PRELUCRAREA PRIN EXTRUDAREPRELUCRAREA PRIN EXTRUDARE
Extrudarea este un procedeu de prelucrare prin deformare plastica care consta in impingerea materialului prin orificiul unei filiere
ATENTIE La tragere si trefilare materialul este tras printr-o filiera iar la extrudare materialul este impins prin filiera
Metoda se aplica materialelor care nu pot fi trase adica nu respecta
conditia tragerii TgtσrSu respectiv pentru materialele cu plasticitate ridicata si rezistenta mecanica mica (plumb aluminiu cupru etc)
In prezent datorita lubrifierii corespunzatoare a materialului in timpul procesului de extrudare metoda se poate aplica unei game largi de materiale inclusiv otelurilor inalt aliate a metalelor si aliajelor refractare etc
PRINCIPIUL EXTRUDARIIPRINCIPIUL EXTRUDARII
Semifabricatul de obicei o bara plasat intr-un container este impins prin orificiul unei filiere Orificiul acestei filiere determina forma si marimea sectiunii transversale a semifabricatului rezultat
Ca si la tragere si trefilare produsele extrudate se caracterizeaza prin sectiune mica si lungime mare
Materialele extrudate (datorita comprimarii) permit realizarea unor grade mari de deformare
Obtinerea unui produs dintr-o singura trecere
1 2 3 4 5
6
F
1-sabota presei2-inel de strangere si fixare a filierei3-portfiliera cu filiera4-container cu materialul de extrudat5-poansonul de extrudare6-materialul extrudat
Extrudarea prezinta si unele dezavantaje
Necesita forte mari pentru desfasurarea procesului
Apar forte mari de frecare intre material si container intre material si filiera
Necesita utilizarea unor instalatii de forta mare
Necesita utilizarea unor lubrifianti pentru reducerea frecarii
METODE DE EXTRUDARE
Extrudarea directa Extrudarea indirecta Extrudarea mixta
Se caracterizeaza prin faptul ca directia de curgere a materialului este aceeasi cu directia de impingere a
acestuia
Se caracterizeaza prin faptul ca directia de curgere a materialului este inversa
directiei de impingere a acestuia
Se caracterizeaza prin faptul ca materialul curge atat in directia cat si invers
directiei de impingere a acestuia
F
F
F
F
Extrudarea directa Extrudarea indirecta
3
11
1
1
2
2
2
2
3
3
3
a
b b1-filiera (container)2-poanson3-materiala-directia extrudarii directeb-directia extrudarii indirecte
I
II
I
II
Extrudarea mixta
123
FF
123
a
bb
1-filiera (container)2-poanson3-materiala-directia extrudarii directeb-directia extrudarii indirecte
PRODUSE OBTINUTE PRIN EXTRUDARE1-se pot obtine o gama foarte variata de piese2-piese cu sectiune longitudinala variabila3-supapele motoarelor cu rdere interna4-palete de turbina5-suruburi cu cap cilindric si locas hexagonal6-tevi etc
I II
IMBRACAREA CABLURILOR ELECTRICE
Cu material metalic de protectie (aluminiu
plumb etc)
Cu material plastic de izolare sau cu straturi
multiple (plastic metal) acoperirea electrozilor de
sudura cu invelis
Utilizeaza o instalatie complexa
1-poansonul de extrudare (piston sau disc de presiune)2-containar3-material pentru extrudare4-piesa de ghidare material5-portfiliera si filiera6-materialul supus acoperirii7-invelisul de acoperire
2
F
1
4
6
7
5
3
Ve=VmVe-Viteza de extrudare a invelisuluiVm-Viteza de deplasare a materialului acoperit
Vm
Ve
VegtVm ndashse obtine un
invelis tubular
VeltVm ndashse obtine un
material neacoperit
ATENTIE Lubrifierea are un rol deosebit de mare in procesul de extrudare deoarece
conduce la reducerea fortelor necesare desfasurarii procesului
PRELUCRAREA TABLELOR PRELUCRAREA TABLELOR
Tablele se supun mai multor procedee de prlucrare
Prelucrari prin deformare plastica Prelucrari prin forfecare
Ambutisarea Fasonarea Indoirea Taierea Stantarea
De decupare De perforare De retezare De taiat margini etc
Stantele (sculele) utilizate pentru aceste operatii se clasifica dupa mai multe criterii
Elementele spatiale obtinute prin ambutisare fasonare sau indoire se pot asambla usor
demontabil sau nedemontabil obtinandu-se structuri de
mare rezistenta
PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE
Ambutisarea este operatia de prelucrare a tablelor prin deformare plastica (la rece sau la cald) in vederea obtinerii unor forme spatiale subtiri
Cei mai mari consumatori de tabla deformata plastic sunt industria de automobile industria conservelor jucariilor aeronautica etc
Ambutisarea este operatia cea mai complexa atat in ceea ce priveste utilajul folosit cat mai ales a fenomenelor care apar in timpul procesului
Aceasta deoarece semifabricatul de pornire are o suprafata plana iar in final dobandeste o suprafata complexa spatiale
Datorita acestui fapt in material apar simultan tensiuni de intindere si compresiune care conduc si la modificarea grosimii peretelui Tensiunile de compresiune pot conduce la valurirea tablei iar impreuna cu tensiunile de
intindere pot determina cresterea grosimii sau scaderea grosimii peretelui Mai putin afectata este zona de fund unde nu apar modificari de grosime
1
2
3
4
1
2
3
4
1-matrita2-piesa3-inelul de strangere4-poansonul de ambutisare
Etapele ambutisarii
Decuparea (taierea) tablei la forma corespunzatoare piesei
ce va urma sa fie obtinuta
Determinarea diametrului semifabricatului de
pornire
Asezarea semifabricatului
in matritaAmbutisarea
Intre matrita si poanson trebuie sa existe un joc determinat de
drosimea tablei
Diametrul semifabricatului de pornire se determina cu relatia
Pentru piesele cilindrice
in cared2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul pieseid1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-r
Pentru piesele cilindrice cu guler
d2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul piesei si a flansed1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-2r
Jocul dintre poanson si matrita se determina cu relatia
j-jocul dm-diametrul matritei dp-diametrul poansonului g-grosimea tablei
Forta necesara procesului de deformare este data de relatia
σr-tensiunea la rupere a materialuluiDm-diametrul mediu al produsuluig-grosimea tablei
Forta de ambutisare poate fi diminuata prin desfasurarea
procesului la cald si prin utilizarea unor lubrifianti
Ambutisarea la cald se utilizeaza in urmatoarele situatii1 Pentru scaderea rezistentei mecanice a materialului2 Obtinerea unei structuri favorabile deformarii3 Evitarea completa a ecruisarii4 Acest procedeu este mai putin sensibil fata de calitatea materialului
Prin ambutisare1Nu se pot obtine produse cu pereti grosi2Forma produsului este limitata de posibilitatile de scoatere a piesei din matrita3Nu pot fi obtinute unghiuri diedre ascutite4Unghiurile trebuie sa fie racordate cu raze largi (rmin=(2-4)g5Cea mai dificila este obtinerea pieselor cu grade mici de deformare6Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de serie mare (matrite costisitoare)
Gradul de reducere intre doua deformari este data de relatiaPrima deformare nu va fi mai mare de 50D0-diametrul initial D1-diametrul dupa ambutisare
La grade mai mari de ambutisare de 50 sunt necesare mai
multe treceri
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
PRINCIPIUL EXTRUDARIIPRINCIPIUL EXTRUDARII
Semifabricatul de obicei o bara plasat intr-un container este impins prin orificiul unei filiere Orificiul acestei filiere determina forma si marimea sectiunii transversale a semifabricatului rezultat
Ca si la tragere si trefilare produsele extrudate se caracterizeaza prin sectiune mica si lungime mare
Materialele extrudate (datorita comprimarii) permit realizarea unor grade mari de deformare
Obtinerea unui produs dintr-o singura trecere
1 2 3 4 5
6
F
1-sabota presei2-inel de strangere si fixare a filierei3-portfiliera cu filiera4-container cu materialul de extrudat5-poansonul de extrudare6-materialul extrudat
Extrudarea prezinta si unele dezavantaje
Necesita forte mari pentru desfasurarea procesului
Apar forte mari de frecare intre material si container intre material si filiera
Necesita utilizarea unor instalatii de forta mare
Necesita utilizarea unor lubrifianti pentru reducerea frecarii
METODE DE EXTRUDARE
Extrudarea directa Extrudarea indirecta Extrudarea mixta
Se caracterizeaza prin faptul ca directia de curgere a materialului este aceeasi cu directia de impingere a
acestuia
Se caracterizeaza prin faptul ca directia de curgere a materialului este inversa
directiei de impingere a acestuia
Se caracterizeaza prin faptul ca materialul curge atat in directia cat si invers
directiei de impingere a acestuia
F
F
F
F
Extrudarea directa Extrudarea indirecta
3
11
1
1
2
2
2
2
3
3
3
a
b b1-filiera (container)2-poanson3-materiala-directia extrudarii directeb-directia extrudarii indirecte
I
II
I
II
Extrudarea mixta
123
FF
123
a
bb
1-filiera (container)2-poanson3-materiala-directia extrudarii directeb-directia extrudarii indirecte
PRODUSE OBTINUTE PRIN EXTRUDARE1-se pot obtine o gama foarte variata de piese2-piese cu sectiune longitudinala variabila3-supapele motoarelor cu rdere interna4-palete de turbina5-suruburi cu cap cilindric si locas hexagonal6-tevi etc
I II
IMBRACAREA CABLURILOR ELECTRICE
Cu material metalic de protectie (aluminiu
plumb etc)
Cu material plastic de izolare sau cu straturi
multiple (plastic metal) acoperirea electrozilor de
sudura cu invelis
Utilizeaza o instalatie complexa
1-poansonul de extrudare (piston sau disc de presiune)2-containar3-material pentru extrudare4-piesa de ghidare material5-portfiliera si filiera6-materialul supus acoperirii7-invelisul de acoperire
2
F
1
4
6
7
5
3
Ve=VmVe-Viteza de extrudare a invelisuluiVm-Viteza de deplasare a materialului acoperit
Vm
Ve
VegtVm ndashse obtine un
invelis tubular
VeltVm ndashse obtine un
material neacoperit
ATENTIE Lubrifierea are un rol deosebit de mare in procesul de extrudare deoarece
conduce la reducerea fortelor necesare desfasurarii procesului
PRELUCRAREA TABLELOR PRELUCRAREA TABLELOR
Tablele se supun mai multor procedee de prlucrare
Prelucrari prin deformare plastica Prelucrari prin forfecare
Ambutisarea Fasonarea Indoirea Taierea Stantarea
De decupare De perforare De retezare De taiat margini etc
Stantele (sculele) utilizate pentru aceste operatii se clasifica dupa mai multe criterii
Elementele spatiale obtinute prin ambutisare fasonare sau indoire se pot asambla usor
demontabil sau nedemontabil obtinandu-se structuri de
mare rezistenta
PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE
Ambutisarea este operatia de prelucrare a tablelor prin deformare plastica (la rece sau la cald) in vederea obtinerii unor forme spatiale subtiri
Cei mai mari consumatori de tabla deformata plastic sunt industria de automobile industria conservelor jucariilor aeronautica etc
Ambutisarea este operatia cea mai complexa atat in ceea ce priveste utilajul folosit cat mai ales a fenomenelor care apar in timpul procesului
Aceasta deoarece semifabricatul de pornire are o suprafata plana iar in final dobandeste o suprafata complexa spatiale
Datorita acestui fapt in material apar simultan tensiuni de intindere si compresiune care conduc si la modificarea grosimii peretelui Tensiunile de compresiune pot conduce la valurirea tablei iar impreuna cu tensiunile de
intindere pot determina cresterea grosimii sau scaderea grosimii peretelui Mai putin afectata este zona de fund unde nu apar modificari de grosime
1
2
3
4
1
2
3
4
1-matrita2-piesa3-inelul de strangere4-poansonul de ambutisare
Etapele ambutisarii
Decuparea (taierea) tablei la forma corespunzatoare piesei
ce va urma sa fie obtinuta
Determinarea diametrului semifabricatului de
pornire
Asezarea semifabricatului
in matritaAmbutisarea
Intre matrita si poanson trebuie sa existe un joc determinat de
drosimea tablei
Diametrul semifabricatului de pornire se determina cu relatia
Pentru piesele cilindrice
in cared2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul pieseid1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-r
Pentru piesele cilindrice cu guler
d2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul piesei si a flansed1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-2r
Jocul dintre poanson si matrita se determina cu relatia
j-jocul dm-diametrul matritei dp-diametrul poansonului g-grosimea tablei
Forta necesara procesului de deformare este data de relatia
σr-tensiunea la rupere a materialuluiDm-diametrul mediu al produsuluig-grosimea tablei
Forta de ambutisare poate fi diminuata prin desfasurarea
procesului la cald si prin utilizarea unor lubrifianti
Ambutisarea la cald se utilizeaza in urmatoarele situatii1 Pentru scaderea rezistentei mecanice a materialului2 Obtinerea unei structuri favorabile deformarii3 Evitarea completa a ecruisarii4 Acest procedeu este mai putin sensibil fata de calitatea materialului
Prin ambutisare1Nu se pot obtine produse cu pereti grosi2Forma produsului este limitata de posibilitatile de scoatere a piesei din matrita3Nu pot fi obtinute unghiuri diedre ascutite4Unghiurile trebuie sa fie racordate cu raze largi (rmin=(2-4)g5Cea mai dificila este obtinerea pieselor cu grade mici de deformare6Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de serie mare (matrite costisitoare)
Gradul de reducere intre doua deformari este data de relatiaPrima deformare nu va fi mai mare de 50D0-diametrul initial D1-diametrul dupa ambutisare
La grade mai mari de ambutisare de 50 sunt necesare mai
multe treceri
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Extrudarea prezinta si unele dezavantaje
Necesita forte mari pentru desfasurarea procesului
Apar forte mari de frecare intre material si container intre material si filiera
Necesita utilizarea unor instalatii de forta mare
Necesita utilizarea unor lubrifianti pentru reducerea frecarii
METODE DE EXTRUDARE
Extrudarea directa Extrudarea indirecta Extrudarea mixta
Se caracterizeaza prin faptul ca directia de curgere a materialului este aceeasi cu directia de impingere a
acestuia
Se caracterizeaza prin faptul ca directia de curgere a materialului este inversa
directiei de impingere a acestuia
Se caracterizeaza prin faptul ca materialul curge atat in directia cat si invers
directiei de impingere a acestuia
F
F
F
F
Extrudarea directa Extrudarea indirecta
3
11
1
1
2
2
2
2
3
3
3
a
b b1-filiera (container)2-poanson3-materiala-directia extrudarii directeb-directia extrudarii indirecte
I
II
I
II
Extrudarea mixta
123
FF
123
a
bb
1-filiera (container)2-poanson3-materiala-directia extrudarii directeb-directia extrudarii indirecte
PRODUSE OBTINUTE PRIN EXTRUDARE1-se pot obtine o gama foarte variata de piese2-piese cu sectiune longitudinala variabila3-supapele motoarelor cu rdere interna4-palete de turbina5-suruburi cu cap cilindric si locas hexagonal6-tevi etc
I II
IMBRACAREA CABLURILOR ELECTRICE
Cu material metalic de protectie (aluminiu
plumb etc)
Cu material plastic de izolare sau cu straturi
multiple (plastic metal) acoperirea electrozilor de
sudura cu invelis
Utilizeaza o instalatie complexa
1-poansonul de extrudare (piston sau disc de presiune)2-containar3-material pentru extrudare4-piesa de ghidare material5-portfiliera si filiera6-materialul supus acoperirii7-invelisul de acoperire
2
F
1
4
6
7
5
3
Ve=VmVe-Viteza de extrudare a invelisuluiVm-Viteza de deplasare a materialului acoperit
Vm
Ve
VegtVm ndashse obtine un
invelis tubular
VeltVm ndashse obtine un
material neacoperit
ATENTIE Lubrifierea are un rol deosebit de mare in procesul de extrudare deoarece
conduce la reducerea fortelor necesare desfasurarii procesului
PRELUCRAREA TABLELOR PRELUCRAREA TABLELOR
Tablele se supun mai multor procedee de prlucrare
Prelucrari prin deformare plastica Prelucrari prin forfecare
Ambutisarea Fasonarea Indoirea Taierea Stantarea
De decupare De perforare De retezare De taiat margini etc
Stantele (sculele) utilizate pentru aceste operatii se clasifica dupa mai multe criterii
Elementele spatiale obtinute prin ambutisare fasonare sau indoire se pot asambla usor
demontabil sau nedemontabil obtinandu-se structuri de
mare rezistenta
PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE
Ambutisarea este operatia de prelucrare a tablelor prin deformare plastica (la rece sau la cald) in vederea obtinerii unor forme spatiale subtiri
Cei mai mari consumatori de tabla deformata plastic sunt industria de automobile industria conservelor jucariilor aeronautica etc
Ambutisarea este operatia cea mai complexa atat in ceea ce priveste utilajul folosit cat mai ales a fenomenelor care apar in timpul procesului
Aceasta deoarece semifabricatul de pornire are o suprafata plana iar in final dobandeste o suprafata complexa spatiale
Datorita acestui fapt in material apar simultan tensiuni de intindere si compresiune care conduc si la modificarea grosimii peretelui Tensiunile de compresiune pot conduce la valurirea tablei iar impreuna cu tensiunile de
intindere pot determina cresterea grosimii sau scaderea grosimii peretelui Mai putin afectata este zona de fund unde nu apar modificari de grosime
1
2
3
4
1
2
3
4
1-matrita2-piesa3-inelul de strangere4-poansonul de ambutisare
Etapele ambutisarii
Decuparea (taierea) tablei la forma corespunzatoare piesei
ce va urma sa fie obtinuta
Determinarea diametrului semifabricatului de
pornire
Asezarea semifabricatului
in matritaAmbutisarea
Intre matrita si poanson trebuie sa existe un joc determinat de
drosimea tablei
Diametrul semifabricatului de pornire se determina cu relatia
Pentru piesele cilindrice
in cared2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul pieseid1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-r
Pentru piesele cilindrice cu guler
d2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul piesei si a flansed1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-2r
Jocul dintre poanson si matrita se determina cu relatia
j-jocul dm-diametrul matritei dp-diametrul poansonului g-grosimea tablei
Forta necesara procesului de deformare este data de relatia
σr-tensiunea la rupere a materialuluiDm-diametrul mediu al produsuluig-grosimea tablei
Forta de ambutisare poate fi diminuata prin desfasurarea
procesului la cald si prin utilizarea unor lubrifianti
Ambutisarea la cald se utilizeaza in urmatoarele situatii1 Pentru scaderea rezistentei mecanice a materialului2 Obtinerea unei structuri favorabile deformarii3 Evitarea completa a ecruisarii4 Acest procedeu este mai putin sensibil fata de calitatea materialului
Prin ambutisare1Nu se pot obtine produse cu pereti grosi2Forma produsului este limitata de posibilitatile de scoatere a piesei din matrita3Nu pot fi obtinute unghiuri diedre ascutite4Unghiurile trebuie sa fie racordate cu raze largi (rmin=(2-4)g5Cea mai dificila este obtinerea pieselor cu grade mici de deformare6Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de serie mare (matrite costisitoare)
Gradul de reducere intre doua deformari este data de relatiaPrima deformare nu va fi mai mare de 50D0-diametrul initial D1-diametrul dupa ambutisare
La grade mai mari de ambutisare de 50 sunt necesare mai
multe treceri
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
F
F
F
F
Extrudarea directa Extrudarea indirecta
3
11
1
1
2
2
2
2
3
3
3
a
b b1-filiera (container)2-poanson3-materiala-directia extrudarii directeb-directia extrudarii indirecte
I
II
I
II
Extrudarea mixta
123
FF
123
a
bb
1-filiera (container)2-poanson3-materiala-directia extrudarii directeb-directia extrudarii indirecte
PRODUSE OBTINUTE PRIN EXTRUDARE1-se pot obtine o gama foarte variata de piese2-piese cu sectiune longitudinala variabila3-supapele motoarelor cu rdere interna4-palete de turbina5-suruburi cu cap cilindric si locas hexagonal6-tevi etc
I II
IMBRACAREA CABLURILOR ELECTRICE
Cu material metalic de protectie (aluminiu
plumb etc)
Cu material plastic de izolare sau cu straturi
multiple (plastic metal) acoperirea electrozilor de
sudura cu invelis
Utilizeaza o instalatie complexa
1-poansonul de extrudare (piston sau disc de presiune)2-containar3-material pentru extrudare4-piesa de ghidare material5-portfiliera si filiera6-materialul supus acoperirii7-invelisul de acoperire
2
F
1
4
6
7
5
3
Ve=VmVe-Viteza de extrudare a invelisuluiVm-Viteza de deplasare a materialului acoperit
Vm
Ve
VegtVm ndashse obtine un
invelis tubular
VeltVm ndashse obtine un
material neacoperit
ATENTIE Lubrifierea are un rol deosebit de mare in procesul de extrudare deoarece
conduce la reducerea fortelor necesare desfasurarii procesului
PRELUCRAREA TABLELOR PRELUCRAREA TABLELOR
Tablele se supun mai multor procedee de prlucrare
Prelucrari prin deformare plastica Prelucrari prin forfecare
Ambutisarea Fasonarea Indoirea Taierea Stantarea
De decupare De perforare De retezare De taiat margini etc
Stantele (sculele) utilizate pentru aceste operatii se clasifica dupa mai multe criterii
Elementele spatiale obtinute prin ambutisare fasonare sau indoire se pot asambla usor
demontabil sau nedemontabil obtinandu-se structuri de
mare rezistenta
PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE
Ambutisarea este operatia de prelucrare a tablelor prin deformare plastica (la rece sau la cald) in vederea obtinerii unor forme spatiale subtiri
Cei mai mari consumatori de tabla deformata plastic sunt industria de automobile industria conservelor jucariilor aeronautica etc
Ambutisarea este operatia cea mai complexa atat in ceea ce priveste utilajul folosit cat mai ales a fenomenelor care apar in timpul procesului
Aceasta deoarece semifabricatul de pornire are o suprafata plana iar in final dobandeste o suprafata complexa spatiale
Datorita acestui fapt in material apar simultan tensiuni de intindere si compresiune care conduc si la modificarea grosimii peretelui Tensiunile de compresiune pot conduce la valurirea tablei iar impreuna cu tensiunile de
intindere pot determina cresterea grosimii sau scaderea grosimii peretelui Mai putin afectata este zona de fund unde nu apar modificari de grosime
1
2
3
4
1
2
3
4
1-matrita2-piesa3-inelul de strangere4-poansonul de ambutisare
Etapele ambutisarii
Decuparea (taierea) tablei la forma corespunzatoare piesei
ce va urma sa fie obtinuta
Determinarea diametrului semifabricatului de
pornire
Asezarea semifabricatului
in matritaAmbutisarea
Intre matrita si poanson trebuie sa existe un joc determinat de
drosimea tablei
Diametrul semifabricatului de pornire se determina cu relatia
Pentru piesele cilindrice
in cared2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul pieseid1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-r
Pentru piesele cilindrice cu guler
d2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul piesei si a flansed1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-2r
Jocul dintre poanson si matrita se determina cu relatia
j-jocul dm-diametrul matritei dp-diametrul poansonului g-grosimea tablei
Forta necesara procesului de deformare este data de relatia
σr-tensiunea la rupere a materialuluiDm-diametrul mediu al produsuluig-grosimea tablei
Forta de ambutisare poate fi diminuata prin desfasurarea
procesului la cald si prin utilizarea unor lubrifianti
Ambutisarea la cald se utilizeaza in urmatoarele situatii1 Pentru scaderea rezistentei mecanice a materialului2 Obtinerea unei structuri favorabile deformarii3 Evitarea completa a ecruisarii4 Acest procedeu este mai putin sensibil fata de calitatea materialului
Prin ambutisare1Nu se pot obtine produse cu pereti grosi2Forma produsului este limitata de posibilitatile de scoatere a piesei din matrita3Nu pot fi obtinute unghiuri diedre ascutite4Unghiurile trebuie sa fie racordate cu raze largi (rmin=(2-4)g5Cea mai dificila este obtinerea pieselor cu grade mici de deformare6Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de serie mare (matrite costisitoare)
Gradul de reducere intre doua deformari este data de relatiaPrima deformare nu va fi mai mare de 50D0-diametrul initial D1-diametrul dupa ambutisare
La grade mai mari de ambutisare de 50 sunt necesare mai
multe treceri
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Extrudarea mixta
123
FF
123
a
bb
1-filiera (container)2-poanson3-materiala-directia extrudarii directeb-directia extrudarii indirecte
PRODUSE OBTINUTE PRIN EXTRUDARE1-se pot obtine o gama foarte variata de piese2-piese cu sectiune longitudinala variabila3-supapele motoarelor cu rdere interna4-palete de turbina5-suruburi cu cap cilindric si locas hexagonal6-tevi etc
I II
IMBRACAREA CABLURILOR ELECTRICE
Cu material metalic de protectie (aluminiu
plumb etc)
Cu material plastic de izolare sau cu straturi
multiple (plastic metal) acoperirea electrozilor de
sudura cu invelis
Utilizeaza o instalatie complexa
1-poansonul de extrudare (piston sau disc de presiune)2-containar3-material pentru extrudare4-piesa de ghidare material5-portfiliera si filiera6-materialul supus acoperirii7-invelisul de acoperire
2
F
1
4
6
7
5
3
Ve=VmVe-Viteza de extrudare a invelisuluiVm-Viteza de deplasare a materialului acoperit
Vm
Ve
VegtVm ndashse obtine un
invelis tubular
VeltVm ndashse obtine un
material neacoperit
ATENTIE Lubrifierea are un rol deosebit de mare in procesul de extrudare deoarece
conduce la reducerea fortelor necesare desfasurarii procesului
PRELUCRAREA TABLELOR PRELUCRAREA TABLELOR
Tablele se supun mai multor procedee de prlucrare
Prelucrari prin deformare plastica Prelucrari prin forfecare
Ambutisarea Fasonarea Indoirea Taierea Stantarea
De decupare De perforare De retezare De taiat margini etc
Stantele (sculele) utilizate pentru aceste operatii se clasifica dupa mai multe criterii
Elementele spatiale obtinute prin ambutisare fasonare sau indoire se pot asambla usor
demontabil sau nedemontabil obtinandu-se structuri de
mare rezistenta
PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE
Ambutisarea este operatia de prelucrare a tablelor prin deformare plastica (la rece sau la cald) in vederea obtinerii unor forme spatiale subtiri
Cei mai mari consumatori de tabla deformata plastic sunt industria de automobile industria conservelor jucariilor aeronautica etc
Ambutisarea este operatia cea mai complexa atat in ceea ce priveste utilajul folosit cat mai ales a fenomenelor care apar in timpul procesului
Aceasta deoarece semifabricatul de pornire are o suprafata plana iar in final dobandeste o suprafata complexa spatiale
Datorita acestui fapt in material apar simultan tensiuni de intindere si compresiune care conduc si la modificarea grosimii peretelui Tensiunile de compresiune pot conduce la valurirea tablei iar impreuna cu tensiunile de
intindere pot determina cresterea grosimii sau scaderea grosimii peretelui Mai putin afectata este zona de fund unde nu apar modificari de grosime
1
2
3
4
1
2
3
4
1-matrita2-piesa3-inelul de strangere4-poansonul de ambutisare
Etapele ambutisarii
Decuparea (taierea) tablei la forma corespunzatoare piesei
ce va urma sa fie obtinuta
Determinarea diametrului semifabricatului de
pornire
Asezarea semifabricatului
in matritaAmbutisarea
Intre matrita si poanson trebuie sa existe un joc determinat de
drosimea tablei
Diametrul semifabricatului de pornire se determina cu relatia
Pentru piesele cilindrice
in cared2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul pieseid1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-r
Pentru piesele cilindrice cu guler
d2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul piesei si a flansed1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-2r
Jocul dintre poanson si matrita se determina cu relatia
j-jocul dm-diametrul matritei dp-diametrul poansonului g-grosimea tablei
Forta necesara procesului de deformare este data de relatia
σr-tensiunea la rupere a materialuluiDm-diametrul mediu al produsuluig-grosimea tablei
Forta de ambutisare poate fi diminuata prin desfasurarea
procesului la cald si prin utilizarea unor lubrifianti
Ambutisarea la cald se utilizeaza in urmatoarele situatii1 Pentru scaderea rezistentei mecanice a materialului2 Obtinerea unei structuri favorabile deformarii3 Evitarea completa a ecruisarii4 Acest procedeu este mai putin sensibil fata de calitatea materialului
Prin ambutisare1Nu se pot obtine produse cu pereti grosi2Forma produsului este limitata de posibilitatile de scoatere a piesei din matrita3Nu pot fi obtinute unghiuri diedre ascutite4Unghiurile trebuie sa fie racordate cu raze largi (rmin=(2-4)g5Cea mai dificila este obtinerea pieselor cu grade mici de deformare6Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de serie mare (matrite costisitoare)
Gradul de reducere intre doua deformari este data de relatiaPrima deformare nu va fi mai mare de 50D0-diametrul initial D1-diametrul dupa ambutisare
La grade mai mari de ambutisare de 50 sunt necesare mai
multe treceri
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
IMBRACAREA CABLURILOR ELECTRICE
Cu material metalic de protectie (aluminiu
plumb etc)
Cu material plastic de izolare sau cu straturi
multiple (plastic metal) acoperirea electrozilor de
sudura cu invelis
Utilizeaza o instalatie complexa
1-poansonul de extrudare (piston sau disc de presiune)2-containar3-material pentru extrudare4-piesa de ghidare material5-portfiliera si filiera6-materialul supus acoperirii7-invelisul de acoperire
2
F
1
4
6
7
5
3
Ve=VmVe-Viteza de extrudare a invelisuluiVm-Viteza de deplasare a materialului acoperit
Vm
Ve
VegtVm ndashse obtine un
invelis tubular
VeltVm ndashse obtine un
material neacoperit
ATENTIE Lubrifierea are un rol deosebit de mare in procesul de extrudare deoarece
conduce la reducerea fortelor necesare desfasurarii procesului
PRELUCRAREA TABLELOR PRELUCRAREA TABLELOR
Tablele se supun mai multor procedee de prlucrare
Prelucrari prin deformare plastica Prelucrari prin forfecare
Ambutisarea Fasonarea Indoirea Taierea Stantarea
De decupare De perforare De retezare De taiat margini etc
Stantele (sculele) utilizate pentru aceste operatii se clasifica dupa mai multe criterii
Elementele spatiale obtinute prin ambutisare fasonare sau indoire se pot asambla usor
demontabil sau nedemontabil obtinandu-se structuri de
mare rezistenta
PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE
Ambutisarea este operatia de prelucrare a tablelor prin deformare plastica (la rece sau la cald) in vederea obtinerii unor forme spatiale subtiri
Cei mai mari consumatori de tabla deformata plastic sunt industria de automobile industria conservelor jucariilor aeronautica etc
Ambutisarea este operatia cea mai complexa atat in ceea ce priveste utilajul folosit cat mai ales a fenomenelor care apar in timpul procesului
Aceasta deoarece semifabricatul de pornire are o suprafata plana iar in final dobandeste o suprafata complexa spatiale
Datorita acestui fapt in material apar simultan tensiuni de intindere si compresiune care conduc si la modificarea grosimii peretelui Tensiunile de compresiune pot conduce la valurirea tablei iar impreuna cu tensiunile de
intindere pot determina cresterea grosimii sau scaderea grosimii peretelui Mai putin afectata este zona de fund unde nu apar modificari de grosime
1
2
3
4
1
2
3
4
1-matrita2-piesa3-inelul de strangere4-poansonul de ambutisare
Etapele ambutisarii
Decuparea (taierea) tablei la forma corespunzatoare piesei
ce va urma sa fie obtinuta
Determinarea diametrului semifabricatului de
pornire
Asezarea semifabricatului
in matritaAmbutisarea
Intre matrita si poanson trebuie sa existe un joc determinat de
drosimea tablei
Diametrul semifabricatului de pornire se determina cu relatia
Pentru piesele cilindrice
in cared2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul pieseid1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-r
Pentru piesele cilindrice cu guler
d2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul piesei si a flansed1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-2r
Jocul dintre poanson si matrita se determina cu relatia
j-jocul dm-diametrul matritei dp-diametrul poansonului g-grosimea tablei
Forta necesara procesului de deformare este data de relatia
σr-tensiunea la rupere a materialuluiDm-diametrul mediu al produsuluig-grosimea tablei
Forta de ambutisare poate fi diminuata prin desfasurarea
procesului la cald si prin utilizarea unor lubrifianti
Ambutisarea la cald se utilizeaza in urmatoarele situatii1 Pentru scaderea rezistentei mecanice a materialului2 Obtinerea unei structuri favorabile deformarii3 Evitarea completa a ecruisarii4 Acest procedeu este mai putin sensibil fata de calitatea materialului
Prin ambutisare1Nu se pot obtine produse cu pereti grosi2Forma produsului este limitata de posibilitatile de scoatere a piesei din matrita3Nu pot fi obtinute unghiuri diedre ascutite4Unghiurile trebuie sa fie racordate cu raze largi (rmin=(2-4)g5Cea mai dificila este obtinerea pieselor cu grade mici de deformare6Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de serie mare (matrite costisitoare)
Gradul de reducere intre doua deformari este data de relatiaPrima deformare nu va fi mai mare de 50D0-diametrul initial D1-diametrul dupa ambutisare
La grade mai mari de ambutisare de 50 sunt necesare mai
multe treceri
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
PRELUCRAREA TABLELOR PRELUCRAREA TABLELOR
Tablele se supun mai multor procedee de prlucrare
Prelucrari prin deformare plastica Prelucrari prin forfecare
Ambutisarea Fasonarea Indoirea Taierea Stantarea
De decupare De perforare De retezare De taiat margini etc
Stantele (sculele) utilizate pentru aceste operatii se clasifica dupa mai multe criterii
Elementele spatiale obtinute prin ambutisare fasonare sau indoire se pot asambla usor
demontabil sau nedemontabil obtinandu-se structuri de
mare rezistenta
PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE
Ambutisarea este operatia de prelucrare a tablelor prin deformare plastica (la rece sau la cald) in vederea obtinerii unor forme spatiale subtiri
Cei mai mari consumatori de tabla deformata plastic sunt industria de automobile industria conservelor jucariilor aeronautica etc
Ambutisarea este operatia cea mai complexa atat in ceea ce priveste utilajul folosit cat mai ales a fenomenelor care apar in timpul procesului
Aceasta deoarece semifabricatul de pornire are o suprafata plana iar in final dobandeste o suprafata complexa spatiale
Datorita acestui fapt in material apar simultan tensiuni de intindere si compresiune care conduc si la modificarea grosimii peretelui Tensiunile de compresiune pot conduce la valurirea tablei iar impreuna cu tensiunile de
intindere pot determina cresterea grosimii sau scaderea grosimii peretelui Mai putin afectata este zona de fund unde nu apar modificari de grosime
1
2
3
4
1
2
3
4
1-matrita2-piesa3-inelul de strangere4-poansonul de ambutisare
Etapele ambutisarii
Decuparea (taierea) tablei la forma corespunzatoare piesei
ce va urma sa fie obtinuta
Determinarea diametrului semifabricatului de
pornire
Asezarea semifabricatului
in matritaAmbutisarea
Intre matrita si poanson trebuie sa existe un joc determinat de
drosimea tablei
Diametrul semifabricatului de pornire se determina cu relatia
Pentru piesele cilindrice
in cared2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul pieseid1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-r
Pentru piesele cilindrice cu guler
d2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul piesei si a flansed1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-2r
Jocul dintre poanson si matrita se determina cu relatia
j-jocul dm-diametrul matritei dp-diametrul poansonului g-grosimea tablei
Forta necesara procesului de deformare este data de relatia
σr-tensiunea la rupere a materialuluiDm-diametrul mediu al produsuluig-grosimea tablei
Forta de ambutisare poate fi diminuata prin desfasurarea
procesului la cald si prin utilizarea unor lubrifianti
Ambutisarea la cald se utilizeaza in urmatoarele situatii1 Pentru scaderea rezistentei mecanice a materialului2 Obtinerea unei structuri favorabile deformarii3 Evitarea completa a ecruisarii4 Acest procedeu este mai putin sensibil fata de calitatea materialului
Prin ambutisare1Nu se pot obtine produse cu pereti grosi2Forma produsului este limitata de posibilitatile de scoatere a piesei din matrita3Nu pot fi obtinute unghiuri diedre ascutite4Unghiurile trebuie sa fie racordate cu raze largi (rmin=(2-4)g5Cea mai dificila este obtinerea pieselor cu grade mici de deformare6Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de serie mare (matrite costisitoare)
Gradul de reducere intre doua deformari este data de relatiaPrima deformare nu va fi mai mare de 50D0-diametrul initial D1-diametrul dupa ambutisare
La grade mai mari de ambutisare de 50 sunt necesare mai
multe treceri
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE PRELUCRAREA TABLELOR PRIN AMBUTISARE
Ambutisarea este operatia de prelucrare a tablelor prin deformare plastica (la rece sau la cald) in vederea obtinerii unor forme spatiale subtiri
Cei mai mari consumatori de tabla deformata plastic sunt industria de automobile industria conservelor jucariilor aeronautica etc
Ambutisarea este operatia cea mai complexa atat in ceea ce priveste utilajul folosit cat mai ales a fenomenelor care apar in timpul procesului
Aceasta deoarece semifabricatul de pornire are o suprafata plana iar in final dobandeste o suprafata complexa spatiale
Datorita acestui fapt in material apar simultan tensiuni de intindere si compresiune care conduc si la modificarea grosimii peretelui Tensiunile de compresiune pot conduce la valurirea tablei iar impreuna cu tensiunile de
intindere pot determina cresterea grosimii sau scaderea grosimii peretelui Mai putin afectata este zona de fund unde nu apar modificari de grosime
1
2
3
4
1
2
3
4
1-matrita2-piesa3-inelul de strangere4-poansonul de ambutisare
Etapele ambutisarii
Decuparea (taierea) tablei la forma corespunzatoare piesei
ce va urma sa fie obtinuta
Determinarea diametrului semifabricatului de
pornire
Asezarea semifabricatului
in matritaAmbutisarea
Intre matrita si poanson trebuie sa existe un joc determinat de
drosimea tablei
Diametrul semifabricatului de pornire se determina cu relatia
Pentru piesele cilindrice
in cared2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul pieseid1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-r
Pentru piesele cilindrice cu guler
d2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul piesei si a flansed1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-2r
Jocul dintre poanson si matrita se determina cu relatia
j-jocul dm-diametrul matritei dp-diametrul poansonului g-grosimea tablei
Forta necesara procesului de deformare este data de relatia
σr-tensiunea la rupere a materialuluiDm-diametrul mediu al produsuluig-grosimea tablei
Forta de ambutisare poate fi diminuata prin desfasurarea
procesului la cald si prin utilizarea unor lubrifianti
Ambutisarea la cald se utilizeaza in urmatoarele situatii1 Pentru scaderea rezistentei mecanice a materialului2 Obtinerea unei structuri favorabile deformarii3 Evitarea completa a ecruisarii4 Acest procedeu este mai putin sensibil fata de calitatea materialului
Prin ambutisare1Nu se pot obtine produse cu pereti grosi2Forma produsului este limitata de posibilitatile de scoatere a piesei din matrita3Nu pot fi obtinute unghiuri diedre ascutite4Unghiurile trebuie sa fie racordate cu raze largi (rmin=(2-4)g5Cea mai dificila este obtinerea pieselor cu grade mici de deformare6Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de serie mare (matrite costisitoare)
Gradul de reducere intre doua deformari este data de relatiaPrima deformare nu va fi mai mare de 50D0-diametrul initial D1-diametrul dupa ambutisare
La grade mai mari de ambutisare de 50 sunt necesare mai
multe treceri
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
1
2
3
4
1
2
3
4
1-matrita2-piesa3-inelul de strangere4-poansonul de ambutisare
Etapele ambutisarii
Decuparea (taierea) tablei la forma corespunzatoare piesei
ce va urma sa fie obtinuta
Determinarea diametrului semifabricatului de
pornire
Asezarea semifabricatului
in matritaAmbutisarea
Intre matrita si poanson trebuie sa existe un joc determinat de
drosimea tablei
Diametrul semifabricatului de pornire se determina cu relatia
Pentru piesele cilindrice
in cared2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul pieseid1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-r
Pentru piesele cilindrice cu guler
d2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul piesei si a flansed1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-2r
Jocul dintre poanson si matrita se determina cu relatia
j-jocul dm-diametrul matritei dp-diametrul poansonului g-grosimea tablei
Forta necesara procesului de deformare este data de relatia
σr-tensiunea la rupere a materialuluiDm-diametrul mediu al produsuluig-grosimea tablei
Forta de ambutisare poate fi diminuata prin desfasurarea
procesului la cald si prin utilizarea unor lubrifianti
Ambutisarea la cald se utilizeaza in urmatoarele situatii1 Pentru scaderea rezistentei mecanice a materialului2 Obtinerea unei structuri favorabile deformarii3 Evitarea completa a ecruisarii4 Acest procedeu este mai putin sensibil fata de calitatea materialului
Prin ambutisare1Nu se pot obtine produse cu pereti grosi2Forma produsului este limitata de posibilitatile de scoatere a piesei din matrita3Nu pot fi obtinute unghiuri diedre ascutite4Unghiurile trebuie sa fie racordate cu raze largi (rmin=(2-4)g5Cea mai dificila este obtinerea pieselor cu grade mici de deformare6Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de serie mare (matrite costisitoare)
Gradul de reducere intre doua deformari este data de relatiaPrima deformare nu va fi mai mare de 50D0-diametrul initial D1-diametrul dupa ambutisare
La grade mai mari de ambutisare de 50 sunt necesare mai
multe treceri
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Intre matrita si poanson trebuie sa existe un joc determinat de
drosimea tablei
Diametrul semifabricatului de pornire se determina cu relatia
Pentru piesele cilindrice
in cared2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul pieseid1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-r
Pentru piesele cilindrice cu guler
d2-este diametrul cavitatii pieseir-raza de la fundul piesei si a flansed1=d2-2rh-inaltimea pieseih1=h-2r
Jocul dintre poanson si matrita se determina cu relatia
j-jocul dm-diametrul matritei dp-diametrul poansonului g-grosimea tablei
Forta necesara procesului de deformare este data de relatia
σr-tensiunea la rupere a materialuluiDm-diametrul mediu al produsuluig-grosimea tablei
Forta de ambutisare poate fi diminuata prin desfasurarea
procesului la cald si prin utilizarea unor lubrifianti
Ambutisarea la cald se utilizeaza in urmatoarele situatii1 Pentru scaderea rezistentei mecanice a materialului2 Obtinerea unei structuri favorabile deformarii3 Evitarea completa a ecruisarii4 Acest procedeu este mai putin sensibil fata de calitatea materialului
Prin ambutisare1Nu se pot obtine produse cu pereti grosi2Forma produsului este limitata de posibilitatile de scoatere a piesei din matrita3Nu pot fi obtinute unghiuri diedre ascutite4Unghiurile trebuie sa fie racordate cu raze largi (rmin=(2-4)g5Cea mai dificila este obtinerea pieselor cu grade mici de deformare6Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de serie mare (matrite costisitoare)
Gradul de reducere intre doua deformari este data de relatiaPrima deformare nu va fi mai mare de 50D0-diametrul initial D1-diametrul dupa ambutisare
La grade mai mari de ambutisare de 50 sunt necesare mai
multe treceri
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Forta necesara procesului de deformare este data de relatia
σr-tensiunea la rupere a materialuluiDm-diametrul mediu al produsuluig-grosimea tablei
Forta de ambutisare poate fi diminuata prin desfasurarea
procesului la cald si prin utilizarea unor lubrifianti
Ambutisarea la cald se utilizeaza in urmatoarele situatii1 Pentru scaderea rezistentei mecanice a materialului2 Obtinerea unei structuri favorabile deformarii3 Evitarea completa a ecruisarii4 Acest procedeu este mai putin sensibil fata de calitatea materialului
Prin ambutisare1Nu se pot obtine produse cu pereti grosi2Forma produsului este limitata de posibilitatile de scoatere a piesei din matrita3Nu pot fi obtinute unghiuri diedre ascutite4Unghiurile trebuie sa fie racordate cu raze largi (rmin=(2-4)g5Cea mai dificila este obtinerea pieselor cu grade mici de deformare6Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de serie mare (matrite costisitoare)
Gradul de reducere intre doua deformari este data de relatiaPrima deformare nu va fi mai mare de 50D0-diametrul initial D1-diametrul dupa ambutisare
La grade mai mari de ambutisare de 50 sunt necesare mai
multe treceri
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
FASONAREAFASONAREA
Este o metoda de prelucrare prin deformare plastica a
tablelor prin care se urmareste obtinerea unor
produse de forma complexa
Ea completeaza procesul de ambutisare
Urmareste modificarea formei cilindrice a unui
semifabricat prin gatuire rasfrangere umflare etc
Fasonare prin gatuire
1
2
3
1-matrita de fasonare2-piesa inainte de gatuire3-piesa dupa gatuire
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
1
2 3
Fasonare prin rasfrangereLargirea unei portiuni
exterioare a semifabricatului cilindric
1-piesa de rasfrangere (dorn cu profil special)2-piesa inaintea rasfrangerii3-piesa dupa rasfrangere
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Fasonare prin umflareLargirea unei portiuni
interioare a semifabricatului cilindric
12 3
4
5
6
1 2 3
75
6
1-semimatrita I2-poanson3-semimatrita II4-piesa inainte de umflare5-material granular (sau alte materiale)6-inel de strangere7-piesa dupa umflare
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
INDOIREA TABLELOR
Indoirea Este procedeul de prelucrare a tablelor prin deformare plastica prin care o tabla plana este curbata
dupa o raza de indoire ldquoRrdquo
In procesul de indoire a unui material de grosime ldquogrdquo numai fibra neutra isi pastreaza dimensiunea initiala
(ramane nedeformata) Fibra exterioara se lungeste in timp ce fibra interioara se scurteaza
αα
B
R
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Cunoasterea lungimii fibrei nedeformate in zona indoita ldquoBrdquo este utila pentru dimensionarea semifabricatului ce urmeaza a fi indoit Presupunand ca raza de
indoire a fibrei neutre Rfn=R+045g rezulta ca
in care unghiul ldquoαrdquo este unghiul de indoire
In realitate deformatiile din zona indoita sunt mult mai complexe dar daca raportul dintre latimea si grosimea tablei este mai mare de 8 (cel mai adesea) se poate
considera ca au loc numai deformatiile fibrelor longitudinale paralele cu axa neutra
Raza minima de indoire se determina cu relatiile (Z fiind gatuirea materialului)
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Inafara indoirii necorespunzatoare care poate genera aparitia fisurilor trebuie sa se ia in considerare si arcuirea materialului datorita relaxarii elastice odata cu
inlaturarea fortei de indoire
Ro
Rf
αo
αx
Raza de indoire sub sarcina Ro este mai mica decat raza de indoire finala Rf Se recomanda determinarea experimentala a arcuirii pentru fiecare caz Pentru reducerea determinarilor experimentale se poate utiliza relatia
in care ldquoσcrdquo este limita la curgere ldquoErdquo modulul de elasticitate ldquogrdquo grosimea tablei
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Principiul si metode de indoire cu roleAceste procedee se utilizeaza cand se cer raze mari de indoire
1
2
3
5
4
F
3
3
6
6
4
F
2
Fi
1-rola de antrenare2-rola de apasare (rola care modifica raza de indoire)3-tabla supusa indoirii4-elemente de fixare a tablei pe rola5-rola suplimentara de indoire6-rola de antrenare si rola modelF-forta de apasareFi-forta de modelare (de intindere a tablei)
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Pentru raze mici de indoire (indoire succesiva)
1
2
3
Principil de lucru cu masina manuala de indoit
1si 2 ndashfalci fixe de prindere a tablei3-falca rotativa de indoire4-tabla
4
1
23
4
Principil de lucru cu masina actionata mecanic de indoit (Abcant)
1-poanson2-matrita3-materialul de indoit (tabla)4-masa masinii de indoit
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
O indoire de mare precizie si complexitate se poate face in matrita
1-piesa2-matrita (placa de indoire)3-poansonul de indoire4-extractorul
1
1
1
24
2
3
3
4
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN FORFECARE
Urmareste obtinerea unor semifabricate prin separarea dintr-un produs de baza cu ajutorul a doua muchii taietoare asociate actionate de forte exterioare ale caror valoare depaseste rezistente de rupere la forfecare
In zona de forfecare apar zone specifice care se pot pune in evidenta prin analiza macroscopica in sectiunea de taiere
1-zona de rotunjire incepe cand pe masura deplasarii muchiilor taietoare materialul se deformeaza elastic si plastic prin fenomenul de alunecare2-zona de taiere urmeaza zonei de rotunjire si tensiunile din vecinatatea muchiilor taietoare depasesc rzistenta de rupere la forfecare Suprafata este neteda caracteristica ruperii transcristaline3-zona de rupere desavarseste procesul de separare a materialului este datorata micsorarii sectiunii materialului pana la o valoare la care forta de forfecare depaseste rezistenta de rupere a materialului Suparafata zonei este rugoasa specifica ruperii intercristaline4-zona de strivire rezulta ca urmare a apasarii contra-muchiei taietoare asupra materialului
1
2
3
4
2
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Jo
Asupra procesului de taiere prin forfecare un rol important il are jocul
Jmic
Jmare
La joc optim fisurile initiate in procesul de forfecare se vor intalni in apropierea mijlocului grosimii tablei in timp ce in cazul jocului prea mic va apare o suprafata de rupere zimtata a tablei iar in cazul unui joc pra mare apare o zona de deformare mai mare si o indoire exagerata a tablei
In ultimele doua cazuri forta necesara taierii va fi considerabil mai mare
In functie de geometria conturului taieturii a destinatiei produsului a utilajului folosit taierea prin forfecare poate fi considerata ca fiind
Forfecare propriu-zisa Stantare
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
FORFECARE PROPRIU-ZISAFORFECARE PROPRIU-ZISA
Acest tip de forfecare se realizeaza dupa un contur deschis de forma simpla de
obicei rectilinii in scopul debitarii
In timpul taierii datorita jocului dintre muchiile taietoare apar forte suplimentare care deranjeaza desfasurarea procesului si
deterioreaza calitatea suprafetei
a
bT
F F
T
Ft
Ft
Fa
La inceput datorita fortelor ldquoFrdquo care apar in procesul taierii apare o incovoiere a materialului Momentul de incovoiere M=Fa Pe masura ce scula patrunde in material apar fortele tangentiale ldquoTrdquo care determina un moment de rotatie invers celui determinat de fortele ldquoFrdquo instalandu-se un echilibru si incovoierea se opreste
Pentru micsorarea unghiului de rotire se procedeaza la modificarea geometriei de ascutire a sculei (a unghiurilor α si γ) si
la utilizatea unui tampon 2 care sa opreasca rotirea tablei
1
21
α
γ
Jocul optim se determina in functie de grosimea materialului ldquogrdquo de calitatea acestuia si de rezistenta de rupere la forfecare ldquoτrdquo
astfel
unde c=0005 pentru suprafete curate si c=0035 pentru suprafete brute
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
METODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISAMETODE DE TAIERE PRIN FORFECARE PROPRIU-ZISA
In functie de modul cum muchiile taietoare ataca materialul in timpul lucrului avem taiere cu foarfeci cu muchii paralele si taiere cu foarfeci cu muchii inclinate sau circulare
Taiere cu foarfeci cu muchii paralele
Taiere cu foarfeci cu muchii inclinate
Taiere cu foarfeci cu muchii circulare
Materialul este atacat simultan pe toata
lungimea
F=Aoτo=Bgτo
Materialul este atacat progresiv iar forta de
forfecare ramane constanta
1
Bφ
F
3
2
1-scula taietoare superioara2-scula taietoare inferioara3-tabla de grosime ldquogrdquo si latime ldquoBrdquo
τo-tensiunea de forfecare
j
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
PRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTAREPRELUCRAREA MATERIALELOR PRIN STANTARE
Este o taiere a tablelor dupa un contur inchis Produsele obtinute pot fi
Simple prezentand un singur contur
Complexe prezentand pe langa conturul exterior si unul sau mai multe contururi interioare
Dispozitivul de lucru numita stanta are ca elemente active poansonul si placa de stantare care cuntin muchiile taietoare Intre poanson si placa de stantare exista
un joc j=Dm-Dp a carui valoare depinde de natura si grosimea materialului stantat
1
2
3
1
2
3
F F
1-Poanson2-Placa de stantare3-Material (tabla)
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Forta de stantare se determina cu o relatie asemanatoare celei utilizate la taierea cu foarfeci cu muchii paralele astfel
F=Aoτo=lgτo in carel-lungimea conturuluig-grosimea materialului
τo-rezistenta la decupare si taiere a materialului
Deoarece conditiile de lucru la stantare sunt mai grele decat la forfecarea propriu-zisa forta reala de stantare Fr este cu aproximativ 30 mai mare decat cea rezultata
din calcul Fr=13F
Acest coeficient depinde de factori legati de piesa (forma conturului razele dintre laturile conturului unghiuri mai ascutite) si de conceptia dispozitivului de
stantare Cu cat complexitatea piesei este mai mare raze mai mici si unghiuri mai ascutite cu atat forta de stantare va fi mai mare
Dispozitivul de stantare influenteaza forta prin jocul dintre elementele purtatoare a muchiilor taietoare
Valoarea jocului se determina tinand seama de urmatoarele-valoarea jocului nu depinde de dimensiunile piesei de decupate (mai putin grosimea)-valoarea jocului se exprima procentual din grosimea materialului stantat (scade cu cresterea grosimii)-jocurile sunt mai mici pentru o stare mai moale mai plastica a materialului
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Marimea jocului in procente pentru diferite materiale avand grosimea de
05-35mm
MaterialValoarea jocului ldquoJrdquo in din ldquogrdquo
Otel 15-6
Alama 13-5
Aluminiu moale 12-5
Aluminiu tare 16-6
Duraluminiu moale 16-6
Duraluminiu tare 17-7
F
Desi muchiile poansonului sun in general paralele cu ale placii de stantare ele pot fi si inclinate
Forta de forfrcare scade in schimb rezulta un semifabricat indoit care va necesita o
operatie suplimentara de indreptare
Poansonul trebuie sa aiba dubla inclinare simetrica pentru a evita aparitia unei forte axiale ce ar solicita
poansonul fragil la incovoiere (se poate rupe)
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Placa taietoare poate fi cu gat conic (1) sau cilindric (2)
1
2
Forma gatului influenteaza asupra fortei reale de stantare si asupra capacitatii de productie (seria de
fabricatie) in conditii constante de calitate
Matritele cu gat cilindric lucreaza in conditii mai grele necesitand o forta mai mare datorita fortelor suplimentare de frecare ce apar la impingerea piesei prin orificiul matriteiAceste matrite insa asigura o exploatare mai indelungata deoarece pot fi scutite de mai multe ori
D3
D1
D2
D1lt D2lt D3
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
1-poanson2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poanson7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-material supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de decupare sau perforare
7
11
1
2
3 4 5 6
8
9
10
11
Decupare ndash cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) constituie piesaPerforare - cand ceea ce rezulta in urma stantarii (sub poanson) este deseu si pe placa taietoare ramane piesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare3-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta4-placa de prindere cep5-placa de presiune6-placa de prindere poansoane7-coloane de ghidare8-placa de baza9-placa de ghidare material10-materialul supus stantarii11-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare succesiva
1
2
3 4 5 6
7
8
9
10
11
11
a b
DeseuPiesa
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
1-poansoane (a-de perforare b-de decupare2-placa taietoare la decupare3-placa taietoare la perforare4-sistemul de prindere a matritei in instalatia de forta5-placa de prindere cep6-placa de presiune7-placa de prindere poansoane8-coloane de ghidare9-placa de baza10-placa de ghidare material11-materialul supus stantarii12-arc13-suruburi de prindere
Stanta de perforare si decupare simultana
1
23
4 5 6 7
8
9
10
13
11
a
b
DeseuPiesa 12
13
Top Related