Hidegfolyató eljárások

Átírás

1 Indítsa el az animációkat! Figyelje meg a bélyeg és az anyag mozgását az előre- és a hátrafolyatás esetében! Döntse el, vajon miért nevezik előre és hátrafolyatásnak a műveleteket! Előrefolyatás Hátrafolyatás Olvassa el a bekezdést! Gyűjtse ki a hidegfolyatással gyártható alkatrészek jellemzőit! Jegyezze meg az előre és a hátrafolyatás során a bélyeg és az anyag mozgásának az irányát! Rajzolja le a tömör test előrefolyatását szemléltető ábrát a szükséges jelölésekkel! Hidegfolyató eljárások A 4.5. animációval bemutatott hidegfolyató művelet csak egy konkrét változata a hidegfolyatásnak. 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. Hidegfolyató eljárások vázlatai

2 4.3.a. ábra Rajzolja le az üreges test előre- és hátrafolyatását szemléltető ábrákat a szükséges jelölésekkel! 4.4.a. és b. ábra Üreges test előrefolyatása

3 4.5. ábra Üreges test hátrafolyatása (vékony és vastag fal esetén) 4.6. ábra Hidrosztatikus folyatás Olvassa el a bekezdést! Gyűjtse ki/tanulja meg a hidegfolyatás jellemzőit, hatásait az anyagra és a szerszámra! A vázlatokból látható, hogy a különböző darabokat előállító hidegfolyató műveletekben az a közös, hogy az alakítandó darab nagyon zárt szerszámban helyezkedik el. Az alakított darab méretét igen kis nyílás (rés) határozza meg. Ily módon a darabban háromtengelyű nyomó feszültségi állapot ébred. Ilyen állapotban az anyag sokkal nagyobb képlékeny alakváltozást képes elviselni, mint pl. egytengelyű húzás (pl. szakítóvizsgálat) esetén. Fontos azonban tudni, hogy a hidegfolyató eljárásoknál a szükséges erők, a szerszámot terhelő belső nyomások is nagyon nagyok. (Nem könnyen alakításról, hanem nagy erőkkel végzett nagymértékű alakításról van tehát szó.) Olvassa el a bekezdést! Tanulmányozza/rajzolja le a tömör test előrefolyatása során fellépő feszültségi állapotot szemléltető ábrát! Jegyezze meg az alakváltozás helyét!

4 A hidegfolyató technológiák feszültségviszonyai, erőszükségletük A 4.3.b.ábrán látható, hogy tömör test előrefolyatásánál az alakváltozás a redukáláshoz hasonlóan az α félkúpszögű alakító kúpban megy végbe. 4.3.b. ábra A jelentősen nagyobb alakváltozás (D/d viszony) nagyobb nyomófeszültséget igényel, a kiinduló darab az alakító kúp előtt belezömül a folyató matricába. Olvassa el a bekezdést! Gyűjtse ki és tanulja meg a tömör test előrefolyatásához szükséges nyomás részelemeit! Kövesse végig a levezetést! Írja le/tanulja meg a tömör test előrefolyatásához szükséges nyomás végképletét! Itt az anyag és a hengeres szerszám fal között súrlódás lép fel. Ezért az alakító erőnek ezt a súrlódó erőt is le kell győzni. Így a tömör test előrefolyatásához szükséges nyomás négy részből áll: σ foly =σ al + σ súrl +σ torz +σ falsúrl (4.4.) Ahol: σ foly a tömör test előrefolyatásához, σ al a kúpban végbemenő alakításhoz σ súrl a kúpban fellépő súrlódás legyőzéséhez σ torz a kúpban végbemenő torzításhoz σ falsúrl a hengeres szerszámfalon fellépő súrlódás legyőzéséhez szükséges nyomás. A redukálás nyomás szükséglete kiegészül (4.18. összefüggés) a negyedik összetevővel, azaz a tömör test előrefolyatásához szükséges nyomás

5 µ Dπh p bµ σ foly = k ϕö ϕö α + (4.5.) α 3 D π 4 Ahol: p b a szerszámfalon fellépő belső nyomás µ - a falon fellépő súrlódási tényező h a D átmérőjű alig alakított rész magassága D A 0 ϕö ln = ln az összehasonlító alakváltozás mértéke d A k k f 0 f1 az alakítás előtti és utáni alakítási szilárdság középértéke Írja fel/tanulja meg az alakító kúp optimális félkúpszögét meghatározó összefüggést! Mivel az alakváltozás ugyanúgy a kúpos alakító üregben megy végbe mint redukáláskor, az alakító kúp optimális félkúpszöge (α opt ) a σ foly =f(α) függvény minimumaként határozható meg, azaz: dσ foly dα = 0 ból 3 α opt = µϕ ö (4.6.) Mivel tömörtest előrefolyatásánál az előgyártmány egy-két tized mm-t zömülve kitölti a szerszám kúpos alakító üreg előtti részét, az előrefolyatással elérhető alakváltozás mértékét (D/d viszonyt) nem a bezömülés veszélye, csak az alakító szerszám terhelhetősége korlátozza. Az anyag alakíthatósága a folyató matricában érvényes háromtengelyű nyomó feszültségi állapot miatt jelentősen nagyobb mint például a szakítóvizsgálattal meghatározható alakíthatósági mérőszámok. Minél nagyobb a D/d viszony, annál nagyobb három nyomó feszültség jellemzi az anyag feszültségi állapotát. Tanulmányozza a 4.4. példát (lásd függelék)! Végezze el önállóan is a szükséges műveleteket, elemezze az eredményt! Példa 4.4. Indítsa el a videofelvételt! Figyelje meg tömör test előrefolyatása során lezajló folyamatot és a feszültségeloszlást!