4962385091

Odkształcenia w procesie tłoczenia

W procesie tłoczenia wytłoczek występują różne rodzaje naprężeń związane z ciągnieniem kołnierza wytłoczki (Rys. 6), generując odkształcenia w następujących kierunkach:

•    promieniowym,

•    stycznym,

•    pionowym (po grubości).

Rys. 6. Odkształcanie się elementu materiału w procesie wytłaczania

W początkowej fazie procesu płaski element kołnierza I, w wyniku działania naprężeń promieniowych <r_r i obwodowych a,, wydłuża się w kierunku promieniowym, skraca w kierunku obwodowym i nieznacznie pogrubia się, zajmując położenie II. Następnie podczas zbliżania się elementu do krawędzi matrycy naprężenia ściskające stopniowo maleją, a zwiększają się naprężenia rozciągające. W dalszej operacji rozpatrywany element ulega gięciu, przesuwając się po roboczej krawędzi matrycy i przekształca się w element bocznej powierzchni naczynia, ulegając niewielkiemu wydłużeniu wzdłuż tworzącej.

Natomiast na dnie cylindrycznej wytłoczki nie występują prawie żadne odkształcenia. Zaczynają się one pojawiać dopiero na promieniu zakrzywienia i przyjmują największe wartości przy końcu powierzchni walcowej. Fakt ten wynika z redukcji stale zmniejszającej się szerokości kołnierza. Oprócz wydłużenia w kierunku tworzącej <p\, powstałego w wyniku działających naprężeń rozciągających o kierunku promienia <T\ (cr_r) i ściskających obwodowych a₂ (cr_t), występują również niepożądane odkształcenia w kierunku grubości materiału (p$ (ę%). W pobliżu dna wytłoczki występuje pocienienie ścianki o około 10-20 %, a przy brzegu pogrubienie o około 30%.

Rys. 7. Odkształcenia w cylindrycznej wytłoczce.

Ściskające naprężenia obwodowe osiągają największą wartość przy krawędzi naczynia, gdzie początkowa średnica krążka D zostaje zmniejszona do średnicy d_m otworu matrycy. Powoduje to powstanie nadmiaru materiału utrudniającego kształtowanie bocznych ścianek naczynia, a w efekcie może prowadzić do fałdowania obrzeży naczynia (Rys. 8b). W tym celu stosuje się dociskanie materiału do czołowej powierzchni matrycy za pomocą pierścienia dociskającego. Najbardziej niebezpiecznym miejscem w procesie wytłaczania jest strefa