Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

w Nysie

Zarządzanie Produkcją i Usługami

Studia dzienne

Rok akademicki 2003/2004 sem.II

Bonar Marta

Grupa L4

Sprawozdanie z laboratorium z materiałoznawstwa.

Ćwiczenie nr 4

Temat: Próba tłoczności blach metodą Erichsena

Data wykonania:30.03.2004

Data oddania: 20.04.2004

Ocena:

Podpis prowadzącego:

I CZĘŚĆ TEORETYCZNA

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z próbą technologiczną tłoczności blach metodą Erichsena. Celem próby jest określenie tłoczności blach, taśm i stwierdzenie, czy spełniają one żądane wymagania dotyczące ich przydatności do tłoczenia na zimno.

2. Wiadomości uzupełniające:

Próbę tłoczności Erichsena, polegającą na powolnym wtłaczaniu w próbkę kuli lub stempla zakończonego kulisto aż do chwili powstania pęknięcia w próbce i pomiarze głębokości wytłoczonego wgłębienia, przeprowadza się w oparciu o normę PN - 68 / H - 04400. Celem próby jest określenie tłoczności blach, taśm o grubości od 0,1 do 2 [mm] i stwierdzenie, czy spełniają one żądane wymagania dotyczące ich przydatności do tłoczenia na zimno.

Do prób tłoczności używa się próbek prostokątnych lub okrągłych o wymiarach podanych w tabeli.

Wynik próby tłoczności metodą Erichsena stanowi średnia arytmetyczna wyników pomiarów głębokości trzech wytłoczeń. Tłoczność badana tą metodą oznacza się symbolem IE z indeksem oznaczającym średnicę stempla, z podaniem głębokości wtłoczenia w mm. Na podstawie wyglądu wytłoczonej wypukłości można wnioskować o wielkości ziarna badanego materiału. Materiał drobnoziarnisty charakteryzuje się gładką powierzchnią wypukłości, a materiał gruboziarnisty - powierzchnią chropowatą lub gruszkowatą. Z charakteru pęknięcia można wnioskować o jednorodności materiału.

 

  Tablica 1

	Próbka		Stempel	Matryca	Dociskacz
Symbol rodzaju próby.	Zakres grubości g [mm]	Szerokość ( średnica ) b min [mm]	Średnica kulki zakończenia d1 [mm]	Wewnętrzna średnica d2 [mm]	Wewnętrzna średnica d3 [mm]
IE3	0,1 - 0,75	13	3 ^+-0,02	5 ^+- 0,02	5
IE8	0,2 - 1	30	8 ^+- 0,02	11 ^+- 0,02	11
IE15	0,2 - 2	55	15 ^+- 0,02	21 ^+- 0,02	21
IE20	0,2 - 2	90	20 ^+- 0,05	27 ^+- 0,05	33

Dopuszcza się w przypadkach uzasadnionych przeprowadzenie próby tłoczności blach, pasów i taśm z metali nieżelaznych i ich stopów o grubości poniżej 0,2 [mm], lecz nie mniejszej niż 0,1[mm].

 

Dopuszcza się w przypadkach uzasadnionych badanie próbek o szerokości lub średnicy poniżej 90 [mm], lecz nie mniejszej niż 55 [mm].

Próbki należy pobierać w sposób niepowodujący zgniotu lub zmian strukturalnych w miejscach nieodkształconych, gdyż próbek prostować nie wolno. Liczba próbek lub długości próbek prostokątnych zależne są od ilości wykonywanych wgłębień, którą podają normy przedmiotowe lub warunki techniczne.

Pomiary tłoczności przeprowadza się na specjalnych przyrządach, zwanych aparatami Erichsena. Wymiary stempla, matrycy i dociskacza zależą od grubości próbki i podane są w tablicy 1.Stan powierzchni głównych elementów aparatu i warunki ich współpracy określone są w normie PN - 68 / H - 04400.

1. Przebieg ćwiczenia

• próbę tłoczności należy przeprowadzić w temperaturze nie niższej niż 10 st.C;

• przystępując do przeprowadzenia próby należy: zmierzyć grubość blachy w trzech miejscach z dokładnością do 0,01 mm, obliczyć średnią arytmetyczną, nasmarować smarem próbkę blachy i stempel oraz matrycę,

• ustalić na podziałce (zero) położenie stempla, a następnie wtłaczać z równomierną prędkością,

• zmierzyć głębokość wtłoczenia z dokładnością do 0,1mm,

• dokonać oględzin powierzchni wytłoczonej,

II CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

1. Treść zadania:

Próba tłoczności metali metodą Erichsena.

2. Przyrządy pomiarowe:

Suwmiarka uniwersalna, mikrometr, aparat Erichsena.

3. Sprawdzane przedmioty i wymiary:

Szkic próbki

Schemat aparatu Erichsena

4. Wyniki pomiarów:

Rodzaj badanego materiału	Wymiary próbki [mm]		Średnica kulistego zakończenia stempla [mm]	Głębokość wtłoczenia			Tłoczność [mm]	Charakter pęknięcia i powierzchni wypukłości
		Grubość		Szerokość		h1			h2	h3
Stal krzemowa	0,483	44	IE11	3,92	2,92	2,4	3,08	Materiał grubo - ziarnisty
Stal	1,23	71	IE21	7,4	7,5	7,6	7,5	Materiał drobno - ziarnisty

5. Obliczenia:

1. Stal krzemowa

Dane:

h₁ = 3,92 mm

h₂ = 2,92 mm

h₃ = 2,4 mm

2. Stal

Dane:

h₁ = 7,4 mm

h₂ = 7,5 mm

h₃ = 7,6 mm

6. Uwagi i wnioski:

Pierwsza próbka, która jest ze stali krzemowej, nie jest dobrym materiałem do tłoczenia ( IE = 3,08 mm). Istnieje wiele innych rodzajów metali i stopów lepiej nadających się do tego typu zastosowań technologicznych. Pod wpływem tłoczenia wewnętrzna strona jest wyraźnie zarysowana od tłocznika, natomiast na zewnętrznej stronie zauważamy pęknięcie wzdłuż osi tłocznika.

Kolejna próbka, która jest z stali w tym doświadczeniu wykazała się największą podatnością na tłoczenie ( IE = 7,5 mm). Po wykonaniu tego ćwiczenia wewnętrzna strona próbki stali zmieniła się z chropowatej na błyszczącą. Wewnątrz pozostały rysy od tłocznika.

Niezgodność warunków ciągnięcia blachy w przyrządzie Erichsena z rzeczywistymi warunkami procesu tłoczenia jest następująca: przy wyciąganiu materiału w przyrządzie Erichsena występuje przede wszystkim wyciskanie materiału. W procesie rzeczywistym odkształcanie powstaje przez przesunięcie objętości metalu pod wpływem naprężeń wzdłużnych, rozciągających i stycznych.

2

Próbka

Stempel

Dociskacz

Matryca

---