LABORATORIUM OBRÓBKI PLASTYCZNEJ
TEMAT: WALCOWANIE
WYKONAŁ: Marcin Zbróg gr. 21 A	DATA: 21.05.1997	OCENA:

1.Część teoretyczna :

Celem ćwiczenia jest teoretyczne i praktyczne zapoznanie się z technologią walcowania wzdłużnego oraz określenie wielkości charakterystycznych tego procesu.

Proces walcowania polega na nadawaniu metalowi żądanego kształtu na drodze odkształcenia plastycznego między obracającymi się walcami. Rozróżniamy trzy zasadnicze rodzaje walcowania: wzdłużne, poprzeczne i skośne.

W czasie walcowania wzdłużnego odkształcenie zachodzi między dwoma walcami o osiach równoległych, obracających się w przeciwnych kierunkach. Siła tarcia powoduje wciągnięcie metalu między walce, gdzie następuje odkształcenie, w wyniku którego wysokość początkowa h₀ walcowanego pasma zmniejsza się do wysokości h₁. Szerokość powiększa się nieznacznie, a długość wzrasta w wyraźny sposób.

Schemat walcowania wzdłużnego.

Materiałem użytym do walcowania jest PA4, średnica walców D = 102 mm. Walcowanie odbywa się dla walców suchych, odtłuszczonych benzyną.

Wyprzedzanie i opóźnienie - przy walcowaniu określają w znacznym stopniu rozkład i wielkość naprężeń w strefie odkształcenia. Z wielkościami tymi związana jest także wielkość poszerzenia przy walcowaniu . Znajomość ich jest szczególnie ważna dla prawidłowego obliczania prędkości wejścia i wyjścia pasma z walców na walcowniach ciągłych , co pozwala uniknąć powstawania między klatkami nadmiernego naciągu lub pętli .

Poszerzenie - jest to zjawisko , które polega na tym , że pasmo wychodzące z walców ma szerokość większą niż pasmo wprowadzone do walców. Im większe jest poszerzenie , tym mniejsze jest wydłużenie i na odwrót , czyli wzrost poszerzenia odbywa się kosztem wydłużenia . Poszerzenie jest na ogół zjawiskiem szkodliwym , ponieważ zmniejsza wydłużenie pasma . Duży wpływ na poszerzenie ma średnica walców , ponieważ ze wzrostem średnicy wskaźnik poszerzenia zwiększa się , przy założeniu że wszystkie pozostałe parametry procesu są stałe , wzrost średnicy walców powoduje zwiększenie długości kotliny odkształcenia . W wyniku tego opór przemieszczania się metalu wzdłuż pasma zwiększa się , rosną naprężenia wzdłużne , wydłużenie maleje , a rośnie poszerzenie .

Wyznaczenie kąta chwytu α i współczynnika tarcia μ.

h₀ = 4.73 mm

h₁ = 2.29 mm

b₀ = 20 mm

Wyznaczenie zależności poszerzenia materiału od gniotu.

Lp.	h0	h1	Δh	b0	b1	Δb	Δbteoret
1 2 3 4 5	4.57 4.57 4.57 4.57 4.57	1.42 1.84 2.29 2.74 2.36	3.15 2.73 2.28 1.83 2.21	19.54 19.54 19.53 19.53 19.53	22.25 21.38 20.45 20.52 19.93	2.71 1.84 0.92 0.99 0.40	1.454 1.206 0.944 0.694 0.904

Poszerzenie teoretyczne Δb_teoret obliczam ze wzoru Gubkina:

gdzie:

R - promień walca;

np. dla próbki nr 1:

Wykres zależności poszerzenia od gniotu.

Wyznaczenie wyprzedzenia i opóźnienia.

l₀ = 304 mm, l₁ = 465 mm

b₀ = 20 mm

h₀ = 2.93 mm, h₁ = 1.51 mm

L = 330 mm

wyprzedzenie

praktyczne:

wyznaczam gniot:

- rzeczywisty:

- procentowy:

- bezwzględny:

teoretyczne ze wzoru Finka:

gdzie:

opóźnienie:

praktyczne:

S- praktyczne = 0.0312

teoretyczne:

= 0.0488 rad; = 0.167 rad

Wielkość prędkości walcowania.

S = 0.0312

Wnioski:

Walcowanie jest jedną z metod obróbki plastycznej, w której kształt materiałom obrabianym nadaje się poprzez odkształcenie plastyczne między obracającymi się walcami i dlatego charakteryzuje się małymi naddatkami materiału. Z wykreślonej krzywej widać, że ze wzrostem wartości gniotu (Δh) wzrasta poszerzenie (Δb). Znaczny wpływ na wartość wskaźnika poszerzenia wywiera prędkość walcowania. Ponieważ ze wzrostem prędkości walcowania współczynnik tarcia zmniejsza się, dlatego wskaźnik poszerzenia ze zwiększeniem prędkości walcowania będzie malał dla wydłużonych stref odkształcenia i rósł dla stref poszerzonych.

Na podstawie wielu obserwacji można wysunąć regułę, że wszystkie dodatki w stali podwyższającej temperaturę mięknienia i topnienia zgorzeliny powodują zwiększenie poszerzenia, dodatki zaś obniżające tę temperaturę - zmniejszają poszerzenie. Ponadto podczas walcowania zauważyliśmy niekorzystne zjawisko jak sprężyste odkształcenia materiału, które powodowały uzyskiwanie wyrobów o grubości większej niż zadana.

---