POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w Kielcach |
Laboratorium z obróbki plastycznej |
|||
Nr ćwiczenia : 5 |
Temat ćwiczenia: Metody gięcia blach - wyginanie na V i zwijanie.
|
|||
Marek Sęk Michał Świderek Mariusz Tokarski |
Grupa:
23 B |
Ocena |
Data |
Podpis |
- 1 -
Cel ćwiczenia :
Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowej technologii wyginania na V , a także zwijania.
Część teoretyczna ćwiczenia :
Wyginanie i zwijanie zaliczają się do metody gięcia na prasach. Materiał wyginany jest za pomocą stempla i matrycy o żądanym kształcie, natomiast zwijanie polega na nadawaniu materiałowi kształtu rurki. Zwijanie na trzpień następuje za pomocą specjalnie ukształtowanego stempla i matrycy.
Część praktyczna ćwiczenia :
Wyginanie przeprowadziliśmy na maszynie wytrzymałościowej w celu umożliwienia realizacji zapisu siły w czasie procesu wyginania. Zwijanie podobnie jak wyginanie, również przeprowadziliśmy na maszynie wytrzymałościowej wymieniając wcześniej stempel i matrycę.
1 - Matryca.
2 - Stempel.
3 - Materiał.
Własności mechaniczne materiałów próbek użytych w ćwiczeniu oraz ich skład chemiczny (wg PN) :
Stal: St3S (- wg. PN-88/H-84020)
Skład chemiczny |
Własności mechaniczne |
|||||||
C[%] |
Si[%] |
Mn[%] |
P[%] |
S[%] |
Al.[%] |
Re[MPa] |
Rm[Mpa] |
A5[%] |
0,22 |
0,1-0,35 |
1,2 |
0,05 |
0,04-0,05 |
0,02 |
185-235 |
340-520 |
19-26 |
- 2 -
5. Wyniki doświadczenia :
Wyginanie:
Lp. |
Grubość nominalna: gn [mm] |
Grubość rzeczywista: |
b0[mm] |
l0[mm] |
α[˚] |
Pwd[kN] |
Pwdot[kN] |
|||
|
|
g1[mm] |
g2[mm] |
g3[mm] |
gśr[mm] |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
1,98 |
1,97 |
1,98 |
1,976 |
44 |
120 |
60 |
2,8 |
19,6 |
2 |
2 |
1,98 |
1,97 |
1,98 |
1,976 |
44 |
120 |
90 |
2 |
19,6 |
3 |
2 |
1,98 |
1,97 |
1,98 |
1,976 |
44 |
120 |
120 |
1,6 |
19,6 |
Zwijanie:
Lp. |
Grubość nominalna: gn [mm] |
Grubość rzeczywista: |
b0[mm] |
l0[mm] |
Dz[mm] |
Pwd[kN] |
Pwdot[kN] |
|||
|
|
g1[mm] |
g2[mm] |
g3[mm] |
gśr[mm] |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
1,93 |
1,94 |
1,95 |
1,94 |
44 |
69 |
24,4 |
7 |
68,6 |
Średnica trzpienia: 20[mm]
Wyniki obliczeń :
Lp. |
Grubość rzeczywista: gśr [mm] |
Szerokość: b0 [mm] |
Dośw. siła wyginania: Pwd [kN] |
Teoret. siła wyginania: Pwt [kN] |
1 |
1,976 |
44 |
2,8 |
4,2 |
2 |
1,976 |
44 |
2 |
3,6 |
3 |
1,976 |
44 |
1,6 |
2,9 |
Teoretyczna siła wyginania:
- gdzie:
k- wsp. bezpieczeństwa (k= 40 MPa dla α=60˚)
(k= 34,9 MPa dla α=90˚)
(k= 28 MPa dla α=120˚)
Lp. |
Grubość rzeczywista: gśr [mm] |
Szerokość: b0[mm] |
Średnica trzpienia: d[mm] |
Średnica zewn. Dz[mm] |
Dośw. siła zwijania: Pwd [kN] |
Teoret. siła zwijania: Pwt [kN] |
1 |
1,94 |
44 |
20 |
24,4 |
7 |
0,9 |
- 3 -
Teoretyczna siła zwijania:
-gdzie:
λ- wsp. wartości ( 0,803 )
η- wsp. sprawności procesu (0,7 )
ρ- promień krzywizny;
;
Mg-moment gnący;
;
[Nm]
7. Wykresy :
gśr [mm] |
α[˚] |
Pwd[kN] |
Pwt[kN] |
1,976 |
60 |
2,8 |
4,2 |
1,976 |
90 |
2 |
3,6 |
1,976 |
120 |
1,6 |
2,9 |
- 4 -
8. Wnioski :
Jak widać z wykresu, siła teoretyczna wyginania jest znacznie wyższa od siły doświadczalnej. Ze wzrostem kąta, siła wyginania maleje. Siła teoretyczna zwijania jest bardzo mała w porównaniu z siłą doświadczalną.
Ze względu na technologię wykonania matrycy znajduje się w niej kanał. Dotłaczanie stosujemy po to, by materiał nie wracał do kształtu pierwotnego.
Po ćwiczeniu zauważyliśmy że podczas wyginania przy α=120˚ i 60˚ siła dotłaczania była zbyt mała, gdyż między stemplem, a płaskownikiem był duży luz (odpowiednio α>120˚;α>60˚). Natomiast podczas wyginania przy α=90˚ siła była zbyt duża, ponieważ między płaskownikiem, a matrycą był luz (α<90˚).
Teoretyczna siła wyginania:
k - współczynnik mający wymiar naprężenia (wartość odczytana z tablicy ).
Teoretyczna siła zwijania:
λ - współczynnik dobierany z tabel, zależny od stosunku rw/g.
rw - wewnętrzny promień gotowego wyrobu.
g -grubość blachy.
η - sprawność procesu.
ϕ - promień krzywizny.
Mg - moment gnący.
W - wskaźnik przekroju poprzecznego próbki.
Zginanie:
Lp. |
gn [mm] |
g0śr [mm] |
b0 [mm] |
Rm [MPa] |
Pwd [N] |
Pwt [kN] |
1. |
2 |
1,976 |
44 |
380 |
28,8 |
5,23 |
2. |
2 |
1,976 |
44 |
380 |
20,8 |
5,23 |
3. |
2 |
1,976 |
44 |
380 |
16,8 |
5,23 |
Zwijanie:
Lp. |
rw [mm] |
Re [MPa] |
g0śr [mm] |
b0 [mm] |
W [mm3] |
η |
Mg |
ϕ [mm] |
λ |
Wpl [mm3] |
Pzwd [N] |
Pzwt [N] |
1. |
10,26 |
235 |
1,94 |
44 |
6,70 |
0,7 |
2364,1 |
11,23 |
0,850 |
10,06 |
73,42 |
255,62 |