Shrnutí na Tváření kovů za studena

## Úvod Tváření kovů za studena je soubor technologických operací, při kterých se kovové polotovary deformují plasticky při teplotách pod rekrystalizační teplotou. Proces nezpůsobuje roztavení ani rekrystalizaci, což ovlivňuje mikrostrukturu, mechanické napětí a potřebu následného tepelného zpracování. > **Definice:** Tváření za studena je plastická deformace kovů prováděná při nízkých teplotách, při které nedochází k rekrystalizaci a zrna zůstávají deformována. ## Základní principy ### Co se děje v materiálu - Při tváření za studena zrna materiálu zůstávají deformována a v kluzných rovinách přetrvává vnitřní napětí. - Po větších deformacích je nutné provést rekrystalizační žíhání k odstranění vnitřního pnutí před dalším tvářením. > **Definice:** Rekrystalizační žíhání je tepelné zpracování, které obnovuje zrnité struktury materiálu a odstraňuje vnitřní pnutí vzniklé plastickou deformací. ### Typické operace tváření za studena - Válcování - Ohýbání - Protlačování - Tažení - (Poznámka: informace o stříhání plechu jsou vynechány, protože jsou pokryty jinde.) ## 10.1 Ohýbání ### Charakteristika Ohýbání je proces pružně-plastické deformace. Výchozím polotovarem je často výlisek; složité tvary se ohýbají postupně na více ohnutí. > **Definice:** Neutrální osa je vrstva v průřezu materiálu, kde je při ohybu nulové napětí a nulová deformace. ### Deformace při ohýbání - Vnější vrstvy se **prodlužují**. - Vnitřní vrstvy se **zkracují**. - Mezi nimi je **neutrální osa** s nulovým napětím. - Poloha neutrální osy závisí na poměru vnitřního poloměru ohybu $r$ k tloušťce materiálu $t$. ### Problémy a řešení - Praskání se projevuje mimo oblast neutrální osy. Zabraňujeme mu: - dodržením poměru poloměru ohybu vůči tloušťce, - ohýbáním podle vláken materiálu (ohýbáme proti směru vláken), - u více ohybů pod úhlem volíme ohyb menší než $45^\circ$ mezi nimi. - Tvorbě vln u tenkých stěn předcházíme bočním přitlačením materiálu k nástroji nebo použitím dodatečné tlakové síly. ### Nástroje a dělení - Nástroj: ohybadla (ohybník — pohyblivá část, ohybnice — pevná část). - Dělení ohýbání: jednoduché, postupové, sdružené. > **Definice:** Úhlová odchylka $\gamma$ je přetažení úhlu ohybu o několik stupňů nad požadovaný úhel kvůli odpružení materiálu při návratu. - Při výpočtu délky polotovaru musíme uvažovat odpružení a přetáhnout úhel o $\gamma$; velikost $\gamma$ závisí na tvárnosti materiálu, poloměru ohybu a způsobu ohýbání. ### Technologické postupy ohýbání - Volné vs. pevné v nástroji. - Podle stroje: 1. Ruční ohýbačky — pro speciální operace neproveditelné na lisu. 2. Strojní ohýbadla — pohyblivá čelist vykonává přímočaré vratné pohyby. 3. Lisy — hydraulické nebo mechanické lisy pro ohýbání. 4. Ohýbání na válcích — rotační válce dávají tvar. ### Specifické operace - Ohraňování: výroba tenkostěnných profilů i do tloušťky $20\,$mm s malým zaoblením; princip podobný ohýbání na stroji. - Lemování: zpevnění okrajů výlisků nebo příprava spoje, tvorba žlábků. - Navíjení: materiál se postupně navíjí na válec; často pro plechy a dráty. - Zakružování: výroba válcových nebo kuželových plášťů (nádoby, trubky). Tlusté plechy se zakružují za tepla; stroje mají 3 a více válců. Tenké plechy lze zakružovat pomocí ocelového a pryžového válce. Zajímavost: Zakružování trubek v minulosti urychlily stroje s více válci, které umožnily sériovou výrobu plechových válcových dílů pro průmyslové i domácí využití ## 10.2 Tažení ### Princip a nástroje - Tažení: polotovar je tažníkem vtahován do tažnice. Výtažek se může zhotovit na jeden nebo více zdvihů. - Používáme tažník (pohyblivá část) a tažidlo (pevná část). Nástroje s přidržovačem rozlišujeme dle prováděné operace. > **Definice:** Výtažek je dutý nebo polouzavřený díl vzniklý procesem tažení plechu nebo jiného polotovaru. ### Chování materiálu - V místech hran a rohů dochází ke ztenčení původní tloušťky; u hlubších výtažků mohou být stlačeny i svislé stěny. - Materiál má omezenou hloubku, do k