POLITECHNIKA RZESZOWSKA

im. Ignacego Łukasiewicza

WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN

i LOTNICTWA

PROJEKT Z

PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ

Temat: Proces kształtowania wytłoczki.

Wykonał:

OBLICZENIA WYBRANYCH PARAMETRÓW PROCESU TŁOCZENIA

Dane:

Wytłoczka stalowa z kołnierzem:

D_K= 170 mm

d = 130 mm

h = 410 mm

g_o = 1,0 mm

Dobieram warunki smarowania:

μ₁ = 0,05 - smar - folia PE

Materiał:

Stal

R_e = 170 MPa

R_m = 270 MPa

n = 0,23

C = 470 MPa

r = 1,7

1. Obliczenia geometrii wsadu:

Obliczam wartość średnicy początkowej krążka D_o z uwzględnieniem naddatku na wysokość wytłoczki:

mm

2. Obliczam graniczną wartość współczynnika odkształcenia:

- całkowity współczynnik odkształcenia β:

gdzie: D_o - średnica krążka wyjściowego,

d - średnica wytłoczki

Graniczną wartość współczynnika odkształcenia β_gr obliczam według następujących zależności:

- czynnik uwzględniający właściwości materiału:

gdzie: r - współczynnik anizotropii normalnej,

n - wykładnik krzywej umocnienia'

- czynnik uwzględniający geometrię wsadu:

- czynnik uwzględniający geometrię narzędzi:

Względne promienie zaokrąglenia stempla i matrycy

g_o = 1mm

Przyjęto:

ρ_s = 6 ρ_m =10

- czynnik uwzględniający tarcie:

- graniczna wartość współczynnika odkształcenia:

Przyjmuję 4 operacji wytłaczania.

Sprawdzam warunek na uzyskanie prawidłowej wytłoczki:

3,83 > 2,465 warunek nie jest spełniony

Przyjmuję 4 operacje wytłaczania z międzyoperacyjnym wyżarzaniem po 1 operacji.

wyżarzanie

3,83 < 3,976 warunek spełniony

Obliczam wytłoczki pośrednie:

Wytłoczka 1:

mm

mm

1,741 < 1,745 warunek spełniony

Obliczanie wysokości i średnicy kołnierza wytłoczki1:

przyjmuję D_k1 = 416mm

mm

Wytłoczka 2:

mm

mm

1,743 < 1,745 warunek spełniony

Obliczanie wysokości i średnicy kołnierza wytłoczki2:

przyjmuję D_k2 = 334mm

mm

Wytłoczka 3:

mm

mm

warunek spełniony

Obliczanie wysokości i średnicy kołnierza wytłoczki 3:

przyjmuję D_k3 = 252mm

mm

Wytłoczka 4:

Obliczanie wysokości i średnicy kołnierza wytłoczki 3:

3. Obliczenia wielkości docisku

Sprawdzam czy można zastosować wytłaczanie swobodne (bez dociskacza). Jeżeli poniższy warunek nie jest spełniony, to poprawny przebieg procesu osiąga się za pomocą wytłaczania z dociskaczem.

m₁ - współczynnik wytłaczania

0,2 < 3,7

Warunek nie został spełniony.

Należy więc zastosować wytłaczanie przy użyciu dociskacza.

Obliczam wartość siły nacisku jednostkowego:

gdzie: C - współczynnik umocnienia

n - wykładnik krzywej umocnienia

Obliczam całkowitą siłę docisku:

4. Obliczam siłę wytłaczania:

α - kąt jaki tworzy ścianka wytłoczki z kierunkiem działania siły

Przyjmuję, że w fazie początkowej procesu:

Dla

Obliczam poszczególne siły cząstkowe:

Dla pierwszej operacji tłoczenia

Siła niezbędna do uplastycznienia materiału P_id:

Siła gięcia na promieniu matrycy P_gn:

Siła tarcia na powierzchni kontaktu kołnierza z matrycą i dociskaczem P_tk:

μ₁ = 0,05

Siła tarcia na promieniu matrycy P_tm:

5. Obliczam wartość siły zrywającej:

R_m - wytrzymałość na rozciąganie

μ_s = 0,1

h = 50 dla P_max

238,06 kN < 242,43 kN

Warunek spełniony, więc zerwanie wytłoczki nie nastąpi.

Lp	h	R	g	sin	Pid	Pgn	Ptk	Ptm	P
	[mm]	[mm]	[mm]			[N]	[N]	[N]	[N]	[N]
1.	10	243,1687	1,011919	0,587823	95585,952	11925,866	35944,55	56613,01	117605,41
2.	20	237,194	1,024585	1	108768,87	13085,151	35944,55	62287,17	220085,74
3.	30	231,0649	1,038084	1	115349,8	14188,959	35944,55	65119,71	230603,02
4.	40	224,7688	1,052523	1	118435,88	15280,005	35944,55	66448,01	236108,45
5.	50	218,2911	1,068026	1	119032,05	16387,232	35944,55	66704,61	238068,44
6.	60	211,6152	1,084741	1	117533,69	17533,997	35944,55	66059,7	237071,94
7.	70	204,7218	1,102853	1	114067,06	18742,059	35944,55	64567,6	233321,27
8.	80	197,588	1,122586	1	108597,69	20034,092	35944,55	62213,49	226789,82
9.	90	190,1868	1,14422	1	100964,9	21435,804	35944,55	58928,2	217273,46
10.	100	182,4856	1,168114	1	90882,206	22978,245	35944,55	54588,43	204393,44
11.	110	174,4448	1,194732	1	77913,584	24700,824	35944,55	49006,51	187565,47
12.	120	166,0151	1,224689	1	61423,051	26655,722	35944,55	41908,7	165932,03
13.	130	157,1337	1,258824	1	40484,617	28914,888	35944,55	32896,44	138240,49
14.	140	147,7193	1,298318	1	13723,495	31581,846	35944,55	21377,99	102627,88

Przebieg procesu kształtowania wytłoczki:

2