PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2 - 49 - Capitolul 6 PRELUCRAREA PRIN FASONARE Fasonarea reprezintă procedeul de prelucrare prin deformare plastică la rece prin care se realizează o deformare locală a semifabricatului, fără modificarea intenţionată a grosimii lui. In funcţie de modul şi scopul (finalitatea) deformării, există mai multe forme (operaţii) de fasonare: planarea; reliefarea; umflarea; evazarea; gâtuirea; răsfrangerea marginii; bordurarea; filetarea prin fasonare; procedee speciale de fasonare. 6.1. Planarea Planarea este procedeul de fasonare prin care se îmbunataţeşte planeitatea unui semifabricat sau a unei piese (în totalitate sau numai parţial), prin presare între două suprafeţe de lucru (elemente active ale matriţei). In funcţie de caracteristicile materialului prelucrat şi grosimea lui, cele două suprafeţe de lucru au geometrii diferite. Pentru planarea materialelor foarte moi (Al 99,5) cu grosimea g < 1mm se folosesc plăci de planare cu suprafaţa lisă (fig.6.1, a) sau una lisă şi cealaltă striată (fig.6.1, b). Pentru materiale mai rezistente şi piese la care suprafaţa nu este “de aspect” (se admit amprente pe suprafaţă) se folosesc plăci active cu suprafaţa striată (fig.6.1, c). 1 2 3 4 a) b) c) Fig.6.1. Matriţă pentru planare (1 – placă superioară; 2, 3 – placi active pentru planare; 4 – placa de bază); a) cu plăci active lise; b) cu o placă activă striată; c) cu două plăci active striate 60 0 g (0,1...0,15)g (1...1,2)g (1...2)g 60 0 (1...1,2)g 1g 0,5g g a) b) Fig.6.2
Transcript
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2 - 49 -
Capitolul 6PRELUCRAREA PRIN FASONARE
Fasonarea reprezintă procedeul de prelucrare prin deformare plastică la rece prin care se realizează o deformare locală a semifabricatului, fără modificarea intenţionată a grosimii lui.
In funcţie de modul şi scopul (finalitatea) deformării, există mai multe forme (operaţii) de fasonare:
planarea; reliefarea; umflarea; evazarea; gâtuirea; răsfrangerea marginii; bordurarea; filetarea prin fasonare; procedee speciale de fasonare.
6.1. Planarea
Planarea este procedeul de fasonare prin care se îmbunataţeşte planeitatea unui semifabricat sau a unei piese (în totalitate sau numai parţial), prin presare între două suprafeţe de lucru (elemente active ale matriţei). In funcţie de caracteristicile materialului prelucrat şi
grosimea lui, cele două suprafeţe de lucru au geometrii diferite.
Pentru planarea materialelor foarte moi (Al 99,5) cu grosimea g < 1mm se folosesc plăci de planare cu suprafaţa lisă (fig.6.1, a) sau una lisă şi cealaltă striată (fig.6.1, b). Pentru materiale mai rezistente şi piese la care suprafaţa nu este “de aspect” (se admit amprente pe suprafaţă) se
folosesc plăci active cu suprafaţa striată (fig.6.1, c).
1
2
3
4 a) b) c)
Fig.6.1. Matriţă pentru planare (1 – placă superioară; 2, 3 – placi active pentru planare; 4 – placa de bază); a) cu plăci active lise; b) cu o placă activă striată; c) cu două plăci active striate
600
g
(0,1...0,15)g(1...1,2)g
(1...2)g
600
(1...1,2)g
1g 0,5g
g
a) b)
Fig.6.2
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 50 -
Geometria suprafeţei de lucru în acest caz poate fi simplu striată (pentru g > 1 mm) – fig. 6.2, a, sau în fagure (g > 4 mm) – fig.6.2, b. Aşa cum se observă din figurile 6.2, a şi b, striaţiile celor două plăci active sunt poziţionate intercalat, pentru a mări eficienţa procesului de deformare la planare.
In unele situaţii se poate recurge şi la planarea (calibrarea) unor anumite zone ale unei piese obtinută anterior printr-o altă prelucrare de deformare plastică la rece (îndoire, ambutisare), aşa cum se observă în figura 6.5.Forţa necesară realizării prelucrării de planare se poate stabili cu o relaţie de forma:
Fp = p.S (6.1)
în care p este presiunea, dependentă de caracteristicile materialului de prelucrat, iar S – suprafaţa semifabricatului supusă plănarii.
Fig.6.5
înainte de planare după planare
Fig.6.3 – Planare între suprafeţe lise
reţea de amprente de la suprafaţa de lucru a plăcii de planare
Fig.6.4 – Planare între suprafeţe striate
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 51 -
6.2. Reliefarea
Reliefarea este procedeul de fasonare prin care se realizează, la semifabricatele din tablă, nervuri (de rigidizare sau elastizare), inscripţii, bosaje, forme ornamentale sau diverse forme spaţiale de mică adâncime, prin deformare locală, fără modificarea intenţionată a grosimii.
Câteva exemple de reliefare sunt prezentate schematic în figura 6.6 (a, b, f – nervuri pentru rigidizare; c – nervuri pentru creşterea elasticităţii; d – bosaj cilindric; e – bosaj conic).
Forta necesara reliefarii poate fi determinata cu o relatie de forma:
Frel = p.S, (6.2)
în care p este o presiune ce depinde de caracteristicile materialului, iar S – suprafaţa supusă reliefării.
Exemple de prelucrări prin reliefare sunt date în figurile 6.
Fig.6.8 - Reliefare desen ornamental
a) c)
b)
d)
e) f)
Fig.6.6
Fig.6.7 – Reliefare înscripţie
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 52 -
Prelucrarea prin reliefare se poate realiza pe matriţe cu elemente active rigide (mai ales în cazul pieselor de dimensiuni mici), dar pot fi folosite şi echipamente tehnologice la care unul dintre elementele active este din cauciuc sau este substituit de un fluid de lucru (reliefare hidraulică – în special pentru suprafeţe reliefate importante). Pentru aceste situaţii există o similitudine semnificativă cu cele prezentate la ambutisare.
Fig.6.9 – Reliefare bosaje
Fig.6.11 - Reliefare nervuri de rigidizare
Fig.6.10 - Reliefare forme complexe
elemente active pentru decupare
Fig.6.12 - Matriţe pentru reliefare cu un element activ din cauciuc
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 53 -
Fig.6.13 - Matriţă pentru reliefare hidraulică
6.3. Umflarea
Umflarea este operaţia de fasonare prin care se realizează mărirea secţiunii transversale la un semifabricat cav sau tubular, fără modificarea voită a grosimii lui. Mărirea secţiunii transversale şi a configuraţiei iniţiale se realizează pe seama modificării înălţimii iniţiale a semifabricatului.
Schema prelucrarii prin umflare este cea prezentata in figura 6.14.Pentru caracterizarea şi evaluarea deformării materialului semifabri-
catului la prelucrarea prin umflare, se defineşte un coeficient de umflare(prin similitudine cu ambutisarea) de forma:
mu = du / d0 (6.3)
care, spre deosebire de cazul ambutisarii, este supraunitar (vezi tabelul).
Valorile din tabel sunt conside-rate valori limită recomandate pentru coeficientul de umflare.
Pentru deformarea semifabricatului este necesar ca forţa de deformare să acţioneze pe direcţie radială, de la interior spre exterior. Această cerinţă este asigurată prin construcţia matriţei pentru umflare, care poate fi:
cu sectoare extensibile; cu poanson din cauciuc; hidraulică.Un exemplu de matriţă pentru umflare cu sectoare
extensibile este cel din figura 6.15. La coborârea părţii mobile, sectoarele extensibile sunt obligate să se deplaseze şi spre exterior datorită contactului cu suprafaţa conică a dornului central. Elementul activ exterior trebuie sa fie format din două jumătăţi care să permită, la deschiderea matriţei, eliberarea piesei care prin umflare a căpătat o dimensiune transversală mai mare.
Forţa necesară pentru realizarea umflării pe o matriţă cu sectoare extensibile se poate stabili cu o relaţie
în care L este lungimea generatoarei zonei deformate a semifabricatului; n – numărul sectoarelor ce asigură deformarea; – unghiul la centru al unui sector; k – coeficient ce ţine seama de influenţa unghiului de înclinare al zonei conice a dornului central şi a coeficientului de frecare la contactul dintre dornul conic şi sectoarele de deformare.
Dacă numărul sectoarelor extensibile este cuprins între 8…12, atunci se poate admite că n.sin(/2) = , iar relaţia (6.4) capătă forma:
F = 2k..L.g.Rm (6.5)
Rezultateai bune se pot obţine înlocuind sectoarele extensibile rigide cu un element activ din cauciuc, un exemplu putând fi cel din figura 6.16.
Pentru cazul umflării cu poanson din cauciuc, forţa necesară pentru deformare poate fi stabilită cu relaţia:
F = 50.g.d0.Rm , (6.6)
în care g este grosimea semifabricatului; d0 – diametrul semifabricatului cav; Rm – rezistenţa la rupere a materialului prelucrat.
Valorile coeficientului de umfare indicate în tabelul anterior, şi considerate ca valori limită, pot fi mărite dacă concomitent cu deformarea pe direcţie radială (de la interior spre
exterior) a semifabricatului, asupra lui se acţionează şi cu o forţă de compresiune pe direcţe axială.
Similar cu ambutisarea (vezi avantaje/dezavantaje), cu rezultate foarte bune, se poate folosi şi umflarea hidraulică, ca în exemplul din figura 6.17.
In cazul umflării hidraulice, forţa necesară pentru deformare se stabileşte cu relaţia:
F = p.S (6.7)
în care p este presiunea ce trebuie realizată în fluidul de lucru pentru a se putea deforma semifabricatul, iar S – aria zonei de deformare pe care acţionează fluidul de lucru.
6.4. Evazarea
Evazarea este operaţia de fasonare prin care se realizează mărirea secţiunii transversale (în general sub formă conică) la capătul liber al unui semifabricat tubular (ţeavă). Ea este mult utilizată pentru
Fig.6.16
Fig.6.17
di
dde
D
F
d
D
F
Fig.6.18
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 55 -
realizarea pieselor de legătură între tronsoane de ţevi cu diametre diferite.Prelucrarea se realizează (pentru diametre de semifabricat relativ mici) prin presarea
axială a unui dorn cu zona activă conică, sau prin deformare rotativă (diametre mai mari). Schema primului mod de deformare este cea din figura 6.18.
Gradul de deformare la evazare este apreciat prin coeficientul de evazare me:
me = D/d (6.8 )
Condiţiile de lucru şi calitatea prelucrării sunt influenţate de valoarea unghiului , de numărul fazelor de deformare şi de calitatea lubrifierii.
In funcţie de forma poansonului, se pot obţine diverse forme ale zonei evazate, ca în figura 6.19.
6.5. Gâtuirea
Gâtuirea reprezintă operaţia de fasonare prin care se realizeaza reducerea secţiunii transversale la un semifabricat cav sau tubular. Pentru aceasta, deformarea se poate realiza:
prin presare axială în matriţă; prin deformare pe maşini rotative cu role; prin deformare radială obţinută prin lovire cu cadenţă ridicată. In cele ce urmează va fi prezentat numai procedeul de gâtuire prin presare axială, utilizat
atunci când semifabricatul are o rigiditate suficientă pentru a nu îşi pierde stabilitatea şi a se deforma necontrolat. Principalele forme de deformare prin gâtuire în acest caz sunt cele din figura 6.20.
Fig.6.19
D
H
h 1
d
g h 1D
H
d
h 2
h 1h
H
D
d
a) b) c)
Fig.6.20
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 56 -
Evaluarea deformării se face prin mărimea coeficientului total de gâtuire:
mgt = d/D , (6.9)
iar dacă prelucrarea se realizează în mai multe faze, prin coeficientul mediu de gâtuire:
mg med = d1/D = d2/d1 = …. = d/dn-1 (6.10)
Numărul operaţiilor de gâtuire necesare obţinerii formei finite va fi:
n = log mgt/log mg med (6.11)
In funcţie de condiţiile în care se desfăşoară prelucrarea, coeficientul de gâtuire poate lua valori ca cele din tabelul de mai jos.
Pentru stabilirea înalţimii iniţiale a semifabricatului de prelucrat, în funcţie de forma de obţinut (vezi fig.6.20), se pot folosi relaţii de calcul de forma celor de mai jos, relaţii stabilite pe baza legii constanţei volumului.
pentru forma din figura 6.20, a:
)d
D1(
sinD8
dDh05,1H
22
1 (6.12)
pentru forma din figura 6.20, b:
)d
D1(
sinD8
dD
D
dhh05,1H
22
1 (6.13)
pentru forma din figura 6.20, c:
221 dD)
d
D1(
4
1hH (6.14)
(vezi notaţiile din figură).In privinţa echipamentului tehnologic folosit pentru gâtuirea prin presare axială, acesta
trebuie să asigure, pe lângă o transmitere corectă a forţei de deformare asupra semifabricatului şi o rezemare corectă şi suficientă/eficientă a semifabricatului, care trebuie să fie împiedicat să îşi poată pierde stabilitatea datorită solicitării axiale (să nu flambeze).
Câteva scheme de construcţie pentru asemenea matriţe de gâtuire sunt prezentate în continuare.
Fig.6.22
Modul de realizare a operaţiei de gâtuireMaterialul prelucrat
O rezemare/solicitare necorespunzătoare poate conduce foarte uşor laapariţia unor defecte de tipul celor din figura 6.23, având drept consecinţă rebutarea piesei.
Fig.6.23
6.6. Răsfrângerea marginii
Aceasta este operaţia de fasonare prin care se realizează un guler de mică înalţime pe conturul unui orificiu (circular sau necircular), pe conturul exterior (concav sau convex) al unui semifabricat sau se realizează o flanşă la capătul liber al unui semifabricat tubular (vezi fig.6.24).
Scopul acestui guler răsfrânt poate fi: o eventuală rigidizare a zonei respective ca urmare a redistribuirii materialului, o operaţie ulterioară de filetare prin aşchiere sau pregătirea pentru o operaţie ulterioară de asamblare (prin fălţuire sau capsare).
Câteva exemple de prelucrare prin răsfrângere sunt prezentate în figurile următoare.
D
D1
dH
hr
g d
DH1
r
g
g
H r
a
b
R
R0
hR2
R1
g
g
h
a1
a2
a) b)
c)
d)
e)
f)
Fig.6.24 - Tipuri de răsfrângere a marginii: a – la orificiul circular; b – la fundul unei zone ambutisate; c – la orificiul necircular; d – la contur
exterior convex; e – la contur exterior concav; f – la ţevi
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 58 -
Fig.6.25 - Răsfrângerea marginii la un orificiu necircular (şi la conturul exterior) pentru mărirea rigidităţii
Fig.6.26 - Răsfrângerea marginii la un orificiu circular pentru filetare ulterioară
Fig.6.27 - Răsfrângerea marginii la un contur exterior complex
Fig.6.28 - Răsfrângerea marginii la un semifabricat tubular pentru obţinerea unei flanşe
6.6.1. Răsfrângerea marginii la orifircii circulare
Materialul din zona care se deformează prin răsfrângere suferă o întindere tangenţială puternică, fapt ce determină o subţiere importantă spre extremitatea gulerului răsfrânt.
Deformarea materialului la răsfrângerea marginii (fig.6.29) este caracterizată şi evaluată prin coeficientul de răsfrângere (vezi notaţiile din fig.6.24, a):
mr = d/D (6.15)
Fig.6.29 – Răsfrângerea marginii orificiului circular (etape succesive ale deformării)c)b)a)
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 59 -
Aşa cum rezultă din figura 6.29, răsfrângerea marginii se realizează întotdeauna cu reţinerea prealabilă a semifabricatului pe întregul contur care urmează a fi răsfrânt.
Asupra valorii coeficientului de răsfrângere influenţează: caracteristicile materialului prelucrat; modul de obţinere a orificiului de răsfrânt (burghiere sau perforare);
geometria zonei de lucru a poansonului care face răsfrângerea; grosimea relativă a semifabricatului (g/d)100.
Influenţa acestor factori poate fi observată din valorile coeficientului de răsfrângere prezentate în tabelul ce urmează.
Din modul de variaţie al valorilor coeficientului de răsfrângere şi din practica prelucrării se pot trage următoarele concluzii: la grosimi relative mai mari, gradul de deformare admisibil este mai mare; răsfrângerea marginii găurilor burghiate permite un grad de deformare mai mare decât la cele obţinute prin perforare (când materialul suferă un proces de ecruisare); forma părţii active a poansonului are o influienţă foarte mare atât asupra desfăşurarii procesului cât şi asupra mărimii forţei de deformare (vezi fig.6.30); operaţia decurge în condiţii mai bune când jocul este mai mare sau când raza de racordare a plăcii de răsfrângere este mai mare; raze de racordare mici se folosesc doar la răsfrângerea orificiilor mici ce se vor fileta.
Parametrii geometrici ai operaţiei de răsfrângere a marginii la orificiul circular se determină pe baza legii constanţei volumului, egalând volumul zonei răsfrânte cu volumul de material necesar pentru aceasta. Va rezulta astfel (pornind de la dimensiunile de pe desen – vezi fig.6.24, a):
diametrul d al orificiului de perforat în vederea răsfrângerii:
d = D1 – 2h – (r + g/2), (6.16 )
după care se verifică cu valoarea limită a coeficientului de răsfrângere mr dacă se poate obţine diametrul D de pe desen pornind de la diametrul d calculat.
înalţimea H a gulerului răsfrânt:
g72,0r43,02
dDH
(6.17)
Forţa necesară realizării prelucrării, în cazul folosirii poansonului cilindric cu rază de racordare mai mare, se poate stabili cu o relaţie de forma:
F = 1,1..g.Rc(D – d) (6.17) (6.18)
(g/d).100Materialul
Felul operaţiei de răsfrângere şi modul de realizare a
Forma curbei de variaţie forţă – cursă la răsfrângerea marginii unui orificiu circular folosind geometrii diferite ale zonei active a poansonului este prezentată în figura 6.30 (a –poanson cu zona de lucru parabolică; b – poanson semisferic; c – poanson cilindric cu rază mare de racordare; d – poanson cilindric cu rază mică de racordare).
Rezultă că din punctul de vedere al mărimii forţei de deformare, cea mai convenabilă geometrie este zona activă parabolică.
Fig.6.30
6.6.2. Răsfrângerea marginii la orifircii necirculare
In cazul orificiilor necirculare (vezi fig.6.24, c), pentru a stabili forma şi dimensiunile orificiului ce trebuie perforat în vederea răsfrângerii, se porneşte de la forma şi dimensiunile gulerului răsfrânt, al cărui contur se împarte în elemente de formă simplă de tipul: segmente de dreaptă (porţiuni rectilinii) - pe care se consideră că materialul se deformează ca la îndoire (şi calculele se realizează corespunzător); arce de cerc concave – pe care se consideră că materialul se deformează ca la răsfrângerea marginii orificiului circular; arce de cerc convexe – pe care se consideră că materialul se deformează ca la ambutisarea cilindrică fără flanşă, şi calculele se fac ca atare.
In final, conturul orificiului de perforat se obţine realizând o trecere lină între zonele adiacente diferite (vezi metoda de la ambutisarea cutiilor dreptunghiulare).
10 20 30 40 50 60 700
20
40
60
80
F[KN]
cursa [mm]
10 20 30 4010 20 30 400
20
40
60
80
F[KN]
0
20
40
60
80
F[KN]
100100
10 20 30 40 50cursa [mm]
cursa [mm] cursa [mm]
0
20
40
60
80
F[KN]
a) b)
c) d)
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 61 -
Verificarea coeficientului de răsfrângere admisibil se face pentru zona cu raza de racordare cea mai mică.
La stabilirea valorii admisibile a coeficientului de răsfrângere se va avea în vedere faptul că deformarea (întinderea) materialului la colţuri se propagă şi în zonele adiacente, rectilinii, şi ca atare valoarea admisibilă se va alege cu (10…15)% mai mică decât cea corespunzătoare răsfrângerii orificiului circular echivalent.
6.6.3. Răsfrângerea marginii la conturul exterior
Acest tip de prelucrare are în principal rolul de a realiza o rigidizare a zonei respective ca urmare a redistribuirii materialului.
In funcţie de forma zonei răsfrânte şi starea de tensiuni ce apare în cursul deformării, se disting:
răsfrângerea marginii la un contur convex (fig.6.31), la care deformarea materialului este analogă ambutisării cilindrice puţin adânci, ea fiind caracterizată prin coeficientul de răsfrângere:
mr ext = R2/R1 (6.18)
răsfrângerea marginii la un contur concav (fig.6.32), la care deformarea materialului este analogă răsfrângerii
marginii orificiului circular, ea fiind caracterizată prin coeficientul de răsfrângere:
mr ext = a2/a1. (6.19)
6.6.4. Răsfrângerea marginii cu subţiere
Prelucrarea este utilizată atunci când este necesară realizarea unui guler cu înalţime mai mare – figura 6.33 (pentru care coeficientul de răsfrângere efectiv îl depăşeşte pe cel admisibil).
Acţionând asupra valorii coeficientului de subţiere se vor putea obţine, la acelaşi diametru al gulerului răsfrânt, înalţimi diferite ale acestui guler.
Pentru înalţimi mai mari ale gulerului răsfrânt, subţierea se poate realiza în mai multe faze (la aceiaşi prelucrare) folosind un poanson cu mai multe diametre ale zonei de lucru (fig.6.34), putându-se ajunge la un coeficient de subţiere:
msr = g/g0 = 0,4…0,5.
Prelucrarea de răsfrângere a marginii cu subţiere se realizează întotdeauna cu reţinerea puternică a zonei plane din vecinatatea orificiului de răsfrânt şi cu lubrifiere foarte bună.
Pentru cazuri în care prelucrarea prin răsfrângere a marginii (sau chiar piesa în ansamblu nu au cerinţe de precizie şi calitate
hR2
R1
g
Fig.6.31
g
h
a1
a2
Fig.6.32
d1
r=2d1
r1=0,3d1
d1
d
g
Hs
ms.g
d2
d3
Fig.6.33
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 62 -
deosebite, este posibilă reali-zarea răsfrângerii marginii fără o perforare prealabilă a orifi-ciului, folosind un poanson cu zona de lucru conică (ascuţită) care strapunge direct materialul (subţire) şi apoi face răsfrân-gerea marginii.
Este de asemenea posi-bilă şi combinarea simultană a perforării orificiului cu răsfrân-gerea marginii, dar precizia prelucrării este mai redusă.
Două exemple de matriţe pentru răsfrângerea marginii sunt prezentate în figurile de mai jos (fig.6.35, 6.36).
Fig.6.36
6.7. Bordurarea
Bordurarea este operaţia de fasonare prin care se realizează o bordură de formă toroidală la capătul liber al unui semifabricat cav sau tubular, având drept scop rigidizarea zonei respective(fig.6.37). Bordura toroidală poate fi realizată spre exteriorul sau spre interiorul semifabrica-tului.
Ca şi alte prelucrari prin fasonare, şi bordurarea se poate realiza în matriţă cu presarea axială a semifabricatului, atunci când acesta are o rigiditate suficientă pentru a nu îşi pierde stabilitatea, sau dacă el este puţin rigid, se realizează prin deformare rotativă cu role profilate corespunzător.
Fig.6.37
FQ
d2
d1
d3
d4
h 1
element de reţinere
poanson pentru răsfrângere şi subţiere
placă de răsfrângere
Fig.6.34
bilă (poanson)
dorn
Fig.35
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 63 -
Succesiunea etapelor de deformare este prezentată în figura 6.38.Câteva exemple de prelucrare prin bordurare cumatriţele aferente sunt prezentate în
figurile următoare.
Fig.6.40
Fig.6.41
6.8. Filetarea prin fasonare
Filetarea prin fasonare este procedeul prin care se realizează filete la semifabricate cave sau tubulare din tablă subţire, când realizarea filetului prin aşchiere nu este posibilă datorită grosimii mici a peretelui piesei.
Profilul filetului este specific acestei prelucrări (STAS 668).Procedeul se foloşeste curent
în domeniul industriei electroteh-nice, a bunurilor de larg consum şi în domeniul fabricării ambalajelor(exemple în figura alăturată).
Fig.6.42
Fig.6.38
Fig.6.39
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 64 -
In funcţie de caracteristicile suprafeţei filetate (diametru, lungime), prelucrarea se poate realiza prin trei procedee: Filetarea cu mandrină şi rolă, simultan pe toată lungimea de filetat (fig.6.43). Procedeul se foloseşte pentru filetarea pieselor de lungime mică (fig.6.44), rezultând precizie şi productivitate ridicate.
Pentru a se putea respecta unghiul elicei la contactul mandrină-rolă, este necesar ca raportul diametrelor lor sa fie drolă/dmandrină = k, unde k = 1…n este un număr intreg, respectiv ca mandrina sa aibă un filet cu k începuturi.
Filetarea cu dorn filetat şi role (fig.6.45). Semifabricatul, introdus pe dornul filetat, se roteşte odată cu acesta, iar rolele sub formă de disc (care au posibilitatea de reglare radială), îl
deformează (eventual în mai multe treceri). In final se execută o operaţie de calibrare a zonei prelucrate.
Este posibilă prelucrarea unei lungimi filetate mai mari, fără subţieri semnificative ale peretelui piesei.
Fig.6.45 – I – introducere semi-fabricat; II – începere deformare; III – deformare simultană cu două role la adâncimidiferite; IV -calibrare
Filetarea cu dorn cu pas variabil şi role (fig.6.46). Procedeul se aplică pentru realizarea suprafeţelor filetate lungi. Semifabricatul tubular este deformat treptat de un număr de role (1…7 în figura 6.46), el deplasându-se în raport cu dornul până când se deformează (filetează) întreaga sa lungime (altfel nu poate fi eliminat de pe dorn).
Fig.6.46
dk.
d
mandrinã
rolã
Fig.6.43 Fig.6.44
I II
III IV
mandrinã cu pas variabil
role
13
5 7
2 64
PRELUCRĂRI PRIN DEFORMARE PLASTICĂ 2
- 65 -
6.9. Procedee speciale de fasonare
Procedeele speciale de fasonare sunt folosite în situaţiile în care prelucrarea prin procedeele prezentate anterior nu este posibilă din punct de vedere tehnic (semifabricatele sunt prea puţin rigide pentru a fi presate axial, sunt prea mari pentru a putea fi prelucrate în matriţă, piesele de obţinut au forme complexe, materiale dificil de prelucrat, etc.) sau nu este eficientă sub aspect economic (serii de fabricaţie mici care nu acoperă cheltuielile legate de realizarea echipamentelor tehnologice, productivitate redusă a prelucrării în matriţă, etc.).
In asemenea situaţii se dovedesc a fi mai convenabile prelucrările de fasonare realizare pe maşini rotative care au un grad de universalitate destul de mare şi pentru care elementele active care fac deformarea propriuzisă au forme destul de simple şi pot fi, în bună masură, refolosite şi pentru prelucrarea altor piese.
In aceiaşi categorie a procedeelor speciale de fasonare mai pot fi incluse şi procedeele utilizate pentru realizarea unor prelucrari de fasonare în condiţii speciale de solicitare a semifabricatului, care conduc la o deformare mai convenabilă şi un produs cu caracteristici calitative mai bune, cum este cazul procedeelor de fasonare hidraulică (hidroformare).
In cele ce urmează vom prezenta foarte succint diverse asemenea situaţii de prelucrare prin fasonare realizate: pe maşini rotative şi folosind role pentru deformare; în matriţe la care unul dintre elementele active rigid este substituit printr-un element elastic (cauciuc), conducând la o solicitare locală a semifabricatului mai convenabilă; în echipamente tehnologice speciale la care solicitarea semifabricatului în vederea deformării se face prin intermediul unui fluid sub presiune sau în alt mod neconvenţional.
Fig.6.52 - Realizarea prin fasonare rotativă a jantei roţii de automobil
In cazul prelucrării de tipul celei din figura 6.53, peste acţiunea de presare a fluidului de lucru se suprapune şi o presare axială a semifabricatului prin intermediul celor două piese de capăt (care asigură rezemarea şi etanşarea semifabricatului).
Fig.6.51 - Răsfrângerea marginii la un semifabricat tubular pentru realizarea
unei flanşe
supapă
Fig.6.53 - Fasonarea hidraulică (hidrodeformarea) pentru obţinerea unui T din
