Plastisk bearbetning Instuderingsfrågor Flashcards
Metaller kan deformationshårdna. Vid vilka förhållanden sker detta samt vad får det för konsekvenser under och efter tillverkningen?
Förhållanden: Deformationshärdning sker i temperaturer under rekristallationstemperaturen. Det som kallas för kallbearbetning.
Konsekvenser:
Dels att man måste ta hänsyn till detta då materialets deformationsmotstånd höjs under bearbetningen och kraftbehovet alltså ökar (jämfört med en varmbearbetningsoperation). Dels kommer detaljen att efter bearbetningen ha fått en förhöjd sträckgräns (samma som deformationsmotstånd). Är delvis positivt men samtidigt minskar typiskt materialets duktilitet (tål mindre töjning innan brott).
Vilka delar brukar energin (arbetet) vid plastisk bearbetning typiskt delas in i? Diskutera vilka faktorer som påverkar respektive del av arbetet. Resonera om dem separat men viss koppling kan förekomma mellan delarna
Ideala arbetet - Teoretisk; Volymen * arean under spännings-töjningskurvan. Den senare beror på materialets beteende (deformationshårdnande) samt formändringens storlek (töjningen).
Friktionsarbetet - Beror på friktionen (yta, smörjning). Dessutom kan tilläggas som parentes att den beror på areans storlek.
Skjuvarbete - Varierar mycket mellan metoder men induceras typiskt av friktionen men är mycket beroende av geometrikomplexitet. Snabba riktningsändring hos materialet ger mkt skjuvarbete.
I nedanstående fall: Är det troligast att plåten har varm- eller kallvalsats (i sista ledet) och varför?
a. En 10 mm tjock stålplåt som ska användas till grävskopor.
b. En 1 mm tjock rostfri plåt som ska användas till kylskåpsdörrar.
Den tjockare plåten är troligen varmvalsad då kraven på denna vad gäller utseende inte är höga och det är relativt grov tjocklek.
Den tunnare plåten har säkert kallvalsats i ett sista steg, detta eftersom någonstans runt 1 mm blir det svårt att få till en bra plåt med varmvalsning. Vidare blir ytan mer ojämn vid varvmalsning, det bildas oxider som visserligen kan avlägsnas men ytan blir ändå inte ”perfekt”.
Vad är syftet med smidning? (2 svar)
Ge materialet önskad form
Ge materialet önskad struktur (bryta ner en rent gjuten eller valsad struktur)
Sänksmide: Diskutera skillnaderna mellan varm- och kallsmide. För- och nackdelar
samt tillämpningar bör ingå i svaret.
Kallsmide kräver betydligt högre krafter (p g a bl a deformationshårdnande). Finare ytor kan erhållas då man slipper de glödskal/oxider som bildas vid varmsmide. Även bättre noggrannhet då varmsmide innebär expansion och kontraktion som kan ge skevheter mm. Varmsmide krävs normalt om man ska skapa mer komplexa former, dvs kallsmide är främst för enkla former, företrädelsevis symmetriska, ex muttrar…
Kan även nämna faktorer som att varmsmide har en kostnad etc för värme, samt är
svårare att smörja.
Varför bildas skägg vid sänksmidning? Kan man kanske smida utan att skägg bildas?
Man smider med ett material överskott för att garantera en utfylld form. Skäggbildningen är en viktig del där man gör formar som är svåra att slippa ut material vilket gör att man får ett högre tryck i slutet och fyller alla små skrymslen i formen.
Jämför drag- och sträckpressning med avseende på aspekter som funktion, verktyg,
detaljer (applikationer) och problem (defekter).
Den viktiga skillnaden som måste framgå är
att tillhållarkraften är väsentligt högre vid sträckpressning. Vid dragpressning ska denna endast hindra veck, vid sträckpressning låser man fast plåten. Vid den senare blir därigenom dragspänningarna större över hela ytan. Applikationer för dragpressning är relativt djupa men endast enkla gärna symmetriska typ kopp/burk. Med sträckpressning kan man göra mer komplexa geometrier där man kan ”avbilda” stämpelns geometri då plåten är genomplasticerad. Dock kan detaljerna typiskt inte göras lika djupa som vid dragpressning. Defekterna är som ovan nämnts veckbildning under tillhållaren vid dragpress samt brott vid för djupa burkar eller vid sträckpressning ett generellt problem vid för kraftig lokal deformation.
Varför är en diskbänk med 2 st hoar (baljor) svår att göra med standardmetoderna
(som beskrivits)?
Dragpressning: En ho är relativt djup (och ganska symmetrisk) och görs enklast med dragpressning. Dragpressning använder en plåt som är stor nog att kunna dras ner i verktyget.
Ska göras 2 hoar jämte varandra finns helt enkelt inte material emellan hoarna att dra in i verktyget och bilda hoarna.
Eller annorlunda uttryckt: Skulle man försöka dragpressa hade materialet brustit mellan hoarna.
Sträckpressning: En (eller två) hoar är med stor sannolikhet för djupa. Dvs det skulle bli för stor töjning (sträckning) i de vertikala väggarna runt hela hons ”omkrets”.
I vanlig V-bockning - Hur kan man rent praktiskt komma runt eller ”hantera” det
faktum att material tenderar att återfjädra, hur?
Antingen genom att överbocka (dvs bocka ”för mycket”) eller genom att präglingsbocka. Det senare kan liknas vid att man ”smider” deformationszonen under bockningens slutskede och man går över gränsen för plastisk deformation i hela tjockleken.
