Sprawozdanie - Hanna Gray, MCH 2, sem. II

Temat: Tłoczenie miseczki cylindrycznej z krążka blachy na prasie hydraulicznej.

1. Tłoczenie to proces technologiczny obróbki plastycznej na zimno lub na gorąco, obejmujący operacje cięcia i kształtowania blach oraz folii lub płyt niemetalowych, przedmiotów o małej grubości w stosunku do innych wymiarów. Jedną z ważniejszych operacji w procesach kształtowania jest ciągnienie. W procesach tłoczenia ciągnieniem nazywamy głębokie kształtowanie wyrobu w jednej lub kilku operacjach lub zabiegach zwanych ciągami. Rozróżnia się dwie podstawowe operacje ciągnienia (tłoczenia).

2. Wytłaczanie: z płaskiego wycinka blachy pod działaniem stempla tworzy się miseczka (wyrób nierozwijalny) odpowiadająca kształtem kształtowi stempla (np. miska olejowa)

Przedstawiony na rysunku krążek metalowy jest materiałem wyjściowym do wytłaczania miseczki. Nie zakreskowane powierzchnie prostokąta 1 pod kątem prostym utworzyłyby miseczkę o średnicy d i wysokości h. Przeszkadzają jednak temu powierzchnie trójkątne 2, które podczas wytłaczania mogą spowodować pofałdowanie się miseczki. Aby to nie nastąpiło, powierzchnie 2 muszą zostać w dostatecznym stopniu odkształcone plastycznie. Podczas wytłaczania miseczki z blachy cienkiej należy stosować urządzenie przytrzymujące-dociskacz, które uniemożliwia powstawanie fałd i zapobiega podnoszeniu się obrzeży krążka. Wartość siły docisku musi być tak dobrana, aby materiał podczas wytłaczania nie unosił dociskacza do góry, co spowoduje, że miseczka zostanie pofałdowana, lub aby nie był trzymany zbyt mocno, ponieważ zostanie urwane jej dno.

1-dociskacz

2-matryca

3-stempel

- Współczynnik wytłaczania:

Aby zmniejszyć liczbę operacji wytłaczania staramy się otrzymać miseczkę o stosunkowo dużej wysokości i o małej średnicy denka. Operację wytłaczania miseczki określa stosunek średnicy miseczki d do średnicy krążka D zwany współczynnikiem wytłaczania:

m = d / D

Wartość tego współczynnika dla różnych materiałów jest różna i zawiera się w granicach

0,5 ÷ 0,7. Jeżeli m ≤ m_gr (m_graniczne) to nie można wykonać w jednej operacji tłoczenia (m_gr jest wyznaczone doświadczalnie i wartość jego zależy również od ilorazu g/D ⋅ 100 (g - grubość materiału)).

Im blacha jest cieńsza tym współczynnik wytłaczania większy.

- Konieczność stosowania dociskacza:

Jeżeli g/D ⋅ 100 > 2 nie stosujemy dociskacza, natomiast g/D ⋅ 100 < 1,5 dociskacz jest konieczny (pomiędzy 1,5 a 2 - nie wiadomo)

- Siła wytłaczania z warunku na zerwanie:

P_zr=πd ⋅ g ⋅ R_m (R_m - wytrzymałość, πd - obwód)

3. Przetłaczanie: miseczka po wytłaczaniu jest poddawana operacji przetłaczania. Podczas przetłaczania ma miejsce zwiększenie wysokości kosztem zmniejszenia długości obwodu.

- Współczynnik przetłaczania:

Podobnie jak przy wytłaczaniu, można wyznaczyć również współczynnik przetłaczania, który oblicza się jako stosunek średnicy miseczki po przetłoczeniu d_1, do średnicy miseczki wyjściowej d₂ :

m = d₁ / d₂

Wartość tego współczynnika zależy głównie od materiału i wynosi - dla pierwszego przetłaczania 0,60 ÷ 0,75, dla następnych 0,65 ÷ 0,85. Jeżeli m ≤ m_gr to stosujemy przetłaczanie (średnica po przetłoczeniu d₁ = m_gr ⋅ d_{2 ,} m_gr - wyznaczone doświadczalnie i jego wartość zależy również od ilorazu g/D ⋅ 100). Tak duża wartość m_gr dla pierwszego przetłoczenia wynika między innymi stąd, że przy przetłaczaniu wywieramy nacisk stemplem na dno wytłoczki, które nie jest wzmocnione.

4. Dotłaczanie: po operacji (lub operacjach) przetłaczania wyrób o kształcie zbliżonym do ostatecznego poddaje się operacji końcowej zwanej dotłaczaniem, która ma na celu nadanie wyrobom ostatecznego kształtu, dokładnych wymiarów oraz odpowiednio gładkiej powierzchni. Powierzchnie robocze narzędzi do dotłaczania mają wymiary ściśle odpowiadające wymiarom gotowego wyrobu.

Oprócz dotłaczania stemplem metalowym niekiedy stosuje się dotłaczania gumą. W urządzeniu tym nacisk stempla powoduje spęczenie pierścienia gumowego, który następnie dociska blaszany przedmiot do ścianek wykroju matrycy.

5. Urządzenie do wytłaczania:

Prasa hydrauliczna jest to prasa z hydraulicznym napędem suwaka. Suwak wykonuje ruch posuwisto - zwrotny pod wpływem ciśnienia cieczy, działającego na połączony suwakiem nurnik lub tłok.

5. Ćwiczenie:

Wykonujemy trzy operacje na prasie hydraulicznej:

- wytłaczanie

- przetłaczanie 1

- przetłaczanie 2

Materiałem wyjściowym jest krążek (blacha walcowana) o średnicy ∅=66,5 i g=0,8

Pierwsza operacja - wytłaczanie:

Narzędzia:

a) matryca:

promień zaokrąglenia matrycy r=5 mm i ∅=42,3

b) stempel - posiada otwory odpowietrzające:

promień zaokrąglenia stempla r=4 mm i ∅=40

Uwagi: Płaszczyznę przylegającą do matrycy smarujemy smarem maszynowym, prasa ma nacisk 250 ton.

Po wykonaniu operacji otrzymujemy wytłoczkę o wymiarach ∅=41,9 (średnica zewn.) i

h=19 mm

Druga operacja - przetłaczani 1:

Narzędzia:

a) matryca:

r=4 mm i ∅=38,6

b) stempel:

r=3 mm i ∅=31,5

Uwagi: Smarujemy powierzchnię zewn. Wytłoczki, należy pozostawić pewien luz aby nie zerwać wytłoczki.

Po wykonaniu operacji otrzymujemy wytłoczkę o wymiarach ∅=33,35 i h=28÷30 mm

Trzecia operacja - przetłaczanie 2:

Narzędzia:

a) matryca:

r=3 mm i ∅=27,6

b) stempel:

r=2 mm i ∅=25

Po wykonaniu operacji otrzymujemy wytłoczkę o wymiarach ∅=27 i h=37÷42 mm

Wnioski:

- Otrzymana wytłoczka miała nierówne powierzchnie.

- Jeśli wykonujemy operację bez zastosowania dociskacza wytłoczka będzie miała pofałdowane brzegi. Wnioskujemy z tego, że zastosowanie dociskacza jest bardzo ważnym elementem całej operacji, który umożliwia uzyskanie poprawnej wytłoczki.

- W czasie wytłaczania wysokość wytłoczki wzrasta kosztem jej średnicy.

- Operacje ciągnienia są bardzo proste, a czas ich trwania bardzo krótki. Wymagają one jednak drogich urządzeń i z tego powodu są opłacalne tylko w produkcji masowej.

---