Laboratorium Obróbki Plastycznej

Wojciech Ćwikliński

Data wykonania ćwiczenia: 29.10.2013

1. Wstęp

Tłoczenie jest to proces technologiczny przeróbki plastycznej na zimno lub na gorąco blach, płyt lub folii, obejmujący cięcie i kształtowanie z nich przedmiotów małej grubości w stosunku do szerokości i długości, np. powłok blaszanych, rur czy kształtowników giętych.

Proces wytłaczania polega na przekształceniu płaskiego półwyrobu w wytłoczkę o powierzchni nierozwijalnej. Narzędziem w procesie wytłaczania jest tłocznik. Składa się on głównie ze stempla, matrycy i dociskacza, zabezpieczającego brzeg blachy przed pofałdowaniem pod działaniem obwodowych naprężeń ściskających.

Przetłaczanie

Niebezpieczeństwo obwodowego pęknięcia wytłoczki w czasie procesu wytłaczania ogranicza wysokość wytłoczki, która praktycznie nie przekracza 0.7 – 0.8 średnicy końcowej d. W celu uzyskania większych wysokości należy wstępnie ukształtowaną wytłoczkę poddać następnej operacji zwanej przetłaczaniem. Przetłaczanie polega na zwiększeniu wysokości wytłoczki kosztem zmniejszenia średnicy d, przy czym grubość ścianki powiększa się.

Przewijanie

W wyniku procesu przewijania powierzchnia wewnętrzna wytłoczki staje się zewnętrzną. Można przewijać wytłoczki cienkościenne o grubości ścianki g<0.025d (d – średnica wytłoczki przed przewijaniem). Przetłaczanie za pomocą przewijania ma, w stosunku do zwykłego przetłaczania, następujące zalety:

• Istnieje możliwość większego zredukowania średnicy naczynia w jednym zabiegu przetłaczania

• Istnieje możliwość łączenia w jednej operacji przetłaczania z przewijaniem.

Wyciąganie

Wyciąganie polega na zwiększeniu wysokości wytłoczki przez zmniejszenie grubości jej ścianki, przy czym wewnętrzna średnica wytłoczki nie ulega zazwyczaj większej zmianie.

1. Dane i obliczenia

g = 0.8 mm grubość krążka

D_z = 66.5 mm zmierzona średnica krążka

P₁ = 0 MPa

P₂ = 0.35 MPa

1. Wytłaczanie

Średnica stempla = 34.2 mm

Średnica matrycy = 36.9 mm

Promień zaokrąglenia stempla = 3 mm

Promień zaokrąglenia matrycy = 4 mm

1. Przetłaczanie

Średnica stempla = 29.2 mm

Średnica matrycy = 30.9 mm

Promień zaokrąglenia stempla = 2.5 mm

Promień zaokrąglenia matrycy = 3 mm

1. Wytłoczka dla ciśnienia P₁

h_min = 23.3 mm

h_max = 24.8 mm

średnia = 24.05 mm

1. Wytłoczka dla ciśnienia P₂

h_min = 23.7 mm

h_max = 26.1 mm

średnia = 24.9 ,mm

1. Przetłaczanie

h_min = 32.5 mm

h_max = 35.2 mm

średnia = 33.85 mm

Obliczenie średnicy krążka

d – średnica stempla + 1 grubość blachy

h = 22 mm wysokość wytłoczki

= 66.8 mm

Obliczenie liczby operacji ciągnienia

(g/D)*100 = (0.8/66.8)*100 = 1.2

czyli najmniejsza wartość współczynnika wytłaczania dobrana z tabeli wynosi m₁=0.52.

Stosunek d/D = 35/66.8 = 0.524

Ponieważ d/D > m₁ to do wykonania wytłoczki wystarczy jedna operacja.

Obliczenia dociskacza

Dociskasz nie będzie potrzebny, jeśli

1.2 < 2.4 zatem stosowanie dociskacza nie będzie konieczne.

Obliczenia promienia zaokrąglenia matrycy

a = 2 dla stopów lekkich i aluminium, 0.8 dla reszty.

=

Obliczenie siły wywieranej przez dociskacz

q = 2 MPa

d_m=d₁+g

= 0.003995 MN = 3.9 kN

1. Wady i zalety

Wadą jest fałdowanie ścianki wytłoczki na obrzeżach, w związku z czym trzeba stosować dociskacze. Mogą także występować wzdłużne pęknięcia ścianki przy obrzeżu wytłoczki oraz obwodowe rozdzielenie wytłoczki w pobliżu dna. Wady te występują kiedy nie stosuje się dociskaczy, albo ich siła jest za mała.

Zaletą jest możliwość automatyzacji procesu tłoczenia, uzyskanie kształtów trudnych do wykonania innymi metodami, a także wysoki procent wykorzystania materiału.

1. Schemat tłocznika