Egyetemi jegyzet
Országok listája
HungaryKecskeméti FőiskolaGépipari és Automatizálási Műszaki Főiskolai KarGépészmérnökiMechanikai Technológiák AII.Egyetemi jegyzet
2007.12.17 18:26:24
Az alábbi szöveg egy formázás és képek nélküli előnézete a dokumentumnak. A tökéletes megjelenítéshez jelentkezz be, majd töltsd le a dokumentumot.
1
OKTATÁSI SEGÉDLET bvítés.
a levelez fiskolás II. évf. számára
a Képlékenyalakítás c. tárgyból
Összeállította: Dr. Kiss Antal egyetemi adjunktus az eladásai és a tanszéki munkaközösség által írt Képlékeny hidegalakítás, 1981 c. jegyzet felhasználásával
1998 2006. évben
1
2 16.2.3.4. A kivágás szerszámai a) A kivágó szerszámok osztályozása, kialakításuk - Az elvégzett munka jellege szerint: kivágó, lyukasztó és összetett (hajlítással, mélyhúzással stb. kombinált) szerszám ismeretes. - Mködési módjuk szerint lehetnek: egyszerek vagy több mveletesek (sorozat vagy blokk) a szerszámok. - A szerszámfelek megvezetése szerint: vezeték nélküli, vezetlapos, vezetoszlopos (csúszó vagy golyós) és vezethengeres szerszámokat gyártanak. - A sáv ütköztetés szerint ismeretesek: ütköz nélküliek, merev ütközsök, mozgó ütközsök, kerescsaposak (helyrehúzócsaposak), oldalvágóbélyegesek. - A vágólap kialakítás szerint: tömör, osztott, perselyezett, keményfém betétes, felhegesztett él, stb. változat lehetséges. A12. ábrán egy helyrehúzócsappal ellátott, merev ütközs, vezetlapos, sorozat lyukasztó-kivágó szerszám rajza látható, amely nyers alátéteket készít. A 19. ábrán egy bonyolultabb szerszám, egy oldalvágóbélyeges, vezetoszlopos (leng vezetlappal kiegészített) sorozat lyukasztókivágó szerszám látható. A szerszám elemei a következk: 1. Alaplap (MSZ 3452). 2.Hengeres, edzett szeg (MSzKGST 14887-78) 3. Vágólap (MSZ 3453) 4.Hengeresfej tövigmenetes csavar (MSZ 2449). 5.Bels kulcsnyílású csavar (MSZ 2472) 6.Sávnyomólap. 7.Kereklyukasztó (MSZ 3028-83). 8.Távolságtartó hüvely. 9. Bélyegtartó (MSZ 3453). 10.Nyomólap (MSZ 3453). 11.Zárócsavar. 12.Tányérrugó (MSZ 5280-80). 13.Befogócsap (MSZ 3453-77). 14.Fejlap (MSZ 3452). 15.Vezethüvely (MSZ 3468). 16.Kivágó bélyeg. 17.Helyrehúzócsap (MSZ 3458). 18.Lengvezetlap (MSZ 3452). 19.Mélységütköz csap. 20.Vezetoszlop (MSZ 3458). 21.Tartólemez. 22.Anyagvezetléc
19. ábra
2
3
Egy kivágó lyukasztó sorozatszerszám konstrukciót szemléltet a következ oldal ábrája.
3
4 Ismerkedjünk meg elször az ábrán lév szerszámmal és mködésével. Befogócsap Ezeket a szerszámokat alakítógép (pl. körhagyósajtó) mködteti, zárja és nyitja. A szerszám befogócsapját az alakítógép nyomószánjába Fejlap szorítják, az alaplapot pedig a gép asztalához szorítják csavarokkal és szorítóvasakkal. Nyomólap Ha az alakítógép nyomószánja elindul lefele, a bélyegek Bélyegtartó Kivágó belejárnak a vágólap furataiba és lap bélyeg elvégzik a vágást. Lyukasztó bélyeg Az ábra jobb alsó részén Helyrehúzó ábrázoltuk a sávtervet. A B.k.ny. csavar csap sávterven a bélyegek Vezetlap keresztmetszetét vonalkázzuk. A sávterven feltüntetett v méret a szélhulladék az u pedig a Ütközhídszélesség mérete. Ezekre azért Sávvezet csap van szükség, hogy a szerszámok léc nyírásos vágást és ne forgácsolást Hengeres Vágólap végezhessenek. Méretüket a edzett szeg szakirodalom táblázatai Alaplap tartalmazzák. Itt csak azt említjük Elütköz meg, hogy ezek mérete a lemezvasagsággal azonos, vékony lemezeknél és hosszú hidaknál pedig nagyobb. Ha a B=D+2v szélesség sávot betoljuk a sávvezet lécek által biztosított résbe, a kézzel d D benyomott elütközig és ha D e zárjuk a szerszámot, elkészül a d átmérj lyuk. Az elütközt elengedve, azt rugója u visszahúzza, így a sáv az ettl d e=D+u e=D+u távolságra lev merev Hulladék sáv Munkadarab ütközig tolható elre. A Sávterv szerszám zárásakor elkészül egy Elütköz újabb lyuk és egy az elz El- és merevütközs, helyrehúzó csappal ellátott, vezetlapos, löketben készült lyukkal sorozat lyukasztó-kivágó szerszám rajza koncentrikus D átmérj kivágás. A kivágó bélyeg helyrehúzó csapja (amely a lyukhoz lazán illeszkedik) korrigálja a sávvezetés és az eltolás hibáit. A vezetlap egyik funkciója az, hogy a bélyegeket úgy vezesse, hogy a vágórés körben azonos legyen, másik funkciója az, hogy a felfelé mozgó bélyegekrl a sávot lehúzza. A merev ütközs szerszámoknál a sávot akkor kell elre tolni, amikor a bélyegek felfelé mennek. A sáv ekkor megemelkedik így a híd áttolható a merev ütköz fölött. Az ilyen merev ütköz csak kézi sáveltolásnál használható ezért ma már ritkán alkalmazzák. A szerszám mködésekor a lyukasztási hulladék és a munkadarab a vágólapon áthull.
B=D+2v
v
v
4
5 b) A kivágó szerszámok elemeinek kialakításai A fontosabb elemek és jellemzik a következkben foglalhatók össze: - Befogócsap: a sajtológép medvéje és a szerszám között teremt kapcsolatot (MSZ 3454-77). Létezik menetes befogócsap és kényszerkidobóval ellátott befogócsap. - Kényszerkidobó (MSZ 3453-77): a sajtológépen elhelyezett ütközkkel teszi lehetvé, a szerszám szétnyitott (fels) helyzetéhez közeledve az anyag eltávolítását a fels szerszámfélbl. - Szerszámházak (MSZ 3452-84, 3453-82, 3468-82): az alakítást végz szerszámelemeket fogják össze. - Szerszámvezetékek: a két szerszámfelet vezetik meg egymáshoz képest. Golyós (MSZ 3466-71) görgs, és csúszó vezetékek (MSZ 3466-82) ismeretesek. - Ütközk: a lemezsáv eltolását határolják le (MSZ 3458-67). Ide sorolhatók az ütközcsapok, a csappantyús ütközk (ritkán használják ma már), a rugós elütközk, az oldalvágó bélyegek, és a helyrehúzó csapok. - Vezetlécek: a lemezsávot vezetik meg. A pontosabb helyzetmeghatározás érdekében rugóval az egyik léchez szorítják a sávot. A szerszám elején a lemez bevezetés megkönnyítésére külön tartólemezt szokás felszerelni (19. ábra). - Bélyegek és a vágólapok: a vágólapban kialakított áttörés és a bélyeg vágóélei végzik el a kivágást. Jellegzetes bélyegvég kialakítások láthatók a 20. ábrán. Az a) eset az általánosan, a b) a vékony lemezeknél (d/s>>1), az e) vékony, lágy anyagoknál (klingerit, gumi, br, stb.) használatos (a vágólap helyett itt keményfa, textilbakelit, stb. alátéteket alkalmaznak. 20. ábra A c) és a d) kialakítás a vágóer csökkenését eredményezi. Bélyeg befogásokat mutat a 21. ábra.
21. ábra A vágólapok áttöréseinek hosszmetszetét a 22. ábra szemlélteti. Az a) hengeres megoldás egyszeren gyártható, de csak kilökvel együtt alkalmazható, a kivágott darab beszorulásának elkerülése végett (pl. finomkivágásnál). A b) kúpos kialakításnál már nem szorul be a darab, de utánélezésnél (a vágólap síkját újraköszörülve) megn a matrica vágóélének radiális mérete. A c) henger es és kúpos 22. ábra áttörést gyakran alkalmazzák. A hengeres öv magassága h = 3-5 mm, ha s<0,5 mm; h= 5-8 mm, ha s = 0,5-1 mm; és h = 8-10 mm, ha s > 1 mm. A d) ketts kúpot nehezebb elkészíteni, de ennél biztosabban kiesik a darab. Végül megemlítend a kúpos bélyeg-kúpos matrica kialakítás. Ennek az az elnye, hogy a bélyeget és matricát utánköszörülve a vágórés nagysága nem változik. c) A kivágó szerszám elemeinek szilárdsági méretezése A méretezésnél az MI 3438/1-74 javaslatot célszer alapul venni, a következk szerint:
5
6 - Bélyeg: kihajlása és nyomásra kell ellenrizni. Kisméret lyukakhoz lépcss bélyeget kell választani a MSZ 3028-83 szerint, vagy perselyben meg kell vezetni a bélyeget, esetleg teleszkópikus megvezetést kell kialakítani. A kihajlásra való méretezést és a helyes bélyeg kialakításokat, beépítéseket tartalmazza a MI 3438/1-74.2. fejezete. - Vágólap: a szakirodalom szerint hajlításra kell méretezni. A valóságban az igénybevétele, az oldalerk és a feszültséggyjt helyek miatt összetettebb. A szabványos vágólap befoglaló méreteket a tapasztalatra építve határozták meg (MSZ 3453-82), azokat biztonsággal lehet alkalmazni. Ellenrzésképpen használhatók a MI 3438/1-74 irányelvek 3.3. fejezetében leírtak. - Rugók: a szükséges elfeszít és maximális er, rugó merevség és a rendelkezésre álló hely figyelembevételével kell megtervezni, az ismert szilárdságtani összefüggésekkel. - Egyéb szerszámelemek: úgy kell ket kialakítani, hogy azok a szerszám várható élettartama alatt, a dinamikus igénybevételeknek törés nélkül ellenálljanak. d) A vágólap és bélyeg trésszámítása Feladat a bélyeg és a matrica gyártási méreteit és trését úgy meghatározni, hogy az ezen szerszámokkal gyártott munkadarabok méretei az elírt trésen belül legyenek, még a szerszámelemek kismérték kopása, illetve a darab visszarugózása után is. A trésszámítás menete Anyagba irányulóan helyezzük el a trésmezket, így lyukaknál az alsó határméret, míg csapoknál a fels határméret egyezik meg a névleges mérettel. A kivágott darab méretét a matrica, a lyukasztott darab méretét a bélyeg határozza meg. A munkadarab vágás utáni rugalmas deformációját elhanyagolva, valamint figyelembevéve azt, hogy a szerszám mködése közben kopás miatt - a bélyeg mérete csökken, a vágólap mérete pedig n, a szerszámelemek trésmezit lyukasztáskor a 23.a ábra szerint, kivágáskor pedig a 23. b ábra szerint kell elhelyezni a munkadarab trésmezejéhez képest. A trésmezknél vigyázni kell arra, hogy mivel a trések átmérre vonatkoznak, a vágórésnél is az egyoldali rés (u=z/2) kétszerese (z) szerepel!
23. ábra A 23 ábrán alkalmazott jelölések: dN a munkadarab névleges mérete; db a bélyeg névleges mérete. Az ábra figyelembevételével a szerszámelemek trésezett gyártási méretei a következk: lyukasztáskor
db = ( d N + Tmdb )
kivágáskor
+0 +T , d v = ( d N + Tmdb + zmin ) v , -Tb -0 +0 +T , d v = ( d N - Tmdb ) v . -Tb -0
(0.1)
db = ( d N - Tmdb - zmin )
(0.2)
A szerszámelemek tréseit úgy kell megválasztani, hogy az elirányzott (optimális) vágóréstl (zopt) a tényleges ne térjen el kb. 30 %-nál nagyobb mértékben (ekkor még, Zubcov mérései szerint a darab visszarugózása elhanyagolható), továbbá lyukasztáskor a bélyeg trésmezjének szélessége, kivágáskor pedig a vágólapé ne legyen nagyobb, mint a munkadarab trésmez szélességének 0,1-0,15-szöröse (a szerszámélek kopása miatt), végül a vágólap trésmezszélessége legyen egy IT fokozattal nagyobb, mint a bélyegé - a könnyebb gyárthatóság érdekében. A vágás elemzésénél elmondottak miatt célszer a zmin = zopt egyenlségbl kiindulni. Az elzekbl végül is a következ összefüggések adódnak:
Tv = 1,6 Tb ,
z = z max - z min = Tb + Tv < 0,3 z ,
6
7 lyukasztás során: Tb < ( 0,1 - 0,15 ) Tmdb , kivágás során: Tv = 1, 6Tb < ( 0,1 - 0,15 ) Tmdb . Ezek figyelembevételével a trések nagysága: (0.3)
0,11z Tb < és , ( 0,1 - 0,15 ) T mdb
a tényez értéke lyukasztásnál 1, kivágásnál 1,6; és
Tv = 1,6Tb .
(0.4)
(0.5)
Ha túl kicsiny gyártási trések adódnak, akkor enyhíteni lehet a (0.3) korlátait, zmax= 0,2 s-ig (s a lemezvastagság) lehet elmenni, mert ekkor még elfogadható a vágott felület minsége, illetve a kopási ráhagyás rovására növelhet - szükség esetén a (0,1-0,15) tényez is. Az irodalmi adatok szerint kivágás-lyukasztásnál a munkadarab pontossága IT9-IT12, és ehhez IT6-IT8 szerszámpontosságot javasolnak. A vázolt számítás csereszabatosságot biztosító szerszámgyártást tételez fel. A kivágó szerszámok többsége azonban egyedi gyártással készül. Elkészítik a bélyeget a végleges méretre, véglegesen beépítik a fels szerszámfélbe, és ehhez alakítják ki a vágólap áttörését úgy, hogy a vágási vonal mentén egyenletes legyen a vágórés. Ezáltal könnyebben megvalósítható a szerszám gyártása, megfelel a vágott felület minség, a munkadarab mérete, de nem csereszabatosak a szerszám elemei.
16.3. Alakadással végzett eljárások
Az alakadó eljárások egy adott körvonalú, síklemez elgyártmány térbeli alakját változtatják meg, az anyag folytonosságának megtartásával, szándékos falvastagság változtatás nélkül.
16.3.1. Lemezek hajlítása
A lemezek hajlítása során a lemez elgyártmány görbületét változtatják meg, egy adott tengely - a hajlítási tengely - mentén, alapveten hajlítóigénybevétellel. A hajlítást különféle gépekkel, szerszámokkal, alternáló, leng, vagy forgó mozgásokkal lehet megvalósítani. A következkben néhány jellegzetes eljárást és szerszámot ismertetünk.
16.3.1.2. Hajlító eljárások Élhajlítás: a lemez két részének adott hajlítási tengely mentén, adott szögben és hajlítási sugárral való alakítása. A 24. ábra. lenghajlítógépen végzett hajlítást, a 25. ábra pedig élhajlítógépen végzett v és u élhajlítást (a, b), valamint összetett élhajlítást (c) mutat be.
24 ábra
25. ábra
Az élhajlítógépen végzett hajlítások során a hajlítási mveletet hajlítóbélyeg és a hajlító matrica között végzik. A szerszámok és a munkadarab alakja és mozgása alapján megkülönböztetünk szabad
7
8 hajlítást, félsüllyesztékes és süllyesztékes hajlítást. A szabad hajlításnál egyik szerszámfél sem határozza meg a darab pontos alakját. A félsüllyesztékes hajlításnál) a matrica kiképzése megegyezik a munkadarabéval; ilyenek az egyetemes hajlító szerszámok. A süllyesztékes hajlítás szerszámai elírt hajlásszögek, így pontos hajlításra nyílik lehetség. Korckötés: az élhajlítás egyik speciális eseteként fogható fel, lemezszélek foglalatos kötésének létrehozására alkalmazzák (26. ábra). Hengerítés: sík lemez ívesre, vagy hengeresre alakítása egyenes alkotó hengerek között. (27. ábra). A lemezcsíkot a hengerekkel szöget bezáró irányban vezetve be, spirálhengerléssel folyamatosan, gyakorlatilag tetszleges hosszúságú cs állítható el (pl. spirálvarratos hegesztett csövek).
27. ábra (hibás, fejjel lefelé áll!) 26. ábra
Kihajlítás: a lemez egyes részeinek kihajlítása a bevágási helyeken . Göngyölítés: az elhajlított lemezszél gyr alakú behajlítása . Hullámosítás: sík lemez hullámos kialakítása fogazott hengerekkel, vagy alternáló mozgású szerszámmal . Profilhajlítás görgsoron: hosszirányban egyenletes haladó mozgást végz szalag vagy sáv alakú félgyártmány folyamatos keresztirányú hajlító alakítása alakító görgk között. Általában hosszirányú bordázás, peremezés vagy alakos (nyitott vagy zárt) szelvény idomrudak készítése céljából alkalmazzák Tekercselés: lemez hajlítása csavar, vagy csigavonalakban (pl. rugó) Egyengetés: kézi, vagy gépi szerszámokkal végzett hajlítás a hullámos részek kiegyengetése céljából. Hengerl egyengetést szemléltet a 29. ábra. 28. ábra
29. ábra
8
9
16.3.1.3. A hajlított darab alakváltozása
Hajlítás során alakváltozás csak a szerszám által határolt lemez részben a hajlítási gócban, illetve annak környezetében megy végbe. A viszonyok elemzésekor különbséget kell tenni széles (b > 3 so) és keskeny (b < 3so) lemez hajlítása között. Ha a hajlítandó lemez szélesnek tekinthet, akkor a szélesség irányú alakváltozás elhanyagolható 2 0 , vagyis síkalakváltozási állapotról beszélhetünk. Abban az esetben, ha a munkadarab keskeny, akkor a szélesség irányban is számotteven alakváltozó lemezben sík feszültségi állapot lép fel. A deformálódott keresztmetszet alakja a 30. ábrán vehet szemügyre. 30. ábra A lemez szélesedése Oehler szerint t=0.4s0/rh. (0.6)
A hajlító tüskétl távol es küls anyagrész megnyúlik, a bels oldalon lév pedig megrövidül. A darabon található egy olyan réteg, amelynek a hossza azonos a kiinduló hosszal, ez a semleges réteg. A lemez vastagsága so-ról s1-re csökken, de ez a keskeny lemez hajlításakor sem haladja meg a 10 %-ot. Az alakváltozás számításához tételezzük fel, hogy b >> 3 so méretviszonyú, egyenletes szélesség és vastagságú lemezt körív alakúra hajlítunk úgy, hogy a lemezt csak nyomaték terheli . Ekkor az érint irányú mérnöki nyúlás nagysága:
t =
( rN + y ) d - rN d
rN d
so . 2rN
=
y . rN
(0.7)
Legnagyobb a nyúlás a lemez küls felületén:
t,max =
(0.8)
a) Kis lekerekítési sugár rh = ( 0, 2 - 0,3) s , széles süllyeszték és lágy lemezanyag esetén a lemez nagy ívhosszon, nagy sugárral görbül meg. A szabad hajlítás addig tart, amíg a felhajló szárrész felül fekszik fel a süllyeszték élén. Ezt követen a szárrész elhagyja a süllyeszték fels részét és annak oldalfalán fekszik fel, tovább görbül a lemez mindaddig, amíg a szár fels része hozzáér a bélyeghez. Ezt követen a hajlítás irányt vált: a szárrész visszahajlítása, kiegyenesedése kezddik meg és ez tart addig, amíg a bélyeg felütközik a süllyesztékben. A bélyeget visszajáratva a lemez "összeugrik", kisebb lesz a hajlítási szög a süllyesztékhez képest.
Ez vastag lemezek hajlításakor igen jelents nagyságú lehet, ezért repedés keletkezhet a lemez szélein, különösen ha nyírt szél darabot hajlítunk. Ilyen esetben törekedni kell arra, hogy a hajlítás tengelye a hengerlés irányára merleges legyen, és a vágási sorja a nyomott oldalra essen, mert ezáltal csökkenthet a berepedés valószínsége. A V alakú süllyesztékes alakítás során a hajlítás sikerét nagyban befolyásolja a bélyeg lekerekítése (rh) és a süllyeszték szélessége (w). A hajlítási folyamat a 31. ábra segítségével elemezhet.
b) Nagyobb lekerekítés, keskenyebb süllyeszték és keményebb 31. ábra anyag esetén az alakváltozás középen egy szk kis részre korlátozódik, a lemez elválik a bélyegtl, annál kisebb sugárban hajolva meg. A hajlítás végén a bélyeg végül is nagyobb sugarat alakít ki, a szárrészt is meggörbíti, ezért most a darab a megszokott módon szétugrik, nagyobb lesz a hajlítás szöge a hajlítás végén. c) A hajlítás sikeres lesz ha w = (6,4-4) rh közötti (a nagyobbik érték a lágyabb lemezanyagra vonatkozik). Gyakorlatban a W = 20rk összefüggést is ajánlják (a lemez küls lekerekítési sugarából kiindulva).
9
10
16.3.1.4. A hajlítás technológiai adatai A semleges réteg
A semleges réteget elssorban a kiterített méret meghatározása miatt kell ismerni, mivel a semleges réteg hossza megegyezik a hajlítandó anyagrész kiinduló hosszával. A semleges réteg helyzete a hajlítás folyamán változik. A lemez vastagságához képest nagy sugáron végzett hajlításkor a semleges réteg a lemez középvonalában helyezkedik el. A hajlítási sugár csökkenésével a nyomott zóna irányába tolódik el. A semleges réteg sugara az rh hajlítási sugár és az so lemezvastagság viszonyától és a hajlítás szögétl függ. Kiszámítására az s rN = rh + o (0.9) 2 képlet szolgál, ahol a korrekciós tényez értékét a 32. ábra diagramjából kell 32. ábra kikeresni az rm/s függvényében. Az rm a közepes sugarat jelenti: rm = rh + so / 2 . A diagramon látható, hogy gyakorlatilag csak az rm/so < 5 viszonyú hajlításoknál kell számolni a semleges réteg eltolódásával, és az is kitnik, hogy kisebb hajlítási szögnél jelentkezik nagyobb eltolódás. Keskeny, b< 3so lemezek hajlításakor számottev lehet a vastagságcsökkenés is, amely megnehezíti a semleges réteg pontos meghatározását.
A minimális hajlítási sugár
Adott vastagságú lemez hajlításakor fellép alakváltozás a hajlítási sugártól függ. Ha a hajlításhoz szükséges alakváltozást a lemez anyaga nem képes elviselni repedés nélkül, akkor a hajlítást két mveletben, közbens lágyítással kell elvégezni. Ezért a hajlítási technológiák tervezésekor meg kell határozni az anyagra megengedhet legkisebb hajlítási sugár nagyságát. A megengedhet legkisebb hajlítási sugarat elméleti úton úgy határozzák meg, hogy a küls anyagrétegben sem engednek meg nagyobb érintirányú nyúlást, mint a szakítópróbatest szakadásának helyén fellép effektív nyúlás:
max eff .
so so = . 2rN 2rh + so Z . 1- Z 1 - 2Z so . 2Z
(0.10)
A semleges réteg eltolódásától eltekintve, a (0.8) képletbl a hajlításkor fellép legnagyobb nyúlás,
max =
(0.11)
A szakítópróba szakadásakor az effektív nyúlás a kontrakcióval kifejezve
eff =
(0.12)
A (0.10) egyenltlenségbe behelyettesítve a (0.11), (0.12) képleteket, kifejezhet a minimális hajlítási sugár:
rh min =
(0.13)
A gyakorlati számítások megkönnyítésére
rh min = k so
(0.14)
egyszersített formulát is használhatjuk, ahol a k tényez értékét különböz anyagokra táblázatban foglaltuk össze.
10
11
Anyagtényez a minimális hajlítási sugár számításához Anyag Acéllemez Mélyhúzóacél Korrózióálló acélok perlites ferrites austenites Réz Sr72 Sr60, Sr63 Horgany Horgany ötv. k 0,6 0,5 0,8 0,8 0,5 0,25 0,3 0,4 0,4 0,6 Anyag Al Al AlMg3 AlMg5 AlMg7 AlMgSi AlSi 1 fk 1 fk 1 fk 1 fk 1 n fk k 0,6 0,9 1,0 1,3 1,8 2,5 2,0 3,0 1,2 2,5 2,5 Anyag AlSi AlMn AlCu AlCuMg AlCuNi MgMn MgAl6 k 1 k 1 n 1 n 1 k k 6,0 1,0 1,2 1,0 3,0 1,2 3,0 1,4 3,5 5,0 3,0
A maximális hajlítási sugár A hajlítás során kezdetben még rugalmas az alakváltozás. Csökkentve a hajlítási sugarat, a széls felületi réteg egyszer csak eléri a képlékeny megfolyás állapotát. Erre a helyzetre jellemz sugarat nevezzük a hajlítás maximális sugarának mert ennél nagyobb sugárral már nem lehet maradó alakváltozást létrehozni. Rugalmas állapotban fenn állnak a következk:
1 rN = M hj IE és max = M hj s 2I
(0.15)
ahol M a hajlítónyomaték, I a keresztmetszet inercia nyomatéka, max a széls helyen ébred, legnagyobb feszültség, E a rugalmassági modulus. Határesetben a folyási feltétel szerint
max = k fo .
Az elz képleteket átrendezve, a határállapotban
rN ,max = Es . k fo
(0.16)
(0.17)
Az rN = rh+0,5s figyelembevételével a maximális hajlítási sugár értéke:
rh ,max =
s E - 1 2 k fo
(0.18)
Az E/kfo >> 1 szerint ez az összefüggés gyakorlatilag azonos az elzvel. Lágy acél esetén (E = 210 GPa, kfo = 200 MPa) rh,max 525 s. Összegzésként látni kell, hogy a hajlíthatóság elvégzésének ketts korlátja van: rhmin
Az alsó korlát a repedésmentes hajlítást, a fels pedig a maradó alakváltozás létrejöttét teszi lehetvé!
11
12
A kiinduló lemezméret meghatározása A lemez kiinduló méretét, a hajlított részek semleges rétegeinek hosszát és az egyenesen maradó részek hosszát összegezve kapjuk meg. A z egyszer szögben hajlított alkatrész elgyártmányának hossza tehát L = 11 + rN + 12 ,
(0.20)
vagy a (0.9) figyelembevételével
s L = 11 + rh + o + 12 2
(0.21)
Ha a hajlítás sugara rh < 0,3 so, akkor a lemez hajlításakor a hajlítási góc környezete is alakváltozik, ezért a (0.20) képlettel számolt teríték hosszúságát korrigálni kell (0,1-0,2 so értékkel. Ezzel az értékkel a lágy anyagoknál csökkenteni, a kemény anyagoknál növelni kell a kiindulási hosszt. A hajlított darab mérete minden igyekezetünk ellenére, a hajlítás folyamatát befolyásoló nagyszámú tényez miatt, pontatlan lesz. Ezért, ha az alkatrésszel szemben különleges pontossági igényeket támasztunk, akkor a darabot ráhagyással kell elkészíteni és hajlítás után kell méretre vágni. A lemezek hajlítás utáni visszarugózása A feldolgozandó anyag egyes rétegei alakítás közben eltér igénybevételt szenvednek. A lemez belsejében mindig, a hajlítás befejez stádiumában is vannak olyan rétegek, melyek rugalmas állapotban maradnak. Különösen a keményebb anyagoknál ezek a rugalmasan terhelt rétegek a hajlító er megsznése után, a leterheléskor alakváltozáshoz, visszarugózáshoz vezetnek. Ezért a munkadarabot kismértékben tovább hajlítják úgy, hogy a visszarugózás után megfelel szögben álljanak a hajlított felületek. A visszarugózás szöge az anyag szilárdságán kívül, nagymértékben függ a hajlítási sugár és a lemezvastagság viszonyától is. Ezt szemlélteti a 33. ábrán látható diagram, amely a süllyesztékben végzett hajlításkor a lemez rk1 hajlított és rk2 visszarugózott közepes sugarainak, illetve 2, 1 szögeinek hányadosát tüntette fel, az r2 hajlítás utáni sugár és az s lemezvastagság hányadosának függvényében, különböz anyagminségekre. A 33. ábra jelöléseivel a visszarugózási tényez
K=
2 1
=
r1 + 0,5so r2 + 0,5so
.
(0.22)
o A diagram 2 = 90 -os hajlításhoz adja meg a K tényez értékét. Ha a hajlítás szöge eltér 90o-tól, akkor a o-os hajlításhoz tartozó rugózásból lineáris közelítéssel határozható meg. rugózás szöge a 90 A visszarugózás igen sok tényeztl függ, ezért a hajlított darabok méretei jelents mértékben eltérhetnek egymástól, annak ellenére, hogy azonos szerszámban készültek. Ezen úgy segítenek, hogy a süllyesztékes hajlításnál utánnyomják (megvasalják) a lemezt a hajlított részen. Ilymódon a lemez korában rugalmas állapotban lév rétegei is nagyrészt képlékeny állapotba hozhatók, ezért a visszarugózás mértéke csökken, a darabok pontossága lényegesen javul. A hajlított részre korlátozódó utánnyomás nagy ert igényel, ugyanis a szükséges nyomás nagysága a folyási határ 30-60 %-a. A nagyobb nyomást a vastagabb lemezeknél kell alkalmazni. Vékony lemezek visszarugózása a hajlítási vonal konstrukciós kialakításával úgy is csökkenthet, hogy a hajlított élen helyenként, a hajlítás tengelyére merleges benyomást, keresztbordát képezünk ki. Ezzel a megoldással a visszarugózás elhanyagolható mértékre csökken és merevebb lesz a hajlított darab, az erszükséglet pedig nem változik lényegesen.
A hajlítás er- és munkaszükséglet
A hajlításhoz szükséges alakítóer meghatározásának az az elve, hogy az alakítószerszámok tetszleges helyzetében a munkadarabra átadott erk nyomatéka megegyezik a darab hajlításához szükséges nyomatékkal.
33. ábra
12
13 Ehhez els lépésként meg kell határozni a tiszta hajlítás nyomaték szükségletét.
A hajlítás nyomatékszükséglete
a) Kisebb mérték hajlításkor (rN/s>5 Ekkor a semleges réteg gyakorlatilag a középfelület, a lemez középs része rugalmas állapotú, míg a széls rétegek képlékeny állapotba kerülnek. A felkeményedés ekkor még elhanyagolható, a keresztmetszetben a feszültségeloszlás jó közelítéssel a 34. ábra bal oldala szerint vázolható. A rugalmas zónán belül a feszültség lineáris eloszlású, nagysága pedig az ábra szerint
t =
y yF
k fo , ha y y F .
(0.23)
34. Az yF a rugalmas zónát határolja, ahol is a t = k fo és a ábra tangenciális nyúlás a Hooke törvénybl adódóan F = k fo / E , másrészt a (0.7) szerint F = y F / rN . Ezeket összevetve kapjuk, hogy
yF = k fo E rN .
(0.24)
A képlékeny zónában a feszültség közelítleg állandó és az alakítási szilárdság kezdeti értékével egyezik meg
t = k fo , ha y F < y
A bels erk nyomatéka
s/2
s 2
.
(0.25)
M =2
y =0
y t ( y ) bdy ,
(0.26)
ahol b a lemez szélessége. A feszültségek összefüggéseit beírva, az integrálást elvégezve, összevonás után kapjuk a végeredményt
s2 y2 M = bk fo - F . 3 4
(0.27)
A zárójeles rész els tagja a képlékeny zóna, a második a rugalmas zóna hatását mutatja. Behelyettesítve a (0.24)-t és az els tagot kiemelve átalakul az összefüggés:
2 bk fo s 2 4 k fo rN 1 - M = . 4 3 E 3
(0.28)
Ebbl két dolog következik: - ha kismérték a meghajlítás (nagy az rN/s) akkor a hajlítás mértéke (rN) adott nyomaték esetén csak a rugalmas zóna figyelembevételével állapítható meg, - ha nagy mérték a hajlítás (rN/s<5), akkor a második tag igen kis érték, tehát a rugalmas zóna hatása ekkor elhanyagolható a nyomaték szempontjából. b) Nagyobb mértékben meghajlítva (rN/s<5) Ekkor a semleges réteg eltolódik a hajlítási középpont felé, a rugalmas zóna hatása - a nyomaték szempontjából - elhanyagolható (34. ábra, jobb oldal). A felkeményedés már számottev, de a következk során nem tévedünk sokat, ha az alakítási szilárdságot egy közepes értékkel kfk,hj vesszük figyelembe. Ez a kfo és a szélsõ széls szál megnyúlásából ( összehasonlító ), a folyási görbe figyelembevételével számítható ki. Síkalakváltozás esetén a húzott övben a széls szál összehasonlító nyúlása
13
14
összehasonlító =
szél
2 3
ln
rK rN
.
(0.29)
14
15
Részletesebb levezetések az egyetemi kiegészít szak számára!
A hajlítások során túlnyomórészt széles lemezt (b>3) dolgoznak fel, ezért síkalakváltozásként kezelhet a folyamat, amelyre így a 34. ábra jelöléseit felhasználva a következk állapíthatók meg. Nincs z irányú elmozdulás, ezért
z = 0 és r = - t .
A húzott övben ekkor fennáll, hogy
(0.30)
t > z > r,
t >z >r ,
és ennek megfelelen a folyási feltétel (0.31)
t - r = ck f ,
alakot ölti, ahol most c = 2 / 3 a síkalakváltozás miatt. Hasonló gondolatmenettel a nyomott övben
(0.32)
r - t = ck f .
d r dr
(0.33)
Csak az r irányú erk egyensúlyát vizsgálva, az egyensúlyi egyenlet tiszta hajlításra
+
r -t
r
=0
(0.34)
alakban írható, amely a folyási feltételek helyettesítése után
d r dr =± ck f r
(0.35)
formát veszi fel, ahol a + eljel a húzott övre, míg a - a nyomott övre érvényes. A differenciálegyenletben, egyszersítésként a közepes alakítási szilárdsággal számolunk, ezáltal az általános megoldás is leegyszersödik:
r = ± ck fk ln r + K
hj
(0.36)
alakra. Az integrálási állandót (K) abból a peremfeltételbl lehet megállapítani, hogy a széls felületeken nem ébred feszültség, azaz
r = 0 ha r = rb vagy r = rK .
Ezek szerint a radiális feszültségek:
(0.37)
r = -ck hj ln fk
rK , a húzott övben ( r rN ) , r
r = -ck hj ln fk
r , a nyomott övben ( r rN ) . rb rK , a húzott övben, r
r , a nyomott övben. rb
(0.38)
A tangenciális feszültségek a folyási feltétel (0.32) és (0.33) összefüggéseit felhasználva írhatók fel:
t = ck hj 1 - ln fk
t = ck hj 1 + ln fk
(0.39)
A z irányú feszültség mindkét zónában, az anyagtörvénybl következen, a síkalakváltozásnak megfelelen (z = 0):
15
16
Z =
r +t
2
.
(0.40)
A feszültségek eloszlását a hajlított darab keresztmetszetben a 35. ábra mutatja ideálisan képlékeny és keményed anyagra, elhanyagolva a rugalmas zónát a semleges rétegnél! Az eddigiek alapján a semleges réteg sugara is meghatározható abból a feltételbl, hogy r = rN sugáron r értéke megegyezik a húzott és a nyomott oldal fell közelítve, vagyis
35. ábra
35. ábra
- ck fk ln
hj
rK rN
= - ck fk ln
hj
rN rb
,
innen egyszersítés után a semleges réteg sugara
rN = rK rb .
(0.41)
A hajlításhoz szükséges nyomatékot az
M = b t rdr
rb
rk
(0.42)
integrál adja. A (0.39) egyenletet behelyettesítve:
rK r M = bck 1 - ln K r rN
hj fk
N r rdr - 1 + ln rb rb
r
rdr =
(0.43)
2 r 2 r r r 2 - 2rN + rb2 = bck hj N ln K 2 b + K . fk 4 rN 2
A (0.41) képletet behelyettesítve és figyelembe véve, hogy rK - rb = s a hajlításhoz szükséges nyomaték
M=
2 3
k fk
hj
bs
2
4
.
(0.44)
Az anyag végén még bvebben is ismertetem ezt a levezetést, KA.
A hajlítási erszükséglete
A hajlítószerszámban fellép erk vizsgálatára vegyük példaként a V alakú süllyesztékben végzett hajlítást. A szerszámról a munkadarabra adódó erket a 36. ábra tartalmazza. A középs keresztmetszetet terhel nyomaték
36. ábra
M = F x .
(0.45)
Az ábra alapján az alsó szerszámról átadódó er karja
x = rN cos / 2 ,
(0.46)
az alakító erre felírható, hogy
16
17
F = 2 F sin / 2 .
(0.47)
Ezeket a kifejezéseket a (0.45) formulába helyettesítve az alakító erre az
F= 2tg / 2 rN
M
(0.48)
összefüggés adódik. A hajlítás erszükséglete a nyomaték (0.44) összefüggését figyelembe véve:
F = ck fk
hj
bs
2
2rN
tg
2
.
(0.49)
A hajlításhoz szükséges munka
W = M = ck fk
hj
bs
2
4
,
(0.50)
ahol a hajlítási szög, radiánban. Más alakú darabok hajlításának erszükséglete az elz gondolatmenet szerint határozható meg. A bevezetben már említettük, hogy esetenként utánnyomást kell alkalmazni a visszarugózás csökkentésére. Ilyenkor a hajlítás befejez szakaszában az er a (0.49) képletbl számolt érték többszörösét is elérheti. V alakú hajlításnál szükséges er ilyen esetben:
F = p A sin / 2 ,
(0.51)
ahol p = ( 0, 4 - 0, 6 ) R p 0,2 , és A az utánnyomásnál terhelt felület. Ha az így adódó er meghaladja a rendelkezésre álló gép teljesítképességét, akkor a bélyeg nyomófelületét csökkenteni kell, a hajlított részre kell korlátozni az utánnyomást.
17
18 16.3.1.5. Jellegzetes hajlítószerszámok A sikeres hajlításnak fontos feltétele az aktív szerszámelemek megfelel kiképzése, a helyes konstrukciójú szerszám. Például a rövidszárú V hajlításnál (38. ábra) az alsó szerszám hajlítóéleit rM = (2-3) s sugárral le kell kerekíteni. A hajlítóélek távolságát l = (5-10) rb-re (rb a bélyeg sugara), a matricaüreg lekerekítését R = ( 0, 6 - 0,8 ) ( rb + s ) -re, célszer választani. Ha utánnyomást alkalmazunk, akkor a lekerekítés megegyezik a munkadarab küls sugarával. 38. ábra A 38. ábrán vázolt esetre az irodalom konkrét értékeket is javasol, a következ kiegészítésekkel. Az I. esetben a a 90o-os hajlításkor fellép visszarugózás nagysága. A II. és III. esetben a szárat kialakító rés mérete
Z min = smax és Z max = smax + s nz ,
(0.52)
ahol az nz értéke is az elbbi táblázatban található. Végül megjegyezzük, hogy az U alakú darabok hajlításához használt süllyesztékszerszámok hajlító éleit különösen gondosan kell elkészíteni. Az élek egyszer lekerekítése esetén a hajlításhoz nagyobb er szükséges a hajlítás kezdetén, s az ilyen él gyorsan kopik. A tapasztalat szerint legkedvezbb az ellipszisszer élkiképzés . Az U alakú darabok fenékdomborodásának megelzésére gyakran használnak ellenbélyeget (39. ábra), amely a hajlítóer maximumát csökkenti és a matricába beszoruló darab eltávolítását is elvégzi. 39. ábra. Egyetemes hajlítószerszámmal készített zárt profil gyártási fázisait mutatja a 40. ábra. Az alakítószerszám alsó fele négyzet befoglaló méret, célszeren választott bemunkálásokkal készített hasáb. A fels szerszámfél befogására azonos kiképzés felületek szolgálnak. A szerszámok hossza a hajlítási hossztólfügg, általában 2m-tl 6 m-ig változhat, de készítenek 10 m hosszú szerszámokat is. A szerszámokat egyetemes élhajlító sajtóra szereli Ezeka gépek mechanikus, vagy hidraulikus 40. ábra mködtetések, keskeny, de több méter hosszú asztallal készülnek. A korszer élhajlítógépeken programvezérléssel lehet a kívánt szerszámokat munkahelyzetbe állítani, valamint az ütközket mozgatni. A zárt állványú és a C állványú préseken alkalmazott hajlítószerszámok egyszer esetekben vezetéknélküli, pontosabb munkadarabokhoz vezetoszlopos szerszámházba épített alakító elemekbl állnak. Egyszer hajlítószerszámot mutatunk be a 41. ábrán, melyet forgattyús présen üzemeltetnek. Az 1 szöghajlító bélyeget a 2 befogócsap segítségével rögzítik a gép nyomószánjába. A bélyeget elfordulás ellen csappal biztosítják. A 3 süllyesztéken a munkadarab helyezésére az 5 ütköz szolgál. A 42. ábrán látható ferdén vezetett hajlítópofás szerszám több hajlítómveletet végez egy lépésben. Az 1 feladócsappal támasztott 2 ék nem engedi elmozdulni a 3 hajlítópofákat a hajlítás els
18
19 szakaszában. Az U alakúra hajlítás után a bélyeg talpa felütközik, és a hajlítópofák a 4 ferde pályán elmozdulva elvégzik a szárak további hajlítását. 41. ábra 42. ábra Összehasonlításképpen a 43. ábrán egy zárt ajtókeret-profil elállítását mutatjuk be három eljárással: élhajlítással, lenghajlítással és görgsoron végzett hajlítással. Érdekességként megemlítjük, hogy nagy darabszámú, szalagból, vagy huzalból készített bonyolult, sok mvelettel elállítható, kisméret munkadarabok gyártására hajlító automatákat fejlesztettek ki. (pl. a BIHLER gyártmányú hajlító automata gépcsalád ). Befejezésként tekintsük át röviden a rugalmas közeggel végzett hajlításokat. Kis és középsorozat nagyságig a matricát célszer kiváltani egy univerzálisan felhasználható rugalmas elemre, mert ezáltal egyszerbb, olcsóbb lesz a szerszám és több, hasonló alkatrész gyártására is alkalmas lesz. Rugalmas közegként általában valamilyen manyagot, rendszerint polivertánt használnak. Leggyakrabban élhajlítógépen végeznek poliuretán elemmel kombinált V és U hajlításokat. A hajlítás sikerességét elsegítik a megfelel módon elhelyezett alátámasztások, vagy éppen üregek ( 44. ábra, ahol 1 a keményebb, 2 a lágyabb manyagot jelzi).A FIBRO cég konkrét alakú és méret poliuretán profilokat is gyárt.
. 43. ábra
44. ábra 45. ábra Egy C szelvény cs élhajlítón végezhet gyártását mutatja be a 45. ábra, összetettebb alakú és összezáródó rugalmas elem felhasználásával.
19
20
Mélyhúzás
A mélyhúzás során - alapveten húzó igénybevétellel - egy adott alakú és méret síklemezbl, a terítékbl üreges testet állítunk el (ezt nevezzük els, v. felállító húzásnak v. kopszolásnak). Az elhúzott darabot tovább lehet alakítani: -azonos irányú vagy kifordító húzással, -az átmért csökkent és a magasságot növel továbbhúzással, -falvastagságot csökkent vagy nem csökkent húzással.
A vázolt szerszámok ráncgátlóit mködtet rugózó szerkezetet általában a gépasztalba építik be, amint ezt a következ ábra is szemlélteti.
20
21
A mélyhúzás technológiai adatai
A mélyhúzás technológiájának tervezésekor a következket kell meghatározni: -a teríték alakját és méreteit (figyelembevéve a fülesedés és a sarokrész elvékonyodás
ellentétes hatását a húzott edény magasságára, és ezáltal a teríték tényleges nagyságára),
-a húzások számát, -a mveletközi lágyítások helyét, -az alakító ert és az alakítás munkáját, -a ráncgátló szükségességét és ha kell, akkor a ráncgátló er nagyságát.
(A szerszám szerkesztése szempontjából fontos további adatokra itt nem térünk ki.)
A teríték alakja és méretei
Alapelv: az edény felülete (az alaplap és az az oldal felülete) és a teríték síkjának a területe megegyezik! Azaz Amdb=Ateríték. a/ Forgás-szimmetrikus edények terítéke egy D átmérj körlap. Ebben az esetben az elz szerint D =
4 Amdb
, mm .
21
22
Egyszer eset: a felülnézetben kör alakú (tehát henger alakú) az edény. Ebben az esetben ha az edény átmérje d és a magassága h, és a sarokrész lekerekítése elhanyagolható, a teríték átmérje
D = d 2 + 4dh* ,
ahol a fülesedés miatt h*=1.1*h. Ugyanekkor megjegyzend, hogy a sarokrész elvékonyodása miatt egyidejleg kisebb teríték kell. A pontos méret végül is kísérleti úton határozható meg, egy-egy adagból készített és szállított tétel esetén! b/ Szögletes alakú edények esetén a felülnézetben egyenes vonalak mentén hajlítást, a körív alakú részeken pedig hengeres edény mélyhúzását képzelve el, megállapítható egy elméleti teríték amely még korrigálásra szorul. ( Amint ezt az ea.-on megbeszéltük.
A húzások száma
Az i-edik fokozatra érvényes húzási fokozati tényez, az általános értelmezése szerint:
mi =
d
i +1
di
,
ahol a számláló a húzandó, a nevez a kiinduló átmért jelzi az i-edik húzás esetén. Egyszer esetben m0=d1/D els húzási tényezvel, és az m1= di+1/di (i 1) továbbhúzási tényezvel számolunk. Ekkor:
d1 = m0 D, d 2 = m1 d1 = m1 m0 D, d3 = m1 d 2 = m12 m0 D, d 4 = m1 d3 = m13 m0 D, ............................ d n = .......... = m1n -1 m0 D.
Ebbl következik a dn d esetre, hogy a húzások száma:
n 1+ ln d - ln(m0 D) , ln m1
ahol most a d értelemszeren a mdb. végs átmérje.
A mveletközi lágyítások helye
A f szabály: amíg a qi qmeg, addig nem kell lágyítani, de ha ez a i+1-edik mveletre már nem teljesül, akkor eltte, vagyis a i-edik mvelet után lágyítani kell.
Bvebben kifejtve:az i-edik húzás után kell lágyítani, ha
qi = A0 - Ai qmeg , de qi +1 qmeg . A0
Konkrétizálva ez a következképpen alakul.
22
23
a/ A kezd húzásoknál: A0=Ds, Ak=dks= m0m1k -1 D s figyelembevételével lágyítani kell a k-adik, azaz a
m0 ln m1 esetben. (Lefelé kerekítünk a legközelebbi egész számra.) k 1+ ln 1 - qmeg
b/ A k-adikat követ továbbhúzások esetén: A0=dks= m0m1k -1 D (mint a legutoljára lágyított keresztmetszet), Ak+p=dk+ps= m0m1k + p -1 D s figyelembevételével lágyítani kell lágyítani kell minden további p-edik, azaz a
p
ln 1 - qmeg
d
i
ln m1 esetben. (Lefelé kerekítünk a legközelebbi egész számra.)
Kiegészítés
Az eddig elmondottak csak az m0, m1 által jellemzett egyszer esetekre vonatkoznak! Tapasztalat szerint, ha ehhez képest növeljük a húzások számát, akkor kevesebb lágyítás szükséges, míg gyakoribb lágyítás esetén kevesebb húzással is elkészíthet a munkadarab!
Az alakító er és munka
a/ Az alakító er a következ elemekbl tevdik össze: -alakítás a szerszám homlok felületén (beleértve a ráncgátló er miatt keletkez súrlódó ert is), -meghajlítás és visszahajlítás a húzóélen, -"kötélsúrlódás" a húzóélen. Végs soron kijelenthet, hogy a mélyhúzás során tulajdonképpen, annyi alakváltozást engedünk meg, hogy a húzáskor az edény hengeres része, a benne ébred feszültség hatására ne szakadjon le (tulajdonképpen a megfolyás sem igazán megengedett, de a maximális er biztonságos becslése miatt a szakítószilárdsággal számolunk). Ennek értelmében biztosan állítható, hogy az i-edik húzáskor (az ott érvényes Rm figyelembevételével):
Fmax,i=disRm.
Részletesebb elemzés az eladáson hangzott el. b/ A mélyhúzás munkája: Wi=cFmax,ihi,
ahol c=0,4-0,7.
23
24
A ráncgátló
D-d 18 . s
A tapasztalat szerint nem kell ráncgátló, ha
Egyéb esetekben szükséges, és a ráncgátló ert a következképpen lehet megbecsülni:
Fránc = pránc Aránc ,
ahol pránc=1...3 MPa, Al...acél mélyhúzásakor, Aránc pedig a ráncgátló alatti terület.
Különleges mélyhúzások
24
25
25
26
26
27
27
28
28
29
Kúpos csatornában végzett alakítások
(bvebben az eladáson tárgyaltuk)
Ide tartozik minden olyan alakítási technológia, amelynél egy adott keresztmetszet rúdból v. huzalból egy kisebb keresztmetszet, de hosszabb rudat v. huzalt állítunk el úgy, hogy az alakítandó anyagot egy szkül kúpos szerszámban áramoltatjuk át. Ha az ert a bemen oldalon fejtjük ki (áttoljuk az anyagot a kúpon) és a kúp eltti rész nem folyik meg, akkor redukálásról beszélünk, míg ha az ert a kimen oldalon fejtjük ki (áthúzzuk az anyagot a kúpon) és a kúp utáni rész nem folyik meg, akkor drót v. rúdhúzásról beszélünk. Abban az esetben pedig, ha az ert továbbra is a bemen oldalon fejtjük ki (áttoljuk az anyagot a kúpon) de a kúp eltti rész a nagy alkítási mérték miatt ébred nagy axiális feszültség következtében megfolyna, megzömülne akkor ezt megelzend a beármló részt egy annál hosszabb matricafallal megtámasztjuk, és ez az elrefolyatás. Igazolható, hogy a kúptérben vézett alakítás során ébred, abszolút értékben legnagyobb axiális feszültség nagysága: 0.77 0 = k fk al 1 + + al ahol k fk
k f ,be + k f ,ki 2
, al = 2 ln
súrlódási tényez, a kúp félszöge, radiánban. Ez az érték redukáláskor a bemen élnél, míg dróthúzáskor a kilép élnél keletkezik. Igazolható, hogy a 0-nak az szerinti els deriváltja 0 értékénél minimuma van. Az ehhez tartozó szöget nevezzük optimális kúpszögnek, melynek értékére a jelzett mvelet elvégzése után a következ összefüggés adódik:
opt =
0.77
D a belép és a kilép átmérbl számolva, a d
Az egyes mveletek elvégezhetsége ezek után konkrétabban is megfogalmazható: -a redukálás elvégezhet mindaddig, amíg 0 0,8k f ,be , -a dróthúzásás elvégezhet mindaddig, amíg 0 0,8k f ,ki ,. A kúpos alakító térben a folyási feltétel a következ alakot ölti: ax - r = k f . Kis kúpszög esetén a matrica falát terhel nyomás jó közelítéssel : q = - r . Redukálás esetén a matrica falát terhel legnagyobb nyomás a belép élnél ébred,és a nagysága: q max = 0 + k f ,be illetve a megszokottabb alakban pmax = pbélyeg + k f ,be .
29
30
Kúpos csatornában végzett alakítások
Nyomás eloszlás a redukáló matrica falán qmax = 0 + kf,be F
x
be
q
Redukálás
(be)
= x = 0
kf,be (ki)
x
ki
x
=0 D d
q(x)
max
x ,be = 0
x ,ki = al = 2 ln
0 x Folyási feltétel: x - r = kf A matricára ható nyomás: q = - r = - x + kf
Az alakítás elvégezhet elméletileg: ha 0 < 0,8kf,be tapasztalat szerint, ha D/d < 1,15
Rúdhúzás x (be)
x ,be = 0 x ,be = 0
(ki)
x ,ki = 0
F
x
x , ki = x , max = 0
Az optimális kúpszög származtatása 0
Az alakítás elvégezhet ha 0 < 0,8kf,ki
Elrefolyatás opt
F
(0)
x 0 > 0 x ,0 = 0 x
(be)
be
(ki)
x
ki
x
=0 D d
= 0
x ,be = 0
x ,ki = al = 2 ln
30
Hasonló témájú dokumentumok
Egyelőre még egyetlen hasonló témájú file sincs feltöltve a rendszerbe
A mások által feltöltött dokumentumokat értékelheted. Ha úgy ítéled meg, hogy a vizsgára való felkészülés szempontjából hasznos volt egy dokumentum, akkor adj rá sokcsillagos értékelést.
Ha hibákat tartalmaz, vagy egyéb probléma van vele, akkor keveset.
A dokumentumok sorrendje az értékelések alapján adódik. Ami fentebb van a listában, azt hasznosabbnak ítélték társaid. Az új dokumentumok pedig (értékelések hiányában) szintén a lista tetején kezdenek.
Hozzászólások
Ha észrevételed van egy dokumentummal kapcsolatban (például hibát találtál benne), akkor a Hozzászólások részben jelezheted. Az olyan jellegű kérdéseket mint pl.: A 2. feladat 4. sorából milyen átalakítással jutottunk az 5. sorban szereplő képlethez? - szintén ide érdemes írni
Egy tipp az oldalhoz! - Online ZH, vizsga kidolgozás! Mi is ez? Ha feltöltesz egy régi ZH-t/vizsgát, a dokumentum oldalán Hozzászólást lehet írni. Megírhatod például, hogy "szerintem a 3-as feladat megoldása ez: "... Ha hiba van benne, más hallgató egy új hozzászólásban ezt jelezheti.
Egy felsőoktatási közösségi oldal amely segít kapcsolatot tartani a hallgatók között, így segítséget nyújt a sikeres tanulmányokhoz...
