+ All Categories
Home > Documents > Arbore Olc45 Consa Liviu

Arbore Olc45 Consa Liviu

Date post: 09-Aug-2015
Category:
Upload: florea-ionut
View: 522 times
Download: 4 times
Share this document with a friend
18
Capitolul 2 Alegerea materialului optim folosind metoda valorilor optime După stabilirea rolului funcţional se alege materialul optim ce va fi folosit la obţinerea piesei. Rolul funcţional ne arată şi proprietăţile pe care trebuie să le îndeplinească piesa . O alegere optimă a unui material pentru o anumită destinaţie , este o problemă foarte complexă ce trebuie rezolvată de proiectant. Concluzia este că dacă se doresc anumite proprietăţi se face o proiectare a materialului cu o astfel de structură care să implice cerinţele cerute de rolul funcţional . Adică se alege acel material care să îndeplinească cerinţele minime de rezistenţă şi durabilitate ale piesei în condiţiile unui preţ de cost minim şi al unei fiabilităţi sporite. Proprietăţile unui material trebuie considerate ca o sumă de relaţii între material şi mediul înconjurător în care va lucra. Prezentăm o clasificare a proprietăţilor din punct de vedere al alegerii materialului optim şi a caracteristicilor acestuia : Proprietăţ i Funcţional e Fizice Greutate specifică , temperatura de topire , condiţii termice Chimice Rezistenţa la coroziune Mecanice Rezistenţa la rupere , duritatea Electrice Conductibilitate , impedanţă Magnetice Permeabilitate magnetică
Transcript
Page 1: Arbore Olc45 Consa Liviu

Capitolul 2Alegerea materialului optim folosind metoda

valorilor optime

După stabilirea rolului funcţional se alege materialul optim ce va fi folosit la obţinerea piesei. Rolul funcţional ne arată şi proprietăţile pe care trebuie să le îndeplinească piesa . O alegere optimă a unui material pentru o anumită destinaţie , este o problemă foarte complexă ce trebuie rezolvată de proiectant.

Concluzia este că dacă se doresc anumite proprietăţi se face o proiectare a materialului cu o astfel de structură care să implice cerinţele cerute de rolul funcţional . Adică se alege acel material care să îndeplinească cerinţele minime de rezistenţă şi durabilitate ale piesei în condiţiile unui preţ de cost minim şi al unei fiabilităţi sporite.

Proprietăţile unui material trebuie considerate ca o sumă de relaţii între material şi mediul înconjurător în care va lucra.

Prezentăm o clasificare a proprietăţilor din punct de vedere al alegerii materialului optim şi a caracteristicilor acestuia :

Proprietăţi

Funcţionale

Fizice Greutate specifică , temperatura de topire , condiţii termice

Chimice Rezistenţa la coroziune

Mecanice Rezistenţa la rupere , duritatea

Electrice Conductibilitate , impedanţă

Magnetice Permeabilitate magnetică

Optice Opacitate , reflexie

Nucleare Perioada de înjumătăţire , absorbţia , atenuarea

Estetice Culoare , aspect , grad de netezime

Proprietăţi

Tehnologice

Turnabilitate

Deformabilitate

Uzinabilitate

Călibilitate

Sudabilitate

Preţ de cost , consum de resurse şi de energie ,

Page 2: Arbore Olc45 Consa Liviu

Proprietăţi

Economice

coeficient de poluare si coeficient de protecţie a operatorului

Nr. crt.

Proprietatea Game de variate

Nota

Obs.

0 1 2 3 4

1 Densitatea materialului. Ρ in [Kg/dm3]

< 5,0 15,0…10,0 2

>10 32 Conductibilitate termica Cr

in [cal/cm*s*° C]<0,2 1

0,2…0,4 2>0,4 3

3 Rezistenta la coroziune. Rc viteza de coroziune

in[mm/an]

<0,02 3

0.02…0,05 2

>0,05 1

4 Duritatea. HB, in [HB]

<90 190…160 2

>160 35 Modulul de elasticitate. E

in [daN/cm2]<10 6 1

10 6…2,0*10 6 2>2,0*10 6 3

6 Rezistenta la curgere a materialului Rp 0,2

In [N/mm2]

<700 1700…1500 2

>1500 37 Rezistenta la rupere. Rm ,

in [daN/mm2]<35,0 1

35,0…60,0 2>60,0 3

8 Rezistenta la oboseala. σ1

In [N/m2]<300 1

300…1000 2>1000 3

9 Alungirea relativa At[%]

<20% 120%…40% 2

>40% 310 Rezilienţa KCU 30/2

in [J/cm2]<50 1

50…100 2>100 3

11 Rezistenţa la fluaj in [N/mm2]

<100 1 Se ţine cont şi de

temperatura100…300 2

>300 312 Proprietăţile tehnologice

(turnabilitatea ,deformabilitatea , uzinabilitatea , sudabilitatea ,

călibilitatea)

Satisfăcătoare 1 Notarea se face cu

calificativeBună 2

Foarte bună 3

13 Preţul de cost , PC in [lei/kg]

<500 3500…1000 2

>1000 1

Page 3: Arbore Olc45 Consa Liviu

Obs

.

23

opti

m

10

Σ

t kd k

k=

1 22 2,15

2,10

2,45

1,90

2,35

2,50

2,55

2,30

2,55

2,35

2,15

2,20

1,95

2,40

1,75

Pro

pri

etăţ

i ec

onom

ice

Pre

ţul d

e co

st [

lei/

kg]

T10 21 3 2 3 2 3 3 3 3 3 2 1 3 2 3 1

V 20

500

1000

300

900

450

475

400

425

750

750

1300

350

625

390

1200

Pro

pri

etăţ

i teh

nol

ogic

e

Uzi

nab

ilit

atea

T9 19 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 3 3 3 3

Cal

fica

tiv

18 FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB B B FB

FB

FB

FB

Def

orm

abil

itat

ea T8 17 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 2 0 1

Cal

ifi

cati

v

16 FB S S S S S S S S S S N B N S

Tu

rnab

ilit

atea

T7 15 3 3 3 3 2 2 3 3 3 3 2 3 3 3 3

Cal

ific

ati

14 FB

FB

FB

FB B B FB

FB

FB

FB B FB

FB

FB

FB

Pro

pri

etăţ

i Fu

ncţ

ion

ale

Mec

anic

e

(E*1

0 p

6)[d

aN/m

m2 ]

T6 13 1 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 2 1 2 2

V 12 0.74 1.2

1.6

1.5

1.7

2.1

2.1

2.1

2.1

2.1

2.1

1.3

0.8

1.6

1.2

Rez

iste

n-

ţa la

ru

per

e[d

aN/

mm

2 ] T5 11 1 3 3 1 2 2 2 1 2 3 2 1 1 3 1

V 10 30 64 70 60 45 58 54 40 60 95 60 40 20 65 30

Du

rita

tea

[HB

] T4 9 1 1 3 1 3 3 3 2 3 3 3 3 1 3 1

V 8 50 60 280

20 120

164

187

110

169

217

187

260

90 250

65

Ch

imic

e

Rez

iste

n-ţ

a la

co

rozi

un

e[m

m/a

n] T3 7 3 2 1 2 2 2 2 2 2 2 3 1 3 1 2

V 6

<.0

5

>.0

5

>.0

5

>.0

5

<.0

5

<.0

5

<.0

5

<.0

5

<.0

5

<.0

5

<.0

2

>.0

5

<.0

1

>.0

5

<.0

3

Fiz

ice

Con

du

ctib

ili

tate

a te

rmic

ă[c

al/

cm*s

*°C

]

T2 5 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 2

V 4

0.25 0.3

0.01

0.25 0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.3

0.14

0.20

0.14 0.2

Den

sita

-te

a[K

g/d

m3 ]

T1 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2

V 2 2.8

8.8

7.32 8.8

7.3

7.3

7.7

7.4

7.4

7.5

7.5

7.3

2.6

7.36 8.4

Mat

eria

-lu

l 1

Dur

alum

iniu

CuZ

n15

Fgn

-700

-2

CuS

n10

OL

37

OL

50

OL

C45

OT

40

OT

60

41M

oCr1

1

12C

r130

Fc3

00

AT

Si5

Cu

Fm

320p

CuZ

n39P

b2

Nr.

cr

t. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Page 4: Arbore Olc45 Consa Liviu

Obs

.

23

10

Σ

t kd k

k=

1 22 2,55

2,30

2,40

1,85

2,55

2,40

2,35

2,35

2,35

2,20

2,35

2,40

2,50

2,40

2,40

1,00

Pro

pri

e-tă

ţi

econ

omic

e

Pre

ţul d

e co

st [

lei/

kg]

T10 21 2 1 1 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2

V 20 1000

2100

2000

1500

500

200

200

200

210

300

310

310

310

310

320

Pro

pri

etăţ

i teh

nol

ogic

e

Uzi

nab

ili

tate

a T9 19 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

Cal

fica

tiv

18 FB

FB

FB B FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

Def

orm

ab

ilit

atea T

8 17 2 3 3 3 1 2 1 1 1 1 1 2 1 2 2

Cal

ifi

cati

v

16 B FB

FB

FB S B S S S S S B S B B

Tu

rnab

ili

tate

a T7 15 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

Cal

ific

ati

14 FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

FB

Pro

pri

etăţ

i Fu

ncţ

ion

ale

Mec

anic

e

(E*1

0 p

6)[d

aN/m

m2 ]

T6 13 3 2 2 1 3 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2

V 12 2,2

1,9

1,8

1,4

2,2

0,9

1,05 1,2

1,3

1,9

1,9 2 2,1

2,1

2,1

Rez

iste

n-ţ

a la

ru

per

e[d

aN/m

m2 ]

T5 11 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

V 10 79 89 117

98 50 74,5

88 98 113

76 75 230

115

120

180

Du

rita

tea

[HB

] T4 9 3 3 3 1 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3

V 8 174

207

208

217

190

195

300

380

385

180

180

170

240

260

280

Ch

imic

e

Rez

iste

n-

ţa la

co

rozi

un

e[m

m/a

n] T3 7 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

V 6

<.0

5

<.0

5

<.0

5

<.0

5

<0,

5

<0,

5

<0,

5

<0,

5

<0,

1

<0,

1

<0,

1

<0,

1

<0,

1

<0,

1

<0,

1

Fiz

ice Con

du

cti

bil

itat

ea

term

ică

[cal

/cm

*s*°

C]

T2 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

V 4

0,22

0,19

0,20

0,10

0,20

0,01

0,01

0,01

0,07

0,01

0,01

0,02

0,01

0,01

0,03

Den

sita

-te

a[K

g/d

m3 ]

T1 3 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

V 2 7,9

8,0

6,5

7,2

7,4

7,1

7,1

7,2

7,1

7,4

7,3

7,1

7,2

7,2

7,3

Mat

eria

-lu

l

1

15C

r08

18M

gCr

20M

oNi

40C

r10

OL

C 6

0

FcX

200

FcX

250

FcX

300

FcX

350

Fc1

00

Fc1

50

Fc2

00

Fc2

50

Fc3

00

Fc3

50

Pon

der

e

Nr

crt.

0 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Page 5: Arbore Olc45 Consa Liviu

Optimizarea alegerii materialului se bazează pe experienţa proiectantului şi pentru o alegere rapidă a materialului se pleacă de la câteva date referitoare la : solicitările din timpul exploatării , condiţiile de exploatare , clasa din care face parte piesa şi condiţiile de execuţie . În continuare se va prezenta o metodă de alegere a materialului optim numită metoda de analiză a valorilor optime .

Metoda presupune rezolvarea următoarelor etape : 1. stabilirea rolului funcţional al piesei , a tehnologicităţii construcţiei şi a condiţiilor economice de funcţionare ale acesteia ;2. determinarea şi stabilirea factorilor analitici ai problemei alegerii materialului optim ;3. descompunerea factorilor analitici în elemente primare ;4. aprecierea cantitativă a factorilor analitici se face folosind un sistem de notare , în funcţie de valoare fiecărei proprietăţi k acordându-i-se o notă tk;5. stabilirea ponderii importanţei fiecărui factor primar se face ţinând cont de datele rezultate din etapele 1 şi 3 acordând fiecărei proprietăţi k o pondere dk în stabilirea ponderi trebuie îndeplinita

condiţia : ;

6. alegerea soluţiei optime la momentul dat se face aplicând criteriul :

7. analiza soluţiilor din punct de vedere al utilităţii lor şi stabilirea condiţiilor de înlocuire economică a unui material cu alt material .

Ţinând cont de proprietăţile funcţionale (rezistenţa la coroziune, rezistenţa la rupere) şi de cele tehnologice(turnabilitatea şi uzinabilitatea) la care se adaugă cele economice materialul ales pentru realizarea piesei este Fc 250.

CAPITOLUL 1

STABILREA ROLULUI FUNCŢIONAL AL PIESEI FOLOSIND ANALIZA MORFAFUNCŢIONALĂ A SUPRAFEŢELOR

Cunoaşterea rolului funcţional al piesei este prima etapă în proiectarea oricărui proces tehnologic de realizare a piesei respective rolul funcţional al piesei este dat de rolul funcţional al oricărei suprafeţe ce delimitează piesa in spaţiu de aceea in primul rând se stabileşte rolul funcţional al fiecărei suprafeţe din punct de vedere al rolului lor funcţional suprafeţele se clasifică în:

- suprafeţele de asamblare –caracterizate prin:- o anumită configuraţie geometrică;- precizie dimensională ridicată;- rugozitate mică;

- prescripţii referitoare la forma geometrică;- prescripţii referitoare al poziţia suprafeţei in raport cu alte suprafeţe;- eventuale prescripţii referitoare la duritatea suprafeţei.- suprafeţe funcţionale – caracterizate prin:- precizie dimensională ridicată(depinde de rolul funcţional in ansamblul din care face parte);- rugozitate mică(uneori este mare , depinde de rolul funcţional);- prescripţii referitoare la poziţia suprafeţei in corespondenţă cu alte suprafeţe;- eventuale prescripţii referitore la configuraţia geometrică;- eventuale prescripţii referitoare la proprietăţile mecanice, aspectul suprafeţelor.- suprafeţe tehnologice – apar în timpul prelucrări şi ajută la poziţionarea piesei în vederea

prelucrări ele pot rămâne după terminarea prelucrări sau pot dispare, in funcţie de configuraţia geometrică finală a piesei . Se caracterizează prin:

- precizie dimensională corespunzătoare(neprecizată, de cele mai multe ori cote libere);- rugozitatea suprafeţei corespunzătoare cu procedeul tehnologic de realizare a suprafeţei;- fără prescripţii sau eventuale prescripţii referitoare la forma geometrică;- eventuale prescripţii referitoare la poziţia suprafeţei in raport cu suprafeţele ce urmează a fi

prelucrate.- suprafeţe auxiliare (de legătură) – fac legătura intre suprafeţele funcţionale şi cele de

asamblare. Se caracterizează prin:- precizia dimensională mică (neprecizată);- rugozitatea suprafeţei mare (cea care rezulta din procedeul de obţinere a semifabricatului);- fără prescripţii referitoare la precizia de forma;

Page 6: Arbore Olc45 Consa Liviu

- fără prescripţii referitoare la precizia de poziţii.Cunoscând aceste elemente referitoare al tipurile de suprafeţe ce delimitează o piesă în

spaţiu se poate stabili rolul funcţional al unei piese fără a cunoaşte ansamblul din care face parte piesa sau se poate proiecta o piesă care să îndeplinească un anumit rol funcţional impus.

Metoda folosită pentru stabilirea rolului funcţional posibil sau pentru proiectarea unei piese care să îndeplinească un anumit rol funcţional impus poarta numele de metoda de analiză morfofuncţională a suprafeţelor.

Acesta metodă presupune parcurgerea intr-o succesiune logică a următoarelor etape:- descompunerea piesei în suprafeţe cât mai simple (plane, cilindrice, conice, evolventice,

elicoidale etc.);– notarea tuturor suprafeţelor ce delimitează piesa in spaţiu ;– analizarea fiecărei suprafeţe în parte din următoarele puncte de vedere: forma geometrică a

suprafeţei, dimensiuni de gabarit, precizie dimensională, precizie de formă, precizie de poziţie, rugozitate şi duritate;

– întocmirea uni graf ” suprafeţe – caracteristici “ – stabilirea rolului funcţional al piesei , se face în urma analizei de corelaţie a diferitelor

tipuri de suprafeţe obţinute in graful suprafeţe – caracteristici . Rolul funcţional impus unei pese se obţine presupunând pentru suprafeţele ce delimitează piesa in spaţiu caracteristicile corespunzătoare tipurilor de suprafeţe (de asamblare, funcţionale, tehnologice, sau auxiliare).

Ţinând cont de rolul funcţional al fiecărei suprafeţe în parte si analizând forma şi dimensiunile piesei, ne rezultă că aceasta va fi folosită la astuparea unui recipient sub presiune, realizând o etanşeitate a acestuia cu ajutorul unei garnituri şi totodată o fixare foarte bună prin intermediul găurilor cu ajutorul unor şuruburi.

CAPITOLUL 3Procedee tehnologice posibile de obţinere a piesei semifabricat

În vederea alegerii unei metode sau a unui procedeu tehnologic de realizare a unei piese se ţine cont de dezvoltarea industriei şi de condiţiile oferite.

Procedeul tehnologic ales trebuie să asigure o bună calitate a pieselor, la un preţ de cost cât mai scăzut.

Se face o analiză complexă a procedeelor tehnologice pentru obţinerea unor rezultate finale mai avantajoase.

Privind posibilităţile de realizare a piesei se au în vedere următoarele:- desenul piesei- rolul funcţional al suprafeţelor- materialul ales, comportarea lui la prelucrare- numărul de bucăţi ( producţie anuală )- utilajul de care dispune întreprindereaPrincipalele procedee de obţinere a semifabricatelor metalice sunt următoarele:- turnare - deformare plastică- presare şi sinterizare din pulberi- sudare- tăiereTurnarea – este un procedeu tehnologic de realizare a pieselor prin introducerea unui material

metalic în stare lichidă într-o cavitate special execută. Prin solidificarea topiturii rezultă piesa turnată, care reproduce configuraţia şi dimensiunile cavităţii de turnare.

Principalele procedee de turnare sunt:- în forme din amestec de formare obişnuit- în forme coji, cu modele uşor fuzibile- în forme metalice fără suprapresiune- în forme coji cu liant termoreactiv- în forme metalice cu suprapresiune- centrifugalăPrelucrarea prin deformare plastică se bazează pe plasticitatea metalelor, adică pe capacitatea

acestora de a căpăta deformaţii permanente sub acţiunea unor forţe exterioare. Făcând abstracţie de unele pierderi tehnologice, inevitabile, prelucrarea prin deformare plastică reprezintă un procedeu de prelucrare foarte avantajos în ceea ce priveşte economia de metal, fiind net superior prelucrării prin aşchiere la care pierderile de material sub formă de deşeuri sunt foarte mari.

Page 7: Arbore Olc45 Consa Liviu

Procedeele de prelucrare prin deformare plastică sunt următoarele:- laminare- tragere- extrudare- forjare -libera - prin deformare- prelucrarea tablelor - prin tăiere - prin deformare

- prelucrarea ţevilor şi a profilelorLa stabilirea procedeului optim de obţinere a piesei, trebuie ales procedeul ce asigură precizia

necesară, realizarea formei cerute de rolul funcţional în condiţiile unei productivităţi mari şi preţ de cost minim.

Capitolul 5Obţinerea piesei semifabricat printr-un procedeu de deformare plastică

Plasticitatea este proprietatea tehnologică a unui material de a suferi deformaţii permanente sub acţiunea unor forţe exterioare .

Ca urmare , obţinerea unei piese care să corespundă unui anumit rol funcţional se face prin redistribuirea de material în stare solidă ( nu prin îndepărtarea de material ) în concordanţă cu sistemul de forţe care acţionează asupra materialului .

Cel mai vechi procedeu de deformare plastică este forjarea .

Forjarea este procesul de prelucrare prin deformare plastică ce constă în introducerea în volumul de material a unor stări tensionale care să producă curgerea sa (a materialului ) . Aceste forţe se aplică prin lovire şi/sau presare .

Forjarea este de două feluri :

- liberă , când curgerea materialului se face liber sub acţiunea unor forţe de lovire:

- în matriţă (matriţare) , când curgerea materialului este limitată cavitaţional , sub acţiunea unor forţe de lovire şi/sau presare .

Ţinând cont de programa de fabricaţie şi de dimensiunile de gabarit relativ reduse procedeul de deformare plastică ales va fi matriţarea .

Pentru realizarea piesei prin forjare liberă se va lua în calcul rolul funcţional al acesteia stabilit la capitolul 1 şi materialul din care aceasta va fi realizată (__________________)

Trebuie ales tipul semifabricatului iniţial , însă conform legii volumului constant, trebuie cunoscută masa semifabricatului brut matriţat pentru a afla volumul acestuia şi după aceea , adunând pierderile care apar în timpul procesului de matriţare (adaosurile necesare şi pierderile prin ardere), să aflăm volumul de material pe care îl are semifabricatul iniţial .

Calculul masei semifabricatului care se face împărţind desenul piesei brut matriţate în părţi simple cărora la calculăm volumul şi masa .

Page 8: Arbore Olc45 Consa Liviu

Alegerea semifabricatului iniţial :

Se aleg lingouri ( pentru dimensiuni mari ) , bare sau plăci turnate continuu (pentru dimensiuni medii) , prelaminate sau laminate ( pentru dimensiuni mici ) .

Pentru ca materialele să fie uşor deformabile plastic , acestea trebuie încălzite în prealabil în cuptoare speciale .

Însă şi aici există reguli bine definite de standarde special elaborate în acest sens. Astfel că există un interval de temperaturi în care se poate face deformarea care are limita superioară numită temperatură de început de deformare iar limita inferioară numită temperatură de sfârşit de deformare .

Pentru găsim intervalul :

Marca materialului Temperatura de deformare

de început [C] de sfârşit [C]

Se alege matriţarea , deoarece pentru ca pe lângă obţinerea unor semifabricate cu configuraţii de la cele mai simple la cele mai complexe se mai obţin şi rugozităţi foarte bune (uneori nu mai necesită prelucrări ulterioare prin aşchiere) , procesul de fabricaţie are şi o precizie dimensională foarte bună ( ) , pot fi obţinute produse ale căror proprietăţi fizico-mecanice variază pe secţiune .

Însă acest proces de fabricaţie are şi un dezavantaj deosebit : cost foarte mare al matriţei .

Pentru a stabili procedeul tehnologic optim între forjare liberă şi forjare în matriţă trebuie ţinut cont de :

-configuraţia geometrică a piesei;-programa de producţie; -precizia dimensională;-gabarit(greutate).

Semifabricatul iniţial (1) se aşează pe semimatriţa inferioară („) care este montată prin intermediul unui ghidaj „coadă de rândunică“(3) şi a unei pene plan-paralele(4) pe şabota presei sau nicovala ciocanului(5).

Semifabricatul este deformat cu forţa de deformare plastică Pm cu ajutorul semimatriţei superioare prinsă prin intermediul unui ghidaj „coadă de rândunică“(8) şi a unei pene plan-paralele(9) pe culisorul presei sau pe berbecul ciocanului.In semimatriţa inferioară s-a practicat prin aşchiere semicavitatea de matriţare (6) iar în semimatriţa superioară semicavitatea de matriţare(11).

Prin Inchiderea matriţei rezultă piesa brut matriţată(12) prevăzută cu bavura(13), datorită canalelor de bavură(14).In urma debavurării rezultă piesa matriţată(15).

Tehnologia matriţarii:1. stabilirea rolului funcţional al piesei folosind analiza

morfofuncţională a suprafeţelor(vezi cap.1) ;2. alegerea materialului pe baza analizei valorilor optime (vezi

cap.2);3. întocmirea desenului piesei brut forjate se face pornind de la

desenul piesei finite pe care se adaugă :

Page 9: Arbore Olc45 Consa Liviu

adaosurile de prelucrare Ap pe toate suprafeţele a căror precizie dimensională şi calitatea acestora nu se pot obţine direct prin forjare în matriţă:

adaosuri tehnologice At pe toate suprafeţele care nu au rezultat prin forjare liberă şi în scopul simplificării constructive a formei piesei ;

adaosuri de înclinare pentru a uşura extragerea piesei din matriţă; adaosuri prin raze de racordare Rc pe toate suprafeţele de racordare ; mărimea acestor adaosuri depinde de dimensiunile piesei finite, iar

valorile lor sunt date în STAS - uri.4. Alegerea planului de separaţie se face astfel încât să se asigure o extragere a piesei din matriţă, o curgere uşoară a materialului şi economii de material;

5. calculul masei semifabricatului iniţial se face împărţind desenul piesei brut matriţate în suprafeţe simple cărora li se calculează volumul şi masa . Masa totală a semifabricatului brut forjat este data de expresia :

MSf=mPf+ma+mAp+mAt+mRc+mAd+mcp+mcb

unde :

- mSf : masa totală a semifabricatului brut forjat ;- mPf : masa piesei finite ;- ma : masa pierderilor prin arderea materialului ;- mAp : masa pierderilor cu adaosurile de prelucrare ;- mAt : masa pierderilor cu adaosurile tehnologice ;- mRc : masa pierderilor prin raze de racordare ;- mcb : masa canalelor de bavură;

mpf=*Vpf=

ma=

mAp=

mRc=

mI=

Vcb=0,3V1= mm3

Vsf= mm3

6. Alegerea semifabricatului iniţial: piese brut forjate, bare laminate;Se va folosi bara laminată de diametru 7. Debitarea la dimensiuni(legea volumului constant);Se va folosi un semifabricat din bară laminată de rază r= mm şi înălţime

h= mm.

Page 10: Arbore Olc45 Consa Liviu

Capitolul 6

Analiza tehnico-economică a două procedee tehnologice de obţinere a piesei

Oricare tehnologie trebuie să realizeze maximum de eficienţă pentru care a fost proiectată în momentul aplicării ei. Piesa trebuie realizată :

- mai repede ; - mai bine ;- mai ieftin ;- la momentul oportun.Factorii care influenţează eficienţa procedeului tehnologic sunt :- costul;- productivitatea;- fiabilitatea;- consumul de energie;- consumul de material;- protecţia mediului;- protecţia operatorului.Eficienţa presupune optimizarea din punct de vedere al tuturor acestor factori.

Acest lucru este foarte dificil de realizat, întotdeauna existând factori prioritari.Pentru realizarea analizei tehnico-economice vom lua în considerare procesele

tehnologice de turnare şi de matriţare.Foarte important pentru întocmirea unei tehnologii de realizare a piesei este

numărul de bucăţi care trebuie realizate(programa de producţie). Din acest punct de vedere se deosebesc:

-producţie individuală- care se referă la realizarea unui singur produs sau a unui număr foarte mic de produse care nu se mai reia în timp; foloseşte maşini unelte universale, S.D.V.-uri universale, productivitatea este foarte mică, preţul de cost este foarte mare, necesită muncitori cu înaltă calificare;

-producţie de serie - se referă la un număr mare de producţie, foloseşte maşini unelte universale şi specializate, S.D.V.-uri universale şi specializate, productivitatea este medie, preţul de cost este mediu, necesită muncitori calificare medie;

- producţie de masă - număr foarte mare de produse de acelaşi fel care se repetă după o anumită perioadă de timp; foloseşte utilaje speciale şi specializate; S.D.V.-uri speciale şi specializate; muncitori cu calificare redusă (cu excepţia muncitorului reglor); productivitate foarte mare; preţ de cost mic(bunuri de larg consum).

Analiza economică a procedeului de turnare

Se vor folosi următoarele notaţii :- ştiind că un lot are 10.000 de bucăţi :

CT =cost total; CF =cost fix; CV =cost variabil.

CF/buc= lei CT/lot= leiCV/buc= lei CF/lot= lei

Page 11: Arbore Olc45 Consa Liviu

CV/lot= lei

Luând în considerare cheltuielile de stocaj s = lei/buc rezultă şi ştiind că un lot are ___________ bucăţi:

C = CF/lot /n+CV/lo+sn ;Din formulele anterioare se poate calcula numărul de bucăţi rentabile pentru

procedeul respectiv:nop=( CF/lot /s)1/2= buc

Deci costul total pentru ___________ de bucăţi este : CT = CF/lot + CV/buc * n =

Analiza economică a procedeului de forjare

CF/buc= lei CT/lot= leiCV/buc= lei CF/lot= lei CV/lot= lei

Luând în considerare cheltuielile de stocaj s= __________ lei/buc rezultă:C = CF/lot /n+CV/lo+sn ;

Din formulele anterioare se poate calcula numărul de bucăţi rentabile pentru procedeul respectiv: nop=( CF/lot /s)1/2=__________ buc

Deci costul total pentru ______________ de bucăţi este : CT = CF/lot + CV/buc * n =

Compararea celor două procedeelortehnologice de obţinere a piesei

Pentru determinarea procedeului de obţinere optim , folosim o metodă grafică .Numărul de bucăţi pentru care costurile de producţie pentru cele două

procedee sunt aceleaşi este :

N = -----------------------------------

=_______________________bucăţi

Rezultă că procedeul de obţinere prin _______________________ este mai eficient din punct de vedere economic .

Capitolul 7Tehnologia matriţării

Page 12: Arbore Olc45 Consa Liviu

Pentru ca un semifabricat să fie produs prin tehnologia matriţării , trebuie urmate etapele :

1) Stabilirea rolului funcţional al piesei .(capitolul 1) 2) Alegerea materialului optim .(capitolul 2)3) Întocmirea desenului piesei brut-finite pe care se trec toate adaosurile .

(capitolul 5)4) Alegerea planului de separaţie astfel încât să se facă o extracţie uşoară a

piesei din matriţă , o curgere uşoară a materialului şi economii de material .(capitolul 5)

5) Stabilirea masei semifabricatului iniţial .(capitolul 5)6) Alegerea semifabricatului iniţial . (capitolul 5)7) Debitarea la dimensiuni ţinând cont de legea volumului constant8) Control iniţial (nedistructiv) .9) Tratament termic iniţial (recoacere de înmuiere) .10) Pregătire pentru matriţare : curăţire , decapare .11) Stabilirea parametrilor regimului de încălzire .12) Alegerea utilajului în vederea încălzirii .13) Stabilirea succesiunii logice a calibrelor de matriţare .14) Alegerea utilajului pentru matriţare (piese) .15) Matriţarea propriuzisă .16) Debavurarea .17) Îndreptarea sau îndepărtarea eventualelor defecte apărute în timpul

debavurării .18) Calibrarea (mărirea preciziei dimensionale şi îmbunătăţirii rugozităţii

suprafeţelor) .19) Curăţirea şi/sau îndepărtarea straturilor de material ars ce rămâne după

matriţare ,în tobe rotative cu jet de nisip sau alice .20) Control final .21) Tratament termic final .22) Ambalare şi trimitere la beneficiar .

Unul din punctele importante a tehnologiei de forjare care nu a fost discutat până acum şi care are o importanţă deosebită , este încălzirea materialelor metalice în vederea prelucrarii prin deformare plastică . Aceasta este foarte importantă din punct de vedere a alegerii utilajului de încălzire folosit .

Se ştie că încălzirea semifabricatului se poate face în două moduri :- prin introducerea semifabricatului într-un mediu cald ;- prin producerea căldurii în masa semifabricatului .Cea mai uşor de realizat şi cea mai răspândită modalitate de încălzire este prima : semifabricatele se introduc în spaţiul e lucru al instalaţiei de încălzire, spaţiu care adus în prealabil la o temperatura superioară celei la care se poate face deformarea .

In funcţie de sursa de căldură folosită înstalaţiile de încălzire se împart în două mari categorii :

Instalaţii de încălzire cu flacără (cuptoare cu flacară ) Cuptoarele se împart şi ele în două mari categorii după distribuţia căldurii în

interior: - cuptoare cu temperatură constantă în tot spaţiul de lucru numite cuptoare cu cameră - cuptoare cu temperatură crescătoare de la locul de încarcare al semifabricatului spre locul de descărcare al acestuia .

Page 13: Arbore Olc45 Consa Liviu

Cuptoarele cu cameră (figura a ) ,se pot construi cu vatră fixă sau mobilă iar temperatura din interiorul lor poate varia într-un interval îngust prin varierea cantităţii de combustibil arsă în focar . Pentru a micşora pierderile de material prin ardere se utilizează mufle din material refractersau oţel aliat refractar , figura b .

Cuptoarele cu propulsie (figura c) , sunt utilizate la producţia de serie mare şi masă , deoarece sunt foarte productive . Încălzirea semifabricatelor făcându-e treptat de la o zonă de preîncălzire I , o zonă de încălzire II şi o zonă de egalizare a

temperaturilor III .

Semifabricatele parcurg spaţiul cuptorului prin împingere sau prin cădere libera pe un spaţiu înclinat .

Instalaţii de încălzire electrice Cuptoarele cu rezistenţe electrice pot fi prevăzute cu o rezistenţă metalică

sub formă de spirală , înfăsurată în jurul camerei cuptorului ( figura d) sau cu rezistenţe ceramice – bare de silită – amplasate pe partea de sus sau pe pereţii laterali

ai camerei cuptorului . Temperaturile realizate de al 2-lea cuptor sunt mai mari decât la primul , putându-se încalzi şi semifabricate din oţel .

În general acest tip de instalaţii realizează o încalzire superioară celor cu flacără deoarece :- asigură o reglare precisă a temperaturii prin modificarea parametrilor curentului electric de alimentare ;

Page 14: Arbore Olc45 Consa Liviu

- asigură pierderi mai mici prin oxidare ;- nu poluează mediul înconjurător .


Recommended