nekonvenční metody dělení materiálu
Transkript
METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ TVÁŘENÍ KOVŮ Cíl tváření: • dát polotovaru požadovaný tvar a rozměry • získat výhodné mechanické vlastnosti – ve vztahu k funkčnímu uplatnění tvářence Výhody tváření : • vysoká produktivita práce – automatizace robotizace – sériová výroba • vysoká využitelnost materiálu – minimální odpad • výrobky jsou tvarově a rozměrově přesné bez dalších operací • zlepšení struktury a vlastností kovů • nízká hmotnost tvářených součástí Nevýhody tváření • drahé stroje a nástroje METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ ZÁKLADNÍ DĚLENÍ TVÁŘENÍ Podle charakteru: • plošné • objemové Podle teploty : • za tepla • za studena • za poloohřevu, neúplného ohřevu Podle metod: • konvenční • nekonvenční METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ ZÁKLADNÍ DĚLENÍ TVÁŘENÍ Objemové tváření • kování – volné, zápustkové • protlačování – dopředné, zpětné, stranové, kombinované • válcování – desky, pásy, plechy, fólie Plošné tváření • stříhání – děrování, stříhání, ostřihování,přistřihování, vysekávání, protrhávání • ohýbání - tvar U,V, lemování, ohraňování,zakružování, žlábkování, rovnání • tažení – (bez) se ztenčením stěny, na 1 tah na více tahů, rotační nádoby, nepravidelné tvary, zpětné tažení, rozšiřování, zužování METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ VLIV TEPLOTY NA VLASTNOSTI TVÁŘENCŮ METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ NEKONVENČNÍ ZPŮSOBY TVÁŘENÍ •periodické válcování •tažení na plovoucím trnu •vícestupňové kování •superplastické tváření •tváření výbuchem •plátování výbuchem •válcování kovových prášků •tváření ultrazvukem •tváření ve vakuu •tváření v dusíku •tváření vícesložkových materiálů •výroba tenkostěnných profilů válcováním METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ PERIODICKÉ VÁLCOVÁNÍ • výroba polotovarů nebo výrobků jejich průřez se pravidelně opakuje periodické válcování podélné příčně periodické válcování – mlecí koule METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ TAŽENÍ TRUBEK • tažení bez trnu – zmenšení vnitřního i vnějšího Ø trubky mění se tloušťka stěny • tažení s pevným trnem – změna vnějšího Ø trubky a tloušťky stěny dle trnu, trnová tyč- krátké rozměry • tažení na plovoucím trnu – na tažných bubnech, dlouhé trubky zmenšení vnitřního i vnějšího Ø trubky mění se tloušťka stěny METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ VÍCESTUPŇOVÉ KOVÁNÍ • kování s válcováním • monobloky 600mm-1250mm • kola – dynamicky namáhané vysoké nároky na spolehlivost METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ SUPERPLASTICKÉ TVÁŘENÍ • docílení tažností až 1000% • výhoda – složité výtažky jedinou tvářecí operací • předpoklad – velmi jemnozrnná struktura • dochází ke zmenšení tloušťky a) vzorek před tažením b) mechanicky tažený c) tažený při vysokých teplotách METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ TVÁŘENÍ VÝBUCHEM • tlak 10-100GPa • čas 6 -10sec • velkorozměrné výlisky – díly raket, letadel, elektrárny, nádrže, lodě • 1 díl nástroje – lisovnice • médium – vzduch, voda písek METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ VÝROBA TENKOSTĚNNÝCH PROFILŮ • výroba tenkostěnných profilů plynulým ohýbáním • profily otevřené nebo uzavření METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ TVÁŘENÍ VNITŘNÍM PŘETLAKEM ohýbání, stříhání, děrování METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ TVÁŘENÍ VNITŘNÍM PŘETLAKEM a) tváření volné b) tváření s příčně děleným nástrojem c) tváření s podélně děleným nástrojem METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ KOVOTLAČENÍ PŘETAHOVÁNÍ METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ HYDROMECHANICKÉ TAŽENÍ METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ MECHANICKÉ SPOJE METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ PŘESNÉ STŘÍHÁNÍ METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ NEKONVENČNÍ METODY DĚLENÍ MATERIÁLU Stříhání - mechanický způsob dělení materiálu • oddělení materiálu dochází mezi dvěma břity působením smykového napětí • snaha o koncentraci plastické deformace co nejvíce do místa střihu (má vliv na následné plastické vlastnosti) - dosaženo optimální střižnou vůlí • limitující pro tuto technologii je pevnost a tloušťka stříhaného materiálu výhody: vysoká produktivita, nízké provozní náklady, vysoká přesnost, technologie je za studena nevýhody: vznik otřepu a deformačního zpevnění okolí střihu (má významný vliv na následné plastické vlastnosti), drahé nástroje a stroje METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ NEKONVENČNÍ METODY DĚLENÍ MATERIÁLU Přístřih – polotovar z plechu určený k následnému zpracování technologií plošného tváření Průmyslová odvětví - především automobilový a letecký průmysl Problémy stříhání: • řezná (střižná) hrana se již dále neupravuje • následné plastické vlastnosti jsou tedy mimo jiné ovlivněny charakterem •řezné (střižné) hrany •vlastnosti dány konkrétní vlastní technologií a jejími parametry • při následném plošném tváření může dojít ke vzniku trhliny iniciované od místa dělení METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ NEKONVENČNÍ METODY DĚLENÍ MATERIÁLU Vodní paprsek výhody: tloušťka mat., libovolný řezaný materiál bez tepelného ovlivnění a deformačního zpevnění vysoká přesnost řezu a malé ztráty materiálu nevýhody: koroze materiálů, vyšší hladina hluku, ekonomická nákladovost, podkosení řezné hrany Laser výhody: přebytečné teplo tenký řez (0,2 – 0,01 mm) úzká tepelně ovlivněná zóna, široké spektrum řezaných materiálů, řez s minimální plastickou deformací nevýhody: omezující faktor je tloušťka řezaného materiálu, tepelně ovlivněná zóna, vysoká cena zařízení a vysoké provozní náklady Plasma výhody: rychlý řez bez předehřívacího cyklu nevýhody: tvorba otřepu z roztaveného kovu na spodní straně, větší TOZ než u laseru, možnost řezání pouze elektricky vodivých materiálů METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ NEKONVENČNÍ METODY DĚLENÍ MATERIÁLU Důvody použití nekonvenčních metod dělení: • • v současné době je snaha výrobců automobilů o zvýšení pasivní bezpečnosti (zvýšení tuhosti karoserie) snížení hmotnosti (úspora pohonných hmot). Dosáhnout těchto protichůdných požadavků je možné pouze ve zvyšování podílu vysokopevnostních materiálů v konstrukci karoserie. Octavia 1997 Octavia 2004 METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ NEKONVENČNÍ METODY DĚLENÍ MATERIÁLU Materiály používané na výrobu karosérie 1400 RAK 40/70 CPW 800 DP 900 MSW 1200 DX56 TWIP 1200 R [MPa] 1000 800 600 400 200 0 0 5 10 15 20 e [%] 25 30 35 40 45 METODY TVÁŘENÍ KOVŮ A PLASTŮ NEKONVENČNÍ METODY DĚLENÍ MATERIÁLU Porovnání diagramů statické zkoušky tahem u materiálu MS-W 1200 1500 1400 MS oceli - martenzitické ocele (Martensitic Steels) 1300 1200 1100 • • • 900 800 700 500 Děleno plasmou 400 Děleno laserem vysoká pevnost vysoké deformační zpevnění absorbce energie Porovnání komplexního ukazatele tvařitelnosti KUT u materiálu MS-W 1200 600 0,1 Děleno vodním paprskem 300 200 Broušeno 0,09 Frézováno 0,08 100 0 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 poměrné prodloužení e [-] KUT [ - ] smluvní napětí R [MPa] 1000 0,07 0,06 0,05 Materiál MSW1200 Rp0,2 [MPa] Rm [MPa] A80 [%] min. 900 12001450 min 5 n [-] Cmax [%] Si [%] 0,18 1,0 0,04 Děleno plasmou Děleno laserem Děleno vodním paprskem Broušeno Frézováno
Podobné dokumenty
Potenciál korozivzdorných ocelí pro tváření a tvarování
Někoho možná překvapí, že výroba této elegantní nádoby začíná u plochého plechového kotouče tloušťky 1 mm a průměru kolem
400 mm. Ocel značky EN 1.4301 s povrchem
jakosti 2B po válcování za studena...
Lotrando a Zubejda, část 3. zdraví `health` plnoletý `grown
nesmysl ‘nonsense’
živit ‘nourish’, živit se ‘make a living’
pouze ‘merely’
poslední ‘final, last’
připadat komu ‘seems’
bát se (bojím se, bojíš se, ...bojí se) ‘be afraid’
šolýchání
5. Velvyslanci...
Lotrando a Zubejda, část 4. 6. Seznamte se seznamovat/seznámit
hostinský here:‘tavern owner’, přízeň ‘favor’
nachystat ‘prepare’, truňk ‘drink’
hliník ocel med nerez
široký sortiment plechů a pásů
vyrobených z hliníku, oceli, pozinkované oceli, nerezi a mědi.
Důležitou součástí široké nabídky pro zákazníky ze všech
oblastí průmyslu jsou hliníkové
desky, profily...
OCR Document
mezinárodní vědeckotechnické spolupráce řešena řada projektů a grantů, dochází často
k nejasnostem nebo nepřesnostem v užívání technických pojmů, které v mnoha používaných
obecných, ale i technický...