Przeróbka Plastyczna Laboratorium
Imię i nazwisko: Maciej Wasłowicz Wiesław Rzeszut Tomasz Sagan I ET gr.2	Data: 2001-03-21	Ocena:
		Temat: Wyciskanie. Współczynnik tarcia.

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z procesem wyciskania metali na zimno, ze szczególnym uwzględnieniem parametrów siłowych, a także zapoznanie się z metodami pomiaru współczynnika tarcia.

2. Część praktyczna ćwiczenia

• Wyciskanie

Ćwiczenie wykonujemy na prasie hydraulicznej ZD100 o nacisku 1000 kN. Materiałem do badań procesu wyciskania przeciwbieżnego są cylindryczne próbki aluminiowe o wymiarach początkowych d₀=30 mm, h₀=25 mm. Proces wyciskania prowadzimy na stałą długość drogi stempla s=15 mm.

Wyniki pomiarów:

Nr stempla	b	d	D	l	H	h	z	σp	Fp	Ft
	mm	mm	mm	Mm	mm	mm	%	Mpa	kN	KN
1	3	15,8	31	15,8	27,7	12,1	25,9	160	190	74
2	8	15,6	31	14,2	27,6	13,4	25,3	158	210	78
3	15	15,6	30	15,4	28	12,6	27	170	210	96

Obliczenia:

Gniot:

z = (d/D)² * 100 %

z₁= 25,9

z₂= 25,3

z₃=27

Naprężenie uplastyczniające σ_p - odczytujemy korzystając z krzywej umocnienia aluminium dla obliczonego gniotu:

σ_p1=160

σ_p2= 158

σ_p3= 170

Teoretyczna siła wyciskania:

przyjmujemy współczynnik tarcia μ =0,15

F_t1=74

F_t2=78

F_t3=96

Wnioski:

Przeprowadzając ćwiczenie można wywnioskować, że wraz ze wzrostem długości części kalibrującej stempla rośnie wartość siły wyciskania oraz naprężenia uplastyczniające.

Wartości sił teoretycznych i sił zmierzonych w znacznym stopniu odbiegają od siebie co może być spowodowane błędami pomiarowymi lub złym przygotowaniem próbek czy matrycy.

• Wyznaczanie współczynnika tarcia

Ćwiczenie przeprowadziliśmy za pomocą stożków Siebela - Pompa. Do badań użyliśmy 5 próbek cylindrycznych o wymiarach φ20 mm, h=30 mm. Próbki posiadają na swoich powierzchniach czołowych wydrążenia stożkowe o kącie nachylenia tworzącej α= 0°, 2°30', 3°30',4°30',5°30'. Po zmierzeniu ich średnicy, próbki ściskamy między płytkami stożkowymi o kącie, odpowiadającym kątom próbki. Próbki ściskamy kolejno, zadając stałą siłę nacisku około 240 kN.

Po ściskaniu zmierzyliśmy średnice próbki w trzech przekrojach: przy powierzchniach czołowych - górnej d_g i dolnej d_d oraz w środku d_s. Szukaliśmy przypadku, w którym po ściskaniu próbka nadal będzie posiadała kształt cylindryczny, tj. wtedy, gdy dg =ds.=d_d, kąt tarcia ρ jest równy katowi stożka α. Współczynnik tarcia pomiędzy ściskaną próbką a matrycami określamy z zależności:

μ=tgα

Wyniki pomiarów:

Lp	α	d0	dg	ds	dd	F
	stopień	[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[kN]
1	0°	20	20,86	21,30	20,79	240
2	2°30'	20	21,20	21,18	21,23	240
3	3°30'	20	21,50	21,11	21,58	240
4	4°30'	20	21,92	21,18	21,89	240
5	5°30'	20	21,95	21,14	21,97	240

Wnioski:

Matodą Siebela - Pompa można w prosty sposób określić współczynnik tarcia.

Jeżeli tg kąta tarcia jest mniejszy od współczynnika tarcia to narzędzie odkształcające może poruszać się względem próbki i otrzymujemy kształt beczki, jeżeli jest większy od współczynnika tarcia to otrzymujemy kształt próbki wklęsły. Przeprowadzając ćwiczenie zauważyliśmy, że kształt najbardziej zbliżony do walca uzyskaliśmy w próbce nr 2 o kącie stożka 2°30'. Stąd wielkość współczynnika μ tarcia wynosi: tg 2°30' = 0,04.

25

φ30

D

d

H

b

l

h

---