WYTŁACZANIE

1. Narysować schemat procesu wytłaczania. Co to jest współczynnik wytłaczania. Jakie mogą być wady w wytłoczkach?

Opis procesu: Z płaskiego wykroju blachy otrzymuje się wyrób (wytłoczkę) o powierzchni nierozwijalnej. Rozróżniamy wytłaczanie:
- sztywnymi narzędziami

- za pomocą elastycznej matrycy (np. hydromechaniczne)
- za pomocą elastycznego stempla

- wybuchowe (bardzo duże wytłoczki w produkcji jednostkowej)

- elektromagnetyczne

Współczynnik wytłaczania

Aby zmniejszyć liczbę operacji wytłaczania staramy się otrzymać miseczkę o stosunkowo dużej wysokości i o małej średnicy denka. Operację wytłaczania miseczki określa stosunek średnicy miseczki d do średnicy krążka D zwany współczynnikiem wytłaczania:

m₁= d₁/D >= m_gr – jeżeli nie uda się tego spełnić to należy stosować dodatkowe operacje przetłaczania;

wady: pękanie obwodowe ścianki i fałdowanie kołnierza

1. Narysować schemat procesu przetłaczania. Co to jest współczynnik przetłaczania m? kiedy stosuje się przetłaczanie? Jakie mogą być wady wytłoczki?

Współczynnik przetłaczania ( wytłaczania) jest to stosunek średnicy wytłoczki do średnicy materiału wyjściowego a powinien być mniejszy od wart. granicznej, która zależy od tzw. względnej grubości ścianki. . Można go zmniejszyć przez wykonanie możliwie dużych promieni zaokrąglenia krawędzi stempla i krawędzi płyty tnącej, zmniejszenie oporów tarcia między blachą a powierzchnią matrycy oraz zwiększenie tarcia między stemplem a blachą kształtową.

Przetłaczanie (1 lub kilka operacji) stosuje się jeżeli w operacji wytłaczania ze względu na wartość m ( wsp. wytłaczania) nie można uzyskać wytłoczki o żądanej wysokości.

Wady wytłoczki.

a) Obwodowe rozdzielenie ścianki 1

b) fałdowanie ścianki- zbyt mały docisk 2

c) wzdłużne pękanie ścianki P_max< P_zryw – nadmierneu umocnienie materiału. 3

1. Rola dociskacza i warunek stosowania

Zapobiega fałdowaniu krawędzi wytłoczki, warunek: $\frac{g}{D}100 \leq 5(1 - m_{l})$

g – grubość blachy, D – średnica krążka, m_l – współczynnik wytłaczania

1. Różnica między wytłaczaniem, przetłaczaniem, wyciąganiem ścianki wytłoczki

Wytłaczanie: g=const., wstępne h, d podobne do krążka, przetłaczanie: g=const., h wzrasta, d maleje,

Wyciąganie: g ścianki – maleje, g denka =const., d=const., h - rośnie

1. Wzory na promienie naroża

$$R = \sqrt{r_{n}(r_{n} + 2h)}$$

H = h + r_d(π − 1)boki prostokąta: 2H+a-2rn, 2h+b-2rn

WALCOWANIE

1. Narysować i opisać schemat walcowania wzdłużnego. Przykłady wyrobów.

Walcowanie wzdłużne polega na odkształcaniu materiału za pomocą nacisku wywieranego najczęściej przez dwa obracające się walce. Charakteryzuje się ono tym że osie wałów są prostopadłe do osi przedmiotu. Oba walce są napędzane i obracają się w przeciwnych kierunkach. Walcowanie powoduje zmiany wymiarów walcowanego materiału (powoduje głównie wydłużenie przy jednoczesnej zmianie grubości materiału).

Zjawisko wyprzedzenia – charakteryzuje je większa prędkość wypływania materiału spod walców niż pozioma składowa obwodowej prędkości walców. Przyczyną tego zjawiska jest zgniatanie materiału pod walcami i jednoczesne powiększanie długości walcowanego materiału.

Zjawisko opóźnienia – ma miejsce wtedy gdy materiał „oczekujący” na przewalcowanie przesuwa się w kierunku walcowania wolniej niż pozioma składowa obwodowej prędkości walców.

Aby proces walcowania mógł zajść musi zajść warunek T*cosα>N*sinα. Kąt α jest to kąt pomiędzy promieniem przechodzącym przez punkt styku materiału z walcem a prostą łączącą środki obu walców (kąt ten jest określany kątem chwytu)

Gdy tangens kąta chwytu jest mniejszy od współczynnika tarcia f wówczas materiał zostanie chwycony przez walce, gdy warunek f>tgα nie zostanie spełniony wówczas materiał nie będzie chwycony przez walce.

Tarcie jest odpowiedzialne za ruch posuwisty materiału w kierunku obrotu walca.

Wady wyrobów:

- sierpowatość

- anizotropia właściwości mechanicznych

- postrzępione krawędzie

- poszerzenie końcówek

Przykłady wyrobów:

-blachy

-taśmy i folie

-rury druty

-pręty i kształtowniki

-służy zawsze do produkcji półwyrobów hutniczych.

1. Narysować i opisać schemat walcowania poprzecznego i przykłady wyrobów.

Walcowanie poprzeczne jest to sposób walcowania, w którym materiał wykonuje ruch obrotowy w skutek ściskania go obracającymi się walcami albo tarczami albo obtaczającymi segmentami lub szczękami płaskimi przemieszczającymi się w przeciwnych kierunkach. Ruch materiału jest równoległy do osi obracających się elementów. Zastosowanie: rury, pręty, gwinty, ślimaki, kół zębatych o zębach prostych i skośnych

Sposoby walcowania poprzecznego:

- kształtowanie za pomocą walców o osiach równoległych

- kształtowanie za pomocą walców o osiach zwichrowanych

- kształtowanie za pomocą szczęk płaskich

- walcowanie przedmiotu między obracającą się rolką, a wewnętrzną powierzchnią nieruchomej szczęki

1. narysować walcarkę trio i kwarto

1. Wyprowadzenie kąta chwytu walcarki

2Tcosα ≥ 2Nsinα

fNcosα ≥ Nsinα

fcosα ≥ sinα

f ≥ tgα

ρ ≥ α

1. Wady walcowania i Wyroby walcowane, rodzaje walcarek i walcowania

na gorąco,

na zimno,

rur,

profili,

blach,

ciągnące,

wyginające,

prostujące,

chłodzące.

walcarki duo, trio, kwarto, 6-walcowe, 12-walcowe, 20-walcowe, pionowe, poziome, skośne, uniwersalne itd.

pręty , ( płaskie, półokrągłe , okrągłe , kwadratowe, sześciokątne )

- blachy

- kształtowniki, ( kątowniki, ceowniki , teowniki , dwuteowniki, zetowniki , szyny)

- rury ( ze szwem , lub bez szwu)

Wady: sierpowatość i zaokrąglenia na początku i na końcu

1. Wyprowadź warunek na chwyt pasma walcami + wzór

f > tga
r=a

f - współczynnik tarcia, a - kąt chwytu, r - kąt tarcia.        Aby nastąpił chwyt pasma, kąt tarcia powinien być większy od kąta chwytu.
Jeżeli tangens kąta chwytu będzie większy od współczynnika tarcia występującego na powierzchni zetknięcia walca i pasma, to proces walcowania okaże się niemożliwy. W takich przypadkach należy zmniejszyć wartość gniotu lub zwiększyć współczynnik tarcia f.
       Zwiększenie współczynnika tarcia można osiągnąć wykonując na walcach nacięcia, radełkowania (moletowania) lub napawania. Jest to jednak dopuszczalne tylko przy walcowaniu wlewków i kęsów, natomiast niedopuszczalne przy walcowaniu gotowych kształtowników

1. Odkształcenia w procesie walcowania (wymienic, podac wzory)

CIĘCIE

1. ciecie dokladne

luz poniżej 10%

1. wielkość luzu w cięciu i luz optymalny

luz optymalny 10%, luz normalny 5-25%

1. cięcie- 11 rodzaje, fazy, przyrządy, wady, wzór na sile, wyroby:

Cięcie jest procesem kształtowania przedmiotów, polegającym na oddzielaniu jednej części materiału od drugiej. Takiemu oddzielaniu towarzyszą znaczne odkształcenia plastyczne, które doprowadzają do naruszenia spójności materiału.

Fazy cięcia:

odkształceń sprężystych,

odkształceń sprężysto – plastycznych,

plastycznego płynięcia,

pękania,

całkowitego oddzielenia wyciętego przedmiotu od blachy.

Rodzaje cięcia:

cięcie nożycami: krążkowe(o osiach równoległych, z pochylonym dolnym krążkiem, z pochylonymi krążkami), wielokrążkowe, gilotynowe, skokowe

cięcie na prasach, czyli wykrawanie. (wycinanie, odcinanie, przycinanie, dziurkowanie, nadcinanie, okrawanie, wygładzanie, rozcinanie)

cięcie gumą.

Cięcie nożowe

Zastosowanie: cięcie blach, okrawanie odkuwek,

Wzór na siłę cięcia

$$P = \text{KLg}R_{t}P = \text{Kπdg}R_{t}\left( \text{kr}az\text{ek} \right),\ \ P = \frac{\text{λg}^{2}R_{t}}{\text{tgϕ}}\ (\text{gilotyna})$$

gdzie: R_t - wytrzymałość materiału na ścinanie,

L - długość linii cięcia, (d – średnica krążka, λ – współczynnik wypełnienia wykresu, ϕ − kat gilotyny)

g - grubość materiału,

K - współczynnik uwzględniający występowanie gięcia przy cięciu, stępienie noży itp. K = 1,3 - 1,7

1) Faza odkształceń sprężystych – siły wywierane na blachę przez krawędzie tnące stempla i płyty tnącej powodują powstanie momentu zginającego, który powoduje wstępne wybrzuszenie blachy

2) Faza odkształceń sprężysto – plastycznych – gdy naprężenie tnące osiągną dostateczną wartość rozpoczyna się ta faza.

3) Faza plastycznego płynięcia – charakteryzuje się płynięciem metalu w otoczeniu powierzchni rozdzielenia.

4) Faza pękania – w miarę umacniania materiału wzrasta również naprężenie tnące. W pewnym momencie naprężenia te osiągną wartość krytyczną, naruszona zostaje spójność – pękanie

5) Faza całkowitego oddzielenia wyciętego przedmiotu od blachy – aby osiągnąć całkowite oddzielenie materiału – który mimo pęknięcia na skutek zazębiania się nierówności – należy odkształcić bądź ściąć występy na powierzchni pęknięcia, co wymaga wywarcia przez stempel pewnego nacisku.

Przykłady wyrobów ciętych: detale dekoracyjne, detale kształtowe, arkusze blachy, krążki pod wytłaczanie, itp.

Wady cięcia: Należy tak dobrać grubość warstwy skrawanej, aby wiór był jednolity. Wiór postrzępiony przykleja się do czoła stempla, przedostaje się pod ciętą blachę i pozostawia wgniecenia.
By powierzchnie cięte były gładkie należy stosować dokrawanie.

1. narysować nacinanie i wykrawanie (fazy ciecia stempel matryca blacha)

TŁOCZENIE

1. Przykłady elementów produkowanych metodą tłoczenia

Karoseria, elementy silnika

1. Różnica między tłoczeniem miseczki cylindrycznej a prostokątnej

Tłoczone jest tylko dno a boki są zaginane oraz różnica wsadu. Tłoczenie miseczki prostokątnej jest procesem podobnym do tłoczenia miseczki cylindrycznej, ale przebiega nieco inaczej. Naroża miseczki prostokątnej po złożeniu tworzą miseczkę cylindryczną i podczas projektowania naroży należy przyjąć takie założenie. Naroża projektujemy tak, jak byśmy projektowali wytłoczkę cylindryczną. Ścianki boczne miseczki prostokątnej są jedynie zaginane, więc nie uwzględniamy tu żadnych odkształceń (np. pocienienia, wydłużenia). Jednak część materiału z naroży płynie w kierunku ścianek bocznych, co ułatwia kształtowanie miseczki i zmniejsza naprężenia w niej występujące.

KUCIE

1. Narysować i opisać schemat kucia swobodnego i matrycowego.

Kucie - proces technologiczny, rodzaj obróbki plastycznej, polegający na odkształcaniu materiału za pomocą uderzeń lub nacisku narzędzi. Narzędzia - czyli matryce lub bijaki umieszczane są na częściach ruchomych narzędzi. W procesie tym nadaje się kutemu materiałowi odpowiedni kształt, strukturę i własności mechaniczne. Materiałem wsadowym jest przedkuwka, natomiast produktem jest odkuwka

Kucie swobodne polega na kształtowaniu metalu poprzez wywieranie nacisku narzędziami powodującymi jego płynięcie w kilku dowolnych kierunkach. Kucie swobodne stosuje się przy niedużych seriach lub przy wykonywaniu odkuwek ciężkich. Metodą tą można wykonywać odkuwki o dowolnej masie.

• przy produkcji jednostkowej, gdzie wykonywanie matryc jest nieopłacalne;

• przy wykonywaniu odkuwek, których masa i wymiary przekraczają możliwości produkcyjne najcięższych dysponowanych zespołów matrycowych;

Kucie na gorąco - najczęściej spotykana technologia

• kucie na zimno - tylko te metale, dla których granica plastyczności jest mała (np. aluminium)

• kucie na ciepło

Kucie matrycowe - polega na kształtowaniu wyrobu w matrycy. Dolna część matrycy spoczywa na nieruchomej części młota mechanicznego, zwanej szabotą. Górna część matrycy, umocowana w ruchomej części młota, zwanej bijakiem może podnosić się ku górze. Jeżeli w czasie pracy młota zostanie w obszarze wykroju dolnej części matrycy umieszczony nagrzany materiał, to uderzenie górnej części matrycy spowoduje wypełnienie wykroju matrycy materiałem. Powstaje wówczas produkt zwany odkuwka. Kucie matrycowe ma zastosowanie do wyrobu odkuwek o ciężarze nieprzekraczającym kilkuset kilogramów. Zaletami procesu kucia matrycowego są: niewielki czas wykonania wyrobu, możliwość produkowania odkuwek o skomplikowanych kształtach, możliwość zatrudnienia w produkcji pracowników przyuczonych oraz małe straty materiału wskutek stosowania małych naddatków na obróbkę.

1. rodzaje kucia i 10 przykładów wyrobów kutych

Na zimno, ciepło, gorąco, swobodne, półswobodne, matrycowe.

Odkuwka jest produktem końcowym uzyskanym procesie plastycznego kształtowania metali. W zależności od rodzaju technologii obróbki plastycznej, odkuwka może być: matrycowa lub swobodna.

Przedkuwka – materiał wyjściowy do procesu kucia, może być wstępnie uformowany dla poprawnego wykonania procesu i zmniejszenia ilości strat na wypływkę

Wyroby: wały korbowe, dźwignie, haki, korbowody, elementy zawieszenia, piasty, klucze do odkręcania, bramy, barierki, furtki, balustrady, poręcze, ogrodzenia, klamki, wieszaki na kwiaty, świeczniki, meble ogrodowe

1. młoty

spadowy, spadowy-linowy, linowy, parowo-powietrzne, hydrauliczne, mechaniczny, mechaniczny sprężynowy, resorowy

1. funkcje wypływki i definicja

Wypływka tworzy się dookoła odkuwki – jest to zamknięty pierścień, który przeciwstawia się wypływaniu metalu z wykroju na zewnątrz. Wypływka wciskając się pomiędzy górną a dolną matryce stanowi zabezpieczenie przed uderzaniem jednej matrycy w drugą (amortyzacja). Zabezpiecza przed niedokuciem i podczas kucia na gorąco odprowadza ciepło.

PRASY

1. 2 sposoby montażu czopa montażowego

połączenie gwintowe i w kształcie stożka który wkładamy w połówkę płyty głównej i do dołożeniu drugiej połówki skręcamy.

1. wykres nacisków dopuszczalnych + opis dokładny

Wykres nacisków dopuszczalnych – wskazuje przebieg nacisku w zależności od drogi suwaka. (krzywe nacisku w zależności od odległości suwaka od dolnego zwrotnego położenia dla odpowiednich nastawionych wielkości skoku).

1. 2 sposoby ustawienia odległości suwaka od stołu prasy hydraulicznej

Kręcenie (kluczem lub urządzeniem zapadkowym) łącznika kulistego w prasie albo przez regulacje wysokości stołu prasy

1. 2 sposoby ustawiania skoku pomiędzy elementami wykrawanymi

podajnik, albo przez taki ząbek w wykrojniku

1. Sterowania

Ręczne, nożne, elektryczne, elektropneumatyczne

1. Prasa mimośrodowa i rodzaje korpusów

Prasą mimośrodową nazywa się prasę mającą możliwość zmiany wielkości skoku suwaka za pomocą mimośrodu osadzonego na korbie wału. Prasy mimośrodowe są z reguły prasami ogólnego przeznaczenia, budowanymi o bardzo różnych naciskach (1-600 ton). Dzielimy je na wysięgowe i ramowe, stałe i przechylne, jednostronnie i dwustronnie łożyskowane, są jeszcze odlewane i spawane.

1. bezpiecznik ścinowy

W celu zabezpieczenia prasy przed przeciążeniem, w suwaku pod poduszką korbowodu umieszczony jest bezpiecznik ścinowy połączony z wyłącznikiem. Wyłącznik ten w przypadku ścięcia bezpiecznika powoduje wyłączenie obwodu sterowania, a tym samym sprzęgła i zatrzymanie suwaka prasy.

1. Sposoby zapobiegania przeciążeniom w prasie

mechaniczna - bezpiecznik ścinowy, hydrauliczna - zawór bezpieczeństwa/bezpiecznik ciśnieniowy

1. Jak się ustawia skok suwaka w prasie mimośrodowej

Skok suwaka regulujemy poprzez odpowiednie ustawienie tulei mimośrodowej względem wału, tzn. odpowiednie jej oddalenie od środka wału. Tuleja mimośrodowa za pomocą połączenia kłowego związana jest z obsadą mimośrodu, a ta z korbowodem, który powoduje ruch suwaka. Pokręcając nakrętką dociskową wyzębia się obsadę mimośrodu, następnie przekręcając za pomocą drążka tuleję mimośrodową względem wału nastawia się żądaną wielkość skoku.

1. Funkcja przekładki usztywniającej oraz płyty prowadzącej

nakładka/przekładka usztywniająca służy do skupienia nacisku tłoka na stemplu bądź też rozłożeniu sił działających na stemplu na całą powierzchnie tłoka

1. Budowa wykrojnika:

czop montażowy, płyta górna, przekładka usztywniająca, płyta stemplowa, płyta prowadząco – zdzierająca, prowadzenie materiału, matryca, płyta dolna

1. Budowa tłocznika

Stempel, dociskacz, centrowanie krążka, matryca || czop montażowy, płyta górna, płyta stemplowa, prowadzenie słupowe, matryca, płyta dolna,

WYCISKANIE

1. wyciskanie + wyroby, schemat z opisem, rodzaje 8, metody, właściwości odkuwki po wyciskaniu

Wyróżniamy wyciskanie:

- przeciwbieżne

- współbieżne

- złożone

- promieniowe

Wyciskanie jest procesem tech. Podczas którego metal pod naciskiem stempla związanego z suwakiem prasy, wypływa przez otwór lub otwory w matrycy albo przez szczelinę pomiędzy narzędziami. Cechą charakterystyczną jest to że pole przekroju materiału wyjściowego jest większe od pola przekroju materiału wypływającego. Proces wyciskania w którym stempel wywiera naciska na materiał za pośrednictwem cieczy nazywa się wyciskaniem hydrostatycznym.

Niezależnie od sposobu wyciskania kształtowany materiał zamknięty jest w matrycy i poddany jest trójosiowemu nierównomiernemu ściskaniu o dużej ujemnej wartości naprężenia średniego pod wpływem którego ulega on wydłużeniu w jednym kierunku. Taki sposób odkształcenia sprawia że metale w procesie wyciskania osiągają dużą plastyczność dlatego z nielicznymi wyjątkami można je kształtować bez naruszania ich spójności. Jest to jedna z istotnych zalet wyciskania dzięki której z dużym powodzeniem się go stosuje.

Wyroby: puszki, koszyczek do łożyska, koła zębate, elementy rozruszników

Rodzaje: na zimno, na ciepło, na gorąco, współbieżne, przeciwbieżne, boczne, promieniowe, poprzeczne, zlożone

1. -co to recypienta

Pojemnik w którym umieszczamy materiał podczas wyciskania.

OCENA WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁU

1. Wymienic 6 rodzajów tłoczności blachy literami

USB – blachy na najtrudniejsze wytłoczki, SSB – blachy na szczególnie trudne wytłoczki, SB – blachy na bardzo trudne wytłoczki, B – bardzo głęboko tłoczna, G – głęboko tłoczna, T – tłoczna, P – płytko tłoczna.

1. Do czego służą warunki plastyczności (+definicja) ? Opisać warunek plastyczności wg hipotezy Huberta i Treski.

Dają odpowiedź na pytanie, przy jakich wartościach naprężeń materiał przejdzie ze stanu sprężystego w stan plastyczny. Jeżeli materiał jest poddany trójosiowemu równomiernemu ściskaniu (nawet ogromnej wartości) to nie prowadzi to do odkształceń plastycznych, ale nie prowadzi również do utraty spójności, jak to ma miejsce podczas trójosiowego równomiernego rozciągania.

Odkształcenie plastyczne wystąpi tylko wówczas, gdy między wartościami naprężeń będą dostatecznie duże różnice. Na płaszczyznach pochylonych pod kątem 45^o[90^o] pojawią się naprężenia styczne o maksymalnych wartościach τ=± (σ₁+σ₂)/2. Stwierdzono doświadczalnie, że na tych właśnie kierunkach powstają pierwsze odkształcenia plastyczne. W metalach i ich stopach o strukturze zrekrystalizowanej na powierzchni pojawią się tzw. Pasma poślizgu [plastyczności] (linie Liedersa-Czernowa).

Zapis matematyczny warunku plastyczności. Podczas formułowania warunku plastyczności dla złożonych stanów naprężeń (gdy jest >1 naprężenie), zachodzi konieczność posłużenia się jedną z hipotez.

a) Hipoteza Hubera-Misera

σzast = pierw(2)/2*pierw((σ₁-σ₂)²+(σ₂-σ₃)²+(σ₃-σ₁)²)= σ_p

Aby materiał przeszedł w stan plastyczny prawa strona musi równać się lewej. Naprężenie uplastyczniające wyznaczane jest doświadczalnie dla danego materiału na maszynie wytrzymałościowej.

b) hipoteza Treski

σ_zast=σ₁-σ₃=±σ_p
σ_zast=σ₂-σ₁=±σ_p
σ_zast=σ₃-σ₂=±σ_p
Maksymalna różnica wyników obliczonych z obu zależności wynosi nawet do 15%.

1. Co to jest naprężenie uplastyczniające σp i jak się je wyznacza wzory?

Naprężenie uplastyczniające – jest to naprężenie niezbędne do zapoczątkowania makroskopowego odkształcenia plastycznego. Naprężnie uplastyczniające σ zależy od gęstości dyslokacji. W przypadku małej gęstości, naprężenie uplastyczniające jest duże, ponieważ jest mało płaszczyzn, w których zachodzi poślizg. Następnie naprężenie zmniejsza się wraz ze wzrostem gęstości dyslokacji, ale tylko do pewnej granicy. Osiągnąwszy minimalną wartość przy tzw. krytycznej gęstości dyslokacji ρkr, jaką ma wyżarzony materiał, naprężenie uplastyczniające ponownie zaczyna wzrastać wraz ze wzrostem gęstości dyslokacji. Dążenie do uzyskanie dużej wytrzymałości poprzez zmniejszenie gęstości dyslokacji jest technicznie bardzo trudne. Obecnie udało się

uzyskać jedynie kryształy o bardzo małej średnicy, które nie zawierają dyslokacji – wiskersy – jednakże w momencie pojawienia się w nich dyslokacji następuje gwałtowne ich rozmnożenie i spadek naprężenia.

Pod wpływem działania sił zewnętrznych w ciele powstają siły wewnętrzne. Iloraz siły wewnętrznej i pola przekroju, na które ta siła działa nazywamy naprężeniem

A- pole pow. P- siła

Czyli naprężenie uplastyczniające jest minimalną siłą, która powoduje uplastycznienie materiału w danym przekroju.

1. wykres odkształcenia dla materiałów plastycznych z pełnym opisem

1. Na jakiej zasadzie określamy temperatury obróbki na zimno, obróbki na ciepło i obróbki na gorąco

Na gorąco: (0,6-0,9) T mała dokładność

Na ciepło: (0,4-0,6)T średnia dokładność

Na zimno: poniżej 0,4 duża dokładność

1. Różnica między A a A z indeksem 11,3

Zamiast dla próbki pięciokrotnej 5,65 pierw S₀ to dla próbki dziesięciokrotnej 11,3

1. Co to jest i kiedy stosuję się próbę Erichsena

   1. Badanie tłoczności – próba Erichsena

      1. Metoda Erichsena jest to próba tłoczności wykonana na przyrządzie Erichsena. Ma ona na celu określenie przydatności do tłoczenia na zimno cienkich blach i taśm metalowych o grubości nie przekraczającej 2 milimetrów. Polega ona na powolnym wtłaczaniu kulisto zakończonego tłocznika w próbkę blachy dosuniętą do matrycy, aż do momentu pojawienia się na wgłębieniu pierwszego pęknięcia. Miarą próby jest głębokość wytworzonego wgłębienia mierzona w milimetrach.

      2. szybkość tłoczenia – 5-20 mm/min

      3. *siła docisku próbki – 10kN lub jedno silne szarpnięcie, gdy nie ma siłomierza

      4. czego można się dowiedzieć z próby Erichsena

         1. tłoczność

         2. ziarnistość

         3. jednorodność

2. W jaki sposób możemy z wykresu rozciągania odczytać wartość naprężenia jednostkowego SIGMA.

3. Statyczna próba rozciągania

W statycznej próbie rozciągania rozciąga się odpowiednio wykonany pręt o przekroju okrągłym wykorzystując urządzenie zwane zrywarką. W czasie próby rejestruje się zależność przyrostu długości próbki od wielkości siły rozciągającej oraz rejestruje się granicę sprężystości, przewężenie próbki i siłę zrywającą próbkę. Naprężenia w próbce oblicza się dzieląc siłę rozciągającą przez pole przekroju poprzecznego próbki (uwzględniając przewężenie lub nie uwzględniając go).

Przed wykonaniem próby próbkę należy osmalić i nanieść na nią skalę przy użyciu skalarki. Nie można nacinać skali, ponieważ spowodowałoby to powstanie karbu, więc wynik próby byłby nieprawidłowy.

1. Jakie parametry można odczytać z krzywej rozciągania

Dolna/górna granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, granica wytrzymałości (zerwania), wydłużenie, przewężenie

• Wytrzymałość na rozciąganie R_m jest to naprężenie odpowiadające największej sile F_m, uzyskanej w czasie próby rozciągania, odniesionej do przekroju początkowego próbki A₀. Określa się ją wzorem:

$$R_{m} = \frac{F_{m}}{S}$$

• Wyraźna granica plastyczności R_e jest to naprężenie, po osiągnięciu którego następuje wyraźny wzrost wydłużenia rozciąganej próbki bez wzrostu lub nawet przy spadku obciążenia. Określana jest wzorem:

$$R_{e} = \frac{F_{e}}{S_{0}}$$

gdzie: F_e - siła obciążając odpowiadająca wyraźnej granicy plastyczności.

Dzieli się ona na R_eL – dolna granica plastyczności i R_eH – górna granica plastyczności. Na wykresie odkształcenia wartości te znajdują się na odcinku, w którym następuje wahanie wartości odkształcenia, najniższy punkt w tym obszarze to dolna granica, najwyższy punkt w tym obszarze to górna granica plastyczności.

• Umowna granica plastyczności R_p0,2 – w przypadku, kiedy z charakterystyki materiału wynika, że materiał nie posiada wyraźnej granicy plastyczności wówczas wyznaczamy umowną granicę plastyczności:

$$R_{p0,2} = \frac{F_{p0,2}}{S_{0}}$$

gdzie: F_p0,2– siła wyznaczona na krzywej rozciągania przez poprowadzenie prostej równoległej do początkowego, prostoliniowego odcinka wykresu, przechodzący przez punkt na osi wydłużeń o wartości ΔL = 0,2%.

• Przewężenie względne Z określane jest jako zmniejszenie pola powierzchni przekroju poprzecznego próbki w miejscu rozerwania odniesione do pola powierzchni przekroju początkowego:

$$Z = \frac{S_{0} - S_{u}}{S_{0}} \bullet 100\%$$

gdzie: A_u – pole najmniejszego przekroju poprzecznego próbki po rozerwaniu.

• Naprężenie

$$\sigma = \frac{F}{S_{0}}$$

• Odkształcenie względne

$$\varepsilon = \frac{l}{l_{0}}$$

Z DUPY

1. Narysować i opisać - rozkład naprężeń w giętym pręcie- sposoby gięcia. Przykłady wyrobów.

Gięcie - jest to proces obróbki plastycznej polegający na kształtowaniu plastycznym z zastosowaniem momentu zginającego. Miana krzywizny giętego materiału zachodzi w jednej płaszczyźnie. Gięciem kształtuje się przedmioty z blachy, prętów, kształtowników oraz rur. W zależności od rodzaju narzędzia rozróżnia się następujące metody gięcia

a) wyginanie

b) zaginanie

c) zawijanie

d) owijanie

e) owijanie rur

f) gięcie walcami

g) gięcie przez przeciąganie

h) gięcie walcami wzdłużnymi

i) prostowanie rolkami

Podczas gięcia zewnętrzne warstwy są rozciągane a wewnętrzne są ściskane. Strefy te rozdziela tzw. warstwa obojętna (neutralne).Podczas gięcia z małym promieniem względnym Rw / g materiał z części ściskanej przemieszcza się do strefy rozciąganej i w ten sposób zanika strefa neutralna której odkształcenie w początkowej fazie gięcia było zerowe. Płaszczyzny o mniejszym względnym promieniu gięcia wykazują mniejsze odsprężynowanie.

Inaczej przebiega proces gięcia gdy szerokość przekroju jest mniejsza od grubości a inaczej gdy b jest wielokrotnie większe od g.

Minimalna wartość promienia gięcia Rw zależy od grubości giętego materiału oraz od wartości przewężenia z wyznaczonego w próbie rozciągania

1. narysować (opisać) współczynnik lambda (współczynnik wypełnienia wykresu)

2. Co to jest granica plastyczności (opis i obliczanie)

Granica plastyczności to wartość naprężenia przy której zaczynają powstawać nieodwracalne odkształcenia plastyczne. Wyznacza jest doświadczalnie.

O ile odkształcenie sprężyste ciała polega na odwracalnym przemieszczeniu atomów z

ich pozycji równowagowych pod wpływem przyłożonych sił, to wywołanie

odkształcenia plastycznego wymaga uruchomienia zjawiska poślizgu

krystalograficznego lub (oraz) bliźniakowania mechanicznego. Oba wspomniane

mechanizmy są nieodwracalne, tzn. po zaniknięciu sił zewnętrznych pozostaje trwałe

odkształcenie materiału. Zarówno poślizg jak i bliźniakowanie polegają na ścinającym

ruchu jednej części kryształu (lub krystalitu) względem drugiej.

Zjawisko poślizgu przedstawiono schematycznie na Rys. 7.1. Bloki kryształu

przemieszczają się względem siebie; ruch ten odbywa się na płaszczyźnie poślizgu

(hkl) i w kierunku na niej leżącym, czyli w kierunku poślizgu [uvw]. Definiuje się

pojęcie systemu poślizgu [uvw](hkl). W krysztale istnieje na ogół pewna ilość

symetrycznie równoważnych systemów poślizgu; tworzą one rodzinę systemów

<uvw>{hkl}. Poślizg możliwy jest dzięki ruchowi ogromnej ilości dyslokacji

(krawędziowych i śrubowych) w systemie poślizgu. Dyslokacje są „smarem”

umożliwiającym poślizg. Ruch dyslokacji, a zatem i poślizg zachodzą w stosunkowo

wąskim obszarze materiału (zw. pasmem poślizgu); można natomiast powiedzieć, Ŝe

przemieszczane bloki kryształu są „nieaktywne”. Poglądowy Rys. 7.1 porównać

można ze zdjęciem z mikroskopu elektronowego, przedstawiającym odkształcane

ziarno polikryształu – Rys. 7.2. Widać na nim zajście poślizgu na dwóch różnych

płaszczyznach poślizgu.

Bliźniakowanie mechaniczne (tzn. pod wpływem przyłożonej siły) polega na

ścinającym ruchu płaszczyzn atomowych, co prowadzi do powstania obszaru o

orientacji sieci będącej zwierciadlanym odbiciem orientacji sieci kryształu

pierwotnego – Rys. 7.3. Obszar ten nazywamy bliźniakiem. Zauważmy, że podczas

jego powstawania, wszystkie kolejne warstwy atomowe bliźniaka przemieszczone

zostały (odkształcenie typu ścinania) względem sąsiednich. Nie ma tutaj

„nieaktywnych” bloków materiału, dlatego tez odkształcenie ścinające g jest duże w

porównaniu z poślizgiem.

Obecnie znamy wystarczająco dobrze mechanizmy odkształcenia sprężystego (prawo

Hooke’a w postaci tensorowej) i plastycznego (poślizg, bliźniakowanie) na poziomie

krystalograficznym. Z drugiej strony posiadamy dobry opis struktury polikryształu, np.

przez funkcję tekstury. Powstaje zatem możliwość tworzenia modeli odkształcenia

ciała w oparciu o informacje strukturalne z tych dwóch poziomów organizacji materii

(kryształ, polikryształ). Modele takie powinny opisywać w sposób dostatecznie ogólny

odpowiedź materiału polikrystalicznego (odkształcenie sprężyste Eij^e i plastyczne Eij^p ) na przyłożone siły zewnętrzne (wyrażone tensorem Sij). A zatem, chcielibyśmy wyliczać całkowite odkształcenie materiału Eij = Eij^e + Eij^p jako funkcję przyłożonego tensora sił zewnętrznych Sij, znając charakterystykę materiału. Ta ostatnia to: struktura krystalograficzna, początkowa tekstura krystalograficzna, stałe elastyczne, naprężenia krytyczne poślizgu, początkowe naprężenia wewnętrzne itp.