Anyagtechnológiai Tanszék Készítette: Kecskés Bertalan

Anyagtechnológiai Tanszék Készítette: Kecskés Bertalan

Tartalomjegyzék Redukálás .............................................................................................................................. 4 1. Összehasonlító alakváltozás meghatározása ................................................................. 4 2. Optimális félkúpszög meghatározása ............................................................................ 4 3. A redukáló művelet elvégezhetőségének ellenőrzése ................................................... 4 3.1 Közepes alakítási szilárdság meghatározása ........................................................... 4 3.2 A II.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség ............................. 5 4. Redukálás erőszükségletének meghatározása ............................................................... 5 5. Redukálás munkaszükségletének meghatározása .......................................................... 5 5.1 Redukálás ideális fajlagos munkaszükséglete ........................................................ 5 5.2 Redukálás fajlagos munkaszükséglete .................................................................... 5 6. A szerszámot terhelő belső nyomás változása a szerszám hossztengelye mentén ........ 5 6.1 A szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban ................................................... 5 6.2 A szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban .................................................. 6 7. Szerszám falvastagságának meghatározása ................................................................... 7 7.1 Sugárviszony meghatározása .................................................................................. 7 8. A művelet elvégezhetőségének ellenőrzése rúdhúzás esetén ........................................ 7 Rúdhúzás ............................................................................................................................... 8 1. Összehasonlító alakváltozás meghatározása ................................................................. 8 2. Optimális félkúpszög meghatározása ............................................................................ 8 3. A rúdhúzó művelet elvégezhetőségének ellenőrzése .................................................... 8 3.1 Közepes alakítási szilárdság meghatározása ........................................................... 8 3.2 A III.-as síkban fellépő hosszirányú (axiális) húzó feszültség ............................... 9 4. Rúdhúzás erőszükségletének meghatározása ................................................................ 9 5. Rúdhúzás munkaszükségletének meghatározása........................................................... 9 5.1 Rúdhúzás ideális fajlagos munkaszükséglete ......................................................... 9 5.2 Rúdhúzás fajlagos munkaszükséglete ..................................................................... 9 6. A szerszámot terhelő belső nyomás változása a szerszám hossztengelye mentén ........ 9 6.1 A szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban ................................................... 9 6.2 A szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban ................................................ 10 7. Szerszám falvastagságának meghatározása ................................................................. 11 7.1 Sugárviszony meghatározása ................................................................................ 11 8. A művelet elvégezhetőségének ellenőrzése redukálás esetén ..................................... 11 Tömörtest előrefolyatása ..................................................................................................... 12 1. Összehasonlító alakváltózás meghatározása ............................................................... 12 2. Optimális félkúpszög meghatározása .......................................................................... 12 3. Folyatás erőszükséglete ............................................................................................... 13 3.1 Közepes alakítási szilárdság meghatározása ......................................................... 13 3.2 A II.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség ........................... 13 3.3 A I.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség ............................. 13 4. Folyatás munkaszükséglete ......................................................................................... 13 4.1 Folyatás ideális fajlagos munkaszükséglete ......................................................... 13 4.2 Folyatás fajlagos munkaszükséglete ..................................................................... 13 5. A szerszámot terhelő belső nyomás változása a szerszám hossztengelye mentén ...... 14 5.1 A szerszámot terhelő belső nyomás I.-es síkban .................................................. 14 5.2 A szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban ................................................. 14 5.3 A szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban ................................................ 15 6. Szerszám falvastagságának meghatározása ................................................................. 16 6.1 Sugárviszony meghatározása ................................................................................ 16 1


Üregestest előrefolyatása ..................................................................................................... 17 1. Összehasonlító alakváltózás meghatározása ............................................................... 17 2. Optimális félkúpszög meghatározása .......................................................................... 17 3. Folyatás erőszükséglete ............................................................................................... 18 3.1 Közepes alakítási szilárdság meghatározása ......................................................... 18 3.2 A II.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség ........................... 18 3.3 A I.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség ............................. 18 4. Folyatás munkaszükséglete ......................................................................................... 18 4.1 Folyatás ideális fajlagos munkaszükséglete ......................................................... 18 4.2 Folyatás fajlagos munkaszükséglete ..................................................................... 18 5. A szerszámot terhelő belső nyomás változása a szerszám hossztengelye mentén ...... 19 5.1 A szerszámot terhelő belső nyomás I.-es síkban .................................................. 19 5.2 A szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban ................................................. 19 5.3 A szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban ................................................ 20 6. Szerszám falvastagságának meghatározása ................................................................. 21 6.1 Sugárviszony meghatározása ................................................................................ 21 Falvékonyító mélyhúzás ...................................................................................................... 22 1. Összehasonlító alakváltozás meghatározása ............................................................... 22 2. Optimális félkúpszög meghatározása .......................................................................... 22 3. A falvékonyító művelet elvégezhetőségének ellenőrzése ........................................... 22 3.1 Közepes alakítási szilárdság meghatározása ......................................................... 22 3.2 A III.-as síkban fellépő hosszirányú (axiális) húzó feszültség ............................. 23 4. Falvékonyító mélyhúzás erőszükségletének meghatározása ....................................... 23 5. Falvékonyító mélyhúzás munkaszükségletének meghatározása ................................. 23 5.1 Falvékonyító mélyhúzás ideális fajlagos munkaszükséglete ................................ 23 5.2 Falvékonyító mélyhúzás fajlagos munkaszükséglete ........................................... 23 6. A szerszámot terhelő belső nyomás változása a szerszám hossztengelye mentén ...... 24 6.1 A szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban ................................................. 24 6.2 A szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban ................................................ 24 7. Szerszám falvastagságának meghatározása ................................................................. 25 7.1 Sugárviszony meghatározása ................................................................................ 25 Zömített és redukált alkatrész technológiai tervezése ......................................................... 26 1. Gyártási sorrend ........................................................................................................... 26 2. Előgyártmány méretének meghatározása .................................................................... 27 3. Fejrész zömítésének technológiai tervezése ................................................................ 27 3.1 Zömítési lépcsők számának meghatározása ......................................................... 27 3.2 Összehasonlító alakváltozás meghatározása zömítésre ........................................ 27 3.3 Alakítási szilárdság meghatározása alakítatlan és alakított anyagra zömítésnél .. 27 3.4 Erőszükséglet meghatározása zömítés esetén ....................................................... 28 3.4.1 A zömítési művelet kezdeti erőszükséglete ..................................................... 28 3.4.2 A zömítési művelet végső erőszükséglete ....................................................... 28 3.5 Zömítés munkaszükségletének meghatározása .................................................... 28 3.5.1 Zömítés ideális fajlagos munkaszükségletének meghatározása ...................... 28 3.5.2 Zömítés fajlagos munkaszükségletének meghatározása.................................. 28 3.5.3 Zömítés valós munkaszükségletének meghatározása ...................................... 28 4. szárrész redukálásának technológiai tervezése ............................................................ 29 4.1 Összehasonlító alakváltozás meghatározása a szárrész redukálásánál ................. 29 4.2 Optimális félkúpszög meghatározása ................................................................... 29 4.3 A redukáló művelet elvégezhetőségének ellenőrzése ........................................... 29 2


4.3.1 Közepes alakítási szilárdság meghatározása ................................................... 29 4.3.2 A II.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség ...................... 29 4.4 Redukálás erőszükségletének meghatározása ....................................................... 30 4.5 Redukálás munkaszükségletének meghatározása ................................................. 30 4.5.1 Redukálás ideális fajlagos munkaszükséglete ................................................. 30 4.5.2 Redukálás fajlagos munkaszükséglete............................................................. 30 4.6 A redukáló szerszámot terhelő belső nyomás változása a szerszám hossztengelye mentén ............................................................................................................................. 30 4.6.1 A redukáló szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban ............................. 30 4.6.2 A redukáló szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban ........................... 31 4.7 Redukáló szerszám falvastagságának meghatározása .......................................... 31 4.7.1 Sugárviszony meghatározása ........................................................................... 32

3


Redukálás

1. ábra A redukáló és a belső nyomás változása a matrica hossztengelye mentén.

Az alakítandó anyag folyásgörbéjének egyenlete: k f  200  400  ö

0,33

Redukáló matrica anyaga: X210Cr12 Súrlódási tényező:   0,1

1. Összehasonlító alakváltozás meghatározása ö.  2  ln

D 16mm  2  ln  0,267 d 14mm

2. Optimális félkúpszög meghatározása 

3 3     ö.   0,1  0,267  0,2rad 2 2    180 0,2rad  180    11,5

 opt.    opt.





3. A redukáló művelet elvégezhetőségének ellenőrzése 3.1

Közepes alakítási szilárdság meghatározása N k f 0  200 mm 2 N 0 , 33 k f 1  200  400   ö.1  200  400  0,267 0,33  458,7 mm 2 N N 200  458,7 2 kf 0  kf1 mm mm 2  329,4 N k fköz.   2 2 mm 2

4


3.2

 xII.

A II.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség    2   N 0,1 2 0,2rad  N    329,4  k fköz.  ö.  1      0,267  1      175,8 2 mm mm 2  0,2rad 3 0,267    3  ö. 

A redukálás elvégezhető, mert az alakítatlan anyag alakítási szilárdsága k f 0  nagyobb, mint a II.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség  xII.  .

4. Redukálás erőszükségletének meghatározása N 16mm     p red .   xII.   A 0  175,8   35347 N mm 2 4 2

Fred .

5. Redukálás munkaszükségletének meghatározása 5.1

Redukálás ideális fajlagos munkaszükséglete N mm Nmm Wid.faj.  k fköz.  ö.  329,4  0,267  88 2 mm mm mm 3

5.2

Redukálás fajlagos munkaszükséglete 1 1 Hatásfok:    0,5    2  0,1 2 0,2rad 1    1    3  ö. 0,2rad 3 0,267

Wfaj. 

k fköz.   ö.





329,4

N mm  0,267 2 mm mm  176 Nmm 0,5 mm 3

6. A szerszámot terhelő belső nyomás változása a szerszám hossztengelye mentén 6.1

A szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban  p red .II.

 xII.  rII .   tII.   p b.II.  max .   min .  k f  xII.   rII .  k f 0

 p red .II.   p b.II.   k f 0 p b.II.  k f 0  p red .II.   xII.   200

N N N  175,8  375,8 2 2 mm mm mm 2

5


6.1.1. ábra A feszültségi állapot a II.-es síkban

6.2

A szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban  p red .III .  0

 xIII.  rIII .   tIII .   p b.III .  max .   min .  k f  xIII.   rIII .  k f 1

0   p b.III .   k f 1 p b.III .  k f 1  458,7

N mm 2

6.2.1. ábra A feszültségi állapot a III.-as síkban

6


7. Szerszám falvastagságának meghatározása X210Cr12-es szerszámacél esetén:  meg .  1600 p b. max .  p b.III .  458,7 p b. max . 

 meg .

N mm 2

N mm 2

2 N N 458,7  800 2 mm mm 2

A szerszámot nem kell előfeszíteni. 7.1

Sugárviszony meghatározása

a min . 

a min . 

 meg .

 meg .  2  p b. max . p b.III . 



1600

N mm 2

N N 1600  2  458,7 2 mm mm 2

 1,5

d k . min . d b.

d k . min .  a min .  d b.  1,5  14mm  21mm A redukáló matricát 3,5mm-es falvastagsággal is el lehetne készíteni.

8. A művelet elvégezhetőségének ellenőrzése rúdhúzás esetén

A rúdhúzás elvégezhető, mert az alakított anyag alakítási szilárdsága k f 1  nagyobb, mint a III.-as síkban fellépő hosszirányú (axiális) húzó feszültség  xIII.  . N N     xIII.  175,8  k f 1  458,7  2 mm mm 2  

7


Rúdhúzás

1. ábra A belső nyomás változása a matrica hossztengelye mentén.


0,33

Húzógyűrű anyaga: X210Cr12 Súrlódási tényező:   0,03

1. Összehasonlító alakváltozás meghatározása ö.  2  ln

D 5mm  2  ln  0,45 d 4mm


3 3     ö.   0,03  0,45  0,14rad 2 2   180 0,14rad 180    8

 opt.    opt.





3. A rúdhúzó művelet elvégezhetőségének ellenőrzése 3.1

Közepes alakítási szilárdság meghatározása N k f 0  280 mm 2 N 0 , 33 k f 1  280  450  ö.1  280  450  0,450,33  625,8 mm 2 N N 280  625,8 2 kf 0  kf1 mm mm 2  452,9 N k fköz.   2 2 mm 2

8


3.2

 xIII.

A III.-as síkban fellépő hosszirányú (axiális) húzó feszültség    2   N 0,03 2 0,14rad  N   k fköz.  ö.  1       452,9  0,45  1      289,7 2 mm mm 2  0,14rad 3 0,45    3  ö. 

A rúdhúzás elvégezhető, mert az alakított anyag alakítási szilárdsága k f 1  nagyobb, mint a III.-as síkban fellépő hosszirányú (axiális) húzó feszültség  xIII.  . N N     xII.  289,7  k f 1  625,8  2 mm mm 2  

4. Rúdhúzás erőszükségletének meghatározása N 4mm      húz.   xIII.   A1  289,7   3640 N 4 mm 2 2

Fhúz.

5. Rúdhúzás munkaszükségletének meghatározása 5.1

Rúdhúzás ideális fajlagos munkaszükséglete N mm Nmm Wid.faj.  k fköz.  ö.  452,9  0,45  204 2 mm mm mm3

5.2

Rúdhúzás fajlagos munkaszükséglete 1 1 Hatásfok:    0,7    2  0,03 2 0,14rad 1    1    3  ö. 0,14rad 3 0,45

Wfaj. 

k fköz.  ö.





452,9

N mm  0,45 2 mm mm  291,2 Nmm 0,7 mm 3


A szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban   húz.II.  0

 xII.  rII .   tII.   p b.II.  max .   min .  k f  xII.   rII .  k f 0 0   p b.II.   k f 0 p b.II.  k f 0  280

N mm 2

9



6.2

A szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban   húz.II.

 xIII.  rIII .   tIII .   p b.III .

 max .   min .  k f  xIII.   rIII .  k f 1  húz.III .   p b.III .   k f 1 p b.III .  k f 1   húz.III .   xIII.   625,8

N N N  289,7  336,1 2 2 mm mm mm 2


10


7. Szerszám falvastagságának meghatározása X210Cr12-es szerszámacél esetén:  meg .  1600 p b. max .  p b.III .  336,1 p b. max .  336,1

 meg .

N mm 2

N mm 2

2

N N  800 2 mm mm 2



a min . 

a min . 

 meg .

 meg .  2  p b.max . p b.III . 



1600

N mm 2

N N 1600  2  336,1 2 mm mm 2

 1,3

d k .min . d b.

d k . min .  a min .  d b.  1,3  4mm  5,2mm A redukáló matricát 0,6mm-es falvastagsággal is el lehetne készíteni.

8. A művelet elvégezhetőségének ellenőrzése redukálás esetén

A redukálás nem végezhető el, mert az alakítatlan anyag alakítási szilárdsága k f 0  kisebb, mint a II.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség  xII.  . N N     xII .  289,7  k f 0  280  2 mm mm2  

11


Tömörtest előrefolyatása

1. ábra A folyató és a belső nyomás változása a matrica hossztengelye mentén.

Az alakítandó anyag folyásgörbéjének egyenlete: k f  40  100  ö Folyató matrica anyaga: X210Cr12 Súrlódási tényező:   0,1

1. Összehasonlító alakváltózás meghatározása ö.  2  ln

D 20mm  2  ln  1,39 d 10mm


3 3     ö.   0,1  1,39  0,46rad 2 2    180 0,46rad  180    26,4

 opt.    opt.





12

0, 33


3. Folyatás erőszükséglete 3.1

Közepes alakítási szilárdság meghatározása N k f 0  40 mm 2 N 0 , 33 k f 1  40  100   ö.1  40  100  1,39 0,33  151,5 mm 2 N N 40  151,5 2 k  kf1 mm mm 2  95,75 N k fköz.  f 0  2 2 mm 2

3.2

 xII.

3.3

 xI.

A II.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség    2   N 0,1 2 0,46rad  N   k fköz.  ö.  1       95,75  1,39  1      191,4 2 mm mm 2  0,46rad 3 1,39    3  ö.  A I.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség N 0,1  40  20mm    30mm   p b  k f 0   D    h N N mm 2   xII.   191 , 4   215,4 2 2 2 D  mm mm 2 20mm    4 4   24

N 20mm     p foly.   xI.   A 0  215,4   67670 N mm 2 4 2

Ffoly.

4. Folyatás munkaszükséglete 4.1

Folyatás ideális fajlagos munkaszükséglete N mm Nmm Wid.faj.  k fköz.  ö.  95,75  1,39  133,1 2 mm mm mm 3

4.2

Folyatás fajlagos munkaszükséglete 1 1 Hatásfok:    0,7    2  0,1 2 0,46rad 1    1    3  ö. 0,46rad 3 1,39 N mm 95,75 1,39 2 k fköz.  ö. mm mm  190,1 Nmm Wfaj.    0,7 mm 3

13

N mm 2



 xI.

A szerszámot terhelő belső nyomás I.-es síkban  p foly.I.

 rI .   tI.   p b.I.  max .   min .  k f  rI .   xI.  k f 0

 p b.I.   p foly.I.   k f 0 p b.I.  p foly.I.   xI.   k f 0  215,4

N N N  40  175,4 2 2 mm mm mm 2

5.1.1. ábra A feszültségi állapot a I.-es síkban

5.2

 xII.

A szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban  p foly.II.

 rII .   tII.   p b.II.  max .   min .  k f  xII.   rII .  k f 0

 p foly.II.   p b.II.   k f 0 p b.II.  k f 0  p foly.II.   xII.   40

N N N  191,4  231,4 2 2 mm mm mm 2

14



5.3

 xIII.

A szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban  p foly.II.  0

 rIII .   tIII .   p b.II.  max .   min .  k f  xIII.   rIII .  k f 1

0   p b.III .   k f 1 p b.III .  k f 1  151,5

N mm 2


15


6. Szerszám falvastagságának meghatározása X210Cr12-es szerszámacél esetén:  meg .  1600 p b. max .  p b.II.  231,4 p b. max .  231,4

 meg .

N mm 2

N mm 2

2

N N  800 2 mm mm 2



a min . 

a min . 

 meg .

 meg .  2  p b. max . p b.II. 



1600

N mm 2

N N 1600  2  231,4 2 mm mm 2

 1,2

d k . min . d b.

d k . min .  a min .  d b.  1,2  20mm  24mm A folyató matricát 2mm-es falvastagsággal is el lehetne készíteni.

16


Üregestest előrefolyatása

1. ábra A folyató és a belső nyomás változása a matrica hossztengelye mentén.

Az alakítandó anyag folyásgörbéjének egyenlete: k f  100  300  ö Folyató matrica anyaga: X210Cr12 Súrlódási tényező:   0,1

1. Összehasonlító alakváltózás meghatározása D0   d 0    2 2 A0  40mm   20mm  4 4  ö.  ln  ln 2  ln  0,876 2 2 2 A1  30mm   20mm  D1   d 0    4 4 2

2


 opt.  4     ö.  4  0,1  0,876  0,59rad   opt. 



  180 0,59rad  180   33,8  

17

0,33


3. Folyatás erőszükséglete 3.1

Közepes alakítási szilárdság meghatározása N k f 0  100 mm 2 N 0 , 33 k f 1  100  300   ö.1  100  300  0,8760,33  387,2 mm 2 N N 100  387,2 2 k  kf1 mm mm 2  243,6 N k fköz.  f 0  2 2 mm 2

3.2

 xII.

3.3

 xI.

A II.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség    1   N 0,1 1 0,59rad  N   k fköz.  ö.  1  2       243,6  0,876  1  2      357,6 2  2  ö.  mm 0,59rad 2 0,876  mm 2   A I.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség N 0,1  100  40mm    15mm 2   p b  k f 0   D    h N N mm   xII.   357,6   377,6 2 2 2 A0 mm mm 2 40mm   20mm    4    





20

Ffoly.



N mm 2



N 40mm   20mm     p foly.   xI.  A 0  377,6   355880N mm 2 4 2

2

4. Folyatás munkaszükséglete 4.1

Folyatás ideális fajlagos munkaszükséglete N mm Nmm Wid.faj.  k fköz.  ö.  243,6  0,876  213,4 2 mm mm mm3

4.2

Folyatás fajlagos munkaszükséglete 1 1 Hatásfok:    0,6    1  0,1 1 0,59rad 1 2     1 2     2  ö. 0,59rad 2 0,876

Wfaj. 

k fköz.  ö.





243,6

N mm  0,876 2 mm mm  355,7 Nmm 0,6 mm 3

18



 xI.

A szerszámot terhelő belső nyomás I.-es síkban  p foly.I.

 rI .   tI.   p b.I.  max .   min .  k f  rI .   xI.  k f 0

 p b.I.   p foly.I.   k f 0 p b.I.  p foly.I.   xI.   k f 0  377,6

N N N  100  277,6 2 2 mm mm mm 2

5.1.1. ábra A feszültségi állapot a I.-es síkban

5.2

 xII.

A szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban  p foly.II.

 rII .   tII.   p b.II.  max .   min .  k f  xII.   rII .  k f 0

 p foly.II.   p b.II.   k f 0 p b.II.  k f 0  p foly.II.   xII.   100

N N N  377,6  477,6 2 2 mm mm mm 2

19



5.3

 xIII.

A szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban  p foly.II.  0

 rIII .   tIII .   p b.II.  max .   min .  k f  xIII.   rIII .  k f 1

0   p b.III .   k f 1 p b.III .  k f 1  387,2

N mm 2


20


6. Szerszám falvastagságának meghatározása X210Cr12-es szerszámacél esetén:  meg .  1600 p b. max .  p b.II.  477,6 p b. max . 

 meg .

N mm 2

N mm 2

2 N N 477,6  800 2 mm mm 2



a min . 

a min . 

 meg .

 meg .  2  p b. max . p b.II. 

1600

 1600

N mm 2

N N  2  477,6 2 mm mm 2

 1,6

d k . min . d b.

d k . min .  a min .  d b.  1,6  40mm  64mm A folyató matricát 12mm-es falvastagsággal is el lehetne készíteni.

21


Falvékonyító mélyhúzás

1. ábra A belső nyomás változása a matrica hossztengelye mentén.


0, 25

Húzó gyűrű anyaga: X210Cr12 Súrlódási tényező:   0,1

1. Összehasonlító alakváltozás meghatározása D0   d 0   2 2  A0 4  ln 35mm   20mm   0,5 ö.  ln  ln 24 2 2 2 A1  30mm   20mm  D1   d 0    4 4 2

2


 opt.  4     ö.  4  0,1  0,5  0,45rad 





opt.

  180 0,45rad  180    25,8  

3. A falvékonyító művelet elvégezhetőségének ellenőrzése 3.1

Közepes alakítási szilárdság meghatározása N k f 0  200 mm 2 N 0 , 25 k f 1  200  350   ö.1  200  350  0,50, 25  494,3 mm 2 N N 200  494,3 2 kf 0  kf1 mm mm 2  347,2 N k fköz.   2 2 mm 2

22


3.2

A III.-as síkban fellépő hosszirányú (axiális) húzó feszültség 

  1   N 0,1 1 0,45rad  N   xIII.  k fköz.  ö.  1  2       347,2  0,5  1  2      328,9 2  2  ö.  mm 0,45rad 2 0,5  mm 2  

A falvékonyító mélyhúzás elvégezhető, mert az alakított anyag alakítási szilárdsága k f 1  nagyobb, mint a III.-as síkban fellépő hosszirányú (axiális) húzó feszültség  xIII.  . N N     xIII.  328,9  k f 1  494,3  2 mm mm 2  

4. Falvékonyító mélyhúzás erőszükségletének meghatározása Fhúz.





N 30mm  20mm    129158 N  phúz.   xIII .   A1  328,9  2 4 mm 2

2

5. Falvékonyító mélyhúzás munkaszükségletének meghatározása 5.1

Falvékonyító mélyhúzás ideális fajlagos munkaszükséglete N mm Nmm Wid.faj.  k fköz.  ö.  347,2  0,5  174 2 mm mm mm3

5.2

Falvékonyító mélyhúzás fajlagos munkaszükséglete 1 1 Hatásfok:    0,5    1  0,1 1 0,45rad 1 2     1 2     2  ö. 0,45rad 2 0,5

Wfaj. 

k fköz.  ö.





347,2

N mm  0,5 2 mm mm  347,2 Nmm 0,5 mm 3

23



A szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban   húz.II.  0

 xII.  rII .   tII.   p b.II.  max .   min .  k f  xII.   rII .  k f 0 0   p b.II.   k f 0 p b.II.  k f 0  200

N mm 2


6.2

A szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban   húz.II.

 xIII.  rIII .   tIII .   p b.III .

 max .   min .  k f  xIII.   rIII .  k f 1  húz.III .   p b.III .   k f 1 p b.III .  k f 1   húz.III .   xIII.   494,3

N N N  328,9  165,4 2 2 mm mm mm 2

24



7. Szerszám falvastagságának meghatározása X210Cr12-es szerszámacél esetén:  meg .  1600

p b. max .  p b.II.  200 p b. max .  200

 meg .

N mm 2

N mm 2

2

N N  800 2 mm mm 2



a min . 

a min . 

 meg .

 meg .  2  p b.max . p b.II. 



1600

N mm 2

N N 1600  2  200 2 mm mm 2

d k . min . d b.

d k . min .  a min .  d b.  1,2  35mm  42mm A matricát 6mm-es falvastagsággal is el lehetne készíteni.

25

 1,2


Zömített és redukált alkatrész technológiai tervezése

1. ábra Zömített és redukált alkatrész főbb méreti

Az alakítandó anyag folyásgörbéjének egyenlete: k f  320  500   ö Matrica anyaga: X210Cr12 Súrlódási tényező:   0,1

1. Gyártási sorrend    

Darabolás Menetközép átmérőre való redukálás Fejrész zömítése Menethengerlés

26

0, 2


2. Előgyártmány méretének meghatározása - Zömített fejrész (a lekerekítéseket elhanyagoljuk) V0  V1 d fej   2

4 

l0 



 l0 

D fej

2

2

D fej   2

4

k

2  18mm  k   7,5mm  16,875mm 12mm 2

d fej - Redukált szárész (a csonka kúprészt elhanyagoljuk, és hengeresnek tekintjük) V0  V1

d szár   D   '''  b  szár  l0 4 4 2 d 10,8mm 2  30mm  24,3mm ''' l 0  szár 2  b  12mm 2 D szár 2

2

''

- Alakítatlan szárész hossza l 0  30mm . '

''

'''

Előgyártmány teljes hossza: l  l 0  l 0  l 0  16,875mm  30mm  24,3mm  71,2mm A darabolás után egy 12x71,2mm rúdból kezdödik a gyártás.

3. Fejrész zömítésének technológiai tervezése 3.1 Zömítési lépcsők számának meghatározása l0 16,875mm   1,4 d fej 12mm Mivel a zömítési viszony kisebb, mint 2,3 a zömítés egy lépésben elvégezhető. 3.2

Összehasonlító alakváltozás meghatározása zömítésre D fej 18mm  ö.  2  ln  2  ln  0,81 d fej 12mm

3.3

Alakítási szilárdság meghatározása alakítatlan és alakított anyagra zömítésnél N k f 0  320 mm 2 N 0, 2 k f 1  320  500   ö.1  320  500  0,810, 2  799,4 mm 2

27


3.4

Erőszükséglet meghatározása zömítés esetén

3.4.1 A zömítési művelet kezdeti erőszükséglete 2   d fej  N  0,1 12mm  12mm      A 0  320 Fkezd.  k f 0  1    1     37049 N   2 3 l 3 16 , 875 mm 4 mm   0      k köz.

327, 6

N

mm 2

3.4.2 A zömítési művelet végső erőszükséglete 2   D fej  N  0,1 18mm  18mm      A 0  799,4 Fvég.  k f 1  1    1     219696 N   3 k  3 7,5mm  4 mm 2       k köz.

3.5

863, 4

N

mm 2

Zömítés munkaszükségletének meghatározása

3.5.1 Zömítés ideális fajlagos munkaszükségletének meghatározása N N  799,4 2 k  k f1 mm mm 2  559,7 N Közepes alakítási szilárdság: k fköz.  f 0  2 2 mm 2 N mm Nmm Wid.faj.  k fköz.   ö.  559,7  0,81  453,4 2 mm mm mm 3 320

3.5.2 Zömítés fajlagos munkaszükségletének meghatározása

Wfaj.

1

1  0,92  D fej 1  01  18mm 1  3 7,5mm 3 k N mm 559,7  0,81 2 k  mm  492,8 Nmm mm  fköz. ö.   0,9 mm 3

Hatásfok:  



3.5.3 Zömítés valós munkaszükségletének meghatározása V0  V1  V d fej   2

V

Wval. 

4

D fej   2

 l0 

k fköz.   ö.  V



4



k 

559,7

12mm 2    16,875mm  18mm 2    7,5mm  1908,5mm 3 4

4

N mm  0,81  1908,5mm 3 2 mm mm  961369 Nmm  961,4 Nm 0,9

28


4. szárrész redukálásának technológiai tervezése

4.1. ábra A redukáló és a belső nyomás változása a redukáló matrica hossztengelye mentén.

4.1

Összehasonlító alakváltozás meghatározása a szárrész redukálásánál D 12mm  ö.  2  ln szár  2  ln  0,21 d szár 10,8mm

4.2

Optimális félkúpszög meghatározása

  opt.

3 3     ö.   0,1  0,21  0,18rad 2 2    180 0,18rad  180    10,3

4.3

A redukáló művelet elvégezhetőségének ellenőrzése



 opt. 





4.3.1 Közepes alakítási szilárdság meghatározása k f 0  320

N mm 2

k f 1  320  500   ö.1

k fköz.

k  k f1  f0  2

0, 2

 320  500  0,210, 2  685,9

320

N mm 2

N N  685,9 2 mm mm 2  502,95 N 2 mm 2

4.3.2 A II.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség 

  2   N 0,1 2 0,18rad  N   xII.  k fköz.   ö.  1       502,95  0,21  1      224,7 2 mm mm 2  0,18rad 3 0,21    3  ö.  A redukálás elvégezhető, mert az alakítatlan anyag alakítási szilárdsága k f 0  nagyobb, mint a II.-es síkban fellépő hosszirányú (axiális) nyomó feszültség  xII.  . N N     xII.  224,7  k f 0  320  2 mm mm 2  

29


4.4

Redukálás erőszükségletének meghatározása

Fred .

N 12mm     p red .   xII.   A 0  224,7   25413N 4 mm 2 2

4.5

Redukálás munkaszükségletének meghatározása

4.5.1 Redukálás ideális fajlagos munkaszükséglete Wid.faj.  k fköz.   ö.  502,95

N mm Nmm  0,21  105,6 2 mm mm mm 3

4.5.2 Redukálás fajlagos munkaszükséglete Hatásfok:  

Wfaj.  4.6

1

 

 2  1     3  ö.

k fköz.   ö.





502,95

1 0,1 2 0,18rad 1   0,18rad 3 0,21

 0,5

N mm  0,21 2 mm  211,24 Nmm mm 0,5 mm 3

A redukáló szerszámot terhelő belső nyomás változása a szerszám hossztengelye mentén

4.6.1 A redukáló szerszámot terhelő belső nyomás II.-es síkban  xII.  p red .II.  rII .   tII.   p b.II.  max .   min .  k f  xII.   rII .  k f 0

 p red .II.   p b.II.   k f 0 p b.II.  k f 0  p red .II.   xII.   320

N N N  224,7  544,7 2 2 mm mm mm 2

30


4.6.1.1. ábra A feszültségi állapot a II.-es síkban

4.6.2 A redukáló szerszámot terhelő belső nyomás III.-as síkban  xIII.  p red .III .  0  rIII .   tIII .   p b.III .  max .   min .  k f  xIII.   rIII .  k f 1

0   p b.III .   k f 1 p b.III .  k f 1  685,9

N mm 2

4.6.2.1. ábra A feszültségi állapot a III.-as síkban

4.7

Redukáló szerszám falvastagságának meghatározása N X210Cr12-es szerszámacél esetén:  meg .  1600 mm 2

31


p b. max .  p b.III .  685,9 p b. max . 

 meg .

N mm 2

2 N N 685,9  800 2 mm mm 2

A szerszámot nem kell előfeszíteni.

4.7.1 Sugárviszony meghatározása a min . 

a min . 

 meg .

 meg .  2  p b. max . p b.III . 



1600

N mm 2

N N 1600  2  685,9 2 mm mm 2

 2,65

d k . min . d b.

d k . min .  a min .  d b.  2,65  10,8mm  29mm A redukáló matricát 8,5mm-es falvastagsággal is el lehetne készíteni.

32

Anyagtechnológiai Tanszék Készítette: Kecskés Bertalan

Recommend Documents