Zestaw pytań na zaliczenie

1. Proszę wymienić techniki wytwarzania stosowane w przemyśle maszynowym

Odlewnictwo, obróbka plastyczna, przetwórstwo tworzyw sztucznych, spawalnictwo

1. Podać definicję obróbki plastycznej

Metoda bezwiórowego kształtowania przedmiotów metalowych, wywołującą zwykle polepszenie własności mechanicznych obrabianego metalu.

1. W jakiej temperaturze prowadzi się procesy obróbki plastycznej

- obróbkę plastyczną na gorącoprowadzoną w temperaturze powyżej temperatury rekrystalizacji, 
- obróbkę plastyczną na półgorącoprowadzoną w temperaturze podczas której częściowo zachodzi rekrystalizacja, zgniot lub zdrowienie oraz umocnienie, 
- obróbkę plastyczną na zimnoprowadzoną w temperaturze poniżej temperatury rekrystalizacji,

1. Podać podstawowe miary charakteryzujące procesy obróbki plastycznej

Odkszałcenie i naprężenie

1. Podać interpretację fizyczną odkształcenia plastycznego

Odkształceniem plastycznym nazywa się odkształcenie trwałe pozostające w materiale po usunięciu obciążenia, które spowodowało to odkształcenie. Odkształcenie plastyczne zachodzi bez utraty spójności materiału. Odkształcenie plastyczne następuje po odkształceniu sprężystym.

Podać przyczyny stosowania następujących prób technologicznych:

1. Próba jednoosiowego rozciągania

Wyznaczenie parametrów określających własności plastyczne materiału, wyznaczenie krzywych rozciągania materiału w celu określenia występujących faz takich jak faza odkształceń sprężystych, plastycznych, wyznaczenie krzywej umocnienia.

1. Próba wytłaczania

Wyznaczenie granicznej wartości współczynnika wytłaczania dla wytłoczek, jakościowe sprawdzenie niektórych parametrów procesu na tę wartość, określenie warunków realizacji procesu wytłaczania

1. Próba gięcia

Wyznaczenie charakterystyki własności plastycznych materiału przez co możemy obliczyć potrzebny moment oraz pracę odkształcenia plastycznego, wyznaczenie krzywej gięcia, wyznaczenie zależności pomiędzy naprężeniem gnącym a względną krzywizną

1. Próba wykrawania

Wpływ luzu między matrycą a stemplem na pracę oraz siłę procesu oraz na jakość powierzchni rozdzielenia

1. Próba spęczania z wahająca matrycą

Określenie wpływu kąta wahań na skuteczność prasowania, ocena skuteczności spęczania oraz siły jaką musimy zastosować w procesie spęczania w zależności od rodzaju ruchu wahań oraz kąta wahań.

Podać ograniczenia dla następujących procesów:

1. Tłoczenie blach

m=D/d, siła zrywania P=ndgR_m, g/D

1. Wyciskanie

Smarowanie czyli tarcie, h/d nie może być zbyt duże

1. Ciągnienie

Odpowiednie smarowanie, odpowiedni kąt roboczy stożka, h/d

1. Wyciskanie współbieżne

h/d jest glownym ograniczeniem oraz tarcie

1. W jakim zakresie odkształceń wyznaczania jest krzywa umocnienia w próbie jednoosiowego rozciągania

Od samego początku (od odkształceń sprężystych) aż do postania szyjki (po przekroczeniu granica wytrzymałości na rozciąganie)

1. Podać próby plastycznego kształtowania umożliwiające wyznaczenie krzywej umocnienia

Próby wytrzymałościowe (jednoosiowe rozciąganie, ściskanie, skręcanie).2Metody wyznaczania naprężenia uplastyczniającego σ_p materiału wstępnie odkształ- conego przez obróbkę plastyczną (np. ciągnienie, walcowanie lub kucie). 3Specjalne próby wytrzymałościowe przystosowane do postaci badanego elementu (próba pierścieni wyciętych z blach, metoda ściskania pakietu utworzonego z wielu krążków blach i inne

1. Co to jest granica plastyczności

Granica plastyczności to wartość naprężenia przy którym zaczynają powstawać nieodwracalne odkształcenia plastyczne. Za umowne kryterium do określenia tej granicy przyjmuje się trwałe odkształcenie względne równe 0,002. Pomiędzy granicą sprężystości a granicą plastyczności rozciąga się obszar częściowej sprężystości (lub częściowej plastyczności).

Granicę plastyczności określa się dla jednowymiarowego stanu naprężenia (najczęściej przy próbie rozciągania). Dla złożonego stanu naprężenia potrzebne jest odpowiednie kryterium uplastycznienia.

Podać podział procesów obróbki plastycznej ze względu na następujące kryteria:

1. Kinematyka procesu

• Tłoczenie i kucie

• Walcowanie

• Ciągnienie

1. Ruch narzędzia

• Bez naruszenia spójności materiału (Gięcie )

• Z naruszeniem spójności materiału (Cięcie)

Podać klasyfikację sposobów kształtowania następujących wyrobów:

1. Brył (wydłużanie, spęczanie, wgłębianie, procesy specjalne)

2. Wytłoczek

- operacje służące do nadania zasadniczego kształtu wytłoczce (wytłaczanie, przetła­czanie, wyciąganie),

- operacje wykańczające (dotłaczanie, wywijanie, rozpychanie i obciskanie).

1. Giętych elementów

Na prasach (zwijanie, zaginanie, wyginanie), za pomoca walców (walcowanie poprzeczne, za pomoca przeciągania

1. Określić pozytywny wpływ współczynnika tarcia w procesie wytłaczania

Spadek wartości współczynnika tarcia międzie stemplem a boczną scianka wytłoczki powoduje zmniejszenie siły Pzr, a więc spadek wartości współ beta

1. Określić negatywny wpływ współczynnika tarcia w procesie wytłaczania

Im wyższy współczynnik tarcia międzie blachą a powierzchnią matrycy tym większa siła Pmax, a więc spadek wartości współ beta

Podać przykłady następujących wariantów modelowania procesów obróbki plastycznej:

1. Modelowanie numeryczne

• Wyciskanie przeciw-bieżne

1. Modelowanie fizyczne

Modelowanie fizyczne (teoretyczne)

Spęczanie

wyciskanie przeciw-bieżne

1. Modelowanie analityczne

• Metoda przyrostowa (przemieszczenia punktu)

• Metoda z wykorzystaniem Transormaty Fouriera

• Zużycie narzędzi f(przemieszczenia materiału, nacisku)

1. Opisać schemat kinematyczny prasy korbowej

1 – silnik elektryczny,

2 – przekładnia pasowa,

3 – koło zamachowe,

4 – sprzęgło cierne,

5 – wał główny,

6 – tuleja mimośrodowa,

7 – sprzęgło kłowe,

8 – korbowód,

9 – łącznik,

10 – hamulec,

11 – sprężyna hamulca,

12 – suwak,

13 – belka wyrzutnika,

14 – prowadnice,

15 – łożyska

16 –stół

1. Co to jest wykres dopuszczalnych nacisków charakteryzujący zakres pracy prasy korbowej-mimośrodowej

Wykres nacisków dopuszczalnych sporządza się, określając dla kolejnych kątów obrotu wału lub położeń suwaka wartości siły , której odpowiada stała maksymalna wartość momentu na wale.

Linie ciągłe 1-4 i osie układu współrzędnych wyznaczają pola, w których zmieścić się wykres zależności siły od drogi suwaka- zakreskowano pole dla największego skoku suwaka prasy

Wykres ten pozwala określić zależnośc sił potrzebnych do realizacji różnych procesów obróbki plastycznej od położenia suwaka na tle wykresu nacisków dopuszczalnych prasy mimośrodowej dla ustalonego skoku

1. Co to jest mechanizm mimośrodowy

mechanizm korbowo-mimośrodowy służący do zamiany ruchu posuwisto-zwrotnego na obrotowy w lub do zamiany ruchu obrotowego na posuwisto zwrotny

1. Jakie techniki stosowane są w celu automatyzacji pomiarów kinematyki procesów obróbki plastycznej

• Stosowanie systemów wizyjnych

1. Podać przykłady automatyzacji procesów obróbki plastycznej

• Automatyzacja pomiaru

• Automatyzacja rozwiązań matematycznych

1. Czym różnią się miary odkształcenia w ujęciu Lagrange’a i Eulera

We współrzędnych Lagrange’a ruch cząsteczki jest opisany jako funkcja wektora położenia początkowego (ai) oraz czasu (t). We współrzędnych Eulera ruch cząsteczki jest opisany jako funkcja wektora położenia chwilowego (xi) oraz czasu (t).

1. Co decyduje o stacjonarności przebiegu procesu obróbki plastycznej

PRoces stacjonarny charakteryzuje sie tym, ze po krótkiej fazie wstępnej występuje: ustalenie przebiegu odkształcenia materiału, ustalenie warunków smarowania, a co za tym idzie ustalenie wartości siły realizacji procesu.

1. Co to jest ciągadło

Ciągadło – narzędzie z jednym lub więcej otworami roboczymi, które posiada odpowiednie kształty i wymiary, służące do ciągnienia drutów, prętów lub rur na ciągarkach.

1. Po co stosuje się matryce dwu i trzy-pierścieniowe

Matryce dwu i trzy-pierscieniowe stosuje się w zależności od nacisków jednostkowych działających na ich powierzchnie wewnętrzne. Ma to na celu zwiększenie jej wytrzymałości, sztywności

Podać przykłady procesu optymalizacji dla następujących zagadnień:

1. Proces wyciskania współbieżnego

2. Proces wykrawania

Łączenie zabiegów cięcia w jedną operację, stosując w tym celu wykrojniki wielozabiegowe. Zwiększa to wydajność i zmniejsza ilość wykrojników i pras potrzebnych do wykonania przedmiotu. Łączenie zabiegów można realizować stosując cięcie jednoczesne (jeden wykrojnik wykonuje dwa cięcia) lub wielotaktowe (2 wykrojniki pracują razem „obok siebie”)

1. Od jakich czynników zależy graniczny współczynnik wytłaczania

Względna grubość krążka, względny promień zaokrąglenia stempla i matrycy, tarcie stempla a boczną ściankę wytłoczki, tarcie matrycy a blachą, zdolność do umocnienia (w małym stopniu), czułość materiału na czas odkształcenia, wartość współczynnika anizotropii, odkształcenia wstępne (w małym stopniu)

Podać stan naprężenia w następujących procesach:

1. Ciągnienie (wejście w stożek roboczy)

Dwuosiowe równomierne ściskanie, dwuosiowe ściskanie z rozciąganie do jednoosiowego rozciągania

1. Przepychanie (jw.)

Trójosiowe nierównomierne ściskanie do dwuosiowego równomiernego ściskania

1. Wyciskanie współbieżne (jw.)

Trójosiowe nierównomierne ściskanie do dwuosiowego równomiernego ściskania (takie same jak w przepychaniu tylko dużo większe)

1. Gięcie (w przekroju)

jednoosiowe rozciąganie lub ściskanie?

1. Wytłaczanie (na biegunie wytłoczki)

Dwuosiowe rozciąganie

1. Na czym polega proces zawijania

Proces zawijania opiera się na zaginaniu blachy, gdzie kąt gięcia dochodzi do 180 stopni. Proces ten jest powszechnie stosowaną technologią w następujących przypadkach: łączenia dwóch płatów blach, zakończenia ostrych (ciętych krawędzi) lub poprawy estetyki wykończenia. Zwijanie przeprowadza się na zwijarkach między trzema rolkami lub przez owijanie na obracającym się bębnie.

1. W jakim celu stosuje się proces zawijania

Proces ten jest powszechnie stosowaną technologią w następujących przypadkach: łączenia dwóch płatów blach, zakończenia ostrych (ciętych krawędzi) lub poprawy estetyki wykończenia [nie przepisujcie na żywca bo to z pracy Świłły]

Literatura:

1. Encyklopedia technik wytwarzania stosowanych w przemyśle maszynowym

Tom 1

Praca zbiorowa pod redakcją Jerzego Erbla

1. Technologia obróbki plastycznej

Część 1

S. Erbel, T. Golatowski, K. Kuczynski, Z. Marciniak

1. Obróbka plastyczna

Laboratorium

K. Kuczyński, s. Erbel