Post on 03-Apr-2018
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
1/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
MODERNIZAREA APARATULUI DE INDREPTAT SARMA
LA MASINA DE BATUT CUIE TIP THA 3,1X80 MM
1
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
2/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
CUPRINS
Pagina
CAPITOLUL I-GENERALITATI....................................................................................... 1
1.1. Noiuni introductive....... 1
1.2. Prezentarea general a ntreprinderii................................................................. 2
1.3. Descrierea seciei........ 3
1.4. Generaliti despre prelucrarea prin deformare plastic la rece.......... 3
1.4.1. Refularea........... 4
1.4.2. Tierea ............................. 41.5. Indreptarea sarmei.Generalitati.Consideratii teoretice............................. 4
1.5.1. Consideratii teoretice asupra aparatului de indreptare.............................. 6
CAPITOLUL II -STADIUL ACTUAL AL TEMEI........................................................... 9
2.1. Fabricarea cuielor........... 9
2.1.1. Fluxul tehnologic de obinere a produsului finit(pe ntreprindere)..... 9
2.1.2. Fluxul de fabricare al cuielor pe sectie........................... 102.1.3. Procesul tehnologic de fabricare a cuielor............................................... 12
2.2. Analiza situatiei existente........................................................................................ 14
2.2.1. Caracteristici tehnice ale mainii de confecionat cuie
tip THA 3,1 x 80 [mm]............... 14
2.2.2. Comparaii cu maini similare.. ...... 14
2.2.3. Descrierea funcionrii mainii. Mecanisme i dispozitive
principale............. 14
2.2.3.1. Dipozitivul de derulare a sarmei din colac 15
2.2.3.2. Aparatul de indreptat sarma 15
2.2.3.3. Mecanismul de alimentare.. 19
2.2.3.4. Mecanisme si grup de scule 19
CAPITOLUL III- CONTRIBUII PRIVIND SOLUIONAREA TEMEI... 213.1. Aparatul de ndreptat srm.. 21
2
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
3/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
CAPITOLUL IV -CALCULE TEHNICE SPECIFICE... 29
4.1. Calcule specifice aparatului de ndreptat srm.. 29
4.1.1. Calculul rolelor de ndreptat................ 29
4.1.1.1. Pasul rolelor...... 29
4.1.1.2. Diametrul i numrul rolelor. 30
4.1.2. Calculul forelor de ndreptare............. 31
4.1.3. Axul rolelor............. 31
4.1.4. Surubul care fixeaz placa rolei ( M8 x 1,25 )................ 33
4.1.4.1. Verificarea spirelor filetului 34
4.1.5. Verificarea axului rolei la oboseal.............. 35
4.1.5.1. Calculul coeficientului de siguran la oboseal.. 36
4.1.6. Mecanismul de acionare al aparatului de ndreptat . 37
4.1.6.1. Parghia mecanismului................... 38
4.1.6.2. Bolul tirantului. .... 39
4.1.7. Calculul rulmentului.............. 40
CAPITOLUL V- PROTECTIA MUNCII, A MEDIULUI SI CONTROLUL CALITATII
PRODUSELOR.............................................................................................. 42
5.1. Norme de tehnica securitatii muncii la fabricarea cuielor............................................ 42
5.2. Protectia mediului......................................................................................................... 43
5.3. Controlul calitatii produselor........................................................................................ 43
CAPITOLUL VI- CONCLUZII SI PROPUNERI..................................................................... 45
BIBLIOGRAFIE........................................................................................................................... 46
3
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
4/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
CAPITOLUL I
GENERALITI
1.1. Noiuni introductive
Procesul de tranziie de la un sistem economic la comand spre o economie de pia, se dove-
dete a fi un proces complex i de durat, care aduce modificri semnificative n condiiile de
desfurare a activitii ntreprinderilor.
Economia Romniei se afl n plin proces de transformare, reorganizare, redimensionare i
retehnologizare a unitilor economice, de combinare ct mai eficient a factorilor de producie,
precum i de implementarea noilor sisteme de producie caracteristice economiei de pia, menite a
reduce costurile cauzate de consumuri mari i nejustificate de materii prime, materiale, energie i de
a identifica oportunitile economice care s devin direcii de dezvoltare.
Termenul de producie definete un proces de transformare, care convertete materiile prime
n produse finite cu o valoare determinat de piaa de mrfuri.
Procesul de transformare se face prin parcurgerea unor etape ordonate, astfel nct dup
fiecare etap materialul este tot mai apropiat de produsul final.
A fabrica nseamn, a aplica unei cantiti de material brut diverse procedee tehnice n scopul
obinerii unui anumit obiect, avnd o utilitate predeterminat.
Producia de mas se caracterizeaz prin numrul continuu de produse identice. In acest caz
se realizeaz un numr mare de produse n unitatea de timp. Echipamentul este astfel proiectat nct
s serveasc n totalitate pentru producerea unui anumit produs, i s rspund unei cereri mari a
pieei pentru produsul respectiv. Investiiile n maini i scule specializate sunt n acest caz foarte
mari.
In aceast direcie se nscrie i prezenta lucrare, care este rezultatul unei activiti de
documentare ntreprins n cadrul S.C. MECHEL Campia Turzii S.A., Secia Cuie, unde s-a efectuat
studiul pentru modernizarea unei maini de confecionat cuie, n vederea creterii calitii i
productivitii i a reducerii costurilor de fabricaie.
Pornind de la avantajele conferite de aceast modernizare, lucrarea propune mbuntirea
calitii produsului finit i creterea productivitii, prin :
- respectarea mai riguroas a condiiilor impuse de STAS 2m 90
- reducerea rebuturilor
4
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
5/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
- perfecionarea dispozitivului de ndreptat i alimentat cu srm
1.2. Prezentarea general a sectorului de activitate al ntreprinderii
Societatea comecial MECHEL Cmpia Turzii S.A., s-a impus pe firmamentul
industriei naionale, demonstrnd o for economic i prestigiul unei nobile colectiviti umane
vreme de mai bine de apte decenii.
Este o unitate de baz a judeului Cluj, n jurul ei gravitnd ntr-o pondere foarte mare
ntreaga via a municipiului Cmpia Turzii i a localitilor din mprejurimi.
Pn n 1989, S.C. MECHEL S.A. (cunoscuta pe atunci sub denumirea de INDUSTRIA
SRMEI) a cunoscut o puternic dezvoltare i modernizare, ajungnd s ocupe locul 4 n siderurgia
romneasc, obinnd performane care au fcut posibil integrarea fluxului de fabricaie. Ea are n
componen : oelrii electrice, laminoare de agle i srm, secii de bare trase, filiere, trgtorii de
srm, cabluri de traciune i electrice, secie mecanic de ntreinere i forj pentru piese de schimb,
zincator si electrozi . Din aceste considerente, putem afirma c programul de fabricaie al
ntreprinderii nscrie o mare varietate de produse care alctuiesc structura produciei. Pentru unele
din aceste produse, societatea comercial MECHEL din Cmpia Turzii, este unic furnizor n ar i
anume : srm i toron pentru beton precomprimat, srm pentru industria textil, srm plate
laminate la rece, srm pentru armarea, srm pentru sudur automat n CO 2, srm pentru arcuri i
supape, electrozi .
Societatea este n mod cert viabil, pentru argumentri prin programe strategice de elaborare
att pe termen scurt (cum a fost finalizarea i punerea n funciune a cuptorului electric EBT i
instalaia LF, de la Olria Electric nr.1), ct i pe termen lung (realizarea obiectivelor cuprinse n
program instalaia de turnare continu n agle i modernizarea laminorului de srm nr.3,
modernizarea sectorului rece, a sectorului calitate, precum i ridicarea nivelului informatic
calculatoare i programe informatice).Intreprinderea a trecut n ndelungata sa existen printr-un proces de trasformare a structurii
i a sistemului organizatoric, evolund de-a lungul timpului prin extinderea activitii sale.
In ultimii ani s-au asimilat n fabricaie i s-au livrat, att la intern, ct i la export, produse
noi, printre care oeluri cu un nalt coninut de carbon, din care amintim : bare calibrate, bare lefuite,
srm sudur spir spir.
Un avantaj real de care beneficiaz societatea, este accesul la infrastructur i la surseenergetice, la materii prime din ar i strintate, cu care se pot aproviziona cu destul uurin,
5
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
6/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
datorit poziiei sale geografice.
In domeniul calitii s-au fcut demersuri pentru obinerea certificatului de calitate, astfel
nct, n urma auditului care s-a efectuat n anul 2000, ntreprinderea a obinut certificatul de calitate
de la firma Loyd's Register Quality Assurance.
Modernizarea i diversificarea continu a tehnologiilor existente, asimilarea de noi tehnologii,
dotarea ntreprinderilor metalurgice cu utilaje de producie din ce n ce mai perfecionate cu un nalt
grad de tehnologicitate, a dus i continu s duc la o perfecionare permanent a organizrii propriu-
zise a fiecrei ntreprinderi.
Dei acest proces de modernizare i nnoire este sensibil n toate domeniile de activitate
industrial direct productiv, n direcia modernizrii procesului de confecionare a cuielor, s-au
constatat unele schimbri, care sunt n proces de perfecionare continu, att pe planul mririi
cantitii, micorrii costurilor cat i diversificrii gamei sortimentale.
1.3. Descrierea seciei
Secia Cuie, este una dintre primele secii care au luat fiin alturi de Trgtoria de srm din
oel moale (TOM), n cadrul societii comerciale MECHEL din Cmpia Turzii.
Din gama foarte diversificat de cuie care se realizeaz n cadrul seciei, este de apreciat
faptul c o serie de produse sunt cerute nu doar pe piaa intern, ci i de cea extern, deci o bun
parte a produciei fiind livrat la export, n urmtoarele ri : Germania, SUA, Anglia, Frana,
Iugoslavia, Liban, etc.
Acest lucru a dus la necesitatea efecturii unei analize a situaiei existente n cadrul seciei n
urma creia s se poat aduce soluii pentru mbuntirea procesului de producie, respectiv pentru
obinerea unor performane bune, prin realizarea unor produse calitativ superioare competitive pe
plan mondial.
1.4. Generaliti despre prelucrarea prin deformare plastic la rece : refularea i tierea
Prin deformarea plastic la rece a agregatelor policristaline, densitatea dislocaiilor crete i,
ca urmare, pentru continuarea alunecrii, este necesar ca tensiunile s creasc. Cu ct procesul
deformrii plastice a cuprins un numr mai mare de gruni cristalini, cu att materialul se
deformeaz mai mult i deci rezistena pe care o opune este mai ridicat. In acest fel, deformareaplastic determin creterea rezistenei la o urmtoare deformare i micorarea plasticitii
6
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
7/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
materialului prelucrat, adic caracteristica de rezisten mecanic (limita de elasticitate, de curgere,
duritatea, rezistena la rupere) cresc, cele de plasticitate (alungirea, gtuirea), se reduc.
1.4.1. Refularea
Este procedeul de deformare prin care se obin ngrori locale de diferite forme, executate n
cavitatea unei matrie sau liber. Prin acest procedeu se execut i capul cuielor.
1.4.2. Tierea
Din analiza mecanismului tierii materialului se constat c starea de eforturi unitare este
puternic concentrat n jurul muchiilor tietoare i c se atenueaz n imediata apropiere a acestora.
Caracterul repartiiei neuniforme a eforturilor unitare se regsete n neuniformitatea deformaiilor n
zona de aciune a muchiilor tietoare.
Pe msura continurii procesului de deformare a materialului, n dreptul muchiilor tietoare
apar microfisuri i apoi macrofisuri care se propag n material pe lungimea acestuia.
In general la proiectarea grupului de scule se cer a fi asigurate anumite condiii, cum ar fi:
- calitate ridicat a cuielor
- productivitate ridicat
- pre de cost ct mai sczut i execuie uoar
- durabilitate ct mai ridicat
- securitate ridicat n procesul de lucru
Astfel, pentru elementele active materialele utilizate trebuie s ndeplineasc anumite
condiii : rezisten la uzur, duritate i rezisten mecanic i tenacitate ridicate, structur uniform,
prelucrabilitate uoar.
Foarte important n practic este stabilirea la timp a recondiionrii, astfel sculele pot fideteriorate foarte grav.
1.5.Indreptarea sarmei.Generalitati.Consideratii teoretice
Indreptarea este procedeul aplicat unui numar mare de materiale (sarme si benzi metalice,
cabluri, cabluri electrice etc.) pe parcursul intregului process tehnoligic de productie, de la pregatirea
pentru prelucrare pana la reluarea formei naturale, originale , dupa o uzinare completa.De la o
7
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
8/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
prelucrare la alta materialele sunt obligate sa ia forme rationale dar nenaturale , de exemplu ele sunt
adunate in bobine sau colaci.
Aceasta etapa necesara din punct de vedere economic trebuie compensata de un procedeu tehnic
complementar. Sfarsitul unei etape intermediare trebuie sa pregateasca etapa urmatoare. De exemplu
sarmele care sunt bobinate pe bobine sau infasurate in colaci, pentru a putea fi prelucrate in
continuare trebuie derulate sau desfasurate .Acesta este momentul procesului tehnologic in care
intervine indreptarea sarmei. Inaintea bobinarii sarma este trecuta prin aparatul de indreptat pentru a i
se da o forma docila, care sa permita permita bobinarea. La desfasurarea de pe bobina aparatul de
indreptat trebuie sa inlature curbura firului si sa-i redea forma dreapta initiala.Din aceasta cauza este
foarte important ca aceste doua operatii, chiar efectuate in etape separate ale procesului tehnologic sa
fie facute cu axele paralele.
Chiar si numai din acest moment se poate observa ca pozitia aparatului de indreptat are o influenta
hotaratoare asupra efectului de indreptare. In alegerea pozitiei aparatului de indreptat trebuie sa se
respecte urmatoarele cerinte:
1. axa rolelor primului aparat de indreptat trebuie sa fie paralela cu axa bobinei sau
colacului ;
2. primele trei role trebuie astfel asezate incat sa corijeze curbura data sarmei la bobinare ;
3. la indreptare, bobina de pe care se desfasoara sarma si prima rola a aparatului de indreptat
trebuie sa fie intotdeauna de aceeasi parte a axei firului de sarma. Numai aceasta aranjare
permite indreptarea firului, dispunerea inversa o accentueaza curbura firului, ceea ce
explica importanta dispunerii corecte a aparatelor de indreptat.
Daca se tine cont de aceste reguli de baza se obtine o indreptare reala si in acelasi timp
optima.Numai acest aranjament permite functionarea ca aparat de indreptat.
Daca acceptam ca forma initiala a firului este rectilinie si ca toate transformarile care au loc
asupra firului se fac sub aceasta forma ,atunci vom intelege imporatnta fundamentala a procesului de
indreptare.Este simplu sa observam ca cel mai mic aparat de indreptat este cu trei role.Se pot deosebi trei tipuri de indreptare:
1. indreptare normala
2. indreptare cu detensionare
3. indreptare speciala
1.Indreptarea normala a fost prezentata in cele de mai sus.
In general aici se urmareste numai redarea formei originale a firului. Prin acest procedeu nu se
elibereaza materialul de tensiunile interne ci se poate obtine doar forma rectilinie pe care o dorim.
8
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
9/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
2.Indreptarea cu detensionare este un procedeu care supune materialul la forte externe
Rolele de indreptare trebuie reglate astfel incat sa produca fortele necesare.Se pot anihila astfel
tensiunile aparute in timpul laminarii sau trefilarii.Prin aplicarea acestui procedeu se obtine un fir
docil si omogen, pregatit pentru prelucrarile ulterioare.
3.Indreptarea speciala este asemanatoare cu indreptarea generala cu deosebirea ca la iesirea din
aparatul de indreptat putem imprima firului directia dorita de noi , in functie de reglajul penultimei
role.De asemenea se poate face o basculare partiala a ansamblului aparatelor de indreptat.
S-a pus problema realizarii unui aparat de indreptat care sa cumuleze si sa poata realiza toatel cele
trei tipuri de indreptare mai sus amintite.Au aparut astfel cu 5, 7 sau 9 role in fiecare plan (orizontal
si vertical).
Aceste aparate functioneaza in modul urmator:
- grupul de role de la intrarea in aparat are rolul de a anihila curbura sarmei;
- grupul central de role produce o detensionare partiala:
- grupul de role de la iesire dau firului forma dreapta sau curbura dorita;
In aceste aparate indreptarea e cumulativa astfel incat primele role sunt stranse foarte tare, cele din
mijloc sunt putin mai lejere, iar cele de la iesire sunt si mai putin tensionate.Se poate spune ca exista
o anumita conicitate a indreptarii sarmei.
Aparatele de indreptat cu putine role nu pot sa ofere cumularea celor trei functii si nici sa dezvolte o
conicitate de indreptare adecvata.Singurele aparate care permit realizarea celor trei deziderate,
precum si cea mai buna conicitate sunt aparatele cu mai mult de trei role.
1.5.1. Consideratii teoretice asupra aparatului de indreptare
Procesul de ndreptare prezint urmtoarele particulariti:
- raza rolei este egala cu ncovoierea maxim ce se poate aplica pentru realizarea uneicontracurburi;
- ndreptarea se face printr-o succesiune de ncovoieri alternative n sensuri opuse cu role cu pas i
poziie constanta;
n timpul unor ncovoieri de ndreptare se aplic unei curburir
1un moment de ncovoiere n
sens invers pn la o curbur
1, dup care prin revenire sub aciunea forelor elastice, metalul
devine drept (unde r este raza curburii initiale a sarmei iar este raza curburii inverse).
Momentul ncovoietor pentru deformarea plastic a materialului este:
9
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
10/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
ppl SRM = 2,0 [ ]10 ,pag.596
unde : 2,0R - limita de curgere;
pS - modulul de rezistenta in domeniul plastic;
3
3
167,06
ddSp == ; [ ]10 ,pag.596
d= diametrul sarmei
Momentul incovoietor pentru deformarea elestica a materialului este:
ee WRM = 2,0
unde: eW -modul de rezistenta in domeniul elastic;
33
098.032
dd
We =
=
[ ]10 ,pag.598
In functie de marimea curburii materialului, momentul de incovoiere la indreptare poate
creste de la eM la plM
In momentul ncetrii exercitrii forelor curbura total se micoreaz i materialul revine la o
curbur mai mic. Energia consumat din totalul aplicat este reprezentat de suprafaa haurat din
diagrama momentului de ncovoiere total.
In reprezentarea relatiilor dintre tensiuni si deformatii, considerand ca tensiunile variaza liniar
putem realiza urmatoarea diagrama
1r
1
?
10
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
11/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Tensiunile cresc liniar pana la curgere (portiunea A-B) dupa care raman constante un timp
(portinea B-C).Anuland tensiunea aplicata ,materialul revine elastic (C-D1). Prin curbarea in sens
invers se aplica tensiuni negative care cresc pana la limita de curgere(D1-D).Aceste tensiuni raman
constante in timp ce deformatia contrara creste (D-E), dupa care se poate varia din nou tensiunea de
la (-c) la (+c) (E-F) si asa mai departe.
A
B C
D'
DE
F
Tensiuni
Deformatii
ec e
e
+sc
-sc
CAPITOLUL II
11
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
12/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
STADIUL ACTUAL AL TEMEI
2.1. Fabricarea cuielor
2.1.1. Fluxul tehnologic general de obinere a produsului finit (pe ntreprindere)
Fluxul tehnologic de obinere a cuielor ncepe odat cu intrarea n gestiunea magaziei centrale
a materiilor prime necesare primelor dou secii, adic oelriilor i anume fierul vechi ca materie
prim de baz i materiale auxiliare.
Mai jos se prezint modul n care un semifabricat devine materie prim pentru urmtoarea
secie, n ordinea cronologic existent n flux.
Otelarie Lamin
Tagle
Lamin
sarma
Trefilare
sarma
Confectionare
cuie
Fazele parcurse sunt :
1 In cadrul O.E. 1 i O.E.2 are loc elaborarea arjelor i turnarea oelului n lingouri.
2 Laminorul 320, lamineaz lingouri la cald prin intermediul a 3 caje de laminare.
3 Laminorul de sarma, lamineaz aglele obinnd srme de diferite dimensiuni.
4 Secia Trgtoria de oel, preia srma de la Laminorul de sarma, urmand ca acesteia sa i
se aplice diferite tratamente termice (recoaceri) i chimice (decapari), pentru a putea fi
trefilata la diametrele necesare productiei de cuie.
5 Srma astfel obinut este materie prim pentru masinile de cuie, care produc cuie ntr-o
gam diversificat din punct de vedere sorto-tipo-dimensional.
2.1.2.Fluxul de fabricare al cuielor
12
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
13/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Secia Cuie este dotat cu maini de confecionat cuie i instalaii auxiliare.
Materia prim este srm trefilat, tare mat, conform STAS 889-90, calitate OL 34 i
OL 37 2K. Execuia cuielor se face dupa STAS 2111-90, tipurile de cuie realizate fiind pentru :
construcii, speciale, cuie inte, tapiterie, etc.
Tehnologia de fabricare a cuielor cuprinde :
- Materie prim : srm trefilat tare mat
- Fabricarea cuielor : n funcie de dimensiunea lor, srma este adus la maina
de confecionat cuie, unde dup reglare se trece la confecionarea propriu-zis a cuielor.
- Curirea cuielor : se face n tobe de curat hexagonale cu ajutorul
rumeguului de lemn, durata de curire fiind de cca 30 min.
- Sortarea, recepia : conform normelor de recepie.
- Ambalarea : se face n lazi de lemn sau carton de 20 kg pentru producia de
intern, iar pentru producia de export n cutii de carton pe palei de lemn, ambalai n folie de
polietilen avand greutatea de aprox. 1000 kg.
- Livrarea : cuiele se pot livra beneficiarilor cu ajutorul mijloacelor auto sau cu
vagoane pe calea ferat.
PLANUL DE OPERATII TRANSPORT INTERN
13
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
14/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Introducere materie prima
in sectie
Derulator sarma
Aparat indreptat sarma
14
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
15/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Aparat alimentare sarma
Evacuare cuie
Container
depozitare+transport
Curatire cuie
Sortare
Receptie
Cantarire
ambalare
Depozitare in magazie
Livrare la beneficiari
2.1.3. Procesul tehnologic de fabricare a cuielor
Fabricarea cuielor se face pe maini automate de confecionat cuie, amplasate n secie, pe
game de dimensiuni.
Tipul mainii pe care se realizeaz acest studiu este :
Grup de scule
15
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
16/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
- THA 3,1 x 80 [mm] fabricat de firma KOVOPOL - CEHOSLOVACIA , cu urmtoarea
gam dimensional :
diametru srm min. = 2,2 [mm] ; max.= 3,1 [mm]
lungime cuie : lmin.= 25 [mm] ; l max. = 80 [mm]
Principalele operaii de reglare a mainilor de confecionat cuie sunt :
a. Pregtirea mainii, cu care ocazie se verific organele mainii (lagre, sistem de
alimentare, sistem de ungere, biele, sania i casetele de bacuri i cuite).
b. Montarea i centrarea cuitelor i bacurilor n locaurile din casetele respective i
controlul montrii corecte a cuitelor.
c. Se aeaz colacul sau bobiba de srm pe derulator sau vrtelni.
d. Se introduce manual captul srmei printre rolele de ndreptat, prin dispozitivul de
alimentare, buca de conducere i bacuri, care trebuie s fie n poziia deschis.
e. Se rotete manual volantul pentru reglarea bacurilor, cuitelor i pentru a se controla
dac maina nu este blocat sau gripat.
f. Se monteaz cpuitorul n dispozitivul fixat pe un piston acionat de un mecanism
cu arbore cotit i se asigur contra desfacerii.
g. Se rotete din nou volantul, manual, pn la formarea primului cui. Se constat la
cuiul fabricat eventualele defecte, care dac exist se nltur prin noi reglaje asupra grupului de
scule.
h. Se greseaz maina la toate locurile de ungere neracordate la sistemul de ungere
central.
i. Se nchide aprtoarea de protecie.
j. Se face pornirea mainii prin intermediul butonului montat pe corpul mainii .
Dup ce s-au fabricat cteva cuie, se oprete maina i se controleaz calitatea cuielor. Dup
ce muncitorul s-a convins c maina este bine reglat, cuiele produse sunt de bun calitate i sistemul
de ungere automat al mainii funcioneaz normal, se pornete din nou maina. In caz contrar, seefectueaz noi reglaje (bacuri, cuite, cpuitor, dispozitiv de alimentare, etc.) pn se obine calitatea
necesara i apoi se pune n funciune maina.Cuiele confecionate, cad n locauri speciale, unde se
afl containere metalice, cu o capacitate de 600 650 kg, de unde cu ajutorul podului rulant cu
comand de la sol, sunt scoase i aduse la captul halei, de unde vor fi luate i duse spre sectorul
curire (tobare).
Pentru buna ntreinere a mainilor, muncitorul va supraveghea n permanen grupul
de maini pe care l deservete (4 5 maini), avnd grij ca n timpul funcionrii s nu se slbeascanumite ansamble.
16
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
17/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Gama sortimental de cuie, variaz de la :
- 0,8 mm x 10 mm lungime pna la 7,6 mm x 280 mm lungime.
Materia prim folosit la secia Cuie, o constituie srma tare mat (netratat termic), conformSTAS 889-90 (diametru 0.8 7,6 mm, material OL 34 i OL 37 peste 4,5 mm).
Produsele finite sunt :
- cuie cu cap conic tip : A - pentru construcii
B -pentru plancheuri i colare de ui i ferestre
C - pentru tocuri din cauciuc
D pentru curele
- cuie cu cap plat tip : A pentru inte, ambalajeB pentru tapierie
C pentru tabl i carton asfaltat
D pentru turntorie
- cuie cu cap cilindric tip : A pentru nclminte
B pentru lambriuri
C pentru duumele
- cuie cu cap semirotund: pentru diversele utilizri
- cuie bolduri pentru diversele utilizri ( tip A i tip B)
- cuie texuri - pentru nclminte ( tip A, B i C)
- cuie scoabe pentru diverse utilizri ( tip A i B)
- cuie cioc pentru tencuial (tip A i B)
- cuie lcuite pentru export
- diferite alte tipuri de cuie la solicitarea clientului (ex. cuie rsucite pentru
europalei).
2.2. Analiza situaiei existente
Memoriu de prezentare al mainii de confecionat cuie THA 3,1 x 80 [mm]
Prezenta lucrare constituie proiectul de modernizare a unor pri principale a mainii de
confecionat cuie, cu diametrul cuprins ntre 2,2 3,1 [mm] i o lungime cuprinsa ntre
25 80[mm] .
2.2.1. Caracteristici tehnice ale mainii de confecionat cuie, tip THA 3,1 x 80 [mm]
17
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
18/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Gam diametre cuie 2,2 3,1 [mm]
Gam lungimi cuie 25 80 [mm]
Productivitate main 450 [buc./min]
Curs sanie (max.) 90 [mm]
Putere motor de antrenare/turaie 5,5 [kw]/1500 [rot/min]
Tensiune de alimentare 380 [V]; 50 [Hz]
Dimensiune de gabarit L=2000; l=1200; h=1200 [mm]
Mas main 1500 [kg]
Consum ulei 0,65 [ l /8 ore]
2.2.2. Comparaie cu maini similare
Maina de confecionat cuie THA, este de producie cehoslovac, iar din punct de vedere
constructiv, se aseamn cu mainile produse de firma Wofios Germania i Electrotimi
Timioara-Romnia, specializate n maini pentru produse din srm.
2.2.3. Descrierea funcionrii mainii. Mecanisme i dispozitive principale
Maina de confecionat cuie are urmtoarele pri principale (conform schemei cinematice )
- batiu;
- arbore principal (arbare cotit);
- volant;
- arbore dreapta (arbore cu came);
- arbore stnga (arbore cu came);
- mecanism de cpuire ;
- caset cu bacuri ;- dispozitiv strngere bacuri ;
- mecanism de debitare i formare vrf cui ;
- mecanism de alimentare ;
- aparat de ndreptat sarma;
- dispozitiv de evacuare cui (limb) ;
- instalaie de ungere ;
- instalaie electric;- dispozitivul de derulare a srmei de pe colac (dispozitiv auxiliar);
18
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
19/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Masina realizeaza automat ciclul de indreptare sarma, avans sarma, formare cap cui, formare
varf+debitare cui si evacuarea acestuia.Toate aceste faze formeaza ciclograma polara a masinii.
2.2.3.1. Dispozitivul de derulare a srmei din colac
In prezent colacul de srm este adus n hal cu motostivuitorul i este depus pe un dispozitiv
de derulare bobina. O bobina are greutatea de 1000 1200 kg i alimenteaz maina cu srm cca 6
ore.Operatia necesita o atentie deosebita din cauza greutatii mari a bobinei si are importanta
hotaratoare in functionarea masinii (necesita centrare precisa,pentru evitarea aparitiei socurilor in
alimentarea masinii).
2.2.3.2. Aparatul de ndreptat srm
Aparatul este primul subansamblu al mainii i este dispus pe partea frontal a batiului
mainii. Firul de srm este dirijat printre rolele aparatului spre aparatul de tras. Rolele sunt dispuse
pe dou plane (orizontal i vertical ), perpendiculare, care au fiecare cte cinci role. Cele cinci role
sunt mprite, astfel : trei role fixe fr posibilitate de a fi reglate i dou role mobile care pot fi
reglate cu ajutorul unui urub transversal fixat n caseta mobil a aparatului. Aceste dou role mobile
sunt apropiate de srm cu ajutorul unui dispozitiv de strngere simultan.
Cu acest aparat se ntmpin dificulti n momentul cnd se schimb rezistena srmei din
colac i cnd se folosete srma pentru cuie de lungimi mai mari i diametre mai mici.
Un dezavantaj l reprezint i ungerea defectuoas a axului rolei din care cauz apar gripaje i
blocri repetate ale rolelor, iar uneori chiar forfecarea axului.
19
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
20/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA 20
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
21/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA 21
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
22/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
2.2.3.3. Mecanismul de alimentare
Mecanismul de alimentare realizeaz avansul srmei, echivalent cu lungimea cuiului, fiind
antrenat de arborele stnga prin intermediul unui angrenaj cu roi dinate conice i a unui mecanism
biel - manivel. Mecanismul este compus dintr-o plac port cuit, care execut o micare oscilant
de-a lungul a dou culise (superioar i inferioar), cuitul de alimentare i arcul elicoidal de presarea acestuia pe srm.
22
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
23/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Alimentarea propriu-zis este realizat de ctre cuitul de alimentare care fiind dispus la un
unghi de 45 o fa de srm, o mpinge pe aceasta ntre bacurile de prindere. La micarea de revenire
a cuitului, arcul elicoidal permite cuitului s alunece pe srma, aceasta rmnnd n repaus pn la
urmtoarea alimentare.
2.2.3.4.Mecanisme si grup de scule
Aceste mecanisme sunt:
a. Mecanismul de capuire
Preia micarea de la arborele cotit printr-un sistem biel manivel, iar sania (pistonul cu su-
port cpuitor execut o micare de translaie rectilinie alternativ).
In suportul din piston se monteaz un cpuitor confecionat din material C 120 clit (Poldi
2002, Bohler special K). Cpuitorul se asigur cu un urub de prindere, iar suportul cu un prezon de
blocare.
b. Caseta i dispozitivul de strngre bacuri
Caseta cu bacuri este legat de dispozitivul de strngere printr-un element intermediar, care
asigur transmiterea micrii de translaie de la arborele cu came la bacul mobil.
Cele dou bacuri sunt fixate n dou carcase, una mobil, alta fix. Caseta mobil execut o
micare de translaie rectilinie alternant n interiorul carcasei fixe. Prin intermediul acestei micri,
srma este imobilizat ntre bacuri permindu-se astfel cpuitorului s formeze capul cuiului.
Bacurile sunt prevzute cu cte un canal semicircular cu raza mai mic dect semidiametrul srmei.
Deasemenea, de-a lungul canalului sunt practicate striaii care mpiedic alunecarea srmei
ntre bacuri n momentul impactului dintre cpuitor i materialul de prelucrat.
Pentru schimbarea bacurilor, este necesar demontarea carcasei bacului fix i a celui mobil,
nlocuirea bacurilor uzate cu altele noi, dup care urmeaz o operaie complex de reglare a bacurilor
i a casetelor pe direcia de naintare a srmei. In funcie de rezultatul acestui reglaj, rezult calitatea
cuielor. De-a lungul funcionrii ,bacurile se uzeaz, iar aceast uzur se poate compensa pn la un
anumit nivel prin reglarea elementului intermediar i a dispozitivului de reglaj a bacului fix.
Dispozitivul de strngere a bacurilor primete micarea de la arborele dreapta i o transmite la bacul
mobil.
c. Mecanismul de debitare i formare vrf cui
23
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
24/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Construcia acestui mecanism este realizat din dou casete simetrice situate de o parte i
de alta a firului de srm. Dup ce operaia de formare cap cui i alimentare cu srm au fost
efectuate, cei doi arbori laterali, prin intermediul camelor, transmit micarea de translaie la cele dou
cuite. Acestea execut simultan operaia de formare a vrfului la cui i operaia de debitare a srmei.
Grupul de scule se prelucreaz din material C 120 forjat, prelucrat prin achiere pe maini
unelte dup care, n cadrul atelierului de scule se aduc la forma final. Fabricarea sculelor se ncheie
cu operaia de clire + revenire joas, pe o poriune de circa 1/3 din lungimea materialului (la bacuri
i cpuitor), restul de 2/3 rmnnd n stare semiclit, pentru a absoarbi i amortiza ocurile aprute
n timpul funcionrii mainii. Dup nlocuire, bacurile i cpuitoarele uzate se introduc ntr-un
cuptor electric pentru recoacerea de ,,nmuiere. Aici, n prezena prafului de crbune, sculele se
nclzesc treptat pn la o temperatur de cca. 850 C, se menin n palier timp de 3-4 ore, dup care
se rcesc lent, mpreun cu cuptorul pn la temperatura ambiant. Astfel se anuleaz tratamentul
termic anterior i se corecteaz parial coninutul de carbon din stratul superficial al sculei, ceea ce
duce la o prelucrare prin achiere mai bun.
CAPITOLUL III
CONTRIBUTII PRIVIND SOLUTIONAREA TEMEI
3.1. Aparatul de ndreptat srm
Prezentarea aparatului .
24
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
25/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Acest aparat are rolul de a elimina tensiunile interne din firul de srm prin ndoiri
alternative n jurul unor role de ndreptare. Rolele execut micri de rotaie n jurul axelor proprii i
pot fi reglate, astfel nct raza de curbur a srmei n timpul procesului de ndreptare s fie variabil.
Dispunerea rolelor este efectuat pe dou plane perpendiculare , a cte nou role pe plan.
Gama dimensional a aparatului de ndreptat este srm de la 2[mm] 4,5 [mm]. Cu
cele patru role care sunt puse n plus, fa de varianta actual cu cinci role i cu alte modificri care
sunt de ordin constructiv i funcional, aparatul are urmtoarele avantaje :
- se preteaz la variaii mai mari a rezistenei srmei
- se pot executa cuie cu o variat gam dimensional (diametre i lungimi mai
diversificate)
- reglaj fin independent al fiecrei role- ungere individual cu gresor la fiecare ax al rolei
- posibilitatea eliminrii unor role din procesul de ndreptare(funcie de necesiti)
- manevrare uoar i rapid n cazul realimentrii cu srm prin deplasarea simultan a
grupului de role detaabile
Procesul de ndreptare prezint urmtoarele particularii :
- raza rolei este ncovoierea maxim ce se poate aplica pentru realizarea unei
contracurburi
- ndreptarea se face printr-o succesiune de ncovoieri alternative , n sensuri opuse, cu
role cu pas i poziie constante
Momentul ncovoietor pentru deformarea plastic a materialului, este limitat de limita de
curgere a materialului srmei de ndreptat. In momentul ncetrii exercitrii forelor,
curbura total se micoreaz i materialul revine la o curbur mai mic.
Indreptarea este procedeul aplicat unui numar mare de materiale (sarme si benzi
metalice, cabluri, cabluri electrice etc.) pe parcursul intregului process tehnoligic de productie, de la
pregatirea pentru prelucrare pana la reluarea formei naturale, originale , dupa o uzinare completa.De
la o prelucrare la alta materialele sunt obligate sa ia forme rationale dar nenaturale , de exemplu ele
sunt adunate in bobine sau colaci.
Aceasta etapa necesara din punct de vedere economic trebuie compensate de un procedeu tehnic
complementar. Sfarsitul unei etape intermediare trebuie sa pregateasca etapa urmatoare. De exemplu
sarmele care sunt bobinate pe bobine sau infasurate in colaci, pentru a putea fi prelucrate in
continuare trebuie derulate sau desfasurate .Acesta este momentul procesului tehnologic in care
25
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
26/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
intervine indreptarea sarmei. Inaintea bobinarii sarma este trecuta prin aparatul de indreptat pentru a i
se da o forma docila, care sa permita permita bobinarea. La desfasurarea de pe bobina aparatul de
indreptat trebuie sa inlature curbura firului si sa-i redea forma dreapta initiala.Din aceasta cauza este
foarte important ca aceste doua operatii, chiar efectuate in etape separate ale procesului tehnologic sa
fie facute cu axele paralele.
Chiar si numai din acest moment se poate observa ca pozitia aparatului de indreptat are o influenta
hotaratoare asupra efectului de indreptare. In alegerea pozitiei aparatului de indreptat trebuie sa se
respecte urmatoarele cerinte:
a. axa rolelor primului aparat de indreptat trebuie sa fie paralela cu axa bobinei sau
colacului ;
b. primele trei role trebuie astfel asezate incat sa corijeze curbura data sarmei la bobinare ;
c. la indreptare, bobina de pe care se desfasoara sarma si prima rola al aparatului de
indreptat trebuie sa fie intotdeauna de aceeasi parte a axei firului de sarma. Numai aceasta
aranjare permite indreptarea firului, dispunerea inversa o accentueaza curbura firului,
ceea ce explica importanta dispunerii corecte a aparatelor de indreptat.
Daca se tine cont de aceste reguli de baza se obtine o indreptare reala si in acelasi timp
optima.Numai acest aranjament permite functionarea ca aparat de indreptat.
Daca acceptam ca forma initiala a firului este rectilinie si ca toate transformarile care au loc asupra
firului se fac sub aceasta forma ,atunci vom intelege imporatnta fundamentala a procesului de
indreptare.Este simplu sa observam ca cel mai mic aparat de indreptat este cu trei role.
Prin aplicarea acestui procedeu se obtine un fir docil si omogen,pregatit pentru prelucrarile
ulterioare.
S-a pus problema realizarii unui aparat de indreptat cu 5, 7 sau 9 role in fiecare plan
(orizontal si vertical)
Aceste aparate functioneaza in modul urmator:
- grupul de role de la intrarea in aparat are rolul de a anihila curbura sarmei;- grupul central de role produce o detensionare partiala:
- grupul de role de la iesire dau firului forma dreapta sau curbura dorita;
In aceste aparate indreptarea e cumulativa astfel incat primele role sunt stranse foarte tare, cele din
mijloc sunt putin mai lejere, iar cele de la iesire sunt si mai putin tensionate. Aparatele de indreptat
cu putine role nu pot sa ofere cumularea celor trei functii si nici sa efectueze o indreptare
adecvata.Singurele aparate care permit realizarea celor trei deziderate sunt aparatele cu mai mult de
trei role.
26
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
27/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Descriere funcional i constructiv a aparatului de ndreptat
Aparatul este alctuit dintr-un ansamblu format din dou grupe a cte nou role, dispuse n
dou plane perpendiculare (orizontal i vertical).
Aparatul este fixat pe batiul mainii prin intermediul unei plci prinse cu patru uruburi M 12.
Aceast plac este sudat de suportul orizontal al aparatului. Fiecare rol este montat prin nfiletarea
axului pe cte un suport rol confecionat din material OL 37, prelucrat prin achiere. Ansamblu de
nou plci, mpreun cu rolele aferente sunt montate pe un cadru de ghidare alctuit din dou plci
de ghidare, confecionate din material OL 37, prelucrat prin achiere. Plcile pot efectua
micri de translaie perpendiculare pe axa mainii (axa firului de srm) n direcia dat de planul n
care se afl (orizontal sau vertical).
Aceste translaii sunt efectuate n faza de reglaj a mainii prin intermediul unor
uruburi de reglaj i strngere. Suporturile rolelor care au urub de strngere sunt prevzute la partea
opus urubului cu un arc elicoidal de compresiune, confecionat din srm arc RR 2,4 care are rolul
de a menine placa de ghidare n contact permanent cu urubul de strngere, n momentul acionrii
dispozitivului de ndeprtare a rndului de role. In acest fel rolele se deprteaz una fa de alta i
permit introducerea sau scoaterea srmei din canalul de ndreptare al rolelor.
27
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
28/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Rola care se monteaz pe axul nfiletat n placa de ghidare, este prevzut cu role tip
ace de 4x23,8 [mm], formnd astfel un rulment care asigur o micare fin, cu frecri minime a rolei.
Rola se fixeaz cu dou piulie M 12, iar ungerea ei se face prin gresare prin canalul practicat n ax.
Ungerea se realizeaz cu unsoare consistent pentru rulmeni tip RUL 100 Ca 3.
Fortele de presare pe role
Presiunea maxima se exercita pe rolele 2 , 3 si 4, deoarece cu aceasta regiune a aparatului de
indreptat are loc deformarea la limita domeniului plastic.
01=M
ppplSRMMMM ====
2,0432
epe WRMMMMMM ====== 2,098765
Cu ajutorul acestor momente se pot deduce fortele care actioneaza pe role,din ecuatiile de echilibru
cunoscute din rezistenta materialelor.
In sectiunea 2:
Daca notam cu t pasul rolelor
212
Mt
F = ;
t
M
t
MF
pl22 21
== ;
In sectiunea 3:
3212
Mt
FtF = ;
28
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
29/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
( )t
M
t
M
tM
tt
t
MM
ttFMF
pl6623
222 22
2
3132===
+=+= ;
In sectiunea 4:
432122 Mt
FtFt
tF =+
+ ;
( )t
M
tMMM
tMt
t
Mt
t
M
tMtF
tFF 2
8263
26
2
322
2
32222
22
4213=++=
++=
++=
t
Mpl8= ;
In sectiunea 5:
54321 22
3
2 M
t
FtF
t
FtF =+ ;
02
8944
=++eplplpl
Mt
FMMM ;
( )t
MMF ple2
34
+= ;
In sectiunea 6:
65432122
22
2 Mt
FtFt
tFtFt
tF =+
++
+ ;
( ) 02
23
2
382
6
2
525
=+++ epleplplpl
Mt
Ftt
MMt
t
Mt
t
Mt
t
M;
( )epleplplpl
MMMMMMt
F ++++= 62121252
5 ;
( )t
MMF epl2
35
+= ;
In sectiunea 7:
022
32
2
53
7654321=+++ M
tFtF
tFtF
tFtF
( )eeplpleplplpl
MMMMMMMMt
F ++++= 6293161562
6
29
( ) ( ) 02
23
2
3232
8
2
563
26
=+++++eeplple
plplplM
tF
tMM
t
tMMt
t
Mt
t
Mt
t
M
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
30/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
t
MF e
86 =
In sectiunea 8:
87654321
22
32
2
53
2
7M
tFtF
tFtF
tFtF
tF =+++
;
( ) ( ) +++++ tt
Mt
tMMt
tMM
t
t
Mt
t
Mt
t
Me
eplple
plplpl 8
2
3232
23
2
583
6
2
72
+ 02
7 = eMt
F ;
( )eeeplpleplplpl MMMMMMMMMt
F +++++= 893124208727 ;
t
MF e
87 = ;
In sectiunea 9:
022
32
2
53
2
74
87654321=+++
tFtF
tFtF
tFtF
tFtF ;
( ) ( ) +++++2
382
23
2
5233
8
2
764
2 t
t
Mt
tMM
t
tMMt
t
Mt
t
Mt
t
Me
eplple
plplpl
+ 02
88
=t
Ftt
Me ;
++++= 2812124155242188
tMMMMMMMMMF eeeplpleplplpl ;
t
MF e
68= ;
In sectiunea 8:
892
Mt
F = ;
tMF e29 = ;
30
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
31/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Pentru a determina rola care este cea mai solicitata, vom inlocui in relatiile de calcul a fortelor F1-F9
momentele incovoietoare Mpl si Me cu expresiile lor, determinate mai sus:
3
2,02,0167,0 dRSRM pppl ==
;3
2,02,0098,0 dRWRM pepe == ;
t
dRdR
tM
tF
p
ppl
3
2,03
2,01 344,0167,022
=== ;
t
dR
t
dR
t
MF
pppl
3
2,0
3
2,0
2 002,1167,066
=
== ;
t
dR
t
dR
t
MF
pppl
3
2,032,0
3336,1
167,088 =
== ;
( ) ( )t
dR
tdRdR
tMMF
p
ppple
3
2,03
2,0
3
2,04198,1
2167,03098,0
23
=+=+= ;
( ) ( )t
dR
tdRdR
tMMF
p
ppepl
3
2,03
2,0
3
2,05922,0
2098,03167,0
23
=+=+= ;
t
dR
t
dR
t
MF
ppe
3
2,0
3
2,0
6784,0
098,088 =
== ;
t
dR
t
MF
pe
3
2,0
7 784,08
== ;
t
dR
t
dR
t
MF
pe
3
2,0
3
2,0
8588,0
098.066 =
== ;
t
dR
t
dR
t
MF
ppe
=
== 2,03
2,0
9196,0
098,022;
Se observa ca cea mai solicitata rola este a treia, deoarece trebuie sa creeze ce mai mare forta (
t
dRp3
2,0336,1
).Calculele de verificare a rolelor se vor face cu valoarea fortei F3.
Stabilirea pasului si diametrului rolelor
La aparatele de indreptat , pasul rolelor reprezinta distanta intre reazemele pe care se
efectueaza contraincovoierea piesei de indreptat. Cu cat pasul este mai mic, la aceeasi sageata de
contraincovoiere, curbura este mai mare ,respectiv indreptarea este mai eficienta.Prin micsorarea
pasului se mareste presiunea pe role,limita fiind constituita de rezistenta rolei si presiunea de contact.
31
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
32/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Diametrul rolelor este foarte important deoarece daca este prea mare nu apare deformatia plastica
care conduce la indreptare.
Pentru indreptare trebuie ca peste 85% din grosimea materialului sa fie deformata
plastic,respectiv max.15% sa ramana in domeniul elastic.
CAPITOLUL IV
CALCULE TEHNICE SPECIFICE
4.1. Calcule specifice aparatului de ndreptat
DATE INITIALE:
- diametrul maxim al sarmei de indreptat:
d = 3,1 mm;
- rezistenta sarmei (tinand cont ca materialul este ecruicat in urma operatiilor de trefilare):
Rm = 980 MPa;Rp0,2 = 0,55 980 = 539 MPa ;
32
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
33/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
4.1.1. Calculul rolelor de ndreptare
4.1.1.1. Pasul rolelor: reprezint distana ntre reazemele pe care se efectueaz
contrancovoierea srmei de ndreptat. Cu ct pasul este mai mic cu att, la aceeai sgeat de
contrancovoiere curbura este mai mare, respectiv ndreptarea este mai eficient. Prin micorarea
pasului se mrete presiunea pe role, limita fiind constituit de rezistena rolei i de presiunea de
contact.
unde:
- t pasul rolei;
- F1, F2, F3 fore de ndreptare;
- d diametrul rolei.
Diametrul rolelor este foarte important deoarece daca se alege un diametru prea mare nu
apare deformatia plastic care conduce la indreptare.
Pentru indreptare trebuie ca peste 85% din grosimea materialului sa fie deformata
plastic,respectiv max.15% sa ramana in domeniul elastic.
Pentru indreptarea sarmelor, diametrul rolelor se alege in functie de relatia:
d = (0,8512)ds; [mm] [11, pag. 114]
unde: d diametrul rolei [mm];
ds diametrul sarmei de indreptat; [mm]
33
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
34/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
d = (0,8512)3,1 = 26,35 37,2 mm;
Se adopta: d = 32 mm;
Pasul se determina in functie de diametrul rolelor:
t = (1,21,5)d; [mm] [11,pag.114]
t = (1,21,5)32 = 37,2 46.5 mm;
Se adopta t = 46 mm;
4.1.1.2. Diametrul i numrul rolelor
Se alege D=32 [mm]
Numrul rolelor
Se recomand ca numrul rolelor s fie n 3 role.
Cu ct vom avea un numr mai mare de role cu att tensiunea pe care o transmite srma de
ndreptat va fi distribuit i preluat de un numr mai mare de role i astfel forele de pe fiecare role
se micoreaz.
Pentru rezolvarea anumitor deficiene cum ar fi: cuie strmbe, lipsa gamei de cuie cu
diametre mici i lungime mare s-a propus s se aleag un numr de 9 role pe planul orizontal i 9 role
pe plan vertical, deci
n = 9 [role];
4.1.2. Calculul forelor de ndreptare
34
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
35/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
4.1.3. Axul rolelor
Cele mai solicitate sunt rolele 2 i 3.
Aceste fore solicit axele rolelor la ncovoiere.
a) Momentul ncovoietor al axului rolei
Mi=Fl [ ]Nmm
Unde F fora care solicit rola:
35
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
36/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
F= 5,32246
1,3373336,1336,1
167,088 33
2,0
3
2,0
3=
=
=
==
t
dR
t
dR
t
MF
spsppl N;
l=18 [mm] distana de la mijlocul rolei pn la reazem.
Mi=322,518=5805 Nmm;
Mi=5805 Nmm;
b) Modulul de rezisten al axului rolei
32
dw
3
z= ; [mm3] [4, pag.84]
unde: d=16 mm diametrul axului rolei;
==32
1614,33
zw 401.92 mm3;
wz= 401.92 mm3
c) Verificarea axului rolei la ncovoiere
[ ]2/mmNw
M
z
ii = [4], pag. 107
unde:
Mi=5805 [Nm] momentul ncovoietor;
Wz=401.92 [mm3] modulul de rezisten;
ai=80 MPa rezistena admisibil a materialului pentru axul rolei;
OLC 35 materialul din care s-a confecionat axul rolei.
44.1492.401
5805==
i N/mm2 i= 14.44 N/mm2ai
36
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
37/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
4.1.4. urubul care fixeaz placa rolei (M8x1,25)
urubul este solicitat la traciune, de fora F.
Efortul unitar al tijei urubului la ntindere
2
3
4
d
Ft
=
[4], pag. 110
unde:
F=322,5 [N] fora care solicit tija axului;
d3=6,6 [mm] diametrul interior al urubului;
( )78,9
56,4314,3
1290
6,614,3
5,32242
=
=
=t t=9,78 [N/mm2]
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
38/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
4.1.4.1. Verificarea spirelor filetului
a) Verificarea la strivire
12 Hdz
Fq
= [5], pag. 138
unde:
F = 322,5 [N] - fora care solicit tija axului;
z = 10 [spire] numrul spirelor n contact;
d2 = 7,3 [mm] diametrul mediu al urubului;
H1 = 0,5p nlimea util a filetului.
p5,03,710
5,322q
=
25,15,03,7105,322q
=
q=2 [N/mm2] < qadm=40 [N/mm2]
b) Verificarea la ncovoiere
( )6
p85,0d
p054,02
H
z
F
2
1
1
+
= [5], pag. 140
unde:
F=322,5 [N] - fora care solicit tija urubului;
38
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
39/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
z=10 [spire] numrul spirelor n contact;
H1=0,5p nlimea util a filetului;
0,85 coeficient pentru gurire;
d1=8 [mm] diametrul exterior;p=1,25 [mm] pasul filetului.
( )6
25,185,08
25,1054,02
25,15,0
10
5,322
2
+
=
35,439,455,18
6
34,26459,025,32
6
128,18
067,0
2
625,025,32
===
+
=
=4,35 [N/mm2]
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
40/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
4.1.5.1. Calculul coeficientului de siguran la oboseal
2,01
1
mv
kk
k
c
+
=
[4], pag. 178
unde: v amplitudinea ciclului de solicitare [N/mm2]
2
minmax
=v [N/mm2]
-1 rezistenta la obosala [N/mm2]
m valoarea medie a ciclului de solicitare [N/mm2]
2
minmax
+
=m [N/mm2
]
coeficientul de concentrare a tensiunilor;
k=2,2 ;
coeficient dimensional;
k=0,95 ;
coeficient de stare a suprafeei;
k=1,8 ;
43,1416
5805323
maxmax =
==
zW
MN/mm2;
40
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
41/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
016
0323
min
min =
==
z
W
MN/mm2;
215,72
043,14=
=v N/mm
2;
215,72
043,14=+=
m N/mm2;
Pentru materialul din care este confectionat axul rolei (otel Rul 2 STAS 3611)
-1=650 N/mm2 rezistena la oboseal ;
0,2=2500 N/mm2 limita de curgere aparenta;
Rm = 3000 N/mm2
25,58
2500
215.7
650
215.7
8,195,0
2,21 =
+
=c>cadm
4.1.6. Mecanismul de acionare al aparatului de ndreptat
Fora maxim cu care muncitorul acioneaz asupra mecanismului este: Fmax=100 N
a)Momentul ncovoietor
Mi=FmaxL [Nm] unde: Fmax=100 N
Mi=1000,36=36 Nm; L=360 mm=0,36 m
41
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
42/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
b)Modulul de rezisten
32
3dWx
=
c)Rezistene la ncovoiere
3
32
d
M
W
M i
z
i
==
[N/mm2] [4] pag.154
3
31032
ai
i
necesar
Md
= [mm]
3
120
10003632
=
necesard =14,51 mm;
Se alege din STAS d=16[mm]
Verificare
52,8916
1036323
3
===
z
ii
W
MN/mm2< ai
4.1.6.1 Parghia mecanismului
a)Forta din tirantunde: FA=100 N
42
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
43/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
L=360 mm
l1=70 mm
Mt=FL=Fl1
NlLFF At 28.514
70360100 ===
F=514.28 N
b)Verificare tirantului la ntindere
( ) ( )85.2
101230
28.514=
=
=
hdb
Fi N/mm2 < ai
unde: F=514.28 N
b=30 mm laimea tirantului
d=12 mm diametrul gurii pentru bol
h=10mm grosimea tirantului
4.1.6.2 Bolul tirantului
a)Verificare la strivire
28.41012
28.514 =
=
=hd
F N/mm2 < as [5], pag.217
s=4.28[N/mm2
] as=12[N/mm2
]
43
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
44/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
b)Verificare la forfecare
( )54.4
4
12
28.514
4
22=
=
=
d
Ff N/mm2 [5],pag.219
f= 7,27[N/mm2] af
4.1.7. Calculul rulmentului
Elementul principal din aparatul de ndreptat este rola care efectueaz ndreptarea. Ea se
rotete n jurul axului su, iar ntre ax i rol se interpun role ace care au rolul de a micora frecarea
direct i de a face o functionare mai uoar. De fapt aceste role sunt rulmenti de costructie speciala
deoarece inelul exterior este mult mai gros decat la rulmentii obisnuiti din cauza canalului da asezare
a sarmei de pe suprafata cilindrica exterioara a rolei.
Rola acestui aparat de indreptat este o adaptare rolei WN 32, produsa de firma WITELS-
ALBERT pentru care aceasta garanteaza capacitatea de incarcare dinamica:
C = 5600 N;
Durata de functionare universal acceptata pentru rolele de indreptare este de:
Lh adm = 50 000 ore;
Verificarea duratei de functionare:p
P
CL
= ;
unde : L durata de viata nominal [milioane de rotatii];
p exponentul duratei de viata;
P sarcina dinamica echivalenta pe fus [N];
P = F3 = 322,5 N;
a)Durabilitatea rulmentului 57,134295,322
560033,3
=
=
=P
CL mil rot;
Durabilitatea orara:
n
LLh
=
60
106
[ore];
unde: n- turatia inelului exterior [rot/min];
rolaD
LTn
=
max[rot/min] [5], pag.233
unde: T= 450 buc/min numarul de cuie fabricate intr-un minut;
Lmax=80 mm lungimea maxim a cuiului;
Drol=32 mm diametrul rolei;
44
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
45/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
35832
80450 =
=
n rot/min;
n=358[rotaii/min.]
c)Durabilitatea orar efectiva
[ ]efunctionardeoreLhe 75.62521235860
1057,134296
=
=
Lhe=625212.75 ore de funcionare > Lh adm = 50 000 ore;
CAPITOLUL V
PROTECTIA MUNCII , A MEDIULUI SI CONTROLULCALITATII PRODUSELOR
5.1. Norme de tehnica securitatii muncii la fabricarea cuielor
45
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
46/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Personalul sectiei va avea instructajul de protectia muncii efectuat la zi.Atat masinistii,cat si
personalul auxiliar vor fi echipati cu echipamentul de protectie recomandat: casca de
protectie,salopeta incheiata si bine legata in jurul corpului,bocanci cu talpa anti-ulei,manusi de
protectie,ochelari de protectie si antifoane pentru urechi (casti sau dopuri antifonice).
Avand in vedere faptul ca sectia Cuie are un nivel de zgomot mult peste cel admis, toti
angajatii sectiei vor purta obligatoriu antifoanele din dotare,iar peretii sectiri vor fi izolati cu
materiale fonoabsorbante care sa absoarba o parte din zgomotul si vibratiile produse de utilaje si sa
nu permita transmiterea acestora in exteriorul sectiei.Cu ocazia controlului medical periodic,efectuat
muncitorilor, acestia vor fi supusi si unui examen al aparatului auditiv,pentru depistarea si eventual
tratarea din timp a unor imbolnaviri profesionale.
La transportul materiei prime de la tragatoria de sarma,se vor utiliza mijloace de transport
(motostivuitoare de 3,2 tf) verificate din punct de vedere tehnic,deservite numai de persoane
autorizate in acest sens.
In sectie,pardoseala trebuie sa fie nivelata,fara ulei,cuie si capete de sarma, care ar putea
genera accidente.Drumurile de acces vor fi lasate libere,fara scule,colaci, containere sau bobine goale
aruncate la intamplare.
Pentru deplasarea si montarea bobinei pe dispozitivul de derulare se utilizeaza podul rulant de
3,2 tf ,cu comanda de la sol, care va fi verificat periodic,conform normelor ISCIR,iar personalul de
deservire va fi autorizat in acest sens. Se va avea grija ca la transportul si manipularea greutatilor,
acestea sa nu se desprinda din carlig, iar la asezarea pe derulator sa nu se produca socuri.Pe raza de
actiune a podului rulant,nu se vor afla persoane in momentul manevrelor si se va actiona periodic
sirena de avertizare. Nivelul sonor al acesteia va fi suficient de mare , astfel incat sa depaseasca
zgomotul produs de masini si sa poata fi auzit de muncitorii echipati cu antifoane.
Masinistii nu vor efectua interventii si reglaje la masini in timpul mersului,iar aparatoarea
superioara si cea de la volant vor fi in permanenta inchise.Orice interventie asupra masinii sau
dispozitivelor auxiliare se va efectua doar dupa oprirea masinii.La aparatul de indreptat sarma, se va acorda atentie deosebita asigurarii ungerii rolelor ace de
la rolele de indreptare.In caz contrar acestea se supraincalzesc din cauza frecarilor si se pot gripa,fapt
care duce la o functionare neregulata a dispozitivului si la un potential pericol pentru muncitor
(arsuri,loviri prin desprinderi de material sau forfecarea axului rolei). Introducerea sarmei in aparatul
de indreptat se efectueaza numai cu masina oprita,iar dupa pozitionarea ei intre role, se actioneaza
manerele astfel incat sa se obtina indreptarea sarmei. La actionarea si reglarea aparatului, nu se vor
folosi manusile de protectie pentru a se avea controlul fin al acestora si pentru a nu exista pericolul
46
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
47/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
prinderii manusilor intre sarma si rola.Spanul depus in jurul rolelor sau pe diferite subansamble ale
masinii, nu se vor indeparta cu mana;in acest sens se vor folosi carlige de sarma sau perii.
Datorita noxelor rezultate din procesul de productie si activitatilor auxiliare (praf de runegus,
gaze de esapament, vapori de lac si diluant, praf de la polizoare, noxe de la sudura) s-a prevazut
distribuirea zilnica la fiecare muncitor a cate 500 ml lapte ca antidot.
5.2. Protectia mediului
Datorita faptului ca masinile de confectionat cuie folosesc ulei pentru ungerea pieselor si
subansamblelor in miscare, exista posibilitatea ca acest ulei sa ajunga accidental pe sulul sectiei,pe
ziduri si fundatii sau in apa canalizata.pentru evitarea acestor fenomene, se recomanda manipularea
cu atentie a uleiului si verificarea periodica a instalatiri de ungere a masinilor (furtune, tevi,conducte
de ungere, pompa si baia de ulei).
Rumegusul utilizat la curatirea cuielor si la indepartarea uleiului de pe pardoseala sectiei, va
fi inlaturat cu grija si se va depozita in locuri special amenajate. Se va evita raspandirea lui pe sol sau
in apele de suprafata. De asemenea ,buncarele de stocare vor fi inchise in permanenta pentru ca
rumegusul si praful fin sa nu fie imprastiate de vant.
Aripioarele de la cuie se vor separa de rumegus cu ajutorul unor instalatii pneumatice si se
vor depozita in containere pana la retopirea sau reutilizarea lor in alte domenii.Se va evita
raspandirea aripioarelor pe sol sau in reteaua de canalizare.
Sectia va fi izolata fonic (atat peretii cat si plafonul), iar usile de acces vor fi inchise pentru a
se evita poluarea sonora a mediului inconjurator. Pentru reducerea vibratiilor in solul sectiei si
limitarea transmiterii acestora in exterior, masinile si utilajele care produc vibratii, se monteaza pe
suporti cu amortizoare elastice (arcuri elicoidale).
5.3. Controlul calitatii produselor
Prin operatia de control tehnic al calitatii, se urmareste depistarea defectelor produselor.
Controlul tehnic, se efectueaza atat pe fluxul tehnologic, cand se poate interveni imediat in
vederea inlaturarii cauzelor aparitiei defectelor cat si la sfarsitul ciclului tehnologic.
Prin defect se intelege orice abatere de la forma, dimensiunile ,masa aspectul exterior,
macrostructura sau caracteristicile mecanice si chimice prescrise prin standarde, norme sau conditii
tehnice contractuale. O abatere poate fi uneori un defect inadmisibil, alteori unul admisibilsauremediabil.
47
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
48/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Defectele cuielor se impart in doua categorii:
- cele care provin din materia prima-srma tare mata trefilata
- cele care provin de la functionarea (reglarea) necorespunzatoare a subansamblelor masinii
sau de la curatarea cuielor.
Unele defecte se pot inlatura prin efectuarea de reglaje suplimentare, altele insa raman definitive si
in cazul depasirii procentului admis, duc la rebutarea lotului de cuie.
Toate aceste defecte sunt definite si precizate in STAS 2111-90, pentru productia interna si STAS
1151-73, pentru productia externa.
Controlul calitatii , se efectueaza incepand cu intrarea sarmei in sectie, pefluxul de fabricatie
la masinile de confectionat cuie, la curatarea acestora si in final la cantarire si ambalare.
Pentru preintimpinarea aparitiei defectelor, se recomanda respectarea tehnologiei de fabricare
a sarmei trefilate, reglarea corespunzatoare a masinilor de confectionat cuie si respectarea tehnologiei
de curatire.
De asemenea un rol important il are si depozitarea cuielor, care se va face in magazii
acoperite si ventilate, lipsite de vapori de apa sau acizi, pentru a se evita oxidarea cuielor sau
deteriorarea ambalajelor.
Transportul cuielor de la SC.MECHEL Campia Turzii S.A. la beneficiarii interni sau externi
se va efectua cu mijloace de transport adecvate (auto, CF sau navale ).Acestea vor fi dotate
corespunzator , astfel incat sa nu expuna cuiele la intemperii, agenti chimici, actiuni mecanice,etc.
O atentie sporita se va acorda cuielor destinate exportului. In acest sens cutiile de cuie vor fi asezate
ordonat pe europaleti care vor fi inveliti in folie de polietilena sau folie strech..
CAPITOLUL VI
CONCLUZII I PROPUNERI
48
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
49/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
Modernizarea mainii de confecionat cuie propus prin prezenta lucrare, s-a impus datorit
necesitii creterii productivitii muncii i a calitii produselor, n paralel cu retehnologizarea
capacitilor de producie.
Prin modificrile efectuate unor mecanisme, dispozitive i aparate, s-a urmrit folosirea mai
eficient a materiei prime, creterea siguranei n exploatare, creterea gradului de utilizare a mainii,
diversificarea gamei sorto-tipo-dimensionale de cuie, creterea calitii i mbuntirea aspectului
produselor, creterea durabilitii grupului de scule i introducerea unui sistem de schimbare rapid a
bacurilor uzate.
Cu maina de confecionat cuie modernizat s-a obinut :
- reducerea normei de timp necesar obinerii unei tone de cuie si cresterea capacitatii
de producie la cca 200 tone(masina/an).
- economie de manoper direct pe an-main
- majorarea normei de productie
- creterea gradului de utilizare a materialului n raport cu masa brut ceea ce duce la
reducerea costului materialelor/(an-main)
- diminuarea preului de cost al produsului, calculat la nivelul seciei,
La elaborarea prezentei lucrri, s-au avut n vedere utilajele i tehnologiile existente n
cadrul S.C. MECHEL CMPIA TURZII, S.A. stabilindu-se c introducerea modernizrii la
mainile de confecionat cuie ar presupune o investiie suplimentar care ar putea fi amortizata in
cca.5 ani.
In concluzie rezult faptul c modificarea mainii de confecionat cuie reunete toate
trsturile unei modernizri care se impune a fi aplicat, fapt pentru care prezenta lucrare a fost
propus pentru implementare la secia CUIE.
BIBLIOGRAFIE:
1. Precupetu,P. S,a. -Desen tehnic industrial pentru constructii de masini, Editura Tehnica,
Bucuresti, 1984.
49
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
50/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA
2. Zgura, Gh.s,a. -Prelucrarea metalelor prin deformare la rece, Editura Tehnica,
Bucuresti, 1977.
3. Radulescu,C.s,a. -Utilaje de laminoare, Editura Tehnica, Bucuresti,1979.
4. Tudose,I. s.a. -Rezistenta materialelor. Aplicatii, Editura Tehnica, Bucuresti, 1990.
5. Chisiu,A.s,a. -Organe de masini, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1981.
6. ***** -Catalog firma Witels Albert
7. M.I.C.M - Norme departamentale de protectia muncii
8. ***** - Colectia de STAS-uri
9. Buzdugan ,Gh. -Rezistenta materialelor, Editura Tehnica, Bucuresti, 1980.
10. Buzdugan,Gh. -Rezistenta materialelor. Probleme, Editura Tehnica, Bucuresti, 1979.
11. Rosinger,S. -Procese si scule de procesare la rece, Editura Facla, Timisoara, 1982.
12. Bejan,M. -In lumea unitatilor de masuta, Editura Agir, Bucuresti, 2000
50
7/28/2019 licenta cuie 10 iunie
51/51
Pag.U.T.C.N. PROIECT DE DIPLOMA 51