Tvárnenie
Technický postup spracovania, používa plastickú deformáciu. Výtvarok – produkt je tvárnený Tvárnosť – veľkosť plastického pretvorenia materiálu do porušenia súdržnosti Tvárniteľnosť – schopnosť materiálu trvalo meniť tvar a rozmery bez porušenia súdržnosti, vonkajším účinkom síl Prirodzený pretvárny odpor σp ‐ skutočné nominálne napätie bez pasívných odporov. (Odpor ktorý kladie material v ideálnych podmienkach) Pretvárny odpor σD ‐ odpor ktorý kladie materiál proti pretvoreniu pri tvárnení v skutočných technických podmienkach ‐ Veľkosť závisí od veľkosti prirodzeného pretvárneho odporu ‐ Skutočné podmienky  Teplota  Trenie  Rýchlosť – pohybu materiálu ‐ pohybu nástroja Pretvárny odpor σD je vždy väčší ako prirodzený. Pretvorenie ‐ trvalá zmena materiálu ‐ Absolútne Δl=l‐l0 [mm] ‐ Pomerné ‐ Skutočné logaritmické Rozdeleniepodľateploty
1. Tvárnenie za studena – spevňovanie materiálu 0,3
2. Tvárnenie za poloohrevu 0,3 0,7
3. Tvárnenie za tepla 0,7
800‐1200°C ‐ Súčasne s plastickým pretvorením vzniká aj rekryštalizácia ‐ Materiál sa nespevňuje Podľacharakterupretvorenia
1. Plošné tvárnenie a strihanie ‐ proces spravidla za studena ‐ dochádza k požadovanej zmene materiálu bez podstatnej zmeny prierezu polotovaru ‐ deformácia prebieha len v dvoch osiach ‐ operácie 1  ťahanie  kovotlačenie  ohýbanie  strihanie 2. Objemové tvárnenie ‐ Proces tvárnenia  za studena  poloohrevu  za tepla ‐ požadovaná zmena materiálu nastane za podstatne zmeny prierezu ‐ Tvárnenie  Pretlačovanie  Razenie  Kovanie  Válcovanie Podľatvárniacehostroja
1. Tlakové – zaťaženie pokojne pôsobiacou silou 2. Údečrové – rázovou energiou ‐ úderom barana, buchara Podľatepelnéhoefektu
1. Izotermické – odvedené do okolia 2. Adiabatické – zostáva v materiáli 3. Polytropicke – čiastočne odovzdáva do okolia a materiálu Tvárniacenástroje
Lisy
Zdvih – Dráha šmýkadla lisu medzi jeho hornou a dolnou úvraťou ‐ Menovitá sila lisu ‐ Pracovný priestor lisu 1. Mechanické a. Kľukové b. Výstredníkové c. Kolenové d. Vretenové 2. Hydraolické – sila vyvolaná tlakovou kvapalinou z čerpadla Buchary
Rázová energia úderu buchara – energia získaná premenou kinetickej energie 1. Klasické buchary so šabotou 2. Buchary bezšabotové – protibežné 2 a) Mechanické b) Dvojčinné Menšie buchary – pružinové Tvárniacenástrojesaskladajú
Hlavné pracovné časti ‐ Strižník – strižnica ‐ Ťažník – ťažnica ‐ Razník – raznica Materiálynatvárnenie
1. Konštrukčnáoceľ
a) Nízkouhlíkové b) Stredneuhlíkové c) Vysokouhlíkové d) Nízkolegované e) Stredne legované f) Vysokolegované Konštrukčné ocele určené k tvárneniu za studena I tepla a) Ocele obvyklej akosti – zaručená medza pevnosti b) Ocele ušlachtilé – vyššia čistota, zaručené chemické zloženie a mechanické vlastnosti Druhyoceľovýchpolotovarov
Ignoty
Odlievajú sa v rozsahu 0,5 – 300 a viac ton Určené na ďalšie spracovanie – válcovaním Predvalky
Výrobky predválcovacích tratí Určené na – vývalky vo valcovniach ‐ Priame spracovanie v lisovniach a kováčňach Jednoduchý tvar Delia sa na ‐ Bloky ‐ Bramy ‐ Sochory ‐ Plošiny Vývalky
‐ Finálny produkt válcovaním ‐ Menšie prierezy ako predvalky ‐ Presnejší tvar a rozmery ‐ Kvalitny povrch 3 Spracúvajú – tyče kruhového a štvorcového prierezu 2. Neželeznékovy
a) Hliník a zliatiny hliníka b) Meď a zliatiny medi ‐ Meď ‐ Mosadz ‐ Bronz – cínové bronzy ‐ Hliníkové bronzy 3. Nekovovémateriály
a) Termoplasty ‐ Tvárnenie za tepla ‐ Válcovaním ‐ Kovaním ‐ Vstrekovaním ‐ Vyfukovanie ‐ Vytlačovanie b) Reaktoplasty ‐ Tvárniace technológie – lisovania ‐ pretláčania Zákonytvárnenia
Napätosti oretvorenia sú vektorové veličiny Hlavné normálové napätia – nevyskytuju sa šmykové zložky σ1 + ťah σ1 + tlak σ1 = 0 Schémynapätíanapätosti
Vytvárajú kombináciu týchto napätí Hypotézymaximálnychšmykovýchnapätí
Trvalému pretvoreniu dôjde ak sa vyvodí taký stav, že maximálne šmykové napätie dosiahne polovičnú hodnotu medze sklzu. Vyplýva z mórových kružníc. Energetickáhypotéza
Intenzita napätosti, aby nastalo trvalé pretvorenie, musí intenzita napätosti dosiahnuť hodnoty napätia, pri ktorom sa uvedie do pohybu machanizmus sklzu. 4 Zákontvárnen
nia
ostiobjemu
1. Stálo
Objem maateriálu pred tvárnením saa rovná objem
mu materiálu po tvárnení
2. Najm
menšiehoodporu
Materiál ssa premiestňu
uje v smere n
najmenšieho o
odporu 3. Podo
obnosti
Dva proce
esy tvárnenia sú podobné, ak je dodržaná geometriccká podobnossť, mechanickká a fyzikálna podobnossť 4. Konšštantnostipo
otenciálnejenergienazzmenutvaru
u
Potenciáln
na energia, potrebná na trrvalú zmenu n
nezávisí od scchémy hlavnýých napätí. Závisí od m
materiálu a p
podmienok tvaárnenia 5. Neod
dlučiteľnostielastických
hdeformáciií
Každé plastické pretvo
orenie je sprevvádzané pružžnou deformááciou podľa H
Hookovho zákona. Celková deformácia sa skladá 6. Spevnenia–zasttudena
Každý pro
oces je spreváádzaný deform
mačným spevvnením materriálu 7. Trenia
Každý pro
oces tvárneniaa je sprevádzaaný vonkajším
m kontaktným
m trenáím 8. Zvyšk
kovýchnapä
ätí
Tvárniace
e procesy sú sprevádzané vvznikom zvyškkových napättí vo výtvarku v dôsledku n
nerovnomerného rozloženiaa pretvorení.M
Môže ovplyvň
ňovať zložitossť tvaru, treniie medzi povrrchmi. Schémy
ypretvore
enia
Mechanizzmus sklzu mô
ôže nastať skllzom, alebo zdvojčatením.. 5 Termosety Termoplast Objjemovétv
várnenieza
astudena
1.
2.
3.
4.
5.
Ubíjanie Pretlá
áčanie Rovna
anie Rezan
nie Kalibrrovanie Strihanie
e
Pri strihan
ní nastáva ‐ Pružná deform
mácia ‐ Plastická deforrmácia Počas plasstickej sa vytvvárajú trhlinyy, ktoré spôso
obia lom (strih) Použitím pridržovača sspôsobí zvúčšenie oblasti plastickej deformácie vv konečnom d
dôsledku vzniiká lom, ktorýý má menší prierez a menššiu drsnosť po
ovrchu. . ú 6 Strižná práca . . ∝ ∎
∎
Ubíjanie
é tvárnenie zaa studena. Objemové
Pretláčanie
Materiál ssa vysokým tlakom pretláčča cez otvor vv pretlačnici, aalebo cez medze
eru medzi priietlačníkom a prietlačnicou
u. Rozdeľuje
eme ‐ Priam
me – materiál tečie v smerre pohybu čin
nnej časti násttroja ‐ Spätné – tečie pro
oti smeru pre
etlačníka (obr 22.1) ‐ Kombinované – kombináciou ((obr 22.3) e(obr 22.4)
Vtláčanie
7 (0,2‐0
0,75) Rovnaniezastudena
Používajú sa hydraolické lisy. Razenie
Na vytvorenie reliéfov na mince, medaile a podobne. Vytvorenie reliéfu môže byť jednostranné, respektýve obojstranné. Kalibrovanie
Na úpravu súčiastok, od ktorých vyžadujeme veľkú presnosť. plošné ‐ kalibruje sa rovinnosť, prípadne rovnobežnosť plôch objemové ‐ pri kalibrácii objemových častí kombinované ‐ pri kombinácii Vhodné použiť kolenové lisy (malý zdvih a veľké sily) Objemovétvárneniezatepla
Je taký tvárniaci proces, ktorý prebieha pri vyšších teplotách. Kovacia teplota – veľmi dôležitý faktor ‐ čím vyššia teplota, tým nižší pretvárny odpor Stupeň prekovania – ingot má hrubozrnnú štruktúru, kovaním ju meníme na jemnejšiu, tým sa zlepšia vlastnosti kovu Pretvárny odpor pri kovaní Pretvárna sila – sila ktorou musíme pôsobiť na nástroj v smere jeho pohybu, aby sme dosiahli zmenu . `. . . M – vplyv trenia, `
‐ v ‐ rýchlosť nástroja, h – stlačenie súčiastky, z – vplyv tvaru súčiastky, u – vplyv schém hlavných napätí, kp ‐ pretvárna pevnosť Rázová energia . . G – tvárniaca práca, v – rýchlosť barana Rozdeleniezápustkovýchdutín
Prípravné dutiny ‐ zužovacia ‐ predlžovacia ‐ rozdelovacia ‐ tvarovacia ‐ ohýbacia ‐ ubíjacia Predkovacia dutina – približný tvar dokončovacej dutiny 8 Dokončovacia – má tvar výkovku Výrobnádrážka
Skladá sa z – mostíka ‐ zásobníka Výronková drážka pre zápustku na lis sa od výronkovej drážky zápustky na bachar liší tým, že je otvorená. Úkosyvýkovkov
‐ pre lepšie tečenie kovu v dutine ‐ ľahšie vyberanie výkovkov Predkovanieotvorov
Výkovky ktoré majú mať otvor, je možné kovať tak, že sa otvory predkovú obyčajne z oboch strán a v strede zostane určitá hrúbka materiálu. Ideálnypredkovok
Pri zložitejších tvaroch výkovkov Kovanienabacharoch
Využívame rázovú energiu strojov Buchar ‐ padací ‐ dvojčinný parný alebo vzadušný ‐ protibežný Kovanienakľukovýchkovacíchlisoch
Lis pracuje kľudným tlakom. Kovaniebezvýronku
a) dobré založenie materiálu do zápustky b) čisté plochy c) presný objem Hutnícketvárnenie
Moderným spôsobom je takzvané kontiliatie, kde sa priamo z pece odlievajú profily veľkých rozmerov a tie sa upravujú hneď válcovaním. Valcovaniepredkovkov
K základnému typu patrí bloková trať – blooming. Ignoty válcujeme o hmotnosti vyššej ako 1 tona. Bramová trať – valcovanie bramových ignotov na bramy Sochorová trať – valcovanie sochorov, polotovary ako východiskový materiál 9 27.1 – trojvállcové 27.2 – válcovvé duo 27.3 – postupp válcovania p
plechu ‐ priečne ‐ pozdĺžžne 27.4 – valcovvacia trať na vvalcovanie pleechu 28. Válcovvanie profilovvaných v kaliibrovaných váálcoch 28.1 – Kalibeer 28.2 – Kalibeer – otvorenyy, zatvorený 28.3 – Postuup válcovaniaa kruhového p
profilu 28.4 – Válcoovacia trať na válcovanie 28.5 – Princcíp pretláčaniaa profilových tyčí 1 pi est 2 vaalec 3 zoohriaty poloto
ovar 4 kaaliber 5 prrofilova tyč 10 útov a tyčí 29. Princíp ťahania drú
29.3 Schéma ťažnej stolicee na ťahanie drôtu 1 prieevlak 2 drôôt 3 odvvíjací bubon
4 pohháňaný bubo
on 330.1 Princíp vvýroby rúrok –– o
odstredivým sspôsobom 330.2 Zváranie rúrok na tupo 1 pás 2 tŕň 3 prieevlak 4 zvarrená rúra 330.3 Zváranie rúrok plameň
ňom 330.5 Zváranie rúr v skrutko
ovici 1 zvárraný pás 2 tŕň 11 ovanie bezošvvých rúr maesonovým spô
ôsobom 31.1 Válco
u1 – obvodová rýchlosť válcca v bode 1 u2 – obvodová rýchlosť válcca v bode 2 31.2 Sché
éma postrkovaacej stolice (p
pútnická) 1 tŕň 31.3 Sché
éma kuželovejj stolice 31.4 Sché
éma pretláčan
nia rúrok 1 valec 2 peist 3 tŕň 4 prietlačnica 5 rúrka Ťahanie
Ť
Ťahanieplechu
‐ z ro
ovinného prísttrihu vytiahne
eme priestoro
ový, duty výťaažok nerozvin
nutého tvaru ‐ ploššné tvárnenie
e za studena ‐ s prridržovačom –
– menšie zneh
hodnotenie rozvinutej čassti plechu ‐ bez pridržovača ‐ so sstenšením ste
eny (objemovvé tvárnenie)
‐ spätné ťahanie ‐ žliabkovanie ‐ preťťahovanie ‐ rozšširovanie ‐ zužo
ovanie Stupeňťaahania
Možno vyykonať na jednu alebo viacc operácií. Rozhodujúci je stupeň ťahania. Závisí 12 ‐
‐
‐
‐
‐
‐
druh material hrúbky plechu ometrií hlavnýých funkčných
h častí ťahadla geo
pou
užitej technológie spô
ôsobu mazaniaa rých
hlosti ťahaniaa Ťahanie sso stenšením steny (objem
mové tvárneniie) Môžeme zzúžiť až 20x n
na viac ťahov. 19.1 Ťahaanie nádoby n
na 1krát a) bez pridržovačča b) s pridržovačom
m 1 polotovar 2 ťažník 5 výťažok 19.2 Ťahaanie hlbokej n
nádoby na viac ťahov 1 polotovar 2 ťažnica 3 pridržiavač 4 ťažník 5 výťažok 20.3 Rozširovanie nádo
ob 1 Guma 20.2 Ťahan ie so stenšen
ním steny 20.4 Ťahan ie s rozširovaaním 13 Ohýbanie
– U Do tvaru –
‐ V Robí sa naa ohraňovacícch lisoch. o sa skladá z Ohýbadlo
‐ pohyb
blivej časti – o
ohybníka ‐ Pevnáá časť – ohybnica – upevne
ená na stôl lissu dĺžky polotovaaru Výpočet d
Uhol odpruženia Pôsobením
m pružných napätí sa sn
naží výlisok po ohnutí a o
odtlačení vráttiť do pôvodn
ného tvaru Liso
ovaniespe
ekanýchm
materiálov
v
23.2 nitovvanie dutého nitu 24.1 Postup spekania lisovaného ožiskového) púzdra (lo
24.2 Sché
éma hydraolicckého výsuvu 24.3 práškkový výlisok 14 Tvárneniezastudena
Strihanie
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
Obyčajné Dierovanie Vystrihovanie Obstrihávanie Pristrihávanie Nastrihávanie Prestrihávanie Pretrhávanie Vysekávanie Pretlačovanie
Razenie
Voľnékovanie
Zápustkové kovanie – s výronkom ‐ bez výronku Válcovanie – obyčajné ‐ pozdĺžne ‐ predlžovanie Ťahanie
Tlačenie
Ohýbanie
Rovnanie
Lemovanie
15 
Download

Tvárnenie