Tevékenység: Indítsa el az animációkat! Figyelje meg a bélyeg és az anyag mozgását az előre- és a hátrafolyatás esetében! Döntse el, vajon miért nevezik előre és hátrafolyatásnak a műveleteket! Előrefolyatás
Hátrafolyatás
Tevékenység: Olvassa el a bekezdést! Gyűjtse ki a hidegfolyatással gyártható alkatrészek jellemzőit! Jegyezze meg az előre és a hátrafolyatás során a bélyeg és az anyag mozgásának az irányát! Rajzolja le a tömör test előrefolyatását szemléltető ábrát a szükséges jelölésekkel! Hidegfolyató eljárások A 4.5. animációval bemutatott hidegfolyató művelet csak egy konkrét változata a hidegfolyatásnak. A hidegfolyatással többféle – tömör és üreges – alkatrész is gyártható. Az alakító szerszámok és a képlékenyen folyó anyag mozgása irányának viszonyától függően beszélünk előre- és hátrafolyatásról. Előrefolyatásnál az anyag a bélyeg mozgásával azonos irányban, hátrafolyatásnál ellentétes irányban áramlik .Egy hidegfolyató műveleten belül megvalósulhat az előre- és hátrafolyatás is. Hidegfolyató eljárások vázlatai
4.23.a. ábra Tömör test előrefolyatása Tevékenység: Rajzolja le az üreges test előre- és hátrafolyatását szemléltető ábrákat a szükséges jelölésekkel!
4.24.a. és b. ábra Üreges test előrefolyatása
4.25. ábra Üreges test hátrafolyatása (vékony és vastag fal esetén)
4.26. ábra Hidrosztatikus folyatás Tevékenység: Olvassa el a bekezdést! Gyűjtse ki/tanulja meg a hidegfolyatás jellemzőit, hatásait az anyagra és a szerszámra! A vázlatokból látható, hogy a különböző darabokat előállító hidegfolyató műveletekben az a közös, hogy az alakítandó darab nagyon zárt szerszámban helyezkedik el. Az alakított darab méretét igen kis nyílás (rés) határozza meg. Ily módon a darabban háromtengelyű nyomó feszültségi állapot ébred. Ilyen állapotban az anyag sokkal nagyobb képlékeny alakváltozást képes elviselni, mint pl. egytengelyű húzás (pl. szakítóvizsgálat) esetén. Fontos azonban tudni, hogy a hidegfolyató eljárásoknál a szükséges erők, a szerszámot terhelő belső nyomások is nagyon nagyok. (Nem könnyen alakításról, hanem nagy erőkkel végzett nagymértékű alakításról van tehát szó.) Tevékenység: Olvassa el a bekezdést! Tanulmányozza/rajzolja le a tömör test előrefolyatása során fellépő feszültségi állapotot szemléltető ábrát! Jegyezze meg az alakváltozás helyét!
A hidegfolyató technológiák feszültségviszonyai, erőszükségletük Tömör test előrefolyatása A 4.23.b.ábrán látható, hogy tömör test előrefolyatásánál az alakváltozás – a redukáláshoz hasonlóan – az α félkúpszögű alakító kúpban megy végbe.
4.23.b. ábra Tömör test előrefolyatása A jelentősen nagyobb alakváltozás (D/d viszony) nagyobb nyomófeszültséget igényel, a kiinduló darab az alakító kúp előtt belezömül a folyató matricába. Tevékenység: Olvassa el a bekezdést! Gyűjtse ki és tanulja meg a tömör test előrefolyatásához szükséges nyomás részelemeit! Kövesse végig a levezetést! Írja le/tanulja meg a tömör test előrefolyatásához szükséges nyomás végképletét! Itt az anyag és a hengeres szerszám fal között súrlódás lép fel. Ezért az alakító erőnek ezt a súrlódó erőt is le kell győzni. Így a tömör test előrefolyatásához szükséges nyomás négy részből áll: σ foly =σ al +σ súrl +σ torz +σ falsúrl
(4.24.)
Ahol: σ foly – a tömör test előrefolyatásához, σ al – a kúpban végbemenő alakításhoz σ súrl – a kúpban fellépő súrlódás legyőzéséhez σ torz – a kúpban végbemenő torzításhoz σ falsúrl – a hengeres szerszámfalon fellépő súrlódás legyőzéséhez szükséges nyomás. A redukálás nyomás szükséglete kiegészül (4.18. összefüggés) a negyedik összetevővel, azaz a tömör test előrefolyatásához szükséges nyomás
σ foly = k fköz ⋅ ϕ ö + k fköz ϕ ö
Ahol:
Dπh ⋅ p b µ µ 2 + k fköz ⋅ α + α 3 D2π 4
(4.25.)
p b – a szerszámfalon fellépő belső nyomás µ - a falon fellépő súrlódási tényező h – a D átmérőjű alig alakított rész magassága A D ϕ ö − 2 ln = ln 0 az összehasonlító alakváltozás mértéke d A
k fköz −
k f 0 + k f1 az alakítás előtti és utáni alakítási szilárdság középértéke 2
Tevékenység: Írja fel/tanulja meg az alakító kúp optimális félkúpszögét meghatározó összefüggést! Mivel az alakváltozás ugyanúgy a kúpos alakító üregben megy végbe mint redukáláskor, az alakító kúp optimális félkúpszöge (α opt ) a σ foly =f(α) függvény minimumaként határozható meg, azaz: dσ foly dα
= 0 − ból
α opt =
3 µϕö 2
(4.26.)
Mivel tömörtest előrefolyatásánál az előgyártmány egy-két tized mm-t zömülve kitölti a szerszám kúpos alakító üreg előtti részét, az előrefolyatással elérhető alakváltozás mértékét (D/d viszonyt) nem a bezömülés veszélye, csak az alakító szerszám terhelhetősége korlátozza. Az anyag alakíthatósága a folyató matricában érvényes háromtengelyű nyomó feszültségi állapot miatt jelentősen nagyobb mint például a szakítóvizsgálattal meghatározható alakíthatósági mérőszámok. Minél nagyobb a D/d viszony, annál nagyobb három nyomó feszültség jellemzi az anyag feszültségi állapotát. Tevékenység: Tanulmányozza a 4.4. példát (lásd függelék)! Végezze el önállóan is a szükséges műveleteket, elemezze az eredményt! Példa 4.4. Tömör test előrefolyatása Tevékenység: Indítsa el a videofelvételt! Figyelje meg tömör test előrefolyatása során lezajló folyamatot és a feszültségeloszlást!
