Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione plastica: Estrusione 1.

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1 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione plastica: Estrusione 1 Estrusione - A caldo (a freddo) - Nessun collegamento fra forma iniziale e finale - Matrici con forme anche molto complicate - Distorsione sezioni (rendimento basso: anche 30 %) Caratteristiche del processo Tipi: DirettaInversaPer urto

2 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione plastica: Estrusione 6 Forze di estrusione Estrusione inversa Estrusione diretta Importanza dell’attrito

3 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione plastica: Estrusione Calcolo della forza massima di estrusione 7 Meccanica dell’estrusione Rapporto di estrusione R = A o /A f Deformazione  f = ln (L f /L o ) = ln (A o /A f ) = ln R Ipotesi: materiale rigido-plastico ideale Y f = Y Lavoro di def. plastica parallelepipeda W p = Y  f A o L o = Y  f A o L o - Lavoro di deformazione plastica parallelepipeda

4 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione plastica: Estrusione 8 - Valutazione della resistenza del materiale - A freddo: Y = Y f - A caldo: AoAo AfAf  L

5 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione plastica: Estrusione 9 Valutazione per difetto del lavoro, a causa di: attrito deformazione plastica non parallelepipeda

6 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione plastica: Estrusione W = Y f  f A o L o /  = F L o 10 W =  W p /  - Calcolo del lavoro reale di deformazione plastica Se è noto il rendimento (  = 0.3 - 0.6): Forza - Formula empirica per la forza massima p = Y (a + b ln R) con a = 0.8 b = 1.2 - 1.5 F = pA o

7 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione plastica: Estrusione 11 - angolo della matrice - Flusso reale del metallo dipendente da: Attrito - attrito Diff. di temperatura - differenze di temperatura fra periferia e centro

8 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione plastica: Estrusione 12 - angolo della matrice: angolo ottimale   p np attr totale  opt Stesse considerazioni della trafilatura

9 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione plastica: Estrusione 1) Esercizio Per estrusione a Tamb si vuole passare da dimensioni iniziali Ao = 130 mm2 Lo = 210 mm ad un A f = 25 mm 2. (  = 0.4). Calcolare il lavoro di deformazione plastica parallelepipeda e la forza necessaria (k = 980 MPa; n = 0.2). Ripetere estrudendo a caldo T = 500°C (C = 38 Mpa; m = 0.16) in t med = 2 sec. F = Y f *  f *A o /  Wp = Y f *  f *A o *L o R = A o /A f = 5.2  f = ln R = 1.6 Y f = Y = k  f n = 1076 Mpa F 1 = 1076*1.6*130/0.4 = 580 kN Wp = Y f *  f *A o *L o = 1076*1.6*130*210 = 47 kJ

10 Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Università di Napoli “Federico II” Tecnologia Meccanica Deformazione plastica: Estrusione  med =  f /2 = 0.8   *  0.8/2 = 0.4 Y = C  * m = 33 MPa F = 17 kN Wp = 1.4 kJ