270,'1

270

OBRÓKA PLASTYCZNA Laboratoria^

Wyodrębnione charakterystyczne obszary naczynia wyciskanej przeciwbieżnie stemplem o płaskiej powierzchni czołowej przedstawiono h rys. 6.36.    ³

Na wyżej przedstawionym rysunku wyróżniamy następujące charakterystyczne obszary:

•    obszar a, ograniczony powierzchnią czołową stempla i powierzchnia ACB. Tarcie między materiałem i powierzchnią czołową

stempla utrudnia płynięcie materiału na zewnątrz, dzięki czemu obszar ten przesuwa się razem ze stemplem, nic doznając większych odkształceń plastycznych. Wysokość OC obszaru zależy od rodzaju materiału, kształtu czołowej powierzchni stempla, grubości ścianki i dna naczynia;

•    obszar b, zawarty między powierzchniami ACB i PDF., jest obszarem intensywnego płynięcia materiału. W czasie przesuwania stempla, materiał przemieszcza się z lego właśnie obszaru w kierunku ścianki naczynia;

•    obszar e, ograniczony powierzchniami PDF. i GDH. jest obszarem przejściowym między obszarem b intensywnego płynięcia materiału i obszarem d. który znajduje się w stanic sprężystym. Największe odkształcenia dla tego obszaru występują w pobliżu obszaru b, najmniejsze w sąsiedztw ie obszaru d.

•    obszar d, zawarty między ściankami narzędzia (matrycy i ewentualnie wypychacza) oraz powierzchnią stożkową GDH. nie podlega żadnym odkształceniom plastycznym. Stan taki trwa do momentu osiągnięcia przez powierzchnię Ci DI I dolnej powierzchni matrycy. Następuje wówczas wypieranie materiału do ścianki naczynia również z tej strefy¹. Dotyczy to przede wszystkim środkowej części obszaru. Stosunkowo najmniejsze odkształcenie plastyczne występuje wtedy w narożu, między dnem i boczną ścianką matrycy;

W omawianej wyprasce największe odkształcenia    występują

w pobliżu miejsca zaokrąglenia między dnem i wewnętrzną, boczną ścianką naczynia, a w ięc na skraju obszaru b.

Rozkład odkształceń można jakościowo określić za pomocą pomiarów twardości przeprowadzonych na powierzchni przekroju osiowego. Duża twardość występuje w ściance naczynia, a szczególnie na jej wewnętrznej powierzchni. Jest to oczywiste, gdyż ścianka zostaje utworzona z materiału, który wypłynął ze strefy' b.

Nicrównomiemość odkształcenia przy wyciskaniu    powoduje

nierównomiemość struktury i własności wyrobu na jego średnicy

j długości. Stopień nicrównomiemości odkształcenia wyrobu (a więc i własności mechanicznych) zależy głównie od następujących czynników:

_#    temperatury wyciskanego metalu i narzędzia;

_#    tarcia na powierzchni styku metalu / narzędziem;

, stopnia odkształcenia;

#    prędkości wyciskania;

, kształtu otworu matrycy;

, własności wytrzymałościowych wyciskanego metalu.

Aby zmniejszyć siłę potrzebną do wyciskania, proces ten wykonuje się na gorąco. Nieuchronne jest ochłodzenie się warstw metalu stykającego się z narzędziem, a zwłaszcza w ściskanej części strefy plastycznej w pobliżu matrycy. Wewnętrzne warstwy (o wyższej temperaturze) mają niższą aranicę plastyczności i szy bciej się przemieszczają niż warstwy zewnętrzne, co wywołuje nierównomierność odkształcenia na przekroju. Wyrównywanie prędkości na przekroju pręta prowadzi do pojawiania się dodatkowych naprężeń rozciągających w warstwach zewnętrznych (przy głównych naprężeniach ściskających) i ściskania w warstwach wewnętrznych. Prowadzi to do poprzecznych naderwań pierścieniowych.

Przy wyciskaniu rów nież na długości pręta temperatura jest różna, ty lna część pręta ma niższą temperaturę i wyższe własności mechaniczne.

Tarcic zwiększa nierównomierność odkształcenia i silę potrzebną do wyciskania. Powstrzymuje przepływ metalu w' warstwach powierzchniowych (dlatego zwiększone jest tu zgięcie poprzecznych linii siatki współrzędnych), prowadząc do pojawienia się przewężeń (rys. 6.33, rys. 6.37).

Aby zmniejszyć tarcie stosuje się smarowanie narzędzia lub wsadu. Przy wyciskaniu nagrzanego metalu smar powinien mieć niewielkie przewodnictwo cieplne, aby zmniejszyć ochładzanie powierzchni wsadu i nagrzewanie się narzędzia. Dotyczy to zwłaszcza wyciskania metali trudno topliwych, gdzie różnica temperatury w sadu i narzędzia jest duża.

Smar powinien mieć mały współczynnik tarcia, wystarczającą lepkość ^w podwy ższonej temperaturze i tworzyć ciągłą warstwę odporną na wysokie ciśnienie panujące w matrycy.

Przy smarowaniu występuje wada polegająca na zmniejszeniu rozległości strefy sprężystej przy matrycy, wtedy powierzchniowe warstwy wsadu, posiadające często wady. nie są zatrzy mywane w strefie sprężystej ¹ przechodzą na powierzchnię pręta.