Celem ćwiczenia jest zapoznanie ogólnej charakterystyki procesu cięcia blachy.Wykonanie kilku detali celem poznania zjawisk zachodzących podczas wykrawania oraz omówienie wpływu luzu między matrycą a wykrojnikiem na jakość powierzchni cięcia

Wykrawanie to proces tłoczeniaw którym oddziela się jedną część mateiału od drugiej

Schemat wykrojnika

1 - stępel ,2 - matryca ,3 - plyta dociskacza ,

4 - oprawa matrycy ,5 - blacha

Proces cięcia blachy składa się z następujących faz:

1)odkształceń sprężystych,

2)odkształceń spreżysto-plastycznych,

3)plastycznego płynięcia,

4)pękania,

5)całkowitego oddzielenia

Faza odkształceń sprężystych

W tej fazie siły wywierane na blachę przez krawędzie tnące stępla i matrycy,są względem siebie przesunięte.Zarówno silyprostopadle jak i siły równolegle tworzą momenty obrotowe do siły cięcia.

Faza odkształceń sprężysto-plastycznych i plastycznego płynięcia

Powstają wówczas dwa obszary uplastycznione,które swoje źródła mają przy krawędziach tnących.Oba obszary uplastycznione łączą się w jeden obszar i następuje plastyczne plynienie materiału, towarzyszy temu wzajemne przemieszczenie się obu części ciętego materiału.

Faza pękania

W miarę zwiększającego się odkształcenia plastycznego następuje umacnianie się materiału,powstaje proces wzrostu i łączenia się porów i pustek co prowadzi do plastycznego pękania materiału.

Faza odkształceń sprężystych

Początek pękania materiału

Rozwój pękania

Pęknięcie materiału przy optymalnym luzie

Siły występujące przy wykrawaniu

a - podczas cięcia, b - po rozdzieleniu, c - przebieg siły cięcia

Wykresy sił wykrawania w funkcji drogi dla poszczególnych materiałów

a - bardzo plastyczne, b - plastyczne, c - kruche

LUZ między stemplem a matrycą powinien wynosić około 8% grubości blachy

DANE DO ĆWICZENIA

W ramach ćwiczenia zostały wykonane trzy próby na prasie hydraulicznej z zamocowanym wykrojnikiem do otworów ø30mm

Materiał który został zastosowany do tego doświadczenia to:

Blaszka ze stali stopowej zwykłej jakości oraz mosiądzu

Próba dla stali stopowej

grubość blachy g=2mm,długość linii cięcia l=πd gdyż linią cięcia był otwór oraz siła odczytana z zegara użyta do wykrawania to F=51kN i F=42,5kN

Próba dla mosiądzu

grubość blachy g=0,2mm,długość linii cięcia l=πd gdyż linią cięcia był otwór oraz siła odczytana z zegara użyta do wykrawania to F=9kN

Z tablic odczytałem wytrzymałość materiału na gięcie

R_c=260-340MPa dla stali

R_c=250-320MPa dla mosiądzu

Wzory potrzebne do obliczenia

Siła cięcia

gdzie:

R_c-wytrzymałość materiału na cięcie

l-długość linii cięcia

g-grubość blachy

Dla stali

Pierwsza próbka

Siła wypychania

gdzie:

K_w-współczynnik dla stali - 0,07

Siła poprzeczna

Druga próbka

Siła wypychania

gdzie:

K_w-współczynnik dla stali - 0,07

Siła poprzeczna

Dla mosiądzu

Siła wypychania

gdzie:

K_w-współczynnik dla mosiądzu - 0,09

Siła poprzeczna

Wnioski

Wynik końcowy który uzyskałem w próbie pierwszej R_C=270,56MPa mieści się w zakresie który jest podany w tablicach i wynosi 260-340MPa dla stali, ale druga próbka nie ma minimalnej wytrzymałości jaka jest podana w tabeli i wyniosła R_C=225,5MPa dla mosiądzu zaś obliczenia końcowe wyniosły R_C=447,45MPa i znacznie przekroczyły maksymalną wytrzymałość materiału na cięcie jaką odczytałem z tablic wynoszącą 250-320MPa.Wyniki dwóch ostatnich obliczeń mogą być spowodowane błędnym odczytem z zegara pomiarowego.

	PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA w Ciechanowie
Imię i nazwisko: Grzegorz Burczyk
Przedmiot: Laboratorium Obróbki Plastycznej		Wydział: Inżynieria Produkcji
Temat: WYKRAWANIE		Grupa: IPz 51b
				Nr ćwiczenia: 1
				Kierunek: Budowa maszyn

---