Wydział Budowy Maszyn i Informatyki Data wykonania ćwiczenia: 29.04.2015

Rok akademicki: 2014/2015

Studia: stacjonarne/inżynier/dzienne

Semestr: 4

Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn

LABORATORIUM OBRÓBKI PLASTYCZNEJ

Wpływ wielkości luzu na wartość siły cięcia.

1. Wstęp Teoretyczny:

Luz to różnica wymiarów płyty tnącej i stempla L = d_m − d_s

d_m – średnica otworu matrycy

d_s – średnica stempla

Luz normalny – wartości luzu są mniejsze od wartości luzu optymalnego ze względu na pękanie co wynika z chęci uzyskania mniejszego pochylenia powierzchni ścinanej.

Luz zmniejszony o 50% w stosunku do luzu normalnego – stwarza większą rezerwę na zużycie co jest ważne z tego względu że stosowany jest do produkcji masowej.

Luz stosowany w wykrojnikach wygładzających i przy różnych sposobach cięcia czystego – zakres tego luzu wynosi około 2% grubości blachy, stosuje się go aby uzyskać możliwie prostopadłe powierzchnie ścinania i wysoką gładkość cięcia.

2. Cel Ćwiczenia:

Wykazanie wpływu wielkości luzu między stemplem i matrycą na wartość siły cięcia.

3. Przebieg ćwiczenia:

Do cięcia blachy użyto wykrojnika.

Średnica matrycy: 24,0 mm

Schemat budowy wykrojnika:

1-stempel

2-blacha

3-płyta tnąca

Procesowi cięcia poddano cztery próbki o różnych grubościach, wykonane z różnych materiałów (miedzi, aluminium, mosiądzu, stali). Dla każdego płaskownika obliczono teoretyczną siłę cięcia, korzystając ze wzoru:

P = klgR_t

gdzie:

k – współczynnik cięcia, wynosi 1,2 do 1,3

l – długość linii ciecia

g – grubość ciętego materiału

R_t – wytrzymałość na ścinanie

4. Rodzaje próbek oraz szkic próbki:
- Próbka nr 1 – Stal malowana 0,3% - 0,50 mm
- Próbka nr 2 – Miedź - 0,50 mm
- Próbka nr 3 – Mosiądz - 0,25 mm
- Próbka nr 4 – Aluminium – 0,53 mm
- Próbka nr 5 – Stal 0,3 % - 0,23 mm



5. Rodzaje Stempli:
1. 23,90 mm
2. 23,95 mm
3. 23,85 mm

MATERIAŁ	Stal	Mosiądz	Miedź	Aluminium	Stal powlekana
g Grubość [mm]	0,23	0,25	0,25	0,53	0,50
Rt Wytrzymałość na ścinanie [kG]	20	16	12	0,8	20
Długość linii cięcia [mm] l = π ⋅ d = π ⋅ 24 = 75, 4mm
Współczynnik cięcia k=1,3

6. Wyniki:

Obliczenia wykonywane według wzoru: P = k ⋅ l ⋅ g ⋅ R_t

STAL: P = 1, 3 ⋅ 75, 4 ⋅ 0, 23 ⋅ 20 = 4, 5kN ∖ nMOSIĄDZ: P = 1, 3 ⋅ 75, 4 ⋅ 0, 25 ⋅ 16 = 3, 92kN

MIEDŹ: P = 1, 3 ⋅ 75, 4 ⋅ 0, 25 ⋅ 12 = 2, 94kN

ALUMINIUM: P = 1, 3 ⋅ 75, 4 ⋅ 0, 53 ⋅ 0, 8 = 0, 41kN

	Stal	Mosiądz	Miedź	Aluminium	Stal powlekana
0,15	4,5	5,2	2,6	2,7	10,5
0,1	4,5	6,1	2,7	3,0	11,3
0,05	4,5	5,6	2,7	2,9	11,1
0	4,6	5,6	2,7	2,9	10,9
Siła cięcia	3,7	4,1	5,9	0,4

STAL Powlekana:  P = 1, 3 ⋅ 75, 4 ⋅ 0, 50 ⋅ 20 = 9, 82kN

7. Wartość Luzu:

8. Wykresy:

9. Wnioski:
Podczas zajęć poznano temat zależności wartości siły cięcia do wartości luzu. Do wykonania ćwiczenia użyto wykrojnika. Próbę przeprowadzono na 5 próbkach: stalowej, stalowej powlekanej, miedzianej, aluminiowej i mosiężnej. Całe ćwiczenie przeprowadzono według instrukcji. Po obliczeniu teoretycznej siły cięcia, przeszliśmy do wyznaczenia jej metodą praktyczną, gdzie ważną wartością był luz którego wartość była zmieniana aby wychwycić poszukiwaną zależność. Brakujące wnioski u Pana Trybały.