Dorota Markiewicz |
ZP 1 |
Semestr I |
Temat 2: Cięcie i wykrawanie blachy. |
||
Definicja cięcia.
Cięcie- proces kształtowania przedmiotów, polegający na oddzieleniu jednej części materiału od drugiej. Towarzyszą temu znaczne odkształcenia plastyczne, które doprowadzają do naruszenia spójności materiału.
Istnieją różne sposoby cięcia zależnie od rodzaju materiału, jak również kształtu wykonywanego przedmiotu.
Definicja wykrawania.
Wykrojnictwo obejmuje operacje cięcia blachy za pomocą tłoczników mocowanych na prasach. Tłoczniki przystosowane do cięcia zwane są wykrojnikami. Wykrawania umożliwia otrzymanie płaskich przedmiotów o różnych kształtach.
Metody i sposoby cięcia.
Wyróżnia się dwie metody cięcia:
- cięcie za pomocą dwóch elementów tnących (częściej stosowane)
- cięcie za pomocą jednego elementu tnącego (rzadziej stosowane)
Przykładem cięcia za pomocą dwóch elementów jest cięcie na nożycach wzdłuż linii prostej lub wykrawanie przedmiotów na wykrojnikach wzdłuż linii zamkniętej.
Jeden element tnący może być stosowany przy wygładzaniu małych otworów zewnętrznych powierzchni przedmiotów wykrawanych.
Fazy cięcia.
Odkształcenia plastyczne.
Odkształcenia sprężysto-plastyczne.
Plastyczne płynięcie.
Pękania.
Całkowitego oddzielenia wyciętego przedmiotu od blachy.
Ad. I
W tej fazie siły wywierane na blachę przez krawędzie tnące stempla i płyty tnącej są względem siebie przesunięte. Przez takie ustawienie pojawia się wybrzuszenie blachy (moment zginający). Obszar przylegania do czołowych powierzchni stempla i płyty tnącej zmniejsza się do wąskich pasków, które biegną obok krawędzi tnących. Paski przyjmują cały nacisk wywierany przez stempel u płytę tnącą, a to powoduje koncentrację naprężeń w pobliżu krawędzi tnących.
Ad. II
Miejscowe uplastycznienie materiału rozpoczyna się od chwili, gdy naprężenia tnące osiągną dostateczną wartość. W tej fazie siła wywierana przez stempel stale się zwiększa.
Ad. III
Plastyczne płynięcie charakteryzuje się płynięciem materiału w otoczeniu powierzchni rozdzielania, przy czym przy dostatecznie dużej średnicy stempla środkowa część materiału przemieszcza się do dołu wraz ze stemplem. Nie doznaje żadnych odkształceń trwałych.
Ad. IV
Gdy materiał się umacnia to wzrastają też naprężenia tnące na powierzchni rozdzielania. Jeżeli naprężenia te osiągną wartość krytyczną to następuje naruszenia spójności- pęknięcie.
Pęknięcia pojawiają się w miejscach gdzie materiał jest najbardziej odkształcony ( w pobliżu krawędzi tnących). Jeżeli jest odpowiednia wartość luzu to pęknięcia rozchodzą się od obu krawędzi tworząc wspólną powierzchnię (o przybliżonym zarysie litery S).
Ad. V
Aby osiągnąć ostatnią fazę należy odkształcić lub ściąć występy na powierzchni pęknięcia, a to wymaga wywarcia przez stempel pewnego nacisku.
Faza całkowitego oddzielenia wyciętego przedmiotu nie występuje przy cięciu wzdłuż linii nie zamkniętej.
Siła cięcia
Pmax= k*l*g*Rt
Pmax- maksymalna siła cięcia
k- stała
l- długość linio cięcia
g- grubość blachy
Rt- wytrzymałość materiału na cięcie
Siła wykrawania
Psk=λ*g2*Rt/tg α
Psk- siła wykrawania
g- grubość blachy
λ- współczynnik wypełnienia wykresu
tg α- kąt nachylenia
Nożyce gilotynowe.
Schemat:
Kształt linii cięcia: linia prosta
Grubość ciętej blachy: do 60 mm (zależnie od wielkości nożyc)
Zastosowanie: cięcie arkuszy na pasy lub kawałki
Wady: skrzywienie odcinanej części, trudności w zachowaniu równoległości krawędzi, zadzior położony po obu stronach elementu odcinanego
Nożyce krążkowe z pochylonym dolnym krążkiem.
Schemat:
Kształt linii cięcia: po prostej i linia wypukła
Grubość ciętej blachy: do 30 mm
Zastosowanie: cięcie arkuszy na pasy i kawałki, wycinanie przedmiotów o zarysie będący linią wypukłą, wycinanie krążków i pierścieni
Zalety: dowolnie długa linia cięcia
Wady: skrzywienie obu części ciętego materiału
Wykrojnik.
Wykrojnictwo obejmuje operacje cięcia blachy za pomocą wytłoczników mocowanych na prasach. Wykrawanie umożliwia otrzymywanie płaskich przedmiotów o różnych kształtach. Za pomocą wykrojników można wykonać osiem różnych operacji cięcia:
Wycinanie
Dziurkowanie
Odcinanie
Przycinanie
Nadcinanie
Okrawanie
Rozcinanie
Wygładzanie
Przykład wykrojnika:
Wady.
Skrzywienie odcinanej części, zadziory, wyciąganie materiału przez krążki, co utrudnia dokładne cięcie według wytrasowanej linii