Politechnika Rzeszowska

im. Ignacego Łukasiewicza

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

KATEDRA PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 5

TEMAT: Spęczanie walców w procesie kucia swobodnego.

Mruk Bogumił

IIIMDT gr.66

Rok akad.2002\2003

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wybranych parametrów procesu kucia swobodnego:

- wartości odkształceń odkształceń nacisków w kolejnych uderzeniach bijaka młotka

- stopień wykorzystania młotka

- wpływ prędkości odkształcenia na wartość nacisków jednostkowych

- przybliżona wartość współczynnika tarcia

W praktyce mamy dwa zasadnicze sposoby spęczania:

spęczanie swobodne i spęczanie w matrycy.

Podczas spęczania swobodnego swobodnego w kierunku działania siły następuje zmniejszenie wymiaru materiału a w pozostałych kierunkachmateriał przemieszcza się swobodnie.

.

Lp.	Wysokość spadania bijaka H(mm)	Wymiar początku próbki		Wymiary po wykonaniu ćwiczenia
				d	h	h (mm)	h (mm)	h (mm)
1	500	20	25	21,25	19,05	17,01
2	1000	20	25,1	18	14,1	11,45
3	1500	20	25	15,75	11,4	8,6

G = 350 N

k - współczynnik sprawności

k = 0,9

Obliczyć :

1. Energie uderzenia bijaka

E = H
*G*k

H
= H-h

Dla 500(mm) mamy:

E
= H

*G*k

H

= H-h
=500-21,25=478,75[mm]

E
=478,75*350*0,9=150,81[J]

H

= H-h
=500-19,05=480,95[mm]

E
=480,95*350*0,9=151,5[J]

H

= H-h
=500-17,1=482,9[mm]

E
=482,9*350*0,9=152,11[J]

Dla 1000[mm] mamy:

E
= H

*G*k

H

= H-h
=1000-18=982[mm]

E
=982*350*0,9=309,33[J]

H

= H-h
=1000-14,01=985,9[mm]

E
=985,9*350*0,9=310,56[J]

H

= H-h
=1000-11,45=988,55[mm]

E
=988,55*350*0,9=311,39[J]

Dla 1500(mm) mamy:

E
= H

*G*k

H

= H-h
=1500-15,75=1484,25[mm]

E
=1484,25*350*0,9=467,54[J]

H

= H-h
=1500-11,4=1488,4[mm]

E
=1488,4*350*0,9=468,91[J]

H

= H-h
=1500-17,1=1491,4[mm]

E
=1491,4*350*0,9=469,79[J]

Wysokość	E [J]	E [J]	E [J]
500	150,81	151,5	152,11
1000	309,33	310,56	311,39
1500	467,54	468,91	469,79

2.Obliczyć prędkość odkształcenia

φ=

H
= H-h

Dla 500 mamy:

H
= H-h
=500-25=475[mm]

V= (2*9,81*0,475)^0,5=3,05[m/s]

φ=
=71,76[1/s]

Dla 1000 mamy:

H
= H-h
=1000-25=975[mm]

V= (2*9,81*0,975)^0,5=4,37[m/s]

φ=
=121,36[1/s]

Dla 1500 mamy:

H
= H-h
=1500-25=1475[mm]

V= (2*9,81*1,475)^0,5=5,38[m/s]

φ=
=107,6[1/s]

Wysokość	φ [1/s]	φ [1/s]	φ [1/s]
500	71,76	80,05	89,18
1000	189,39	154,96	190,83
1500	170,79	235,96	312,79

3.Obliczam objętość przesunięcia

V
= V
ln

V
=

Dla 500 mamy:

V
=
=7850[mm³]=785*10^-9[m³]

V
=7850*ln
=1256[mm³]=1256*10^-9[m³]

V
=7850*ln
=863,5[mm³]=863*10^-9[m³]

V
=7850*ln
=847,8[mm³]=847*10^-9[m³]

Dla 1000 mamy:

V
=
,1=7881,4[mm³]=788*10^-9[m³]

V
=7881,4*ln
=2616,62[mm³]=2616*10^-9[m³]

V
=7881,4*ln
=1923,06[mm³]=1923*10^-9[m³]

V
=7881,4*ln
=1639,33[mm³]=1639*10^-9[m³]

Dla 1500 mamy:

V
=
=7850[mm³]=785*10^-9[m³]

V
=7850*ln
=3626,7[mm³]=3626*10^-9[m³]

V
=7850*ln
=2535,55[mm³]=2535*10^-9[m³]

V
=7850*ln
=2213,7[mm³]=2213*10^-9[m³]

4.Obliczyć współczynnik sprawności uderzenia k

Dla 500 mamy:

k
=

k_u1=
=
=8*10^-9[m³/J]

k_u2=
=
=5*10^-9[m³/J]

k_u3=
=
=4*10^-9[m³/J]

Dla 1000 mamy:

k
=

k_u1=
=
=7,5*10^-9[m³/J]

k_u2=
=
=6*10^-9[m³/J]

k_u3=
=
=5*10^-9[m³/J]

Dla 1500 mamy:

k
=

k_u1=
=
=7*10^-9[m³/J]

k_u2=
=
=5*10^-9[m³/J]

k_u3=
=
=4*10^-9[m³/J]

5. Obliczyć wartość siły nacisku na metal

Dla 500 mamy:

P=

P₁=
=
=7181,43[N]

P₂=
=
=7973,68[N]

P₃=
=
=8947,65[N]

Dla 1000 mamy:

P=

P₁=
=
=17181,43[N]

P₂=
=
=22182,86[N]

P₃=
=
=28308,18[N]

Dla 1500 mamy:

P=

P₁=
=
=29221,25[N]

P₂=
=
=42628,18[N]

P₃=
=
=52198,89[N]

6. Obliczyć średnie naciski jednostkowe bijaka na metal.

Dla 500mamy:

q_śr=

d₁=d₀ (
)^0,5=20(25/21,25)^0,5=21,69[mm]

q_śr1 =
=19,45[MPa]

d₂=d₀ (
)^0,5=20(25/19,05)^0,5=22,91[mm]

q_śr2 =
=19,35[MPa]

d₃=d₀ (
)^0,5=20(25/17,1)^0,5=24,18[mm]

q_śr3 =
=19,49[MPa]

Dla 1000mamy:

q_śr=

d₁=d₀ (
)^0,5=20(25/18)^0,5=23,62[mm]

q_śr1 =
=39,25[MPa]

d₂=d₀ (
)^0,5=20(25/14,1)^0,5=26,68[mm]

q_śr2 =
=39,69[MPa]

d₃=d₀ (
)^0,5=20(25/11,51)^0,5=29,61[mm]

q_śr3 =
=38,13[MPa]

Dla 1500mamy:

q_śr=

d₁=d₀ (
)^0,5=20(25/15,75)^0,5=15,20[mm]

q_śr1 =
=58,64[MPa]

d₂=d₀ (
)^0,5=20(25/11,4)^0,5=29,62[mm]

q_śr2 =
=61,91[MPa]

d₃=d₀ (
)^0,5=20(25/8,6)^0,5=34,10[mm]

q_śr3 =
=57,19[MPa]

---