WIMiIP | 1.Agnieszka Ciba 2.Grażyna Gardiasz |
Rok: II |
Grupa: 1B |
---|---|---|---|
Data ćwiczenia: 14.03.2013 |
Parametry procesów wyciskania na gorąco materiałów litych | Nr ćwiczenia: 1 |
Cel ćwiczenia
Określenie zależności między przemieszczeniem stempla, a jego siłą nacisku przy wyciskaniu współbieżnym.
Obliczenie kilku wskaźników: współczynnik(stopień) wydłużenia, względny stopień odkształcenia, logarytmiczny lub rzeczywisty stopień odkształcenia.
Opis badanej próbki
Wysokość początkowa: h=30mm
Średnica początkowa materiału: d0=33,7mm
Materiał: Aluminium (Al)
Średnica (końcowa) po wyciskaniu: dw=18mm
Przebieg ćwiczenia
W ćwiczeniu został przeprowadzony proces wyciskania współbieżnego na gorąco opisanego materiału jakim jest Aluminium. Całość procesu została przeprowadzona w warunkach izotermicznych na uniwersalnej maszynie ZD100. Prędkość ruchu stempla wynosiła 0,15mm/s. Próbka była wyciskana przy użyciu smaru grafitowego (czyli roztwór grafitu w wodzie), zaobserwować można zmniejszoną siłę tarcia.
Opracowanie wyników
Tabela przedstawiająca siłę nacisku w zależności od przemieszczenia stempla
Przemieszczenie stempla S [mm] |
Siła nacisku stempla F [kN] |
---|---|
0 | 0 |
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 |
Obliczenie współczynnika wyciskania stempla:
$$\lambda = \frac{S_{0}}{S_{k}}$$
$$S_{0} = \Pi{r_{0}}^{2} = 3,14*{(\frac{33,7}{2})}^{2} = 891,52\text{mm}$$
$$S_{k} = \Pi{r_{k}}^{2} = 3,14*\left( \frac{18}{2} \right)^{2} = 254,34\text{mm}$$
$\lambda = \frac{891,52}{254,34} = 3,51$.
Wnioski
Na podstawie doświadczenia oraz sporządzonego wykresu wyróżniamy trzy etapy procesu wyciskania. Pierwszym etapem, jest etap, w którym siła rośnie do wartości maksymalnej. Jest to zetknięcie się stempla w pojemniku z metalem. Jest to spowodowane spęczaniem materiału: swobodne, a następnie matrycowe. W kolejnym etapie obserwujemy spadek siły, który jest spowodowany zmniejszeniem się siły tarcia (zmniejsza się pole powierzchni metalu oddziałującego na ścianę pojemnika). W końcowym etapie siła wzrasta gwałtownie, gdyż następuje przemieszczanie się materiału po czołowej powierzchni stempla. Obserwujemy wzrost siły tarcia.