraz opisz jeden z nich.
16. Opisz zasadę działania prasy ciernej.
17. Opisz działanie wybranej prasy ręcznej.
18. Opisz, jakie znasz rodzaje cięcia i na czym polegają.
19. Opisz proces kształtowania blachy.
20. Opisz proces technologiczny tłoczenia czaszy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko
:...............................................
„Kucie i tłoczenie blachy”
Zakreśl poprawną odpowiedź lub wpisz brakujące części zdania
Numer
pytania
Odpowiedź
Punktacja
1
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
6
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
12
13
14
15
16
17
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
18
19
20
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
6. LITERATURA
1. Dylak T.W.: Złotnik zawód jakich mało. Wydana nakładem autora
2. Florow A.W.: Artystyczna obróbka metali. PWN , Warszawa 1989
3. Knobloch M.: Złotnictwo. WNT, Warszawa 1977
4. Knobloch M.: Metaloplastyka. WNT, Warszawa 1976
5. Knobloch M.: Polska biżuteria. ZN imienia Ossolińskich, Wrocław 1980
6. Kosikowski A. i Piotrowski P.: Podstawy ślusarstwa. Wydawnictwo Przemysłu lekkiego i
spożywczego,. Warszawa, 1965
7. Pallai S.: Metaloplastyka użytkowa. WNT, Warszawa 1990
8. Pawłowski J. i Zgorzelisk S.: Tłocznictwo. Państwowe Wydawnictwa Szkolnictwa
Zawodowego, Katowice 1970
9. Poradnik egzaminacyjny dla kandydatów na czeladników i mistrzów w rzemiośle
złotnictwo. HWiU „LIBRA”, Warszawa 1981
10. Poradnik egzaminacyjny w rzemiośle złotnictwo. Centralny Związek Rzemiosła,
Warszawa 1981
11. Samek J.: Polskie złotnictwo. ZN imienia Ossolińskich, Wrocław 1988
12. Samek J.: Polskie rzemiosło artystyczne. WaiF, Warszawa 1984
13. Zastawniak F.: Złotnictwo i probiernictwo. WPLiS, Warszawa 1957
Internet
Strona aktualna na dzień 30 maja 2006:
−