23.03.2013 | Tomasz Groń Arkadiusz Bożek |
WIMiIP |
---|---|---|
Grupa 1 Zespół B |
Parametry procesu wyciskania na gorąco materiałów litych | Ocena: |
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z parametrami, oraz specyfiką procesu wyciskania na gorąco materiału litego. Wyznaczenie współczynnika wyciskania na podstawie danych uzyskanych podczas procesu.
Przedmiot badań:
Przedmiotem badań jest próbka aluminiowa w kształcie walca.
Opis ćwiczenia:
Aluminiową próbkę mierzymy i pokrywamy smarem grafitowym, wraz z stemplem.
Próbkę wrzucamy do pojemnika w którym znajduje się uprzednio wrzucona matryca, przez którą będzie przeciskany materiał. Przed rozpoczęciem wyciskania czekamy aż próbka nagrzeje się do temperatury 400 stopni Celsjusza. Po osiągnięciu zadanej temperatury możemy rozpocząć proces wyciskania, odbywa się on na prasie czterokolumnowej ZD100 o maksymalnym obciążeniu 100T.
Podczas procesu dokonujemy odczytu wskazań siłomierza co każde dwa milimetry odczytane z przymiaru liniowego umieszczonego na prasie.
Po zakończeniu wyciskania, wyciągamy próbkę z matrycy, chłodzimy oraz mierzymy.
Posów [mm] | Nacisk [kN] |
---|---|
2 | 9 |
4 | 26 |
6 | 37 |
8 | 46 |
10 | 52 |
12 | 110 |
14 | 166 |
16 | 164 |
18 | 162 |
20 | 160 |
22 | 160 |
24 | 159 |
26 | 159 |
28 | 161 |
30 | 164 |
32 | 215 |
Pomiary:
Średnica przekroju porzecznego próbki przed wyciskaniem – 33.7 mm
Średnica przekroju porzecznego próbki po wyciskaniu – 18 mm
temperatura – 402 stopnie
prędkość wyciskania – 0,15 [mm/s]
Wykres zależności siły nacisku od przemieszczenia stempla:
Obliczanie wydłużenia względnego czyli tzw. współczynnika wyciskania:
εwl=$\frac{So - Sk}{\text{So}} = \ \frac{\text{ΔS}}{\text{So}} = (\frac{d}{D})$2
εwl = ($\frac{18}{33,7}$)2 = 0,2853
Omówienie:
Na wykresie możemy wyróżnić trzy etapy procesu wyciskania.
Etap pierwszy - spęcznianie mieści się w przedziale od 9 kN do 166 kN, swobodne spęczanie kończy się po przekroczeniu 52 kN.
Etap drugi – rozpoczyna się z chwila przekroczenia siły 166 kN materiał wypływa na zewnątrz matrycy, co powoduje stopniowe obniżenie siły nacisku do 159 kN.
Etap trzeci – po przekroczeniu 159 kN rozpoczyna się etap trzeci, siła stopniowo wzrasta co spowodowane jest zetknięciem się stempla ze strefą odkształcenia. Proces kończymy po gwałtownym wzroście siły nacisku do 215 kN co wskazuje na zetknięcie się stempla z strefą martwą materiału.