Obróbka 

plastyczna 

metali

Błażej Major

Błażej Stankiewicz

Inżynieria Materiałowa

Semestr III

Grupa II

Informacje ogólne

Obróbkę plastyczna charakteryzuje się:

•

Możliwością nadawania wyrobom 
różnorodnych kształtów jak i własności. 

•

Oszczędność materiału przy małej ilości 
odpadów.

•

Możliwość wytwarzania wyrobów o 
określonych właściwościach mechanicznych i 
technologicznych.

Informacje ogólne

Rodzaje obróbki plastycznej metali:

•

Walcowanie

•

Kucie

•

Ciągnienie 

•

Wyciskanie

•

Cięcie 

Walcowanie

Sposób obróbki plastycznej polegający na odkształcaniu 

metali i ich stopów w wyniku nacisku wywieranego 
przez obracające się walce lub przemieszczające się 
szczęki. Odkształcenie plastyczne podczas 
wzdłużnego walcowania odbywa się w wyniku 
przechodzenia metalu przez szczelinę między walcami 
obracającymi się w przeciwnych kierunkach.                
   Proces walcowania wykonują walce robocze, przy 
czym przepustem nazywa się jedno przejście metalu 
przez parę walców, bezpośrednio z sobą 
współpracujących, podczas którego wykonano 
określone odkształcenie plastyczne.

Walcowanie

Podział procesów walcowania:

a) wzdłużne – blachy i kształtowniki,
b) poprzeczne – śruby, koła zębate, 
wielowypusty,
c) skośne – tuleje, kule,
d) okresowe – przedkuwki,
e) specjalne.

Walcowanie wzdłużne

Zależnie od rodzaju wyrobów można je 

walcować w walcach o beczkach:

•

płaskich, na których zachodzi swobodne 
poszerzenie metalu, mających zastosowanie 
do walcowania wyrobów płaskich (blachy, 
taśmy)

•

bruzdowych, na których zachodzi wymuszone 
poszerzanie metalu z uwagi na odkształcenie 
plastyczne w wykrojach, mających 
zastosowanie przy walcowaniu prętów, szyn, 
teowników

Walcowanie wzdłużne

Schemat walca roboczego do walcowania wyrobów 
płaskich z dwustronną rozetą
1 - beczka, 2 - czop, 3 - rozeta

Walcowanie wzdłużne

Schemat walca roboczego do walcowania wyrobów 
bruzdowych z dwustronną rozetą
1 - beczka, 2 - czop, 3 - rozeta

Walcowanie wzdłużne

Zasadniczą cechą walca jest twardość jego powierzchni roboczej i rodzaj 

tworzywa, z

którego jest on wykonany. Wyróżnia się więc:

•

walce nie utwardzone (150+200 HB), wykonane ze staliwa, stali węglowej 
kutej lub żeliwa szarego, a stosowane do walcowania w walcarkach: 
wstępnej i dużej, w walcarkach dziurujących do rur bez szwu;

•

walce półutwardzone (250+300 HB), wykonane z żeliwa, staliwa lub stali 
kutej, a stosowane do walcowania w walcowniach: średnich i małych, w 
walcarkach blach oraz na walce oporowe w walcarkach kwarto;

•

walce utwardzone (350+550 HB), wykonane ze stali stopowej lub żeliwa, as 
tosowane do walcowania na gorąco w walcarkach wykańczających: blachy i 
profile bruzdowe;

•

walce utwardzone specjalnie (550+650 HB), wykonane ze kutej stali 
stopowej z dużą zawartością chromu, a stosowane do walcowania w 
walcarkach na zimno;

•

walce specjalne (> 650 HB), wykonane z węglików spiekanych, a stosowane 
np. do walcowania w blokowych walcarkach wykańczających walcówkę.

Walcowanie wzdłużne

Klatka Walcownicza - walce robocze zabudowuje 

się w klatce walcowniczej, w której zachodzi 
operacja walcowania. Naciski na odkształcany 
metal wywierane są więc bezpośrednio przez 
walce robocze, których czopy ułożyskowane 
są w łożyskach i ich obudowach, 
umieszczonych w stojakach klatki roboczej.

Walcowanie wzdłużne

1. stojak,
2. walec,
3. łożyska,
4. urządzenie do regulacji nastawy
walców,
5. ściąg
6. płyta fundamentowa

Walcowanie wzdłużne

Walcarką - nazywa się komplet urządzeń 

maszynowych z 

własnym indywidualnym napędem, o 

konstrukcji 

mechanicznej przystosowanej bezpośrednio do 

wykonania 

operacji walcowania, wchodzącej w skład 

realizowanego w 

cyklu technologicznym przerobu plastycznego.

Walcowanie skośne

Ogólnie można powiedzieć, że procesy 

wytwarzania rur stalowych można podzielić na 
dwie odmienne technologicznie grupy, 
różniące się zarówno stosowanymi metodami, 
jak i urządzeniami do ich wytwarzania, tj.:

•

procesy produkcji rur bez szwu - 
przebiegające na gorąco

•

procesy produkcji rur ze szwem - 
przebiegające na zimno

Walcowanie skośne

Schemat walcowania skośnego
1 – walce, 2 – materiał walcowany, 3 – przebijak, 
4 - trzpień

Walcowanie

Wszystkie wyroby stalowe i większość z metali 
nieżelaznych w pierwszym stadium walcuje 
się na gorąco. Niektóre wyroby walcowane na 
gorąco można następnie walcować na zimno. 
Nie wszystkie stopy metali dają się walcować, 
np.: żeliwo, stale wysokowęglowe, nikiel i jego 
stopy. 

Przykłady walcarek

Kucie

Rodzaje kucia ze względu na swobodę płynięcia 

kształtowanego materiału:

•

kucie swobodne polegające na zmianie kształtu materiału 
obrabianego - metalu poprzez wywieranie nacisku (uderzeń) 
narzędziami. Powoduje  to płynięcie materiału w kilku 
kierunkach.

•

kucie półswobodne – polegające na częściowym ograniczaniu 
swobodnego płynięcia metalu podczas wywierania nacisku 
narzędziem na część powierzchni przedkuwki.

•

kucie matrycowe - polegające na odkształcaniu materiału 
zwanego przedkuwką za pomocą uderzeń. Narzędzia do 
obróbki, w tym konkretnym przypadku matryce wywierają 
nacisk na obrabiany element.

Kucie

Schemat kucia:
a) Swobodnego
b) Półswobodnego

Kucie

Kucie swobodne stosuje się głównie w następujących przypadkach:

•

przy produkcji jednostkowej, gdzie wykonanie matryc jest 
nieopłacalne;

•

przy wykonywaniu odkuwek, których ciężar i wymiary przekraczają 
możliwości produkcyjne najcięższych dysponowanych zespołów 
matrycowych;

•

przy wstępnej obróbce plastycznej wlewków ze stali stopowych lub 
stopów o specjalnych własnościach na kęsiska i kęsy kute;

•

przy produkcji prętów kutych ze stali stopowych lub stopów o 
specjalnych własnościach, jak również ze stali z gatunków 
normalnych w tych przypadkach, gdy przekrój danego pręta nie 
jest objęty programem walcowania;

•

przy szeroko pojętej regeneracji narzędzi i sprzętu warsztatowego;

•

przy wykonywaniu części zamiennych i do celów remontowych.

Kucie

Młoty są to maszyny służące do kucia 
materiału na gorąco i pracujące udarowo. 
Dzielą się one pod względem 
energetycznym na młoty pojedynczego i 
podwójnego działania.

1 - szabota, 
2 - stojaki,
 3 - cylinder,
4 - bijak,
 5 - dźwignie, 
6 - kowadło
górne, 
7 - kowadło dolne

Kucie

Podstawowym problemem konstrukcji młotów jest rozwiązanie sposobu 

wprawienia w ruch bijaka (tzn. nadawania mu przyśpieszenia). 

Z tego względu młoty można podzielić na pięć grup: 

•

młoty spadowe, w których przyśpieszenie bijaka następuje wyłącznie pod 
wpływem działania siły ciężkości

•

młoty, w których przyśpieszenie bijaka następuje pod wpływem sił jego 
ciężaru i parcia pary lub powietrza sprężonego, działających na górną 
powierzchnię tłoka,

•

młoty dźwigniowe i sprężynowe, w których przyśpieszenie bijaka zależy od 
siły ciężaru, prędkości obrotowej korby oraz własności sprężystych ramienia 
lub resoru

•

młoty przeciwbieżne o zrównoważonych ciężarach bijaków, w których 
przyśpieszenie ruchu bijaków zależy wyłącznie od działania ciśnienia; w 
młotach tych siła ciążenia nie wpływa na przyśpieszenie zespołów bijakowych

•

młoty bardzo szybkie; w młotach tych przyśpieszenie bijaka następuje również 
pod wpływem sumy nacisku gazu na górną powierzchnia tłoczyska, jednak ze 
względu na sposób rozwiązania konstrukcyjnego, jak i na działanie wielkimi 
zasobami energii, różnią się one znacznie od młotów konwencjonalnych; 
prędkość ruchu bijaka w tych młotach jest kilkakrotnie większa od prędkości 
młotów konwencjonalnych. 

Przykłady młotów 

kuźniczych

Ciągnienie

Ciągnieniem nazywamy sposób przeróbki 

plastycznej materiału (metalu lub stopu) 
polegający na przeciągnięciu go przez otwór w 
specjalnie ukształtowanej matrycy, zwanej 
ciągadłem pod wpływem przyłożonej z zewnątrz 
siły, zwanej siłą ciągnienia.

Ciągnienie

Głównym elementem ciągadła jest otwór 

roboczy. 

Rozróżnia się ciągadła o profilu:



prostym (a)



łukowym (b)

1) Stożek smarujący
2) Stożek zgniatający
3) Część kalibrująca
4) Stożek wyjściowy

Ciągnienie

Maszyny służące do przeróbki plastycznej 

materiałów przez ciągnienie nazywamy 
ciągarkami. W zależności od zasady działania i 
przebiegu osi ciągnionego materiału ciągarki 
możemy podzielić na:



Ławowe – w których ruch ciągnionego 

materiału jest prostoliniowy



Bębnowe – w których materiał nawija się na 

bęben lub tarczę

Ciągarki ławowe

W zależności od elementu przekazującego siłę 

ciągnienia ciągarki ławowe dzieli się na:

•

Łańcuchowe (a,b)

•

Linowe (c,d)

•

Zębatkowe (e)

•

Hydrauliczne (f,g)

Ciągarki bębnowe

W zależności od liczby bębnów dzielą się na:



Jednostopniowe – redukcja przekroju w 

jednym ciągadle lub zestawie ciągadeł, mają 
jeden bęben roboczy (pionowy lub poziomy)



Wielostopniowe – jednoczesne redukowanie 

przekroju w kilku ciągadłach, z napędem 
indywidualnym lub grupowym, poślizgowe lub 
bezpoślizgowe

Ciągarki bębnowe

Ciągarka bębnowa jednostopniowa z bębnem pionowym.
1 – bęben roboczy, 2 – skrzynia przekładniowa z przekładnią, 3 – silnik elektryczny,
4 – puszka do smaru z uchwytem na ciągadło, 5 – żuraw do zdejmowania kręgu drutu

Ciągnienie

Wyciskanie

Proces wyciskania polega na tym, że metal 

zamknięty w pojemniku (rycypiencie) jest 
wyciskany przez otwór matrycy i otrzymuje 
kształt przekroju poprzecznego wyrobu, 
odpowiadający kształtowi otworu matrycy.

Rodzaje procesów wyciskania:

- współbieżne

- przeciwbieżne

- poprzeczne

- złożone

Wyciskanie

    

Współbieżne- 

gdy 

zwroty 

prędkości  stempla  i  materiału 
wypływającego przez otwór w 
matrycy są zgodne.

Przeciwbieżne- 

gdy 

zwroty 

prędkości  stempla  i  materiału 
wypływającego  przez  otwór  w 
matrycy  lub  szczelinę  pomiędzy 
stemplem 

i 

matrycą 

są 

przeciwne.

Złożone- gdy materiał 
równocześnie wypływa z 
matrycy zgodnie i przeciwnie 
do ruchu stempla.

Poprzeczne-  gdy  matryca  lub 
matryce 

znajdują 

się 

w 

bocznych ścianach pojemnika, 
względnie materiał wpływa do 
szczelin  matrycy  w  kierunku 
poprzecznym.

Tłoczenie

Jest to metoda obróbki metali polegająca na wywieraniu 
narzędziem na obrabiany materiał nacisku 

przekraczającego 

granicę jego plastyczności, mającego na celu trwałą 

zmianę 

kształtu i wymiarów obrabianego przedmiotu.

Tłoczenie

Spośród wielu wyrobów przemysłu hutniczego, do
tłoczenia stosowane są blachy i taśmy stalowe oraz 

blachy i 

taśmy z metali nieżelaznych. Blachy stalowe często są 
używane jako powlekane innymi materiałami. 

Najczęściej 

spotykanymi materiałami wśród metali nieżelaznych
to: blachy i taśmy miedziane, mosiężne, aluminiowe i 
Cynkowe.

Tłoczenie

Tłoczenie przeprowadza się za pomocą 

przyrządów

zwanych tłocznikami, przeważnie na prasach
mechanicznych lub hydraulicznych.

Jest to operacja rozdzielania materiału. 
Zaliczana jest do jednego z procesów obróbki 
plastycznej, polegającego na oddzielaniu 
jednej części materiału od drugiej. Cięcie 
stosowane jest najczęściej w obróbce 
materiałów, która polega na wytworzeniu 
takiego stanu naprężenia w żądanym miejscu, 
aby nastąpiło w nim pęknięcie obrabianego 
przedmiotu.

Cięcie

Cięcie

Operacje cięcia możemy podzielić na: 

•

cięcie nożycami, 

•

cięcie na prasach, czyli wykrawanie. 

•

cięcie gumą. 

Półfabrykaty przeznaczone do obróbki 

skrawaniem lub obróbki plastycznej w 
większości przypadków poddawane są 
wstępnej operacji cięcia. Cięcie wykonuje się 
na nożycach dźwigniowych, gilotynowych, 
krążkowych i innych.

Nożyce do cięcia 
blachy:

Bibliografia



Dobrzański L.A.: Podstawy nauki o 

materiałach i metaloznawstwo, 
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2006 



Sińczak J.: Procesy przeróbki plastycznej – 

ćwiczenia laboratoryjne, Wydawnictwo 
Naukowe AKAPIT, 2001



Prowans S.: Obróbka plastyczna, 

Wydawnictwo Uczelniane Politechniki 
Szczecińskiej, 1975