Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Trafilatura • Parti della trafila: - zona di imbocco - zona di trafilatura So S 1 - parte di calibratura - cono di uscita = angolo della trafila Deformazione plastica: Trafilatura 1

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” • Caratteristiche del processo Tecnologia Meccanica Prodotti finiti: A freddo incrudimento Elevata finitura superficiale - tubi - barre - fili Tolleranze Materiali per la trafila: - acciai per utensili - ghisa - carburi sinterizzati - diamante Deformazione plastica: Trafilatura 2

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica della trafilatura: calcolo di energia e forza a) Approccio parallelepipedo up = Yf v 1 = Yf ln (So / S 1 ) 1 So v Up = Yf So lo ln (So / S 1 ) Yf = v 1/(n+1) v 1 Yf Lavorazione a freddo v v 1 Deformazione plastica: Trafilatura 3

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica - Calcolo dell’energia reale attraverso Ur = Up / Ur = [Yf So lo ln (So / S 1 )]/ So 1 S 1 - Calcolo della forza di tiro Ur = F l 1 = F S o l o / S 1 F = [Yf S 1 ln (So / S 1 )]/ Deformazione plastica: Trafilatura 4

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica 1 = F/ S 1 = [Yf ln (So / S 1 )]/ So 1 S 1 Perchè non si verifichi deformazione plastica nel prodotto: 1 < v 1 [Yf ln (So / S 1 )]/ < v 1 ln (So / S 1 ) < (n+1) [ v 1/(n+1) ln (So / S 1 )]/ < v 1 Limite sulla riduzione massima! Deformazione plastica: Trafilatura 5

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Valori tipici del rendimento: = 0. 4 - 0. 8 Valori tipici di n: 0 - 0. 5 S 1 limite = 0. 47 So Posto: = 0. 6; n = 0. 25 Nella pratica S 1 = 0. 6 - 0. 9 So (So/S 1 = 1. 7 - 1. 1) Riduzioni del 10 - 70% Deformazione plastica: Trafilatura 6

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Effetto dell’attrito • Equilibrio pmed 1 Sl x ? Deformazione plastica: Trafilatura 7

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” • Valutazione di pmed Tecnologia Meccanica pmed Ipotesi: materiale rigido-plastico 1 Tresca Sl p+ =Y Y pmed = Y - 1/2 Deformazione plastica: Trafilatura p 1 8

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica = 0. 1 Effetto della riduzione 1/Y Attrito (°) Effetto di Deformazione plastica: Trafilatura 9

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Effetto di Deformazione plastica: Trafilatura 10

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione non parallelepipeda • Tecniche di indagine: - sperimentali - agli elementi finiti • Conclusioni: la distorsione aumenta quando: - il coefficiente d’attrito cresce - l’angolo della trafila cresce totale np attr p Valori tipici: opt = 6° - 15° opt Deformazione plastica: Trafilatura 11

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica 1) Esercizio. Si vuole trafilare una barra lunga 2 m del diametro Do = 12 mm fino ad ottenere un diametro finale D 1 = 8 mm. Calcolare la forza e la sollecitazione da applicare e il lavoro reale di trafilatura. (k = 1300 Mpa; n = 0. 35; = 0. 6; ) F = Yf*S 1*ln(So/S 1)/ s 1 = F/S 1 = pr 12 = 50. 2 mm 2 So= pro 2 = 113 mm 2 ev 1 = ln(So/S 1) = 0. 8 Yf = ( k ev 1 n )/n+1 = 891 MPa F = 891*50*0. 8/0. 6 = 59 k. N s 1 = 59000/50 = 1180 MPa Up = up*So*lo = 161 k. J up = k ev 1 n+1 /n+1 = Yf ev 1 = 713 k. Pa Ur = Up/ = 268 k. J Deformazione plastica: Trafilatura

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica 2) Esercizio. Si vuole trafilare una barra lunga 2 m del diametro Do = 12 mm fino ad ottenere un diametro finale D 1 = 8 mm. Calcolare la forza e la sollecitazione da applicare e il lavoro di trafilatura. (k = 1300 Mpa; n = 0. 35; =12°; m = 0. 1) Tenendo conto dell’attrito: s 1(p+a) = 2 YA/2+A F(p+a) = s 1(p+a) *S 1 A = (So/S 1 -1)(1+m/tg ) S 1 = pr 12 = 50. 2 mm 2 So= pro 2 = 113 mm 2 ev 1 = ln(So/S 1) = 0. 8 Y = k ev 1 n = 1202 MPa A = (So/S 1 -1)(1+m/tg ) = 1. 89 s 1(p+a) = 2 YA/2+A = 1168 Mpa F(p+a) = s 1(p+a) *S 1 = 58 k. N Up = up*So*lo = 161 k. J up = k ev 1 n+1 /n+1 = Yf ev 1 = 713 MPa Up+Ua = F(p+a) * l 1= 262 k. J dove l 1 = So*lo/S 1 = 4520 mm Deformazione plastica: Trafilatura