przedstawiono idee urz

a)

Rys. 4.15 Kształt ciągadeł:

Melchiora) [56], cią d r1 r 1 h₁ r r2 0,2H α α I II III IV H h₁=0,6H

Nieosiowe i osiowe położenie ciągadła w stosunku do ciągnionego materiału

dzeniu KWC dzięki zastosowaniu ciągadeł łukowych, zmniejszono ycia powierzchni przy nieosiowym podawaniu drutu, wyeliminowano bowiem efekt skrawania materiału a zachowano efekt lokalizacji odkształcenia.

przedstawiono idee urządzenia KWC z wykorzystaniem ciągadeł łukowych.

b)

ągadeł: - ogólna geometria ciągadła łukowego – a), (wg Siebela, Ludwiga i

, ciągadło ( ∅5,7) – b), przykładowy układ ustawienia cią

d^k r2 0,2H h₂=0,4H α 5 ,7 5₀ ° R5^{,7 R}5,7 12 R 2² ,8 20 4 4 2 2 ,8 gnionego materiału [56].

gadeł łukowych, zmniejszono ycia powierzchni przy nieosiowym podawaniu drutu, wyeliminowano no efekt lokalizacji odkształcenia. Na Rys.

gadeł łukowych.

c)

, (wg Siebela, Ludwiga i , przykładowy układ ustawienia ciągadeł – c).

W zastosowanym do badań urządzeniu KWC promienie nagniatania są ściśle związane z geometrią ciągadeł oraz warunkami odkształcenia w procesie kątowego wielostopniowego ciągnienia a wynikają pośrednio z konfiguracji ustawienia płyt względem siebie. W niniejszej pracy optymalizacja ustawień oparta była na uzyskanych końcowych własnościach mechanicznych wyrobu a pośrednio wynikała z faktu jakie nastawy będą powodować maksymalnie duże naprężenia styczne, a w efekcie odkształcenia postaciowe. Rys. 4.16 przedstawia przekrój wzdłużny ciągadła obrazujący jednostronne nagniatanie profilu w urządzeniu KWC.

Rys. 4.16 Promienie nagniatania - jednostronne nagniatanie profilu; 1- drut, 2 wkładka z węglika

spiekanego ciągadła łukowego oczkowego, d – średnica początkowa drutu, R – promień nagniatania.

4.2WYBÓR MATERIAŁÓW BADAWCZYCH

Podstawowym materiałem badawczym wytypowanym do badań była walcówka w stanie po walcowaniu na gorąco o średnicy d₀ = 6,5 mm ze stali niskowęglowej o następującym składzie chemicznym: 0,06C/0,37Mn/0,01Si/0,14Cu/0,07Cr/0,06Ni. Bezpośrednio przed ciągnieniem walcówkę poddano śrutowaniu w celu uniknięcia wpływu jakości powierzchni na uzyskiwane wyniki. Zabieg śrutowania powodował mały gniot naskórkowy, który w czasie ciągnienia wywołał wadę powierzchni drutu nazywaną „pomarańczową skórką”. Taka powierzchnia okazała się jednak korzystna gdyż spowodowała lepsze „zabieranie” smaru przez materiał. Dodatkowo do badań wykorzystano jako reprezentanta innej grupy materiałowej drut miedziany o średnicy d0 = 6,4mm, (99,99% czystej miedzi). Wybór materiałów badawczych tj. stali

d

R

2

1

dyslokacyjnych i ich udziału w różnych mechanizmach umocnienia bez istotnego udziału innych składników strukturalnych. Ponadto, materiały te znajdują powszechne zastosowanie w postaci wyrobów ciągnionych.

PROCES

Ciągnienie profilu okrągłego z silną akumulacją odkształcenia w warstwie przypowierzchniowej, pozwala uzyskiwać wzrost własności plastycznych i wytrzymałościowych w wyrobach ciągnionych, zwłaszcza drutów o małych średnicach końcowych. Proces ciągnienia prowadzi się przez kątowy kanał odkształcania, utworzony przez co najmniej dwa ciągadła o łukowym kształcie strefy zgniatającej, zamocowane w urządzeniu tak, aby osie ciągnionych drutów przechodzących przez ciągadła były równoległe. Zmienna droga odkształcania, wyznaczona kątowym ciągnieniem wielostopniowym, umożliwia uzyskiwanie dodatkowego odkształcenia poprzez jednostronne dogniatanie w wyniku ugięcia profilu na wyjściu ze strefy odkształcania każdego z ciągadeł. Podstawową cechą procesu KWC jest akumulowanie dodatkowego w porównaniu typowego procesu odkształcenia niejednorodnego. W efekcie możliwe jest zgromadzenia dużo większej energii odkształcenia, aniżeli w procesie tradycyjnego ciągnienia dla tej samej całkowitej redukcji przekroju.

SCHEMATY PROCESÓW CIĄGNIENIA.

Proces kątowego wielostopniowego ciągnienia składał się z trzech zasadniczych etapów:

I etap – pierwsze przejście drutu przez zespół ciągadeł, II etap – drugie przejście drutu przez zespół ciągadeł,

III etap – trzecie przejście drutu przez jedno ciągadło kalibrujące.

Ciągniony profil w I i II etapie przechodził przez trzy ciągadła łukowe a następnie w III etapie przez jedno ciągadło stożkowe (Rys. 4.17). Według przedstawionego sposobu wykonano ciągnienie drutu od średnicy wsadu d0 = 6,5mm w przypadku stali niskowęglowej oraz d0 = 6,4 dla miedzi, do średnicy końcowej drutu dk = 4,0 mm.

Zastosowany w badaniach schematy procesu ciągnienia:

I Etap wsad ∅6,5 mm
∅6,0mm
∅5,6mm
∅5,2mm II Etap wsad ∅5,2 mm
∅4,9mm
∅4,6mm
∅4,3mm

III Etap kalibrujący:

Wszystkie zrealizowane w badaniach do przedstawiono na Rys. 4. Układ Układ tradycyjny Układ posobny Układ schodkowy

wsad

Układ tradycyjny Układ posobny Układ schodkowy Układ korbowy 6,5 6,0 5,6 5,2

: ciągnienie odbywa się przez ciągadło stożkowe d Wszystkie zrealizowane w badaniach doświadczalnych schematy ci

17, 4.18.

Rys. 4.17 Program badań z podziałem na etapy.

Odkształcenie jednorodne εH = 0,45 + 0,38 + 0,14 = 0,97 εH = 0,16 + 0,14 + 0,15 + 0,12 + 0,13 + 0,13 + 0,14 = 0,97 εH = 0,16 + 0,14 + 0,15 + 0,12 + 0,13 + 0,13 + 0,14 = Układ tradycyjny I etap II etap Układ posobny Układ schodkowy Układ korbowy I etap 4,9 4,6 4,3 4,0 żkowe d_k = 4,0 mm. wiadczalnych schematy ciągnienia

Odkształcenie jednorodne = 0,45 + 0,38 + 0,14 = 0,97 = 0,16 + 0,14 + 0,15 + 0,12 + 0,13 + 0,13 + 0,14 = 0,97 = 0,16 + 0,14 + 0,15 + 0,12 + 0,13 + 0,13 + 0,14 = 0,97 III etap

Układ Korbowy

Rys. 4.18 Podstawowe układy ci

Na Rys. 4.18 przedstawiono schematycznie układy usytuowania ci KWC.

Proces ciągnienia według układu schodkowego

profilu okrągłego (1) przez kanał odkształcania wyznaczony trzema ci (4), o łukowym kształcie strefy odkształcenia

przesunięciem S₁, S_k ich osi wzgl

_ = _∙ _" gdzie:

_ − naprężenie ci

_" pole przekroju poprzecznego materiału wychodz

Równoległe przesunięcia osi ci odkształcania tworzy swoisty kanał k na łukach wyjściowym i wej

Rys. 4.19 Przykładowy proces ci

drutu d₀, oraz średnice strefy kalibruj

d

d

0

1

εH = 0,16 + 0,14 + 0,15 + 0,12 + 0,13 + 0,13 + 0,14 = 0,97

układy ciągnienia oraz schematy redukcji średnic zrealizowane doświadczalnych.

przedstawiono schematycznie układy usytuowania ciągadeł w urz

gnienia według układu schodkowego Rys. 4.19 polegał na ci głego (1) przez kanał odkształcania wyznaczony trzema cią

m kształcie strefy odkształcenia, zamocowanych z równoległym ich osi względem kierunku ciągnienia.

enie ciągnienia

pole przekroju poprzecznego materiału wychodzącego z ci

ęcia osi ciągadeł (2), (3) i (4) powoduje że

odkształcania tworzy swoisty kanał kątowy. Profil (1) przy ciągnieniu jest przeginany ciowym i wejściowym ciągadeł sąsiadujących.

Przykładowy proces ciągnienia KWC. Drut – 1, ciągadła łukowe – 2;3;4.

rednice strefy kalibrującej poszczególnych ciągadeł – d₁;d₂;d_k, odchylenie od osi ciągnienia - S₁;S_k, siła ciągnienia – Fc.

d

1

d

2

2 3 4

= 0,16 + 0,14 + 0,15 + 0,12 + 0,13 + 0,13 + 0,14 = 0,97

zrealizowane badaniach

przedstawiono schematycznie układy usytuowania ciągadeł w urządzeniu

polegał na ciągnieniu siłą F_c głego (1) przez kanał odkształcania wyznaczony trzema ciągadłami (2), (3) i

, zamocowanych z równoległym

(4.6)

cego z ciągadła

że wyznaczony kanał gnieniu jest przeginany

2;3;4. Średnica początkowa , odchylenie od osi

d

k

S

1

S

k

F

c

4

Na kolejnym Rys. 4.20 pokazano rozpatrywane w badaniach trzy ró możliwe do uzyskania w procesie k

(a) ciągadła (2) i (3) są tylko między ciągadłami

a)

Rys. 4.20 Dwa ciągadła ustawione w osi trzecie

ciągadła usytuowane w układzie schodkowym

Na Rys. 4.20 (b) przedstawiono poło korbowym, co wymusza w przej Zjawisko nagniatania strefy dolnej

4.16. Dodatkowo pomiędzy

4.21 przedstawia układ k

pierwszym etapie) ciągnionego profilu o

a)

Rys. 4.21 Obrót próbki pomi

Pierwszy etap

Układ wielostopniowego ci

4.22 przedstawia przewidywany w rozwa

W dokumencie Index of /rozprawy2/10314 (Stron 43-48)