Shrnutí na Tváření kovů za studena: Ohýbání, tažení, stříhání

## Úvod Tváření kovů za studena je soubor technologií, při kterých se kovový polotovar deformuje při teplotě pod teplotou rekrytallizace. Díky tomu nedochází k tavení ani rekrystalizaci, což ovlivňuje strukturu a mechanické vlastnosti materiálu. Tento materiál představuje přehledný průvodce hlavními operacemi, principy a praktickým použitím pro samostudium. > **Definice:** Tváření za studena je plastická deformace kovu prováděná při teplotě, při které neprobíhá rekrystalizace zrna. ## Základní vlastnosti tváření za studena - Nízká teplota: žádné tavení ani rekrystalizace - Deformovaná zrna a zachované napětí v kluzných rovinách - Po významné deformaci je nutné **rekystalizační žíhání** ke snížení vnitřního pnutí před dalším tvářením > **Definice:** Rekrystalizační žíhání je tepelná úprava provedená po tváření za studena, která obnoví mikrostrukturu a sníží vnitřní pnutí. ## Hlavní operace tváření za studena Operace zahrnují: válcování, ohýbání, protlačování, tažení (pozn.: stříhání plechu je pokryto jinde a není zde zahrnuto). ### Přehled operací (tabulka) | Operace | Typický polotovar | Použití | |---|---:|---| | Válcování | Plechy, pruty | Zmenšení tloušťky nebo změna průřezu | | Ohýbání | Výlisek | Tvorba úhlových tvarů, lemů | | Protlačování | Zdrojový polotovar | Tvorba profilů tahem přes matrici | | Tažení | Plech, plechovka | Výroba dutých nebo polouzavřených výtažků | ## 10.1 Ohýbání Ohýbání je proces pružné a plastické deformace, kdy se polotovarem stává výlisek. Složitější výlisky se ohýbají postupně na více ohnutí. > **Definice:** Neutrální osa je vrstva v průřezu při ohybu, kde je napětí a deformace nulové. ### Deformace v průřezu - Vnější vrstvy se **prodlužují** při ohybu (tah) - Vnitřní vrstvy se **stlačují** (tlak) - Mezi nimi je neutrální osa s nulovou deformací - Poloha neutrální osy závisí na poměru vnitřního poloměru $r$ k tloušťce materiálu $t$ $$\text{neutrální osa závisí na }\frac{r}{t}$$ ### Problémy při ohýbání a jejich řešení - Praskání (vzniká při překročení místních mezí tahové pevnosti): - Dodržet přiměřený poměr poloměru ohybu k tloušťce - Ohýbat směrem k vláknům materiálu - U více ohybů provádět pod úhlem max. $45^\circ$ mezi ohyby - Vznik vln (zejména u tenkých stěn): - Použít boční přitlačování materiálu k nástroji - Přidat dodatečnou tlakovou sílu během ohybu > **Definice:** Úhlová odchylka $\gamma$ je počet stupňů, o které materiál po ohybu pružně odpruží směrem k rovnému stavu. Velikost $\gamma$ závisí na tvárnosti materiálu, poloměru ohybu a způsobu ohýbání. ### Nástroje pro ohýbání - Ohybadla: skládají se z **ohybníku** (pohybová část) a **ohybnice** (pevná část) - Dělení ohýbání: jednoduché, postupové, sdružené - Stroje: 1. Ruční ohýbačky — pro speciální operace neproveditelné na lisu 2. Strojní ohýbadla — pohyblivá čelist vykonává přímočarý vratný pohyb 3. Lisy (hydraulické nebo mechanické) 4. Ohýbání na válcích — rotační pohyb válců tvoří tvar ### Technologické operace spojené s ohýbáním - Ohraňování na lisech: výroba tenkostěnných profilů až do tloušťky 20 mm s malým zaoblením - Lemování: vyztužení okraje nebo příprava spoje, zvýšení tuhosti okraje - Navíjení: postupné navíjení plechu nebo drátu na válec k dosažení daného tvaru - Zakružování: výroba válcových nebo kuželových plášťů nádob a trubek; husté plechy zakružujeme za tepla, tenké pomocí ocelového a pryžového válce V praxi se pro zakružování používají stroje s 3 a více válci. Zajímavost: Věděli jste, že zakružovací stroje s více válci umožňují plynulé nastavení zakřivení a tím eliminují potřebu následného obrábění okrajů? ## 10.2 Tažení Tažení je operace, při které je polotovar vtahován tažníkem do tažnice a vzniká výtažek vytažený na jeden nebo více zdvihů. Při tažení vznikají velmi velké deformace. > **Definice:** Výtažek je tvarovaný dílec vzniklý tažením plechu nebo pásu do formy a může být dutý nebo polouzavřený. ### Chování materiálu při tažení - V místech hran a rohů se snižuje původní