Lisování. TAŽENÍ

Transkript

1 Lisování TAŽENÍ

2 Stroje - nástroje nástroje - tažidla vrchní díl spodní díl stroje - lisy (hydraulický lis pro tažení)

3 Lis

4 Zavařovací hlava

5 Lisy

6 Lisy

7 Princip tažení technologický postup, při kterém rovný plech (přístřih - výsřižek) tváříme v polouzavřenou nádobu prosté tažení - plošné tváření tažení se ztenčením stěny - objemové tváření

8 Výlisky - výtažky

9 Pravoúhlé výtažky

10 Princip tažení nástroj - tažidlo výrobek - výtažek

11 Tažení válcové nádoby

12 Tažení válcové nádoby přístřih (kruhový - rondel) se protahuje mezi tažnicí a tažníkem materiál se musí přemístit (ve směru obvodu stlačit, vytáhnou ve směru poloměru) bez nebezpečí zvlnění nelze táhnout hlubší výlisky a tenčí plechy F

13 Druhy tažení na jeden tah - do určité hloubky h - do určitého ød výtažku bez přidržovače s přidržovačem postupně na více tahů - zmenšováním průměrů - ztenčováním stěny

14 Postupové tažení hlubší a složitější tvary výtažků postupné - zmenšování průměrů postupné - ztenčování stěny

15 Postupové tažení - zmenšování průměrů

16 Tažení podle tvaru výtažku tažení dutých rotačních nádob - symetrické válcové, kuželové nebo kulové tvary tažení dutých nerotačních nádob - symetrické hranaté tvary, např. krabice tažení dutých tvarových nepravidelných nádob - např. kryty, víka aj.

17 Návrh tažného nástroje vycházíme z výkresu součásti (konstruktér) technolog kontroluje - vhodnost materiálu součásti - tažnost - určuje velikost a tvar polotovaru, počet tahů, síly pro tažení - navrhuje konstrukci tažidla se všemi náležitostmi

18 Zkouška plechů hloubení Erichsen metoda patentována v roce 1913

19 Vyhodnocení zkoušky vhodný materiál - trhlina (koncentrická) po vrstevnici kulového vrchlíku - povrch jemnozrný - hodnota IE dle ČSN nevhodný materiál - trhlina radiální - povrch hrubozrný

20 Určení rozměru polotovaru výpočtem - použití u pravidelných tvarů graficky výpočetní technika (CAD/ CAM) - nepravidelné tvary přídavek na ostřižení přičítáme k výšce výlisku - p o = (3 až 4)mm (nerovnoměrné okraje výtažku) výtažky o tloušťce nad 0,5mm - plocha se počítá ze střední linie tloušťky materiálu

21 Výpočet velikosti polotovaru objem polotovaru V p = V objemu výtažku tažení bez ztenčení stěny t p = t plocha polotovaru a výtažku se rovnají S n p = S i i= 1 S i..plochy jednotlivých dílců povrchu výtažku

22 Výpočet velikosti polotovaru tažení se ztenčením stěny t p t objemy polotovaru a výtažku se rovnají V p = V

23 h h Početní řešení určení velikosti polotovaru t válcová nádoba (neuvažujeme zaoblení dna) d průměr výtažku h výška výtažku ød S p S 1 S 2 t...tloušťka výtažku ød

24 Plocha polotovaru h t p t ød ø D p výstřižek - rondel S p = π.d 4 2 p [mm 2 ]

25 h Určení plochy výtažku π.d S p S 1 S 2 ød S 2 plocha pláště = π.d.h[mm 2 ] S 1 plocha dna = π.d 4 2 [mm 2 ]

26 Stanovení rozměru polotovaru zákon o zachování objemu V p = V tažení bez ztenčení stěny = t plocha polotovaru a výtažku se rovnají S n p = S i i= 1 t p 2 2 π.d p π.d = π.d.h D p = d 2 + 4d.h[mm ]

27 Početní řešení určení h velikosti polotovaru h 1 ø d válcová nádoba (uvažujeme zaoblení dna) S 3 zaoblení dna (část anuloidu) d1..průměr dna r.pol. zaoblení dna h výška válce π.d 4 2 p = 2 S π.d p = S 1 + π.d.h D = d + 4.d.h p S 1 ø d π 2 +.r. S 3 d π.d.r

28 h Grafické řešení určení rozměru polotovaru válcová nádoba d D p

29 Rotační nádoba libovolného tvaru Guldinova věta - povrch rotačního tělesa vypočteme tak, že délku tvořící přímky L násobíme drahou, kterou při otáčení opisuje těžiště tvořící přímky

30 L Rotační nádoba libovolného tvaru r t r t r t l 3 l 2 l R p = 1/2D p P

31 Rotační nádoba libovolného tvaru plocha rondelu S π.d plocha výtažku dle Guldinovy věty p = S = 2.π.r 4 t 2 p [mm.l[mm 2 2 ] ] π.d 4 2 p = 2.π.r t.l D p = 8.r t. L

32 t Určení počtu tahů dle tzv. součinitele tažení m kruhové výtažky - pro ocel m > 0,55 výtažek táhneme na jeden tah F m d D p 0,55

33 Určení počtu tahů pro ocel m < 0,55 výtažek táhneme na více tahů (poškození taženého materiálu) součinitel m 1 pro první tah m 1 d D součinitel m n pro n-tý tah m n = = d 1 d p n n-1

34 Velikost součinitelů m n počet tahů m 0,49 0, ,74 0,82 0,77 0,83 0,79 0,85 0,81 0,88

35 Výpočet průměrů tažníků pomocí součinitelů tažení m d 1 = m 1. D p první tah d 2 = m 2. d 1 druhý tah d n = m n. d n-1.n-tý tah výsledky vhodně upraveny - volbou součinitele m n - volbou normalizovaných tažníků a tažnicových kroužků konečný rozměr musí odpovídat rozměru výtažku

36 Určení sil pro tažení celková tažná síla F ct musí - trvale deformovat polotovar ve výtažek F t - překonat sílu přidržovače F p, popř. vyhazovače F v F F = F tažná síla F t t l obvod výtažku [mm] t tloušťka výtažku [mm] R m pevnost materiálu [MPa] k ta.součinitel (viz. ČSN) ct t +F = l.t.r p m +F.k v ta [N] [N]

37 Součinitel k ta k ta součinitel závislý na součiniteli tažení m m 1 0,55 0,60 0,70 0,80 k ta 1 0,85 0,60 0,40 m 2 až m n 0,70 0,80 0,90 0,95 k ta 1 0,80 0,60 0,50 při tažení vzniká zpevnění materiálu - zvyšuje se odpor proti tažení - mezi tahy zařazujeme žíhání

38 Síla přidržovače F p F p ovlivněna - velikostí přidržované plochy - hladkostí ploch - mazáním - poloměrem zaoblení hran funkčních částí S plocha polotovaru pod přidržovačem [mm 2 ] p tlak přidržovače [MPa] F p = S.p[N]

39 Tažidla s přidržovačem prvý tah n-tý tah

40 Plocha polotovaru pod přidržovačem - prvý tah D p...průměr rondelu [mm] d 1...průměr otvoru přidržovače [mm] S π ( 4 D 2 p - d 2 1 )[ 2 mm ] dp

41 Tlak přidržovače materiál p [MPa] hlubokotažná ocel tloušťky < 0,5mm 2,5 až 3 hlubokotažná ocel tloušťky > 0,5mm 2 až 2,5 hliník 0,8 až 1,2 měď 1,2 až 1,8 mosaz 1,5 až 2

42 Konstrukční směrnice stupeň přesnosti IT dán přesností polotovaru jakost povrchu dána jakostí polotovaru, střižné hrany odpovídají R a = (3,2 až 6,3)μm materiál nástroje - viz.střihadla tažníky, tažnice pro vyšší nároky ,19 830

43 Konstrukce tažidel tažidlo bez přidržovače tažidlo s přidržovačem pro prvý tah

44 Tažníky pohyblivé čelisti nástroje tvar odvozen od výtažku postupové nástroje - odpovídá rozměrům příslušného tahu odvzdušnění polotovaru ød o =(0,1 až 0,4).d [mm] připevněny ke stopkám či držákům

45 Tažníky

46 Tažnice pevná část tažidla vnější tvar kroužek (čtvercový nebo obdélníkový) vsazený do objímky či základové desky funkční rozměry odpovídají součásti nebo rozměrům výtažku příslušného tahu výtažek se vrací nad tažnici

47 Tažnice výtažek propadá setření výtažku spodní ostrou hranou tažnice činné plochy dobře mazány - velké tření mezi tažníkem, výtažkem a tažnicí zvýšení trvanlivosti - zalisování tažnic do objímky s předpětím (zkosení vnějších stěn)

48 Zaoblení hran tažníku a tažnice podstatný vliv na - velikost tažné síly - průběh tažení - jakost povrchu - velikost napětí v mat. - rozsah deformace hodnoty pro tažnici: r m = (6 až 10).t první tah r m = (6 až 8).t další tahy

49 Zaoblení hran tažníku a vůle hodnoty pro tažník: r t = r m první tah r t = ½.r mezi tahy (nebo úkos 35 až 45 ) r t = r poslední tah r radius výtažku

50 Vůle mezi tažníkem a tažnicí důležitý činitel při tažení určení dle ČSN nebo empirických vztahů informativní hodnoty v t = (1,2 až 1,3).t první tah v t = (1,1 až 1,2).t posl.tah v t = t + t.k v mezi tahy k v součinitel závislý na tloušťce mat. a daném tahu (viz.tab.)

51 Součinitel k v Tloušťka polotovaru t [mm] 0,2 až 2 2 až 4 4 až 6 pro jeden tah - k v 0,20 0,10 0,10 při dvou tazích: první - k v 0,30 druhý - k v 0,10 0,25 0,10 0,20 0,10 při třech tazích: první - k v druhý - k v třetí - k v 0,50 0,35 0,10 0,40 0,25 0, ,20 0,10

52 Přidržovač nutnost použití přidržovače určíme ze vztahů dle ČSN tažení s přidržovačem - hlubokotažné plechy tloušťky t < 0,4 mm tažení bez přidržovače - nemají-li se tvořit vlny D p (20 až 25).t D p...průměr přidržovače přidržovače pro jednotlivé tahy jsou upraveny dle tvaru polotovaru příslušného tahu

53 Tažidla s přidržovačem prvý tah n-tý tah

54 Zakládací kroužky zajišťují správnou polohu polotovaru v nástroji mohou být nahrazeny vhodnou úpravou děr v tažnici

55 Stírače setření výtažku z nástroje (jsou částí tažidel) funkci stírače může mít přidržovač nebo tažnice

56 Vyhazovače zůstává-li výtažek v nástroji potřebná síla k vyhození výtažku je značná - funkce vázána většinou na pohyb beranu lisu druhy - mechanické, pryžové, vzduchové konstrukce je závislá na celé koncepci nástroje

57 Ostatní části základová deska - společné upnutí pevných částí (nepohyblivých) - upíná tažnou skříň ke stolu lisu - tlumí rázy, vyrovnává nerovnosti stolu spojovací části - kolíky, šrouby - stejné zásady jako ostatní lisovací nástroje

58 Mazání zmenšení tření mezi materiálem a nástrojem zmenšení napětí v taženém materiálu ochrana výtažku před přilepováním, poškrábáním aj. požadavek - chemická stálost a neškodnost - musí snést vysoké tlaky a teploty - musí zachovávat souvislou vrstvu apod.

59 Druhy maziv bez plnidel - rostlinný olej, technická vaselina, vřetenový olej, mýdlová voda aj.) s plnidly - mastek, grafit, křída apod. vhodné je i fosfátování

60 h Příklad navrhněte výrobní podklady pro výrobu výtažku v následujícím rozsahu - určete rozměr rondelu početní i grafickou metodou - stanovte potřebný počet tahů pro výrobu - určete rozměry tažníků pro jednotlivé tahy - vypočtěte celkovou tažnou sílu pro první tah t ød materiál ød = 40mm h = 120mm t = 1,5mm

61 Rotační tlačení plechu nástřih postupně přitlačován a přetvářen ve tvar modelu ztenčení tloušťky plechu použití - tažení by vyžadovalo příliš velký počet operací - ekonomicky výhodnější způsob - nízké náklady na stroj nevýhody - výroba pouze rotačních výlisků, špatná kvalita povrchu bez kalibrace

62 Princip kovotlačitelství

63 Děkuji za pozornost