91230

na występowanie zjawisk ograniczających nie jest prosty ani jednoznaczny do określenia, zależy to bowiem od rodzaju zjawiska, które w danym procesie tłoczenia powoduje powstawanie określonych wad

WYKRESY ODKSZTAŁCEŃ GRANICZNYCH

Tłoczność blach jest złożonym zagadnieniem, które może być definiowane poprcez różne ktyteria. Najczęściej praktycznie stosowanym takim kryterium są wykresy odkształceń granicznych fWOGY Mogą one być wyznaczane doświadczalnie lub teoretycznie. Miarą odkształceń granicznych w wytloczce jest pojawienie się lokalizacji odkształcenia w postaci bnizdy, poprzedzające najczęściej bezpośrednio sam moment pękania. Moment pojawienia się lokalizacji odkształcenia określa się mianem utraty statyczności. Graniczne odkształcenie blachy z uwagi na omówione zjawiska ograniczające zależy od stosunku odkształceń głównych Ea/Et. Można je przedstawić na wykresie od-kształceń granicznych, sporządzonym we współrzędnych £1-82. Graniczne odkształcenie blachy w obszarach leżących poza bruzdą przedstawia linia ABCDEF. Jak wynika z tego wykresu, najmniejsza wartość odkształcenia granicznego występuje w warunkach zbliżonych do odkształcenia płaskiego (e1=0), co odpowiada punktowi C na tym wykresie. Rzędna punktu C wynosi w przybliżeniu: e2c=egr ~ n-eO. Gdzie n jest wykładnikiem umocnienia, a cO-odkształceniem wstępnym. Graniczne odkształcenie blachy poza warstwą ścinania reprezenmje krzywa S-S. Biorąc pod uwagę obie wymienione formy lokalizacji odkształceń zakres odkształceń dopuszczalnych jest ograniczony linią SBCDEF. Nosi ona nazwę krzywej odkształceń granicznych. Odnosi się do odkształcenia proporcjonalnego (gdy e2/el= const). Zakres odkształceń zagrożonych powstawaniem fałdowania zaznaczono na wykresie. W za-kresie tym należy, zatem stosować środki zabezpieczające przed fałdowaniem (np. dociskacz).

Znajomość wykresu odkształceń granicznych dla określonego gatunku blachy po-zwala ocenić niebezpieczeństwo powstania bruzdy, ścięcia lub fałdowania. W tym celu należy na wykres nanieść punkty reprezentujące stany odkształcenia różnych obszarów wytłocz ki. W fazie projektowania procesów tłoczenia nie znamy wartości tych odkształceń, bo nie możemy ich zmierzyć doświadczalnie. Możemy je jednak wyznaczyć za pomocą obliczeń komputerowych. W miejscach, gdzie pole tych od-kształceń wykracza poza krzywą odkształceń granicznych możemy oczekiwać wystąpienia określonej wady wytloczki, a więc pęknięcia w bruździe, ścięcia lub fałdowania. Aby zachować pewien zapas bezpieczeństwa granica obszaru odkształceń w żadnym miejscu nie powinna się nadmiernie zbliżać do krzywej odkształceń granicznych. Za pomocą WOG można przewidzieć, jakie wartości przyjmą odkształcenia cl, c2 w wytloczce i wówczas położenie danego punktu o współrzędnych (el, e2) względem tego wykresu wskaże, czy wytłoczkę można wykonać czy też nie. Takie porównanie odkształceń zmierzonych w wykonanej wytloczce lub też określonych teoretycznie z WOG umożliwia określenie stopnia wytężenia materiału wytłoczki, tj. uzyskuje się dane o pewności operacji tłoczenia.

Do wyznaczania odkształceń głównych w projektowanej wytloczce wykorzystywana jest metoda elementów skończonych (MES). Do poprawnego działania tej metody potrzebne są odpowiednie dane materiałowe dotyczące tłoczonej blachy oraz geometryczne warunki brzegowe wynikające z przyjętego sposobu tłoczenia.

Zastosowanie MES uzupełnionej kryterium tłoczności w postaci WOG pozwala, w razie wykrycia groźby przekroczenia odkształceń granicznych, na zmianę warunków procesu, rodzaju materiału lub modyfikację kształtu wytłoczki. Możliwe jest też. dla danej geometrii narzędzi, określenie maksymalnej głębokości wytłoczki. Po takich modyfikacjach przeprowadza się ponownie (wielokrotnie) analizę procesu, aż do momentu uzyskania poprawnego rozwiązania problemu. Takie komputerowe wspomaganie projektowania procesów tłoczenia stosuje się do wydoczek o skomplikowanych kształtach, dla których tradycyjne metody projektowania nie zdają egzaminu Często taki sposób projektowania stosowany jest w przemyśle samochodowym, gdzie komputerowe wspomaganie służy do takich zagadnień jak optymalizacja liczby operacji tłoczenia, optymalizacja kształtu wstępniaka, dobór progów ciągowych czy zapobieganie fałdowaniu blachy. Dla prostych kształtów wytłoczek wystarczy projektowanie procesu tłoczenia w oparciu o doświadczalnie wyznaczone graniczne współczynniki wytłaczania lub przetłaczania. Można je wyznaczyć doświadczalnie albo skorzystać z danych zawartych w poradnikach dotyczących projektowania procesów tłoczenia blach.

Innym z poważnych problemów, mogącym się pojawić się w trakcie tłoczenia, jest fałdowanie się blachy. Powstające naprężenia obwodowe (ściskające) w kołnierzu wytłoczki mogą stać się przyczyną utraty stateczności blachy. Zjawisko to występuje często przy malej grubości względnej blachy. Dla