2014-12-22
Przeróbka plastyczna metali i
obróbka skrawaniem
Marcin Wolski
Przeróbka plastyczna
" Procesy przeróbki plastycznej metali ,mają na
celu kształtowanie metalu, nadawanie mu
odpowiednich własności mechanicznych i
fizycznych oraz osiągnięcie żądanej gładkości
powierzchni. W tym celu wielkości
stosowanego w tej przeróbce nacisku muszą
być tak dobrane , aby spowodować w metalu
wystarczająco duże naprężenie dla zmiany
jego kształtu i zachowania tych zmian po
ustaniu nacisku.
1
2014-12-22
Rodzaje procesów przeróbki
plastycznej
" Przeróbka plastyczna na zimno to proces
prowadzony poniżej temperatury rekrystalizacji.
Dzięki temu zgniot, którego doznały ziarna metalu
pozostaje w nich niemal całkowicie i powoduje
umacnianie metalu.
" Przeróbka plastyczna na gorąco to proces
prowadzony powyżej temperatury rekrystalizacji.
Wówczas odkształcone kształty ulegają
rekrystalizacji przez co metal nie ulega
umocnieniu.
Zjawiska zachodzące w materiale
podczas obróbki plastycznej
" Zgniot
" Poślizg
" Bliz
niakowanie
" Pełzanie dyfuzyjne
" Poligonizacja
" Pełzanie dyslokacji
" Poślizg po granicach ziaren
2
2014-12-22
Zgniot
" Całokształt zmian
własności fizycznych i
mechanicznych
spowodowanych przez
odkształcenie
plastyczne na zimno
nazywa się zgniotem.
Miarą zgniotu jest
stopień odkształcenia
wyrażony ubytkiem
przekroju
w procentach.
Poślizg
" Podstawowym mechanizmem odkształcenia
plastycznego jest poślizg.
3
2014-12-22
Bliz
niakowanie
" Bliz
niakowanie polega na jednorodnym
ścinaniu o wektor bliz
niakowania kolejnych
warstw atomów w płaszczyznach
bliz
niakowania.
Pełzanie dyfuzyjne
" Pełzanie dyfuzyjne
następuje skutkiem
przepływu wakansów z
obszarów przyległych
do granic ziaren,
ułożonych prostopadle
do naprężenia.
Ukierunkowany
przeciwnie przepływ
masy powoduje
wydłużenie ziaren
zgodnie z kierunkiem
obciążenia.
4
2014-12-22
Poligonizacja
Poligonizacja jest
procesem
aktywowanym cieplnie
i polega na tworzeniu
się wąsko kątowych
granic daszkowych w
wyniku
przegrupowania się do
nich nadmiaru
dyslokacji
jednoimiennych
Przeróbka plastyczna metali-
podstawowe procesy
" Walcowanie
" Wyciskanie
" Ciągnienie
" Kucie
" Tłoczenie
5
2014-12-22
Walcowanie
" Walcowanie polega na
kształtowaniu materiału
między obracającymi się
walcami, tarczami, rolkami
lub przemieszczającymi się
względem siebie
narzędziami płaskimi
" Sposoby walcowania ze
względu na ruch walców:
" wzdłużne
" poprzeczne
" skośnie
Walcowanie poprzeczne i skośne
" Walcowanie poprzeczne
charakteryzuje się tym, że
materiał wykonuje dzięki
walcom ruch obrotowy a
walce obracają się w
zgodnym kierunku.
" W walcowaniu skośnym,
materiał wykonuje ruch
śrubowy a walce o osiach
wzajemnie skośnych
obracają się w zgodnych
kierunkach
6
2014-12-22
Wyciskanie
" Wyciskanie, w którym kształtowanie polega na wypływie metalu -
poddanego ściskaniu w zamkniętej przestrzeni pojemnika, będącego
pod działaniem stempla roboczego, przez oczko matrycy, o kształcie
ściśle odpowiadającym przekrojowi poprzecznemu wyrobu. Ze
względu na kierunek płynięcia metalu względem ruchu stempla
rozróżnia się:
" wyciskanie współbieżne
" wyciskanie przeciwbieżne
Ciągnienie
" Ciągnięcie-odkształcenie plastyczne następuje w
wyniku działania osiowej siły ciągnącej, wywieranej
przez ciągarkę, i obwodowych sił ściskających,
wywieranych przez ciągadło, o kształcie oczka,
odpowiadającego profilowi wytwarzanego wyrobu.
Ruch postępowy mechanizmu ciągnącego jest zgodny z
ruchem odkształcanego metalu.
7
2014-12-22
Kucie
" Kucie to proces polegający na
odkształcaniu metalu za
pomocą nacisku lub energii
uderzenia. Ze względu na
kształt narzędzi roboczych i
związane z tym ograniczenie
swobody płynięcia metalu w
obszarze odkształcenia
procesy kucia dzieli się na:
" kucie swobodne
" kucie matrycowe
Kucie swobodne
" kucie swobodne, w którym metal kształtuje się
między równoległymi kowadłami  płaskimi
lub kształtowymi, nie odpowiadającymi
założonemu kształtowi kutego wyrobu
8
2014-12-22
Kucie matrycowe
" Kucie matrycowe, w którym metal kształtuje się
między matrycami (otwartymi lub zamkniętymi) o
wykrojach odpowiadających kształtowanej części.
Matryce całkowicie ograniczającą płynięcie poprzeczne
metalu, które ma dodatkowo zapewnić jego pełne i
prawidłowe wypełnienie
Tłoczenie
" To proces technologiczny obróbki blach, folii
na zimno lub gorąco polegający na
kształtowaniu ich w przestrzenne wyroby, za
pomocą stempli przymocowanych do pras
hydraulicznych.
9
2014-12-22
Wyroby
" Celem obróbki plastycznej jest uzyskanie
gotowych produktów i półproduktów hutniczych,
takich jak:
" pręty
" Kształtowniki-(teowniki, ceowniki dwuteowniki,
płaskowniki, kątowniki)
" rury
" druty
" blachy
" odkuwki
Obróbka skrawaniem
" Obróbka skrawaniem polega na kształtowaniu
przedmiotu odpowiednimi narzędziami przez
zdejmowanie (skrawanie)warstw materiału lub
ścieranie wierzchniej warstwy materiału.
Obróbkę skrawaniem dzieli się na dwie grupy:
" Obróbka wiórowa
" Obróbka ścierna
10
2014-12-22
Obróbka wiórowa
" Polega na usuwaniu nadmiaru materiału
narzędziami skrawającymi, których ostrza
mają zdefiniowaną geometrię, a ich liczba jest
ustalona. Oddzielony w czasie obróbki
naddatek materiału zamieniony zostaje na
wióry, a wykonywany proces przeprowadza się
na obrabiarkach.
Sposoby realizacji obróbki wiórowej
" Frezowanie  kształtowanie płaszczyzn i
powierzchni krzywoliniowych
" Toczenie  do obróbki powierzchni obrotowych
zewnętrznych i wewnętrznych
" Wytaczanie  do obróbki powierzchni
wewnętrznych
" Wiercenie  wykonywanie otworów
" Rozwiercanie  wykańczanie otworów walcowych
" Struganie obróbka narzędziem wykonującym
ruch posuwisto-zwrotny
11
2014-12-22
Obróbka ścierna
" Rodzaj obróbki skrawaniem, w której
narzędziem skrawającym są ziarna ścierne luz
ne
albo w postaci pasty, tarczy, osełki, papieru lub
płótna ściernego. Liczba ostrzy skrawających i
ich geometria są niezdefiniowane. Obróbka
ścierna charakteryzuje się najczęściej bardzo
małą głębokością skrawania
Sposoby realizacji obróbki ściernej
" Obróbka narzędziami ściernymi
 Szlifowanie ściernicą
 Szlifowanie taśmowe
 Gładzenie
 Dogładzanie osełkowe
" Obróbka luz
nym ścierniwem
 Docieranie docierakami
 Polerowanie ścierne
 Obróbka udarowo-ścierna
 Docieranie bębnowe
 Docieranie wirowe
12
2014-12-22
Idealny materiał ostrza skrawającego
" dostateczna twardością, która zapewniłaby
odporność na zużycie i plastyczną deformację
ostrza
" stabilnością chemiczną, która zabezpieczałaby
przed utlenianiem i dyfuzją
" dobrą odpornością na szok cieplny,
" neutralnością chemiczną w stosunku do
materiału obrabianego
13