1. Proces ciągnienia. Operacja wytłaczania i przetłaczania.

1. Operacja wytłaczania

W ćwiczeniu użyliśmy krążka o średnicy D_k=70mm i grubości g=2mm wykonanego z mosiądzu M63.

Obliczamy objętość przed wytłoczeniem

Z tego wynika, że możemy wytłaczać bez docisku, gdyż został spełniony warunek

Schemat procesu wytłaczania :

Średnica matrycy d_m=40mm

R_m=12mm

Obliczamy współczynnik wytłaczania m₁

Na podstawie średnicy matrycy oraz grubości materiału obliczamy średnicę stempla. Bierzemy pod uwagę możliwość zwiększenia grubości materiału na krawędzi wytłoczki (20÷30%)

d_s=d_m-2g-2⋅0,25g

d_s=d_m-2g(1+0,25)

d_s=40-5=35mm

Obliczanie maksymalnej siły wytłaczania

P_max=k⋅π⋅d₁⋅g⋅R_m

Z tablic dobieramy wartość k=0,75

Obliczamy teoretyczną wysokość wytłoczki

Z tego mamy

Zmierzona wysokość wytłoczki

• Najwyższa - h₁=27,8 mm

• Najmniejsza- h₂=26,75 mm

h_śr = 27,3

Odkształcenia w wyniku wytłaczania było można zaobserwować po zmianie kształtu (wymiarów) koła natrasowanego na krążku przed procesem wytłaczania.

Powierzchnia dna naczynia poddana była odkształceniom sprężystym (brak zmiany średnicy kółka), natomiast na powierzchni cylindrycznej zaobserwowaliśmy wydłużenie kółka spowodowane odkształceniami plastycznymi.

Siła wytłaczania wynosiła 11 kN.

Obliczamy powierzchnię czynną dociskacza od strony matrycy.

Wpływ odkształceń rozciągających, ściskających i związanych ze zmianą grubości materiału można było zaobserwować poprzez zmianę wydłużenia względnego ε₁,ε₂,ε₃.

Na rysunku poniżej przedstawiono schemat przetłaczania

Średnica przetłaczania wynosi 36mm. Na jej podstawie obliczamy wstępną średnicę stempla.

d_s=d_m-2g(1+0,25)

d_s=36-5,6

d_s=30,4 [mm]

Dobieramy stempel o średnicy d_s=29,3 [mm]

Maksymalna siła przetłaczania wynosiła P_max=45,5kN (przy zakresie 100kN)

W wyniku przetłaczania grubość materiału uległa zmianie i wyniosła g=2,26mm. Wzrosła bardziej anizotropia na krawędzi.

Obliczamy współczynnik przetłoczenia m₂.

Średnia wysokość po przetłaczaniu wyniosła

Obliczamy zmianę odkształceń:

1. w wyniku naprężeń rozciągających

2. w wyniku naprężeń ściskających

3. związanych ze zmianą grubości materiału

Uwagi i wnioski.

W procesie wytłaczania dała zauważyć anizotropię materiału. Objawiała się ona pęknięciami na powierzchni materiału, anizotropia oznacza bowiem niejednorodność struktury materiału. Materiał posiada bowiem wtrącenia, dyslokacje i inne defekty, które powodują miejscowe osłabienie materiału, czego efekty obserwowaliśmy najwyraźniej przy przetłaczaniu. Obserwowaliśmy również wpływ karbu na osłabienie materiału, objawiające się pęknięciem na wytrasowanej linii Wydłużenia względne miały największą wartość na ściankach bocznych wzdłuż osi rozciągania. Największe przewężenie wystąpiło u podstawy próbki. W procesie przetłaczania wzrost długości odbywał się kosztem grubości ścian bocznych materiału. W celu zmniejszenia tarcia próbka smarowana była cienką warstwą oleju.

---