Praca zawiera wyniki analizy procesu wykrawania ze wstępnym wyginaniem blachy. W części pierwszej przedstawiono istotę oraz dotychczas znane sposoby wykrawania dokładnego z uwzględnieniem możliwości praktycznego ich stosowania w przemyśle. W części drugiej przedstawiono ideę nowego, dotychczas nie znanego sposobu wykrawania ze wstępnym wygięciem półwyrobu, którego istotą jest opóźnienie procesu dekohezji w materiale, spowodowane wywarciem dodatkowych naprężeń ściskających. W celu potwierdzenia poprawności proponowanego rozwiązania, tj. oczekiwanej poprawy jakości wykrojek, zaprojektowano i wykonano prototyp wykrojnika do odcinania pasków blachy. Badania eksperymentalne przeprowadzono dla blach stalowych i mosiężnych o zróżnicowanych właściwościach mechanicznych oraz zróżnicowanych grubościach. Oprócz materiału jako zmienne parametry wejściowe przyjęto luz pomiędzy krawędzią tnącą stempla i matrycy oraz kąt wstępnego wygięcia blachy - wielkość luzu przyjęto na poziomie: -0; 0,03; 0,05; 0,08; 0,1 oraz 0,15 mm, natomiast kąt wstępnego wygięcia blachy wynosił zero, trzy oraz sześć stopni. Na podstawie danych eksperymentalnych określano wpływ wymienionych parametrów na jakość geometryczną wyrobów, ze szczególnym uwzględnieniem wielkości wygięcia gotowych wykrojek oraz wskaźnika jakości powierzchni przecięcia. Otrzymane wyniki badań potwierdziły korzystny wpływ wstępnego wygięcia materiału wsadowego na wygląd powierzchni bocznej wykrojek, tj. wzrost strefy odkształceń plastycznych jako skutek opóźnienia fazy pękania. Końcowa część pracy dotyczy symulacji procesu wykrawania zwykłego oraz ze wstępnym wygięciem z wykorzystaniem programu MSC Marc 2001. Zbudowano model. MES-owski i przeprowadzono jego analizę numeryczną w celu wyznaczenia parametrów siłowych procesu oraz określenia początku fazy pękania materiału. Początek dekohezji materiału prognozowano przy pomocy kilku różnych, spotykanych w literaturze kryteriów pękania. Zaproponowano przy tym sposób określenia wartości krytycznej odkształcenia ze względu na pękanie, na podstawie wyniku próby jednoosiowego rozciągania. Wykazano, iż nie wszystkie kryteria, stosowane np. w przypadku wykrawania zwykłego, nadają się do prognozowania początku pękania w sposobie wykrawania ze wstępnym wygięciem.
Spis treści:
OD AUTORA
Wykaz ważniejszych oznaczeń
1. Wprowadzenie
2. Cel i zasadność stosowania wykrawania dokładnego
I. Dotychczasowy stan wiedzy
3. Istota wykrawania dokładnego
4. Przegląd dotychczasowych metod wykrawania dokładnego
4.1. Wprowadzenie i klasyfikacja
4.2. Metody nie nadające się do powszechnego stosowania w przemyśle
4.2.1. Wykrawanie termiczne
4.2.2. Wykrawanie wibracyjne
4.2.3. Wykrawanie ze zwiększonymi prędkościami
4.3. Metody dokładnego wykrawania stosowane w przemyśle
4.3.1. Wprowadzenie i klasyfikacja
4.3.2. Dokładne wykrawanie ze zmniejszonym luzem
4.3.3. Dokładne wykrawanie ze spęczaniem
II. Proponowany sposób wykrawania
5. Wykrawanie ze wstępnym wygięciem półwyrobu
6. Praktyczna realizacja zaproponowanego sposobu wykrawania ze wstępnym wygięciem półwyrobu
6.1. Wprowadzenie i kolejność badań
6.2. Projekt i realizacja prototypu wykrojnika do wykrawania zaproponowanym sposobem
6.3. Budowa stanowiska badawczego
III. Badania eksperymentalne i ich wyniki
7. Blachy wykrawane i ich charakterystyka
8. Jakość geometryczna wyrobów wykrawanych dokładnie
8.1. Wprowadzenie i definicja jakości geometrycznej
8.2. Wpływ najistotniejszych parametrów w procesie wykrawania ze wstępnym wygięciem na jakość geometryczną wyrobów
8.2.1. Wprowadzenie
8.2.2. Zależność pomiędzy wygięciem wykrojki a kątem wstępnego wygięcia próbki przy określonych wartościach luzu
8.2.3. Zależność pomiędzy wskaźnikiem jakości przecięcia a kątem wstępnego wygięcia próbki przy określonych wartościach luzu
IV. Modelowanie procesu wykrawania ze wstępnym wygięciem metoda elementów skończonych
9. Zastosowanie Metody Elementów Skończonych do symulacji procesu wykrawania
9.1. Cel i zasadność przeprowadzania symulacji MES
9.2. Budowa modelu MES
9.3. Analiza numeryczna wygięcia wykrojki w badanym procesie wykrawania
9.4. Analiza numeryczna wykrawania ze względu na pękanie
9.4.1. Pękanie materiału w procesie wykrawania
9.4.2. Wyznaczanie stalej pękania według wybranych kryteriów
10. Podsumowanie i wnioski
Literatura
Streszczenie
Summary