WYCISKANIE

WYCISKANIE

Jest procesem, w wyniku którego pod

działaniem nacisku stempla następuje

wypływanie

materiału

z

matrycy.

Zmienia się kształt lub pole przekroju

poprzecznego materiału.

W jednej operacji wyciskania można

uzyskać bardzo duże przyrosty długości

przedmiotu (np.1000% dla wyrobów

aluminiowych wyciskanych na zimno)

WYCISKANIE



Za pomocą wyciskania można otrzymać

przedmioty z metali nieżelaznych, jak

i również przedmioty stalowe.



Proces prowadzi się na zimno lub na

gorąco.

WYCISKANIE

Wyciskanie stosowane jest głownie
do otrzymywania:



prętów okrągłych i kształtowych o dużych
wymiarach,



prętów kształtowych o małych wymiarach
i bardzo małych przekrojach, drutów
cienkich,



rur różnych kształtów i przekrojów.

WYCISKANIE

Podczas

wyciskania

na

gorąco

występują:



mniejsze siły,



materiał wykazuje większą zdolność do
odkształceń

WYCISKANIE

Przedmioty wyciskane na zimno
odznaczają się:



większą dokładnością wymiarową,



lepszą gładkością powierzchni,



mają wysokie własności wytrzymałościowe
(nawet kilkakrotnie większe od właściwości
wytrzymałościowych

materiału

wyjściowego)

WYCISKANIE

Obecnie panuje pogląd, że wyciskanie jest najbardziej

ekonomiczną metodą z procesów obróbki plastycznej,

przeznaczoną szczególnie do:



wstępnej obróbki plastycznej stali o niskiej plastyczności,

których nie można odkształcać drogą kucia czy

walcowania,



wytwarzania prętów i wyrobów z otworami o złożonych

kształtach, których otrzymanie innymi metodami jest

trudne lub niemożliwe,



łączenia różnorodnych metali i otrzymywania wyrobów

wielowarstwowych o określonych grubościach

poszczególnych warstw,



wytwarzania małych partii wyrobów o dużej masie i

prostych kształtach, których wytwarzanie innymi metodami

jest nieekonomiczne.

WYCISKANIE

W zależności od kierunku płynięcia metalu

względem kierunku ruchu tłoczyska rozróżnia

się :



wyciskanie współbieżne, w którym metal płynie w

kierunku zgodnym z ruchem tłoczyska,



wyciskanie przeciwbieżne, w którym metal płynie

przeciwnie do ruchu tłoczyska,



wyciskanie złożone, w którym metal płynie

równocześnie zgodnie i przeciwnie z ruchem tłoczyska.

SPOSOBY WYCISKANIA



Współbieżne

SPOSOBY WYCISKANIA



Przeciwbierzne

Wyciskanie dwukierunkowe

WYCISKANIE

Podstawowe zalety wyciskania na zimno to:



duży stopień wykorzystania materiału (nawet do 100%),



ograniczenie lub wyeliminowanie obróbki wykańczającej,



polepszenie własności mechanicznych z uwagi na korzystny układ włókien oraz

podwyższenie własności wytrzymałościowych i twardości,



możliwość stosowania gatunków gorszych (tańszych) materiałów w miejsce

bardziej wytrzymałych,



możliwość uzyskania na gotowo kształtów trudnych do uzyskania innymi

metodami,



duża dokładność kształtowo - wymiarowa i dobra jakość powierzchni

WYCISKANIE

Procesy wyciskania mają także wady.



Wynikają one głównie z występowania dużych
nacisków jednostkowych podczas kształtowania.



To z kolei wiąże się z problemem zagwarantowania
dużej wytrzymałości stempli i matryc.



Ponadto są jeszcze inne czynniki ograniczające
procesy wyciskania, a mianowicie: zdolność do
odkształceń materiału kształtowanego bez
naruszenia spójności oraz zdolność warstwy
smarnej do odkształceń.

WYCISKANIE

W trakcie wyciskania wyróżnia się następujące stadia:



Spęczanie materiału, podczas którego nacisk stempla

powoduje powstawanie naprężeń mniejszych od granicy

plastyczności wsadu, wywołując sprężyste odkształcenie

materiału. W fazie tej wypełnia się luz między wsadem a

ściankami recypienta, zachodzi również częściowe wpływanie

materiału w otwór matrycy.



Początkowa faza wyciskania , podczas której wyciskany

materiał płynie do otworu matrycy wzdłuż granicy strefy

martwej (sprężystej). Strefa ta powstaje pod wpływem poślizgu

metalu na granicy obszarów. Wielkość tego obszaru zależy od

kąta pochylenia matrycy α oraz jakości smarowania.

WYCISKANIE

W trakcie wyciskania wyróżnia się następujące stadia:



Faza wyciskania równomiernego laminarnego), podczas

której wypływ metalu zapewnia stałe własności na długości

wyciśniętego wyrobu. Jest to główna część procesu.



Faza

wyciskania

turbulentnego,

kończąca

proces

wyciskania. W tylnej części wsadu, przy powierzchni stempla,

na skutek szybkiego wyciskania materiału z warstw

przyosiowych rozpoczyna się proces zawijania warstw

zewnętrznych do wnętrza pręta. Proces ten wprowadza do

środka pręta warstwy zewnętrzne zawierające zanieczyszczenia

i tworzy w środkowej części stempla wgłębienie w kształcie

lejka (wciąg prasowniczy) skupiający wady wsadu. Aby do

wyrobu nie dostał się wciąg prasowniczy, nie doprowadza się

wyciskania do końca, lecz przerywa się proces w chwili

rozpoczęcia turbulentnych ruchów wsadu.

Siły wyciskania

Wartość i przebieg siły wyciskania zależy od:

• własności wyciskanego metalu,

• sposobu wyciskania,

• warunków prowadzenia procesu wyciskania, określonych
przez wartość i prędkość odkształcenia oraz temperaturę,

• kształtu narzędzia, stanu powierzchni narzędzia i
warunków smarowania.

Siły wyciskania

MATRYCA

1

0

0

ln

1

S

S

S

F

pśś







gdzie: η - sprawność procesu wyciskania wynoszący w zależności od warunków
prowadzenia procesu wynoszący η = 0,2 ÷ 0,75,
śrpσ- średnia wartość naprężenia uplastyczniającego materiał przed i po odkształceniu.

Rozkład naprężeń podczas

wyciskania

Wskaźniki odkształcenia

Sprawozdanie

Sprawozdanie winno zawierać:



krótki opis przeprowadzonego ćwiczenia,



szkic tłocznika,



rysunek wykonanego wyrobu,



obliczenie rzeczywistego odkształcenia ε,



obliczenie wymaganej siły wyciskania ze wzoru