/043_0001.djvu
- 47 -
do 680-720 MPa, co wi
ze si
z ostr
toleranc;j
dlugosci nOImalnej..
PIZY takich wielkosciach cisnienia plasowania
wytrzyma!ose matryc, wykonanych ze stali
szybkotn3ccej, wynosi!a 20 tysi
cy sztuk
wyprasek, a wytrzyma!ose rdzeniaksztaltuj3cce-
go otwor centralny - 18 tysi
cy Rdzen by!
wykonany z wysokow
lowan"j stali, wzboga-
conej chromem (do 1 %) WytIzyma!ose matIyc
podwyzsza si
do 150 tysi((cy wyprasek plzy
wykonaniu ioh z w
likow spiekanych (6%
kobaltu, pozosta!e - w
lik wolframu) i do 55
tysi((cy przy wykonaniu z wysokochromowej
stali X12MCD, ZUZycie naIz
dzi we wszystkich
przypadkach spowodowane by!o inn
od
dopuszczalnej tolerancj
dlugosci normalnej.
Spiekani
, Spiekanie wyprasek przeprowa-
dzono w srodowisku WOdOIU w temperaturze
1150 °C przez 40 minut Zastosowanie spe-
cjalnego systemu regulac;ji pozwoli!o utrzymae
temperatur(( 1150 °C w granicach:t 5 0C.
W takich warunkach odchy!ka dlugosci
normaln"j zwi((ksza!a si(( nie wi((c"j niz 0 0,01
mID i otrzymywano dostateczne wielkosci
wytrzymalosciowe wyrob6w.
Zastosowanie w przemysle. Podczas
wdrozenia wyzej opisanej technologii ustalono,
ze przy realnie osi
alnej dokladnosci wyko-
nania matryc tolerancja dlugosci normaln"j dla
ko! z((batych do pompy paliwowej powinna bye
zwi
kszona z 0,006 mID do 0,008 mID
I oleranc;j a innych wymiar6w przy zasto-
sowaniu tej technologii by!a osi
ana..
Przedstawione cz
sci, wykonane wg
technologii metalurgii proszkow bez operacji
kalibrowania, obecnie stosuje si(( w Taro-
s!awskim Zakladzie Aparatury Paliwowej
(Rosja) do produkcji pomp paliwowych
wysokiego cisnienia.
Hum: mgr in;: H Weinerr
/044_0001.djvu
OBROBKA PLASTYCZNA METALI, Nr 2/3, 1995
DRHAB. INZ. STEFAN SZCZEPANIK
MGR INZ TOMASZ SlEBODA
Akademia Gorniczo-Hutnicza, Wydzial Metalurgii i lniynierii Materia/owe), Krak6w
Walcowanie material6w bimetalowych
z proszkow metali
1. Wst
p
W technice lotnicz"j, radioelektronow"j,
a takZe w wielu ga!
ziach przemyslu, np..
energetycznym, chemicznym, maszynowym
i spoZywczym stosuje si
kilkadziesi
t
materia!ow platerowanych, w ktorych
po!
czenie war'stw uzyskqje si
w wyniku
walcowania, zgrzewania wybuchowego,
zgrzewania dyfuzyjnego, odlewania, napawania
lub !
czenia adhezyjnego [IJ .
Wytwarzanie wyrobow z proszkow metali
pozwala na otrzymanie roznych kombinac;ji
skladu chemicznego dla uzyskania kom-
pozytow lub materia!ow wielowarstwowych
Na rys. 1 przedstawiono schematycznie zabiegi
walcowania proszkow [2J i materia!ow
napylanych z fazy cieklej [.3J
a)
4 ..'.. 4 '
I"',. ' ;'
r' ;. ..
";J
' ':,.:!
. .,
t
.;" ..
' ''$ ,I-
"';-"
.
.'"
yO,., .
'i..!J
.
'- -
-.
-
Dotyczy to szczegolnie materia!ow, ktorych nie
mozna uzyskae na drodze procesow
konwencjonalnych.. Z proszk6w i spiekow
otrzymuje si
wyroby plaskie mi
dzy innymi
w procesie walcowania Walcowanie tych
materia!ow opisane jest w pracach [3, 4, 5].
Znacz
cym osi
ni
ciem w zakresie
walcowania proszkow jest uzyskanie
w Zakladach Metallwerk Plansee GmbH blachy
ze stopu Ti4A112Cr [6J
Do grupy materia!ow spec;jalnych nalez
materialy bimetalowe zelazo-miedZ, ktore
uzyslGlje sit:t przez htczenie tasm z zelaza
i miedzi Proces obejmuje oddzielne
wytworzenie tasm z zelaza oraz miedzi, ich
!
czenie, plastyczn
przerobk
i wyzarzenie
Materialy te mozna uzyskae rowniez na drodze
metalurgii proszkow i przerobki plastyczn"j
b)
Ur
dzenie
do rozpylania
Walcowanic
[.
Rys. 1 Schematyczne przedstawienie zabiegow walcowania pro.szkow (a) [2J
i napylania cieklego metalu (b) [2J
/045_0001.djvu
- 50 -
,
ii-,
' I
. ·
"
J'
I'
I',.
t
II
,Ii
Wykorzystuj
c metalUIgi
proszkow mozna
uzyskae materia! bimetalowy lub kompozyt juz
w fazie wst
nego prasowania, a jego
w!asnosci zalezne s
od skladu chemicznego,
parametrow prasowania i spiekania. W!asnosci
fizyczne i mechaniczne wyrobow s
efektem
przerobki plastycznej i obrobki cieplnej.
W. pracy niniejszej przedstawiono wyniki
badaiJ walcowania spiekanych material6w
bimetalowych zelazo-miedz Olaeslono
w warunkach laboratoryjnych parametry si!owe
i geometryczne procesu walcowania, zmiany
w!asnosci mechanicznych i struktury
otrzymanych materialow
2. Badania laboratoryjne
Celem badaiJ jest eksperymentalne
olaeslenie wplywu parametrow techno-
logicznych walcowania spiekow bimetalowych
zelazo-miedz na w!asnosci fizyczne i me-
chaniczne, a w szczegolnosci:
wplywu odksztalcenia i g
stosci
pocz
tkowej na stan zag
szczenia,
wplywu odksztalcenia, g
stosci po-
cz
tkow"j i geometrii wsadu na geo-
metryczne parametry walcowania
(poszerzenie, wydluzenie), parametry si!owe
oraz g
stose koncow%
w!asnosci mechanicnych struktur
wyrobow
Badania wykonano na probkach 0 po-
cz
tkowej g
stosci spiekow Po = 5,70.,7,40
g/cm 3 i stosunku warstwheu/h Fe = 0,5-2,4
i parametrze geometrycznym 8 = ho/a o = 0,50.
Probki odkszta!cano z gniotem ch do 40%.
!F
Q)
b)
i
:.:J
cJ
CL
--,
: :'
e)
-
d)
Ry.s.. 2 Schematyczne przedstawienie przebiegu
walcowania spiekaw bimetalowych ielazo-
miedi. a - za.ypanie war:stw proszkaw,
b - prasowanie, c - .spiekanie w praini,
d - prabka przed walcowaniem, e - walcowa
ie
Wlasnosci proszkOw zelaza WPL-200 i miedzi ECul
Tabela 1
Material Fe Cu C Si Mn °2 As Sb Pb
% % % % % % % % %
proszek reszta 0,02 0,07 0,15 0,20
WPL-200
proszek 0,02 reszta 0,30 0,005 0,01 0,05
ECul
/046_0001.djvu
)-
;;;;;;J
)- e)
gu
lie
1
Badania wykonano na spiekach
otrzymanych z proszku zelaza WPL-200 oraz
proszku miedzi ECul Sklad chemiczny
proszkow podano w tablicy I, Wsad 0 za-
!ozonych g
stosciach i parametrach
geometrycznych uzyskano w procesie
prasowania na zimno warstw mieszanin
proszku zelaza i proszku miedzi z dodatkiem
0,5% srodka poslizgowego w postaci
stearynianu cynku przy nacisku jednostkowym
p = 450 MPa
Wypraski spiekano w prozni w czasie I go-
dziny w temperaturze 850 °C
Spieki walcowano na walcarce duo
/047_0001.djvu
bimetalowych ma wplyw na ksztalt rozkladu
sily w czasie walcowania Zaleznosc sily
walcowania F i sredniego nacisku P!r od
odksztalcenia ch przedstawia rys 4
Parametry si!owe procesu walcowania spiek6w
determinowane s
przez g
stosc pocz1ltkow
materialu, geometryczny parametr wsadu
i wielkosc odkszta!cenia
- 52 -
Ze zwi
kszeniem odksztalcenia wzrasta sila
i sredni nacisk na material Odmiennie
zachowywalo si
tworzywo zelazo-miedz
o g
stosci pocz
tkowej Po = 7,376 glcm 3
(hCihFe = 0,52) odksztalcane z gniotem ch =
44,06% do g
stosci Po =.7,676 glcm 3 W tym
przypadku sredni nacisk malal po
przekroczeniu 30% gniotu
1000 - 400
80 0
300,r-
t
60,0 "
.
i 200';
u 40 o. E
'"
.>! '0
'. 1002
20 a
I !
300 400
" odksztalcenie tll, 0/0
OODO{) C . 3
r:;;-l
1
u-I'c. Po"" 7.)'76 glcm . hCu1hFc= 0,52. CII = 44,062 %, Pk= 7,676 g/cm 3
;'
., ""
.,.. . Cu-Fe. Po = 6,469 g/cm 3 ,hCu/hFc= 0,57. &,,= 31,46-1 %. Pk = 7.,4.41 g/cm 3
,,
, .3
-Cu-Fc,po= S,954g1cm ,hCu1hFc=1.17.&b= 41,346 % ,Pk=7,685 g/cm 3
80,0 "]"" . ,ur ..... r ,- 300
i i.
sUa walCO\V
/048_0001.djvu
i!a
Lie
dZ
n 3
=
m
po
- 53 -
Zag
szczenie materialu" Zmian
sIedniej,
wzgl
dnej g
stosci walcowanej
w funk
ji gniotu przedstawia IYS 5
lazywych zaleZy od pocz
tkowej
walcowanego mateIialu i
odkszta!cenia
probki
PIzebieg
g
stosci
zadanego
waItosci dla g
stosci pocz
tkowych w zalaesie
Po = 5,75-6,50 glcm 3 , niezaleznie od geome-
tIycznego parametIu wsadu dla stosunku
grubosci waIstwy miedzi do grubosci warstwy
zelaza w zala'esie 0,48..2,40, W sposob
analogiczny zmienia Sl
wspo!czynnik
poszer zenia 13
o 5 10 15 20 25 30 35 "'0
s
odkuI1!Cool.e,'1{,
.::: j .... . ! .':-- f ::::':" ':':_: j _':"-'
B "
"'" .-.:"1
114 . -'.'---
_.. "...- - -- .._-_u.
-"
t-_..- ..-- . I
[ ';':: .--: :'I
'-.. ":;'-2(.:"_-.-:1:..:::.::'1
'g ''' r ..t''..'.I:
-t.d''I'............!
t ::; :
zr
:::!=::
:1:4
..:i
o
"
25
"
" ' \ "T--" I
!::
=t. .1
fJ
'1
.73Y
%.
o "k:::::.L
..1....'.....'1 ,1,
J ..
I
i .j
I I
i
30
35
"
-40 !,4';;4
/.
!,;.. '1,441 :<:/cm 3
"
!
J:J !
1.._".L,_.".1.........1
1 . . . .. 1 ..... 1 ....1..., !
\. ...1...,,\...,.....1..
I I I I
; (:(:
.
.ij 85
"
80
.
! 75
.' \ '. . .... . .... . _ . . .[ .:.:." . 1:_ . . . . . ]
,,'__" I .'
! . I
.. \ .........." .,
",:;;:::,--".,,-,
-=3 " 1 "
35
<0
70,
o
5
10
15
20
25
30
odks
tcenlec
%
.,r)..;'1..!1"P _ Cu-Fe, Po _ (;,579 glem 3 , bCufhl
e" 2 39, C
.. 40,540 'Y. Pk -7,805 gleon 3
Q..S!..0.
-Cu..F'e Po- 6,.371 glem 3 , hCulhFe- 0,63, c.- 41111"'
, Pk-7,507 gle"\
L'f..!!...'t_i< .. Cu-Fe" Po _ 5,954 glem 3 . hCulhJ1'e- 1,17 c. - 31-346 %, Pk" 7,585 glenl
Rys 5 Zaleinoic iredniej g(.stoici wzgl(dnej
walcow/d Pw od odkszta/cenia 8h
Geometryczne parametry walcowania" Na
rys 6a przedstawiono zaleZnosci wsp6!-
czynnika wydluzenia A, a na IYS. 6b
wspo!czynnika poszerzenia 13 od odkszta!cenia
8h Na wartosc wspo!czynnika wydluZenia ma
wplyw g
stosc walcowanego materialu
i wielkosc odkszta!cenia 8h Wspo!czynniki
wydluzenia podczas walcowania materia!ow
bimetalowych zelazo-miedz osi
aj
zblizone
/049_0001.djvu
1llIIII. Cu-Fe. Po- 6,S9 1:1='. hcJhF,-2,24 ,& - 38,835%,PIt.7,5311:1='
,
o _ Cu-Fe, Po- 6,57 I:I='.hcJh.,-2,40 ,& - 4o,s.1O % ,PIt .7,810 I:I=',
IllIIII _ Cu-Fe, Po- 6,371:1=',hcJh.,- 0,60 ,& - 41.111 %, PIt. 7,510 1:1='
_ Cu-Fe, Po_ 6,35 I:I=',hcJhF,- 0,5'1,& - 35;114 %,PIt. '1,390 I:I='
rn:iI - Cu,Fe, Po- '7,38 1:I=',hcJhF,- 0,52 ,s - 44,062% ,PIt. 7.680 1:1='
[fg ¥ Cu-Fo I Po - 6,4' t/cm' I ho/bFc'" 0,57 . e .. 31,"64 % I PIc. 7,«0 t/cm'
.
Q,
" '40
J 120--'
'';
o
C
N
V
'"
.
<"G 60."
0.
.
V
C
.
"
40
.
Q,
"
,
0:
.
C
.
I
..
,;
N
I
.
C
,v
0
..
E
i?
1 ססoo
. -
Q,
" 8000 -
W" 7000.----
.
u.
c
,
0
>-
-;
."
0
"
14
'" "
..
. 10
c
."
;,
.
c
.
.2
."
Ry.s 7 Wlasno.ki mechaniczne spiek6w
bimetalawych ielaza-miedi po. walcawaniu
i wyiarzaniu w temperaturze 800 ac
w czasie 1h
h
i'
- 54 ..
Badania metalograficzne.. Badaniami
metalograficznymi obj
to prze!omy probek po
rozci
aniu oraz struktur
odkszta!conych
materia!ow Na rys, 8-9 przedstawiono
fiaktografie powieIzchni zniszczenia w probie
rozci
ania walcowanych spiekow, ana rys,lO
mikrofotografie struktur spiekow bime-
talowych zelazo-miedz po walcowaniu
Ry.s 8 Fraktagrafie pawierzchni zniszczenia
w pr6bie rozciqgania spieku mateJ'ialu
bimetalawega ielaza-miedi po. walcawaniu
z gniatem sh = 38,8% G
staH; paczqtkawa
Po = 6,598 g/Cffi':, pufuinr::;it l:;c;uiritdr YCZiiy
h,ja o = 0,44, temperatura spiekania 850 ac,
g
sto.Sc kancawa P = 7,531 g/cm 3 , tempera..
tura
y.iarzania 800 ac
Rys 9, Fraktagrafie pawierzchni zniszczenia
w pr6bie razciqgania spieku materialu
bimetalawega ielaza..miedi po. walcawaniu
z gniatem s" = 40,5% G
stoic paczqtkawa
Po = 6,579 g/cm 3 , pammetr geametryczny
h,ja o = 0,67, tempeJ'atum spiekania 850 ac,
g
,sto.Sc kancowa P = 7,805 g/cm 3 , tempera-
tura wyiarzania 800 °C
/050_0001.djvu
Ii
0 ';:0:
h ;.(
0 .;
e
0
:-
, \:::
" ,
-'x
'"j}
:\'
,it
iF;
::
'?
.;:
,
/
:?
.
,,;
- 55 -
Rys
10 Powierzc.hnia zlqcza
pieku matet iafu bimetalowego zelazo-miedi po wa/c.owaniu z gniotem
8h == 35, 7% G
slo
c poczqtkowa Po = 6,350 g/cm 3 , pammel! geometryczny h,jQo;: 0,42
temperatura
piekania 850 dc. g
sto,
c koncowa p = 7.388 gkm'" temperatura wyiarzania
800 0 e Powi
kszeniel25x trawionoA -2gK2C'207+ 100crn 3 H 2 0 + 4cm 3 NaG
(roztw nm) + 8 em 3 H
O 4- B - trawiono nitalem
Prze10my maj
chalakter plastyczny
i przechodz
przez ziama materialu. Na
analizowanych powierzchniach wyst
uj
pustki w postaci porow W przypadku
materialu zelazo-miedz 0 pocz
tkowej g
stosci
Po = 6,355 glcm 3 (hcu/h Fc = 0,57) odksztal-
canego z gniotem Bh = 35,14% do g
stosci P =
7,390 glcm 3 wyst
puje na cz
sci powielzchni
warstwy zelaza prze!om lauchy, ktOIY
przechodzi po granicach nieodkszta!conych
cz
stek proszku zelaza
Struktura zelaza w tworzywie zelazo-miedz
po walcowaniu charakteryzuje si
niejedno-
rodnym rozmieszczeniem porowatosci oraz
wielkosci ziarna Cz
se miedziana probki jest
bardziej drobnoziarnista, co wynika z za-
stosowania proszku miedzi 0 wielkosci cz
stek
mniejszej od 63 f-LID Po wyzarzaniu w tem-
peraturze 800 0C w czasie Ih nast
il
cz
sciowy zanik i koagulacja porow w obu
warstwach probki Struktura materiaJ:u
bimetalowego qjednorodnila si
w efekcie
wyzarzania. Takosc z!
cza tworzywa zelazo-
miedz jest zadowalaj
ca i nie wyst
puj
p
kni
cia na styku warstw:.
Ziarna spieku miedzi w wyniku walcowania
cz
sciowo odksztalcily si
w kierunku
wzdluznym, tj. w kierunku walcowania
Wyzarzanie spowodowal0 zanik orientacj i
wydluzonych ziarn i sferoidyzacj
porow
4. Podsumowanie i wnioski koncowe
Przeplowadzone badania pozwoli1y poznae
czynniki wp!ywaj
ce na zag
szczenie,
parametry si10we Olaz wlasnosci mechaniczne
odkszta!canych plastycznie przez walcowanie
/051_0001.djvu
spiekanych materia!ow bimetalowych zelazo-
miedz
Zag
szczenie materialu zaleZy od g
stosci
pocz
tkowej, wspo!czynnika geometrycznego
wsadu or az od wielkosci zadanego gniotu
Srednia g
stose walcowanego spieku wzrasta
ze wzrostem gniotu, dla wartosci parametru
geometrycznego ho/a o = 0,5
Olaeslony w badaniach wplyw gniotu na
g
stosc walcowki oraz parametry walcowania
'A i 13 ujmuje jakosciowo zwi
zki pomi
dzy
tymi wielkosciami Stwierdza si
, ze ze
wzrostem gniotu wspo!czynniki wydluzenia Ie
i poszerzenia 13 rosn
w wi
kszym stopniu
w probkach 0 wyzszych g
stosciach
pocz
tkowych Parametry si!owe procesu
walcowania spiekow determinowane s
przez:
g
stosc pocz
tkow1b parametr geometryczny
i wielkosc gniotu
Walcowanie korzystnie wplywa na
w!asnosci mechaniczne spiekow. Spieki
bimetal owe zelazo-miedz po walcowaniu
posiadaj
dobre w!asnosci mechaniczne
Posiadaj
one jeszcze pewien zapas
plastycznosci (olaeslony przez stosunek
granicy piastycznosci do wytrzymaiosci na
rozci
anie), np. dla materia!ow bimetalowych
zelazo-miedZ, walcowanych z gniotem 40%
wynosi 0,7.
Literatura
I Dyja H : Nowe aspekty procesu walcowania
blach platerowanych 2N Politechniki
Cz
stochowskiej Nr 24 , (1982)
2 Stepanenko A V, Isaevic LA : Neprerivnoe
formovanie metalliceskich poroskov
i granul. Nauka i Iechnika, 1980
3 Vinogradov G A (i in): Prokatka
metalaliceskich poroskov. Moskva 1969
4 Delin Zheng: I'he densification of powder
sintered slabs during cold-rolling. Horizons
of Powder Metallurgy, Dusseldorf 1986,
s. 901-904
5 Lindskog P: 2ur gegenw1i:rtiger lage der
europaischen Pulvermetallindustrie Metall
47, (1993)3, s 270-274
56 -
6 Reichelt W, Zebrowski D: Spriih-
kompaktieren - yom flussigen Metall zu
Endabmessungsnahen Produktion VII
Konferencja Metalurgii Proszkow w Polsce,
t III, Krakow 1988, S 41-62
/052_0001.djvu
h-
m
II
:e,
OBROBKA PLASTYCZNA METALI, Nr 2/3, 1995
PROF. DR HAB INi ANDRZEJ KOCANDA
DR INi WOJCIECH PRESZ
GRZEGORZ ADAMCZYK
Po/itec.hnika War:
zaw5ka, Instytut Technologii Bezwiorowych, Zak/ad Obr6bki Plastycznej
Doswiadczalne wyznaczanie rozkladu naciskow
na powierzchni narz
dzia
1. Wprowadzenie
Znajomosc nacisku na powierzchni narz
,.
dzia do obrobki plastycznej jest niezb
dna do
obliczen wytrzyma!osciowych tego narz
dzia,
przewidywania intensywnosci jego zUZycia
sciernego, wyborn srodka smarnego itp
Dotychczas stosowane metody doswiad-
czalnego wyznaczania naciskow zazwyczaj
ograniczaj
si
do pomiaru cisnienia
w oheslonych punktach. Wymagaj
one
wiercenia otworow w narzt'(dziach dla
wprowadzania w me czujnikow cisnien.
Przedstawiona poniz"j metoda folii
odkszta!calnej, zazwyczaj nie wymaga
specjalnego przygotowania narz
dzia, a jej
dalsz
zalet
jest mozliwosc wyznaczenia
rozkladu nacisku na powierzchni Pomys!
metody nie jest nowy; podejmowano juz proby
j"j stosowania w roznych osrodkach na swiecie
Najwi
kszym problemem by!o jednak
zrobienie odpowiedniej fi:>lii Ponizej
przedstawiona metoda zosta!a zaproponowana
przez Dr HIke [I] z Instytutu Badan
Fizycznych i Chemicznych w Japonii, z ktorym
Zaklad Obrobki Plastycznej (ZOP) Instytutu
Iechnologii Bezwiorowych Politechniki War-
szawskiej wspo!pracuje nad rozwini
ciem jej
zastosowaiJ
2. Metoda badawcza
Metoda fi:>lii odkszta!calnej FO polega na
wykorzystaniu plastycznego odkszta!cania si
nierownosci powierzchni, spec;jalnie przygo-
towanej folii metalow"j, pod wplywem
naciskow Folia odkszta!calna jest trojwarst
wowa i sk!ada si
(rys. I) z dwoch folii
rozdzielaj
cych FR 0 grubosci 25 J..lm i umie-
szczonej mi
dzy nimi fi:>lii ksztaltowej FK
o grubosci 40 J..lm
FR
FK
'---
FR /
Rys 1 Schematyczne przedstawienie [olii
odksztalcalnej
Powierzchnia jedn"j ze stron FK posiada
powierzchni
0 rownomiernie uksztaltowanych
nierownosciach 0 wysokosci 20 J..lm, ktorych
wielkose deformacji jest miernikiem
wywo!uj
cychj
nacisk6w (rys. 2)
R
, 2 Zdj
cie [alii ksztaitowej PK
po nieznac.znym obciqieniu (SEM)
/053_0001.djvu
Odleg!ose mi
dzy wierzcho!kami nierownosci
wynosi 40 fill1 FK wykonywana jest w dwoch
wersjach materia!owych: aluminiow"j i mie-
dzianej, przeznaczonych dla dwoch zalaesow
naciskow: do ok 400 i do 700 MPa Folie
Iozdzielaj
ce FR wykonane s
. ze stali nie-
rdzewn
j 0 lustrzan"j g!adkosci powierzchni
i maj(t zapewnie jak najlepsze warunki
. defolmacji folii ksztaHowej FK, np.
eliminowanie wplywu chropowatosci lub wad
powierzchni, na ktorej umieszczanajest folia
W wypadku olaeslania rozkladu naciskow na
powierzchni narz
dzi do obrobki plastycznej,
FO umieszczana jest mi
dzy. narz
dziem
a materia!em obrabianym Nierownosci na
powierzchni FK odkszta!c
j(t si
pod wplywem
obci
zenia, powi
ksz
j(tc powierzchni
rzeczywistego kontaktu. Rys 3 pokazuje
bardzo silnie zdeformowane obszary.. Poniewaz
wielkose rzeczywistego kontaktu decyduje
o intensywnosci odbicia swiatla od obserwo-
wanej powierzchni FK, st(td do analizy
Iozk!adu naciskow wykolzystywany jest
komputerowy analizator obrazu z kamer(t
telewi:zyjn(t
Rys 3 Zdj
cie [alii ksztaltowej
po bunlzo duiym obciqielliu (SEM)
3. Stanowisko do analizy obrazu
W sk!ad stanowiska do komputerow"j
analizy obrazu, ktorego schemat blokowy
plzedstawiono na rys 4, wchodZil nast
qj
ce
elementy:
I - monochromatyczna kamera wizyjna CCD
KI5 produkc;ji ZTSP ELEMIS,
2 - karta przetwornika obrazowego VIS I
produkc;ji WIKOM Podstawowy modu!
obrazu VIS I sk!ada si
z matrycy
- 58 -
punktow 0 wymiarach 512x5I2 Wartose
punktu matrycy (tzw piksela) zapa-
mi
tywana jest w osmiu bitach, . czyli
jasnose punktu obrazu moZe przyjmowae
jedn(t z 256 wartosci,
3. monitor NEC/Multisync 3D,
4 - komputer PC,
5 - stacja dyskow komputera,
6 - drukarka,
7 - stolik z foli(t pomiarow%
8 - oswietlenie folii czterema symetrycznie
Iozmieszczonymi lampami.
3
2
8
\ 1
,,,0
"
.. .-
.. .-
.. .-
.. .-
7
Rys 4 Schemat stanowi:ska do analizy obraztl
wizyjnego
Stanowisko zosta!o uruchomione w Zakladzie
Obrobki Plastycznej IIB PW Wykazano, ze
zmiany jasnosci obrazu folii uzyskanego przy
pomocy kamery wizyjnej s(t proporc;jonalne do
wielkosci znieksztalcen -wierzcho!kow folii
Rys 5 pokazuje porownanie przetworzonych
wycinkow obrazu wizyjnego
1
a)
b)
,
--
RYs 5 Obraz wizyhY PK
a
przed odk:sztalceniem. b
po odksztalceniu
/054_0001.djvu
;6
,-
Ii
le
te
]
ie
e
:y
10
ii
;h
Prawy obraz (b) przedstawia foli
, ktora by!a
w!ozona pomi
dzy sp
czany swobodnie walec
i plyt
sp
czaj
q Roznorodnose odcieni
szarosci wskazuje na nierownomiernose
rozkladu nacisk6w Moze ona bye spowodo-
wana wieloma czynnikami: nierownoleg!osci
plyt sp
czaj
cych, niejednorodn
struktur
sp
czanego materialu, rozn
jakosci
powierzchni, nierownomiernym rozmieszcze-
niem srodka smarnego, itd
4. Kalibracja folii
Znalezienie prawid!owej zaleZnosci
pomi
dzy jasnosci
obrazu, a wielkosci
nacisku wymaga!o przeprowadzenia prob
wzorcowych Polegaly one na sp
czaniu
walcow w scisle powtarzalnych warunkach
i dla scisle olaeslonych obci
zen Uzyskano
dzi
ki temu lazyw
kalibracyjn1j, pokazan
na
rys.6.
250 1
200 .
ro
0.. 150 x"
:2
::,:,
(f)
"(3 100
oJ
c
50
- 59 -
badan rozkladow naciskow mozna z powo-
dzeniem wykorzystywae opracowan
metodyk
i stanowisko utworzone w ZOP na Politechnice
Warszawskiej..
5. Przyklad wykorzystania metody
Foli
odkszta!caln
FO powinno si
umieszczae w taki sposob, aby unikn
e wplywu
napr
zen stycznych na stopien odkszta!cenia
nierownosci na powierzchni FK St
d przy-
k!adem najprostszego do zmierzenia rozkladu
naciskow moze bye rozk!ad na powierzchni
czo!owej stempla do wspo!bieznego wycis-
kania pr
ta Foli
mozna stosowae rowniez i do
narz
dzi, na powierzchni ktorych napr
zenia
styczne q znaczne W takich przypadkach
nalezy jednak zminimalizowae przemieszcze-
nie wzgl
dne powierzchni narz
dzia i kszta!-.
towanego przedmiotu Nie jest to trudne
w warunkach laboratoryjnych, natomiast stawia
duze wymagania w przypadku pomiarow
w zak!adzie przemys!owym
Przyklad rozkladu naciskow wzdluz
srednicy przeciwstempla w procesie przeciw-
bieznego wyciskania naczynia z aluminium
przedstawiono na rys 7
":46'0
360
- 260
'E 160
60
>;:' J).
t; .....,.... Q)
o
70
90 110 130 150 170
jasnosc
-\'"'.'-'--\"""""'
0
-T"'""-_.-r.......-- '30 -'\0
,\0 '2.0 ,.c. 'l.-f""IfT'"').
60
Rys 6 Wykres kalibracyjny dla {olii aluminiowe).
krzy
yki - dane z the Institute oj P/
y.sical and
Chemic,al Research" Japonia, trbj.'cqty - dane z ITB
Politechniki War.szaw.skiej
Dla porownania przedstawiono punkty
doswiadczalne uzyskane w osrodku japonskim
Porownanie to, a zw!aszcza nachylenie lazy-
wych, wykaztlje duz
zgodnose wynikow
badaiJ przeprowadzonych niezaleznie w dwoch
odleglych laboratoriach, na roznych stano-
wiskach Rownoczesnie potwierdza, ze do
Rys 7 Rozklad nac.isk6w na aole przeciwstempla
w procesie pl"zeciwbieinego wyc i5kania naczynia,
1 - miejsce umieszczenia {olii odksztalc.alnej
Na srodkowej cz
sci powierzchni czo!owej
przeciwstempla naciski q w przyblizeniu stale
i wynosz
450 MPa. Natomiast na obrzeZu
wychodz
cym poza srednic
stempla zmniej-
szaj
si
do oko!o 100 MPa Wyznaczony
rozklad naciskow mozna zamienie na
jednorodny nacisk na powierzchni i porownae
z naciskiem obliczonym na podstawie znajo-
mosci sily wyciskania. W przedstawianym
przyk!adzie uzyskano duz
zgodnose tych
naciskow, swiadcz
c
0 dok!adnosci metody
/055_0001.djvu
- 60 -
FO Inne przyklady rozkladu naciskow na
powierzchniach roboczych stempli i matryc
mozna znaleze w [2] dla wyciskania prze-
ciwbieznego pr
tow 0 przelaqju ola
!ym
i prostok
tnym
Liter atura
I. H. Ike: Structure and properties of pressure
sensing foil and its application to
measmements of distribution of contact
pressures over tool smface Proceedings of
the .3rd International Conference on
Technology of Plasticity, Kyoto, 1990,
s.. 1394-1399
2 A Kocanda, HIke, I Wanheim,W Plesz:
Contact pressure distribution in
tool/workpiece interface in forward
extrusion" Proceedings of the 4th
International Conference on Technology of
Plasticity, Beijing, 1993, s. 587-592
P;.'ace badawcze zosialy ,ifinamowane z grantu1
/056_0001.djvu
OBROBKA PLASTYCZNA METALI, Nr 2/3, 1995
DR INZ. KAZIMIERZ KUCZYNSKI
Politechnika War:sza
ska} Instytut T'echnologii Bezwiorowych, Zaklad Obr6bki Plastycznej
Plastyczne ksztaltowanie na zimno nakr
tek
regulacyjnych aparatury paliwowej
silnikow wysokopr
znych
1. Wst
p
W Zakladzie Obrobki Plastycznej Instytutu
Iechnologii Bezwiorowych Politechniki War-
szawskiej opracowano procesy pla
tycznego
ksztaltowania na zimno wyplasek trzech ro-
dzajow nala
tek regulacyjnych z niskow
-
glowej stali w gatunku sloe Przybliione
rownanie lazywej umocnienia tej stali ma
postae O'p = 630 80,2 MPa..
Dwa rodz
je nala
tek mialy tak
sam
konstrukcj" i wymiary, W tym j
dnakowy gwint
M2Ixl,5, roznily si
natomiast wysokosci't
I rzecia nakr
tka, najnizsza, mia!a gwint
M22xl,5 i w odroznieniu od pozostalych nie
posiada!a w dnie walcowego wyst
u centru-
j
cego spr
Zyn
Konstrukcja nala
tek 0 po-
staci naczyn by!a typowa dla przedmiotow
wytwarzanych ca!kowicie za pomoc
slaa-
wama,
2. Rysunki nakr
tek i ich wypr asek
Celem opracowania by!o zast
ienie
obrobki slaawaniem ksztaltowaniem plasty-
cznym na zimno, Dlatego tez opracowano
niezb
dne zmiany konstrukcyjne nala
tek,
przystosowuj
je do takiej w!asnie metody
wytwarzania Na rys I pokazano przekonstruo-
wan
wyzsz
nala
tk
M21xl,5 oraz nala
tk
M22xl,5 z p!ask
wewn
trzn
powierzchni
dna Prawa strona kaZdego z rysunkow
przedstawia nala
tk
po wykanczaj
c"j
obrobce slaawaniem, lewa zas wyprask
nala
tki z zaznaczeniem za pomoc
lazy-
zowego laeskowania naddatkow przezna-
czonych na slaawanie Tak widae z tych
rysunkow slaawaniu podlega tylko obrzeze
wypraski i otwor w jej dnie 0 srednicy 1,5 mm
Gwint kszta!tuje si
rowniez za pomoc
slaawania, ale nie zaznaczono tego na rysunku
wypraski.
3. Wymagania stawiane wypr askom
oraz trudnosci zwhlzane z ich
wykonaniem
Z analizy dotycz
c"j nala
tek i ich
wyprasek pokazanych na rys.. I wynika, ze
wykonanie wyprasek stwarza dose duZe
trudnosci wynikaj
ce z ich geometrii, jak
towniez wymaganych dokladnosci wymiaro-
wych Zostan
one ponizej omowione
Podstawow
trudnose stanowi ksztaltowanie
wewn
trznego wyst
u w dnie wypraski
o oladlon"j wysokosci zjednoczesnym
wykonaniem w tym dnie wg!
bienia na
wla
tak Ksztahowanie wyst
u wymaga
ograniczenia g!
bokosci przelotowego otworu
w stemplu przeznaczonym do przeciwbieznego
wyciskania naczynia.. Mozna to uzyskae przez
umieszczenie w otworze stempla trzpienia
o odpowiednio mniejszej dlugosci. Podczas
wyciskania wypraski stalow"j grozi to
p
kaniem stempla.
Wypraska jest naczyniem 0 stosunkowo
cienkiej sciance Minimalna jej grubose wynosi
1,8 mm lub 2,3 mm, przy czym teoretyczna
g!
bokose gwintu jest rowna 0,92 mm
Tednoczesnie musi bye spe!niony warunek
zachowania dokladn"j wspo!osiowosci mi
dzy
zewn
trzn
i wewn
trzn
walcow
powierz-
chni
wypraski, gdyz baz
do nacinania gwintu
niemal na ca!ej dlugosci nala
tki jest jej
walcowa powierzchnia wewn
trzna
/057_0001.djvu
Q)
1
17-10,2 ' _ ;);
-JAI C5'
i
1>7,9-
1,5
'"
c:>
I
V)
c-J'
""
o
""
+"
<::T-
<'5
'"
ti:
qSjQ
[
;
g'
- 62 -
,
b)
+i
('f)
(>"J
II.
R!" 1 Nakr
tld i ich wypra,ld a) nakr
tka M2lxl 50 wy,soka,ici 32, 5 mm,
b) nakr'
tka M22xl,5
Ze wzgl
du na nacinanie gwintu srednica
zewn
trzna wypraski nie moze miee wi
kszej
odchy!ki wymiarowej niz - 0,2 mm
Od wszystkich wyprasek wymaga si
p!askiej wewn
trzn"j powierzchni dna 0 duzej
p!askosci i malym biciu Jednoczesnie
promienie zaola
lenia mi
dzy dnem a sciank
wypraski oraz wyst
em centrl\j
cym nie mog
bye wi
ksze od Rmax = 0,5 mm, Wymienione
wymagania mozna spe!nie tylko przez
zastosowanie operacji dot!aczania w matrycy
dna wypraski za pom0c
stempla 0 p!aski"j
powierzchni czo!ow
j i wypychacza z po-
wierzchni
czo!ow
0 kszta!cie stozka sci
tego,
Ze wzgl
du na nacinanie gwintu wymagana
jest dobra slaawalnose materialu scianki
wypraski, a wi
c dostateczna jego twardose,
podczas gdy kszta!towani
plastyczne na
zinmo, zw!aszcza zaS operacja przeciwbiez-
nego wyciskania naczynia, wymaga staii
o malych cporach ksztaho'Nania. Dlatego tez
przyj
cie na nala
tki niskow
lowei stali sloe
jest rownoznaczne podj
ciu decyzji 0 kszta!-
towaniu wypraski naczyniowej w kolejnych
operacjach wyciskania przeciwbieznego i wy-
ci
ania> bez wyzarzania mi
dzy tymi
operacjami
, ,
4. Proces plastycznego ksztaltowania
wypr aski nakr
tki M2lxl,5
o wi
kszej wysokosci
Przedstawione powyzej trudnosci, zaplano-
wane srodki zaradcze, a takZe ich zmiany,
zostaly uwzgl
dnione w opracowanych pro-
cesach Jako reprezentatywny dla ca!ego
opracowania przyj
to proces plastycznego
kszta!towania wypraski na wyZSZ'l nala
tk
M21xl,5, Proces ten przedstawiono na rys" 2,
Podano na nim zwymiarowane wypraski po
kolejnych operacjach kszta!towania, oznaczono
/058_0001.djvu
- 63 -
L;;" WyiarzaniB
o . Fos{oranol-Janie
1. namydLanie 6.
I ' QO
" S .
Wyci.skanie przeciwb 1
E=Q81 P=407kN
. <1123
17.
9
-
'"
<:S' .
1-'
cc_
.....a:::
at
WyciskanLe przecwb.2 v,ycLClganie dwuzabteg
C,1 =0,28
=72.kN
£,=;0.58 P.-287kN 8z=O,I8 11=40kN
23h.11
'"
,
"
'<$2.1;7
)C
l!-
ch
y-
11i
S3
!!10
1-
;;!5
,
IV)
t
'4:1
, '<:t
oattaczanLe dntz P
t2.0kN
,0-
'y,
0-
go
go
k
2.
po
no
-
J
Ry.s 2 Pf'oces plastycznego ksztaltowania na zimno wypraski nakf'lltki M21xl,J 0 wysoko.
ci 32,.5 mm
/059_0001.djvu
operacje wyzarzania i fosforanowania oraz
podano wartosci si! realizqj
cych kolejne
operacj e, a takZe wartosci odkszta!cen
Do ksztaltowania wypraski zastosowano
wst
niak odcinany z pr
ta ci
ionego, ktory
po wyzarzaniu i fosforanowaniu poddano
wyciskaniu przeciwbieznemu Dla operacji tej
przyj
to w przyblizeniu talat wartose
odkszta!cenia, ktora wedlug zalecen
opr acowanych przez Instyt)1t Obrobki
Plastycznej w Poznaniu (INOP - Z/152-02-88),
zapewnia dla stali w gatunku 10 0 twardosci
HB = 102-107, dzia!anie na stempel n
j-
mniejszych naciskow jednostkowych. Dlatego
tez naciski te nie s
zbyt duze, gdyz wynosz
Pst = 1'760 MPa. Po wyciskaniu przeciwbiez-
nym otrzymuje si
wyprask
0 grubym dnie,
kt6rego wewn
trzna powierzchnia ma ksztalt
stozka sci
tego
Wewn
trzny wyst
p w dnie oraz wg!
bienie
na wla
tak kszta!tuje si
w drugiej operacji
wyciskania przeciwbieZnego, do ktor"j
zastosowano t
sam
matryc
co w opeiacji
pierwsz"j, natomiast wymieniono stempel na
stempel z przelotowym otworem oraz wypy-
chacz 0 p:taskhl1 czol
na wypychacz pc.sia..
daj
cy wyst
kszta!tuj
cy wg!
bienie na
wla
tak Rozbicie wyciskania przeciwbieZnego
na dwie operacje sta!o si
konieczne ze wzglo::-
du na otrzymanie z
danej wysokosci wyst
u
w dnie wypraski. Zastosowanie ograniczenia
g!
bokosci otworu w stemplu da!o wynik
negatywny, gdyz po wykonaniu ok 150 szt
wyprasek stempel zosta! rozsadzony przez
wciskany w jego otwor material Dlatego tez
ustalono doswiadczalnie grubose dna wypraski
po pierwszej operacji wyciskania przeciwbiez.
nego, ktora umozliwia otrzymanie podczas
drugiej operacji wyciskania z
danej wysokosci
wyst
pu Podczas prob zmieniono rowniez
konstrukcj
wypychacza, gdyz element
kszta!tuj
cy wg!
bienie na wla
tak uleg!
szybko zniszczeniu Wykonano nowy wypy-
chacz z wcisni
t
w nim wk!adk
ksztaltuj
ca
wg!
bienie na wla
tak Zmieniony wypychacz
pracuje bezawaryjnie
Zwrocono uwag
na zachowanie mozliwie
malych roznic w grubosci scianki wypraski
Uda!o si
zachowae najwi
ksze roznice
w granicach 0,06-0,08 mID S
one znacznie
mniejsze od roznic wymienianych w lite-
raturze. Wedlug tych danych dla srednicy
- 64 -
naczynia rown"j srednicy wypraski nala
tki
roznice te mog
wynosie od 0,25 mm do 0,15
mm[l]
Po odnowieniu pow!oki fosforanowej i na-
mydleniu, wyprask
poddaje si
dwuzabiego-
wemu wyci
aniu za pomoCll jednego stempla
i dwoch matryc, stosuj
c kolejno odkszta!cenia
e = 0,28 i e = 0,18.
Ostatnia operacja polega na dot!oczeniu dna
wypraski w celu uzyskania wymaganej
p!askosci wewn
trzn"j powierzchni dna oraz
bardzo malych promieniach zaola
len mi
dzy
dnem a sciank
oraz dnem i wyst
em w dnie
wypraski
Warto podlaeslie, ze pozosta!e dwie
wypraski s
wykonywane podobnie i w za-
sadzie za pomoc
tego samego oprzy-
rz
dowania
Pomini
cie wyzarzania mi
dzy operacjami
wyciskania przeciwbieznego i wyci
ania oraz
zastosowanie dUZych odkszta!cen powoduje
taki wzrost twardosci wyprasek (ok 180 HB),
ze wykonczaj
ca obrobka slaawaniem nie
sprawia zadnych trudnosci.
Zastosowanie wyprasek do produkcji
Oillawi&Il
j I1ak:r
tki, .W por6wnaflia do j6,j
ksztaltowania tylko przez slaawanie zmni"jsza
ok 2,5 raza zuzycie materialu Oznacza to
zmni"jszenie masy wiorow powstalych podczas
slaawania serii 100.000 szt nala
tek 0 ok
6200 kg
Literatura
I ICFG - Dokument Nr 1/1978
/060_0001.djvu
1
5
a
a
:j
Z
y
e
e
1-
'-
11
Z
e
),
.e
ji
'J
:a
:0
IS
k
OBROBKA PLASTYCZNA METAL!; Nt 2/3,1995
DR!NZ KAZIMIERZ KUCzyNSKI
Politechnika War:
zaw.ska, Instytut Technologii Bezwiorowych, Zaldad Obrbbki Plastyc'Znej
Plastyczne ksztaltowanie na zimno stalowych wyprasek
trzpieniowych 0 stopniowanych srednicach
1. W st
p
W Zakladzie Obrobki Plastycznej Instytutu
Technologii Bezwiorowych Politechniki
Warszawskiej opracowano procesy plasty-
cznego ksztaltowania na zimno dwoch
wyprasek walkow ze stali niskostopowych
posiadaj1lcych naci
te u
bienie Pierwszy
z walkow ma u
bienie walcowe znajduj1lce si
w pobliZu jego konca, przy czym stosunek
zewn
trznej srednicy tego uz
bienia do
srednicy walka wynosi ok 2,6 (rys 1a) Drugi
walek posiada uz
bienie stoZkowe naci
te na
jego koncu Najwi
ksza srednica uz
bienia ma
ponad 42 mm i jest wi
ksza od srednicy wa!ka
ok 1,7 raza (rys 1b) 'ZJ': wzgl
du na
planowan1l stosunkowo mal1l produkcj
tych
walkow w ilosci ok. 5000-6000 szt rocznie
kaZdego z nich, byly one ksztaltowane
WY!1lcznie za pomoc1l obrobki slaawaniem:
pierwszy z pr
ta 0 srednicy 50 mm, drugi zaS
z pr
ta 0 srednicy 44 mm Prowadzi to do
dUZych strat matetialu, gdyz wymiary
pierwszego walka z wyWkiem cz
sci uz
bionej
wynOSZ1l
/061_0001.djvu
a)
052,5
47.15 6.
a
C
'I"
co
1.0
-66 -
b)
.M7.S"O,>
1i32
4>42.12
d ='0 15
&?
"'-J
c
J:,
',)
'"
i-
ll)
"'J
'T
e
{
M24 x 2
,rJ;27
Rys.. 1. Walld i ich wypraski. a) z uz
bieniem walcowym, b) z uz
bieniem stoilwwym
Zwi
kszenie srednicy w tej operacji, zwlaszcza
przy sp
czaniu stali, nie powinno bye zbyt duze
ze wzgl
du na znaczn
Hose zanieczyszczen
niemetalowych przyspieszaj
cych p
kanie,
kt6re mog
wyst
owac w stalach krajowych
Drugim czynnikiem ograniczaj
cym wartosc
odksztalcania jest mozliwose wyst
ienia
dUZych r6Znic twardosci stali pochodz:tcej
z rOZnych dostaw S
one spowodowane
znacznymi wahaniami skladu chernicznego
stali, dopuszczonymi jednak przez polskie
normy, b
dZ tez przez niedotrzymanie
parametr6w hutnicz"j obr6bki cieplnej Przy
projektowaniu proces6w stosunek srednicy
przedmiotu po sp
zaniu do srednicy przed
sp
czaniem powinien bye zdecydowanie
mniejszy (np. 0 20%) od wartosci wskaZnika
sp
czalnosci S wyznaczonej z pr6by Kudo [lJ
Wartosc odksztalcenia w operacjach
przepychania jest ograniczona przez moZliwosc
wyboczenia (dzialaniem sHy realizuj
cej
proces) dlugich odcink6w pr
t6w lub
/062_0001.djvu
ie
r;y
:y
;d
ie
(3
:h
se
ej
Ib
uplastycznienia przed matryc1! kr6tkich
odcinkow pr
tow W jednej operacji przepy-
chania mOZna uzyskae stosunkowo male
ZIUniejszcnie srednicy pr
ta (np do/d ",1,15).
Kilkakrotnie wi
ks
redukc;j
t"j srednicy
mOZna otrzymae w jednej operac;ji wyciskania
wsp6!bieZnego Jest ona ograniczona tylko
wytrzymalosci1! narz
dzi
POWYZszc uwagi zostaly uwzgl
dnione przy
opracowywaniu procesow plastycznego
ksztaltowania obu wa!kow Na rys.. 1 pokazano
oba zwymiarowane walki, jak rowniez ich
wypraski Na rysunkach wyprasek naniesiono
zarysy gotowych wa!kow, zaznaczaj1!c za
pomoc1! krZYZowego laeskowania naddatki
materialu przeznaczone na skrawanie
- 67 -
4. Proces plastycznego ksztaltowania
wypraski walka z uz
bieniem waIcowym
Wa!ekjest wykonywany ze stali w gatunku
15HGM 0 przybliZonym rownaniu krzywej
umocnienia (jp = 859 EO,212 MPa [I].. WskaZnik
sp
czalnosci wg proby Kudo dla tego materialu
wynosi S '" 2,0
Proces plastycznego ksztaltowania walka
pokazano na rys.. 2.. Podano na nim
zwymiarowane wypraski po dwu kol"jnych
operacjach, oznaczono operacje WYZarzania
i fosforanowania oraz podano wartoSci si!
realizuj1!cych operacje ksztaltowania, a takZe
wartosci odksztalcen
D. W'/,zGrzanLe W
cis
a0ie
':I ' wspotbLezne
O Fosforanawanie [ -10 P=1100kN
Lnamyd.lanie / 2RO
if; ,;u)L.
1>36 h12
5
to
c:::>
I
.lr)
-
CO
...-
N
-.-
rf;22
5p
ClClnLe
S =0,76 P=2100 k N
. 1;52: . . . 5 _
i36
r i "'I
; 6°
cw
......
l.C')
0'5
"<'"-
(
'J
........
C:J
l.r)
o
1
-
r---
f
r/J22,3
Rys 2.. Proce, pla'tycznego ksztaltowania wypra,ki walka z uz
bieniem walcowyn.
Material ,taI15HGM
5
/063_0001.djvu
Do ksztaltowania wypraski stosqje si
wst
niak 0 srednicy 36 mm odcinany z pr
ta
ci
onego lub luszczonego w stanie
WYZarzonym (zmi
kczonym) 0 twardosci ok
135 HB Po fosforanowaniu i namydlaniu
wst
niak jest poddawany wyciskaniu wspo!-
bieZnemu z odksztalceniem s '" I ,0.. Jest one
wyraZnie wi
ksze od odkszta!cenia zalecanego
pIzeZ opracowanie [2], ktore dla tego rodzaju
mateIialu pIzewiduje jego wmtose 8 '" 0,8
PIzyj
cie odkszta!cenia 8 '" 1 ,0 mOZna jednak
uznae za dopuszczalne, gdyz naciski jed-
nostkowe dzialajllce na stempel wynos
tylko
Pst = 1070 MPa, natomiast naciski dzialajllce
na roboc
stoZkow
powieIzchni
matrycy s
Iowne Pm = 1700 MPa Ie ostatnie naciski s
dose duZe, ale dopuszczalne dla matryc z po-
dzialem pierscienia roboczego p!aszczyZilll
prostopadlll do osi matrycy w miej scu zakon-
czenia j"j stoZkowej powieIzchni
Za pIzyj
ciem srednicy wst
pniaka rownej
36 mm przemawiajllnast
uj
ce korzysci:
I Wyst
pqje peine wykoIzystanie mozli-
wosci ksztaltowania mateIialu w operacji
wyciskania wspo!bieZnego przez przyj
cie
odksztalcenia 8 '" I ,0.
2 Druga opeIacja, polegaj
ca na sp
czaniu
odcinka ""ypraski przeznaczonego na c
se
uz
biomt pIzebiega w korzystnych wmunkach,
gdyz gonia cz
se tej wypraski jest prowadzona
po uprzednim wej sciu odcinka wypraski 0 wy-
sokosci ok 10 mm w otwor stempla
3. Stosunek srednicy c
sci sp
czon"j
wypraski do jej srednicy przed sp
czeniem jest
IOwny 1,45, a wi
c jest ok 27% mniejszy od
wskaZnika sp
czalnosci wg proby Kudo, co
w sposob pewny zapobiega p
kaniu materialu.
Dmga i ostatnia operacja ksztaltowania
polega na sp
czaniu odcinka wypraski
przeznaczonego na u
bionll c
se walks
Sp
czaniu poddaje si
tylko jej walcowy
odcinek 0 wymimach 36,2x50 mm, przy
czym WZIOSt sIednicy cz
sci sp
czan"j odbywa
si
swobodnie. Zachowanie stoZka uksztal-
towanego podczas wyciskania wspo!bieZnego
umozliwia otrzymanie niemal jednakowych
srednic sp
czonego !ba na powieIzchni styku
z p!aszczyznami matrycy i stempla, co jest
wskazane ze wzgl
du na walcowy ksztalt
uz
bienia walka
- 68 -
Obie operacje ksztaltowania przebiegajll bez
zak!ocen Irzpien wypraski po ksztaltowaniu
ma twmdosc ok 230 HB, natomiast c
sc
sp
czona ok 160 HB, co umoZliwia poprawny
przebieg slaawania
UIuchomienie produkc;ji wyprasek pozwala
na zmniejszenie jednostkowego zuZycia mate-
rialu 0 ok 0,98 kg, co pIzy planowanej wiel-
kosci pIOdukc;ji oznacza ZInniejszenie Hosci
wiorow w ciilgu roku 0 ok 4900 do 5880 kg.
5. Proces plastycznego ksztaltowania
wypraski walka z uz
bieniem stozkowym
Walek jest wykonywany ze stali w gatunku
16HG 0 przyblii'onym rownaniu lazywej
umocnienia O'p = 8518°,199 MPa [1] WskaZnik
sp
czalnosci wg proby Kudo dla tego materialu
wynosi S = 2,2 [3]
Z kilku mozliwych wariantow procesu
ksztaltowania wypraski w postaci grzybka
z dlugim trzonem wybrano wariant dosto.
sowany do posiadanych mozliwosci pro-
dukcyjnych, a wi
c do prasi elementow oprzy-
I
dowania b
cych w dyspozycji.
Zrealizowany proces plastycznego kszta!-
towania wypraski walka pokazano na 'YS. 3,
ktory spor
dzono w sposob analogiczny do
Iys.2.
Proces sklada si
z dwoch kolejnych
operacji pIzepychania niepIzelotowego dlu-
giego trzpienia i operacji sp
czania !ba
pIzeznaczonego na stoZkowe uz
bienie.
Zaplanowano wykonanie wst
pniaka z mate-
rialu w stanie wyZarzonym (zmi
kczonym)
Proces nie zawiera operacji WYZarzania
mi
dzyoperacyjnego FosfoIanowaniu i namy-
dlaniu poddaje si
tylko wst
pniak.
Przyj
cie srednicy wst
niaka rown"j 32
mm u!atwia w pewnym sensie realizacj
operacji sp
czania !ba i zabezpiecza go przed
p
kaniem podczas ksztaltowania Zastosowanie
w obu operacjach pIzepychania calkowitego
odkszta!cenia 0; c = 0,34 powoduje WZIOSt
napr
Zen uplastyczniaj
cych trzpien 0 wmtosci
O'p = 687 MPa Oznacza to, ze si!a potrzebna
do uplastycznienia tak umocnionego trzpienia
osi
a wmtose ok 393 kN, co ma istotne
znaczenie dla pomysln"j realizacji operacji
sp
czania !ba.
/064_0001.djvu
ez
iu
se
1Y
1a
e-
I-
:CI
n
cu
"J
ik
lu
m
ca
D.'
0-
y-
:!-
3,
10
,h
-
)a
e
e.,
I)
ia
'1-
,2
j
d
ie
o
st
:i
13
ia
Ie
I
- 69 -
6. WYZGYZanie Przepychame 2 Sp
czanie
o Fosforano"anie £'Q79 p.IB50kN
l namydlanle C"O,!77 P-230kN
47,5"5
Pnepychonie 1
32
--,-
co{),f63 p.j80 kN "
.32h12 '" .i
5 i
I 1 °1 i
I j i
i I I i
I i
I I i
i I I
i i I I
i i I I 1!
i '" i I '"
'" gj I
'" '"
" I t I I i
" t
"
i I I I
i i i
i I I I
- I I I i
i s
.
:' j I I
I
6. 141"0) .27
Ry,s ," Proces plastycznego ksztaltowania wypraski wallro z uz€bieniem stoilrowym,
Material, stal16HG
Sp
czanie !ba 0 srednicy 47,5 mm, z naj-
grubsz"j po przepychaniu c
sci wypraski
o srednicy 32 mm, nie powinno stwarzac
niebezpieczenstwa p
kania materialu, gdyz
stosunek tych srednic jest rowny ok 1,48,
a wi
c jest 0 32% mniejszy od wskaZnika
sp
czalnosci wg proby Kudo
Realizacja obu operacji przepychania nie
sprawia trudnosci S
one wykonywane na
prasie hydraulicznej 0 nacisku 1000 kN, skoku
dobrze prowadzonego suwaka 0 wartosci 430
mm oraz posiadaj,!cej wypychacz podwieszony
do suwaka prasy, Do osiowego ustawiania
wst
niaka i wypraski sluZy stoZkowe
zakonczenie wst
niaka 0 po!latcie 9 0 rownym
p6!k
towi stoZka roboczego matrycy Drugi
koniec wst
niaka jest prowadzony przez
stempel posiadaj
/065_0001.djvu
W!asciwe sp
czanie !ba wypmski
popIzedzone jest dwukrotnym pIzcpychaniem,
najpieIw ze srednicy 32 mm na srednic
29,5
mm, a nast
nie ze srednicy 29,5 mm na
srednic
28 mm PIzepychaniu c
sci wypIaski
o srednicy 32 mm odpowiada odksztalcenie
B = 0,27 i potrzebna sila 0 wartosci ok 200 kN
. Sp
czanie !ba zaczyna si
po oparciu czo1a
trzpienia 0 wypychacz. Po osi
ciu pIzeZ
sil
realizuj1tc1t proces wartosci ok 240 kN
nast
qje uplastycznienie cz
sci wypmski
przeznaczonej na !eb, a pIzy dalszym wzroscie
sHy stopniowe zwi
kszenie srednicy t"j c
sci
Oparty 0 wypychacz trzpien wypmski pIzenosi
tyl ke< cz
S6 tej sily, gdyz pozostala j"j c
se
jest pIzenoszona pIzez robocVl stoZkow1t
powieIzchni
matrycy, a w dalszym etapie
procesu rowniez pIzezjej cz
se plaslGt.
Znaczna wartose sily uplastyczniaj1tcej
trzpien, IOwna niemal 400 kN zapobiega jego
uplastycznieniu w PocVltkowej fazie sp
czania
i umozliwia rozwoj tego 1'rocesu, ktOIY
kOIzystnie wplywa na wartose sHy sciskaj1tcej
trzpien
Podczas prob sp
czania nie stwierdzono
w zasadzie trwalego zwi
kszenia srednicy
scislamego trzpienia wypmski. Niewielki
WZIost tej srednicy ok 0,06 mm daje si",
zauwaZye przy wysokosci !ba wypIaski
wynosVlc"j ok 11,5 mm Moze to bye
wywo!ane znacznym WZIostem naciskow
jednostkowych wywieIanych PIZez stempel na
!eb 0 tal< mal"j wysokosci wzgl
dnej (hid =
0,24), zw!aszcza w pobliZn jego osi. Swiadczy
o tym filkt, ze zwi
kszenie grubosci !ba do
15,5_1 mm pIaktycznie wyeliminowa!o pIzyIOSt
srednicy trzpienia podczas sp
czania Trzpien
gotow"j wypraski jest na tyle prosty, ze
zaplanowane, stosunkowo male, naddatki na
obrobk
skrawaniem s1t wystarczaj1tce,
Na uwag
zaslugqje bardzo maly czynny
skok wypychacza potrzebny do usuni
cia
wypmski z matrycy, gdyz wynosi on tylko ok
15mm.
Przedstawiony proces ksztaltowania
wypraski walks z uz
bieniem stoZkowym jest
realizowany bez zak/ocen. Ze wzgl
du na
znaczne trwa!e odksztalcenie na zimno cal"j
wypmski, nast
uje taki WZIost twardosci
mateIialu, Ze zapewnia on dObI1t jego
skrawalnose podczas ObIObki skrawaniem,
- 70 -
popIzcdzaj1tcej naw
lanie r hartowanie
wa!kow..
Umchornienie produkcji wyprasek walka
z uz
bieniem stoZkowym umozliwia jednost-
kowe zmniejszenie zuZycia materialu co naj-
nrniej 0 1,88 kg Przy planowanej wielkosci
produkcji walks oznacza to zmniejszenie
w ci
roku ilosci wiorow 0 masie od 9400 do
11280 kg
6. Podsumowanie
PIzedstawione procesy wskazuj1t na
moZliwosci uzyskania du:i:ych oszcz
dnosci
materialu pIzy produkcji wa!kow 0 sto-
pniowanych srednicach pIzez zastosowanie
wypIasek ksztaltowanych plastycznie na
zimno MOZna je uzyskae za pomoc1t prostych
procesow zlozonych z malych ilosci opemcji,
mozliwych do realizacji na pIasach
hydmulicznych, pIzy czym mog1t to bye pmsy
uniwersalne
Op!acalnose zastosowania takiej metody
wytwarzania moze Iowniez dotyczye
stosunkowo malych wielkosci seIii wyrobow,
jeZeli do produkcji wypmsek b
illi stosowane
przyrVldy typu uniwersalnego, wyposaZaue
tylko w narz
dzia ksztaltuj1\,Ce, potrzebne do
wykonania zaplanowanych operacji
Literatura
1. EIbel S, Kuczyilski K, Marciniak Z:
Technologia obrobki plastycznej Cz, I
Materialy do obrobki plastycznej, Warszawa
1989,SIMP
2 VDJ-Richtlinien: VDJ 3138, Blatt 1 (1970)
3 EIbel S, Kuczyilski- K: Iechnologia
ObIObki plastyczn",j.. Cz II WybIane
zagadnienia ksztaltowania bIY! Warszawa
1989, SIMP
/066_0001.djvu
o
i
r
o
)
i
r
o
i
1
1
{
(
o
o
o
)
a
a
e
a
OBR6BKA PLASTYCZNA METAL!, Nt 2/3, 1995
DR INZ ANDRZEJ MUS IER
Po/itechnika War:szaw.ska, lnstytut Technologii Bezwiorvwych" Zaklad Obrobld Plastycznej
Proces ksztaltowania wypraski korpusu rozpylacza
ze stall 17HNM
1. Wst
p
W Instytucie Iechnologii Bezwiorowych
Politechniki Warszawskiej opracowano proces
plastycznego ksztaltowania na zimno i po!go-
r
co wypraski stalowej korpusu rozpylacza do
aparatury paliwowej silnikow wysokopr
znych
Wypraska ze stali gatunku 17HNM jest
po!wyrobem do dalszej obrobki i umozliwia
wykonanie cz
sci pokazanych na rys.. I..
&. 0, 2
LOIS
may.3 $6 ,1-0:22
I
23+ 0 ,5
ql A
obrobk
o
j
tosciow
na zimno (wyciskanie
wspo!biezne, przepychanie, sp
czanie),
- obrobk
obj
tosciow
na po!gor
co
(wyciskanie wspo!biezne).
o przyj
ciu konkretnego rozw
zania decyduj
warunki techniczne, analiza ekonomiczna oraz
istni"j
cy park maszynowy W przypadku
korpusu wtryskiwacza wykonywanego kszta!-
towaniem plastycznym uzyskae mozna
oszcz
dnose w zuZyciu stali 17HNM ok 35%,
co przy planowanej wielkoseryjnej produkcji
dqje duze oszcz
dnoSci
2. Ksztaitowanie na zimno korpusu
rozpylacza
.
'<\
"
""
Przedstawiony korpus mowa wykonywae
obrobk
o
j
tosciow
na zimno uzyskuj
c
ksztalt zewn
trzny.. Otwory srodkowe, filzy,
podci
cia i wybrania musz
bye wykonywane
obrobk
skrawaniem Najbardzi
j w!asciwym
sposobem wykonywania korpusu jest operac;ja
wyciskania wspo!bieznego.. PI
ty ze stali
17HNM przeznaczone do obrobki skrawaniem
posiadaly twardose 229 HB, ktora wyklucza!a
mozliwosci uZycia materia:lu w takim stanie do
operacji wyciskania.. Przeprowadzone wyZaIza-
nie zmi
kczaj
ce obniZy!o twardose pr
tow do
125 HB Krzyw
umocnienia dla materialu
w stanie wyzarzonym wyznaczon
z proby
sp
czania beztarciowego walcow opisqj e
rownanie (J = 810(& - 0,02)0,1378 MPa. 0 mo-
zliwosci wyciskania wsp6!bieznego pr
tow de-
cyduj e najwi
ksza wartose odkszta!cen loga-
rytmicznych mozliwych do uzyskania w jednej
operacj i Dla analizowanego wyrobu,
wyciskanie pr
ta 0 srednicy 17,5 mm na
srednic
9,55 mm odkszta!cenie & wynosi 1,21.
Tak duze odkszta!cenie w jedn"j operac;j i
a" 0.((
c' U "
Rys ], Ksztalt i wymiary korpusu rozpylacza
po obrobc.e sh'awaniem na automacie
Asortyment wykonywanych z wypraski cz
sci
rozni! si
od siebie wymiarami "b" (od 53,1 do
51,6 mrn) przy wymiarze "I" 25,3 i 25,4 mm
i zmiennych dlugosciach wierconych otworow
(wymiary "a" i "b") Obecnie korpusy te s
wykonywane na automatach tokarskich
obrobk
slaawaniem Wdrozenie nowej
technologii umozliwi wytwarzanie wi
ksz"j
liczby wyrob6w przy tych samych dostawach
materia!ow
Ko!owosymetryczne przedmioty 0 zblizonych
ksztaltach, jakimi s
korpusy, mog
bye
wykonywane:
- obroblat slaawaniem (toczenie z pr
ta),
/067_0001.djvu
kszta!towania na zimno stali 17HNM nie jest
mozliwe Ograniczenie wartosci odkszta!cen
dla jedn"j operac;ji wyciskania wi
ze si
przede
wszystkim z ekonomicznie uzasadnion
trwa!oscii! narz
dzi W przypadku rozpatrywa-
nego korpusu zaprqjektowano proces kszta!-
towania polegaj
cy na wyciskaniu wspo!-
bieznym wst
niaka 0 srednicy 17,3 mm na
srednic
10,8 mm (8 = 0,96), a nast
nie
przepychania na srednic
9,55 mm (8 = 0,25)
z jednoczesnym dognieceniem cz
sci prz"jscio-
w"j. Proces plastycznego ksztaltowania wy-
praski pokazano na rys. 2
- 72 -
ze stali WNL), zamontowanymi w uniwer-
salnym przyrz
dzie do wyciskania wspo!-
pracqj
cym z pras
PYZ - 250 Zarowno pod-
czas wyciskania jak i dogniatania naciski
jednostkowe w stemplach wynosily ponizej
1250 MPa
W trakcie wst
nych prob stwierdzono, ze
wykonane wypraski posiadaj
znacznie
zroznicowan
twardose w osi wyrobu W cz
-
sci 0 mniejszej srednicy twardose wynosi!a 229
do 239 HB, natomiast w cz
sci 0 srednicy 17,5
mm twardosc waha!a si
od 170.. 180 HE.
A } - fosforanowanie
i namydlanie
B) P
298 kN
8
0,96, EA = 62%
C) P p = 42 kN. P d= 300kN
E = 0,2.5, EA = 22%
f7.Lf
{1.5
'<5
I ".
.,
00
." . i4Jif. ' '"
"'.
J 0., f;5'
---T
6 "" "
... ...
""
«)
I '<> '"
I ""
I -L
--1
If1.3 $ {O,C t}9.
Ry.
2 Proces plastyanego ks;taltowania korpusu wtly.skiwacza
A - wymiana wstrwniaka, B - ksztalt wyprmkj po wyciskaniu w,
p6Ibieinym
C - ksztalt wyprasld po przepychaniu i dognzataniu
Wst
niaki z pr
tow w stanie zmi
kczonym
ci
to na tokarce, a nast
nie po odtluszczeniu
fosforanowano i namydlano w szescioprocento-
wym wodnym roztworze myd!a sodowego
o temperaturze ok 60 °C przez 10 min Po
wyj
ciu z roztWOIU wst
pniaki dok!adnie
suszono przed przyst
ieniem do procesu
wyciskania Po wyciskaniu przed przepycha-
niem nie odnawiano warstwy smamej
Operac;je wyciskania i przepychania
wykonywano narz
dziami ze stali NCIO
(stempel i matryca wzmocniona pierscieniem
I ak niska twardosc stwarza!a problemy
podczas wiercenia dlugich otworow w osi
wypraski Spowodowa!o to koniecznosc
przeprowadzenia po procesie plastycznego
ksztaltowania wyzarzania normalizqj
cego
w temperaturze 880 °C Po obr6bce tej
twardosc wzros!a do 260 HB na powierzchni
i wewn
t[z wypraski
Po wst
nych pr6bach wykonano 200 sztuk
wyprasek przekazanych do obrobki
slaawaniem
/068_0001.djvu
r-
!-
J-
ki
eJ
3. Ksztaltowanie plastyczne na p6l:gor!lco
korpusu rozpylacza
e
ie
Tak juz wspomniano wyciskanie wspo!-
biezne na zimno wypraski w jedn"j operacji nie
jest mozliwe Mozliwose tak
stwarza jedynie
obrobka na po!gor1tco. Przyj
to, ze operacja
wyciskania wykonywana b
dzie na prasie
mimosrodowej PMS 63C 0 nacisku 6.30 kN.
Prasa mechaniczna z uwagi na znaczn
pr
dkose suwaka, a przez to slaocony czas
operacji moze bye zastosowana do ksztal-
towania na po!gor
co.
Proby przeprowadzono wykonuj
c narz
dzia ze
stali SW7M do uniwersalnego przyrz
du do
wyciskania skonstruowanego w Zakladzie
Obrobki Plastycznej lIB Przyrz
d ten
umozliwi! podgrzewanie matrycy przed roz..
pocz
ciem procesu oraz ewentualne jej chlo-
dzenie w trakcie wykonywania wyprasek, co
ma szczegolne znaczenie w produkcji wiel-
koseryjnej. Przed rozpocz
ciem pracy matryca
podgrzewana by!a do temperatury 150 oc.
Wst
pniaki nagrzewano w piecu elektrycznym
komorowym do temperatury 550 °C
I emperatura ta by!a nizsza od zalaesu
temperatur wst
nie ustalonego w probie
rozci
ania na 650-750 °C (rys .3),
'--
:9
,5
"
(g
[
]?
..
=
=
'\
\ WNHll ,,,,,
\
'\
......... z
--- ---- .
"'- / ." ..........
[
.
a
«
'"
.
c.-I.J
z
y
si
R,}AS 3 Zaleino,
(c granicy plastycznoscl i przew
ie-
nia od temperatury dla stali /7HNM
;6
;0
;0
j
11
Obnizenie temperatury ksztaltowania wynikalo
z przeprowadzonych prob wst
pnych, w kto-
rych zaobserwowano, ze wypychacz deformo-
wa! zbyt mi
kk
cz
se wycisni
tIb CO pro-
wadzi!o do zniszczenia wypychacza..
W przeprowadzonych probach z materia!em
nagrzewanym do temperatury 550 °C zjawisko
takie nie zachodzilo i uzyskiwano wypraski
lk
<1
73 -
o poprawnym kszta!cie Proces plastycznego
ksztaltowania na po!gor
co korpusu rozpylacza
pokazano na rys 4,
Wst'iPniak rnax.. ]50 HE
fosforanowaC i' pokrywac grajitem kploidlflnym
nagrzewaC do 5.50 °C
..
.
"-'
'"
PI1.3
fVyci,kanie ,. prasa PMS63C
P= 345 kN
S = ].2], SA = 70%
{15_ ,
<
'£
'"
-
"
:g
=
..
'J.
"'"
."
Rys. 4 Praces pJastycznego ksztaltowanla
nu po/gorqco wypr'(lski rozpylacza ze stali ] 7HNM
Si!a wyciskania wynosi!a 345 kN co powo-
dowa!o, ze vi stemplu istnialy dopuszczalne
napr
zenia sciskaj
ce 1465 MPa.
Uzyskanie odpowiedniej g!adkosci powierzchni
wyprasek by!o mozliwe po zbadaniu roznych
srodkow smamych. Pierwotne zamierzenie
wyciskania w wyzszych temperaturach spowo-
dowalo, ze badano smary na bazie grafitu
z dodatki
m tlenku boru lub boraksu z tlenkiem
bizmutu.. Smary te nanoszono na wst
niaki
/069_0001.djvu
-74 -
przed nagrzewaniem. Obnizenie temperatury
nagrzewania pozwoli!o na zastosowanie
fosfi:>ranowania i pokrywania grafitem.. Po
wykonaniu serii probn"j zbadano w osi
twardose wyprasek, ktora waha!a si
w gra-
nicach 153-162 HB w cz
scio wi
kszej
srednicy omz w granicach 200-228 HB
w cz
sci 0 srednicy 9,55 mm. Rowniez w tym
przypadku niezb
dne sta!o si
wyZarzimie
normalizqj
ce wymbow przed przekazaniem
ich do obrobki skrawaniem
4. Wnioski
Przepmwadzone proby wykazaly mozliwosc
uzyskania w operac;jach kszta!towania na
zimno i po!gor1tco wypraski korpusu
wtryskiwacza, Otrzymane wypraski nie
stanowi
gotowego wyrobu i wymagaj
dalsz,j
obrobki skrawaniem kszta!tu zewn
trznego
oraz otworu W zapmponowanym procesie na
po!gor
co konieczne jest nagrzewanie
materialu oraz narz
dzia i ewentualne
ch!odzenie matrycy w trakcie pmdukcji 0 sto-
sowaniu nagrzewania b
dz ch!odzenia narz
dzi
zadecydl\je bilans pracy matrycy DIa
sporz
dzenia takiego bilansu niezb
dna jest
znajomosc ilosci ciep!aprzekazywanego do
matrycy.. !lose ciep!a przekazywanego zaleZy
od temperatury materialu, matrycy oraz
uZytego srodka smarnego Wyznaczony metod
kalorymetryczn
sredni strumien cieplny
przekazywany do matrycy w warunkach
ksztahowania korpusu wynosi! 5 W/mm 2
powierzchni wypraski.
Zalet
zapmponowanego pmcesu kszta!towania
na po!gor
co jest mozliwosc jego zrealizowania
na ogolnie dost
nych prasach mimosm-
dowych przy nagrzewaniu wst
pniakow
w zwyklych piecach komorowych
Oszcz
dnosc materialu dzi
ki zastosowaniu
ksztaltowania plastycznego wynosi ok 35%
/070_0001.djvu
OBROBKA PLASTYCZNA METALI, Nr 2/3, 1995
PROF DR lNi. MONIKA GIERZYNSKA-DOINA
MGR INi KAROL KAMINSKI
DR lNi ZYGMUNT KUCHARCZYK
Politechnika Cz
stochow.ska Instytut Obr6bld Plmtycznej Metali i 1worzyw Sztucznych
Baza danych 0 smarach technologicznych
do procesow obrobki plastycznej
1. Wst
p
Prawid!owy dobor smaru ma istotny wplyw
na przebieg procesu technologicznego, a w
szczegolnosci na sily tarcia pomi
dzy
odkszta!canym materia!em i narz
dziem
Celowym staje si
zatem dostarczenie
producentom i uzytkownikom smarow
technologicznych informacji 0 istniej
cych juz
smarach technologicznych oraz ich
przydatnosci do wybranych procesow obrobki
plastycznej
Wychodz
c naprzeciw tym oczekiwaniom,
w Instytucie Obrobki Plastycznej Metali
i Iworzyw Sztucznych Politechniki
Cz
stochowskiej zostala opracowana relacyjna
baza danych 0 smarach technologicznych
stosowanych w obrobce plastycznej
"BASMAR:' Przeznaczona jest ona do kata-
logowania wszelkich informacji na temat
smarow (stalych i plynnych), ich skladu
chemicznego, zastosowania, w!asnosci,
producenta itp Moze bye stosowana zarowno
w zak!adach produkcyjnych, w kuzniach,
t!oczniach, jak i w jednostkach naukowych,
zajmuj
cych si
procesami technologicznymi
obrobki plastycznej.
2. Oprogramowanie
Schemat ideowy systemu "BASMAR"
przedstawia rys. I
Podstawowymi celami systemu s
:
za!ozenie zbiorow podstawowych i sko-
jarzonych baz danych wraz z plikarni
indeksowymi;
INfORMACJE
o wtA,SCIWOSCIACH
SMARU
[ INFQRMACJE
o SKtADZIE
CHEMICZNYM
INFORMACJE
o PROCESACH
TECHNQlOGICZNYCH
INFORMACJE'
o STOSOWANYCH
MATERIAlACH
INFORMACJE
o PRODUCENTACH
SMARU
KARTOTEKA
SMAROW
KARTOTEKA
PROCESOW
rECHNOLOG
KARTOTEKA
MATERIAt.OW
WYKA/.
SMAROW
TECHNOLO-
GICLNYCH
KARTi\!
SMARU
TECHNOLO" J
GICZNEGO
WfKJV. Vf(.
$ELEKCJONo-
WANVCH SMA..
RIYN
WYKA/.
MATERIAtOW
PR
W
TECHNOLO.
GIClNYCH
WYKA/.
PRODU-
CENTOW
KARTA
PROQUCENTA
SMARU
Rys 1 Schemat ideowy systemu "BASMAR"
umozliwienie !atwego wprowadzania
nowych i aktualizowania istniej
cych
danych wraz z kontrol
ich poprawnosci;
prezentowanie posiadanych danych,
posortowanych wg rMnych layteriow;
umozliwienie selekcjonowania smarow ze
wzgl
du na istotne dla ich pracy
w!asciwosci;
/071_0001.djvu
emlsJa zestawien wynikowych w postaci
wydruk6w oraz tworzenie pliku danych
wybranego smaru, jako zIod!a informac;ji
dla programow analizqj
cych procesy
obrobki plastycznej
Program "BASMAR" zosta! opracowany na
mikrokomputer klasy IBM PC6 w j
zyku
I urbo Pascal 7 0 przy uZyciu procedur
biblioteki I urbo Vision 2 O. Obsluga baz
danych odbywa si
za pomoc
procedur B-Iree
Filera wersja 521.
Uzyta biblioteka Iurbo Vision sprawila, ze
program posiada szat
graficzn
opart
na
systemie okienkowym z rozwijalnym menu,
okienkami dialogowymi i systemem
podpowiedzi. Program dzia!a niezaleznie od
typu karty graficznej (na karcie VGA ma
mozliwose ukazywania polskich liter) Podczas
obslugi programu dopuszcza si
stosowanie
myszki, co u!atwia prac
.
Procedury B.,Iree Filer'a zapewm
J
poprawne tworzenie i profesjonaln
obslug
baz danych i plikow. indeksowych. Maksy-
malnie w jedn"j bazie mozna przechowywac
2x I 0 3 rekordow Procedury te gwarantuj
niezawodn
prac
na niezaleZnym komputerze
oraz w roznych systemach sieciowych i wle-
lodost
pie
3. System relacyjnych baz danych
Podstaw
systemu jest "BAZA SMAROW"
Zawiera ona elementarne informac;je 0 smarach
technologicznych. Ponizej przedstawiono list
pol wchodz
cych w sklad kazdego rekordu:
1) Nazwa smaru - napis dlugosci 40 znak6w
2) Symbol smaru - napis d!ugosei 10 znak6w
3) Numer smaru - liezba ea!kowita: 0-65500
4) G
stos6 - liezba rzeezywista:
000-9000000
- liezba ea!kowita: 0-225
- liczba rzcczywista:
o 00-90000 00
7) Tern pomiaru lepkoSci - liezba ea!kowita: 0-225
8) Pcnctracja - liczba rzcczywista:
o 00-90000
- liczba rzcczywista:
0..00-1.00
liczba rzcczywista:
000-100
- liezba ea!kowita: 0-2000
- liezba ea!kowita: 0-2000
- 1iezba ealkowita: 0-2000
- liczba rzcczywista:
000-100.00
5) Tern pomiaru g((stosci
6) lepkos6 kinetyezna
9) Wsp6lezynnik tareia
w 20 °c
10) Wsp6lezynnik tareia
w 90 °c
11) Max tern pracy smaru
12) Tern. zap!onu
13) Tern kIZepni
eia
14) pH
- 76 -,
15) Obci
/072_0001.djvu
8) PRODUCENCI - baza danych 0 produ-
centach smarow technologicznych do
obrobki plastyczn"j
4. Obsluga programu
Podczas pracy programu BASMAR
nast
uje uaktywnianie odpowiednich okien
i wybor polecen Oknem (okienkiem)
nazywamy pewn
wyroZnion
cz
se ehanu,
posiadaj
c
nazw
, ktor
mozna przesuwae,
powi
kszae lub zmni"jszae, "nakladae" na inne
okna, i ktor
mozna uaktywniae (otwierae)lub
dezaktywowae (zamykae)
System Bazy Edytor' wydruki Okna
[S) BAZA
NAz.....a smaI'U
Akwag:r:afit
Linkor N
Olej op.-35 do obr6bki plastycznej
Plasten A
- 77 -
Na elaanie moze bye wyswietlanych wiele
okien, ale w dan"j chwili tylko jedno z nich
moze bye aktywne. Okienkiem aktywnym jest
okno, w ktorym uzytkownik wykonqje pewne
operacje(wyroznione jest podwojn
ramlq)
(rys.2).
Rys 3 przedstawia kopi
elaanu podczas
wprowadzania (poprawiania) danych 0 smarze
Xontiquracja Help
SHAR6W
Symbol Nt' Smaru
TWT/167/89 1
Nl'-175 2
=170184 4
N?-174 3
Ob.
23:3'7,3'7
[I]""')
z..powonh I
329
196
o
196
Zasto8owanie
Olej op-35 do obx'6bki plastycznej stosuje si
jako ciecz
smar'uj
co - chlodzq.cq. .., procesAch kucia no. zimno.
I Ol.ij OF.,,3S de oc:r;6b;,.:::' Pl,,:ij;Y
:
;
OW6.i'(i j
a::t n
b::..zic
siarkowaneqo oleju mineralneqo i zawiera dodatki 0 dzialaniu
przeciwutleniaj
cym, przeciwkorozyjnym i polepszaj
cym
wlasci'!'osci "marne"
--- Materialy odksztalcane plastycznie
Nazwa Haterialu Wsp, tareia no. zimno Wsp. tareia no. qorq.co
aluminium 0 110 0.,110
stal NW18 0,,120 0,,120
tyton 0.130 0.130
r3 NoW)' r4 Redakcja 1"8 Usul'i r9 Inne intormacje Alt..,X Kolejnosc
system
(sJ-
Naz....a
Ak....aq
Linko
01ej
Plast
t
?;
&';:
&mi
:;: , A
:
$;.&W
;::.:=-;"'..;.#.1*1
tPn
M
&f
i;T
:
tl
41
M@t$M
@:
[nttJ
;:::
him4:
Jt',."
"
216696
Rys 2 Przyklad systemu okien programu BASMAR
Bazy Edytor Nydruki okna Xontiquracja Help
( S ] EDYCJA SHARU
50
50
25
o
170
o
0,,00
o
23:40:48
;;!! '1
Naz....a stnaru
symbol
Oloj, OP-35 do ob1::'6bki pla..tyaxn.j
'J:;r.I:'/70/84 Nx' smaru 4
stosc 'W temp.
Lepkosc kinetyczna w temp.
penetracja w temp.
Max. temp. p:;'acy
Temp.. zaplonu
'1'emp., krzepl)iQich
pH
obci
tenie zeapawania
spos6b n
noszenia
spos6b Usu....ania
spos6b Maqazyno,
RHoR-POULZ2JC
['C]
['C]
['C]
['C]
rOC]
roC]
[doN]
0.00
55.00
o
[g/om3 ]
["""Is]
po uqniataniu
1?.y'j 3. EJ..:"Jan podczas edycji 4ai
ydz 0 sma.rze
/073_0001.djvu
5. Rodzaje wydrukOw
Program umozliwia wykonywanie wielu
rOZnorodnych zestawien danych oraz
selekcjonowanie informacji Przygotowane
zestawienia mozna przegl
dae na elaanie
monitora, b
dz tez wydrukowae na drukarce
Ponizej zosta!a omowiona perna lista
mozliwych wydrukow:
I) Wykaz smarow technologicznych za-
wartych w bazie danych - obejmuje
wszystkie smary posegregowane
alfabetycznie
2) Wykaz smarow technologicznych wg
obci:tzenia zespawania - ob"jmuje nazwy
wszystkich smarow zawartych w bazie
wraz z obci
zeniem zespawania,
posegregowane wg tego obci
zenia
3) Smary spelniaJ:tce jednoczesnie wa-
runki:
- maksymalna temperatura pracy,
- odpowiedni proces technologiczny,
- odpowiedni material odksztalcany.
przed wygenerowaniem wydruku naleZy
okr-esiie interesuj
cy nas proces tech-
nologiczny oraz materia!, ktory b
dzie
odkszta!cany w tym procesie Dodatkowo
mozna na!oZye warunek maksymaln"j
temperatury pracy.
4) Smary zalecane do pracy ze wskazanym
materialem..
5) Smary zalecane do wskazanego procesu
technologicznego..
6) Karta smaru ,- jest to pelna informacja
o wybranym smarze; w jej sklad wchodz
w!asciwosci technologiczne danego smaru
oraz informacje z baz skojarzonych
Przyklady kart smaru podano na.rys 4, 5
7) Wykaz procesow technologicznych
zawartych w bazie danych - obejmuje
wszystkie procesy technologiczne
posegregowane alfabetycznie; w wykazie
zostaly zaznaczone procesy, do ktOIych
znajduj
si
zalecane smary
8) Wykaz materialow odksztalcanych
plastycznie zawartych w bazie danych -
obejmuje wszystkie materialy od-
kszta!cane, posegregowane alfabetycznie.
- 78 -
9) Wykaz producentow smarow
technologicznych zawartych w bazie
danych - obejmuje wszystkich produ-
centow smarow uwzgl
dnionych w bazie
danych, posegregowanych alfabetycznie..
10) Karta producenta - jest to pe!na
informacja 0 wybranym producencie
smarow technologicznych
6. Wymagania sprz
towe
Program "BASMAR" przystosowany jest do
pracy na milaokomputerze kompatybilnym
z IBM PC
Minimaln
konfiguracj
sprz
tow
przed-
stawiono ponizej:
IBM PCi386 33 MHz;
I MB RAM;
nap
d dyskow elastycznych 5.25" 0 po-
jemnosci 12 MB lub 3.5" 0 pojemnosci
144MB;
- dysk twardy 100 MB;
- monitor czarno-bialy lub .kolorowy;
- karta grafi9zna - dowolna;
- drukarka 15";
- mysz (wyposazenie dodatkowe).
/074_0001.djvu
w
ie
1-
.e
,a
.e
o
n
t-
1-
:t
79 -
a. . .,
",0
. 0'"
. ..'
... ",0
of;> ,,
0'"
0 "
.
" . .
0 ",'"
.." to.
..-1.0-1 '"
o
0 ;::Ji;;:
".
"n
o.
""
....,'n '"
1 . . '"
.." 0.... . 0
.-1..-1 ,,
" " .
".-I a c:
0
00 0 g"M '" " ., "
6 . " 0
. "'. ... &j
e " '" "
> ... " " .
0>0
" '" " .
" '" , "
,,"'.... " . " .
. 1 1 o
.... " N .
M '" .
'" > . ;::Jtj
" . .
. 'O... "
" 0
.
" ! .
. o. ..... N 0
'''' u
. " > "
. ! .
" .
g u
'"
0'" " . '" " -2
"" :0, .
c.. ..
o. "" " , "
"'> o. .
".... z ,
0 n'"
O
< H ,
"0 :0," 0
,,:0, "S . c..m.,(I ! '" .
0 'jiJo z ,
. " 0 .
H "
. . ...
",0 .
.'" 00 0'"
.
. " . . . "
". " , !j1: . " .
, < 0 "
'" . 0 . " . , 0
0.0 0" 0 ..0 ,
M'O 0" , . .
.
0 "0 0 < 0
.. ". '" 0 "0
0 0
g,
> 0 " "",
-'>
"
0 " 15
'ij
.... 0> " ""
. . "
. ... "'",
& . 0
;;: "
0
- , '" '" , .
'"
., '" 0 -
- -
:;2
0'"
::r:F:i
ow
0'"
1-:2
fi3..
NO
O-g
:;2'::
Z"
::r:{:I
frl3
I-
:::;
o
a.
2ii:
I
I
@ii;J
0(5) . @';
@;@
@&
@ij;;
!=
.,
o
'"
6
'"
OJ
r;o o
"'
_00
000
"
""
"'
.
"
"
.
.
.
...
o
'"
o
o
..
."
n
>:0,
"
.0
0"
..0
'1""'1.':':
.:0,
..."
> "
. "
"
"'...
00
"''''
o
'... "
"'.
....
.M
,,>
o
d"
.
:0,'"
00
."
,,'.
.0
0"
...
s.
."
n
.'...
>
0"
:<:
,..
:0
"
U
H
t!>
o
o
:0
'"
U
'"
..
'"
'"
o
.:
:0
'"
o
..
:0
H
N
.
..
'1"""1'1"""1
""
n,;;
N N''O
......
"'''0
g
.
>
00
.
"'...
00
".
"'"
...
o ..
0<::1"} 'O
'" o.
e
e.j.J'O
1'1==' >,(1)
-4-J '.-I N c: e:J:
Wt::'O....
b>.-i'g,
'
o 11):::1 00 0:11.-1 0
Noi..I....Oc: >.
VlIISEe@1'i
Po I I I ..-1 I
:i
\D\O\O';;'
:::I
,., ""UUU OJ N.a
't:J = ZZ -111:I 0
&.): 0 E! 14
o 1'J
,_
-
:3: I
'
I co N
'
1-1 .,.j
:g
,
V.
g
0'.-1 .... 0 )
2
"r! >. 0 C ::I
-" "
o UI.Q.Q
M :::1'0'0
\() p "
'O...
".
"
..
.0
. .
...
..0
0"
"'.
....
00
n
:o,c
00
.00
"'
.
0"'''
o ..
> .
.0"
... ... N
> " .
""
. .
.-II-I,.c:
C''tI) 0
. :0,
N ,0( C
o 0
o I "N
oo
""
. "
0'"
C"o
]j
1111 II
::1,.::1..::1.
...
'"
.
H
0"'0
""0
"'''''''
'E
<
...".
IV>'>'..!
.-I"Oi"'iC
c:o.o.o:1I
. N
ci.p.
.
QI
m
;I::;j ,g g
.I...q.) 0. '0 o..j
1111 II
o .,
N.r:e1'l:l
t)t)S:::
I-III:I......N
1'I:I.Q P.S::: 101'1:1
.-.I tII N 0'\ a
o.ttlQI ..Q!
n.QO s:::
...
I I I 1)(
,
.
...
o
"
....
00
0.'"
.
"'"
. ...
" "
.
...
o
.
N
o
o
...
"'0
01
".
'
f)'
...
0.
.
.
"
&
"
.
"
o
.
.
"
""
Q .c:XII'(II
11:I1-1 t) 0 0
.jJ01'l:l
'-':
tII-IP
.,
o
.
o
o
.
>
.:
>1
" ,
.
"
'"
'"
Rys
4" Karta sma!u
/075_0001.djvu
- 80 -
'"
'" ,,0
. ,,'"
. ,,'
.. ",0
",'"
:>'0" ,,'"
o 0 "
Q).,.cO .. .
eo "'....
II) ItI'N ".
Q) ,..j.
..
g
= £ii;:: "
N
6
"'0. .
NN 0
1-I,f""I '"
,..
" . "
.'N e OM
'"
ftI'M',..j . '" 0
.
0 ,
ea. . g:j'M " 0
.0 e '" . " ,
p.,
a Hi"' '"
" "
'" '" .
"
0'. M . .
," "'''... . "
. I I " " " .
.... ""'... " " .
£i
'" . "
.><: ,. .
. ",e , .
".
'
0 O
m
. " ,
" .
H' 0
N.
g ,,3.... " '"
oe " .
0 '"
.
". .1;' . .... H <
O. < ... - 0 , .
"'. ..
H
'" ,
0
O'
0"'0 '"
". :>.. .
H:>' N. . """ ! H ! .
" 'go
.N 0 .
. <
.. H. , ,,0 .
0'" 00 " 0" .
"
0 "
. ". . . "
'O. " , .." < , "
'0 . . . .. " N
, .
0" ." . .." .
" .
. .
.,'" OH , . "0 , < , .
.. H. . 0 "0 . , , '.
g, =, , "
.
0 0 g "", . . 0 .
"" . 0 0 .
... O' 0 " , .
. "'",
" H Ii
Ii;
, , I .. .. .
-
'"
'" '" 0
g nl "' """
6 .. , .e ..,"''''
dI "' :.: "', , '
oo ..
'" ..
! . N ee
«! N 0 000 . N
l@i ]j " " H ."
'" . H 0 II II " NO
;2
. ="1""'1
O?J
H . .
'g 0 0 NO
c:: Ii s . .. 0 "
;;:,. 0 e ".., N H
:0: 0 "
.Q 0.0 .. '" .0
0 '"
.. .e '"
'
a", NO'
0'" .. 0 " ...... I'tI' 0" MO H
f--:::;
0 " W\D\D\ON1'tI:::I
0 . O' OONQ) 0 .-I
.
ZZ01'tlO
&3
0 . . 0 ". 0 ",.. ); ;';51-1
(1)j . ,. ".. . oe 1'tI
)1
f-- iI> .: " "'0 :>. 00. I , , 0 ..... .
:J
= N " ° +I"N H ., N .". .. 0 't"f.jJ+J.,
, .0 .
"''''o . I""'I::I+J ) " o tI1!1} u) I 1'tI N
0 () .., , ... . . . :>. e ::II:) !I) III , H e
a.. 8 .. ° aN ,e S::ONr--+J 0 " '"
. 'O. .
. . .... s::: a ,-j 1'tI " o ,c,,c II) ..
. e !
<)J . ....0 0 >'Q)NOS "e
t) 0 Q)
ON .
'" .... .e '" M 1-1 Cl) ..(I) .. o 1'tI1tI N , .><: .. . !
1iii .,. 't] . c.,
,Q'''''i I': 0'" ,:<:<
.e ....0. t
." e ..... ..... . .."
W 0 e. . . , , , ,.><: "'N W>.>.ri . N..
ID .. . H . H .H ....""i"'"'=
:>. o . "
-6 "
.
. , 'O'O N',:.( s::c.c.cu N N
'" H N " N , 'O ,,
. N 0 O.Q .Q
o. 00 0 ! . koOO
1'tI"'1tI< . .... ""'''' .
, , ,
e:; @ . ° . +J 0 1'tI.jJ.:.( "'''' III C c:''"' (I)
'" "'00 .
.... 0 0 " (I)'*'i c.to1 Po a. e O. '" NOO 0
"'! .." " ., 00 (II Q>oQ) (u CHI: N ". 0 . 0"'''' 0
0" 0 .
. p.,:,: N O'I-i .j.J.j.Jp.'t1 ° e 0 , H.. 0
". 0:>'
" . .
". O. .
, , I , , , , , I , ;; , I I ;;
. N " .,. "'
Rys.. 5" Kat'ta smat:u
/076_0001.djvu
.
'.
2
"
-
-
l
.
,
t
.
.
.
o
o
.
.
:;
.,.;
OBROBKA PLASTYCZNA METALI, Nr 2/3, 1995
MGR MIROSI.A W MALEC
PROF.. DR HAB.INi. KLAUDIUSZ LENIK
PROF DRHAB INi WIIALUNISZCZETA
Politechnika 1 ubelska, Kated,a Podstaw 1'echniJd
Otrzymywanie pokryc ochronnych metod
metalizacji
natryskowej 0 zwi
kszonej efektywnosci
dla zwi
kszenia trwalosci narz
dzi
1. Wprowadzenie
D
zenie do zwi
kszania trwa!osci par
kinematycznych, a takZe odpornosci na zuZycie
powierzchni elementow roboczych maszyn
i narz
dzi prowadzi do sta!ego rozwoju
technologii otrzymywania polaye ochronnych
warstwy wierzchniej Jedn
z wielu
istni"j
cych technologii konstytuowania
"w3rstwy wie.rzchni
j Shtl
lcych zwi
ksze:nju
trwa!osci narz
dzi i poprawie warunkow
eksploatacyjnych ich stosowania jest metoda
natryskiwania pow!ok metalowych, zaliczana
do spawalniczych metod regeneracji..
Najbardzi"j rozpowszechnionym sposobem
wytwarzania pow!oki metalowej w t"j metodzie
jest natryskiwanie gazowe, w ktorym materia!
natryskiwany ma postae drutu lub proszku.
Tam, gdzie pow!oka musi posiadae specjalne
cechy m1\j
zastosowanie najcz
sci"j proszki
[I, 6] Proces metalizacji natryskow"j polega
na naniesieniu za pomoc
urz
dzenia
metalizuj
cego (metalizatora) warstwy metalu
na powierzchni
poddawan
metalizacji Na
jakose warstwy i trwa!ose wi
zania z ma-
teria!em podloza ma wplyw min pr
dkose
IUchu cz
stek natryskiwanego materialu,
Efektem dzia!ania duz
j pr
dkosci s
otrzymywane warstwy ochronne 0 trwalym
po!
czeniu z pod!ozem, char-akteryzqj
ce si
dobr
spojnosci
0 mni"jsz"j porowatosci To
zalozenie by!o podstaw
do przeprowadzenia
obliczen pozwalaj
cych skonstruowae
urz
dzenie do natryskiwania z dUZymi
pr
dkosciami, jak tez okreslie warunki
prawid!owego przebiegu procesu
otrzymywania pokrye
Schematyczne przedstawienie
stosowanych metod rrtetalizac;ji
pokazano na rys I
ochronnych.
zalaesow
natryskow"j
rrOc)
8000
I"
.3000 r
III
IV
100
600
V[m/s]
Rys, 1 Schematyczne przedstawienie zahesow
S!o,sowanych metod metalizacji natryskowej
(temperatura lazy gazowcj i pr"dkosc ruchu cz
stek
proszku )
obsza! I
obszar II
obszar III
obszar IV
obszar V
- metody pJazmowc
- metody elektrowyladowcze
- metody plomicniowc
- metody przy zwi"kszonej pl'
/077_0001.djvu
technologicznych obrobki plastyczn"j na zimno
oraz po!gor
co .
2. Budowa i zasada dzialania
metalizatora jednokomponentowego
Konstrukcja urz
dzenia daje mozliwose
regulowania pr
dkosci cz
stek napylanego
metalu (poprzez regulowanie ilosci doplywu
powietrza) oraz temperatury (poprzez
regulowanie doplywu Hosci tlenu i acetylenu
oraz ich wzajemnego stosunku) (rys 2).
powietr'ze t 10 2 r proszek
f ---
-
CZHZ t
Rys 2 Schemat meta/izatora jednokomponentowego
Cech
przyj
tego rozwi
zania jest to, ze
napylany proszek i gaz palny z tlenem
wprc¥,'adzanc S'l VI stref
, V,," kt6rej st!umien
gazu nosnego posiada pr
dkosc wyzsz
od
pr
dkosci dZwi
ku (ok 400 m/s) Zw
zka
metalizatora umozliwia zwi
kszenie szybkosci
przeplywu gazu nosnego do z
danej wielkosci;
rozp
dzenie cz
stek i ich nagrzew wyst
uje
w cz
sci A-B Obliczenie teoretyczne
dotycz
ce krytyczn"j srednicy zw
zki podano
w opracowaniu [3]; przyjmuj
one postae
rownania:
Flu = G p
RTo (1)
Bk Po g
gdzie:
G p - masa gazu przep!ywaj
cego w jednost-
ce czasu [gls],
R - sta!a gazowa dla powietrza,
To - temperatura pocz
tkowa powietrza na
w"jsciu zw
zki [OK],
g ,- przyspieszenie ziemskie [m/s 2 ],
- wspo!czynnik przeplywu w laytycznym
przelaoju
= 1,
Po - cisnienie w magistrali gazowej [MPa],
Bk - wspo!czynnik adiabaty.
- 82 -
Wiedz
c, ze diu =
.. Flu, obliczono d kr =
44510-,3 em], gdzie d kr - srednica krytyczna..
Zas pr
dkose wyplywu strumienia powietrza
V p po przejsciu zw
zki okreslono wg
zaleznosci [3]:
V,_ K2
1 gR T.H :.f ] (2)
gdzie:
K - stosunek ciep!a w!asciwego przy stalym
cisnieniu do ciep!a wlasciwego przy stalej
obj
tosci,
P - cisnienie gazu nosnego po przejsciu
zw
zki
Otrzymano rownanie ruchu ciekl"j cz
steczki
[3]:
dV =2. p2p c 2 x (V p _ V)4
dt 32 P I)
(3)
gdzie:
Pp - g
stosc wlasciwa gazu nosncgo (powie-
trza) [glm 3 ],
p - g
stose w!asciwa proszku [glm 3 ],
C x - wspo!czynnik oporu aerodynamicznego
cz¥tki proszku C x = 1,
I) .- napi
cie powierzchniowe materialu prosz-
ku w stanie cieklym (N/m],
V p - pr
dkose strumienia gazu nosnego (powie-
trza) [m/s]
Wykorzystuj
c podane fownania (I, 2, 3)
opracowano wylaes pozwalaj
cy na w!asciwy
dobor dlugosci elementu metalizatora,
w ktorym nast
uje rozp
dzenie cz
stek,
uwzgl
dniaj
c zaleznosci pomi
dzy pr
dkosci
gazu nosnego i uzyskiwan
pr
dkosci
napylanego proszku (rys. 3)
/078_0001.djvu
I
.,
'00 I ,
350 '. _.
-
i
i i i
300 I i
I I i
'" i ---j
250 - I
i
. -I
ii 200 i-.- j- I
! L I ,
150 -. ,---_.. , i
'B , , i
. : !
100 -- I i .. I i
i I ,
, I I i
50 ... ..-. i- '---1-- -----.---.,-- !
I I I
t ' I
00 0.2 0.4 0.6 0.' 12
drogacvtstck(m)
.!
1
1
I
,
"t'_.." -_._-
,
i
i
,
-I
14
16
Ry
3 Wylaes pr
dko,
ci i ruchu czqstek proszku V
3. Technologia otrzymywania pokryc
ochronnych z zastosowaniem metaliza-
tora jednokomponentowego i wyniki
badaIi zu:iyciowych
T
2
]
f
4
I
Q!
Rys 4 Schema! blokowy stanowiska'do napylania
1 - bUlla tlenowa z zaworem redukujqcym, 2 - but/a
acetylenowa z zaworem redukujqcym; 3 - spr
iarka
ze. zbiornikiem powietlza, 4 - tab/iea zaworow; .5 -
metalizatof_ 6 - przedmiot poddawany metalizacji,
7 - przewody ac.etylenowy, tlenowy, powietrzny
Do formowania pokrye ochronnych
uzywano proszku NiCr i Fe 0 ziarnistosci od
0.045 do 0 I mm Grubose otrzymywanych
warstw jest regulowana Do badan otrzymano
warstwy 0 grubosci 2 mm W celu polepszenia
przyczepnosci napylanych warstw stosowano
wst
pn
obr6bk
mechaniczn
zwi
ksz
j
q
powierzchni
do napylania, a nast
pnie
podgrzewano powierzchni
probki przed
umieszczeniem na niej warstwy napylanej [4]..
Otrzymana warstwa ochronna by!a poddawana
- 83 ..
obrobce cieplnej w celu zmm"Jszenia
porowatosci oraz otrzymania dobrej jakosci
powierzchni pow!oki (rys. 5) [5]
IIII
e.
2
3
2
3
Ry.s .5 Probki do badan ze Hali 45
I - pr6bka przed napyleniem, 2 - probka z napylonq
1.8 powlokq ochronnq, 3 - pr6bka z powlokq ochronnq
a dahre) jako,fci powierze,hni
Zmieniaj
c udzia! poszczegolnych kom-
ponentow mozna ksztaltowae w!asciwosci
proszkow, w zaleznoSci od zapotrzebowania,
a tym samym wplywae na modyfikacj
warstw
ochronnych Weryfrkacja efektywnosci tech..
nologii podwyzszania trwa!osci warstw
wierzchnich elementow roboczych maszyn
i narz
dzi moze bye okreslona drog't badan
trybologicznych, dopiero po ostatecznym
uformowaniu pow!oki ochronnej. Badanie
zuZycia '.:'?ykonano na stanowisku bad8-,,:vczym
w Katedrze Podstaw I echniki Politechniki
Lubelskiej (skojarzenie: nieruchomy walec-
probka, dociskany podstaw
do p!askiej
wiruj
cej tarczy-przeciwprobki) I est trybo-
logiczny przeprowadzono przy tarciu tech-
nicznie suchym.. Proby zuzycia wykonano przy
stalej drodze tarcia L = 433,5 ill Probki
podzielono na szese grup w zaleznosci od
zawartosci procentowej skladnikow w pow!oce
ochronn"j Analiz
obj
to !
cznie 48 probek
(6 grup pomiarowych po 8 jednostek) Po
wykonaniu pomiarow obliczono dla kazdej
grupy wartosci srednie i odchylenia srednie
cech, b
d
ce przedrniotem analizy OIaz inne
parametry statystyczne Rezultaty obliczen
przedstawiono w tabeli I
Badania dotyczyly probek ze stali 45,
a eksperymenty zuZyciowe realizowano na
stanowisku scharakteryzowanym wczesniej. Do
modyfikacji pow!ok uZywano proszk6w NiCr
i Fe 0 roznym wz
jemnym udziale Wplyw
zastosowania pow!ok ochronnych 0 roznym
skladzie na proces zuzycia przedstawiono
graficznie na rys 6,
/079_0001.djvu
- 84 -
Par ametry statystyczne pomiar6w
Tabela 1
Srednia wartose Odehylenie Granicc
zUZycia standardowc przedzialu
[g] ufnosci
0.0748 9'10- 4 0.0737-0,0758
0.0464 1.1' 10-) 0,0451-0.0476
0.0196 1.210-) 0,0182-0,0209
- 9 10-)
05813 05711-05914
o 6547 I 28' 10- 2 06401-0.6692
Lp
ZawarI'D!C sk!adnik6w
w powlocc ochronncj [%]
NiCr Fe
I.
2,
3.
4
5
33
67
100
bez powloki ochronnej po obr6bcc
cieplnej
bez powloki ochronnej
bez obr6bki cieplnej
67
33
zuzycie
z
[7.]
T 54
6 46
Nt:' pm'1!{lki Sk1.:ad
1 67% Fe 33% NiCr
2 33% Fe 67% NiCr
3 100% NiCr
1 81'
4 bez pm....3::oki, po 0'):;:'.
cieplnej .
5 bez powloki, bez obr"
cieplnej
o 80
o 51'
o 21
5 4 1 2
3 or' powloki
Rys 6. Wyniki badwl zu
ydowych badanych pfobek
Uzyskane rezultaty potwierdzily slusznose
za!ozen, ze w olaeslonym zalaesie obci
zenia
i pr
dkosci wzgl
dn"j przedstawiona tech-
nologia otrzymywania pow!ok ochronnych przy
pomocy metalizatora pozwala do brae kom-
ponenty warstwy oraz uformowae pow!ok
ochronn
w taki sposob, iz uzyskqje si
wyrazne zmni"jszenie intensywnosci zUZycia
w porownaniu z analogicznymi procesami
zachodz
cymi przy zastosowaniu materialu nie
zabezpieczonego pow!ok
ochronn
, Mozna
rowniez stwierdzie, iz technologia ta pozwala
otrzymae warstw
ochronn(( 0 dobrej
przyczepnosci do chronionego podloza
Zapobiegamy w ten sposob wylauszaniu
i zluszczaniu warstw ochronnych podczas
z!ozonych warunkow pracy, co ma
ni"jednolaotnie miejsce w dotychczas stoso-
wanych metodach podwyzszania trwa!osci
narz
dzi,
4. Obliczanie parametr6w dwufazowego
strumienia naddZwi
kowego
wielokomponentowego metalizator a
G!owne etapy procesu metalizac;ji
natryskowej obejmqj((:
przygotowanie powierzchni do napylenia
(usuni
cie tlenkow i zanieczyszczen z po-
wierzchni),
- natryskiwanie w!asciwe,
- obrobka cieplna w celu zmm,)szenia
porowatosci warstwy ochronnej i zwi
k-
szeniaj,j przyczepnosci do podloza,
- obrobka mechaniczna (w wi
kszosci
scierna), uwzgl
dni
j
a za!ozenia wymia-
rowe wyrobu"
Ich realizacja wymaga, w wi
kszosci
przypadkow, stosowania odr
bnych urz
dzen,
Do natryskiwania proszku stosuje si
metalizatory np. pistoletowe pod
j
ce jeden
komponent W przypadku otrzymywania
polayc ochronnych 0 roznym, zmiennyrn
skladzie komponentow i kilku warstwach
tradycyjna metoda nie jest zbyt dogodna
i wymaga wi
cej czasu, Sta!o si
to podstaw
do opracowania za!ozen urz((dzenia
laboratoryjnego, ktore d
je mozliwose
po!
czenia niektorych operacji procesu
/080_0001.djvu
metalizacji, umozliwiaj
c jednoczesnie (bez
koniecznosci przemontowywania) natryskiwa-
nie kilki komponentow
Schematyczna konstrukcja wielokomponen-
towego metalizatora przedstawiona jest na
rys.7
powietr'ze
{02 1 2 J ..;
t - -
: -
dL
/081_0001.djvu
II Okr-eslenie parametrow gazu w przelaoju
B-B:
Xlose ciep!a otrzymywana ze spalania acetylenu
(wzgl
dem ogolnego rozchodu mieszanki
gazow Gj;) rowna si
:
G CZHZ
gL=--gac
G L
gdzie:
G CzHz - rozchod acetylenu,
Gj; .. sumaryczny rozchod gazow,
gac - ciep!o spalania acetylenu,
st
d: gL = 15 .. 10 3 kJlkg
1Iose ciep!a potrzebna na nagrzanie i topnienie
proszku:
g =c . G pI ( 'E t -'E ) +, GpI .
pI pI G L P 0 G L g'PI
gdzie:
Cpr .., ciep!o wlasciwe materialu proszku, '.
T tp - temperatur a topnienia materialu proszku,
G pr - rozchod proszku,
g'pr - ciep!o topnienia proszku,
st
d: gpr = 143 kJlkg
1Iose ciep!a potrzebna do nagrzania gazu gg
b
dzie wi
c rowna:
gg =gL -gpI =L356..10 3 kJ lkg,
st
d: temperatura spi
trzenia w przelaoju B..B,
Ioz: gg= c p (T o 2" 1 0 ), wi
c: Ioz = 1560 K
W naszym przypadku temperatura w przelaoju
B-B, Tz powinna bye rowna temperaturze
topnienia proszku Iz 1300 K, wtedy dla
Tz l300K
Toz 1560K
[2] liczba Macha M z = 101, pr
dkose dZwi
ku
az rowna si
az = .J K R Tz = 723 mis, st
d
pr
dkose gazu w przelaoju B-B wynosi: V z =
0.833 odczytana w tab 4J. b
M z az i V z = 730 m/s, stosunek pz przy
Po
liczbie Macha rownej M z = tOI odczytany
z tabeli 4.lb [2]:
pz = 0 6287 i pz = 0.748
Po
kgim 3
Ogolne rownanie ruchu cz¥tek ma postae [3]:
.. 86 -
dV __ 3 . pZ g cZx ( ) 4
Vg-V
dt 32 PPI ()
gdzie:
Pg - g
stose w!asciwa gazu nOSnego
(powietrza) [gim 3 ],
Ppr ,- g
stose w!asciwa proszku [glm 3 ],
C x - wspo!czynnik opom aerodynarnicznego
cz
stki proszku Cx = I,
() - napi
cie powierzchniowe materialu
proszku w stanie cieklym [Nlm],
V g . pr
dkose strumienia gazu nosnego
(powietrza) [m/s],
V - pr
dkose cz
steczki proszku [m/s]
W rownaniu mchu cz
stek wielkosci Vip
naleZy przyj
e jako wartosci srednie pomi
dzy
przelaojami A-A i B-B:
V VI + V z .
g 2 I Pg
i Pg = 0.447 kgim 3
Pi +pz
2 to V g = 654 mis
6OO0-r- I
3°O lf --+ 'f,- t ..+-..[ --;
I 'co -- - ;. : I ... I
I I I I ,
ff 300 --! - -
-- -I . f ---:
J 200 -./ I. U l : - i
loo--j .i--I'-- :___1._.:
! I I ! !
°0 0.5 1 1..5 2 2.5
,-,-,
, ,
.1...-
,
I
i
!
I
1-.-
j
3,3
,
i
---I" '1
.1 ---1---
I !
h__
--_--...,_'-,--
I I
I ,
4 4.5
C:uls(s)
,,,,,
Ry.s. 9
ykres pr(j}dko,ki ruchu c:zqstek pro.szku V
w metaliza/orze wielokomponentowym
5. Podsumowanie
Realizacja przedstawionego rozwi
zania
zapewnia mozliwose przeprowadzenia kilku
opetacji technologicznych bez koniecznosci
przezbrajania stanowiska: pozwala na
oczyszczenie powierzchni bezposrednio przed
procesem riatryskiwania (na przyklad
stmmieniem piasku), co przyczynia si
do
zapobiegania procesom utleniania powierzchni
pomi
dzy operacj
oczyszczania i napylania;
umozliwia bezposrednio przed napyleniem
warstwy podstawow"j naniese warstw
posredni
(dla polepszenia przyczepnosci); daje
mozliwose nanoszenia jednoczesnego,
/082_0001.djvu
)
)
I
,,,,,
- 87 -
wielokomponentowego skladu
z mozliwosci
zmieniania
stosunku skladnikow warstwy
W porownaniu do tJadycyjnych metod
napylania, gdzie pr
dkosci CZllstek osi
aj
wielkosci ok 100 mis, w prezentowanym
rozwiq,zaniu pr
dkosci cz
stek mog
osi
ae
wartosci oko!o 500 mis, co pozwala
otrzymywae warstwy ochronne 0 dobrej
przyczepnosci do podloza Koniecznym wydaje
si
kontynuac;ja dalszych badan w celu
olaeslenia wplywu polaye ochronnych
o zmiennym skladzie na podwyzszenie
trwa!osci maszyn i narz
dzi, zarowno w za-
laesie poplawy technologii i samego
UIz
dzenia, jak i fOlmowania oraz skladu
komponentow polayc ochronnych.
warstwy,
wzajemnego
Literatura
Dawidowicz J.: P!omieniowe napawanie
proszkami metali Wiadomosci Warsz-
tatowe nr 3171
2 Jungowski W: Zbior zadan z dynamiki
gazow. Wyd Politechniki Warszawskiej,
Warszawa 1978
3 Lukasik K, Niszczeta W., Weronski W:
Obliczanie paramctrcw metalizatora do
nanoszenia proszkow przy zwi
kszonej
pr
dkos6i napylania XXXV Krajowa
Konferenc;ja Spawalnicza. Mat Konf,
Cz
stochowa 1992, s 110-.116
4 Malec M, Lenik K, Niszczeta W, Penkala
P: XV Mi
dzynarodowe Sympo:?;jum
Naukowe, Mat Konf t 3, Mechanika, WSI
w Zielonej Gorze, malzec 1993, s. 49-52
5. Materialy handlowe firmy CASIOLIN
EUIECIIC SA "Rototec 80", Szwajcaria
6. Plewniak J, Sluzalec A: Regeneracja
metodami spawalniczymi Wyd
Politechniki Cz
stochowski"j, Cz
stochowa
1992
? Szumowski A: Dynamika gazow.. Wyd.
Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1988
/083_0001.djvu
OBROBKA PLASTYCZNA METALI, Nr 2/3, 1995
DR INZ MARIUSZ HAJDASZ
Wyisza Szko/a Mor:ska" Szczecin
Sterowanie struktur
wyrobu przez prasowanie
cieklego metalu
1. Wprowadzenie
Cisnienie od szeregu lat jest czynnikiem
wykorzystywanym w technologiach odlewni-
czych dla ksztaltowania wyrobow odlewanych.
Celem stosowania cisnienia zewn
trznego jako
czynnika sprawczego jest d
ienie do
osi
ni
cia wysokiej jakosci powierzchni
odlewu, przy rownoczesnym wzroscie jakosci
materiahI odlewu Proces lazepni
cia pod
clsnreniem wyst
qje przede wszystkim
w technologii prasowania odlewu w stanie
ciek!ym (rys. 1)
a)
b)
temperatura
stan
ciek
B
f
A C
T A = TK
Ta=Tx
s: stan
I gazowy
I
I
Tk 1: Tp temperatura zawartosc sktadnika
stopowego [%]
jezeli P1>POt. to T ,?'Tk
Ry.s,] Wplyw cisnienia na warunki krystalizacji
stopu [2, 3]
a) wzrost temperatury krystalizacji wywo/any ci
nie-
niem,: b) przesunirccie punktu ukladu r6wnowagi
rtyWo/ane dodatkowo zmianq rozpuszc.zalno,
ci
skladnikOw stopowych
Cisnienie dzia!a na olaeslon
przestrzen
formy wype!nion
cieklym metalem przed
procesem krystalizacji, w trakcie laystalizacji,
a takZe po zalazepni
ciu odlewu Krzepn
cy
odlew poddawany jest :z;jawiskom fizycznym,
zwi
zanym z warunkami w jakich przebywa..
Krystalizacja rozpoczyna si
w innej niz
normalnie temperaturze (wyiszej dla stop6w
podeutektycznych, nizsz"j dla wi
kszosci
stopow nadeutektycznych) Zmieni
j
si
tei
warunki rozpuszczania skladnikow stopowych,
budowy siatki krystalograficznej, wyst
owa-
nia dyslokac;ji itp Pocz
tek laystalizac;ji i po-
jawienie si
zarodk6w laystalizacji nie
przeszkadza pozosta!ej filzie (w tym momencie
jeszcze cieklej) wype!niaj
c form
tak, jak
wype!nia ciecz naczynie Spadek tempelatury
materiahI odlewu i pojawienie si
efektow
skurczu metalu (cz
sciowo zakrzep!ego)
niwelowane jest ruchem stempla, spowodo-
wanym obnizeniem si
lustra cieklego metalu
lub mieszaniny decZ"y z p!ywaj
cymi w niej
drobinami faz juz zakrzeplych. Do momentu
zaniku filzy cieklej w formie odlewniczej
stempel pod¥a za obnizaj
cym si
poziomem
lustra cieczy, b
d
cym najcz
sci"j gorn
powierzchni
odlewu Od momentu
zakrzepni
cia dzia!anie cisnienia na odlew nie
ma znaczenia sprawczego Przestrzen obj
ta
dzia!aniem cisnienia jest ca!kowicie
wype!niona odlewem Mozliwosc odkszta!cen
ciala sta!ego wyst!\pic moze tylko w zalaesie
skurczu cia!a sta!ego, zwi
zanego ze spadkiem
temperatury
Cisnienia dzia!aj
ce na odlew s
najcz
sci"j
znacznie mni"jsze od cisnien powodqj
cych
odkszta!cenia plastyczne w metalu.. Oddzia.
lywanie tych cisnien w zamkni
tej przestrzeni
[ormy ca!kowicie wype!nionej prasowanym
medium uniemozliwia fizyczne przesuni
cie
wzgl
dem siebie warstw metalu
Warunki techniczne procesu, rozumiane
jako czynniki sprzyjaj
ce powstawaniu
olaeslonych struktur w krystalizac;ji pierwotnej,
wyrainie wskazuj
na granic
pomi
dzy
technologi
odlewnicz
a technologi
przelobki
plastycznej. I
granic
jest mozliwose
wyst!\pienia odkszta!cen plastycznych..
/084_0001.djvu
W odlewie krzepn
cym w formie odlewnicz"j,
niezaleznie od wielkosci panuj
cego cisnienia,
nie zajd
zjawiska przemieszczen materialu
odlewu; struktura odlewu b
dzie struktur
powsta!
w wyniku laystalizacji pierwotn"j,
o zmienionej rozpuszczalnosci skladnikow, ale
bez oznak przerobki plastycznej
2. Zastosowanie technologii prasowania
cieklego metalu do odlewow z br:tzu
BMA139
Stop BMA139 jest wieloskladnikowym
br
zem manganowo-aluminiowym 0 srednim
skladzie chemicznym: Cu, Mn 12-14%, Al 8-
10%, Fe 3-5%, Ni 3-5%, Ii 0,5-2%. Mikro-
struktura stopu lazepn
cego swobodnie sklada
si
z r oztworow stalych a. i 13 na osnowie Cu
oraz z wydzielen filz mi
dzymetalicznych
zelazowo-niklowych olaeslonych j ako faza
kappa Udzialy ilosciowe filzy a. i 13 zalez
od
sk!adu chemicznego, ale rowniez od pr
dkosci
ch!odzenia
Efektem laystalizacji pod zwi
kszonym
cisnieniem zewn
trznym jest zmiana ukladu
rownowagi lazepn
cego stopu w ten sposob, ze
mozliwe jest doprowadzenie stopu do ZlUiany
stanu skupienia bez zmiany temperatury (stop
d
Zy do !'barolaystalizacji") [4].. Powoduje to
wzrost temperatury laystalizacji z rowno-
czesnym wzrostem rozpuszczalnosci sklad-
nikow stopowych Stop BMAI39 lazepn
cy
w warunkach atmosferycznych wykazuje
przesycenie filzy 13' skladnikami stopowymi
przy natuI'alnej konstrukc;ji ziarntej filzy,
otrzymana struktura ziama podstawowego jest
struktuq przesycon"j filzy 13 0 zmni"jszonej
wielkosci ziarn [5]. Zmiana wielkosci ziarna
i fakt przesycenia powodqje wzrost twardosci
stopu i WZIOSt jego spr
zystosci. Istotna jest
jednak mozliwa do osi
ni
cia wielkosc tego
wzrostu tak, aby materia! spe!nia! wymagania
stawiane wyrobom z tego materialu.
Z bqzu BMAI39 wytwarzane s
rze-
mieslnicze narz
dzia nieislaz
ce, wykazuj
ce
odpowiednio nisk
sk!onnose do powodowania
powstawania iskier mechanicznych. Narz
dzia
te s
konieczne w wielu ga!
ziach gospodarki
narodowej Z racji dost
nosci sUrowca
wy!
cznie w postaci g
sek odlewniczych,
- 90 -
technologie wytwarzania ograniczone s
do
technologii odlewniczych
Wymagane w!asciwosci uZytkowe wyrob6w
zapewnia si
przez stosowanie technologii
umozliwiaj
cych sterowanie szybkosci
lazepni
cia stopu i uzyskiwaniem odpowie-
dnich struktur. Czynnikiem steruj
cym laysta,
lizacj
w formie odlewnicz
j jest cisnienie
zewn
trzne, b
d
ce parametrem technologi-
cznym w procesie prasowania cieklego metalu.
3. Wytwarzanie odlewow narz
dzi
nieiskrz:tcych
Odlewane Izemieslnicze narz
dzia nieisk-
rz
ce z br
zu BMAI39 osi
aj
wymagane
w!asciwosci dzi
ki. sterowaniu plocesem
laystalizacji w formie odlewniczej Czyn-
nikiem steruj
cym jest cisnienie zewn
trzne
przykladane na odlew w spos6b mozliwy ze
wzgl
du na konstrukcj
urz
dzen Na
przykladzie odlewu m!otka (rys. 2) widac, ze
sposob przy!ozenia cisnienia wplywa
bezposrednio na lazepni
cie odlewu, a wi
c
struktur
i w!asciwosci wyrobu
a)
I
b)
1 stempel
/
/ odlew
.
odlew
rdzen
Rys 2. S'chemat procesu prasowania odlewu mlotka
a) prasowanie bezpoirednie, b) prusowanie
przez nadlew
4.. Wytwarzanie odlewow mlotkow
RMSa-NS przez prasowanie
bezpohednie
Prasowanie bezposrednie realizuje si
wg
zasady pokazanej na rys. 3
/085_0001.djvu
;
:-
i J
;.TJ
;- \
t'4
1
1:t;
;;':
"
r
.,}$t!'r
i""", "'" ''\ ..
. "'$ .. . "w.
:i;
:}j;;:: "::'
>!'..::':,;:.;. ,':::,
':i
..L,....;._ . '. b t"r" .s... C. ."--c..
;.;' \h"-"1\: ;
" .f ...." w . ",: :.. ",'
->"'0"::' H, ',0,,;, ',':'-':"'. "'" .<:.;..
.".......\,;""!. . ...
..". '-,X,,,, "<..
...
'.,: .{1:;(
:
".: 'C.;:...., S'
....";.,'..
I.,,i1, "....
""'" ...... . . :....,..,
..,."'
. " "
''" .C' :CO"
"
." '-::", ....,.0".:."...,"""".,.. ".. ";\.,,
,,
\
jq'1<::r
:;; ,'4 \
;";"- ...:"' '''''::'''
''- '''1 J
>'
...'..
:e'
.
,<
3.;
. tc .
"
f.
:\::
:j
G ',
,,:
.
... ',!" -;
f;
"';,
..,,, """ " "v. '..,,, "\q,.
. '.. ,..
. .....-.... . ....,. ,....--. ... .....;.
'..... ',.1..
',/",.;( :. '. ,,' ....;.:.:
:.T....
. :{. .';jV!i-,"t!i/,,\ " e. ':.',',::
.;.,", ..... dO., ./ ".,1
.... '," "'",:1" '; ...... '.'
.y,..... , "'.' .... .'0'',:",,, """
;"', '>"",' , ; ,
,,".
"':
":"';;S
''::''::''
:''':-'i'f.' f.',. . . ">, ,"
'ffii
g
S
1)5:
;"S"
5:
..."',;:,
,;;:\:,
- 91 -
.
.
-__
",;1io.
.......
.,
.
I!",
-
t,
,...
J)......
.-4
Rys 1 Prasowanie bezpo.irednie odlewu mlotka
w formie odlewniczej
Na rys 4 przedstawiono odlewy m!otk6w,
wyj
te z formy odlewniczej po prasowaniu
bezposrednim, z nie obci
tymi ukladami
wlewowymi. Widoczne jest umieszczenie
skurczu metalu (i jego wielkose) w cz
sci
odlewu, nie obj
t"j prasowaniem
Rys 4 Odlewy mlotkOw prasowane bezpo,
rednio
w for mie odlewniczej
Na rys 5 przedstawiono inkludowany
przelaoj przez wykonany odlewany m!otek
Ry.s .5 Przekr6j przez odlew mlotka pra
owanego
bezpo.
:f'ednio w fonnie odlewnic.zej
5. Wytwarzanie odlew6w mlotkOw
RMSa..NS z prasowaniem przez nadlew
Na rys. 6 przedstawiono odlew mlotka,
wyj
ty z formy odlewnicz"j po prasowaniu
nadlewu, z widocznymi wyplywkami na
podziale farmy i wycisni
tym nadmiarem
metalu w okolicy stempla.
Rys 6 Odlew mlotka prasowanego przez nadlew
w formie odlewniczej
Przelaoj przez odlew m!otka przedstawiono
na rys 7
Rys 7 Przekr'oj odlewu mlotka prasowanego
przez nadlew
Sposob wywierania cisnieniaprzez nad1ew
odlewu w formie odlewniczej przedstawiono na
rys8 i 9.
,
Rys 8, W c'hwil'l po pl'asowaniu odlewu w formie
odlewniczej Widoczny
/ad dzialania stempla
/086_0001.djvu
Ry.s 9 Spo,s6b usuwania rdzenia metalowego
z odlewu koldlowego
6. Wykonanie odlewu mlotka w kokili
(bez prasowania)
Dla porownania w!asciwosci wyrobu
odlewanego z odlewem prasowanym w formie
odlewniczej wykonano kontrolne odle
ry w tej
samej kokili (rys 10) Odlew (rys. II)
wykazuje duzy skurcz (rys 12); uwidacznia
wady skurczowe w istotnej cz
sci odlewu. Wad
tych nie ma w odlewach prasowanych w formie
odlewnicz"j.
Ry.
10 Kokila do odlewania mlotkow
(otwarta, z umie.szC'zonym rdzeniem)
- 92 -
Ry.s 11 Odlew kokjlowy mlotka (po wybiciu rdzenia
metalowego) Widoczny s'..:urcz w nadlewie
. . >"'..... . .
.._- >
.:,';.,),-..,.,,
- "
."..
".', ,>,-;"""..
:
:..:,. - -, \', ,
.:.'
:Ii ..,.,
'
z;.
r;,",::',,
,:
';;' .
-------"
Rys, 12 Ptzek(6) przez odlew kokUowy mlotka
Widoczne umie)s'C'owienie wad skurczowych
mimo odci
da nadlewu
7. Badania struktury odlewu mlotkow
Szybkose lazpni
cia odlewu zalezy od
sposobu odbioru ciep!a z odlewu, wplywa-
j
cego na przelaoczenie linii przemian w ukla-
dzie rownowagi odlewanego stopu Przyjmuj
c
warunki lazepni
cia br
BMA w kokili
(odlew wg rys 10, 11, 12) jako baz
odniesienia, wystarczaj
c
dla wielu narz
dzi
nieislaz
cych ze wzgl
du na uzyskiwan"l
struktur
(rys 13), mozna porownae struktur
odlewow prasowanych i przypisae odpowiedni"l
zmian
w!asciwosci Prasowanie powodqje
wzrost temperatury lazepni
cia stopu. Oznacza
to, ze w wyzszej temperaturze zacznie i skon-
czy si
laystalizacja. Dla procesu techno-
logicznego objawia si
to tym, ze odlew
szybci,j (w laotszym czasie) lazepnie Musi
wi
c bye wi
cej zarodkow laystalizac;ji, a wi
c
ziama tego samego stopu w wyniku prasowania
w stanie cieklym b
d
mniejsze; w t"j samej
obj
tosci b
dzie ich zatem wi
cej.. Na rys 14
przedstawiono struktur
stopu BMA139
w rejonie odlewu prasowanego przez nadlew
("daleko" od stempla prasqj"lcego)
/087_0001.djvu
Na rys. 15 przedstawiono struktur
stopu
BMA139 w odlewie m!otka prasowanego
bezposrednio.
Ry,s 13 Struktura odlewu kokilowego
Mater iai brqz SMA 139
Rys 14 Struktura odlewu kokilowego pras'owanego
przez uklad wlewo",:y Material brqz SMA 139
Ry)' 1.5 Struktura odlewu kokilowego pra<;owanego
bezpo.srednio na odlew Material: brllZ BMA139
93 -
8. Podsumowanie
Prasowanie odlewu w formie odlewniczej,
w czasie, gdy materia! odlewu jest jeszcze
w stanie cieklym, pozwala na wprowadzenie
istotnych zmian w strukturze odlewu Sposob
wywierania cisnienia, obok innych para-
metr-ow, wplywa na zmiany w olaeslonym
r"jonie odlewu. Istnieje wi
c mozliwose
sterowania struktur
odlewu bezposrednio
w trakcie jego laystalizacji przez strefowe
oddzialywanie cisnienia Zroznicowanie
struktury w wyrobie, dla niektorych rodzajow
narz
dzi rzemieslniczych jest niezwykle
istotne Dotyczy to g!ownie narz
dzi
pracuj
cych udarowo (np. m!otki, przecinaki
itp)
Literatura
Borisov G P: Davlenije v upravlenii
liti"jnymi procesami Izdatielstvo "Naucnaja
Durnka" Kijow 1988
2. Hajdasz M: Prasowanie odlewu w formie
odlewnicz"j. Mat Konfelencji "Obrobka
plastyczna, wytwarzanie przemys!owe,
badania technologiczne" PAN Oddz..
Poznan, Polit Poznanska, INOP Poznan,
ZPM HCegielski Poznan, B!azejewko
18 marca 1994
3 Hajdasz M: Prasowanie cieklego metalu
Przegl
d Odlewnictwa 1993, m 4
4 Hajdasz M: Barolaystalizacj a stopow
meta Ii. Archiwum Technologii Maszyn i
Automatyzacji, nr 12 PAN Oddzia! Poznan,
Poznan - Szczecin 1993
5 H
jdasz M, Nowosad J.: Metoda szybkiej
oceny zmiany spr
zystosci br
z6w VI
Konferencja "Metale nieZelazne w prze-
mysle ola
towym". PAN Oddz. Poznan,
SlOP, WSM Szczecin. Szczecin - Swino-
ujscie, wrzesienl993
/088_0001.djvu
OBROBKA PLASTYCZNA METALI, Nt 2/3, 1995
DR INi ZBIGNIEW TOMASZEWSKI
Politechnika Poznanska
DOC DRINi JERZYLISOWSKI,MGRINi ANDRZEJCZEKAJ,DRINi EWAKOWAlCZYK
Instytut Ob,,6bki Plastycznej, Poznan
Aktualny stan normalizacji
i certyfikacji
znakiem bezpieczenstwa "B"
w zakresie obrobki plastycznej
L Aktua!ny stan normalizacji
kolegialnymi organami wykonawczymi PKN.
Aktualnie Prezes PKN powo!a! ponad 230 NKP
(a powst
je jeszcze ki1kadziesi
t nast
pnych)
- skupionych w kilkunastu zespo!ach Mi
dzy
innymi w Zespole I echnologii Maszyn (ZTM)
w Warszawie pracuje ponad.30 NKP w tym:
NKP nr 95 ds Technologii Kucia
Matrycowego (Sela-etariat Komi
ji zn
jdqje
si
w Instytucie Obrobki Plastycznej w Poz-
naniu),
NKP nr 96 ds I echnologii I!oczenia
(Selaetariat Komi
ji zn
jduje si
w Insty-
tucie Obrobki Plastyczn
j w Poznaniu),
NKP nr 97 ds Maszyn do Obrobki
Plastyczn"j Metali (Selaetatiat Komisji
znajduje si
w OBR OPM PLASOMET
w Warszawie).
W Zespole Hutnictwa i Gornictwa w Kato-
wicach pracuje NKP nr 147 ds. Stalowych
Wyrobow Kutych (Sela-etatiat Komisj i
znajduje si
w Hucie Batory w Chorzowie).
Stosowanie Polskich Norm jest dobrowolne
Polska Norma stosowana winna bye
obowi
zkowo jedynie w trzech przypadkach:
jeSli norma zosta!a umieszczona w zesta-
wieniu norm do obowi
zkowego stosowania
w rozporz
dzeniu ministra,
jesli norma zosta!a przywo!ana w umowie
mi
dzynarodowej, ktor
podpisa! minister
dan"j branzy,
jeSli norma zosta!a przywo!ana w umowie
mi
dzy firmami (obowi
zuje tylko kontra-
hentow podpisuj
cych umow
)
Ustawa z dnia 3 kwietnia 199.3 roku 0 nor-
malizac;ji [I] wprowadzi!a w Polsce nowe
struktury i nowy porz
dek w normalizacji
Pracami normalizacyjnymi w Polsce kierl1je
Polski Komitet Normalizacyjny jako
kolegiainy organ stanowi
cy Prezesem PKN
jest Marian Lukaszewicz W sklad PKN Prezes
Rady Ministrow powo!a!: 6 przedstawicieli
organow administrac;ji paiJstwow"j, 12 przed-
stawicieli organizac;ji gospodarczych, nauko-
wych, technicznych lub spo!ecznych, 2 przed-
stawicieli organizac;ji zwi
zkowych oraz
5 przewodnicz
cych Normalizacyjnych
Komisji Problemowych (NKP). Dzia!alnose
PKN odbywa si
na posiedzeniach plenarnych
a decy
je podejmowane s
w formie uchwa!.
Wyj
tek stanowi ustanawianie Polskich Norm
i zmian do nich, ktore mog
nast
powae poza
posiedzeniami, w trybie obiegowym
Dzia!ania PKN i Prezesa PKN reguluj
odpowiednie rozporz
dzenia Rady Ministrow
[2,3,4].
Instytucjonalnym organem wykonawczym
PKN jest Biuro PKN. Jest ono odpowiedzialne
za organizac;j
i koordynacj
prac normaliza-
cyjnych, jest rowniez zapleczem metodycznym,
informacyjnym i administracyjnym dla PKN
iNKP
Merytoryczn
dzia!alnose normalizacyjnq,
opracowywanie projektow PN - w olaeslonych
zakresach tematycznych - prowadz
Norma-
lizacyjne Komisje Problemowe S
one
/089_0001.djvu
Grupy Polskich Norm (PN) i norm branzowych
(BN), dotycz
cych przede wszystkim ochrony
pracy, ochrony Zycia i zdrowia, bezpieczenstwa
pracy i uzytkowania, ochrony srodowiska
i mienia, ochrony konsumenta - dec)'2;jami
odpowiednich rozporz
dzen Minisua
Przemyslu i Handlu [5,6], Ministra I ransportu i
Gospodarki Morski"j [7], Ministra E
cznosci
[8], Ministra Rolnictwa i Gospodarki Zywno-
sciowej [9,10], Ministra Pracy i Polityki
Socjalnej [11], Ministra Kultury i Sztuki [12],
Ministra Spraw Wewn
trznych [13] - powinny
bye stosowane obowi
zkowo
Normy branzowe (BN) funkc;jonl\j
prz"jsciowo. NKP w pierwszej kolejnosci
zajmuj
si
normami branzowymi. Ulegn
one
eliminac;ji lub zostan
przekszta!cone w Polskie
Normy.
Procedury prac normalizacyjnych precyzqj
odpowiednie normy i dokumenty- przede
wszystkim:
- Polskie Normy [14,15],
" Zarz
dzenia Prezesa PKN [16,17],
- Reguly Prac Normalizacyjnych [18]
Aktualnie NKP wprowadzaj
przede wszystkim
no
my mi
dzynarodowe (ISO) i europ"jskie
(EN) a regu!
dzia!ania jest .harmonizac;ja
Polskich Norm z normami europejskimi i mi
.
dzynarodowymi
2. Aktualny stan certyfikacji maszyn,
urzqdzen i wyrobow znakiem
bezpieczenstwa "B" -
w zakresie obrobki plastycznej
Certyfikac;ja maszyn, urz
dzen i wyrobow
znakiem bezpieczenstwa ma w Polsce juz
sw
j
histori
[19,20,21]
Nadal obowi
uje Uchwa!a ill 118 Rady
Ministr6w z dnia 15.081986 roku w sprawie
obowi
zkow"j oceny maszyn i innych urz
dzen
technicznych pod wzgl
dem bezpieczenstwa
i higieny pracy [22] Natomiast ulegly zmianie
procedury (problem ten sygnalizowano w opra-
cowaniu [21]) przyznawania maszynom,
urz
dzeniom i wyrobom - znaku bezpie-
czenstwa IIB u ,
Dokumentem podstawowym w tej dziedzinie
jest Ustawa z dnia 3 kwietnia 1993 roku 0 ba-
daniach i certyfikac;ji [23]
- 96 -
Zarz
dzenie Dyrektora Polskiego Centrum
Badan i Certyfikacji (PCBiC) z dnia 20 maja
1994 roku [24] przedstawia wykaz wyrobow
podlegaj
cych obowi
zkowi zglaszania do
certyfikacji na znak bezpieczenstwa i ozna-
czania tym znakiem. Wsrod tych wyrobow
znajduj
si
mi
dzy innymi: wyroby hutnictwa
zelaza, przemyslu metali niezelaznych
i przemyslu metalowego (pr
ty, profile, druty,
blachy, rury, ksztaltowniki zimnogi
te,
niektore odkuwki, niekt6re odlewy), maszyny
i urz
dzenia (w tym maszyny do obrobki
plastycznej metali bez maszyn z nap
dem
r
cznym lub noznym oraz maszyny
i urz
dzenia do przetworstwa tworzyw
sztucznych)
Zarz
dzenie to [24] wesz!o w Zycie 21
listopada 1994 roku Na prosb
wielu
producent6w wyrob6w, ktore znalazly si
w
wykazie Zarz
dzenia [24] - Dyrektor PCBiC
przesun
! termin egzekwowania tego
Zarz
dzenia - od dnia I maja 1995 roku.
Zarz
dzenie Dyrektora PCBiC [24] wskazuje
jednoczesnie jednostk
certyfikuj
cq, Dla
podanych wyzej wyrobow wskazane s
dwie
jednostki certyfikt\js,ce:
Zaklad Bada6 i Atestacji ZEIOM
w Katowicach przy ui Ks. Bpa Bednorza 17
(wskazane konkretnie wyroby walc
wane,
wyciskane i ci
nione),
- Zesp6! Osrodkow Kwalifikacji Jakosci
Wyrob6w SIMPTEST- Osrodek Bada6
i Certyfikacji Sp z 0.0 w Katowicach
(wskazane konkretnie wyroby walcowane,
gi
te, odkuwki, maszyny do obrobki
plastycznej metali, maszyny do prze-
tworstwa tworzyw sztucznych) - 40-053
Katowice, ui Barbary 17, tel. 510-112, telex
0315654, tel/fax 513-918
Zainteresowani producenci wyrobow, chc
c
uzyskae certyfikat znaku bezpiecze6stwa "B"
na produkowany wyr6b .. powinni zg!osie si
we wskazanej jednostce certyfikuj
cej
Otrzym
j
tam odpowiednie informacje
i materialy (formularze wniosku 0 certyfikacj
,
tryb post
owania w procesie certyfikacji,
kwestionariusz oceny wst
pnej zakladu
produkcyjnego, wykaz uznanych, alaedy..
towanych laboratoriow badawczych, layteria
certyfikac;ji okreslonego wyrobu)
Producent wyrobu ubiegaj
cy si
0 certyfikat
znaku bezpieczenstwa "B" wype!nia wniosek
/090_0001.djvu
o przeprowadzenie certyfikac;ji wyrobu (WIaZ
z zal
cznikami) i przesyla go do jednostki
certyfikuj
c"j Przykladowo (wedlug [25,26])
zalttcznikami takimimog
bye:
- Karta Katalogowa, dokumentacja
konstrukcxjna, rysunek,
- wypelniony przez dostawc
(producenta
wyrobu) "Kwestionariusz oceny wst
nej
zakladu produkcyjnego" (wzor
kwestionariusza podaje jednostka certy-
fikuj
ca),
- spIawozdanie z badaiJ lub potwierdzenie
przyj
cia probek do badan przez wlasciwe
laboIatorium.
Warunkiem zar"jestrowania wniosku w jed-
nostce certyfik\1j
c"j i przyst
ienie do
dalszych etapow procedury certyfikac;ji jest:
pozytywna ocena dokumentac;ji za!
czon"j
do wniosku,
- wniesienie op!aty wst
nej w wysokosci
olaeslon"j we wniosku
Certyfikacja wyrobow w Iamach laajowego
systemu certyfikacji jest prowadzona wedlug
modelu [25], kt6rego istotnymi elementami s
:
- badania peine kwalifikacyjne wyrobu,
- ocena zakladowego systemu jakosci
dostawcy (audit lub kontrola wst
na),
nadzor W olaesie waZnosci certyfikatu,
obejmuj
cy olaesowe audity lub kontr'ole
oraz badania wyrobow pobranych u do-
stawcy i (lub) w handlu.
Krajowy system certyfikac;ji wyr.obow
obejmuje:
- certyfikac;j
obowi
zkow
- certyfikac;j
dobrowoln1t
Certyfikacja obowi
kowa dotyczy certyfikacji
na zastrzezony przez PCBiC znak
bezpieczenstwa. Obj
te s
ni
wyroby laajowe
i importowane wymienione w wykazach
Zarz
dzenia [24]..
Podstaw
certyfikacji obowi1\Zkow,j s
wymagania dotycz
ce bezpieczenstwa,
ustalone w Polskich Normach wprowadzonych
do obowi
zkowego stosowania [5,6,7,. 13].
Certyfikacja dobrowolna [25] ob,jmqje przede
wszystkim certyfikac;j
na zgodnose (z nor-
mami laajowymi, mi
dzynarodowymi itp.)
Procedura certyfikacji (po rejestra"ji wniosku)
w przyblizeniu jest nast
uj
ca:
ocena systemu jakosci dostawcy
(producenta wyrobu) przeprowadzana
w dwoj aki sposob: - poprzez przepro-
- 97 -
wadzenie, na Zyczenie dostawcy, auditu
systemu jakosci zgodnego z jedn
z norm
serii PN-EN 29000, - albo poprzez
przeprowadzenie kontroli warunkow
organizacyjno..technicznych do prowadzenia
stabilnej produkcji u dostawcy, ktory nie
zadeklarowal zgodnosci systemu jakosci
z normami serii PN-EN 29000 (w
przypadku Osrodka BadaiJ i Certyfikacj i
SIMPTEST w Katowicach, kontrol
warunkow organizacyjno-technicznych
umozliwiaj
cych stabiln
produkc;j
przeprowadza osiem placowek SIMPTESTu
znajduj
cych si
na terenie laaju, mi
dzy
innymi - w Poznaniu przy ut Strzelecki"j
40 (tel 526-250).
- Sprecyzowanie (wytypowanie) badan
kwalifikacyjnych, ktorym poddany zostanie
wskazany egzemplarz (lub egzemplarze)
wyrobu Podstaw
do tego wytypowania s
"Kryteria certyfikacji" konlaetn"j grupy
wyrobow. Kryteria te oplacowuje jednostka
certyfikuj
ca Opracowanie [27] to przy-
kladowe "Kryteria certyfikac;j i" grupy
maszyn do obrobki plastycznej metali
- maszyn i pras hydraulicznych do metali
Kryteria takie mog
dotyczye i innych grup
wyrobow np maszyny do obrobki
plastyczn,j metali - nozyce, albo grupy
wyrob6w ksztaltowniki zimnogi
te
otwarte, albo grupy wyrob6w - ksztalto-
wniki zimnogi
te zamkni
te itp
Sprecyzowaniem badan kwalifikacxjnych
konlaetnego wyrobu z
jmuje si
jednostka
certyfikqj
ca lub jej placowka
- Wytypowanie laboratoriow (tylko
uznanych, alaedytowanych; wykaz takich
laboratoriow dostar.cza jednostka
certyfikuj
ca; wykaz ten j est ci
le
aktualizowany, bowiem alaedytac;j
uzuskqj
nowe laboratoria), ktore
przeprowadz
wytypowane (sprecyzowane)
badania kwalifikacyjne.. W wytypowaniu
tych laboratoriow wspoluczestnicz
:
jednostka certyfikuj
ca i producent wyrobu..
- Wykonanie badaiJ kwalifikacyjnych wyrobu
przez uznane (akredytowane) laboratoria.
Badania zleca, finansuje oraz gromadzi
protok6!y poszczegolnych badan - produ-
cent wyrobu
- Przegl
d i
( opracowanie
ocena wynikow badan
protok6lu koncowego) oraz
/091_0001.djvu
opracowanie analizy. Ie czynnosci
wykonuje jednostka certyfikqj
ca lub jej
placowka terenowa
- Przygotowanie dokumentacji (protoko!
koncowy z badan, analiza badan i wniosku
) na posiedzenie Komitetu I echnicznego
jednostki certyfikuj,!cej. Czynnosci te
realizuje placowka terenowa jednostki
certyfikuj
ce.j lub sarna jednostka
certyfikuj
ca..
Orzecienie Komitetu fechnicznego
jednostki certyfikuj
c"j.
Decyzja 0 wydaniu lub odmowie wydania
certyfikatu (takZe 0 cofni
ciu, zawieszeniu,
przedluzeniu, rozszerzeniu certyfikatu).
Podejmuje j
kierownik (dyrektor) jednostki
certyfikuj
cej. Certyfikaty wydawane s
dla
wyrobow certyfikowanych po raz pierwszy
na okres trzech 1at, z waZnosci
od dnia
wydania certyfikatu Przy kolejnych
przedluzeniach waznosci certyfikatu olaes
ten moze ulec wydluzeniu do pi
ciu lat
Tednostka certyfikuj
ca moze wydae swoj
certyfikat na podstawie certyfikatu
wydanego przez inn
jednostk
certyfikuj
c
(takZe zagranicznq), z ktor
Polskie Centrum Badan i Certyfikacji 1ub
sarna jednostka zawarly umow
o wzajemnym uznawaniu certyfikatow,
a takZe wowczas, gdy zobowi
zanie
o wzajemnym uznawaniu certyfikatow
wynika z przyst
ienia Polski do
mi
dzynarodowych porozumien lub
systemow
Podpisanie umowy 0 warunkach stosowania
certyfikatu i zasadach nadzoIU z ubie-
gaj
cym si
0 certyfikat (zobowi
zania
finansowe zwi
zane z nadzorem oraz
prawem do poslugiwania si
znakiem
bezpieczenstwa, cz
stose badan w trakcie
nadzoIU, cz
stose kontroli lub auditow
w trakcie nadzoru, zasady i tryb
przedluzania, rozszerzania, cofania i unie-
wazniania certyfikatu i inne - [25])
Wydanie certyfikatu
przerwanie procesu certyfikacji moze nast
ic,
jezeli [25]:
wnioskuj
cy 0 certyfikac;j
nie wywi
ze si
ze zobowi
zaiJ finansowych wobec
jednostki certyfikuj
cej,
wnioskuj
cy 0 certyfikacj
nie nadesle
w olaeslonym przez jednostk
certyfikuj
c
- 98 -
terminie uzupe!niaj
cych dokumentow
(Iub) informacji,
z wnioskiem 0 przerwanie procesu cer-
tyfikac;ji wyst
i ubiegaj
cy si
0 certyfikat
Tednostka certyfikuj
ca musi gwarantowae
ubieg
j
cym si
0 certyfikat poufnose infer-
macji uzyskanych w procesie certyfikacji i nad-
zoru oraz ochron
ich praw w!asnosci
Okolicznosci zawieszenia waznosci certy. ..
fikatu, uniewaZnienia certyfikatu, cofni
cia
certyfikatu precyzuje Postanowienie [25] To
sarno Postanowienie podaje procedur
przedluiania certyfikatu, zmiany statusu
prawnego posiadacza certyfikatu, przeniesienia
praw do certyfikatu, rozszerzenia certyfikatu
(np.. na rodzin
wyrobow podobnych).
Aktualnie pierwsze wyroby przecieraj
sciezki
procedur certyfikacyjnych Za kilka miesi
cy
obie strony tych procedur (producenci
wyrobow i jednostki certyfikuj
ce a takZe
1aboratoria ala edytowane) b
d
bogatsze
w doswiadczenia i usun
ewentualne nie-
doci
ni
cia procedur.
3. Liter'atura, normy, dokumenty
[I] Ustawa z dnia 3 kwietnia 1993 roku
o normalizacji DzU nr 55, poz 251,
s 1080-1084
[2] Rozporz
dzenie Rady Ministrow nr 210
z dnia 19041994 roku w sprawie
szczego!owego zalaesu dzia!ania PKN
oraz zasad jego wspo!dzia!ania z na-
czelnymi i centralnymi organami
administracji panstwowej Dz.U nr 52
poz 210
[3] Rozporz
dzenie Rady Ministrow nr 228
z dnia 25 041994 roku w sprawie trybu
i organizacji dzia!a1nosci PKN oraz
szczego!owego zalaesu spraw
wymagaj
cych uchwa! Komitetu DzU.
nr 55, poz. 228, s.. 1060-1061
[4] Rozporz
dzenie Rady Ministrow nr 229
z dnia 25 04.1994 roku w sprawie
szczego!owego zalaesu spraw
nalez
cych do kompetencji Prezesa
PKN. DzU nr 55, poz 229, s 1061
[5] Rozporz
dzenie Ministra Przemyslu
i Hand1u z dnia 30 12 1993 r w sprawie
wprowadzenia obowi
zku stosowania
niektorych Polskich Norm i norm
/092_0001.djvu
>:i'
branzowych. Dz.U nr 20, poz 71,
s..201-264.
[6] Rozporz
dzenie Ministra Przemyslu
i Handlu z dnia 28 OJ.I 994 r w sprawie
wprowadzenia obowi
zku stosowania
niektorych norm branzowych Dz U ill
42, poz 159, s.. 6J7-672
[7] Rozporz
dzenie Ministra I ransportu
i Gospodarki Morskiej z dnia 24.03 1994
r w sprawie wprowadzenia obowi
zku
stosowania niektorych Polskich Norm
i norm branzowych. DzU ill 44, poz
175, s.. 700-708
[8] Rozporz
dzenie Ministra L
cznosci
z dnia 16.0J 1994 r w sprawie
obowi
zku stosowania Polskich Norm
I norm branzowych z dziedziny !
cz-
nosci Dz.U nr 40, poz 15L s. 569-575.
[9] Rozporz
dzenie Ministra Rolnictwa
1 Gospodarki Zywnosciowej z dnia
1803.1994 r w sprawie obowi
zku
stosowania Polskich Norm DzU ill 40,
poz 152, s. 576-586
[10] Rozporz
dzenie Ministra Rolnictwa
1 Gospodarki Zywnosciowej z dnia
1803..1994 r w sprawie obowi
zku
stosowania norm branzowych Dz U ill
40, poz 153, s.. 587-598
[II] Rozporz
dzenie Ministra Pracyi Polityki
Socjaln"j z dnia 8.02..1994 r w sprawie
wprowadzenia obowi
zku stosowania
niektorych Polskich Norm I norm
branzowych, dotycz
cych bezpie-
czenstwa i higieny pracy Dz. U ill 37,
poz 138, s 521-536
[12] Rozporz
dzenie Ministra Kultury 1
Sztuki z dnia 1503..1994 r w sprawle
obowi
zku stosowania niektorych
Polskich Norm Dz.U nr 39, poz. 144, s.
565..
[13] Rozporz
dzenie Ministra Spraw
Wewn
trznych z dnia 28031994 r
w sprawie wprowadzenia obowi
zku sto-
sowania Polskich Norm 1 norm
branzowych. Dz U. ill 44, poz. 174,
s.. 698-699.
[14] PN-N-02000:1994 Podstawy dzia!alno-
sci normalizacyjn"j Normalizacja
i dziedziny zwi
zane - I erminologia.
[15] PN-N-02001:1994 Podstawy dzia!alno-
sci normalizacyjn"j - Metodyka prac
normalizacyjnych.
- 99 ..
[16] Zarz
dzenie ill 5 Prezesa PKN z dnia 14
maja 1994 r w sprawie trybu organizacji
I szczego!owego zalaesu dzia!ania
Normalizacyjnych Komi
ji Problemo-
wych..
[17] Zarz
dzenie ill 10 Prezesa PKN z dnia
16 czerwca 1994 r w spr awie szcze-
go!owych zasad finansowania dzia..
!alnosci Normalizacyjnych Komisji
Problemowych.
[18] Polski Komitet Normalizacyjny Reguly
Prac Normalizacyjnych. Warszawa 1994
RPN..OOI Tryb opracowania I roz-
powszechniania Pol skich Norm oraz
utrzymania ich w!asciwego poziomu
i aktualnosci
RPN..002. Programy 1 plany prac
normalizacyjnych.
RPN-OOJ Numeracja Polskich NOlm
RPN-004 Charakterystyka projektu
Polskiej Normy
RPN.005 Abstrakty Polskich Norm
RPN-006 Redakcja i sposob prezentacji
Polskich Norm
RPN-007 Wprowadzanie norm mi
dzy-
narodowych do Polskich Norm.
RPN-008. Wprowadzanie norm europej-
skich do Polskich Norm.
RPN-009 Za!ozenia do Polskich Norm
RPN-O I 0 Oznaczenie przedmiotu nor-
my.
RPN-Oll Normy terminologiczne
Polski Komitet Normalizacyjny Regu!y
Prac Normalizacyjnych Warszawa 1995
RPN-012 Normy badan
RPN-013 Normy wyrobu
RPN-OI4 Normy procesu
RPN-015 Normy interfejsu
RPN-OI6. Normy danych do dostar-
czenia.
RPN-017 Normy uslugi
RPN-018 Normalizacja symboli
graficznych.
[19] Tomaszewski Z, Wisniewski Z: Wa-
runki uzyskania znaku "B" dla maszyn
1 urz
dzen do obrobki plastycznej
Obrobka Plastyczna Metali 12 Nr 3
s. 17-22 POZnar1 1991.
[20] Iomaszewski Z : Znak bezpieczenstwa
"B" maszyn i urz
dzen do obrobki
plastyczh"j aktualna ocena I per"
spektywy na tIe dyrektyw EWG,
/093_0001.djvu
- 100 -
dotycz
cych ochrony pracy. Obrobka
Plastyczna Metali. TA Nr 2/3.. s. 39-46.
Poznan1993.
[21] Iomaszewski Z.. : Bezpieczne uZytko-
wanie maszyn do obrobki plastycznej
Obrobka Plastyczna Metali I 5 Nr 2/3
s.. 91-98 Poznanl994
[22] Uchwala nr 118 Rady Ministrow z dnia
15 sierpnia 1986 r. w sprawie
obowi
zkowej oceny maszyn. i innych
urz
dzen technicznych pod wzgl
dem
bezpieczenstwa i higieny pracy M.P
nr26.
[23] Ustawa z dnia 3 kwietnia 1993 roku
o badaniach i certyfikacji. Dz U nr 55,
poz. 250, s. 1077-1080
[24] Zarz
dzenie Dyrektora Polskiego
Centrum BadaiJ i Certyfikacji z dnia 20
maja 1994 r w sprawie ustalenia wykazu
wyrobow podlegaj
cych obowi
zkowi
zg!aszania do certyfikacji na znak
bezpieczenstwa oznaczania tym
znakiem. M P nr 39, poz 335,. s.. 487-
499
[25] Postanowienie nr 3 Rady do Spraw
Badan i Certyfikacji z dnia 6 czerwca
1994 roku w sprawie szczego!owego
trybu certyfikac;ji wyrobow. Za!
cznik:
"Szczegolowy tryb. certyfikacji wyro-
bow" (s2-10)
[26] SIMPTEST Zespol Osrodkow Kwa-
lifikacji Jakosci Wyrobow. Osrodek
Badan i Certyfikacji Sp zoo Katowice
Tryb post
powania w procesie
certyfikacjL (Informacja dla
ubiegaj
cych si
0 przeprowadzenie
certyfikacji) Katowice, lipiec 1994 r
[27] KRYIERIA CERIYFIKACJI Maszyny
do obrobki plastycznej metali Maszyny
i prasy hydrauliczne do metali Wyma-
gania i badania dotycz
ce bezpie-
czenstwa uzytkowania. KC-94/
M-005 Ustanowione przez Dyr'ektora
"SIMPlES I" Zespo! Osrodkow
Kwalifikacji Jakosci Wyrobow
Osrodek Badan i Certyfikacji Spo!ka
z 0.0 i Rad
Zarz
dzaj
c
Jednostki.
Katowice 1994 (s 1-28)
/094_0001.djvu
OBROBKA PLASTYCZNA METALI, Nt 2/3, 1995
PROF DR HAB E M MAKU
OK
DR WI SADKO
DR WA KLU
IN
INZ S W
ALA
NYJ
Sp6lka Akcyjna Zamkni
ta "Bieltechnologia i Mil, Minsk Republika Bialorus
Tendencje rozwoju walcowania poprzecznego
w budowie maszyn
Post
p techniczny w technologii budowy
maszyn w oheslony sposob zwi((zany jest
z rozwojem technologii walcowania poszcze-
golnych cz
sci W tej dziedzinie, w ostatnich
dziesi
cioleciach znalazly zastosowanie:
walcowanie poprzeczne, walcowanie poprze-
czno-skosne i walcowanie poprzeczno-klinowe
Prowadzone badania obejmowaly zalaesy
wielkosci od mihoprzewodow 0 srednicy kilku
mihometrow do osi ko! wagonow kolejowych
Niektore opracowania procesu walcowania
znalazly mas owe zastosowanie praktyczniewe
wszystkich dziedzinach przemyslu (np
wa1cowanie gwintow), inne ... tylko w nie-
ktorych branzach, np.. w produkcji kul do
mielenia, wa!kow silnikow elektrycznych itp ,
jeszcze inne opracowania okazaly si
na tyle
uniwersalne, ze znalazly zastosowanie
w roznych ga!
ziach przemyslu w produkcji
roznych wyrob6w metalowych
Zalet(( procesow walcowania jest wysoka
wydajnose i pelna ich automatyzacja z jed-
noczesn(( mozliwosci(( podwyzszenia jakosci
wyrobu koncowego
Szczegolnie procesy walcowania poprze-
czno-klinowego, wypier
j((ce obrobk
cz
sci na
automatach tokarskich podwyzszaj(( wspo!-
czynnik wykorzystania materialu 0 30-60%,
odpornosc na zuZycie wyrob6w 0 20-30%,
wydajnose pracy 10-laotnie Cykl obrobki trwa
zwykle 3-4 sekundy, co w znacznym stopniu
obniza koszty produkcji.. Iechnologia ta
zaliczanajest do technologii ekologicznych
Istota procesow walcowania poprzecznego
polega na tym, ze po!filbrykat ustawiony
poprzecznie do kierunku ruchu narz
dzia,
ksztaltowany jest plastycznie podczas toczenia
mi
dzy jego elementami (walcami). W taki
sposob kszta!tuje si
cz
sci obrotowe i zblizone
do nich kszta!tem Wxjsciowymi po!fil-
brykatami mog(( bye profile ola
!e,
kwadratowe i szesciolattne, peine b((di puste
) eden ze sposob6w walcowania poprzeczno-
klinowego pokazany jest na rys I
Ry,s I Przykladowy
po,s6b »,alcowania
poplZeczno.klinowego
Po!filbrykat I opier
j
c si
na nieruchomym
komplecie narz
dzi 2 obracany jest kompletem
narz
dzi 3 podstawowymi parametrami kszta!-
towania S((: gniot I) = Did, k
t zaostrzenia klina
i k((t pochylenia laaw
dzi klina cx Dlugose
narz
dzia dzielimy na nast
uj
ce cz
sci:
wejsciow:), kszta!tqj((co-kalibruj((c(( i odcina-
j((C
W latach 70-tych nast
i! znaczny rozwoj
procesow walcowania poprzeczno-klinowego.
/095_0001.djvu
- 102 ..
DliZa liczba zgloszonych patentow swiadczy
o ogromnym zainteresowaniu tym problem em.
Do 1977 r. bylo zarejestrowanych 287
wynalazkow, z czego 153 w ZSRR (polowa
przypada na bia!oruskich spec;jalistow), 57 w
Japonii, 38 w Czechos!owac;ji, 23 w NRD [I].
Jak widae, najwi
ksze zainteresowanie
produkc;j
cz
sci poprzez ich walcowanie
pojawi!o si
w ZSRR, gdzie w ramach planu
rz
dowego opracowano program budowy
specjalistycznych przedsi
biorstw, zajmqj
-
cych si
wytwarzaniem odkuwek najnowoczes-
niejszymi metodami obrobki plastyczn"j
Rozpad panstwa pokrzyzowal te plany
W Republice Bia!orus kontynuowano
badania i opracowania w dziedzinie
walcowania poprzeczno-klinowego, rowniez
w Spo!ce Akcyjnej Zamkni
tej "Bieltech-
nologia i M"
Nowe oprzyrz
dowanie tej firmy
gwarantuje wysolat dok!adnose plastycznego
odkszta!cenia w porownaniu ze znanymi
konstrukc;jami walcarek Jest to wynikiem
zastosowania klatki walcowniczej 0 pod-
wyzszonej sztywnosci, utrzymania wysokiej
stabilrrosci temperatury nagrzewania
po!filbrykatow i szybkiego uzyskania terIno"
dynamicznej rownowagi systemu: walcarka
- odkszta!cany po!fabrykat - narz
dzie
Na rys 2 pokazano walcark
SP-I.
Sztywnose klatki walcownicz"j 1 MN/mm
osiqga si
dzi
ki zastosowaniu pakietowplyt
o wysokosci 450 mm i szerokosci 525 mm,
jako elementow nosnych, prz"jmqj
cych
obci
zenia gn
ce
Rys 2 Walcarka poprzecno-klinowa model SP
Dodatkow
sztywnosc w
strukcj
jednolit
(np.
porownaniu
odlewanv,
z kon-
przede
wszystkim osiqga si
poprzez anizotropowe
wlasnosci ply!.
Stabilnose temperatury nagrzewania poltil-
brykatow uzyskuje si
dzi
ki zastosowaniu
spec;jalnego urz
dzenia sterqj
cego temperatur
nagrzewania, dozuj
cego energi
elektryczn:b
potrzebn
do nagrzania kazdego po!filbrykatu,
z uwzgl
dnieniem: nat
zenia, napi
cia, cz
s-
totliwosci oraz k
ta przesuni
cia filzowego
pr
du.
Szybkie uzyskanie termodynamicznej
rownowagi walcarki przy walcowaniu na
gor'lco, otrzymuje si
dzi
ki jej szczegolnym
zaletom konstrukcyjnym
Zastosowanie klatki walcowniczej odlaytej
w czasie ca!ego procesu ksztaltowania
po!filbrykatu, stwarza sprzyjaj
ce warunki
naturalnego ch!odzenia narz
dzi i suwaka.
Oprocz tego zastosowanie gazopodobnego
materialu smarnego do prowadnic suwaka,
powodqje sztuczne (wymuszone)
odprowadzenie ciep!a strumieniem powietrza,
co znacznie ZInni"jsza wspo!czynnik
przekazywania ciep!a od suwaka do klatki
walcownicz
j
Specyfika konstrukc;ji pozwala osiqgna,e
rownowag
termodynamiczn[[ na etapie
przygotowania i w!
czenia oprzyrz
dowania
w automatyczny cykl pracy.
W konstrukcji walcarki warstwa gazo-
podobnych smarow nie tylko spe!nia funkc;j
termoizolatora, ale przede wszystkim znacznie
obniza tarde, minimalizqj
c je prawie do zera.
Przegl
d prowadnic po trzyletnim olaesie
nieprzerwanej pracy walcarki nie wykaza!
sladow zUZycia.. Mozna bye przekonanym, ze
walcarki naszej firmy z jednakow
dok!ad-
nosci
wywalcqj
zarowno milion jak i 100
milionow cz
sci-
Wszystkie nasze opracowania chronione s
patentami Wg naszego rozeznania, pierwsi
zastosowalismy poduszk
powietrzn
do
prowadnic maszyn kuzniczych.
Wyroby wykonane na naszym oprzy-
rz
dowaniu s
tansze od wykonywanych na
automatach tokarskich lub tez otrzymanych
w procesie kucia
Metoda wa1cowania poprzeczno-klinowego
wplywa na w!asnosci wytrzyma!osciowe
i trwa!osc wyrobow Z jednej strony, przy
wyczerpaniu zasobow plastycznosci, proces
przebiega w warunkach miejscowego
/096_0001.djvu
zniszczenia (rozwarstwienie, przesuni
cie
p!aszczyzny osi), co jest niedopuszczalne
i stosunkowo !atwo zauwaZalne Natomiast
trudno przewidziec wady ukryte, dlatego tez
bezpieczny zapas plastycznosci powinien bye
olaeslony przez sam
technologi
.
Z drugi"j jednak strony, wielolaotne badania
wykazaly, ze po walcowaniu w optymalnych
parametrach zwi
ksza si
udarnose i zw
zenie
szyjki, jak rowniez dzi
ki ulepszon
j
malaostrukturze nast
qje poprawa w!asnosci
mechanicznych cz
sci walcowanych w porow-
naniu z cz
sciami obrabianymi mechanicznie
Podwyzszeniu jakosci materialu sprzyjaj
jednokierunkowe przemieszczenia przewaza..
j
ce w procesie, pobudzaj
ce aktywnose
dyfuzyjn
podczas odkszta!cenia 10 ostatnie
obserwowane jest jako tendencja do powstania
odw
glonej warstwy skoncentrowanej na
grubosci Badania technologicznych skutkow
tego zjawiska szeroko przeprowadzano
w Instytucie Fizyki i Iechniki Bia!oruski"j
Akademii Nauk poprzez modyfikacj
wariantow technologicznych z zastosowaniem
ksztaltowania i obrobki cieplnej
Wykazano, ze zarowno trwaJosc jak iywotnosc
mog
bye podwyzszone poprzez prawid!owy
VI'Ybor parametrow. Specyfika tych badaiJ
polega!a na wykorzystaniu schematu walco-
wania poprzecznego do oceny zapasu
plastycznosci [I]
Dok!adnose cz
sci i po!filbrykatow,
wykonanych metod
walcowania poprzeczno-
klinowego jest porownywalna z dokladnosci
otrzyman
na automatach tokarskich Dlatego
niektore cz
sci po walcowaniu nie wymagaj
obrobki mechaniczn"j, w innych przypadkach -
walcowanie po!
czone jest ze szlifowaniem
Obrobka skIawaniem ca!ej powierzchni cz
sci
znacznie obniza zalety techniczne i ekono-
miczne procesu walcowania Badania
dokladnosci procesu walcowania [2] pozwolily
usystematyzowae b!
dy, podzielie je na grupy
w zaleznosci od charakteru na: przypadkowe,
systematycznie zmienne i stale, a takZe na
b!
dy procesu technologicznego T e ostatnie s
wynikiem niedokladnosci pr
jektowania
procesu technologicznego i jego realizacji.
Odmiennym zagadnieniem s
badania b!
ow
systematycznie zmieniaj
cych si
, powo-
duj
cych zmian
temperatury UIz
dzenia
\Valcuj'lcegc, N" autvinatycznych li::
iac
- 103 -
opracowanych przez Instytut Fizyki i Techniki
Bia!oruski"j Akademii Nauk, b!
d waha sie
w granicach 0,25 0,5 mm, dla walcarek
UWQ 40.1 firmy VEB Kombinat Umform-
technik - 0,5 0,75 mm
Oczywiscie kaZda sytuacja wplywa na wahania
temperatury ca!ego systemu, tym nie mniej
obserwqje si
'ogolne prawid!owosci charakteru
nadrz
dnego. Wykorzystanie ch!odzenia
strumieniem wody zmniejsza pole rozrzutu 2-3
laotnie. Na walcarkach "Bieltechnologii" serii
SP uzyskqje si
nast
uj
ce dokladnosci:
Sp.I (
8 .....
25) - 0,1 mm, SP-2 (
16
50) -
0,15 mm, SP..3 (
32
70) - 0,2 mm
Systematycznie zmieniaj
cy si
b!
d,
zwi
zany ze zuZyciem narz
dzia, olaeslony jest
jego trwa!osci
I tak narz
dziem wykonanym
ze stali (wg GOST) 3X2B8ctJ (HRC 48 52)
mozna walcowae 40-50 tys. cz
sci 0 wy-
miarach
20xI50, P6M5 - 100 tys. (PIZY
niskich wymaganiach technicznych
walcowanych cz
sci - 300 tys) Narz
dzia
wykonane ze stali szybkotn
cych P6M5K5
i PI OK1 OctJ3M4 (stale przyszlosciowe)
osi
aj
trwa!ose 2.3-laotnie wyzsz
.
Informacyjn
technologiczn
baz
dzialalnosci firmy jest bank danych
empiIycznych, otrzymanych na drodze badar\.
w!asnych Ustalono regularnose ksztaltowania
powierzchni swobodnej przy walcowaniu
poprzecznym i poprzeczno-klinowym, ksztalt
i parametry p!aszczyzn stycznych, zmierzono
sk!adowe naciskow, umowny promier\. toczenia,
sla
canie po!filbrykatow w zaleznosci od k
tow
zaostrzenia klinow i nachylenia laaw
dzi
boczn"j. Zbadano czynniki ograniczaj
ce
i ulayte jamy, poslizg, odkszta!cenie
zewn
trzne poza stref
ksztaltowania,
powstawanie zakue Dane doswiadczalne
uogolniono i wykorzystano w formie
programow, uwzgl
dniaj
cych wzajemne
powi
zanie poszczegolnych parametrow
technologicznych Ustalono, ze layterium
optymalizacji technologii walcowania
poprzeczno-klinowego jako metody
ksztaltowania jest rownose rzutu dlugosci
pochylenia i p!aszczyzny poziomej (rys 1,
11 = 1 2 ) [3] Baza informacyjna, zbudowana na
danych empirycznych jest konieczn
lecz
niewystarczaj
c!b poniewaZ ci
le powstaj
/097_0001.djvu
nowe zaleznosci parametr6w, dodatkowe
wymaganiajakosciowe itp..
Kolejnym etapem zabezpieczenia
technologicznego powinna bye teoria procesu,
pozwalaj
ca ustalie zwi'tZki pomi
dzy tymi
parametrami, ktore maj
wplyw na przebieg
ca!ego procesu.
I aka tear;a jest opracowywana przez naszych
specjalist6w na bazie mechaniki odkszta!-
canego cia!a sztywnego, uwzgl
dniaj
c
samoorganizacj
ni"jednorodnych procesow
odksztalcaj
cych [4] Samoorganizacja
toczenia si
polega na tym, ze tarde na
powierzchniach styku, okreslaj
ce aktywny
moment obrotowy, jest mniejsze od
granicznego.
Na rys. 3 w systemie wspo!rz
dnych an i tk
(gdzie an = (In / k - bezwymiarowe napr
ze-
nie normalne; tk =0 tk / k - bezwymiarowe
napr
zenie styczne, k wytrzymalose
odkszta!cenia plastycznego), pokazano
przyblizone prawo tarda poslizgu (!amana
1-2), odpowiadaj
ce okreslonemu ksztal-
towaniu poprzecznemu przy wspo!czynniku
tarcia 11 = I, uzyskanym za pomoc
techno-
10gicznego naci
cia. Wyjsciowy stan
napr
zenia charakteryzuj
rownomierne
wykr'esy jednostkowych si! tarcia i nacisku
normalnego. Graniczny schemat przedstawiono
na rys 4.
z.;
f 8 __",._._
.............. ';-...
c; '-
--C
_ 1
z;,-
2.
o
A
/j
2o;;
2.
:i;
Rys 3 Graficzne przedstawienie przyblizonego
prawa tarcia Po.Utzgu
Prosta 3 na rys.. 3, odpowiada takiemu w!asnie
obci
zeniu r"j przeci
cie z osiami
wspo!rz
dnych odpowiada znanym stanom:
- 104
punkt A - wciskaniu ((In = (n + 2)k; tk = 0)
przydowolnie ma!"j p!aszczyZnie styku, punkt
B .- pewnemu abstrakcyjnemu odksztalceniu
przy parametrach (In = 0; tk = k
rK 0;,
v
-<;--
RY,$ 4 Schemat granic.zny jednostkowych si/ fareia
i nacisku normalnego
Punkt C przeci
cia prostych I i 3 (rys 3)
pokazqje pocz
tkowe przyblizone po!ozenie
punktu rozgal
zienia (punkt przejscia od
toczenia do poslizgu).
Istota toczenia polega na tym, ze schemat stanu
napr
zenia z rownomiernymi wykresami (In
i tk, odpowiadaj
cymi prostej 3, zmienia si
dzi
ki nierownomiernemu rozlozeniu l1apr
zen
normalnych i powstaniu mimosrodu PIZY!O--
zenia ich wypadkowych a takZe wzgl
dnego
przesuni
cia stykaj
cych si
p!aszczyzn
wzgl
dem siebie. Zaklinowanie towarzyszy
niektorym przyrostom sredniego nap
zenia
normalnego (prz"jscie z prostej 3 na pros
4)
Przeksztalcony schemat dla 11 = I pokazano na
rys.. 5. Wykres napr
zen normalnych - trojk
t-
ny, poniewaz powstaje dzi
ki sumowaniu
jednostkowych si! -tarcia; kierunek
wypadkowych f3w odchyla si
od wyjsciowego
f3'w i nie polaywa si
z k
tem przestrzennego
usytuowania powierzchni swobodnej f3 sp
f3w = alctg(l- 2e), f3s p = arctg(l- 4e),
przyczym e=oe/d (I)
K
t f3w = 33,7 0 olaesla graniczny wspo!-
czynnik plastycznego tarcia poslizgu Ilt
Podczas walcowania p!askimi chropowatymi
plytami fLt = tk = 0,667; k
t ten odpowiada
zgniataniu I) =; 1,3, przy ktorym nast
qje utrata
spokqjnego toczenia W rezultacie adaptacji
.-:t';'
, :'
.$
/098_0001.djvu
stanu napr
zenia punkt rozga!
zienia
przemieszcza si
z C do D (rys 3).
Zasad
stycznego tarcia slizgowego przy
plastycznym toczeniu w przedziale DA okresla
prosta 5, uwzgl
dniaj
ca zmian
mimosrodu
wykresu napr
zen normalnych i charakteryzuje
si
parametrami prostej 3
- - *
k = 1 - erno 1(11 + 2),
k <
k = 0,667 (2)
i dodatkowym przyrostem napr
zenia
normalnego
ilcr = ilcr' «k / <
)cos2[ n(crno - cr
) / 2(n + 2 - cr
) j,
ilcr;, = 0,334
(3)
- 105 -
przemieszczanie si
warstwy powierzchniow"j
i wyraza si
nast
pqj
co:
i = (d-s)/D max (4)
Przedstawiona zaleznosc potwierdzona
zosta!a doswiadczalnie Iune parametry mog
bye rowniez przeanalizowane z punktu
samoor ganizacji.
Nowe podejscie w rozwazaniach teorii
walcowania poprzecznego otwiera now
dziedzin
nauki ("wiedza inZynierska") i daje
mozliwosc budowania teorii trojwymiarowych
procesow odkszta!cania
Obecnie, doskonalenie procesow walco-
wania poprzecznego przebiega w nast
puj
cych
kierunkach:
zbudowanie oprzyrz
dowania nowej
generacji, trwa!ego w ci
dlugiego
procesu eksploatacyjnego, z mozliwosci
bieZ
cej diagnostyki i regulacji;
zbudowanie automatycznych urz
dzen
steruj
cych procesami grzania, zasilania,
odkszta!cenia, dla kompensacji
podstawowych b!
dow;
- zwi
kszenie technologicznej elastycznosci
oprzyrz
dowania podstawowego i wspoma-
gajflcego, w celu- szybkiej zmiany nastawieb.
przy przejsciu na produkcj
nowegotypu
wyrobu;
naukowe opracowania systemu oblicze-
niowego zamiast empirycznego, z automa-
tycznym wyborem technologicznego
wariantu projektowania technologii i na-
rz
dzia;
rozpowszechnienie regu! i zasad walco-.
wania poprzecznego w przemysle seryjnym
i drobnotowarowym
Spo!ka Akcyjna Zamkni
ta "Bieltechnologia
i M" jest zainteresowana kaZdym nowym
rozwi
zaniem, ktore moze przyczynie si
do
rozwoju walcowania poprzecznego. W UPKII
opracowuje si
nowy schemat walcowania,
eliminuj
cy ruch przeciwbiezny narz
dzia
Literatura
Klusin V A, Makusok EM, SC-ukin VIa
Soversenstvovanie poperecno-klinovoj
prokatki Minsk 1980
2. Klusin VA : Issledovanie tocnosti processa
poperecno-klinovoj prokatki ploskim
.
Rys 5 P!zeksztalcony schemat toczenia
ptzyf'= 1
Waznym nast
stwem zasady tarcia przy
toczeniu i jednoczesnie technologicznym
parametrem walcowania poprzecznego jest
odkszta!cenie przeciwbiezne, powoduj
ce
kinematyczne opMnienie procesu toczenia
plastycznego w porownaniu z toczeniem
umownego cia!a sztywnego (cylindra)
Wprowadza si
Jayterium opozniania, ktore
przy uwzgl
dnieniu odkszta!cenia elementow
chropowatych (posuw s), powodqje
/099_0001.djvu
- 106 -
klinovym instrumentom. Kand. diss. Minsk
1977
:3 Sadko V L: Issledovanie i soversenstvova-
nie technologii poperecno-klinov
j prokatki.
Kand diss. Minsk 1984
4.. Makusok EM: Samoorganizacija
deformacionnych processov Minsk 1991
I lum., mgr inz '. H" t.;reinert
..,;..
/100_0001.djvu
OBROBKA PLASTYCZNA METALI, Nt 2/3, 1995
PROF. DR HAB INZ .IAN R DABROWSKI
MGR INZ. ANDRZEJ DUDAREW
Politechnika RialooStoeka, Wydzial Mechaniczny, Katedra Materialoznawstwa
Badania tribologiczne smarow
do wytlaczania blach
1. Wprowadzenie
Smarowanie jest nieod!
cznym zabiegiem
w procesach obrobki plastycznej metali,
maj
cym na celu g!ownie zmniejszenie opor6w
tar cia i zuzycia narz
dzi [I]. Pomimo znacz
c"j
roli smarowania w obrobce plastycznej metali,
mozliwosci badawcze w tym zalaesie, a tym
samym techniczna ocena przydatnosci smarow,
s
jak dotychczas niewielkie Obok obrobki
obj
tosciowej i procesow walcowania, odnosi
si
to rowniez do operacji ksztaltowania blach,
giownie wyriaczania. W duzej mierze zwi
zane
jest to ze ziozonosci
procesow tribologicznych
podczas tych zabiegow [I, 2].
Zagadnienia tarcia podczas wyt!aczania
blach szer6ko rozwaza si
w wielu pracach [1,
2, 3] W pracy [3] analizuje si
rozklady
naciskow w obszarach kontaktu dociskacz-
blacha-matryca i wskazuje na mozliwose
tworzenia tzw. "hydrostatycznej poduszki
smarowej" (niem hydrostatisch tragends
Schmierbett) Ziozonose 2;jawisk
tribologicznych podczas wytiaczania blach
znacznie komplikuje modelowanie tych
procesow, a tym samym ujemnie wplywa na
mozliwosci optymalnego doboru smarow
technologicznych [4, 5] Opisane w literaturze
i dotychczas stosowane urz
dzenia oraz metody
badan tribologicznych w obrobce plastycznej
metali [I, 4, 6], w stopniu dalece nie-
wystarczaj
cym pomagaj
w poznaniu zjawisk
towarzysz
cych procesom tarcia podczas
plastycznego ksztaltowania metali Brak
zadowalaj
cych korelacji pomi
dzy wynikami
badan doswiadczalnych i praktyk
tech-
nologiczni\, utrudnia szersz
aplikacj
tych
metod Przeprowadzona w pracy [6] analiza
porownawcza metod i urz
dzc:': do badaf.
tribologicznych procesow wyt!aczania blach,
nieoczekiwanie wskazuje, ze dla oceny jakosci
tribologicznej smarow do wyt!aczania blach -
w stopniu wystarcz
j
cym dla praktyki
technologicznej - mozna stosowae prost
metod
, tzw. "przeci
ania paska blachy"
(PPB). Wskazano przy tym na dobr
powtarzalnose i korelacj
uzyskanych wynikow
badan doswiadczalnych i technologicznych.
Metoda ta znajduje coraz szersze zastosowanie
do testowania smarow technologicznych
zarowno u ich producent6w, jak tez
uzytkownik6w (7) 8]..
W niniejszej pracy przedstawiono koncepcj
w!asnego IUz
dzenia do modelowych badan
tribologicznych wyt!aczania blach z do-
ciskaczem w oparciu 0 metod
PPB oraz z wy-
nikami badan wybranych smarow tech-
nologicznych
2. Urz
dzenie badawcze i materialy
2.1. Opis urz
dzenia i metodyka badail
Dla celow badan tribologicznych
zapr
j ektowano i zbudowano IUz
dzenia oparte
na koncepcji PPB Za!ozonoprzy tym (w opar-
ciu 0 dane literaturowe) mozliwos6 mode-
lowania zjawisk tribologicznych w obszarach
kontaktu: dociskacz/blacha/matryca. Schemat
ideowy ukladu kinematycznego urz
dzenia
przedstawiony jest na rys. I
Zasada dziaiania urz
dzenia po lega na
przeci
aniu paska blachy 0 dowolnej
grubosci, szerokosci 30 60 mm i dlugosci
800. 1000 mm, pomi
dzy szcz
kami docis-
kowymi 0 dowonie wybranym kszta!cie i geo-
metrii powierzchni
/101_0001.djvu
Pr
dkose ci
nienia mozna regulowae w za-
kresie 0,015 0,15 mis, natomiast naciski
normalne w zakresie I. 600 MPa
FN
7
,/ t=V _
I 1/
FN
N . k . . d tk P - FN
aCtS 1 JC nos owe: NH - A
Wsp6lczynnik tar cia: Jl = :DZ
2 FN
FN - nacisk nonnalny, FDZ - sila ci
nicnia, V z-
pr«dkosc chu
nicnia, A - powicrzchnia, PNH - nacisk
jcdnostkowy, Jl- wsp6lczynnik tarcia
Rys. 1 Schemat ukladu klnematycznego
urzqdz;enia
Dla celu badan wplywu smarowania przy
wyt!aczani
blach karoseryjnych, przyj
to
nast
puj1lce, zblizone do wymagan
producentow i uZytkownikow [7, 8], parametry
badan:
wymiary paska blachy: 800x40xO,7 mm,
naciski notmalne: 2,5 10 MPa,
- pr
dkose ci
nienia: 0,15 mis,
plaskie powierzchnie kontaktowe szcz
k
dociskowych: 24x24m:m ..
Powierzchnie blachy byly odtluszczane
w roztworze heksanu i alkoholu etylowego
(I: I) i suszone w strumieniu powietrza.
W badaniach mierzono si!
ci
nienia blachy
i obliczano wspo!czynnik tarcia wg wzoru jak
na rys. I Srednie wartosci sily ci
nienia F DZ
obliczano w przedziale czasu przeci
ania
I .3 s.
2..2.. Materialy
Do badan uzyto blachy na wytloczki
karoseryjne ze stali 08J gat II SB (Huta
Sendzimira), dwustronnie ocynkowanej, 0 gru-
bosci 0,7 mm
- 108 -
Szcz
ki dociskowe wykonano ze stali
narz
dziowej NC6 (Ra= 0,1 ...0,15 J.!.m, 62-64
HRC).
Badano nast
uj1lce smary technologiczne:
- Oest Platinol B 403 (Georg Oest
Mineraloelwerk GmbH, Niemcy),
Parafinol (INOP Poznan),
- Smar WD 2SC (!NOP Poznan)
Na odtluszczone i osuszone obie powierzchnie
paskow blachy nanoszono rownornierne
warstewki smarow.
Obserwacje mikroskopowe sladow tarcia na
powierzchniach blachy prowadzono za pomoc1l
milaoskopu metalograficznego Neophot 21.
3. Wyniki badan
Na rys 2
kinetyczne zmian
blachy
Fbz(I
)
przedstawiono zaleznosci
sily przeci
ania paskow
700 - r
bez smarowanlQ
600.
\
\
\
\
500.
400
WD-2\C
::: [ y -VV
r-"'-,-r\
100 I!
) ParafUloL ,
U Plattnol B-403 \
() r}-----L-_--.J- . .-..1-_--'--____ ,.£
1 2 3 4 51; (5)
Rys. 2 Zmiany sily ciqgnienia blachy
w funkc)i czasu
Jak wynika
warunki tarcia
charakteryzuj
oporami ruchu
W warunkach tych obserwuje si
rownid
znaczne zUZycie obu powierzchni blachy
Szczegolnie niekorzystne, z uwagi na koro
j
,
moze bye zUZycie warstewek ocynku
Zdj
cie milaoskopowe sladu tarcia przy
przeci
aniu blachy bez smarowania,
przedstawione jest na rys .3
z przedstawionych danych,
suchego -(bez smarowania),
si
wzgl
dnie wysokimi
/102_0001.djvu
--
5)
Rys ,) Zdj'icie Slada tarcia blachy
(P NH = 9,8 MPa, x100)
Na przedstawionym zdj
ciu wyraZnie
widoczne s
obszary dekohezji warstwy
ocynku z powierzchni blachy. W obszarach
tych mozna rowniez zauwaZye slady zUZycia
sciernego (mikroskrawanie), zgodne z kie-
runkiem ruchu blachy. W warunkach tych
dochodzi do sczepien mi
dzymetalicznych, co
moze prowadzie do intensyfikacji zUZycia
przedmiotu i narz
dzia Dodatek smarow
znacznie obniza wspo!czynniki ta.rcia, co
wplywa korzystnie rowniez na jakose
powierzchni blachy i trwa!ose narz
dzi Przy
przeci
aniu paskow blachy w obecnosci
smarow Oest Platinol B 403 i Parafinol, nie
stwierdzono przerwania utworzonych na
powierzchniach blach cienkich warstw
smarowych. Obserwacje mikroskopowe sladow
tarcia wskazuj
na tworzenie warstewek
granicznych, zabezpiecz
j
cych tqce si
powierzchnie przed kontaktem metalicznym
i zwi
zanym z tym zuZyciem
Moze to swiadczye 0 korzystnych, z punktu
widzenia technologicznego, warunkach
smarowania (hydrodynamiczne/mieszane)
Zaleznosci wspo!czynnikow tarcia J.t od
obci
zenia przy przeci
aniu paskow blachy,
przedstawione s
na rys. 4.
Badania te potwierdzaj
bardzo dobre
w!asciwosci smame olejow Oest Platinol B 403
i Parafinol W przypadku smarowania pierwsz
kompozycj
nie stwierdzono przerwania
warstewki nosn"j smaru w calym zalaesie
badanych obci
zen
- 109 -
Weryfikacja badanych smarow w warunkach
produkcyjnych potwierdzila ich bardzo dobre
w!asciwosci smarne Moze to swiadczye 0 za-
sadnosci wyboru opisanego UIz
dzenia
i metodyki do badan smarowania i wstepnej
weryfikacji jakosciowej smarow techno-
logicznych do wytlaczania blach. Nalezy
jednakZe dodac, ze obok wlasciwosci
tribologicznych, 0 walorach uZytkowych
smarow technologicznych decydqj
rowniez
inne ich charakterystyki [5], np zdolnose
ochrony przed korozjQ, zmywalnose,
charakterystyki higieniczno-ekologiczne i inne.
W tym kontekscie mozna miee zastrzezenia do
niektorych z badanych smarow
/.L j
0,10
L\OB
./'
/'--
..............
..c
0,06
o :N'D" 1.
C
l':. PARA FINO!.
o !>!.ATlNOL B.W::'
0 "'
....'1.
V=O,
5m/6
0,02..
oL.
0----,
-<>---'
, ' ..-.-1---.1._
,.3
..,t":8c;1O
PNH(N/
2)
Rys 4 Wplyw obciqienia na opory
przeciqgania pask6w blachy
4. Podsumowanie
W pracy przedstawiono krotki opis
UIz
dzenia i metodyk
badan tribologicznych
procesow wytlaczania blach z dociskaczem.
Konstrukcj
urz
dzenia i- metod
badawcz
oparto na przeciqganiu pasa blachy pomi
dzy
szcz
kami dociskowymi.
Potwierdzono znacz
cy wplyw smarow
technologicznych na warunki tarcia i zuZycie
podczas prowadzonych badan przeci
ania
Uzyskane wyniki badan eksperymentalnych
i technologicznych, wskazuj
na zasadnose
stosowania opisanego UIz
dzenia i opra-
cowanej metodyki do badan procesow
tribologicznych podczas wyt!aczania blach oraz
do wst
nej weryfikacji jakosci smarow
technologicznych.
/103_0001.djvu
- 110 -
Konstrukc;ja urz
dzenia umozliwia stosowanie
wielowariantowych rozwi
an geometrii
kontaktu w
z!a tarcia Pozwala to na !atw
adaptacj
urz
dzenia do badan innych
procesow przerobki plastycznej, np ci
ienia
czy wyciskania.
Literatura
I Gierzyr1.ska-Dolna M: Iarcie, zuZycie
i smarowanie w obrobce plastycznej metali,
WNI, Warszawa 1983
2 Mang 1: Die Schmiemng in der
Metallbearbeitung, Vogel-Biicherverlag,
Wiirzburg 1983
3 Doege E, Witthiiser KP, Joost H G:
Priifverfahren zur Beurteilung der
Reibungsverhaltnisse beim I ief'ziehen,
HFF-Bericht Nr 6, 1980, Hannoverisches
Forschungsinstitut fUr Fertigungsverfilhren
e.V
4 Grabener 1: Entwicklung und Anwendung
neuer Schmierstoffpriifverfilhren fUr die
Kaltmasivumformung, Springer-Verlag,
Berlin-Heidelberg-New York.Iokyo 1983
5 Da):>!I)wski J R: Zagadnienia smarowania
w procesie t!oczenia blach Aspekty
Ekologiczne, Konferencja "Obrobka
plastyczJOla Wytwarzanie przemys!owe,
badania technologiczne", B!azejewko 1994
s 143-151
6 Oberlander K: Priifung von Schmierstoff
/104_0001.djvu
OBROBKA PLASTYCZNA METALl, Nr 2/3, 1995
DR N I ALINA S I ARCZEWSKA
Politechnika Poznan,ka, ITEM, Zalc/ad Obr6bki Pla'tycznej
Dynamiczna pr6ba rozci
gania blachy
wok61 wyci
tego otworu
1. Wprowadzenie
Proponowana proba polega na wyko-
rzystaniu energii filIi uderzeniowej,
bezposrednio dzia!ajitcej na utwierdzony na
zewn
trznym obwodzie laq,Zek badanej blachy,
do jednoczesnego wylaojenia OtwOIU - na
trzpieniu - i ksztaltowania swobodnego powsta-
jitcej stozkowej wyt!oczki Maksymalne
poszerzenie otwoIU, ktore stanowi w!asciwose
materia!ow
w danych warunkach procesu, jest
osi
ane przez dobor energii wy!adowania
2. Przeprowadzenie prob
Jednostronne dzia!anie filli uderzeniowej na
blach
utv\cierdzonit na zewn
trznym obwodzie
pozwala na ksztaltowanie roznorodnych
wytloczek przez dobor narz
dzi w przestrzeni
matrycowej i wielkosci energii wy!adowania
(eksplozji) [I, 2, 3]. Ien prosty uklad narz
dzi
nie wymagajitcy ich prowadzenia, obok
korzystnych dynamicznych w!asciwosci
plastycznych trudnoodkszta!calnych blach,
stanowi g!ownit zalet
tloczenia fillit ude-
rzeniow
bezposrednio dzia!aj
cit na po!wyrob.
Do czynnikow ograniczaj
cych stoso-
walnose dynamicznego tloczenia fill
uderze-
niowit nalez
odkszta!cenia graniczne blach,
ktore w tych warunkach odkszta!cania Sit
porownywalne z procesami dwuosiowego
rozci
ania [4, 5]
Wykonanie dynamicznej proby swobodnego
ksztaltowania wytloczki osiowo-symetrycznej
z wylaojonym na trzpieniu otworem pozwala
na ocen
kilku ciekawych i istotnych z tech-
nologicznego punktu widzenia w!asciwosci
materia!owych, a mianowicie:
I) maksymalnego dynamicznego rozci
ni
cia
blachy woko! brzegu wyci
tego otworu -
wzgl
dne wydluzenie cd,
2) wytrzyma!osci blach na ci
cie dynamiczne
jednym nozem - wartosci porownawcze
minimalnych energii rozdziel
j
cych,
3) punktu pomiarowego graniczn"j krzywej
t!ocznosci -
/105_0001.djvu
:*
i:i
)
- 112 -
4. Wyniki pr6b
J 6
s
Blachy poddane dzia!aniu filIi uderzeniowej
w ukladzie narz
dzi przedstawionym na 'YS 1
(srednica la
zka blachy 100 mm, srednica
wewn
tlzna pierscienia ci
owego 60 mm,
srednica wylaaw
j
cego trzpienia 30 mm), po
ustaleniu warunk6w wy!adowania takich, ze
zachodzi maksymalne rozci
ni
cie brzegu
otworu i ze nie zachodz
jeszcze p
kni
cia
z!omowe brzegow wyci
tego otworu zostaly
pokazane na rys 2 W wyniku takiej operacji
uzyskuje si
wyt!oczk
0 stozkowej po-
wierzclmi z wylaojonym dnem Odpad stanowi
p!aski la
zek blachy 0 srednicy wylaawaj
cego
trzpienia Wielkose k
ta y (rys I) zaleZy od
energii wy!adowania, jednakZe nie mozna
przelaoczye waItosci granicznej, przy ktorej
nast
puje p
kni
cie brzegu otworu. Z drugiej
strony dla danego rodzaju i grubosci blachy
istnieje minima In a energia wy!adowania, przy
ktorej nast
pqje peine wylaojenie otworu na
danym trzpieniu Efekt stosowania rMnych
energii do blachy miedzianej 0 grubosci I mm
pokazano na rys. 3.
1 - zbior nik
yladowczy
2 - pieddenie dy.stamowe
" - piedcien ciqgowy
4 - plyta ustalajqc.a poloienie trzpi
nia wykrawajqcego
5 - tnpien wykrawajqc,y
6 - badany krqiek blachy
7 ., pien:cien podtrzymujqcy
Ry.s 1 Uklad narzr;dzi stosowany w pr6bach
tioc-zenia e1ektrohydraulicznego wykonany'.,lz
w Zakladzie Obr6bki Plastycznej PP
a)
b)
c)
d)
Ry.s 2 Wytloczki i kn!zki wyci
tego na trzpieniu otworu jako rezultat dynamianej pt'6
y wykonanej metodq
elektmhydrau/ianq' a) blaclw aluminiowa Al b) blaeJIa miedziana M1E c) blucha stalowa B
d) blacha tytanowa WI 1-0
/106_0001.djvu
- 113 -
a)
b)
c)
Rys ) Efekt dzialania fali uderzeniowej Q rdine) energii wyladowania
na krqiek blachy miedzianej Ml E
a) 2, Hi b) 2 6 kJ c) 2,9 kJ
Literatura
'.'--::::::'::'-
I Weckerle HI: Energieumsatz beim ele-
ktrohydraulischen Umformen Verlag
W Giradet, Essen 1976
2 (;'acin (i in): Eiektrogidroimpulsnaja obia-
botka materialov v masinostrojeni, Minsk
1987
3 Starczewska A, Matemiak L: Stanowisko
do elektrohydraulicznego t!oczenia metali
i teoretyczna sprawnose procesu Obr6bka
Plastyczna nr4, 1974 s 219-226
4. Starczewska A: Verhalten yon
Blechwerkstoffen bei statischer und
dynamischer Priifung im hydraulischen
Tiefungsversuch, Blech Rohre Profile
26/1979/6,299-302
5 Starczewska A: Stan odkszta!cenia wy-
t!oczek otrzymywanych metodami hydrau-
licznego wybrzuszania. Obr6bka Plastyczna
Metali nr 2/3, 1993 s 59-68
]L:
: :!!i
1:
1 "';1111
.;.;
;:
//iilill
::::::::;:::::::,:;':::::'
::
:::::::
:ttI
-:::':::::\}::k:
/107_0001.djvu
OBROBKA PLASTYCZNA METALI, Nt 2/3, 1995
PROF DR HAB INZ FELIKS S I ACHOWICZ
MGRINZ IADEUSZ BALAWENDER
Politec.hnika Rzeszowska, Zaklad Przer6bki Plastycznej
Pomiar sHy osiowej i obwodowej
w procesie prasowania na prasie PXWIOO
1. Wst';)p
W procesie sp
czania swobodnego na
tradycyjn"j prasie si!a sp
czania rosnie wraz ze
wzrostem odkszta!cenia Zmiana sily spowo.
dowanajest zwi
kszeniem si
pola powierzchni
przelaoju poprzecznego odkuwki i wzrostem
napr
zenia uplastyczni
j
cego spowodowanego
umacnia-niem si
materialu [I]. Wzrost sily ma
charakter ci
!y i jest energetycznie uza..
sadniony .. wi
ksze odkszta!cenie wymaga
przy!ozenia wi
ksz"j sily, zuZycia wi
ks
j
energii
Podczas sp
czania wah
j
q matryc
zmiany sily w czasie maj
0 wiele bardzi"j
zroznicowany charakter i me s
tak
jednoznacznie olaeslone, jak w przypadku
tradycyjnego sp
czania Przebieg tych zmian
uzalezniony jest od rodzaju "wahliwego" ruchu,
k
ta wychylenia osi matrycy od osiprasy,
wielkosci posuwu przYpadaj
cego na jeden
cykl wahan i innych. W czasie procesu strefil
naciskow dzial
j
cych na sp
czany material nie
ob"jmuje ca!"j czo!owej powierzchni wypraski
ale tylko j"j cz
se. Odkszta!cenie nast
qje
w wyniku cyklicznych ruchow tego obszaru po
powierzchni sp
czanego materialu Podczas
jednego cyklu moze zachodzie zmiana
wielkoSci powierzchni styku matryca-wy-
praska, moze rowniez zmieniae si
ksztalt t"j
powierzchni, np dla ruchu po la.zyw"j
wielolistn"j, po spirali i po prostej, co jest
przyczyn
olaesowych wahan naciskow [2]
Specyficzne warunki ksztaltowania
wahaj
c
matryc
powodqjq, ze na powierzchni
styku matryca-wypraska wyst
/108_0001.djvu
Powyzsze spostrzezenia zdeterminowaly
konstrukcj
urz
dzenia do pomiarow sily
obwodowej i osiowej oraz k
ta obrotu matrycy
dolnej
3. Konstrukcja urz
dzenia pomiarowego
tJrz
dzenie pomiarowe nazwane stolikiem
obrotowym przedstawiono na rys L Matryca
dolna (I) jest zamocowana w korpusie (2) za
pomoq dwoch !ozysk stozkowych (II) i (12).
Ca!osc zabezpieczona jest przed roz!
czeniem
nala-
tlq (7) poprzez podkladk
(6), co pozwala
na wywieranie dose duiego nacisku wst
pnego.
Zastosowanie !oiysk stozkowych pozwala na
przenoszenie si! wzdluinych i promieniowych
oraz stosunkowo duz
odpornose na nieosiowe
obci
zenia (podobniejak ko!o w sarnochodzie)
W czasie prob laotkotrwa!e obci
zenia stolika
dochodzily do 20 kN Powierzchnia czo!owa
matrycy ma w cz
sci srodkowej podtoczenie
10 mm na g!
bokose 2 mm, w celu
centrycznego osadzenia probki oraz
promieniowo wyfiezowane naci
cia, w celu
zabezpieczenia przed poslizgowym obracaniem
si
probki Do podstawy stolu (8) przyspawane
s
dwa p!askowniki (nie zaznaczone na
rysunku), za pomoq ktorych sto! jest
przymocowany do suwaka prasy, co powoduje,
ze nie ma on mozliwosci obrotu Podstawa
stolu ma ria doln"j powierzchni odsadzenie
o srednicy 40 mm i wysokosci 5 mm, sluz
ce
do centrycznego ustawienia stolu na prasie.
Stolik przeznaczony jest do mocowania na
prasie PXWIOO i sp
czania, w przypadku
aluminium, wa!kow 0 srednicy 40 mm i ma-
ksymalnej wysokosci 20 mm z gniotem 50%
Pomiar sily osiowej jest dokonywany za
pomoc
ukladu osmiu tensometrow (cztery
czynne i cztery kompensacyjne) naklejonych
w dolnej cz
sci zewn
trznej powierzchni
korpusu (nie zaznaczonych na rysunku) w ukla-
dzie pe!nego mostka Zastosowanie czterech
tensometrow czynnych (po dwa w przeciw-
leglych ga!
ziach mostka) pozwala wyelimi-
nowae wplyw nieosiowego przy!ozenia sily [7]
Do pomiaru sily obwodowej zastosowano
przetwornik sily w ukladzie zginanym. Korpus
przetwomika (3) jest przykr
cony do korpusu
stolu. Belka przetwornika (4) zamocowana
w korpusie wchodzi luzno w naci
cie
wykonane w matrycy Uklad pomiarowy sklada
si
z czterech tensometrow naklejonych po dwa
- 116 -
na scianach bocznych. I ensometry znajduj
ce
si
na jednej scianie lez
w przeciwleglych
ga!
ziach pe!nego mostka. Zalet
tego ukladu
jest duia czu!ose pomiarowa przy niewielkich
si!ach [7]
Do pomiaru k
ta obrotu matrycy
zastosowano czujnik przemieszczen W otwor
MIO wykonany na powierzchni bocznej
matrycy wkr
cono element przegubowy
pOIUszaj
cy rdzen czujnika, zamocowanego
przegubowo do korpusu prasy
Pomiary wykonywano za pomoq aparatury
firmy APAR, wyniki rejestrowano za pomoq
rejestratorow.
4. Uzyskane wyniki
Prezentowane wyniki badaiJ maj
charakter
wst
ny Ich celem by!o sprawdzenie
mozliwosci pomiarow za pomoq opisanego
powyzej przyrz
du na prasie PXWI 00
Proby sp
czania wykonano na kqzkach
aluminiowych w gatunku AO 0 srednicy 40
mm i wysokosci 17 mm, toczonych z pr
ta
wyciskanego Kr
zki na jednej z powierzchni
czo!owych mialy niewielkie odsadzenie
o srednicy 10 mm i wysokosci 1,5 mm, w ce-
lu centrycznego umieszczenia na powierzchni
ruchom"j matrycy stolika.
Przeprowadzono dwie serie badan Podczas
pierwszej rejestrowano si!
osiow
i obwo-
dow1\, podczas drugiej si!
osiow
i k
t
sla
cenia matrycy dolnej dla wszystkich
czterech rodzajow ruchow matrycy gornej, tj
IUchu po olaW, po lazyw"j wielolistnej, po
spirali i po prost"j Wielkose zadawanego
probce gniotu olaeslano mierz
c za pomoq
czujnika zegarowego przemieszczenie suwaka
prasy Wyniki pomiarow przedstawiono na rys.
2 i rys :3 Poniewaz na tym etapie badan celem
prob nie by!o olaeslenie dokladnych zaleznosci
ilosciowych, pomiarow dokonywano nie
przestrzegaj
c scisle warunkow powtarzal-
nosci W przypadku pomiaru przemieszczen
suwaka czujnikiem zegarowym i r
cznego
wy!
czania posuwu prasy jest to praktycznie
niemozliwe Dlatego tez, z przedstawionych
wylaesow moina wyci
ae jedynie wnioski
ogolne, 0 charakterze jakosciowym
Na wszystkich czterech wyla'esach
przebiegu sily osiow"j (rys 2), niezaleznie od
rodzaju IUchu matrycy gornej, mozna
zauwazye, ze pocz
tkowy przebieg zmian sily
/109_0001.djvu
- 117 -
tn
'-<;; 0.0
..... a.a..x (f)""O.3z-o.£J. ::J'NN
gc;ov
ooo2.,t5.2..Q
() c.:s:..x.o...... a. c a...,(.?
« I I I
Z I I I I I I I I I
N O_N
o -NI"')"d"I,{)<.Or-...coo:.-.--
Rys 1. Stolik obrotowy przeznaczony do montowania na prasie PXW
/110_0001.djvu
a. :P
[kNJ
100
50
b.
p
[kNl
100 .
50
C.. P
[kNl
100
50
d.
p
[kN]
150.
100
50
o
- 118 -
--......
"-"---.
-
--
o 1
I
6
-+--
10
\...
t[S]
o
..4--
5
15
---
t[SJ
o 1
10
o
...
15 t[s]
...A.
o 1
10
o 1
]
5
....
t[s]
Rys 2 Wyhe.
y sily osiowej w funkc)i cza
u prusowania diu ruchu matrycy gornej
a) po oh
gu.. b) po hzywej wielo/iHne). ,) po
pirali, d) po prostej
/111_0001.djvu
at.
.......
t[sJ
-....
t[s]
- 119 -
j
;
r
..
_. -"
1!'>O'tw,V .
&;35' N
. ,
a2
,
. .
"
i
'"
a
;
.'
b..
..------
,
...".,--
-
,
i';
i
3S 0 f
".w,'()fYi,v.
+- .
.
,
,
.'
"i
....
,,-
c..
;2;
",
,
j
,
I
.,,, . (J!
,0
"
,,}
,
J ,.._._.:.
'
..
:;:
. ';
,
,-
..
' .
,
d..
/
"ro
mv'
ZtJ(j N
Rys, 3 Wykl'esy sily obwodowej w funkcji czasu prasowania d/a ruchu matrycy gornej:
a) po okr
gu, b) po krzywej wieloU'tnej, c) Po 'pirali, d) po prostej
/112_0001.djvu
osiow"j w funkcji czasu jest prostoliniowy do
pewn"j, prawie takiej sam"j wartosci.. Jest on
rowriiez niezalezny od wielkosci gniotu,
dlatego tez mozna wyci
ae wniosek, ze jest to
etap odkszta!cen spr
Zysto-plastycznych,
w czasie ktorych nast
pqje plastyczne
wciskanie materialu probki w naci
cie na
powierzchni matrycy doln"j i odkszta!canie
spr
zyste pozosta!ego obszaru probki
Po przehoczeniu zahesu prostoliniowego
sila wzrasta, az do chwili wy!
czenia ruchu
suwaka prasy Nast
pnie maleje, pocz
tkowo
szybko, potem powoli, az do osi
ni
cia
wartosci minimaln"j. Obserwowane na
wykresach minimum sily prawdopodobnie
zwiv;ane jest ze z;jawiskiem w ukladzie
hydraulicznego nap
du suwaka w pierwsz"j
chwili po jego zatrzymaniu Po osi
ni
ciu
minimum nast
uje niewielki wzrost sily i jej
stabilizacja na prawie niezmienionym poziomie
przez pewien czas, a nast
pnie powolny spadek
do wartosci bliski"j zero
Cech
charakterystyczn
jest rowniez to, ze
dla ruchu po oh
gu nie obserwqje si
wahan
sily, jak to ma mi"jsce w przypadku
pozostalych trzech ruchow (szczegolnie
oryginalne wahania dla ruchu po spirali, z okre-
sowymi maksimami)
Wylaesy sily obwodowej przedstawione na
rys 3 s
mniej czytelne ze wzgl
du na mni"jsz
od przewidywanej czu!ose ukladu pomia-
rowego. Przy projektowaniu belki zakladano
si!
obwodow
0 wartosci maksymalnej rownej
0, I sily osiowej Oprocz tego, na etapie obrobki
mechanicznej nie przykladano dliZ"j wagi do
luzu pomi
dzy belk1\, a naci
ciem w obrotowej
matrycy, zakladaj
c, ze b
dzie to pasowanie
IUZne Rzeczywisty luz po zamontowaniu prze-
twornika sily obwodow"j wynosi! - 0,35 mID
Najwyzsze wartosci sily obwodow,j
zarejestrowano dla ruchu po ohW i po spirali,
n
jmni"jsze dla IUchu po lazyw"j wielolistnej
W przypadku IUchu po spirali sily obwodowe
zmieni
j
znak w pocz
tkowym etapie
sp
czania Podobny efekt zaobserwowano
rowniez dla kilku probek sp
czanych ruchem
po ola
gu (rys. 3 a2)
Proby pomiaru ZlUian k
ta obrotu matrycy
doln"j w funk
ji czasu (wykonane po wymon-
towaniu przetwornika sily obwodow"j)
wykazaly bardzo male ruchy obrotowe na
granicy czulosci zastosowanego ukladu pomia-
- 120
rowego. Przyczyn
tego moze bye zbyt duza
elastycznose ukladu pomiarowego (dwa prze-
guby na drodze od matrycy do czqjnika) oraz
zbyt luzne pasowanie belki pomiarowej w ma..
trycy doln"j
5. Uwagi koncowe
Przedstawione urz
dzenie pomiarowe
pozwala na olaeslenie przebiegow si! praso-
wania w funkcji czasu, charakterystycznych dla
poszczeg61nych ruch6w matrycy gorn,j, na
prasie PXW Pomiar sil obwodowych wymaga
zastosowania bardzo dok!adnego, suwliwego
pasowania belki pomiarow"j w kanale matrycy
dolnej Ze wzgl
du na wielkose si! obwo-
dowych i ZlUieniaj
cy si
w czasie sp
czania
ruchem po ola
gu i po spirali kierunek ich
dzia!ania, nalezy kontynuowae badania dla tych
dwoch przypadkow ruchu matrycy gornej.
Literatura
I Erbel S, Kuczynski K, Marciniak Z:
Obrobka plastyczna. PWN, Warszawa 1981
2 Marciniak Z, Dobrowolska G.: Wyzna..
czanie pola kontaktu materialu z narz
dziem
przy roznych rodz
j ach ruchu matrycy
w prasach PXW Sprawozdanie z pracy
BM 0101180/4117, Warszawa 1990
3 Standring P M, Appleton E: The kinematic
relationship between angled die and
workpiece in rotary forging Proceedings of
the 1st International Conference on Rotary
Metalworking Processes, London, UK,
November 20-22, 1979, s 275.288
4. Kubo K, Hirai Y: Deformation charac-
teristics of cylindrical billet in upsetting by
a rotary forging machine Proceedings of the
I st International Conference on Rotary
Metalwolking Processes, London, UK,
November 20-22, 1979, s.. 99-110
5 Pei X, Zhou D, Wang Z: A study of the
rotary forging Proceedings of the 2nd
International Conference on Rotary
Metalworking Processes, Stradford Upon
Avon, England, 6-8 Oct, 1982, s. 91-100
6 Chodnikiewicz K: Kinematyka obsady
stempla prasy typu PXW Obrobka
plastyczna metali nr I, 1987
7 Styburski W: Przetworniki tensometryczne
WNT, Warszawa 19'76
/113_0001.djvu
OBROBKA PLASTYCZNA METAL!, Nt 2/3, 1995
PROF. DR HAB INZ JACEK CHALUPCZAK
Po/itec.hnika Swi
tokl'zy,ska, Wydzial Mec.haniczny, Kie/c'e
Ksztaltowanie naczyii kwadratowych i prostok
tnych
z pulsuj
c
sil
nacisku
1. Wprowadzenie
Proces niskopulsacyjnego odksztalcania
metali polega na jednoczesnym stacjonamym
odkszta!ceniu z na!ozonym odkszta!ceniem
harmonicznym W referacie zostan
przed-
stawione wyniki badaiJ [2,3,4], ktorych celem
by!o olaeslenie wplywu parametrow pulsacji:
cz
stotliwosci f, amplitudy A, przy sta!"j
pr
dkosci stacjonarnej v, na zmian
si!
t!oczenia, prac
odkszta!cenia plastycznego
i g!
bokosc wytloczek podczas tloczenia
naczyn kwadratowych i prostok
tnych
Dotychczas znane byly wyniki badaiJ
procesow t!oczenia wyt!oczek 0 ksztaltach
",alcowych i stozkowych [4]. I!oczenie naczyn
prostok
tnych i kwadratowych w stosunku do
wyt!oczek okr'
!ych jest procesem bardzi"j
z!ozonym, poniewaz odkszta!cenie wzdluz
obwodu cz
sci kwadratowej i prostok
tnej jest
zmienne Z tych wzgl
dow poprzez wprowa..
dzenie pulsacji zostan
zmienione sily tarcia
zewn
trznego na powierzchni styku materialu
i powierzchni narz
dzi w stosunku do t!oczenia
konwencjonalnego bez stosowania pulsacji, co
powinno spowodowac zmian
parametrow
si!owych i odkszta!ceniowych
2. Stanowisko badawcze
W sk!ad stanowiska badawczego wchodzily:
maszyna hydropulsacyjna amerykaiJskiej
firmy MIS 0 nacisku 250 kN,
skonstruowany i wykonany w metalu
uniwersalny t!ocznik z wymiennymi ele-
mentami (wkladki matrycowe,stemple
i dociskacze plaskie), umozliwiaj
cy t!o-
czenie naczyn kwadratowych 0 za!ozonych
wymiarach
W procesie pulsacyjnego t!oczenia naczyn
kwadratowych i prostok
tnych g!ownym
zadaniem by!a r"jestracja sily nacisku przy
zmiennych zadawanych parametrach pulsacji
f i A Ruch t!oka si!ownika maszyny sklad
j
cy
si
z ruchu posuwistego i drgaj
cego uzyskano
w wyniku realizacji opracowanego programu
komputerowego napisanego w j
zyku Basic
w systemie RT-ll [1] System komputerowy
PDP 11104 pozwoli! sterowac maszyn
hydropulsacyjn
..
Dla zebrania wszystkich danych konieczne
by!o przy!
czenie komputera IBM 386 DX
wyposazonego w kart
parametrow analogowo-
cyfrowych typu LC 010 firmy AMBEX do
maszyny MIS Zadania jakie postawiono dla
komputera IBM 386 DX przedstawiono
w pracach [I, 3].
Opracowany program komputerowy
pozwoli! takZe sterowac maszyn
hydro-
pulsacyjn
ktora da!a mozliwosc t!oczenia
naczyn w sposob konwencjonalny bez pulsacji
sily
3. Wymiary naczyri., p6!fabrykat6w,
metodyka badan
W trakcie prowadzonych badan t!oczono
naczynia kwadratowe i prostok
tne, ktorych
wymiaIY przedstawiono na rys 1
Wysokosc naczyn kwadratowych H = 45 mID
i prostok
tnych H = 25 mm t!oczonych
jednooperacyjnie olaeslono na podstawie
bada:f1 wst
pnych S
to wysokosci maksymalne
naczyn; po przekroczeniu tych wysokosci
naczynia p
kaly
Na rys 2 przedstawiono kszta!ty i wymiary
po!fabrykatow do t!oczenia naczyn kwadra-
towych i prostok
tnych.
/114_0001.djvu
I
.. 122 -
:.: 1) H-45mm 1) 1i-25mm
_i!)
\
2)H-30mm '" 2) H-20mm
60 60
T-
-+-.. -
,t '
.
\-
R.y
' 1
ymiary naczytl kwadratowych i pf'o,stokqtnych
0.) 138 .
--......---.-:e=-!
I
0:, 1 <:> 1- wyiioczka
... .
... 2 - p6lfabrykat
2
)
\ ./
C) 90 cL) 100
20-45'
Rys 2. Ksztalty i wymia
y polfabrykatow
a - nac:;ynie kwadratowe, H = 4.5 mm, b - naczynie kwadratowe, H = 30 mm,
c - nac
ynie prostokqtne, H = 2.5 mm, d - naczynie prostokqtne, H = 20 mm
/115_0001.djvu
- 123 -
I
!
I
Liniami przerywanymi na IYS.. 2 zaznaczono
kszta!ty po!fabrykatow do tloczenia naczyrl
kwadratowych i pIOstok
tnych olaeslone na
podstawie literatury [5]. Dlugosc i szerokosc
po!filbrykatow do tloczenia naczyiJ. kwadra-
towych by!a zgodna z literatur
[5]. Po!fabrykat
do t!oczenia naczyil prostok
tnych 0 wysokosci
H = 25 mm posiada! wymiary mniejsze od
obliczonych [5], a dla naczyil prostok
tnych
o wysokosci H = 20 mm celowo zwi
kszono
wymiary poprzeczne po!filbrykatu, aby
naczynie po wyt!oczeniu posiadalo duZy
kolnierz. Naroza wszystkich po!filbrykatow
scinano pod k
tem 45 0
Po!filbrykaty do t!oczenia naczyil wykonano
z blachy g!
bokot!oczn"j SSB 0 grubosci g =
0,8mm
Nacisk jednostkowy dociskacza przy t!oczeniu
naczyiJ. przyj
to p = 1,5 N/mm 2 = cons!.
W trakcie prowadzonych badail przyj
to
sta!
pr
dkosc posuwu matrycy, v = 10 mm/s.
Zmienne byly tylko parametry pulsac;ji f i A
Cz
stotliwosc pulsaqji f = 10-50 Hz (f zmie-
niano co 10 Hz), a amplituda pulsacji A = 0,1-
0,4 mm (A zmieniano co 0,05 mm)
Przy tloczeniu naczyil stosowano odmian
ci
!
pulsacyjnej obrobki metali charakte-
ryzuj
q si
ci
!osci
styku powierzchni
roboczej narz
dzi z materia!em, z wymusze-
niem odkszta!ceniowym (przemieszczenio-
wym).
Dla kaZd"j przeprowadzon"j proby t!oczenia
olaeslono maksymaln
si!
tloczenia Pmax
i prac
t!oczenia Lt, ktora odpowiada polu
znajduj
cemu si
pod przebiegiem sily
t!oczenia
4. Wyniki badan
Naczynia kwadratowe i prostok
tne
otrzymane metod
pulsacyjnego t!oczenia
przedstawiono na rys. 3..
Rys 3 Naczynia kwadratowe i pro,stokqtne
/116_0001.djvu
Na IYS 4 pIzedstawiono przykladowe
wylaesy zmian sily pIzy tloczeniu pulsacyjnym
naczynia kwadIatowego i prostok
tnego
a)
.. ."
I
, , ,
...-...,..--,-..-
! I !
---...1---- -..-----<-_.
! !
,
j J.,.-.ot_L,. i
iO. 2Q C,
b)
,. .
=
!I"
r.--..----!----_.-
....,.. ,". ."..
.
"_.._.
. .
:. i ...,
.,...t"'...,." "'"""
'
I.
_"....j, ._. ..""",
...
..+...".,.
".",,,
. .i
j ;
-00
fMnl..h..I..lc..I.:
, .0:1:
'""
.OO
._N
"OO 2O !!b
Rys 4 SUa nacisku przy t/oczeniu pulsacyjnym
a - naczynia kwadr'atowego p'zy H = 4.5 mm,
1= 30 Hz, A = 0,5 rnrn,
b N naczynia prostoht,tnego przy H = 25 mm,
I
50 Hz, A
0,35 rnrn
Wplyw cz
stotliwosci pulsac;ji fiamplitudy
A na zmian
maksymaln"j sily tloczenia Pmax
dla naczynia kwadIatowego 0 wysokosci H =
30 mm pokazano na IYS, 5
!ftAX
[kH]
52
SO
48
46
U
43
0 10 20
NaCZyn<8 kHadra!owe
.10
40
!i()
60 f[H..
Ry,s. ,5 Wplyw parametr6w pulsacji na zmian
maksymalnej .sily przy t/oczeniu naczynia
kwadratowego
- 124 -
. 1
.
j
I
I
J
I
i
I
I
i
Na podstawie pIzepI'Owadzonych badan
mozna stwierdzic, ze w zaleZnosci od ksztaltu
naczynia i j ego wysokosci parametry pulsacj i
f i A maj
rozny wplyw na zmian
sily
tloczenia P max i prac
tloczenia Lt.
1.. Naczynie kwadratowe 0 wysokosci H =
30mm
Najmniejsz
si!
t!oczenia Pmax uzyskano
pIzy cz
stot1iwosci f= 40 Hz i amplitudzie A =
0,4 mm (IYS 5) W porownaniu do t!oczenia
konwenc;jonalnego bez stosowania pulsacji,
przy takich stosowanych parametrach pulsac;ji,
sil
Pmax mozna zmni"jszyc 0 14,5%.. Dla tych
samych cz
stotliwosci f si!a P max I'Os!a wraz
ze zmniejszeniem si
amplitudy A
W identyczny sposob parametry pulsac;ji f
i A wplywaly na prac
tloczenia Lt W po-
rownaniu do t!oczenia konwenc;jonalnego
uzyskano maksymalne jej zmni"jszenie
o 17,4%przyf=40HziA=0,4mm
Dobrany kszta!t i wymiary p6!filbIykatu na
podstawie literatury [5] spowodowaly, ze
otrzymane naczynia mialy duze naddatki
w mi"jscu naI'OZy (IYS 3).
,
I
I
2" Naczynie kwadratowe 0 wysokosci H =
45mm
Najmniejsz
si!
Pmax otrzymano przy
cz
stotliwosciach f = 10-30 Hz, niezaleznie od
stosowanej amplitudy A W zalaesie tych
cz
stotliwosci sila P max zmni
j szy!a si
o oko!o 12% w stosunku do Pmax uzyskiwanej
przy tloczeniu konwenc;jonalnym. Wzrost f >
30 Hz powodowa! zwi
kszenie sily Pmax
Podobny wplyw mialy parametry pulsacji na
zmian
pracy t!oczenia -- Lt, ktoq moina
zmni"jszyc 0 14% w stosunku do tloczenia
konwenc;jonalnego.
Przy stosowaniu p6lfilbrykatu [5] w na-
czyniach kwadratowych byly bardzo duze
naddatki na olaawanie w mi"jscu naroZy.
3" Naczynie prostok:ttne 0 wysokosci H =
25mm
Na zmian
P max stosowany zalaes zmian
amplitudy nie Inia! istotnego wplywu,
Najwi
ksze sjly Pmax otIzymano przy
cz
stotliwosciach f = 10 i 20 Hz I!oczenie
/117_0001.djvu
w zakresie cz
stotliwosci f = 30-50 Hz
powodowa!o zmni"jszenie sHy Pmax 0 13%
i pracy tloczenia Lt 0 17,8% w stosunku do
uzyskiwanych w trakcie tloczenia konwen-
cjonalnego.
Otrzymane naczynia posiadaly niewielki
naddatek na okrawanie z powodu zmniejszenia
wymiarow po!filbrykatu w stosunku do
obliczonych wedlug literatury [5].
4.. Naczynie prostok:ttne 0 wysokosci H =
20mm
Najmniejsze sily Pmax i prac
tloczenia Lt
otrzymano przy malych wartosciach A = 0,1
i 0,2 mm, niezaleZnie od stosowanej cz
sto-
tliwosci
Przy stosowaniu tych parametrow pulsacji
mozliwe jest zmniejszenie Pmax 0 13% i Lt
o 16,8% w stosunku do tloczenia konwen-
cjonalnego
Przeprowadzone bad ani a wykazaly, ze
stosowanie pulsacji podczas tloczenia naczyrl
kwadratowych i prostolattnych daje mozliwosc
zwi
kszenia g!
bokosci tych wytloczek 0 8-
12% w stosunku do tloczenia konwen-
cjonalnego
5. Podsumowanie
N a podstawie przeprowadzonych badaiJ,
ktore dotyczyly wplywu pulsacji sHy w pro-
cesie tloczenia naczyn kwadratowych i prosto-
k
tnych mozna wysnuc nast
qj
ce wnioski:
I Poprzez odpowiedni dobor cz
stotliwosci f
i amplitudy A mozna zmniejszyc si!
tloczenia 0 12-17,8% i prac
tloczenia 0 14-
17% w porownaniu do tloczenia konwen-
cjonalnego.
2 Przy stosowaniu pulsacji w trakcie t!oczenia
naczyiJ. kwadratowych i prostok
tnych
mozliwe jest zwi
kszenie maksymalnej ich
g!
bokosci 0 8-12% w stosunku do
t!oczenia, w ktorym nie stosuje si
pulsacji.
3 Przy doborze wymiarow i ksztaltu
po!filbrykatow do tloczenia naczyn kwa-
dratowych i prostok
tnych konieczna jest
ich korekta w stosunku do ustalonych na
podstawie literatury [5].
- 125 -
Literatura
L Chalupczak 1, Lis Z: Badanie wplywu
pulsacji na krzyw
umocnienia materialu
W st
ne badania pulsacyjnego rozp
czania
hydromechanicznego tr
jnikow Sprawoz-
danie z pracy naukowo-badawczej w ra-
mach CPBP 02.04 Politechnika Swi
-
tokrzyska, Kielce 1989
2 Chalupczak T (i in): Ksztaltowanie
pulsacyjne naczyrl kwadratowych i prosto-
lattnych. Sprawozdanie z pracy naukowo-
badawczej Politechnika Swi
tolazyska,
Kielce 1992
3 Chalupczak 1, Lubecka E: Wplyw pulsacji
sily na umocnienie materialu, tloczenie
i rozp
czanie hydromechaniczne Zesz
Nauk Politechniki Poznanskiej, Mechanika
Nr 40, 1994
4 Opracowanie technologii g!
bokiego
t!oczenia z wykorzystaniem pulsuj
cego
obci
zenia z biez
c
identyfikacj
i opty-
malizacj
procesu. Sprawozdanie z pracy
naukowo-badawcz"j. Politechnika Swi
to-
lazyska, Kielce 1984
5 Romanowski WP : Poradnik obrobki
plastycznej na Zlmno WNI, Warszawa
1976