PROCESY TŁOCZENIA:

Wstęp teoretyczny:

Wytłaczanie – w metalurgii jest to proces, podczas którego następuje przekształcenie 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 - proces obróbki plastycznej, polegający na zwiększeniu wysokości wytłoczki kosztem zmniejszenia jej średnicy, przy czym grubość ścianki pomniejsza się. Niebezpieczeństwo obwodowego pęknięcia wytłoczki w czasie procesu wytłaczania ogranicza wysokość wytłoczki, która praktycznie nie przekracza (0,7—0,8) średnicy końcowej. W celu uzyskania większych wysokości wstępnie ukształtowaną wytłoczkę poddaje się następnej operacji zwanej wyciąganiem.

Przewijanie – grubość ścianki g < 0,25 d (d-średnica wytłoczki przed przewijaniem).

Przeciąganie - obróbka wiórowa, w której cały naddatek na obróbkę skrawany jest podczas jednego przejścia narzędzia, zwanego przeciągaczem, przeprowadzana na obrabiarkach zwanych przeciągarkami. Przeciąganie stosuje się do obróbki dokładnych otworów wielobocznych, wielowypustowych, rowków wpustowych oraz do obróbki powierzchni kwadratowych zewnętrznych, np. w korbowodach, kluczach. Ze względu na znaczne koszty narzędzi przeciąganie znajduje zastosowanie wyłącznie w produkcji wieloseryjnej lub masowej.

Ciągnienie (głębokie tłoczenie) – proces technologiczny stosowany w metalurgii polegający na formowaniu drutu lub pręta poprzez przeciąganie materiału wyjściowego w postaci: walcówki, prasówki, lub krajki poprzez otwór ciągadła, którego pole przekroju jest mniejsze niż pole przekroju poprzecznego przeciąganego materiału. W wyniku tego następuje zmniejszenie średnicy obrabianego przedmiotu oraz jego wydłużenie, może też nastąpić zmiana kształtu przekroju. Podczas ciągnienia zachodzi umocnienie materiału (zwiększenie własności wytrzymałościowych okupione zmniejszeniem własności plastycznych).

Operacje wykańczające:

Dotłaczanie – nadawanie ostatecznego kształtu , np. „nóżki” w butelkach

Wywijanie – powiększenie uprzednio wyciętych otworów

Obciskanie – zmniejszenie wymiarów poprzecznych wyrobu

Rozpychanie – powiększenie wymiarów poprzecznych wyrobów.

Podział części naczyniowo-powłokowych wg. geometrycznych kształtów:

- osiowo-symetryczny (bryły obrotowe)

- skrzynkowy

- złożony, niesymetryczny

Wybór technologii wytłaczania:

- wyciskanie bez dociskacza

- wyciskanie z dociskaczem

Schemat tworzenia się fałd przy wytłaczaniu:

1. I etap tworzenia fałd

2. spłaszczenie fałdy

3. utrata stateczności spłaszczonej części fałdy

4. tworzenie się kolejnych fałd o skoku l₂

Powstające naprężenia obwodowe w kołnierzu wytłoczki mogą stać się przyczyną utraty stateczności blachy ( pofałdowanie kołnierza wytłoczki). Zjawisko to występuje przy małej grubości względnej blachy. W przybliżeniu możemy przyjąć, że utrata stateczności wystąpi, gdy:

Schemat tłoczenia z dociskaczem:

Maksymalna siła wytłaczania F = k*π*d*g*Rm

Gdzie:

k- wartość współczynnika g- początkowa grubość blachy d- średnica wytłoczki Rm- wytrzymałość na rozciąganie 

Czynniki wpływające na proces tłoczenia:

Rs- promień stempla

Rm- promień matrycy

s- luz pomiędzy matrycą a stemplem

Fd- siła dociskacza

v- prędkość stempla

K- współczynnik krzywej umocnienia

n- współczynnik krzywej umocnienia

r- anizotropia normalna

µ-współczynnik tarcia

Współczynnik wytłaczania:

Stopień odkształcenia ścianki powstającej wytłoczki.

d₁- średnica wytłoczki D₀-średnica krążka wyjściowego

Stopień wytłaczania K:

Wnioski:

Z pomiarów wykonanych na zajęciach możemy zauważyć, że po kolejnych procesach zmienia się wysokość ”dolin” i „gór”. Otrzymana wytłoczka ma nierówną powierzchnię, jej brzegi są pofałdowane ponieważ przy wykonywanych operacjach nie zastosowaliśmy dociskacza dzięki, któremu możemy uzyskać poprawny kształt wytłoczki. Możemy również zaobserwować, że w czasie procesu wytłaczania wzrasta jej wysokość a maleje średnica.

Wady i zalety procesu tłoczenia:

Do zalet procesu tłoczenia możemy zaliczyć możliwość automatyzacji. Tłoczenie wymaga dokładnego przygotowania materiału gdyż zły kształt materiału wpływa na jakość wytłoczki a nawet powoduje jej zerwanie. Tłoczenie zapewnia dużą wydajność, lecz wymaga doświadczenia ze strony osób czuwających nad tym procesem. Do wad natomiast możemy zaliczyć m.in.: obwodowe rozdzielenie wytłoczki w pobliżu dna, fałdowanie ścianki wytłoczki, wzdłużne pęknięcie ścianki przy obrzeżu wytłoczki. Przyczyną występowania tych wad są siły ściskające i rozpychające, niezastosowanie dociskacza, za mała siła dociskacza.