Technologie w przetwórstwie materiałów, 2010/11
Ćwiczenie: Porównanie kucia dokładnego w matrycach otwartych i zamkniętych	Data oddania: 28.03.2011
Imię, Nazwisko: 1. Kulecka Aleksandra 2. Rajtar Katarzyna	Ocena:
Grupa/ zespół: 4	Uwagi:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z kinematyką płynięcia metalu podczas kucia w matrycy otwartej oraz porównanie parametrów siłowych, jako wskaźników obciążenia narzędzi przy kuciu w matrycach otwartych i zamkniętych.

2. Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie polegało na przeprowadzeniu symulacji procesu kucia
z wykorzystaniem programu Qform 5.1 w przypadku kucia w matrycy otwartej
(o odpowiednio większej objętości niż objętość gotowego wyrobu) oraz matrycy zamkniętej z kompensatorem oraz bez kompensatora.

Następnie należało wyciągnąć wnioski dotyczące różnic w technologii
i zastosowaniu wyżej opisanych procesów kucia.

3. Wyniki obliczeń i pomiarów

1. Porównanie technologii kucia bezwypływkowego
   i konwencjonalnego (z wypływką)

Mapy analizowanych parametrów na przekroju wzdłużnym spęczonej próbki:

a)	b)
Matryca otwarta	Matryca zamknięta bez kompensatora
c) Matryca zamknięta z kompensatorem
Rys. 1. Rozkład linii płynięcia na przekroju wzdłużnym odkuwki: a) odkuwka z wypływką (matryca otwarta), b), c) odkuwka bez wypływki (matryca zamknięta bez i z kompensatorem)
Rys. 6. Wykresy przebiegu siły dla różnych technologii w funkcji odległości	Rys. 7. Porównanie pracy odkształcenia dla różnych technologii w funkcji odległości

2. Porównanie wartości naprężeń średnich

3. Porównanie siły i pracy odkształcenia

Tabela 1. Wyniki pomiarów

Wariant Parametr	Matryca otwarta	Matryca zamknięta bez kompensatora	Matryca zamknięta z kompensatorem
Siła, MN	32,91	50,25	40,59
Praca odkształcenia, kJ	0,34	0,14	0,17
Naprężenia średnie, MPa	1200	1446	1646

4. Wnioski

W wyniku przeprowadzonych obserwacji opartych na odpowiednio przygotowanych symulacjach kucia w matrycach otwartych i zamkniętych wysunięte zostały następujące wnioski dotyczące różnic w poszczególnych technologiach kucia:

- W przypadku kucia na matrycach zamkniętych bez kompensatora naprężenia, które powstaną w tym procesie będą znacznie wyższe w porównaniu z naprężeniami powstałymi podczas kucia na matrycach zamkniętych z kompensatorem,

- Na podstawie przeprowadzonych symulacji można zaobserwować, że największe naciski jednostkowe występują w przypadku kucia matrycowego na matrycach zamkniętych,

- Przy kuciu matrycowym z wykorzystaniem matryc otwartych, w porównaniu
z kuciem matrycowym z wykorzystaniem matryc zamkniętych, potrzebne są znacznie mniejsze siły do tego, aby została wytworzona odkuwka,

- Materiał szybciej i łatwiej płynie w matrycach otwartych, ponieważ, nie napotyka ona na swojej drodze przeszkód w postaci zamków, jak ma to miejsce w przypadku kucia na matrycach zamkniętych,

- Biorąc pod uwagę powyższe wyniki, można stwierdzić, że największa praca zostanie wykonana podczas kucia matrycowego na matrycach zamkniętych bez kompensatora. Jest to podyktowane tym, że materiał nie ma możliwości ujścia na boki i utworzenia wypływki, jak ma to miejsce w przypadku kucia matrycowego na matrycach otwartych, lub obniżenia naprężeń, które zapewnia kompensator,

- Ze względu na linie płynięcia materiał formowany w procesie kucia matrycowego otwartego, będzie miał gorsze właściwości mechaniczne w miejscu, gdzie będzie odcięta wypływka. Spowodowane to jest przecinaniem ziarn prostopadle do linii płynięcia.

---