5.5. Tehnologia ambutisrii pieselor de diferite tipuri5.5.1. Ambutisarea pieselor cilindrice fr flan Din punct de vedere tehnologic acesta este cazul cel mai simplu al prelucrrii prin ambutisare. Pornind de la dimensiunile piesei finite (vezi fig.5.1) se stabilete diametrul D al semifabricatului iniial i se calculeaz mcalc = d/D. Dac mcalc madm, atunci piesa se poate ambutisa dintr-o singur operaie. In caz contrar trebuie stabilit care este numrul n de ambutisri necesar pentru realizarea ei. dn=d hn ambutisarea n ambutisarea n-1 ............. ambutisarea 2 ambutisarea 1 semifabricat D Fig.5.24 g hn-1 dn-1 d2 d1 h2 Pentru aceasta, se presupune c: m1 m2 m3 mn-1 mn, i innd cont de modul de definire a coeficientului de ambutisare mi, se poate scrie (vezi i fig.5.24):

d1 = m1 D; d 2 = m 2 d1 = m 2 m1D; d 3 = m 3 d 2 = m 3 m 2 m1D; .......... d n = m n d n 1 = m n m n 1 ...m 3 m 2 (m1 D);(5.64)

h1

din care:

d n = m n 1 (m1 D). nn =1+ log d log(m1 D) log d n log(m1D) =1+ log m 2 log m n

(5.65)

Logaritmnd expresia (5.65) se obine numrul n de operaii pentru ambutisarea piesei: (5.66)

valoare care se rotunjete n plus la un numr ntreg. Valorile lui m1 i m2 se aleg (din tabele, ca valori admisibile) urmnd a fi apoi verificate. Proiectarea matrielor de ambutisare pentru fazele intermediare necesit calcularea dimensiunilor piesei i n aceste faze: diametre, nlimi i eventual raze de racordare. Diametrele intermediare ( de la d1 la dn-1) se calculeaz cu relaiile (5.64), iar la ultima operaie, la care diametrul dn corespunde diametrului d al piesei finite, se verific valoarea coeficientului de ambutisare: m n = d n d n 1 = d d n 1 m n ,admisibil (5.67) Dac aceast condiie nu este satisfcut, va trebui introdus nc o operaie intermediar (i calculele se reiau). Inlimile intermediare se determin folosind legea constanei volumului (sau ariei, innd cont c grosimea nu se modific). Pentru aceasta se egaleaz aria semifabricatului plan cu aria corespunztoare a piesei n fiecare faz intermediar de ambutisare, egalitate din care rezult: hi = f(D, di, ri) . (5.68) Adoptnd valorile lui ri n conformitate cu cerinele legate de executarea elementelor active, se determin nlimile intermediare hi pentru fiecare faz de ambutisare. O schem logic a desfurrii etapelor de calcul tehnologic la ambutisarea pieselor cilindrice fr flan este prezentat n cele ce urmeaz.

1

date de intrare

d,h,r,g, material

d,h,r,g, material calcul diametru semifabricat D

2

d,h,r,g, material D tip ambutisare DA Ambutisare fara retinere Grosimea relativa Gr = 100.g/D NU Ambutisare cu retinere

Gr >Gr adm

d,h,r,g, material D Grosimea relativa Gr = 100.g/D DA Ambutisare fara retinere NU Ambutisare cu retinere

Gr >Gr adm

m = d/D numar ambutisari DA o singura ambutisare STOP m > m adm

3

d,h,r,g, material D Grosimea relativa Gr = 100.g/D DA Ambutisare fara retinere NU Ambutisare cu retinere

Gr >Gr adm

m = d/D numar ambutisari DA o singura ambutisare STOP m > m adm n =1 + log d n - log (m 1D) log m 2

d,h,r,g, material D Grosimea relativa Gr = 100.g/D DA Ambutisare fara retinere NU Ambutisare cu retinere

Gr >Gr adm

m = d/D DA o singura ambutisare STOP m > m adm NU log d n - log (m 1D) log m 2 d1 = m 1D diametre intermediare d2 = m 2d1 dn-1 = mn-1dn-2

n =1 +

4

verificare ultima ambutisare DA

mn =

d dn-1

mn > mn,adm

calcul inaltimi intermediare

hi = f(d i,ri,D) STOP

verificare ultima ambutisare DA

mn =

d dn-1 NU n = n+1 dn = madm dn-1 dn+1 = d n

mn > mn,adm

calcul inaltimi intermediare

hi = f(d i,ri,D) STOP

5

5.5.2. Ambutisarea pieselor cilindrice cu flan df h ambutisarea n h d Pentru acest tip de piese, la prima operaie se ambutiseaz semifabricatul plan ntr-o pies cilindric cu flan avnd diametrul corespunztor celei finite (plus eventual adaosul pentru tierea marginii). La urmtoarele ambutisri diametrul flanei nu se mai modific, ci numai se redistribuie materialul din zona deja format (dinspre baz spre zona cilindric i dinspre aceasta spre flan - vezi i fig.5.26). Pentru prima ambutisare se calculeaz coeficientul de ambutisare convenional mc,desen (cu datele de pe desenul piesei) care se compar cu cel admisibil: mc,desen mc,adm , (5.69) iar dac este satisfcut aceast condiie, piesa poate fi realizat dintr-o singur ambutisare.

piesa finit dup tierea marginii

.. d1 D semifabricat Fig.5.26 h1 ambutisarea 1

Dac condiia nu este ndeplinit, sunt necesare mai multe ambutisri, i deoarece diametrul df al flanei nu se mai modific, calculele tehnologice referitoare la partea cilindric ambutisat se desfoar ca la piesele cilindrice fr flan (inclusiv valorile admisibile pentru m).

Calculul dimensiunilor intermediare (di, hi) se face n acelai mod ca la piesele fr flan. In cazul pieselor adnci cu flan mic (df/d = 1,11,3 i h/d 1) este recomandat ca la prima ambutisare s se realizeze o pies cilindric fr flan, avnd diametrul d1 = df, dup care, la urmtoarele operaii, prin redistribuirea materialului din zona cilindric, s se realizeze mai nti o flan conic i apoi una plan.

hn-1

ambutisarea n-1

dn-1

hn

dn

8

7

6

5

4 3 2 Tehnologii de ambutisare 1

6

5.5.3. Ambutisarea pieselor cilindrice cu forma n trepte Dup calcularea coeficientului convenional total de ambutisare se face verificarea: mt m1 ,d3 faza 3 faza 2 faza 1 h3

(5.70)

d2 d1 df

Fig.5.27

unde m1 este coeficientul admisibil pentru prima ambutisare la piesele cilindrice fr flan, cu reinerea semifabricatului. Dac condiia este ndeplinit, ambutisarea piesei se poate face dintr-o singur operaie. Dac condiia nu este ndeplinit, sunt necesare mai multe ambutisri, cel puin attea cte trepte de diametru are piesa (fig.5.27). Fiecare treapt se verific ca la ambutisarea pieselor cilindrice fr flan, putnd necesita mai mult dect o singur operaie de ambutisare. In final, dac precizia piesei o cere, se poate aplica o operaie de calibrare.

5.5.4. Ambutisarea pieselor de form conic La acest tip de piese (fig.5.28) ambutisarea decurge n condiii mai grele deoarece: o parte important a semifabricatului nu se afl n contact cu nici unul dintre elementele active; poansonul aplic fora de deformare pe o suprafa mai restrns, rezultnd o solicitare local a materialului mai important (care poate conduce la subieri semnificative). In funcie de dimensiunile relative ale piesei conice, din punctul de vedere al tehnologiei lor de ambutisare, ele se mpart n urmtoarele tipuri: a) - piese conice scunde, avnd raportul h/d = 0,10,25 i = 500800; ambutisarea lor se face dintr-o singur operaie, dar gradul de deformare aplicat materialului fiind relativ redus, deformaiile remanente sunt comparabile cu cele elastice, piesa prezentnd o arcuire elastic important ce i afecteaz precizia dimensional i de form.

d

Fig.5.28

h

h1

h2

7

element de reinere pe suprafaa conic nervur de reinere

a)

b)

Fig.5.29

ambutisare 2 ambutisare 1

Fig.5.30

b) - piese conice de nlime medie, avnd h/d = 0,30,7 i = 150450. Ele se ambutiseaz de regul dintr-o singur operaie, dar cele cu grosimea relativ 100.(g/D) < 1 i cele cu flan necesit cel puin dou ambutisri (fig.5.30). Dac grosimea semifabricatului este mic i diferena ntre diametrele bazelor este important, se recomand ca la prima faz de ambutisare s se realizeze o form cav cu raze mari de racordare (fig.5.31), cu suprafaa deformat egal cu a piesei finite, dup care ea este trecut n forma conic finit printr-o ambutisare cu calibrare. Pentru 100.(g/D) > 2,5 se poate face ambutisarea piesei conice fr reinerea semifabricatului, cu o calibrare la sfritul cursei poansonului.

Fig.5.31

Tehnologii de ambutisare pentru piese conice scunde

8

c) - piese conice nalte, avnd h/d 0,7 i < 100 - se realizeaz din mai multe ambutisri, dup una dintre metodele prezentate n figura 5.32.: - metoda ambutisrii n trepte, dup un contur exterior nscris n cel al piesei finite, cu calibrare final (fig.5.32,a); - metoda ambutisrii cu conuri paralele, ncepnd de la diametrul mare al piesei (fig.5.32,b); aceast metod este cea mai utilizat; - metoda ambutisrii cu conuri paralele, ncepnd de la diametrul mic al piesei (fig.5.32,c).

a)

b)

c)

Fig.5.32

bordurare

Tehnologii de ambutisare pentru piese conice

9

Tehnologii de ambutisare pentru piese conice adnci

In toate cazurile, semifabricatul plan se ambutiseaz n unul cilindric de diametru egal cu diametrul mare al conului (prin una sau mai multe operaii), i apoi acesta este trecut treptat n forma conic. Numrul total n al operaiilor de ambutisare se obine astfel: - se stabilete numrul n1 al operaiilor de ambutisare pentru obinerea semifabricatului cilindric cu diametrul egal cu diametrul mare al conului; - se determin numrul n2 al operaiilor de ambutisare necesare pentru obinerea formei conice. Pentru aceasta se calculeaz un coeficient mediu de ambutisare pe baza diametrului mediu corespunztor fiecrei operaii, iar apoi se determin: n2 = log d med ,n log d log m med (5.71)

iar numrul total al operaiilor de ambutisare va fi: n = n1 + n2. d) - piese conice nalte, cu vrf ascuit, avnd h/d > 0,8 i = 100400. Ambutisarea lor se face mai nti, din una sau mai multe operaii, sub forma unui semifabricat cilindric cu diametrul egal cu cel mare al conului finit (fig.5.33) i apoi se continu cu ambutisarea zonei conice, ncepnd de la diametrul mare al conului.

Fig.5.33

10

Tehnologie de ambutisare pentru pies conic nalt cu vrf ascuit

5.5.5. Ambutisarea pieselor de form sferic Ca i piesele conice, i acest tip de piese se execut n condiii grele de deformare a materialului, aplicarea forei de ctre poanson fcndu-se ntr-o zon foarte restrns (centrul semifabricatului). Caracteristic acestor piese este faptul c au un coeficient de ambutisare constant: m = 0,71. Sub aspectul tehnologiei de ambutisare, ele se mpart n mai multe categorii, n funcie de grosimea relativ: a) - piese sferice de grosime mare, cu 100.(g/D) > 3 ambutisate dintr-o singur operaie, fr reinere, n matrie cu cavitate semisferic (fig.5.34). Pentru execuia lor este recomandabil utilizarea preselor cu friciune.

Fig.5.34

11

b) - piese semisferice de grosime medie, cu 100.(g/D) = 0,53 - se ambutiseaz dintr-o singur operaie n matrie cu o reinere plan puternic (fig.5.35, a) sau din dou operaii: mai nti pentru obinerea unui semifabricat cilindric cu fundul bombat, care apoi este ambutisat invers*) n piesa semisferic (fig.5.35, b).

Q F

Q piesa semifabricat

Q F

Q

a)

b)

Fig.5.35

*) Ambutisarea invers este o ambutisare realizat n sens invers unei alte ambutisri anterioare a aceluiai semifabricat.

Ambutisarea invers

12

c) - piese semisferice cu grosime mic, avnd 100.(g/D) < 0,5. Pentru realizarea lor se recomand utilizarea matrielor cu nervuri de reinere (fig.5.36: a - cu nervur din placa de ambutisare; b - cu zona de lucru din elemente detaabile), problemele fiind similare cu cele de la pieselor conice scunde, sau ambutisarea invers a unui semifabricat cilindric obinut anterior. Pentru piesele de acest tip, de dimensiuni mari, se recomand ambutisarea n matrie cu ndoirea (deformarea) dubl a marginii semifabricatului (fig.5.37).

d1 2 3 4

a)

h b)

Fig. 5.36

Fig. 5.37

Ambutisarea semisferic cu deformarea dubl a semifabricatului

13

5.5.6. Ambutisarea pieselor de form parabolic

ambutisare 1 ambutisare 2 ambutisare 3 ambutisare 4

Aceast form de pies este destul de mult utilizat (pentru reflectoare de faruri) i pune probleme tehnologice de realizare mari datorit cerinelor ridicate n privina calitii suprafeei i a preciziei dimensionale i de form. Tehnologia acestor piese cuprinde o prim etap de obinere a unui semifabricat cav cilindric, care apoi este ambutisat invers, n mai multe faze, pn la forma parabolic final (fig.5.38).

Fig.5.38

Piesele ambutisate de form conic, sferic , parabolic i similare se obin mult mai uor prin ambutisare hidraulic dect prin ambutisare cu elemente active rigide.

operaia 1

operaia 2

operaia 3

operaia 4

Tehnologii de ambutisare pentru piese parabolice

14

5.5.7. Ambutisarea pieselor de form paralelipipedic Dup nlimea relativ H/B aceste piese pot fi scunde sau nalte. In general, pentru cutiile dreptunghiulare scunde este necesar o singur ambutisare, dar acest lucru se verific calculnd coeficientul de ambutisare parial, la col, mp = rc/R, unde R este raza semifabricatului necesar n zona colului, i comparnd cu valorile admisibile (tabelate). Dac razele la coluri sunt mici, se recomand o prim ambutisare cu raz la col mai mare, i apoi o operaie de calibrare. Pentru piesele paralelipipedice nalte, se face mai nti un calcul preliminar al numrului de ambutisri, n funcie de un coeficient de ambutisare global mgl, i apoi se stabilesc forma i dimensiunile piesei la fiecare operaie de ambutisare (intermediar), ncepnd cu penultima. In cazul cutiilor ptrate nalte, ambutisarea iniial se poate face sub forma unui semifabricat cilindric (fr flan), dup care acesta este trecut treptat la o form ptrat cu laturile bombate i raze de racordare mari la coluri, iar n final n forma piesei finite. Pentru detalii n legtur cu calculele tehnologice necesare la acest tip de piese vezi [ ].

Tehnologii de ambutisare pentru cutii cu seciunea transversal ptrat

15

5.5.8. Ambutisarea pieselor complexe i asimetrice (piese pentru caroserii auto) Aceast categorie de piese ambutisate prezint o serie de elemente specifice: - dimensiuni mari i foarte mari; - grosimea materialului este mic (0,51,5 mm); - forma geometric complex i n general asimetric; - precizia impus formei i dimensiunilor piesei finite este ridicat; - calitatea suprafeei piesei trebuie s fie foarte bun (piese de aspect). Datorit asimetriei formei, n cursul ambutisrii apar diferene importante n privina deformaiilor pe care le sufer materialul n diferite zone, motiv pentru care tehnologia de ambutisare trebuie s urmreasc o uniformizare a lor. Mai mult, aici nu poate fi adoptat un coeficient de ambutisare care s descrie deformarea semifabricatului, i adesea este necesar ca piesa ambutisat s se obin dintr-o singur operaie. Aspectele importante care trebuie avute n vedere la proiectarea unei asemenea tehnologii de ambutisare sunt ilustrate n scema din figura 5.39.

1. Imbuntirea formei tehnologice a piesei 2. Stabilirea poziiei corecte a piesei n matri 3. Stabilirea formei, dimensiunilor, numrului i zonelor de amplasare a nervurilor de reinere a semifabricatului 4. Stabilirea mrimii i modului de dispunere a adaosurilor tehnologice pentru conturul semifabricatului 5. Stabilirea formei, dimensiunilor i poziiei crestturilor i perforrilor tehnologice

6. Stabilirea modului de poziionare a semifabricatului n matri

Fig.5.39

16

17

5.5.9. Tehnologia ambutisrii succesive din band Aceast tehnologie se folosete pentru realizarea pieselor mici (din industria electrotehnic, electronic, a bunurilor de larg consum, etc.) care necesit mai multe operaii de ambutisare. Procedeul prezint o serie de avantaje: J productivitate ridicat; calitate i precizie bune; nu necesit tratamente termice intermediare; se pot folosi prese rapide (cu > 200 c.d./min); alimentarea automat. Dezavantajele principale ar consta n: L echipament tehnologic complicat i scump, durabilitate mai redus i neuniform a elementelor active (necesitnd materiale i tratamente speciale), aplicabil numai la producia de serie mare i de mas. In funcie de dimensiunile semifabricatului plan iniial i de caracteristicile materialului, croirea se poate face pe un singur rnd sau pe mai multe (n paralel sau n zig-zag). De asemenea, n funcie de caracteristicile materialului i de complexitatea piesei de ambutisat, prelucrarea se poate face n dou moduri:

a2

a1 a)

B

Ds p Ds a1 B

b)

p a2

p a1 Ds

p a2

p a1 tiere marginal d)

Ds p pFig.5.40

B

c)

- ambutisarea n band intact (fr tieturi - fig.5.40,a) - pentru piese mici, cu flan mic (df = (1,11,2)d ), din materiale cu grosimea mai mare (g 0,05d) i plasticitate ridicat. Se preteaz la croirea pe mai multe rnduri. - ambutisarea din band cu tieturi (fig.5.40,bd), cu un consum mai mare de semifabricat dar cu posibiliti mai bune de deformare, mai ales pentru piese cu flan mai mare (df > 1,2d), cu grosime mai mic (g < 0,05g) sau forme mai complicate. De regul croirea se face pe un singur rnd. Se practic mai multe tipuri de tieturi n band: crestare (fig.5.40,b), perforarea puntielor intermediare (fig.5.40,c) tierea marginal nsoit de perforarea intervalului (fig.5.40,d). Scopul principal al acestor tieturi este de a asigura semifabricatului de ambutisat posibilitatea de a se deforma nempiedicat i de a putea realiza un control suficient asupra lui pentru a-l putea avansa ntre fazele de deformare (mpreun cu banda).

A B

a2

18

Variante ale ambutisrii succesive cu crestarea benzii

19

20

21

Spre deosebire de ambutisarea din semifabricate individuale, la ambutisarea din band, la prima faz, se va trage n zona ambutisat o cantitate de material mai mare dect cea strict necesar pentru piesa finit. La urmtoarele faze de ambutisare, acest material va fi redistribuit spre zona flanei odat cu micorarea diametrului, evitndu-se producerea ruperii. Pentru croire se va considera (vezi figura 5.40): Ds = 1,1.D , (5.72)

unde D este diametrul semifabricatului de ambutisat, calculat dup linia medie a grosimii piesei. Pentru calculele legate de croirea semifabricatului i stabilirea limii B a benzii, puntiele a1 i a2 se vor adopta cu valorile specifice situaiei de la acest tip de ambutisare. La stabilirea numrului de ambutisri se are n vedere c la ambutisarea n band intact se lucreaz cu coeficieni de ambutisare mai mici, iar la ambutisarea n band cu tieturi se pot folosi cei de la ambutisarea corespunztoare din semifabricate individuale, lund ns valorile la limita superioar a intervalului de variaie (sau chiar peste ea). Fiind un caz mai aparte de ambutisare, se adopt drept indice al gradului de deformare raportul hn/dn, care crete o dat cu creterea numrului fazei de ambutisare. Pentru ambutisarea din band intact pe un singur rnd, dimensiunile intermediare se pot stabili cu relaiile: di = d + 0,1.i 2 ; (5.73)

h i = h(1 0,04.i ),

unde i este numrul fazei de ambutisare.

22

O alt posibilitate este utilizarea relaiei:

hi h n = (a bi 2 ) di dn

(5.74)

unde hn i dn sunt dimensiunile finale ale piesei; a i b - coeficieni. Coeficientul b se stabilete astfel nct diferena dintre valorile raportului hi/di, calculat cu relaia anterioar, pentru dou faze succesive, s nu depeasc 0,50,6. Calculul se face din aproape n aproape, pornind de la ultima faz de ambutisare (piesea finit) spre prima (pentru detalii vezi [ ]). In plus, la ambutisarea succesiv din band se vor mai avea n vedere i urmtoarele aspecte: - la ambutisarea din band intact se va lucra cu grade de deformare mai mici dect la ambutisarea din band cu tieturi; - razele de racordare la elementele active pot fi adoptate mai mici dect la ambutisarea din band cu tieturi; - razele de racordare la elementele active pot fi adoptate mai mici dect la ambutisarea din semifabricate individuale; la piesele mici ele pot fi luate egale de al faza a doua la ultima, dup care se introduce o faz de calibrare a razei cu reducerea ei de (25) ori; - la piesele mici, raza la poanson se va lua mai mare dect la plac, iar la cele mijlocii aceste raze pot fi egale; - este recomandabil ca prima faz de ambutisare s se execute cu reinerea materialului, iar la ultima faz s se aplice o planare n zona flanei.

Tehnologii de ambutisare succesiv din band

23

perforare interval

Matri ambutisare succesiv din band, cu perforarea intervalului

5.5.10. Calitatea i precizia pieselor ambutisate fr subiere a) - Calitatea este apreciat prin rugozitatea suprafeei (exterioar i/sau interioar) obinut prin ambutisare, dar i prin modificarea caracteristicilor materialului ambutisat. Asupra calitii piesei ambutisate influeneaz urmtorii factori: - natura i starea structural a materialului semifabricatului - influeneaz rugozitatea piesei ca urmare a faptului c odat cu cretrea mrimii grunilor cristalini i a orientrii lor mai favorabile pentru deformare, rugozitatea dup deformare va fi mai mare. La tablele din oel cu granulaie mare, care la ncercarea de traciune prezint palier de curgere, apare la ambutisare un defect de suprafa grav - coaja de portocal - o suprafa vizibil foarte rugoas. - starea suprafeei iniiale a semifabricatului; - starea suprafeei i geometria zonelor de lucru ale elementelor active: este important ca zona de lucru a elementelor active (inclusiv a elementului de reinere) s aib o rugozitate ct mai redus; foarte important este valoarea razei de racordare a plcii de ambutisare. Dac acestea sunt necorespunztoare, exist posibilitatea producerii unor deformri locale, a zgrieturilor sau apariia unor urme de gripaj, favorizate i de o lubrifiere necorespunztoare. - valoarea jocului dintre elementele active; - gradul de deformare la ambutisare - determin o modificare important a caracteristicilor piesei ambutisate (mai ales n cazul ambutisrii succesive) ca urmare a apariiei ecruisrii materialului. Acestea se manifest n msuri diferite pe nlimea piesei ambutisate (fig.10.41). - eficiena lubrifierii - este deosebit de important.

24

Aspectul plcii de ambutisare cu urme de gripare

Rm A5 % Rm

A5 %

Distana de la baza piesei

Fig.5.41

b) - Precizia pieselor ambutisate - este apreciat prin precizia de form i dimensional a piesei n seciunea transversal i longitudinal, ca i prin precizia formei i a dimensiunilor pe nlimea piesei. Asupra preciziei influeneaz materialul prelucrat (natura, starea structural, proprietile fizico-mecanice), zona de lucru a elementelor active (precizia dimensional i de form, starea de uzare, geometria, jocul), procesul de ambutisare (gradul de deformare, viteza) i tipul piesei ambutisate (cu sau fr flan), iar influena acestor factori este dificil de separat. Cercetrile experimentale au relevat c, la ambutisarea fr subiere, modificarea grosimii peretelui piesei n seciunea longitudinal este de tipul celei din figura 5.42, iar n seciunea transversal ca n figura 5.43, aceasta fiind direct legat de anizotropia proprietilor materialului prelucrat.

25

30 20 10 g [%] -10 -20 -30 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 i 10 9 8 7 6 5 4 3

0 1 2 Piesa ambutisat

Fig.5.42directia de laminare 450 1,126 0,934 0,94 0,94

1,1

00

90 0 g=1,0 mm

0,965 1,162 1,151

Fig.5.43

festoane

26

Abaterea la grosime este determinat cu relaia: %g = (gef - g).100, unde gef este grosimea efectiv (msurat) n punctul considerat al piesei, i g - grosimea iniial a semifabricatului. Datorit (n principal) efectului arcuirii elastice, piesele ambutisate prezint i abateri de la forma geometric corect (fig.5.44: a - piesa fr flan; b - piesa cu flan; dl - abaterea diametrului la captul liber; db - idem, la baz; dmax - abaterea maxim a diametrului). Valoarea maxim a arcuirii elastice apare la captul liber pentru piesele fr flan, i la (0,30,5)h pentru piesele cu flan. Datorit, n principal, anizotropiei proprietilor semifabricatului, apar o serie de neregulariti (abateri) ale nlimii piesei, cu att mai mari cu ct gradul de deformare este mai important (numite festoane) i care nu se pot corecta dect printr-o operaie de tiere a marginii.

h

d2=dmax g1 db a) g1>g2 g2 d

h

d2 dmax g1 db b) g2 d

Fig.5.44

Defecte la ambutisare

Ruperi n pies

27

Defecte la ambutisare

Ruperi n pies Semifabricat incomplet pies incomplet

Cutare datorit reinerii insuficiente i ruperea piesei datorit cutrii

28

Ruperea piesei datorit reinerii prea puternice

Defecte de material i consecinele lor la ambutisare

suprapunere de material la laminare

deformari diferite ale straturilor suprapuse avnd grosimi diferite

29

5.5.11. Lubrifierea n procesul de ambutisare Aa cum s-a menionat anterior, procesul de ambutisare este nsoit de frecri importante ntre semifabricat i elementele de lucru, ntre care exist o deplasare relativ. Tensiunile care apar n materialul supus deformrii ca urmare a aciunii forelor de frecare influeneaz sensibil asupra parametrilor energetici ai procesului, asupra gradului de deformare i a supra durabilitii elementelor active. Pentru aceste motive este important asigurarea unui coeficient de frecare ct mai redus prin aplicarea unei lubrifieri bune a contactului semifabricat - placa de ambutisare (i reinere). De asemenea, se previne apariia unor eventuale defecte datorit unor fenomene de gripare (mai ales la ambutisarea semifabricatelor din oel). Lubrifianii folosii trebuie s prezinte urmtoarele caliti: - s formeze o pelicul aderent, uniform i rezistent la presiunea ce apare n timpul deformrii (s aib o capacitate portant ridicat); - s nu se evapore la temperaturile ce pot apare n timpul lucrului; - s nu fie chimic agresivi fa de semifabricat i elementele active ale matriei; - s nu fie nocivi pentru operatorul uman i mediul ambiant; - s se poat ndeprta uor dup ambutisare. Lubrifianii folosii pot fi lichizi (ulei mineral - caracteristici de lubrifiere reduse), vscoi (sub form de past sau amestecuri de diferite substane - cei mai folosii) sau solizi (sub form de pulbere: grafit, bisulfur de molibden [MoS2]; necesit ns o pregtire special a suprafeei semifabricatului pentru a le asigura aderena la ea).

Pentru ungerea suprafeei semifabricatului se folosesc mai multe metode, n funcie de felul lubrifiantului, felul i dimensiunile semifabricatului: - prin scufundare n baie - semifabricate individuale mici sau benzi; lubrifiant lichid; - prin pensulare - semifabricate individuale relativ mari; lubrifiant vscos; - prin pulverizare - semifabricate continui sau individuale mari; lubrifiant lichid; - prin trecerea lui printre dou role (valuri) mbibate n lubrifiant - semifabricate individuale sau continui; lubrifiant lichid; - prin tobare - semifabricate individuale relativ mici; lubrifiani solizi (pulbere). In unele situaii se prefer ungerea zonei de lucru a matriei i nu semifabricatul, mai ales atunci cnd, pentru a se evita alunecarea acestuia n raport cu poansonul, acesta din urm nu trebuie uns (ci dimpotriv, este curat de orice urm de lubrifiant). Pentru a evita posibilitatea depunerii prafului i altor impuriti peste pelicula de lubrifiant care ar deveni astfel abraziv, se recomand ca lubrifierea s se fac imediat naintea deformrii. Dup ambutisare, de regul este necesar ndeprtarea peliculei de lubrifiant, pentru aceasta folosindu-se mai multe procedee: n bi alcaline, cu solveni organici (benzin, triclor-etilen, etc.), n bi cu ultrasunete, .a.

30

5.5.12. Tratamentul termic la ambutisare Deformarea plastic important care se produce la ambutisare determin o ecruisare semnificativ a materialului, nsoit de o scdere a plasticitii lui. Ca urmare, continuarea deformrii printr-o alt ambutisare va tot mai dificil. Intensitatea fenomenului de ecruisare depinde aici: - de proprietile fizico-mecanice ale materialului, mrimea grunilor cristalini, etc.; - de gradul de deformare aplicat materialului pn n momentul considerat; - de geometria elementelor active i n special de raza de racordare a plcii de ambutisare; - de calitatea lubrifierii care influeneaz apariia unor tensiuni suplimentare n material. Trebuie avut n vedere i tendina materialului de a se ecruisa, din acest punct de vedere avnd de-a face cu: materiale cu tendin redus de ecruisare (nu sunt folosite pentru ambutisare); materiale cu tendin medie de ecruisare (oeluri cu procent redus de carbon - OLC10, OLC15, alam, aluminiu moale); suport mai multe ambutisri succesive; materiale cu tendin ridicat spre ecruisare (oeluri inoxidabile, cupru, aliaje de titan); necesit tratamnet termic dup fiecare deformare (sau dup maxim dou). Inlturarea efectelor ecruisrii se face prin tratament termic de recoacere, aplicat de la caz la caz, dup fiecare ambutisare sau dup un numr de ambutisri (recoaceri intermediare). Trebuie avut n vedere faptul c prin nclzirea pieselor (care au grosime mic) se produce oxidarea stratului superficial, fenomen care i poate afecta dimensiunea (grosimea) final, i n plus, ndeprtarea stratului de oxid necesit operaii suplimentare (ntre ambutisri sau finale) de decapare, splare, neutralizare, etc. Se poate avea n vedere i posibilitatea nclzirii n cuptoare cu atmosfer controlat (neutr), dar investiia este mai scump.

Fabricarea prin ambutisare a ambalajelor pentru buturi

Amb 08 Amb 08.wmv

31

Fabricarea prin ambutisare a capacelor nurubate pentru sticle

Amb 09 Amb 09.mpg

Fabricarea prin ambutisare a rezervorului de combustibil pentru autovehicule

Amb 10 Amb 10.wmv

32

Fabricarea prin ambutisare a buteliilor pentru gaz lichefiat (propan)

Amb 11 Amb 11.wmv

33