Sprawozdanie
Temat: Spęczanie na młocie spadowym linowym.
1. Kuciem nazywamy proces obróbki plastycznej na gorąco lub na zimno, podczas którego z materiału w postaci wlewka, kęsiska, kęsa lub pręta kształtuje się wyrób przez wywarcie uderzenia lub nacisku. Kucie oprócz nadaniu materiałowi odpowiedniego kształtu, poprawia jego własności mechaniczne. Kucie dzielimy na: ręczne i maszynowe, tzn. swobodne lub matrycowe.
Często w procesach kucia stosuje się spęczanie. Jest to proces technologiczny, w którym dokonujemy zwiększenia pola przekroju poprzecznego kosztem wysokości materiału.
W trakcie spęczania powierzchnia kowadła wywiera nacisk na spęczony materiał. Na skutek dużego nacisku materiał płynie plastycznie w kierunku prostopadłym do kierunku nacisku, a pomiędzy kowadłem i materiałem zachodzi tarcie utrudniające płynięcie. Obserwując spęczony materiał pod mikroskopem i porównując go z materiałem przed odkształceniem możemy wyróżnić trzy strefy różniące się intensywnością odkształceń.
- W strefie I materiał jest najmniej odkształcony. Przyczyną tego jest wpływ tarcia, bowiem
im większe tarcie tym mniejsza intensywność odkształcenia w tej strefie.
- Materiał w strefie II odkształca się bardzo nierównomiernie, a kierunek płynięcia zależy od
rozpatrywanego miejsca.
- W strefie III występuje stan odkształceń, w którym wymiary w kierunku obwodowym
ulegają powiększeniu, natomiast w kierunku wzdłuż osi są skręcone.
W przypadku dużej smukłości spęczonego materiału może on ulec wyboczeniu. Dla małego młota i dużej odkuwki iloraz wysokości do średnicy materiału nie powinien przekroczyć 2,8. Natomiast dla dużego młota i małej odkuwki stosunek ten nie powinien przekroczyć 1,8.
2. W procesach kucia stosowane są różnego rodzaju młoty:
a) spadowe typu linowego
b) sprężarkowe (napędzane sprężonym powietrzem)
c) parowo-powietrzne (napędzane sprężonym powietrzem i parą wodną)
d) parowe (napędzane parą wodną)
e) przeciwbieżne
Schemat młota spadowego typu linowego
Parametry młota spadowego linowego:
wysokość=2700 mm
szerokość=350-550 mm
długość=100-500 mm
masa młota=35 kg
Młot spadowy typu linowego, z uwagi na konstrukcyjne połączenie stojaków z szabotą można uznać za młot do kucia matrycowego choć jego zastosowanie jest uniwersalne.
W procesie kucia w trakcie podnoszenia bijaka młot gromadzi energię potencjalną, która po zwolnieniu bijaka zmienia się w energię kinetyczną. Po zetknięciu się kowadła młota z materiałem energia kinetyczna przekazywana jest materiałowi. W procesie tym wyróżnić możemy również energię hałasu, jednak zazwyczaj jest ona pomijana.
Ep = h ⋅ g ⋅ m
h- wysokość na jaką podnoszony jest bijak
g- przyciąganie ziemski 9,81m/s2
m- masa bijaka
3. Obliczenia:
Wysokość na
jaką podnoszony jest bijak
600 mm
1200 mm
1800 mm
Ołów
d0=20,6 mm
h0=20 mm
h1=9 mm
h2=5,7 mm
h3=3,8 mm
Aluminium
d0=12 mm
h0=18,1 mm
h1=16,5 mm
h2=13,3 mm
h3=10,1 mm
Miedź
d0=10 mm
h0=16,5 mm
h1=11,6 mm
h2=8,5 mm
h3=6 mm
Ep(600 mm) = 0,6 m ⋅ 9,81 m/s2 ⋅ 35 kg = 206,01 J
Ep(1200 mm) = 1,2 m ⋅ 9,81 m/s2 ⋅ 35 kg = 412,02 J
Ep(1800 mm) = 1,8 m ⋅ 9,81 m/s2 ⋅ 35 kg = 618,03 J
Vo = π ⋅ (10,3)2 ⋅ 20 = 6662,452 mm3
Va = π ⋅ 62 ⋅ 18,1 = 2046,024 mm3
Vm = π ⋅ 52 ⋅ 16,5 = 1295,25 mm3