• Co to jest odkształcenie sprężyste

Jest to odkształcenie o wartości poniżej granicy sprężystości. Po zaprzestaniu działania siły materiał powraca do dawnych rozmiarów. Sprężystość zachowuje się tylko w zakresie działanie prawa Hook'a (F = -kx)

k- moduł Young'a inny dla każdego materiału

x- wydłużenie (wychylenie z położenia równowagi)

F- siła jaką należy użyć by osiągnąć na danym materiale dane wydłużenie

Prawo Hook'a działa tylko poniżej granicy sprężystości!!!

• Co to jest odkształcenie plastyczne

Jest to odkształcenie o wartości powyżej granicy sprężystości. Po zaprzestaniu działania siły materiał nie powróci do poprzednich rozmiarów. Cofnie się tylko do granicy sprężystości.

Pkt. A - granica sprężystości

B₂ - wartości wydłużenia jaką osiągnie materiał po wyciągnięciu go do pkt. B (gdy już powróci w wyniku sprężystości

• Zalety obróbki plastycznej

• oszczędność materiałowa

• oszczędność robocizny

• oszczędność narzędzi

• wyższa jakość przerobionego materiału ,

• możliwość nadawania dowolnych kształtów , które w innych technologiach są nieosiągalne

• Wady obróbki plastycznej

• droga technologia

• Mechanizm odkształceń podczas obróbki plastycznej

Przekroczenie granicy plastyczności powoduje powstanie odkształceń plastycznych. Mogą one powstać przez przesunięcie się jednej części kryształu względem drugiej przynajmniej o wartość jednego parametru sieci lub poprzez obrót jednej części kryształu względem drugiej.

POŚLIZG = Zjawisko przesuwanie się jednej części kryształu względem drugiej.

BLIŹNIAKOWANIE = Zjawisko obrotu jednej części kryształu względem drugiej.

• Co to jest Zgniot

Zgniot jest miarą odkształceń plastycznych.

Najczęściej wyrażany wzorem:

Inne miary odkształcenia plastycznego:

• Wpływ zgniotu na właściwości

-Podczas odkształcenia plastycznego zmieniają się własności plastyczne i mechaniczne materiału.

-Własności plastyczne maleją (coraz mniej materiał jest podatny na zmiany kształtu)

-Własności mechaniczne rosną (twardość, kruchość itp...)

• Wyżarzanie

Wyżarzanie polega na pogrzaniu odkształconego materiału.

• Wyżarzanie w zakresie niskiej temperatury wpływa na zmniejszenie naprężeń własnych, które występują w metalu po zgniocie. Proces ten nazywa się odprężaniem

• Wyżarzanie w wyższych temperaturach przez dłuższy okres czasu powoduje zmniejszenie się naprężeń własnych, powrót własności plastycznych i mechanicznych materiału sprzed odkształcenia, a także likwidację struktury włóknistej powstałej na wskutek obróbki. Zjawisko to nazywamy się nawrotem

• Dalsze wygrzewanie materiału w temperaturze wyższej od poprzedniej powoduje zanik niektórych granic ziarna. Zjawisko to pogarsza własności mechaniczne i technologiczne. Rozrost ziarna nazywa się Rekrystalizacją

Temperaturę rekrystalizacji w przybliżeniu można obliczyć wzorem T=0,4*Ttop

Ttop = temperatura topnienia materiału.

• Co to jest obróbka plastyczna na zimno

Jest to obróbka prowadzona poniżej temperatury rekrystalizacji

• Co to jest obróbka plastyczna na gorąco

Jest to obróbka prowadzona powyżej temperatury rekrystalizacji

• Co to jest zgniot krytyczny

• Jest to taka wartość zgniotu, przy którym w procesie wyżarzania otrzymuje się największe ziarna.

• Wyżarzanie rekrystalizujące powinno się przeprowadzać, po przekroczeniu zgniotu krytycznego.

• Na czym polega walcowanie

• W procesie walcowania żądany kształt przedmiotu otrzymuje się za pomocą odkształcenia plastycznego metalu między obracającymi się twardymi walcami.

• Następuje wówczas zmniejszenie się grubości materiału oraz wzrost jego długości, a ponadto w niektórych przypadkach jego poszerzenie.

• Rozróżnia się walcowanie na zimno lub na gorąco

• Większość wyrobów walcowanych otrzymuje się metodą obróbki na gorąca (kształtowniki ,pręty, rury, blachy cienkie i grube) .Walcowanie na zimno ogranicza się wyłącznie do wyrobu blach i taśm.

• Jaki warunek musi być spełniony, aby materiał został pochwycony przez walce?

T*cos(α) > N*sin(α)

α - kąt chwytu między osią walców, a promieniem przechodzącym przez pkt. Chwytu.

α

Drugi warunek: Δh/D = 1 - cosα

• Co to jest wyprzedzanie i poszerzanie (w walcowaniu)

Wyprzedzanie- Zjawisko charakteryzujące się większą szybkością wypływania materiału niż wpływania. Wraz ze zgniataniem materiału rośnie jego długość, tak by objętość się nie zmieniła.

Poszerzanie- zjawisko charakteryzujące się zwiększeniem szerokości materiału po zgnieceniu tak by objętość nie uległa zmianie. Poszerzanie jest uważane za zjawisko szkodliwe.

• Układy walców

Ponieważ często materiał przechodzi w jednym procesie przez wiele walców i jego przekrój zmienia się stopniowo, stosuje się różne układy walców.

DUO - materiał przechodzi między dwoma walcami w jednym kierunku.

DUO zwrotne - materiał przechodzi między dwoma walcami w jedną stronę, a potem w drugą.

TRIO-materiał przechodzi najpierw między górnym i środkowym, a potem między środkowym, a dolnym

KWARTO- stosuje się do cienkich blach. Dwa walce o małym r wykonują pracę, a dwa o dużym r wspierają. Dzięki temu walce robocze nie wyginają się pod naciskiem materiału i można uzyskać cienką blachę.

• Podział walcarek :

• walcowanie wzdłużne

• walcowanie okresowe

• walcowanie skośne (produkcja wierteł)

• walcowanie poprzeczne

• Wyroby hutnicze otrzymane metodą walcowania

• pręty , ( płaskie, półokrągłe , okrągłe , kwadratowe, sześciokątne )

• blachy

• kształtowniki, ( kątowniki, ceowniki , teowniki , dwuteowniki, zetowniki , szyny)

• rury ( ze szwem , lub bez szwu)

• Na czym polega kucie metalu

Kucie polega na nadaniu odpowiedniego kształtu poprzez wywarcie nacisku (lub uderzenie) na materiał. Kucie poprawia także własności mechaniczne.

Kucie w którym nacisk ma charakter statyczny i wywołany jest przez prasę nazywamy prasowaniem

• Rodzaje kucia i zastosowanie. Wady i zalety

• Swobodne

• stosuje się do produkcji odkuwek o dużym ciężarze (do kilkuset ton)

• wadą jest fakt, iż do kucia swobodnego potrzebny jest dobrze wykwalifikowany personel.

• Półswobodne- jedna matryca

• matrycowe- dwie matryce

• stosuje się do odkuwek o ciężarze nie przekraczającym kilkaset kilo.

• Duża dokładność wymiarów

• Krótki czas wykonywanie odkuwki

• Możliwość wykonywania skomplikowanych kształtów

• Oszczędność materiału

• Możliwość zatrudnienia personelu „przyuczonego”

• Zakres temperatur kucia matrycowego

półwyrobów ze stali węglowych (wykres żelazo cementyt): górna temperatura zakres dal półwyrobów lekkich określa cienka linia ciągła położona 100 - 150 stopni celc. poniżej linii JE(solidusa)-ok1300stopni. Natomiast dla półwyrobów ciężkich (dłużej grzanych ) to ok1200stopni. Dolna temperatura dla stali podeutektoidalnych luży ok. 50 stopni poniżej linii GS, natomiast dla stali nadeutektoidalnych nieco powyżej linii SE.

• Podział wyrobów kutych

• zwarte

• płaskie

• wydłużone wysokie

• wydłużone wysokie

• wydłużone trzonkowe

• Maszyny przy kuciu

Kowarka - maszyna kuźnicza wielokowadełkowa do kucia prętów oraz zaostrzenia prętów i rur przed ciągnieniem , a także do kucia wydłużonych odkuwek o przekrojach regularnych

Kuźniarka - pozioma prasa kuźnicza do produkcji odkuwek matrycowych wyposażona w dwa bloki ( nieruchomy i ruchomy ) ze wstawką matrycową i suwak w którym zamocowuje się stemple.

• Cięcie

1. jest procesem kształtowania przedmiotów polegającym na oddzieleniu jednej części materiału od drugiej.

2. Siła przy cięciu - ulega zmianie w miarę zagłębiania się stempla w materiał. Maksymalną wartość tej siły można wyznaczyć ze wzoru :
   P max = ∝ ⋅ L ⋅ g ⋅ Rt
   Rt - wytrzymałość mat. na cięcie , L - długość cięcia , g- grubość,
   ∝- spół. Cięcia (1-1,25)

3. Praca przy cięciu

L= λ ⋅ Pmax. ⋅ g
λ - współ. Wypełnienia rys.

4. Sposoby cięcia blach na nożycach

• gilotynowe [ do 60mm zależnie od wielkości nożyc]

• cięcie krążkowe o osiach równoległych [do 30 mm]

• cięcie wielokrążkowe [ d0o10 mm]

• cięcie krążkowe z pochylonym dolnym krążkiem [ do 30mm]

• cięcie krążkowe z pochylonymi obydwoma krążkami [ do20mm]

• nożyce skokowe do [ 10mm]

• Cięcie za pomocą wykrojników :

Za pomocą wykrojników można wykonywać osiem różnych operacji cięcia:wycinanie , dziurkowanie , odcinanie , przycinanie , nadcinanie , okrawanie, rozgniatanie wygładzanie.

6. Wpływ grani na dokładność wykrawania ?

Zagłębianie grani w materiał powoduje uzyskanie naprężeń ściskających większych od granicy plastyczności i uniemożliwia przemieszczanie

• Wyoblanie

Wyoblanie - polega na kształtowaniu wirującego krążka lub wytłoczki przez wywieranie miejscowego nacisku narzędzia. Element kształtujący może toczyć się lub ślizgać po powierzchni blachy . Podczas wyoblania grubość blachy zmienia się najczęściej tylko w niewielkim zakresie. Dokładność przedmiotów wyoblanych znajduje się w granicy 0,001 - 0,0022 ich średnicy. Wyoblanie powoduje większe naprężenia niż tłoczenie

Wyoblanie i zgniatanie obrotowe umożliwia wykonanie wyrobów osiowosymetrycznych o bardzo złożonych kształtach , których uzyskanie metodami tłoczenia jest trudne a czasami niemożliwe

Zgniatanie obrotowe - nazywa się wyoblanie połączone wraz z dużym pocienianiem ścianki lub tylko pocienianie ścianki przez jej rozwalcowywanie . Wyroby otrzymane charakteryzują się gładką powierzchnią i znacznie podwyższonymi właściwościami mechanicznymi.

• Podział Obróbki Plastycznej:




• Walcowanie (PN-M/66004)

• Kucie (PN-M/66003)

• Tłoczenie , (Wyciskanie PN-M/66001)




• Ciągnienie - PN-M/66005

0

X-wydłużenie

F- siła

A

B

B₂




---