Obróbka plastyczna - obróbka, podczas której ukształtowanie, podzielenie lub połączenie materiału uzyskuje się poprzez odkształcenie plastyczne.

Podział obróbki plastycznej:

-dzielenie plastyczne ( obróbka plastyczna, podczas której następuje podzielenie materiału z naruszeniem jego spójności).

-kształtowanie plastyczne (obróbka plastyczna, podczas której następuje zmiana kształtu i własności materiału przy zachowaniu spójności)

-łączenie plastyczne ( obróbka plastyczna, podczas której następuje połączenie części, przy czym części łączone lub pomocnicze części złączne zostają odkształcone plastycznie).

Odkształcenie - zmiana kształtu ciała lub wyodrębnionego elementu.

Odkształcenie plastyczne - odkształcenie trwałe, pozostające po odciążeniu ciała lub jego elementu (Δl=l₁-l₀[mm])

Ubytek przekroju bezwzględny - różnica końcowego i początkowego pola przekroju poprzecznego (Δs= s₁-s₀[mm²])

Odkształcenie względne - odkształcenie bezwzględne odniesione do wymiary początkowego(ε₁= Δl/ l₀)

Współczynnik odkształcenia - stosunek końcowego i początkowego wymiaru odkształconego ciała lub jego elementu (λ₁= l₁/l₀)

Odkształcenie naturalne(logarytmiczne) - logarytm naturalny współczynnika odkształcenia, czyli stosunku wymiaru końcowego i początkowego odkształcenia ciała lub elementu (φ₁=ln(l₁/l₀)

Odkształcenie główne (odkształcenie zastępcze lub równoważne) - φ₁ φ₂ φ₃ składowe stanu odkształcenia ciała w trójwymiarowym prostokątnym układzie współrzędnych

Intensywność odkształcenia - miara odkształcenia dla dowolnego złożonego stanu odkształcenia (φ_i= √ ⅔√ φ₁²+φ₂²+φ₃²)

Prędkość odkształcenia - zmiana odkształcenia w czasie, określa pochodną odkształcenia względnego lub logarytmicznego względem czasu (ε=dε/dt lub φ=dφ/dt [¹/_s])

Jednostkowa praca odkształcenia plastycznego- praca potrzebna do plastycznego odkształcenia ciała w jednostce jego objętości, określona całką intensywności naprężenia δ_i w przedziale logarytmicznym odkształcenia plastycznego (W_i=Całka₀ δ_i dφ [J/mm²])

Praca odkształcenia plastycznego (Idealna) - praca potrzebna do plastycznego odkształcenia ciała o objętości V, określona całką jednostkowej pracy odkształcenia plastycznego W_i, na obszarze objętości ciała V albo określona całką naprężenia plastycznego δ_p w przedziale okształc.plast.log Wp=całk₀^V W_idV

Naprężenia główne - składowe normalne dowolnego stanu naprężenia ciała, działające w kierunkach głównych trójwymia-rowego prostokątnego układu współrzędnych. δ₁,δ₂ ,δ₃ [MPa]

Naprężanie średnie - średnia arytmetyczna naprężeń głównych δ_śr= ⅓( δ₁+δ₂+δ₃) [MPa]

Intensywność naprężenia (napr.zast.lub.równo.) - miara naprężenia dla dowolnego złożonego stanu naprężeń. δ_i= ^√2/₂ √ (δ₁-δ₂)²+(δ₂-δ₃)²+ (δ₃-δ₁)^{2 [}MPa]

WŁASNOŚCI I WSKAŹNIKI MATERIAŁU:

Zgniot - Stan materiału wywołany odkształceniem plastycznym na zimno, charakteryzujący się zmianą własności i struktury oraz wzmocnieniem.

Naprężenie uplastyczniające δ_p - Naprężenie potrzebna od uplastycznienia materiału (wytrzymałość plastyczna) wartość intensywności odkształcenia, przy której następuje odkształcenie plastyczne.

Wzmocnienie - skutek odkształcenia plastycznego na zimno wyrażający się wzrostem wielkości naprężenia uplastyczniającego dδp/dε ; dδp/dφ

Uogólniona krzywa wzmocnienia - zależność naprężenia uplastyczniającego δ_p od rzeczywistego naprężenia trwałego

δ_p=C(φ₀+φ_l)ⁿ [MPa] , gdzie C, n - stałe materiału

Współczynnik anizantropii normalnej R - wskaźnik anizantropii własności plastycznych wyrażony stosunkiem odkształceń szerokości do grubości blachy

R=(ln b₀/ b₂₀)/(ln g₀/g₂₀)

WSKAŹNIKI PROCESÓW KSZTAŁTOWANIA:

Siłą kształtowania f [N] -wypadkowa nacisku narzędzia na odkształcony przedmiot

Nacisk jednostkowy kształtowania - nacisk narzędzia na jednostkę pola powierzchni styku materiału z narzędziem.

P=F/S [MPa]

Średni jednostkowy nacisk kształtowania - opór kształtowania wyrażony stosunkiem składowej normalnej siły kształtowania F do pola rzutu powierzchni styku materiału z narzędziem na płaszczyznę normalną do kierunku ruchu narzędzia. p_n= F_n /S_n [MPa]

Praca procesu kształtowania - praca sił zewnętrznych w procesie kształtowania, zużyta częściowo na odkształcenia plastyczne, a częściowo na przemieszczenie materiału i pokonanie oporu tarcia o powierzchnię narzędzia.

W_k= W_p +W_l [J]

Sprawność procesów kształtowania - Stosunek pracy odkształcenia plastycznego do pracy kształtowania η= W_p/W_l

TECHNOLOGIA OBRÓBKI PLASTYCZNEJ

Obróbka plastyczna na zimno - obróbka plastyczna metalu podczas której następuje zgniot i umocnienie, ale nie zachodzi jego rekrystalizacja lub zdrowienie

Obróbka plastyczna na gorąco - Obróbka plastyczna materiału podczas której zachodzi jego rekrystalizacja.

Obróbka plastyczna na półgorąco - Obróbka plastyczna podgrzanej stali, podczas której częściowo zachodzi jej rekrystalizacja, zgniot lub zdrowienie, oraz umocnienie.

Obróbka plastyczna ze stanu płynnego - Obr,plast.met. w stanie płynnym w gnieździe kształtującym pod naciskiem stempla, działającym do całkowitego zakrzepnięcia.

CIĘCIE - Proces kształtowania przedmiotu polegający na oddzieleniu jednej części materiału od drugiej.

Sposoby cięcia -

- za pomocą dwóch elementów tnących(np. nożyczek)

- za pomocą jednego elementu tnącego

- za pomocą materiału elastycznego (np. gumy)

- bardzo plastycznego metalu (Pb, Al. I jego stopy)

*Rozdzielenie materiału w takich przypadkach następuje na skutek działania naprężeń ścinających i rozciągających.

Fazay cięcia - Wszystkie fazy jakie mogą wystąpić podczas cięcia, występują podczas cięcia blach wzdłuż linii zamkniętej:

Fazy występujące podczas cięcia krążków a) odkształcenie sprężyste b) odkształcenie sprężysto-plastyczne; c) plastyczne płynięcie; d) pękanie-zależy od własności mat.; e) całkowitego oddzielenia wyciętego przedmiotu od blachy

Urządzenia służące do cięcia: a)nożyce gilotynowe; b) nożyce krążkowe o osiach równoległych; c) nożyce wielokrążkowe;

d) nożyce krążkowe z pochylonym dolnym krążkiem

e) nożyce krążkowe z pochylonymi krążkami

f) nożyce skokowe

Siły potrzebne do cięcia plastycznego -

Nożyce F= λg²R_t/tgφ

Wykrojniki F= lgR_tk

Λ - współczynnik zależny od rodzaju materiału

Wykrojniki: wycinanie, dziurkowanie, odcinanie, przycinanie, nacinanie, okrawanie, rozcinanie, wygładzanie

Do wykrojników stosujemy głównie pracy mechaniczne.

Gięcie matrycowe - kształtowanie plast. zginaniem materiału podpartego na dwóch prostoliniowych krawędziach, narzędziem o ruchu prostoliniowym do ułożenia się wyrobu w matrycy.

Metody gięcia: a) gięcie na prasach (narzędzie wykonuje ruchy prostoliniowo zwrotne); b) gięcie za pomocą walców(obrotowy ruch narzędziem kształtującym); c) gięcie przez przeciąganie(?)

Fazy wyginania: a) gięcie sprężyste; b) zakrzywianie; c) owijanie (stan końcowy); d) dotłaczanie

TŁOCZENIE - kształtowanie plastyczne rozciąganiem i ściskaniem wykroju blachy w wyrób o kształcie naczyniowym lub wyrobu o kształcie naczyniowy w wyrób o mniejszym obwodzie bez zamierzonej zmiany grubości.

Kształt wytłoczek przez rozciąganie: stempla sztywnego, bardzo dużych mocy, rozpychanie, obciąganie, miejscowego powiększenia średnicy za pomocą rolki.

Przeszkody w otrzymywaniu wytłoczek: a)obwodowe rozdzielenie wytłoczki w pobliżu dna (spowodowane przekroczeniem wytrzymałości bocznej ścianki

b) Fałdowanie ścianki wytłoczki (wywołane obwodowymi naprężeniami ściskającymi; c) Wzdłużne pęknięcie ścianki przy obrzeżu wytłoczki (wynik nadmiernego umocnienia materiału i niekorzystnego działania naprężeń własnych)

WYOBLANIE - kształtowanie plastyczne rozciąganiem i ściskaniem wykroju blachy w wyrób o kształcie naczyniowym lub zmiana obwodu wyrobu. Część wyrobu (wzornik) odwzorowuje kształt wyrobu wirując wraz z nim, podczas gdy druga część narzędzia wciska się w wyrób tylko miejscowo, a zmiana grubości blachy nie jest zamierzona.

Zgniatanie obrotowe - wyoblanie połączone z jednoczesnym dużym pocienieniem ścianki lub tylko pocienianiem ścianki przez jej rozwalcowywanie.

Kształtowanie przez wywijanie - w procesie wywijania występują obwodowe naprężenia rozciągające. Powodują one wzrost średnicy obrzeża kosztem zmniejszenia grubości ścianki

Budowa i zasada działania prasy mechanicznej mimośrodkowej- prasy mimośrodowe odznaczają się dużym współczynnikiem sprawności, dużą wydajnością oraz dokładnością przy kuciu matrycowym. Zasada działania tych pras polega na zmianie ruchu obrotowego silnika przez przekładnię, sprzęgło i wykorbienie wału obrotowego na ruch posuwisto - zwrotny suwaka. W prasie mimośrodowej skok suwaka można zmieniać skokowo w pewnych granicach, zależnie od ustawienia wykorbienia mimośrodu względem wykorbienia wału korbowego. Prasy mimośrodowe bardzo szeroko stosowane do tłoczenia wyrobów, ze względu na dużą uniwersalność związana z możliwością zmiany skoku suwaka

Budowa i zasada działania prasy hydraulicznej- prasy hydrauliczne należą do najczęściej pracujących maszyn kuźniczych. Istnieje wiele odmian pras hydraulicznych, różniących się przeznaczeniem, konstrukcją, wielkościami nacisków, prędkościami suwaków itp. Wszystkie typy pras hydraulicznych działają na tej samej zasadzie. W cylindrze roboczym pracuje tłok, zakończony suwakiem (poprzecznicą) 3. Korpus cylindra połączony jest ze stołem i kolumnami, które są jednocześnie prowadnicami suwaka. Ruch roboczy suwaka odbywa się dzięki ciśnieniu na tłok od góry, natomiast ruch powrotny wywołuje ciśnienie na tłok od dołu.
Rozróżnia się prasy hydrauliczne: a)do kucia swobodnego,

b)do kucia matrycowego, c)do wyciskania.
Do kucia używa się pras pionowych o nacisku od kilku tysięcy kN do 740000 kN (75000T). Prasy do wyciskania posiadają naciski nawet do 200000 kN.

---