Wyciskanie jest procesem obróbki plastycznej z zakresu kształtowania objętościowego. Jego odmianą jest wyciskanie przeciwbieżne, które powstaje, gdy materiał płynie w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu tłoczyska [1,2]. Obliczenie odkształcenia rzeczywistego w tym procesie jest trudne ze względu na duży gradient odkształceń w ściance wyrobu [1÷3]. Z tego względu do celów praktycznych stopień odkształcenia przy wyciskaniu definiowany jest jako: względne odkształcenie dna wypraski εh = ∆h/h0 (gdzie ∆h -przemieszczenie stempla, h0 -wysokość wstępniaka), odkształcenie przekroju εA = (A0-A1)/A0 oraz odkształcenie zastępcze ε = ln(A0/A1) (gdzie A0 -przekrój wstępniaka, A1 -przekrój wypraski) [1,2]. W ostatnich latach powstało wiele prac dotyczących wyciskania na zimno wyprasek koło-wo-symetrycznych z miedzi, zarówno w zakresie modelowania numerycznego, jak i badań doświadczalnych [3÷15]. Istotna część omawianych prac związana jest z tzw. mikrowyciskaniem (czyli kształtowaniem wyrobów o bardzo małych wymiarach) [11÷15]. Kluczowymi zagadnieniami w analizie procesu wyciskania jest określenie zmian sił nacisku, rozkładu linii płynięcia, temperatury, odkształcenia i naprężenia [4,16].W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych oraz modelowania komputerowego (MES) procesu wyciskania przeciwbieżnego wyprasek na zimno w kształcie naczyń cylindrycznych z miedzi przy założonych odkształ-ceniach względnych: dna wypraski εh = 0÷0,69; przekroju εA = 0,67 oraz zastępczym ε = 1,1. Ich celem było określe-nie wpływu kształtu stempla na siłę nacisku.
Metodyka badańZe względu na osiową symetrię wyciskania cylindrycznych wyprasek obliczenia numeryczne (MES) przeprowadzono dla płaskiego stanu z użyciem komercyjnego programu QFORM-2D [17,18]. Opis wykorzystanego modelu przedstawiono w pracach [17,18]. W dwuparametrowej krzywej umocnienia przyjęto za literaturą [19] wykładnik krzywej umocnienia n = 0,3 oraz stałą materiałową C = 420 MPa dla miedzi na zimno. W badaniach użyto pró-bek w postaci odcinków pręta z czystej elektrolitycznie miedzi o średnicy d0 = 24,5 mm i wysokości h0 = 16 mm (h0/d0 = 0,65), które zostały wyżarzone w temperaturze 550 ºC w czasie 1 h, a następnie były chłodzone w wodzie. Eksperyment przeprowadzono na odpowiednio oprzyrządo-wanej hydraulicznej maszynie wytrzymałościowej ZD100 (zmodyfikowanej przez firmę LABORTECH) o maksymalnym nacisku 1 MN, spełniającej metrologiczną 1 klasę dokładności i wyposażonej w komputerowe stanowisko do pomiaru sił i przemieszczeń (program Test & Motion). Narzę-dzie do wyciskania wyposażono w wymienne stemple o stałej średnicy 20 mm i różnym kształcie powierzchni czołowej (płaskiej, płasko-stożkowej o średnicy płaskiej części 10 mm i kącie części stożkowej 30º, stożkowej o średnicy płaskiej części 10 mm i kącie części stożkowej 45º oraz wklęsłej o promieniu 28,5 mm). Wypraski wyciskano w pojemniku o wewnętrznej średnicy 25 mm do uzyskania grubości denka 5 mm.
Wyniki badań oraz ich analizaWyniki modelowania komputerowego wyciskania przeciwbieżnego z miedzi na zimno wyprasek w ks...