Forgácsnélküli alakítás NGB_AJ010_1. Beugró ábrajegyzék

Átírás

1 Forgácsnélküli alakítás NGB_AJ010_1 Beugró ábrajegyzék

2 Az anyagok viselkedése, rugalmasság, képlékenység Az ábrán szereplő anyag: DC04, (St 1403) jellemző értékei: Rp0,2 = 210 N/ mm2 (Folyáshatár) εgl = Ag = 24,7 % egyenletes nyúlás% Rm = 320 N/ mm2 (szakítószilárdság) r0 = 1,53 anizotrópia a heng.irányban A = 43,5 % ( szakadási nyúlás) r = 0,87 sík anizotrópia Z = 64,3 % (Kontrakció; %-os ) n = 0,224 keményedési kitevő εel = 0,002 (Rp0,2-hoz tartozó nyúlás) Rp0,2/ Rm = 0, /2017/1 2

3 A terhelés sajátosságai A képlékeny anyagok terhelését és tehermentesítését különböző összefüggés jellemzi, ezért a feszültség és alakváltozások között nem áll fenn kölcsönös, egyértelmű kapcsolat. Hiszterézis-hurok Egy teljes terhelés és tehermentesítési ciklus energiaveszteséggel jár. A rugalmas hiszterézis hurok által jellemzett valójában igen kis - A0 terület a tehermentesítési és újraterhelési ciklus alkalmával elnyelt energiát jelenti. Az eközben elnyelt energia hővé alakul. 2016/2017/1 3

4 Bauschinger hatás jellemzői Ha egy húzásra igénybe vett próbatestet tehermentesítés után nyomásnak vetjük alá, akkor a folyás ellenkező értelemben nagyjából annyival kisebb σf feszültség elérésekor következik be, mint amennyivel húzás alkalmával az eredeti σf folyási határt túlléptük. Ha pedig a próbatestet tehermentesítjük és ismét húzásnak vesszük igénybe, akkor ugyanez tapasztalható az újabb σf folyási határt illetően. 2016/2017/1 4

5 A keményedés hatása a mechanikai tulajdonságokra 2016/2017/1 5

6 Hőmérséklet és sebesség hatása az alakíthatóságra Az alakítási szilárdság nagyságát befolyásolja: - az anyag minősége, - az alakítás mértéke - az alakítás sebessége - alakítás hőmérséklete 2016/2017/1 6

7 Lillet-diagram r-n minősítés III. Vastagság csökkenés várható n 0,26 I. Legbonyolultabb alakok 0,2 1,0 1,8 IV. Gyenge mélyhúzhatóság 0,22 II. Mélyhúzásra legkedvezőbb r 0, /2017/1 7

8 Folyásgörbe meghatározása egyszerű zömítő vizsgálattal - A vizsgálat során nyomó diagramot kell felvenni, ami az erőt ábrázolja a magasságcsökkenés függvényében - A nyomó diagram kezdeti szakasza a rugalmas alakváltozást mutatja, melyet nem veszünk figyelembe, ezzel korrigálni kell az adatokat 2016/2017/1 8

9 Párhuzamos nyomólapok között Síkalakváltozás feltétele: 2016/2017/1 9

10 Watts-Ford módszer elve Síkalakváltozás feltétele: 2016/2017/1 10

11 Egy pont feszültségi állapotának ábrázolása elemi hasábon 2016/2017/1 11

12 Mohr kör: Rúd egytengelyű húzása esetén Egytengelyű húzó igénybevétel Mohr köre 2016/2017/1 12

13 Képlékenyalakítási technológiák jellemző feszültség állapotai 2016/2017/1 13

14 Alakváltozási állapot Az elemi kiskocka alakváltozásnak elemei az xy síkban. b) mérnöki nyúlás, c) egyszerű nyírás, d) tiszta nyírás 2016/2017/1 14

15 Anyagegyenletek A folyásgörbe ábrázolása különböző anyagmodellek figyelembevételével. Forrás: Gál, Dr. Kiss, Dr. Sárvári, Dr. Tisza: Képlékeny hidegalakítás Jegyzet 2016/2017/1 15

16 Ráhagyások Cél az optimális ráhagyás maghatározása! 2016/2017/1 16

17 A szabadalakító kovácsolás jellege megkívánja, hogy a darab alakját leegyszerűsítsék. A kisebb lépcsőket, bevágásokat, lyukakat, a nehezen kialakítható mélyedéseket a szomszédos darabrészek méretével kovácsolják. A darabon tehát a kész munkadarab szempontjából felesleges anyaghozzáadás, megnövelt ráhagyás alakul ki. A kovácsdarabon általában az 50 mm-nél kisebb, vagy egy perem vastagságának kétharmadával kisebb furatokat nem lyukasztják. Vállak és peremek kialakításakor a vállazó szerszámok alakja, elcsúszása és a darabtorzulások miatt 10 -os ferdeséggel számolnak. Véglevágáskor ez a ferdeség 15 -os. 2016/2017/1 17

18 Nyújtás k ny A A o 1 1 x 1 2 a a Olyan alakító művelet amely során a kovácsolt darab keresztmetszetét csökkentjük a hosszának növelése mellett. Nyújtás hatására jelentős szálasodás alakul ki, amely különösen szálirányban kedvezően hat a mechanikai tulajdonságokra. 2016/2017/1 18

19 Zömítés A 2 d 0 2 A 1 2 d1 4 k z A 1 1 A 0 A művelet során a munkadarab keresztmetszetét növeljük, hosszát, magasságát csökkentjük. Az alakítás a teljes keresztmetszetre kiterjed 2016/2017/1 19

20 Duzzasztás Helyi alakító művelet, amely a munkadarab egy vagy több keresztmetszetére terjed ki. Jellemző duzzasztási művelet a csavar fejrészének gyártása. 2016/2017/1 20

21 Átkovácsolás 2016/2017/1 21

22 Együregű süllyesztékes kovácsolás elve Menete: a kovácsolási hőmérsékletre felhevített kovácsdarabot a kész alaknak megfelelő üregbe helyezzük és egy-két ütéssel alakra hozzuk A kovácsolt darabot sorjázni kell, amely a munkadarab körülvágásával történik 2016/2017/1 22

23 Sorjacsatorna típusok Általános sorjacsatorna típus Fordított sorjacsatorna típus Sorjacsatorna bővített sorjazsebbel Növelt sorjareakciójú sorjacsatorna Bővülő sorjacsatorna 2016/2017/1 23

24 Sorjacsatorna típusok kalapácsokon mechanikus sajtókon 2016/2017/1 24

25 Maxima sajtó 2016/2017/1 25

26 Alakító gépek erő-út diagramja 2016/2017/1 26

27 A hidegalakítás hatása a mechanikai tulajdonságokra Hidegalakítás hatására a fém szakítószilárdsága, folyáshatára és keménysége növekszik. A folyáshatár közeledik a szakítószilárdsághoz. Ez azt jelenti, hogy csökken az alakíthatóság. A hidegalakítás okozta szövetszerkezeti változás, anizotrópia, az alakíthatóság csökkenése (a ridegedés) káros a további alakítás és a gyártott alkatrész felhasználása szempontjából is. Ezért szükség lehet újrakristályosító hőkezelésre. Ennek során a darab mechanikai tulajdonságai, a fém szemcsefinomsága függ a hőntartás hőmérsékletétől, időtartamától és az alakítottság mértékétől. Az anizotrópia általában teljesen nem szüntethető meg. Újrakristályosító hőkezeléssel a fém keménysége az eredeti lágy állapotára csökkenthető. 2016/2017/1 27

28 Hideg térfogatalakító technológiák Zömítés - Redukálás - Hidegfolyatás 2016/2017/1 28

29 Alapesetei és geometriai viszonyai a) zömítés síklapok között, l/d 2 b) zömítés síklapok között, a zömített alakot zárt szerszám biztosítja, l/d 2 c) száras darab zömítése, l/d 2,3 d) száras darab zömítése,a zömített alakot zárt szerszám biztosítja, l/d 2,3 2016/2017/1 29

30 Előzömítés A zömítési viszony (l/d) nem lehet túl nagy a kihajlás elkerülése végett. A zömítendő kiinduló hosszméret a térfogat-állandóságból határozható meg. Előfordulhat, hogy a kiinduló darab hosszából a műveletre jellemzőnél nagyobb l/d viszony adódik. Ilyenkor előzömítést kell alkalmazni. Előzömítéskor a kiinduló hossznak csak egy részét alakítjuk, úgy hogy előzömítéssel egy kevésbé karcsú darabot állítunk elő, majd ezt zömítjük készre, a kihajlás veszélyének elkerülése reményében. D e d d l a tg 2 Ahol: D e az előzömített csonka kúp elméleti legnagyobb átmérője C ugyanannak a magassága a az előzömítő szerszám kúpszöge, értéke lehet. 2016/2017/1 30

31 Erőszükséglet d ( ) d 0 k fköz ö k fköz 0 opt = 3 2 ö Ahhoz, hogy a munkadarabnak a redukáló kúp előtti része ne zömüljön be, a zömítő nyomásnak biztonságosan kisebbnek kell lenni, mint az anyag alakítás előtti alakítási szilárdsága. red a k f0 a - biztonsági tényező (~ 0,9) k f0 a redukálás előtti alakítási szilárdság 2016/2017/1 31

32 Hidegfolyató eljárások A hidegfolyatással többféle tömör és üreges alkatrész is gyártható. Az alakító szerszámok és a képlékenyen folyó anyag mozgása irányának viszonyától függően beszélünk előre- és hátrafolyatásról. Előrefolyatásnál az anyag a bélyeg mozgásával azonos irányban, hátrafolyatásnál ellentétes irányban áramlik.egy hidegfolyató műveleten belül megvalósulhat az előre- és hátrafolyatás is. Tömör test előrefolyatása Üreges test előrefolyatása 2016/2017/1 32

33 Hidegfolyató eljárások Üreges test hátrafolyatása (vékony és vastag fal esetén) 2016/2017/1 33

34 Keménység hőmérséklettől való függése 2016/2017/1 34