Tecnologia Meccanica T - raccolta temi d'esame risolti prof. Luca Tomesani

ESERCIZIO RICALCATURA

ESAME DI TECNOLOGIA MECCANICA16 giugno 2016NOME..........................COGNOME..........................N.LISTA.....

DEFORMAZIONI PLASTICHE

Una billetta di acciaio da utensile di 56.6 mm di diametro e 20 mm di altezza viene ricalcata a caldo, alla velocità di 10 mm/s, alla temperatura di 1200 °C, sino ad una altezza finale di 7 mm. Si valutino:

1. La deformazione, la velocità di deformazione e la tensione equivalente a fine processo, sapendo che il coefficiente di resistenza del materiale a quella temperatura è di 97 MPa e il coefficiente di sensibilità alla velocità di deformazione è 0.162.
2. La forza massima necessaria per compiere l'operazione
3. La massima pressione puntuale sugli utensili, considerando condizioni di adesione all'interfaccia
4. Il lavoro necessario per compiere l'operazione
5. I cerchi di Mohr di tensione e deformazione nel punto di massima pressione e sulla superficie esterna della billetta

5.1) CERCHI DI MOHR PER P_m=P_m,max

RICALCATURA ASSIALE SIMMETRICA

σ_z = P_m,max = -374 MPa

σ_r,θ = σ_z + σ = -274 MPa

ε_z = -ε¯ = -1,05

ε_r,θ = -¹⁄₂ ε_z = 0,525

5.2) CERCHI DI MOHR SULLA SUPERFICIE ESTERNA

Uguale a sopra

σ_r,θ = 0

σ_z = -σ¯

3) W = F(h_i - h_f) = 243490 KN mm

4) σ_z = -P_{m, max} = -668 MPa

σ_r,θ = σ_z + σ = -212 MPa

ε_z = Ē = -1,05

ε_r,θ = -¹/₂ Ē = 0,525

Esame di Tecnologia Meccanica LA

Forlì, 31 Ottobre 2008

L'azienda ForgiaTitan srl deve produrre dei cilindri di lega di titanio (Ti6Al4V) della dimensione di diametro φ=40mm e h=10mm di altezza. La pressa presente presso i loro stabilimenti ha una forza disponibile di 50 tonn. In base alla forza disponibile della pressa, si chiede di valutare se effettuare lo stampaggio dei cilindri a freddo (σ = 600ε^0.2) o a caldo (per T=800°C, σ = 86ε^0.24) tenendo conto che si parte da una vergella φ=30mm e che la velocità della matrice è pari a 10mm/sec. Si consideri inoltre che il fattore di attrito vale μ=0.1 per la deformazione a freddo ed μ=0.8 a caldo. Se dai cilindri così ottenuti estraessimo provini di trazione e li testassimo, quale sarebbe il carico di snervamento nei prodotti deformati a freddo? E a caldo?

Deformazione a Freddo

&Etilde; = 2 ln

É = 0.57

ö = 553 MPa

Pm =

F= Pm A_f = 803 kN

Forzano

Deformazione a Caldo

&Etilde; = ^V₀⁄_{hf = 1.5 ⊃-1}

œ = 86 MPa

Pm = 139 MPa

F= 174,67 kN

Forzano

Snervamento a freddo σ_R = œ = 593 MPa

Snervamento a caldo σ_R = œ = 86 MPa

Cerchi di Mohr

• Prima passata
  • σ = 315 · 0,8^0,54 = 279 MPa
  • A
    • σ_x = σ_y = σ_z = 0
  • B
    • σ_x = 0
    • σ_z = -√3
    • σ = -322 MPa
    • σ_y = -161 MPa
• Seconda passata
  • σ = 315 · 1,6^0,54 = 406 MPa
  • A = B della prima passata
  • B
    • σ_x = 0
    • σ_z = -496 MPa
    • σ_y = 234,5 MPa
• Terza passata
  • σ = 505 MPa
  • A = B della seconda passata
  • B
    • σ_x = 0
    • σ_z = -583 MPa
    • σ_y = 291,5 MPa

1) ₀ = 350 MPa

̄₀ = 1250 ̄₀⁹⁵

̄₀⁹⁵ = 0.0784

̄_loan = ²⁄_√3 ln (^ℓ_i⁄_ℓf) = 0.468

̄ = ̄₀ + ̄_loan = 0.55

̄ = 1250 ̄₀⁹⁵ = 927 MPa

2) ̄_hc = ²⁄_√3 ln (^ℓ_i⁄_ℓf) = 0.8

̄ = 1250 (̄_g + ̄_hc)^0.5 = 1452 MPa

̄ = ^̄⁄_√3 (2 + ^m⁄₂) = 2042 MPa

= ̄ _g = ̄()(200) = 805 kN

3) Cerchio di Mohr

̄_z = -̄ = -2042 MPa

̄_x = ̄_z + ²⁄_√3 ̄ = -335 MPa

̄_y = ^{̄_z + ̄_x}⁄₂ = 177.5 MPa

Esercizio Trafilatura

Nome:

Cognome: N^o lista:

Esame di Tecnologia Meccanica LA

Forlì, 9 Gennaio 09

Si debba eseguire la lavorazione a freddo in due passate (trafilatura+stampaggio) come riportato in figura di una barra a sezione circolare in acciaio σ = 950^e0,3, in modo da avere nel gambo di diametro finale 12mm ed una tensione di snervamento superiore a σ₁=1000 MPa. Determinare:

1. Il diametro iniziale della barra;
2. La tensione di trafilatura considerando un semiangolo di filiera di 20° ed un coefficiente di attrito pari a 0,05. L’operazione è fattibile? Qual è la forza di trafilatura?
3. La forza di ricalcatura per stampare la testa fino ad un diametro di 30mm ed un’altezza di 10mm.

1. σ₁ = 1000 MPaσ_s = 950^e0,3 E_ε = ^q3/_950^e0,3 = 1,766 E_ε = 2 ln ^D_i/_Df D_i = D_f e^E_ε/2 D_i:=E_ε:= -> 21,71 mm Paragonare D_i: 22 mmquindi E_ε< 1,2:1E_ε