MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Janusz Górny
Wykonywanie wyrobów w procesie tłoczenia
812[01]Z2.06
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
Recenzenci:
mgr in\
. Igor Lange
mgr in\
. Marek Olsza
Opracowanie redakcyjne:
mgr Janusz Górny
Konsultacja:
dr in\
. Janusz Figurski
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 812[01]Z2.06
 Wykonywanie wyrobów w procesie tłoczenia , zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu operator maszyn i urządzeń do obróbki plastycznej.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
1
SPIS TREÅšCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1. Cięcie 7
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 13
4.1.3. Ćwiczenia 14
4.1.4. Sprawdzian postępów 15
4.2. Kształtowanie plastyczne 16
4.2.1. Materiał nauczania 16
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 30
4.2.3. Ćwiczenia 31
4.2.4. Sprawdzian postępów 32
4.3. Plastyczne kształtowanie metali wielkimi mocami 33
4.3.1. Materiał nauczania 33
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 36
4.3.3. Ćwiczenia 36
4.3.4. Sprawdzian postępów 36
5. Sprawdzian osiągnięć 37
6. Literatura 42
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
2
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w nabywaniu umiejętności z zakresu wykonywania
wyrobów w procesie tłoczenia.
W poradniku zamieszczono:
- wymagania wstępne  wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć ju\
ukształtowane,
-
-
-
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
- cele kształcenia  wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
-
-
-
- materiał nauczania  podstawowe wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania
-
-
-
treści jednostki modułowej,
- zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy ju\
opanowałeś treści zawarte
-
-
-
w rozdziałach,
- ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
-
-
-
umiejętności praktyczne,
- sprawdzian postępów,
-
-
-
- sprawdzian osiągnięć  przykładowy zestaw zadań testowych,
-
-
-
- literaturę uzupełniającą.
-
-
-
Z podrozdziałem Pytania sprawdzające mo\
esz zapoznać się:
- przed przystąpieniem do rozdziału materiał nauczania, a po przyswojeniu wskazanych
-
-
-
treści, odpowiadając na te pytania sprawdzisz stan swojej gotowości do wykonywania
ćwiczeń,
- po opanowaniu rozdziału materiał nauczania, by sprawdzić stan swojej wiedzy, która
-
-
-
będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń.
Kolejny etap to wykonywanie ćwiczeń, których celem jest utrwalenie wiadomości
i ukształtowane umiejętności z zakresu wykonywania wyrobów w procesie tłoczenia.
Po wykonaniu zaplanowanych ćwiczeń, sprawdz
poziom swoich postępów wykonując
Sprawdzian postępów.
Odpowiedzi Nie wskazują luki w Twojej wiedzy, informują Cię równie\
, jakich
zagadnień jeszcze dobrze nie poznałeś. Oznacza to tak\
e powrót do treści, które
nie sÄ… dostatecznie opanowane.
Poznanie przez Ciebie wszystkich wiadomości będzie stanowiło dla nauczyciela
podstawę przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomości
i ukształtowanych umiejętności. W tym celu nauczyciel mo\
e posłu\
yć się zadaniami
testowymi.
W poradniku jest zamieszczony sprawdzian osiągnięć, który zawiera przykład takiego
testu oraz instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania
sprawdzianu i przykładową kartę odpowiedzi, w której, w przeznaczonych miejscach zakreśl
właściwe odpowiedzi spośród zaproponowanych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
3
812[01].Z2
Technologia wytwarzania wyrobów
metodami obróbki plastycznej
812[01].Z2.01 812[01].Z2.02
Posługiwanie się podstawowymi Wykonywanie operacji obróbki
pojęciami z zakresu obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej
plastycznej
812[01].Z2.03
Przygotowanie i nagrzewanie
wsadu do obróbki plastycznej
812[01].Z3.04
812[01].Z3.06
812[01].Z3.05
Wykonywanie wyrobów
Wykonywanie wyrobów
Wykonywanie wyrobów
w procesie walcowania
w procesie kucia
w procesie tłoczenia
i ciÄ…gnienia
Schemat układu jednostek modułowych
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
4
2. WYMAGANIA WST
PNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
- przestrzegać zasad bezpiecznej pracy, przewidywać zagro\
enia i zapobiegać im,
- posługiwać się dokumentacją konstrukcyjną i technologiczną oraz normami
technicznymi,
- rozró\
niać materiały niemetalowe wykorzystywane w procesach technologicznych
obróbki plastycznej,
- rozró\
niać gatunki, właściwości i zastosowanie stopów Fe-C oraz charakteryzować
sposoby ich otrzymywania,
- rozró\
niać gatunki, właściwości i zastosowanie metali nie\
elaznych i ich stopów,
- wyjaśniać pojęcia: prędkość obwodowa, prędkość obrotowa, praca mechaniczna, moc,
energia i sprawność,
- rozró\
niać typowe rodzaje obcią\
eń i naprę\
eń występujące w elementach maszyn,
- rozró\
niać rodzaje połączeń, osie, wały, ło\
yska, sprzęgła, hamulce i mechanizmy oraz
określać ich zastosowanie w budowie maszyn,
- dobierać maszyny i urządzenia przemysłowe do określonych zadań,
- rozró\
niać procesy eksploatacyjne maszyn i urządzeń: u\
ytkowanie, obsługiwanie,
zasilanie,
- dobierać materiały eksploatacyjne,
- wykonywać podstawowe czynności konserwacyjne,
- wykonywać drobne naprawy, wymianę części, regulację zespołów i całego urządzenia
oraz przeprowadzać próby po naprawie,
- posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu obróbki plastycznej,
- wykonywać operacje obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej,
- charakteryzować przebieg procesu nagrzewania metali do obróbki plastycznej,
- określać wpływ temperatury i czasu nagrzewania na plastyczność stali, metali
nie\
elaznych i ich stopów,
- korzystać z ró\
nych z
ródeł informacji,
- u\
ytkować komputer,
- współpracować w grupie,
- organizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
5
3. CELE KSZTAA
CENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
- rozró\
nić podstawowe operacje i zabiegi tłoczenia,
- rozró\
nić materiały do tłoczenia i określić ich przygotowanie,
- rozró\
nić typowe konstrukcje wykrojników i tłoczników oraz ich elementy,
- rozró\
nić prasy stosowane do tłoczenia,
- zorganizować stanowisko do wykonania operacji tłoczenia,
- wykonać wybrane zabiegi cięcia i kształtowania,
- wykonać element z wykorzystaniem wykrojnika i tłocznika,
- ocenić jakość wykonanej pracy,
- rozró\
nić wady występujące w procesie tłoczenia i określić przyczyny ich powstawania,
- zastosować zasady eksploatacji pras,
- zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo\
arowej
i ochrony środowiska na stanowisku pracy,
- skorzystać z dokumentacji technologicznej, norm, poradników.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
6
4. MATERIAA
NAUCZANIA
4.1. Cięcie
4.1.1. Materiał nauczania
Tłoczenie jest to proces technologiczny obróbki plastycznej na zimno lub na gorąco,
obejmujący operacje cięcia i kształtowania blach oraz folii lub płyt niemetalowych, albo
przedmiotów o małej grubości w stosunku do innych wymiarów.
Współczesny rozwój tłocznictwa wią\
e siÄ™ z zastosowaniem pras i innych maszyn do
kształtowania wyrobów z blach. Metody tłoczenia na zimno mają dziś podstawowe znaczenie
w wielu gałęziach techniki, jak np. w przemyśle samochodowym, lotniczym, zbrojeniowym,
elektrotechnicznym, okuć, opakowań z blachy, itp. Metody tłoczenia rozpowszechniły się
dzięki swoim zaletom, które zapewniają:
1) mo\
ność uzyskania przedmiotów o zło\
onych kształtach jedynie za pomocą wywierania
nacisków pod prasami przez walce albo te\
falą cieczy albo gazów, spowodowaną przez
wybuch lub wyładowanie,
2) dokładność zapewniającą zamienność części tłoczonych, bez dodatkowej obróbki
wiórowej,
3) uzyskanie produkcji seryjnej o du\
ej wydajności,
4) pełną automatyzację procesu technologicznego,
5) oszczędność materiału,
6) prostotę obsługi pras do tłoczenia i tym samym mo\
ność zatrudnienia personelu bez
specjalnych kwalifikacji,
7) niski koszt produkcji.
Procesy tłoczenia, zale\
nie od zachowania warunku spójności, mo\
na podzielić na dwie
podstawowe grupy:
1) procesy cięcia, w których następuje celowe naruszenie spójności materiału określane
często mianem wykrojnictwa; cięcie obejmuje wszystkie operacje tłoczenia z umyślnym
naruszeniem spójności metalu,
2) procesy kształtowania plastycznego, w których spełniony jest warunek plastyczności
i zachowany warunek spójności. Rozró\
niamy następujące rodzaje tych procesów:
- gięcie, tj. kształtowanie blachy lub taśmy bez zmiany jej grubości; do tych procesów
nale\
y równie\
gięcie rur, kształtowników, prętów, itp.,
- wytłaczanie powłok, nazywane te\
ciągnieniem, polegające na przetłaczaniu wsadu
przez otwór matrycy dla uzyskania przedmiotu w kształcie naczynia,
- kształtowanie; obejmuje grupę operacji, w których przez miejscowe odkształcenia
plastyczne uzyskuje się częściową zmianę kształtów wytłaczanego przedmiotu,
- wyoblanie, polegające na formowaniu odcinków blachy w naczynia o przekrojach
kołowych; wyoblanie jest realizowane przez dociskanie blachy do wirującego
wzornika obrotowego.
Rozró\
niamy następujące operacje cięcia (wykrawania):
1. Wycinanie (rys. 1b), polegające na całkowitym odcięciu jednej części metalu od drugiej
wzdłu\
linii zamkniętej. Wycinanie mo\
e być prowadzone no\
ycami lub pod prasÄ… za
pomocą narzędzi zwanych wykrojnikami. Celem tej operacji jest uzyskanie części
wyciętej.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
7
2. Dziurkowanie, czyli wycinanie otworów (rys. 1a), podobnie jak operacja wycinania,
polega na całkowitym oddzieleniu części materiału od siebie wzdłu\
linii zamkniętej, z tą
ró\
nicÄ…, \
e materiał części wyciętej stanowi odpad.
3. Odcinanie jest równie\
całkowitym oddzieleniem jednej części materiału od drugiej, lecz
wzdłu\
linii nie zamkniętej. Zwykle pod mianem odcinania rozumie się odcięcie od
siebie dwóch części u\
ytecznych. Oddzielenie odpadków wzdłu\
linii nie zamkniętej
nazywamy przycinaniem.
4. Okrawanie, mające za zadanie oddzielenie zbędnego materiału od części ju\

ukształtowanej plastycznie. Operację tę w warunkach produkcji masowej przeprowadza
się za pomocą wykrojników (rys. 2), a w przypadku du\
ych części tłoczonych
w niewielkiej liczbie sztuk - za pomocÄ… no\
yc krÄ…\
kowych.
Rys. 1. Ró\
nica między dziurkowaniem a wycinaniem: a) dziurkowanie, Rys. 2. Okrawanie [2, s. 531]
b) wycinanie [2, s. 531]
5. Nadcinanie (rys. 3), polegające na częściowym odłączeniu materiału. Do nadcinania
u\
ywa się tłoczników lub no\
yc.
6. Wygładzanie (rys. 4), stosowane do uzyskania gładkich powierzchni bocznych
i dokładnych wymiarów przedmiotu wyciętego z małym naddatkiem. W operacji tej
przycina się skośne powierzchnie przedmiotu za pomocą specjalnych wykrojników.
Rys. 3. Przedmioty nadcięte [2, s. 531] Rys. 4. Wygładzanie: a) ścinanie naddatku,
b) po ścięciu [2, s. 531]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
8
Tabela 1. Cięcie blach no\
ycami [2, s. 532]
Nazwa no\
ycy Schemat no\
ycy Czynności
Skokowe Wycinanie zarysów krzywoliniowych
o małych promieniach krzywizn.
Gilotynowe
Cięcie arkuszy na odcinki.
KrÄ…\
kowe o osiach Cięcie proste i wycinanie krą\
ków
równoległych
z wyjściem od brzegu: 1  no\
e, 2  blacha,
3  okrawki.
Wycinanie krÄ…\
ków, pierścieni i innych
KrÄ…\
kowe o osiach
pochylonych półwyrobów krzywoliniowych.
KrÄ…\
kowe z pochylonym
Cięcie pasów krą\
ków i pierścieni.
dolnym no\
em
WielokrÄ…\
kowe
Docięcia blach lub taśm na wąskie pasy.
Cięcie lub wykrawanie mo\
e być (wykonywane: a) no\
ycami, b) wykrojnikami,
c) w szczególnych przypadkach mo\
e być stosowane cięcie gumą.
Proces cięcia składa się z trzech faz występujących kolejno ze wzrostem siły tnącej.
W pierwszej fazie występują odkształcenia sprę\
yste. Następnie metal płynie plastycznie
w otoczeniu powierzchni ścinania. W ostatniej fazie następuje pękanie metalu. Cięcie
no\
ycami stosuje siÄ™ do du\
ych przedmiotów i do niewielkich serii albo do wyrobów
jednostkowych. Schematy cięcia no\
ycami przedstawiono w tabeli 1.
Cięcie wykrojnikami ma podobny charakter jak i cięcie no\
ycami z tym, \
e krawędzie
tnące są utworzone przez tłocznik i matryce. Przy wykrawaniu wzdłu\
linii zamkniętych dą\
y
się do tego, aby przebieg operacji był  miękki , tzn. przebiegał stopniowo podobnie jak
i w no\
ycach. W tym celu krawędzie na współpracujących narzędziach powinny mieć
poło\
enie skośne. Zukosowanie powierzchni narzędzi tnących nie powinno być
jednokierunkowe, gdy\
w tym przypadku otrzymuje się wykroje wygięte, które po
wyprostowaniu będą nieco dłu\
sze od wymiaru matrycy, a ich boczne powierzchnie nie będą
prostopadłe do powierzchni blachy.
Na rysunku 5 pokazano sposoby zukosowania krawędzi narzędzi do wycinania
i dziurkowania. Cięcie według schematu pokazanego na rys. 5a ma charakter uderzenia.
Zukosowanie krawędzi matrycy zapewnia miękkie wycinanie, co jest korzystne dla trwałości
narzędzi i prasy (rys. 5b i c). Wycięty wyrób jest prosty. Zukosowanie powierzchni stempla
ma te same zalety dla pracy maszyny co i zukosowanie matrycy, lecz ze względu i na
zaginanie części wyciętej nadaje się do dziurkowania (rys. 5d i e). Jednostronne zukosowanie
stempla stosuje siÄ™ przy nadcinaniu z zaginaniem (rys. 5f).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
9
Rys. 5. Sposoby zukosowania powierzchni stempli oraz matryc w następujących operacjach
a, b, c) wycinanie, d, e) dziurkowanie, f) cięcie lub nadcinanie z zaginaniem [2, s. 533]
Aby uzyskać dobre wyniki cięcia no\
ycami lub wykrawania za pomocą wykrojników,
krawędzie tnące nie powinny być stępione, a prześwity (luzy) pomiędzy powierzchniami
współpracujących narzędzi - niewielkie, utrzymane w określonych granicach.
Im większy jest prześwit pomiędzy tłocznikiem a matrycą, tym silniejsze jest zaginanie
brzegów ciętej blachy. Du\
y prześwit sprzyja powstawaniu gratu (zadziorów) na ciętych
krawędziach. Zbyt małe prześwity są równie\
niekorzystne, gdy\
powodujÄ…  zaklinowanie
się metalu pomiędzy powierzchniami tłocznika i matrycy. Wskutek tego otrzymuje się
nieczyste powierzchnie ścięć oraz wzrasta siła potrzebna do wykonania operacji. Wielkość
prześwitu zale\
y od gatunku metalu i od grubości blachy lub taśmy.
Wykrawanie gumÄ… mo\
e być stosowane jedynie do blach cienkich, aluminiowych
o grubości do 1,2 mm oraz z miękkiej stali o grubości do 1,0 mm.
Metoda ta ma zastosowanie do wyrobu niewielkich serii przedmiotów. Schemat
przebiegu cięcia przedstawiono na rysunku 6. Na podstawie ustawiony jest wzornik, którego
krawędzie, odpowiadają kształtom wykrawanego przedmiotu.
Rys. 6. Wycinanie gumą: a) przygotowanie, b) faza pośrednia, c) nacisk gumy i opory tarcia obrze\
a
o podstawę powodują jego odcięcie (oderwanie) [2, s. 534]
Na wzorniku poło\
ona jest blacha do wykrawania. Nacisk z suwaka prasy na wykrawany
materiał przenosi się poprzez warstwę gumy kilkakrotnie (4 do 5 razy) grubszą od wysokości
wzornika. Nacisk gumy powoduje najpierw dociśnięcie obrze\
a materiału do podstawy,
a następnie odcięcie (oderwanie) obrze\
a wzdłu\
krawędzi wzornika.
Wytrzymałość na ścinanie Rt metali najczęściej u\
ywanych do obróbki plastycznej
podano w tabeli 2 (dane orientacyjne).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
10
Tabela 2. Wytrzymałość niektórych metali na ścinanie [2, s. 514]
Wytrzymałość na ścinanie Rt w MPa
materiał wy\
arzony materiał utwardzony zgniotem
Aluminium 70 90 130 160
220 380
Stopy Al-Cu
180 220 250 350
Miedz

220 300 350 400
MosiÄ…dz
220 400 400 600
BrÄ…z cynowy
250 320
Stal 0,l% C
360 480
Stal 0,3% C
560 720
Stal 0,6% C
720 900
Stal 0,8l% C
520 560 560
Stal nierdzewna
Znajomość siły ścinającej stanowi podstawę do obliczania mocy napędu prasy. W tym
celu nale\
y uprzednio określić pracę cięcia z zale\
ności:
A = F Å" s [J]
gdzie:
A - praca w J,
F - siła w N,
s - droga w m (grubość blachy).
Wyprowadzona wy\
ej zale\
ność określa maksymalną wartość siły F. W konkretnych
przypadkach do obliczeń nale\
y przyjmować jej wartość średnią określoną w zale\
ności od
grubości blachy i własności materiału. Średnią siłę tnącą oblicza się mno\
Ä…c jej maksymalnÄ…
wartość przez współczynnik k:
Fsr = F Å" k
Wartość współczynnika k przyjmuje się dla blach o grubości:
s < 0,002 m - 0,75 (blachy twarde) i 0,55 (blachy miękkie),
s = 0,002 0,004 m - 0,55 (blachy twarde) i 0,45 (blachy miękkie),
s > 0,004 m - 0,45 (blachy twarde) i 0,30 (blachy miękkie).
Znając pracę cięcia mo\
na wyznaczyć. moc silnika prasy:
A FÅ›r Å" s
P = = [W]
t Å"· t Å"·
gdzie:
t - czas cięcia w s,
· - sprawność prasy silnika wynoszÄ…ca 0,6 0,7.
Do cięcia blach powszechnie stosowane są no\
yce dz
wigniowe i/lub gilotynowe o no\
ach
prostych lub skośnych. No\
yce o no\
ach skośnych wymagają do cięcia materiału mniejszej
siły ni\
no\
yce o no\
ach prostych. Jak wiadomo, im większy jest kąt rozwarcia no\
yc, tym
mniejszej siły potrzeba u\
yć, aby ściąć materiał. Jednak\
e zbyt du\
e kÄ…ty powodujÄ…
wymykanie się materiału spod no\
yc podczas cięcia. Aby temu zapobiec, kąt rozwarcia no\
yc
musi być mniejszy od kąta tarcia.
Do cięcia blach u\
ywa siÄ™ niekiedy no\
yc krÄ…\
kowych (rys. 7). Pod wpływem siły tarcia
materiał zostaje wciągnięty między obracające się krą\
ki no\
yc, które powodują jego cięcie.
Praca no\
yc jest więc zale\
na od tego, czy kÄ…t chwytu rolek jest mniejszy od kÄ…ta tarcia, czy
większy. W pierwszym przypadku materiał ulegnie rozcięciu, a w przypadku drugim rolki
będą ślizgać się po materiale.
No\
yce krÄ…\
kowe o osiach równoległych (rys. 7a) umo\
liwiają cięcie blach głównie po
liniach prostych. Cięcie po łukach powinno się odbywać na no\
ycach krÄ…\
kowych o osiach
skośnych (rys. 7b).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
11
Cięcie na prasach. Do cięcia na prasach (wycinania) u\
ywa się najczęściej przyrządów
(tłoczników) zwanych wykrojnikami. Najprostszy wykrojnik (rys. 8) składa się z płyty tnącej
(1) i stempla (2). Podczas wycinania materiał spoczywa na płycie tnącej, a stempel wgniata
go do wnętrza otworu. Pod działaniem stempla materiał w miejscu styku z krawędzią płyty
tnącej ulega przesunięciu. W tych te\
miejscach powstajÄ… naprÄ™\
enia przekraczajÄ…ce
wytrzymałość materiału na ścinanie, co w konsekwencji prowadzi do wycięcia wykroju
o zarysie odpowiadającym kształtowi otworu w płycie tnącej.
Wycinanie przeprowadza się najczęściej między płaską płytą a płaskim stemplem. W tym
przypadku utrata spójności materiału następuje równocześnie wzdłu\
całego obwodu
wykroju. Siła potrzebna do równoczesnego wycięcia będzie zatem równa iloczynowi
powierzchni ścinanego przekroju i wytrzymałości materiału na ścinanie. Niekiedy siła
potrzebna do wycięcia w ten sposób wykroju ma tak du\
ą wartość, \
e na posiadanych prasach
nie mo\
na jej uzyskać. Powstaje wówczas konieczność zaprojektowania wykrojnika
wymagającego mniejszej siły ścinającej. W tym celu mo\
na zastosować albo ukosowanie
stempla (rys. 9a), albo ukosowanie płyty tnącej (rys. 9b). Ukosowanie powoduje wyginanie
wycinanego materiału, dlatego przy wycinaniu otworów ukosuje się stemple (odpad ulegnie
zgięciu), a przy wycinaniu przedmiotów o kształcie stempla ukosuje się płyty tnące.
Rys. 7. No\
yce krÄ…\
kowe w wykrojniku [8, s. 104] Rys. 8. Przebieg cięcia [8, s. 104]
Rys. 9. Sposoby zmniejszania siły ścinającej [8, s. 105]
Rozró\
nia siÄ™ wykrojniki bez prowadzenia i wykrojniki z prowadzeniem stempla. Na
rysunku 10a przedstawiono wykrojnik bez prowadzenia. Stempel wykrojnika (1) umocowany
w suwaku prasy jest wraz z nim prowadzony w prowadnicach maszyny. Druga część
wykrojnika, utrzymująca płytę tnącą (2), jest umocowana na stole prasy w osi stempla.
Dokładność wycinania tą metodą nie jest wielka, gdy\
elementy prowadzÄ…ce stempel sÄ…
zbytnio oddalone od płyty tnącej. Z tego powodu wycinanie bez prowadzenia stosuje się do
wykrojów, które nie wymagają du\
ej dokładności.
Do wycinania wykrojów \
większą dokładnością stosuje się wykrojniki z prowadzeniem.
Na rysunku 10b przedstawiono wykrojnik, którego stempel (1) jest prowadzony w płycie
prowadzącej (3) umieszczonej w niewielkiej odległości od płyty tnącej (2).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
12
Rys. 10. Wykrojnik [8, s. 105]
Rysunek 11 przedstawia inny sposób prowadzenia stempla. Zastosowano tu prowadnice
słupowe (1 i 2) i oraz płytę głowicową, do której jest umocowany stempel (4), ustawiony
współosiowo z otworem w płycie tnącej (3).
Rys. 11. Wykrojnik z prowadzeniem słupowym [8, s. 106] Rys. 12. Wykrojnik z poduszka gumową [8, s. 106]
Metoda wykrawania gumą ma zastosowanie wówczas, gdy przewiduje się wykonanie
jedynie niewielkiej liczby wykrojów o stosunkowo prostych kształtach.
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to jest tłoczenie?
2. Jakie zalety posiada tłoczenie?
3. Na jakie podstawowe grupy mo\
na podzielić proces tłoczenia?
4. Jakie są podstawowe operacje cięcia?
5. Jaka jest ró\
nica pomiędzy dziurkowaniem i wycinaniem?
6. Jaka jest ró\
nica pomiędzy odcinaniem i przecinaniem?
7. Co to jest okrawanie?
8. Co to jest nadcinanie?
9. W jakim celu stosujemy wygładzanie?
10. Jakie są rodzaje wykrojników?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
13
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj operację okrawania materiału na podstawie otrzymanej dokumentacji.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) odczytać dane zawarte w otrzymanej dokumentacji,
3) wykonać okrawanie materiału z zachowaniem zasad bhp,
4) ocenić jakość wykonanej pracy,
5) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- no\
yce krÄ…\
kowe,
- materiał do okrawania,
- dokumentacja technologiczna,
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Wykonaj operacjÄ™ wycinania otworu w materiale na podstawie otrzymanej dokumentacji.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) odczytać dane zawarte w otrzymanej dokumentacji,
3) wykonać wycinanie otworu z zachowaniem zasad bhp,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- no\
yce,
- materiał do wycinania otworu,
- dokumentacja technologiczna,
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 3
Wykonaj operację cięcia arkuszy blachy, na odcinki, na podstawie otrzymanej
dokumentacji.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) odczytać dane zawarte w otrzymanej dokumentacji,
3) wykonać cięcie blachy na odcinki z zachowaniem zasad bhp,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
14
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- no\
yce gilotynowe,
- materiał do cięcia (blacha),
- dokumentacja technologiczna,
- literatura zgodnie z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) podzielić proces tłoczenia na podstawowe grupy?
1
1

2) rozró\
nić podstawowe operacje cięcia?
1
1

3) rozró\
nić rodzaje no\
yc?
1
1

4) wyjaśnić, na czym polega zaklinowanie materiału pomiędzy
powierzchniami tłocznika i matrycy? 1
1

5) scharakteryzować wykrawanie gumą?
1
1

6) dobrać wykrojnik do określonej operacji technologicznej?
1
1

7) wykonać operację cięcia?
1
1

 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
15
4.2. Kształtowanie plastyczne
4.2.1. Materiał nauczania
Gięcie
W procesie gięcia obrabiany przedmiot zostaje obcią\
ony momentami zginajÄ…cymi.
W wyniku otrzymuje się zmianę krzywizny osi przedmiotu w płaszczyz
nie zginania (rys. 13).
Je\
eli pod działaniem momentu prosta oś przedmiotu wyjściowego (wsadu) zostaje
zakrzywiona, nazywa się to gięciem, je\
eli zaÅ› zakrzywiona oÅ› zostaje wyprostowana,
mówimy o prostowaniu.
Rys. 13. Schemat działania momentu na gięte pasma [2, s. 535]
W istocie (je\
eli pominąć prostowanie przez rozciąganie) jest to jeden i ten sam proces.
Wsadem do procesów gięcia mogą być taśmy i blachy albo te\
rury, pręty i kształtowniki.
Z blach i taśm wyrabia się kształtowniki gięte, walczaki i rury (rys. 14). Z rur wyrabia się
wÄ™\
ownice, z prętów sprę\
yny spiralne oraz ze wszystkich wymienionych pasm produkuje siÄ™
ró\
nego typu części zakrzywione.
Rys. 14. Przykłady przedmiotów wykonanych z blach metodą gięcia [2, s. 535]
Rys. 15. Sposoby gięcia na prasach: a) wyginanie, b) zaginanie, c) zawijanie [2, s. 535]
Wszystkie procesy gięcia mo\
na podzielić na dwie grupy w zale\
ności od rodzaju
maszyn, na jakich są realizowane; rozró\
nia się gięcie na prasach i gięcie za pomocą walców.
Gięcie na prasach (rys. 15). Ten sposób gięcia obejmuje następujące operacje: wyginanie
(rys. 15a), zaginanie (rys. 15b) oraz zawijanie (rys. 15c). Typowym przypadkiem gięcia na
prasach jest np. formowanie rur.
Często stosowanym prostym przypadkiem wyginania jest wykonanie kątowników.
Wyginanie takie mo\
e być prowadzone przy u\
yciu bardzo prostych pras, tzw. krawędziarek
jak równie\
na prasach mimośrodowych i korbowych. Schematy tego typu procesów
wyginania profilów prostych pokazano na rysunkach 16 i 17.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
16
Rys. 16. Schemat operacji wykonania profilu czterokrotnie wyginanego: a) profil, b) wyginanie pasów
brzegowych n oraz m, c) wyginanie części p, d) wyginanie części r [2, s. 536]
Rys. 17. Kolejne operacje produkcji kształtownika na ramy drzwi samochodu [2, s. 536]
Rys. 18. Prosty wyginak \
eliwny: 1  podstawa, 2  głowica [2, s. 537]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
17
Rys. 19. Wyginak z prowadnicami słupowymi: 1 - kadłub z prowadnicami, 2 - stempel gnący, 3 - matryca,
4 - kołki ustawcze [2, s. 537]
Rys. 20. PrzyrzÄ…d do zaginania obrze\
y dwóch przedmiotów jednocześnie: a) poło\
enie poczÄ…tkowe,
b) poło\
enie końcowe [2, s. 538]
Rys. 21. Zaginanie brzegów kadłuba wykonanego z blachy: a) poło\
enie poczÄ…tkowe (umieszczenie przedmiotu
w przyrządzie), b) poło\
enie końcowe (przedmiot gotowy) [2, s. 538]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
18
Rys. 22. Wywijanie [2, s. 538] Rys. 23. Zagięcie wstępne do wywijania blach
cienkich [2, s. 538]
Rys. 24. Zawijanie obrze\
y za pomocą zawijaka dociskanego klinem: 1 - tłocznik, 2 - klin, 3 - sprę\
yna
cofajÄ…ca klin, 4 - dociskacz [2, s. 538]
Do uzyskania wielu ró\
nych przedmiotów wyginanych trzeba stosować specjalne
narzędzia, tzw. wyginaki. Przykłady takich przyrządów przedstawiają rysunki 18 i 19.
Zaginanie jest odmianą wyginania. Ró\
nica polega na tym, \
e zaginaniu poddaje siÄ™
przedmioty ju\
poprzednio kształtowane i podlegają mu wyłącznie obrze\
a materiału.
Schemat gięcia metodą zaginania jest przedstawiony na rysunku 15b. Przyrządy do zaginania
obrze\
y przedstawiono na rysunku 20 i 21. OdmianÄ… zaginania jest wywijanie. Polega ono na
przebiciu otworu (dziurkowaniu) z jednoczesnym wywinięciem obrze\
y (rys. 22).
Zawijanie jest to nadanie obrze\
u przedmiotu kształtu zawiniętego (rys. 15c). Zawijanie
ró\
ni się od poprzednio opisanych operacji kierunkiem działania siły nacisku. Zawijaniu
mogą być poddawane proste obrze\
a przedmiotów i obrze\
a przedmiotów okrągłych.
Wstępem do procesu zawijania jest wstępne zagięcie obrze\
a. W przypadku obrze\
y
prostych mo\
e być ono niedu\
e (rys. 24). Po zagięciu wyrób jest umieszczony
w odpowiednim przyrządzie, w którym pod wpływem siły nacisku obrze\
e ześlizguje się po
obwodzie matrycy przyjmując kształt o przekroju zakrzywionym po łuku koła (rys. 25).
Zawijanie obrze\
y przedmiotów okrągłych wymaga uprzedniego wywinięcia obrze\
y.
Dopiero tak przygotowany przedmiot umieszcza siÄ™ w przyrzÄ…dzie do zawijania obrze\
y.
Rys. 25. Zawijanie obrze\
y przedmiotu okrągłego: a d) kolejne fazy zawijania [2, s. 539]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
19
Wykonanie opisanych operacji gięcia jest połączone z szeregiem cech ujemnych. Nale\
Ä…
do nich:
1) naprÄ™\
enia własne, jakie pozostają w metalu po operacjach gięcia wskutek ró\
nic
w odkształceniach włókien wewnętrznych i zewnętrznych,
2) du\
e sprÄ™\
yste odkształcenia powrotne przedmiotu po wyjęciu z przyrządu. Dlatego te\

kształt części formujących musi być nieco inny ni\
kształt przedmiotu, jaki chcemy
uzyskać. Szczególnie wykonanie przedmiotów giętych o małej krzywiz
nie gięcia
(o du\
ym promieniu zakrzywienia) nie da się wykonywać metodami opasanymi, gdy\

w ich przypadku albo całe wygięcie, albo bardzo du\
a część tego wygięcia ma charakter
sprÄ™\
ysty,
3) w przypadku gięcia przedmiotów nie płaskich, np. kształtowników, łatwo jest
spowodować sfałdowanie się części wewnętrznych.
Gięcie z rozciąganiem (rys. 26) zmniejsza powa\
nie występowanie wspomnianych wad.
Gięcie takie przeprowadza się na przedmiocie, który jednocześnie jest poddany rozciąganiu
wywołującemu naprę\
enia większe od początkowej granicy plastyczności. Towarzyszy temu
wydłu\
enie trwałe, w przypadku blach nie mniejsze ni\
0,5%, a w przypadku kształtowników
nawet 2 do 5%.
Gięcie za pomocą walców (rys. 27). Walcami mo\
na giąć blachy i taśmy, rury, pręty
i kształtowniki. Osie walców mogą mieć poło\
enie równoległe lub prostopadłe do osi
formowanego wyrobu.
Rys. 26. Tłocznik do gięcia z rozciąganiem [2, s. 541]
Rys. 27. Gięcie za pomocą walców: 1  gięcie poprzeczne: a) owijanie, b) zaginanie, c) prostowanie; 2  gięcie
wzdłu\
ne kształtowników [2, s. 541]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
20
Rys. 28. Zniekształcanie przekroju poprzecznego pasma o małej szerokości, występujące wskutek wygięcia
[2, s. 541]
Je\
eli osie walców są uło\
one prostopadle do osi krzywizny przedmiotu, to pasmo
przemieszcza się wzdłu\
osi krzywizny, czyli zachodzi gięcie wzdłu\
ne (rys. 27d). Ten
system gięcia jest szeroko stosowany w procesach ciągłych. Wyrób rur ze szwem, na
wzdłu\
nych wyginarkach walcowych jest typowym przykładem takich procesów. W ten sam
sposób, masowo wyrabia się obecnie tzw. kształtowniki gięte.
W wyginarkach o osiach walców uło\
onych równolegle (rys. 27a, b, c) do osi krzywizny
przedmiotu pasmo wyginane przemieszcza się w kierunku prostopadłym do tej osi, zachodzi
więc gięcie poprzeczne. Typowym przykładem gięcia poprzecznego jest wyrób rur ze szwem
du\
ych wymiarów kształtowanych na wyginarkach poprzecznych.
MetodÄ… tego rodzaju mo\
na te\
wyginać pręty i kształtowniki oraz rury. Podczas gięcia
wyrobów o małym stosunku, szerokości do grubości następuje pewne zniekształcenie
przekroju poprzecznego, np. pręt prostokątny po zgięciu będzie miał przekrój trapezu, którego
krótszy bok będzie znajdował się na zewnętrznej, a dłu\
szy na wewnętrznej powierzchni
krzywizny (rys. 28).
Wytłaczanie powłok (ciągnienie)
Wytłaczanie powłok ze wsadu w postaci płaskich kawałków blachy jest najtrudniejszym
procesem tłoczenia. Zasadę wytłaczania i ciągnienia powłok wyjaśnia rysunek 34. Stempel
naciska na wsad poło\
ony na matrycy. Brzegi wsadu sÄ… przytrzymywane wskutek nacisku
dociskacza. Pod działaniem nacisku materiał płynie i przechodząc przez matryce przyjmuje
kształt naczynia powłokowego. Obwód wsadowego krą\
ka blachy jest większy od obwodu
górnych krawędzi naczynia. Dlatego w wyniku wytłaczania następuje skrócenie obwodu
wsadu i wydłu\
enie się tworzących mierzonych po powierzchni od osi do krawędzi (rys. 29).
Równocześnie nieznacznie zmniejsza się grubość denka (zwłaszcza na jego krawędziach)
i wzrasta grubość brzegów naczynia. Nadmiar metalu w brzegowym pasie wsadu mo\
e być
przyczyną sfałdowania się obrze\
a naczynia (rys. 30). Tendencja do sfałdowania się jest tym
większa, im mniejszy jest stosunek grubości do średnicy krą\
ka blachy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
21
Rys. 29. Schemat tłoczenia i ciągnienia naczynia powłokowego: a) przygotowanie do tłoczenia, b) tłoczenie,
c) naczynie, d) ciÄ…gnienie; b0 - grubość wsadu, R - promieÅ„ wsadu, Ã1 oraz Ã2 - grubość naczynia
[2, s. 545]
Rys. 30. Rozwinięcie wytłoczki na tle wsadowego krą\
ka blachy. Zakreskowane pola przedstawiają materiał
utrudniający kształtowanie naczynia i mogący spowodować sfałdowania [2, s. 545]
Przeto, dla uniknięcia sfałdowań, najczęściej stosuje się wytłaczanie z dociskaczem
(rys. 31b).
Nacisk dociskacza powinien być dość du\
y, aby nie dopuścić do utworzenia się fałd.
Wadą stosowania dociskacza jest zwiększenie oporów tarcia, które wskutek zbyt du\
ej siły
nacisku mogą być przyczyną pęknięcia wytłoczki.
Gdy stosunek grubości blachy do średnicy krą\
ka jest dostatecznie du\
y (s > l,5 do 2%),
proces wytłaczania przeprowadza się bez dociskacza (rys. 31a).
Siła przyło\
ona na stemplu wykonuje pracę odkształcenia plastycznego oraz pokonuje
opory tarcia blachy o matrycę i o dociskacz. Jej wartość jest ograniczona wytrzymałością
ścianek formowanego naczynia. Wzrost siły na stemplu mo\
e być przyczyną pęknięcia
wytłoczki podczas trwania procesu. Zwykle jest ono zlokalizowane w pobli\
u przejścia denka
w ścianki naczynia. W tym miejscu występuje zmniejszenie grubości ścianek, przy czym
pogłębia się ono ze zmniejszeniem promienia zaokrąglenia krawędzi stempla.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
22
I II
a)
b)
Rys. 31. Wytłaczanie: a) wytłaczanie bez dociskacza, b) wytłaczanie z dociskaczem; I - wytłaczanie (pierwsze
ciągnienie), II - dalsze ciągnienia; 1 - stempel, 2 - matryca, 3 - wytłaczany metal, 4 - dociskacz
[2, s. 547]
W kolejnych operacjach ciągnienia metal z krawędzi denka przemieszcza się na ścianki
naczynia. Je\
eli uprzednio na krawędziach denka uległ on zbytniemu pocienieniu, to po
przesunięciu się na ścianki - pod wpływem, obwodowego ściskania - powstaną zmarszczki
i utworzy się widoczna obwódka.
Zbyt mały promień zaokrąglania matrycy powoduje wzrost siły wytłaczania i w ten
sposób mo\
e powodować pękanie. Zwiększenie tego promienia zmniejsza niebezpieczeństwo
pękania ścianek wytłoczki, łączy się natomiast z powiększaniem predyspozycji do tworzenia
fałd i zmarszczek. Aby tego uniknąć, stosując du\
y promień zaokrąglenia otworu matrycy,
u\
ywa siÄ™ dodatkowych dociskaczy przytrzymujÄ…cych metal na krzywiz
nie.
Jako miarę zmiany kształtu przedmiotu w jednej operacji przyjęto tzw. współczynnik
wytłaczania:
d
m =
D
gdzie:
m  współczynnik wytłaczania,
d  średnica wytłoczki,
D - średnica wsadu (krą\
ka lub w dalszych operacjach naczynia przed
ciÄ…gnieniem).
Im mniejszy jest współczynnik wytłaczania, tym mniej operacji potrzeba, aby otrzymać
gotową wytłoczkę. Przeto względy ekonomiczne przemawiają za stosowaniem mo\
liwie
małych wartości tego współczynnika. Jednak wraz ze zmniejszeniem jego wartości rośnie siła
na stemplu. Istnieje więc dla m pewna wartość graniczna, której nie mo\
na przekroczyć, nie
powodując niebezpieczeństwa zniszczenia wytłoczki. Graniczne, przyjmowane w praktyce
wartości współczynnika m zale\
ą od gatunku metalu i w pierwszym zabiegu wytłaczania
wahają się od 0,5 do 0,7 (najczęściej 0,55 do 0,6). W dalszych operacjach ciągnienia wartości
te wynoszÄ… od 0,75 do 0,9.
W celu zmniejszenia sił potrzebnych do tłoczenia powłok stosuje się smarowanie
powierzchni narzędzi (stempli, matryc, dociskaczy). Dzięki temu uzyskuje się zmniejszenie
naprÄ™\
eń w metalu, co odpowiednio pozwala na uzyskanie większych odkształceń,
zabezpiecza powierzchnie narzędzi od powstawania narostów oraz zmniejsza zu\
ycie
narzędzi i przedłu\
a ich trwałość. W procesach tłoczenia powłok (ciągnienia powłok)
podobnie jak i w procesach ciągnienia prętów i rur stosuje się smary czyste oraz smary
i rozdzielacze.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
23
Najczęściej są to mieszaniny olejów, mydeł, wody oraz takich rozdzielaczy, jak grafit,
siarka sproszkowana, kreda, talk, itp. Stosuje siÄ™ te\
rozdzielacze w postaci powłok. W tym
celu wsad stalowy poddaje się miedziowaniu, fosforanowaniu i in. Do tłoczenia powłok
z blach metali nie\
elaznych u\
ywa się olejów i tłuszczów roślinnych, smarów grafitowych,
itp. Po zakończeniu procesu produkcyjnego smary usuwa się z wyrobów przez odtłuszczanie
na gorÄ…co w kÄ…pieli Å‚ugowej, elektrolitycznie, za pomocÄ… zmywania benzynÄ…, oczyszczania
ultradz
więkiem, itp.
Procesowi tłoczenia na zimno powłok, podobnie jak i innym procesom obróbki
plastycznej na zimno, towarzyszy zjawisko zgniotu. W związku z tym występuje umocnienie
metalu odkształconego, a zmniejsza się zdolność do odkształceń plastycznych. Dlatego
podczas wielostopniowego tłoczenia powłok stosuje się wy\
arzanie międzyoperacyjne.
Wy\
arzaniu mogą podlegać całe przedmioty lub te\
- co jest korzystniejsze wy\
arza siÄ™ tylko
ich części. Wy\
arzanie całego przedmiotu powoduje powrót własności plastycznych
i obni\
enie wytrzymałości nie tylko na bardzo umocnionych brzegach wytłoczki, lecz
i w przekrojach niebezpiecznych (np. na krawędziach denka) podlegających silnemu
rozciÄ…ganiu. Jest to niekorzystne, gdy\
wytrzymałość w tych miejscach nie powinna być
obni\
ona. Dlatego dogodniejsze, mimo \
e rzadziej stosowane, jest międzyoperacyjne
wy\
arzanie miejscowe.
Mo\
na je osiągać przez częściowe zanurzenie części wy\
arzanej w kÄ…pieli solnej lub
ołowiowej pieca do obróbki cieplnej lub metodami elektrycznymi, np. przez nagrzewanie
stykowo - oporowe lub w nagrzewnicach indukcyjnych.
Przedmioty nagrzewane powinny być chronione przed utlenieniem (np. atmosferą
ochronnÄ… albo kÄ…pielÄ…). W przypadku nagrzewania w atmosferze utleniajÄ…cej konieczne jest
następne oczyszczenie powierzchni z tlenków.
Metody wytłaczania (ciągnienia powłok). Wytłaczanie powłok jest współcześnie bardzo
szeroko stosowane do masowego wyrobu ró\
nych przedmiotów codziennego u\
ytku oraz
części maszyn, pojazdów, itp. Najprostsze do wytłaczania są powłoki cylindryczne i ich
wyrób został najwcześniej opanowany. Wraz z postępem techniki wytłaczania (ciągnienia)
z blach produkuje się wyroby nieokrągłe, np. prostokątne i wyroby o kształtach zło\
onych
nieregularnych. Tłoczenie wyrobów z blach zyskało szczególne znaczenie w przemyśle
motoryzacyjnym. W zale\
ności od kształtu i wymiarów gotowego wyrobu mo\
e on być
wyprodukowany za pomocÄ… jednokrotnego lub wielostopniowego ciÄ…gnienia (rys. 37).
W zale\
ności od u\
ywanych narzędzi, rozró\
nia się wiele sposobów wytłaczania powłok.
Rys. 32. Przykład kolejnych faz kształtowania Rys. 33. Matryca, w której podczas trwania procesu
przedmiotu w procesie wielooperacyjnego wsad opiera siÄ™ jedynie na obrze\
u [2, s. 549]
wytłaczania [2, s. 549]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
24
Do najwa\
niejszych sposobów wytłaczania powłok nale\
Ä…:
1. Wytłaczanie swobodne bez dociskacza (rys. 31a) i z dociskaczem (rys. 31b). Wytłaczanie
swobodne jest stosowane do płytkiego tłoczenia z krą\
ka wsadu o małej wartości
stosunku grubości do średnicy i do głębokiego, gdy stosunek ten przybiera du\
e wartości.
CiÄ…gnienie z dociskaczem jest u\
ywane do głębokiego tłoczenia ze wsadu o wartości
s< l,5 do 2%. Profil matrycy jest dostosowany do warunków procesu. Na rysunku 33
widać zasadniczą ró\
nicę w kształcie otworu matrycy słu\
ącej do wytłaczania
swobodnego i z dociskaczem. Oparcie krÄ…\
ka blachy na jego obrze\
u (rys. 31a) ułatwia
zmianę kształtu z płaskiego ma przestrzenny i mimo swobodnego kształtowania się
naczynia zmniejsza niebezpieczeństwo sfałdowania. W przypadku wytłaczania
swobodnego o granicznych wartościach współczynników s oraz m bardzo dobre wyniki
uzyskuje się za pomocą matrycy (rys. 33), opracowanej przez T. Pełczyńskiego. Jej profil
jest tak zaprojektowany, \
e podczas trwania operacji wytłaczania jedynie obrze\
e
wytłoczki styka się z roboczą powierzchnią matrycy. Dzięki temu nacisk między
obrze\
em kształtowanego metalu i matrycą osiąga optymalną wartość utrudniającą
powstawanie sfałdowań.
2. Przetłaczanie wytłoczek jest u\
ywane do wyrobu bardzo głębokich naczyń. Podobnie jak
to ju\
wyjaśniono - omawiając zasady procesu wytłaczania - wartość siły przyło\
onej na
stemplu nie mo\
e przewy\
szać siły wyznaczonej wytrzymałością ścianek. Ogranicza to
zakres redukcji przekroju mo\
liwej do otrzymania w jednej operacji. Dlatego aby
otrzymać głębokie i cienkościenne naczynia, trzeba wielokrotnie ponawiać zabieg
przetłaczania z zastosowaniem międzyoperacyjnego wy\
arzania. Za pomocÄ… tego procesu
mo\
na otrzymać znaczną redukcję grubości. ścianek. Wyroby wykonane tym sposobem
majÄ… grubsze denka ni\
ścianki.
3. Wytłaczanie z przetłaczaniem, tzw. system Tractrix. Umo\
liwia on otrzymywanie
głębokich naczyń za pomocą jednokrotnego zabiegu. W systemie tym połączono
swobodne wytłaczanie z przetłaczaniem przez kilka kolejno rozmieszczonych ciągadeł.
Wsadem jest krÄ…\
ek blachy o znacznym stosunku grubości do średnicy, poło\
ony na
otworze matrycy. Åšrednica krÄ…\
ka jest tylko nieznacznie większa od średnicy wlotu
matrycy. Według danych producenta pras i oprzyrządowania przetłaczanie tym sposobem
powoduje mniejszy stopień umocnienia i obarczenia metalu naprę\
eniami własnymi
ani\
eli wytłaczanie w tradycyjnych matrycach. Umo\
liwia to bezpośrednie - bez
międzyoperacyjnego wy\
arzania - wykonanie dalszych operacji przetłaczania. Podczas
przetłaczania wytłoczka jest zaciśnięta na stemplu. W związku z tym siły tarcia między
ściankami i stemplem wykonują część pracy odcią\
ajÄ…c denko i przylegajÄ…ce do niego
ścianki. Do realizowania tego procesu trzeba rozporządzać prasą o odpowiednio du\
ym
skoku.
4. CiÄ…gnienie z przewijaniem (rys. 34)
Ten sposób stosuje się w dwojakim celu:
- do wykonania podwójnej operacji w czasie jednego skoku suwaka prasy; w operacji
tej ciągnienie przy przewijaniu ma kierunek odwrotny do pierwotnego wytłoczenia,
- do wykonania naczynia o podwójnych ściankach.
5. Wielooperacyjne lub wielokontaktowe ciÄ…gnienie (rys. 34). Stosuje siÄ™ je do wyrobu
małych przedmiotów z taśmy. Taśma przesuwa się skokami w kierunku oznaczonym
strzałką. Ka\
demu skokowi towarzyszy przemieszczenie: a) płaskiej taśmy do
pierwszego tłocznika, b) wytłoczki pierwotnej do drugiego tłocznika, c) wytłoczki
gotowej do wykrojnika. W przypadkach nieco większych przedmiotów (np. oprawek do
\
arówek) bywa stosowany podajnik szczękowy, a przedmiot oddzielany jest od taśmy ju\

w pierwszym zabiegu.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
25
Rys. 34. CiÄ…gnienie z przewijaniem: 1  stempel-matrycÄ…, 2  matryca, 3  dociskacz, 4  wypychacz,
5  stempel, 6  wsad [2, s. 551]
Rys. 35. Wielooperacyjne ciągnienie w taśmie: 1  stempel wycinający, 2  stempel ciągowy, 3  matryca,
4  wypychacz, 5  odciskasz [2, s. 552]
Rys. 36a. Wytłaczanie (ciągnienie gumą): a)ciągnienie stemplem gumowym, b) płytkie ciągnienie matrycą
gumową w blasze aluminiowej i duraluminiowej, c) głębokie ciągnienie w dowolnym materiale;
1 - matryca, 2 - stempel gumowy, 3 - oprawa, 4 - stempel, 5 - matryca gumowa, 6 - dociskacz
[2, s. 552]
Rys. 36b. Ciągnienie hydrauliczne na prasie: a) ciecz spełnia zadanie stempla, b) ciecz spełnia rolę matrycy;
1 - ciecz, 2 - worek-przepona gumowa, 3 - wsad, 4 - przekładka gumowa, 5 - nurnik, 6 - matryca,
7 - stempel [2, s. 552]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
26
6. Ciągnienie gumą (rys. 34) jest często stosowane do produkcji du\
ych i małych serii
wyrobów z blach cienkich metali plastycznych. Mo\
e być prowadzone za pomocą
gumowego stempla lub - co jest nowocześniejsze - gumowej matrycy. Metoda ta
odznacza się wieloma zaletami. W przypadku gumowego stempla tłocznik mo\
e być
wykonany z drewna lub ze stopów cynkowych. Są one więc bardzo tanie. W przypadku
gumowej matrycy odpada koszt wykonania matrycy stalowej. Wspólną zaletą obu
sposobów jest silne, równomiernie rozło\
one ciśnienie dociskające materiał do stempla.
W związku z tym nie występuje miejscowe zmniejszenie grubości ścianek w okolicy
krawędzi denek.
7. CiÄ…gnienie hydrauliczne. Stosuje siÄ™ je w produkcji seryjnej i drobnoseryjnej do wyrobu
z blach cienkich z metali plastycznych przedmiotów tłoczonych o zło\
onym kształcie.
Metoda ta ma następujące odmiany:
- tłoczenie na prasie, przy czym mo\
liwe jest, \
e ciecz spełnia zadanie stempla
wtłaczając metal w kształty matrycy (rys. 36a) albo ciecz spełnia zadanie matrycy
obciskajÄ…c metal na ruchomym stemplu (rys. 36b),
- tłoczenie bez udziału prasy, gdy ciecz dostarczana z instalacji wysokiego ciśnienia
wtłacza metal we wgłębienia matrycy (rys. 37).
Rys. 37. Ciągnienie hydrauliczne bez udziału prasy: 1  kadłub, 2  matryca niemetaliczna, 3  pokrywa,
4  worek gumowy, 5  klinowe zasuwy [2, s. 553]
Do zalet metody nale\
y oszczędność na kosztach narzędzi, mo\
ność uzyskania du\
ych
nacisków oraz równomierne ich rozło\
enie na powierzchni kształtowanego przedmiotu.
8. Ciągnienie na młotach spadowych (rys. 38). Ta metoda obróbki jest stosowana do
produkcji małych serii. Do tego celu stosuje się tanie tłoczniki z metali łatwo topliwych.
Tłoczenie przeprowadza się w kilku stopniach, kolejno zwiększając wytłoczenie. Do
regulacji wielkości zagłębienia stempla słu\
ą przekładki pierścieniowe z sklejki
drewnianej lub z twardej gumy. Przed rozpoczęciem tłoczenia przekładki te układa się na
wsadzie, na powierzchni mającej utworzyć kołnierz formowanego przedmiotu. W miarę
uderzeń młota kolejno zdejmuje się przekładki.
Rys. 38. Ciągnienie na młotach spadających: 1 - stempel, 2 - pierścienie ze sklejki, 3 - matryca [2, s. 554]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
27
9. CiÄ…gnienie metodÄ… Dyzacking (rys. 39) jest nowoczesnym rozwiÄ…zaniem ciÄ…gnienia na
młotach. Polega ona na tym, \
e:
a) przed rozpoczęciem wytłaczania odlewa się ołowianą płytę,
b) następnie dociska się płytę stemplową do odlanej płyty. Pod naciskiem ołów wypełnia
rowki o kształcie jaskółczego ogona i w ten sposób łączy się z płytą stemplową,
c) następnie formuje się. stempel do pierwszej fazy procesu najpierw wciskając ołów
w matrycÄ™,
d) kolejna czynność polega na dotłoczeniu kształtu stempla po (podło\
eniu na
powierzchni matrycy miękkiej blachy wzorcowej o grubości odpowiadającej
grubości wsadu. Po takim przygotowaniu wszystkie blachy wsadowe danej serii
poddaje się pierwszej fazie tłoczenia,
e) potem, tak samo jak za pierwszym razem, lecz głębiej, stempel odbija się bez
przekładki w matrycy, po czym zmniejsza się jego wymiary przez wytłoczenie
przekładki wzorcowej i przeprowadza się następną fazę tłoczenia blach danej serii;
czynności te powtarza się potrzebną liczbę razy,
f) ostatnią fazą procesu jest całkowite odbicie stempla w matrycy najpierw bez
przekładki, następnie z przekładką wzorcową i wreszcie wytłoczenie gotowych
wyrobów. Metoda ta przy małych kosztach pozwala na produkowanie niedu\
ych
serii wyrobów nawet o bardzo skomplikowanych kształtach. Uzyskuje się przy tym
wysoki stopień dokładności kształtów i wymiarów.
Rys. 39. Schemat przygotowania i wykonania zabiegów ciągnienia na młocie metodą Dyzacking: a) odlanie
płyty ołowianej, b) połączenie płyty ołowianej z płytą stemplową przez sprasowanie, c) wstępne
ukształtowanie stempla, d) wytworzenie szczeliny w tłoczniku przez wtłoczenie między stempel
a matrycę zastępczej blachy i następne podtłoczenie całej partii wyrobów, e) drugi stopień dotłoczenia
stempla i podtłoczenie blach, f) ostateczne dotłoczenie wyrobów ołowianych [2, s. 554]
10. ObciÄ…ganie na prasach hydraulicznych (rys. 40). Stosuje siÄ™ je do wykonywania z blach
(np. aluminiowych, stopów magnezu przez obciskanie metali, itp.) niewielkich serii
du\
ych przedmiotów o nieskomplikowanym kształcie. W procesie tym obrze\
a blachy
zostajÄ… zamocowane w uchwytach prasy, po czym wzornik wykonuje ruch oznaczony
strzałką na rysunku 40.
Rys. 40. ObciÄ…ganie na prasach hydraulicznych: 1 - wzornik obciÄ…gania, 2 - uchwyty, 3 - nurnik prasy
[2, s. 555]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
28
Wygniatanie jest operacją podobną do płytkiego tłoczenia. Polega ono na spowodowaniu
takich miejscowych odkształceń powłoki, w wyniku których otrzymuje się, np.: \
ebra
usztywniajÄ…ce, ornamenty ozdobne, itp. lub te\
zło\
one niesymetryczne kształty przedmiotu.
Wybrzuszanie ma za zadanie miejscowe zwiększenie średnicy naczyń oraz powłok
walcowych. Wybrzuszanie uzyskuje się wprowadzając do wewnątrz powłoki: a) gumowy
stempel, który poddany naciskom prasy powoduje miejscowe przeniesienie się ciśnień na
ścianki powłoki i np.: powiększenie jej średnicy; b) gumowy segmentowy stempel
rozpychany rdzeniem sto\
kowym; c) ciecz o wysokim ciśnieniu (rys. 41).
Rys. 41. Wybrzuszenie: a) hydrauliczne, b) stemplem gumowym; 1 - matryca, 2 - wsad, 3 - tłoczysko,
4 - worek gumowy, 5 - ciecz, 6 - stempel gumowy [2, s. 556]
Rys. 42. Obciskanie: a) miejscowe, b) z przewijaniem [2, s. 556]
Obciskanie (rys. 42) polega na miejscowym (w środku lub przy końcu) zmniejszeniu
średnicy naczynia walcowego. Efekt taki otrzymuje się pod wpływem ściskających naprę\
eń
obwodowych i wzdłu\
nych.
W przypadku produkcji niewielkich seria wyrobów, dla których (nie opłaca się
wykonywać kosztownych tłoczników, stosuje się wyoblanie. Do tego celu słu\
Ä… specjalne
maszyny zwane wyoblarkami. W maszynach tych na wirującej, napędzanej głowicy osadzony
jest wzorzec odpowiadający kształtowi wyoblanego przedmiotu (rys. 43). Wsad jest
dociskany do wzorca w osi obrotu za pomocÄ… obrotowo osadzonego wrzeciona lub rolki. Na
wirujący wsad wywierane są naciski za pomocą metalowego pręta lub rolki.
Rys. 43. Wyoblanie misy: 1 - zało\
enie blachy wsadowej, 2 i 3 - pośrednie fazy wyoblania, 4 - wykończenie
wyoblania, 5 - zawinięcie brzegu na wyoblarce [2, s. 557]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
29
Rys. 44. Wyoblanie dzbanka ze wsadu naczynia cylindrycznego [2, s. 557]
Rys. 45. Wyoblanie gwintu za pomocÄ… gwintownika oraz rolek [2, s. 557]
Pod działaniem nacisku blacha wsadowa zostaje dociśnięta do wzorca, przyjmując jego
kształty (rys. 43, fazy procesu 1 do 4). Zakończeniem wyoblania jest zawinięcie obrze\
a
naczynia za pomocą rolki (rys. 43, faza 5). Inny sposób wyoblania stosowany w przypadkach,
gdy średnica otworu naczynia jest mniejsza od średnicy jego części poddanej wyoblaniu,
przedstawia rysunek 44. W tym przypadku wsadem do pokazanej operacji wyoblania
wybrzuszającego było naczynie cylindryczne. Do tego samego rodzaju procesów zaliczamy
wyoblanie gwintów za pomocą gwintownika i rolek (rys. 45) oraz wiele innych operacji, jak
zawijanie obrze\
y, wyoblanie rur falistych, itp.
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakimi metodami wykonuje się przedmioty w procesie gięcia?
2. Jaka jest ró\
nica pomiędzy wyginakiem prostym, a wyginakiem z prowadnicami
słupowymi?
3. Jak wykonuje siÄ™ zawijanie obrze\
y przedmiotu okrągłego?
4. Jakie cechy ujemne występują przy operacji gięcia?
5. Jakimi metodami wytłacza się przedmioty?
6. Na czym polega ciÄ…gnienie?
7. Na czym polega wyoblanie?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
30
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj element na prasie z wykorzystaniem wykrojnika.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) odczytać dane zawarte w dostępnej dokumentacji technologicznej,
3) ustalić kolejność operacji,
4) wykonać element na prasie z zachowaniem zasad bhp,
5) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- dokumentacja technologiczna,
- element do wykrojenia na prasie z wykrojnikiem,
- prasa z wykrojnikiem,
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Wykonaj element na prasie z wykorzystaniem tłocznika.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) odczytać dane zawarte w dostępnej dokumentacji technologicznej,
3) ustalić kolejność operacji,
4) wykonać element na prasie z zachowaniem zasad bhp,
5) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- dokumentacja technologiczna,
- element do wykonania na prasie z tłocznikiem,
- prasa z tłocznikiem,
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 3
Rozró\
nij wady wyrobów tłoczonych oraz określ przyczyny ich powstawania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) rozpoznać wady wyrobów tłoczonych,
3) określić i zapisać przyczyny powstania wad,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- dokumentacja technologiczna,
- wyroby tłoczone (z wadami i bez wad),
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) rozró\
nić przedmioty wykonane metodą gięcia?
1
1

2) określić podstawowe operacje i zabiegi tłoczenia?
1
1

3) rozró\
nić prasy stosowane do tłoczenia?
1
1

4) rozró\
nić typowe konstrukcje wykrojników i tłoczników?
1
1

5) zorganizować stanowisko do wykonania operacji tłoczenia?
1
1

6) wykonać element z wykorzystaniem wykrojnika i tłocznika?
1
1

 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
32
4.3. Plastyczne kształtowanie metali wielkimi mocami
4.3.1. Materiał nauczania
Rozwój niektórych nowych dziedzin techniki, szczególnie techniki rakietowej,
spowodował konieczność znalezienia sposobu kształtowania plastycznego du\
ych części
wyrabianych z blach. Prasy potrzebne do wyrobu tego rodzaju części musiałyby mieć
olbrzymie siły nacisku. W związku z niewielkimi seriami wyrobów lub niemal jednostkową
produkcją koszty wytwarzania za pomocą pras, zwłaszcza ze względu na konieczność
sporządzenia tłoczników, byłyby ogromne. Ponadto w technice rakietowej stosuje się części
wykonywane z metali bardzo trudno poddających się procesom tłoczenia na prasach. Dało to
impuls do poszukiwania nowych rozwiązań technologicznych, zapewniających
ekonomiczniejsze warunki produkcji. W wyniku tego w ostatnich latach (od połowy lat
pięćdziesiątych) rozwinęły się sposoby tłoczenia metodami opartymi o gwałtowne
wyładowania energii. Wynalazek tłoczenia wybuchowego pochodzi z końca ubiegłego wieku,
lecz praktycznie nie był on niemal wcale wykorzystywany. Zasada metod tego rodzaju jest
prosta. Polega ona na spowodowaniu gwałtownego wyładowania energii w ośrodku gazowym
(np. w powietrzu) lub ciekłym (np. w wodzie), który wywiera ciśnienie na jedną stronę
powierzchni kształtowanego przedmiotu.
Metody kształtowania du\
ymi mocami mają następujące zalety:
1) mo\
liwość plastycznego kształtowania metali i stopów trudno obrabialnych, a nawet nie
dających się obrabiać metodami konwencjonalnymi,
2) mo\
liwość kształtowania części o niemal dowolnie du\
ych wymiarach,
3) osiąganie bardzo zło\
onych kształtów,
4) wysoka gładkość powierzchni wyrobów uformowanych bez tarcia, jedynie pod naciskiem
cieczy lub gazów,
5) brak koncentracji naprÄ™\
eń dzięki równomiernemu rozło\
eniu nacisku i ograniczaniu sił
tarcia do minimum,
6) znikome wewnętrzne naprę\
enia resztkowe w wyrobach,
7) osiÄ…ganie du\
ych stopni odkształcenia bez międzyoperacyjnego wy\
arzania,
8) niski koszt produkcji (5 do 10 razy ni\
szy ani\
eli metodami konwencjonalnymi), która
w większości przypadków odbywa się bez drogich maszyn (pras) z wyeliminowaniem
drogich narzędzi.
W zale\
ności od z
ródła energii rozró\
nia się następujące metody:
1. Metoda hydroiskrowa, polegająca na spowodowaniu silnego wyładowania elektrycznego
w mało ściśliwym ośrodku ciekłym. Wyładowanie takie uzyskuje się przez rozładowanie
kondensatorów. W wyniku wyładowania w cieczy powstaje fala uderzeniowa. Niski
koszt produkcji około dziesięciokrotnie ni\
szy ni\
w metodach tłoczenia na prasach oraz
bezpieczeństwo pracy, wyró\
niające ją spośród pozostałych metod tego rodzaju, są jej
głównymi zaletami. Sposób ten słu\
y do tłoczenia niewielkich wyrobów z blach cienkich.
2. Metoda gazowa, polega na spowodowaniu wybuchu gazu lub mieszaniny gazów (np.
gazu świetlnego lub benzyny) znajdujących się w zamkniętej przestrzeni (rys. 46). Gazy
zamknięte w przestrzeni nad wsadem zostają zapalone iskrą wywołaną za pomocą świecy
samochodowej umieszczonej w ściance zbiornika. Wybuch powoduje gwałtowny wzrost
ciśnienia i wytłoczenie wyrobu. Sposób ten słu\
y do tłoczenia niedu\
ych przedmiotów
z blach cienkich.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
33
Rys. 46. Schemat urządzenia do tłoczenia metodą gazową: 1 - zbiornik, 2 - matryca, 3 - krą\
ek blachy
wsadowej, 4 - świeca zapłonowa, 5 - doprowadzenie mieszaniny gazowej, 6 - odprowadzenie
powietrza, 7 - przewód do wytwarzania pró\
ni [2, s. 574]
Rys. 47. Schemat urządzenia do tłoczenia metodą prochową: 1 - matryca, 2 - przewód do wytwarzania pró\
ni,
3 - komora wysokiego ciśnienia, 4 - ładunek, 5 - wsad [2, s. 575]
3. Metoda prochowa oparta o zastosowanie takich materiałów, jak proch czarny lub
nitroglicerynowy i in. Schematy urządzeń do tłoczenia za pomocą energii uzyskanej
z wybuchu prochu przedstawiono na rysunkach 47 i 48. TÅ‚oczenie mo\
e być
bezpośrednie, gdy wsad znajduje się w kontakcie z atmosferą gazów po wybuchu
(rys. 46 i 47), oraz pośrednie, gdy nacisk gazów przenosi się na wsad za pośrednictwem
tłoka oraz cieczy (rys. 48b) lub krą\
ka gumowego (rys. 48c). Konieczność prowadzenia
wybuchów w przestrzeniach zamkniętych ogranicza zasięg tego sposobu do tłoczenia
wyrobów z blach cienkich. Zaletą jego jest mo\
ność uzyskiwania bardzo
skomplikowanych kształtów i du\
ej dokładności wymiarów.
Rys. 48. Schematy tłoczenia prochowego: a) bezpośrednio ciśnieniem gazów wytworzonych przy wybuchu,
b) pośrednio poprzez tłok i ciecz, c) pośrednio poprzez tłok i gumę; 1 - wsad, 2 - matryca, 3 - płyta,
4 - kadłub, 5 - ładunek, 6 - tłok, 7 - ciecz, 8 - guma [2, s. 576]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
34
4. Metoda elektromagnetyczna. Polega ona na wyzwoleniu w odpowiednio ukształtowanym
polu elektromagnetycznym i w bardzo małym przedziale czasu wielkich energii
nagromadzonych w baterii kondensatorów. Uzyskuje się w ten sposób określony
chwilowy układ sił, który działając na obrabiany metal powoduje jego odkształcenie.
Dzięki temu, zale\
nie od kształtu cewek, bezkontaktowo uzyskuje się po\
Ä…danÄ… zmianÄ™
kształtu. Ta metoda jest u\
ywana do przecinania (np. końcówek kabli), kształtowania
profilowego końcówek rur, płytkiego tłoczenia do wykrywania otworów w denkach
blachach.
5. Metoda wybuchowa, polega na tłoczeniu metali wybuchami materiałów kruszących, jak
trotyl, dynamit i in. Metoda ta jest dziÅ› najszerzej stosowania do wyrobu du\
ych części.
Za jej pomocą wykonuje się operacje tłoczenia, jak np. cięcia, gięcia, ciągnienia,
kształtowania i in., oraz łączenia metali, prasowania proszków i utwardzania
powierzchniowego. Wybuch przeprowadza siÄ™ w cieczy, zwykle w wodzie. W wyniku
wybuchu wytwarza się gaz o olbrzymim ciśnieniu, który powoduje powstanie siły
uderzeniowej. Mała ściśliwość wody powoduje, \
e energia wyzwolona podczas wybuchu
wytwarza falÄ™ uderzeniowÄ… o bardzo du\
ej prędkości (rzędu kilku km/s). W ten sposób
mo\
na uzyskać ciśnienia do 3000000 kN/cm2 (a nawet do 10000000 kN/cm2).
Ciśnieniami takimi nie rozporządzają \
adne nawet największe prasy.
W zasadzie, większość procesów obróbki plastycznej mo\
e być zastąpiona
kształtowaniem wielkimi mocami. Mo\
na w ten sposób wykonywać procesy cięcia
(wycinanie, dziurkowanie, odcinanie itp.), kucia, wyciskania. Najszerzej jednak u\
ywa siÄ™
metod tłoczenia wybuchowego (w tym głębokiego tłoczenia, ciągnienia, kształtowania).
TÅ‚oczenie wybuchowe
Tłoczenie wybuchami (rys. 49 i 50) przeprowadza się w ośrodkach ciekłych. Tłoczenie
takie w powietrzu jest niekorzystne, gdy\
Å‚Ä…czy siÄ™ z du\
ymi stratami energii, z silnymi
efektami akustycznymi i niszczÄ…cymi.
Rys. 49. Przetłaczanie wytłoczek (wyciąganie): 1 - stempel ciągowy, 2 - matryca, 3 - ramka do ustawiania
wsadu [2, s. 577]
Rys. 50. Schemat kompletu narzędzi do wytłaczania i wielokrotnego przetłaczania z wyciąganiem w jednej
operacji: 1 - matryca kształtująca naczynie, 2 - ciągadło do wyciągania ścianek, 3 - pierścienie
dystansowe, 4 - stempel, 5 - prowadnik stempla, 6 - prowadnik stempla i wsadu, 7 - miejsce do
umieszczenia wsadowego krÄ…\
ka blachy, 8 - kadłub wysuwny, 9 - oporowy pierścień gwintowany,
10 - obudowa narzędzi [2, s. 577]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
35
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie zalety ma plastyczne kształtowanie materiału du\
ymi mocami?
2. Jakie sÄ… z
ródła energii do plastycznego kształtowania materiału du\
ymi mocami?
3. Na czym polega tłoczenie prochowe?
4. Na czym polega tłoczenie wybuchowe?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj metodę tłoczenia gazowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) naszkicować schemat urządzenia do tłoczenia metodą gazową,
3) zaznaczyć na schemacie elementy składowe urządzenia,
4) scharakteryzować proces tłoczenia z uwzględnieniem zasad bhp,
5) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- literatura zgodna punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
Ćwiczenie 2
Scharakteryzuj metodę tłoczenia prochowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) naszkicować schemat urządzenia do tłoczenia metodą prochową,
3) zaznaczyć na schemacie elementy składowe urządzenia,
4) scharakteryzować proces tłoczenia z uwzględnieniem zasad bhp,
5) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- literatura zgodna punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) scharakteryzować metody plastycznego kształtowania metali wielkimi
mocami?
1
1

2) odczytać schemat urządzenia do tłoczenia metodą gazową?
1
1

3) odczytać schemat urządzenia do tłoczenia metodą prochową?
1
1

4) wymienić zalety plastycznego kształtowania metali wielkimi mocami?
1
1

 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
36
5. SPRAWDZIAN OSI
GNI
Ć
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uwa\
nie instrukcjÄ™.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań o ró\
nym stopniu trudności. Wszystkie zadania są zadaniami
wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedz
jest prawidłowa.
5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi  zaznacz prawidłową
odpowiedz
znakiem X (w przypadku pomyłki nale\
y błędną odpowiedz
zaznaczyć
kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedz
prawidłową).
6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłó\
jego
rozwiązanie na póz
niej i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.
8. Czas trwania testu 45 minut.
Powodzenia!
ZESTAW ZADAC
TESTOWYCH
1. Wycinaniem nazywamy
a) całkowite odcięcie jednej części metalu od drugiej wzdłu\
linii zamkniętej.
b) częściowe przecięcie jednej części metalu.
c) całkowite odcięcie jednej części metalu od drugiej wzdłu\
linii otwartej.
d) wygładzanie powierzchni materiału.
2. Operacja cięcia przedstawiona na rysunku to
a) wykrawanie.
b) dziurkowanie.
c) okrawanie.
d) wygładzanie.
3. Rysunek przedstawia no\
yce
a) wielokrÄ…\
kowe.
b) krÄ…\
kowe.
c) gilotynowe.
d) skokowe.
4. Zabieg kształtowania plastycznego przedstawiony na rysunku to
a) zginanie.
b) wyginanie.
c) zwijanie.
d) wywijanie.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
37
5. Na rysunku przedstawiono proces
a) zaginania.
b) gięcia.
c) tłoczenia.
d) ciÄ…gnienia.
6. Zaginaniu poddaje siÄ™
a) wyłącznie obrze\
a materiału.
b) wyłącznie środek materiału.
c) przedmioty wcześniej niekształtowane.
d) tylko rury kwadratowe.
7. Im mniejszy jest współczynnik wytłaczania, tym
a) więcej operacji potrzeba, aby otrzymać gotową wytłoczkę.
b) mniej operacji potrzeba, aby otrzymać gotową wytłoczkę.
c) ilość operacji pozostaje bez zmiany.
d) wytłaczanie przestaje być ekonomiczne.
8. Do nadcinania u\
ywa siÄ™
a) wykrojników.
b) no\
yc krÄ…\
kowych.
c) tłoczników.
d) no\
ycy gilotynowej.
9. Wykrawanie gumÄ… mo\
e być stosowane do blach aluminiowych o grubości
a) do 1,2 mm.
b) 1,3 1,5 mm.
c) 1,6 1,9 mm.
d) 2,0 2,3 mm.
10. Na rysunku wyginaka z prowadnicami słupowymi numerem 1 oznaczono
a) stempel gnÄ…cy.
b) kadłub z prowadnicami.
c) matryca.
d) kołki ustawcze.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
38
11. Na rysunku przedstawiono proces
a) cięcia.
b) gięcia.
c) wygładzania.
d) nacinania.
12. No\
yce wielokrÄ…\
kowe, przedstawione na rysunku, sÄ… stosowane do
a) cięcia blach lub taśm na wąskie pasy.
b) cięcia pasów, krą\
ków i pierścieni.
c) wycinania krÄ…\
ków i pierścieni.
d) wycinania zarysów krzywoliniowych.
13. Wytrzymałość na ścinanie (Rt) dla stali utwardzonej zgniotem o zawartości węgla 0,6%
wynosi
a) 380 MPa.
b) 720 MPa.
c) 560 MPa.
d) 250 MPa.
14. Element oznaczony cyfrą 1 na rysunku wykrojnika z prowadnicami słupkowymi to
a) prowadnica słupkowa.
b) matryca.
c) stempel.
d) płyta tnąca.
15. Operacja gięcia na prasach, przedstawiona na rysunku to
a) wyginanie.
b) zawijanie.
c) zaginanie.
d) wyoblanie.
16. Wytłaczanie swobodne jest stosowane do
a) tłoczenia głębokich naczyń w jednym zabiegu.
b) zawijanie obrze\
y przedmiotów.
c) płytkiego tłoczenia.
d) tłoczenia głębokich naczyń.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
39
17. Na rysunku pokazano ciÄ…gnienie
a) na młotach spadowych.
b) gumÄ….
c) hydrauliczne.
d) wielooperacyjne.
18. CiÄ…gnienie metodÄ… Dyzacking jest wykonywane na
a) młotach.
b) młotach spadowych.
c) prasach hydraulicznych.
d) prasach mimośrodowych.
19. Na rysunku ciągnienia hydraulicznego bez udziału prasy matrycę niemetaliczną
oznaczono numerem
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
20. Na rysunku przedstawiono
a) obciÄ…ganie.
b) wyoblanie.
c) wybrzuszenie.
d) obciskanie.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
40
KARTA ODPOWIEDZI
ImiÄ™ i nazwisko & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & ..
Wykonywanie wyrobów w procesie tłoczenia
Zakreśl poprawną odpowiedz
.
Numer
Odpowiedz
Punkty
zadania
1 a b c d
2 a b c d
3 a b c d
4 a b c d
5 a b c d
6 a b c d
7 a b c d
8 a b c d
9 a b c d
10 a b c d
11 a b c d
12 a b c d
13 a b c d
14 a b c d
15 a b c d
16 a b c d
17 a b c d
18 a b c d
19 a b c d
20 a b c d
Razem:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
41
6. LITERATURA
1. Brodziński A.: Maszyny i urządzenia do obróbki plastycznej. Laboratorium
Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 1993
2. Dobrucki W.: Zarys obróbki plastycznej metali. Wydawnictwo Śląsk, 1974
3. Gabryszewski Z., Gronostajski J.: Mechanika procesów obróbki plastycznej.
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1991
4. Gadziński S.: Obróbka plastyczna metali. Wyd. PA
, Bielsko-Biała 1996
5. Kajzer S., Kozik R., Wusatowski R.: Wybrane zagadnienia z procesów obróbki
plastycznej metali. Wydawnictwo Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice 1997
6. Karpiński T.: In\
ynieria produkcji. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2004
7. Kubiński W.: Praktyka technologiczna. Wydawnictwo AGH, Kraków 1991
8. Okoniewski S.: Technologia metali. WSiP, Warszawa 1980
9. Weroński W.: Obróbka plastyczna. Technologia. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej,
Lublin 1993
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
42