274,'5

274

OBRÓKA PLASTYCZNA Laborai

^Ur'um

Prędkość wyciskania (prędkość przesuwania stempla) V„ i prędko ■-

wypływu V_k , zgodnie z warunkiem stałej objętości, wyrażone zależnością:

(6.38)

A =v_k/v_s,

gdzie: V_s - prędkość wyciskania,

V_k - prędkość wypływu.

Prędkość wyciskania decyduje o czasie trwania styku materiał i narzędzia. Im większa prędkość V_s, tym bardziej równomierne icst odkształcanie. Jednocześnie zwiększa się opór odkształcenia i niezbędne siły.

W czasie odkształcenia zachodzą równocześnie procesy przeciwne: umocnienie i zdrowienie, przy czy m zdrowienie bardziej zależy od czasu niż umocnienie. Dlatego przy większych szybkościach odkształcenia występuje większe umocnienie i jednocześnie zwiększenie efektu ciepła odkształcenia polepszającego własności plastyczne metalu i zmniejszające opór odkształcenia (niebezpieczne dla materiałów o kruchości bliskiej temperatury kucia).

Stopy o wysokiej plastyczności (Al, Cu, stale niskowęglowe), można wyciskać na gorąco przy dużej szybkości, natomiast stopy o małej plastyczności wymagają ograniczenia szybkości. W przeciwnym razie na powierzchni wyrobu występują periodycznie powtarzające się poprzeczne pęknięcia.

Stal wysokowęglową można wyciskać przy w, = 3 + 10 [s'|. co odpow iada średniej prędkości suwaka V_s _0,05 + 0,15 m/s. a niskowęglową przy w„ = 40 + 80 1 s¹ J.

Rów nież dla metali nieżelaznych opty malne szy bkości są w szerokich granicach, np. dla miedzi V_k = 0.4 m/s; a dla stopów aluminium z miedzią V_k = 0.08 m/s.

Mniejszych prędkości nie należy stosować ponieważ obniża to gwałtownie temperaturę metalu i zmniejsza się trwałość użytkowania narzędzia.

Na wypływanie metalu i na równomierność odkształcenia zasadniczy wpływ wywiera kształt powierzchni matrycy w przestrzeni styku z wyciskanym metalem (rys. 6.34). Kształt ten określa się kątem a.

Własności wyrobów. Omówione czynniki decydujące nierównomierności odkształcenia przy wyciskaniu wpływają na własności mechaniczne otrzymanego wyrobu. Koniec pręta ma wyższe własności mechaniczne niż początek z. powodu różnie temperaturę na długości, gównie* na przekroju, szybciej stygnące warstwy zewnętrzne mają lepsze własności mechaniczne. Materiał wyrobów wyciskanych ma strukturę włóknistą. Wielkość ziarna zależy od zmian temperatury zachodzących podczas procesu. Bardziej gruboziarnistą strukturę ma początek pręta, jak (ównież środkowa część przekroju poprzecznego.

Pręty wyciskane na gorąco wymagają prostowania, które wprowadza naprężenia własne.

W celu ujednorodnienia struktury i własności mechanicznych kształtowników wyciskanych stosuje się odpowiednią obróbkę cieplną.

Rozkład umocnienia materiału wy ciskanego na zimno przedstawiono na rys. 6.38.

Najbardziej umocniony jest obszar C. obejmujący warstwy zewnętrzne wyciśniętego odcinka materiału. Rozkład tych stref zależy od stopnia odkształcenia i kąta wierzchołkowego matrycy. Im większe odkształcenie i mniejszy kąt matrycy, tym w przekroju poprzecznym wyciśniętego materiału występuje bardziej równomierny rozkład własności mechanicznych. Ze wzrostem odkształcenia powiększają się różnice własności materiałów dla obszarów A i C.

A    B C    A

Rys.6.38. Rozkład umocnienia materiału wyciskanego współbieżnie: A - obszar najmniej umocniony, A - obszar pośredni,

C - obszar najbardziej umocniony