Date post: | 29-Dec-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | cosmin-ghinea |
View: | 692 times |
Download: | 11 times |
Bucsa de legatura
PROIECT THM-BUCSA DE LEGATURA
Cap 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;
Bucsa de legatura
- 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; - 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). In industria constructoare de masini , din categoria organelor folosite la realizarea diverselor mecanisme si utiliaje , bucsele au un rol important. Acestea pot indeplini rolul de sustinere, de legatura , ghidare si fixare. Marea diversitate a masinilor si mecanismelor necesita organe de masini printre care bucsele au forme si dimensiuni de la cele mai simple pana la forme deosebit de complicate.
Bucsa de legatura
Randamentul mecanic al unei masini este determinat in special de calitatea si precizia zonelor prin care ne asigura contactul dintre un arbore si lagarul de alunecare tip bucsa.Bucsele fac legatura cinematica cu alte elemente in cadrul unui ansamblu functional.
!!!!IMPORTANT(aici atasezi foaia cu desenul + tabelul cu descompunerea in suprafete
Bucsa de legatura
Bucsa de legatura
Nr.
Cr
t.
Sup
rafa
ţa
nr.
Forma
geometrica
a
suprafeţei
Dimens
iunea
de
gabarit
Caracteristici Tipul si
rolul
suprafeţei
Procedee
tehnologi
ce de
obţinere
Obs
.
Precizia
dimensio
nala
Precizia de
forma
Precizia
de
poziţie
Rugo
zita-
tea
Duritat
ea
1 S1 Plan circular ᶲ60 0
-0.021 6.3
60-
62HRC functionala Turnare
2 S2 Cilindric
interior
ᶲ30
60
6.3
60-
62HRC De asamblare
Turnare
3 S3 conic 1.5x45 6.3 60-
62HRC tehnologica
Turnare
4 S4 Cilindric
exterior 83
-0.03
6.3
60-
62HRC functionala
Turnare
5 S5 Plan
cilindric
ᶲ44
3 6.3
60-
62HRC tehnologica
Turnare
6 S6 Cilindric
exterior 83
-0.03
/O/|0.1|100 1.6
60-
62HRC functionala
Turnare
7 S7 Cilindric
exterior
ᶲ55
3 6.3
60-
62HRC functionala
Turnare
8 S8 Cilindric
exterior
ᶲ100 -0.036
/O/|0.1|100 O|0.02|B 1,6
60-
62HRC Tehnologica
Turnare
47 ±0.07
9 S9 Cilindric
interior ᶲ12 +0.030 6.3
60-
62HRC Tehnologica
Turnare
Bucsa de legatura
Cap 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 :
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
Proprietăţi
Economice
Preţ de cost , consum de resurse şi de energie , coeficient de poluare si coeficient de protecţie a operatorului
Bucsa de legatura
Nr.
crt.
Proprietatea Game de
variate
Not
a
Obs.
0
1 2 3 4
1 Densitatea materialului. Ρ
in [Kg/dm3]
< 5,0 1 2
5,0…10,0 2
>10 3
2 Conductibilitate termica Cr
in [cal/cm*s*° C]
<0,2 1 2
0,2…0,4 2
>0,4 3
3 Rezistenta la coroziune. Rc
viteza de coroziune
in[mm/an]
<0,02 3 2
0.02…0,05 2
>0,05 1
4 Duritatea. HB,
in [HB]
<90 1 3
90…160 2
>160 3
5 Modulul de elasticitate. E
in [daN/cm2]
<10 6 1 2
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 1 2
700…1500 2
>1500 3
7 Rezistenta la rupere. Rm ,
in [daN/mm2]
<35,0 1 3
35,0…60,0 2
>60,0 3
8 Rezistenta la oboseala. σ1
In [N/m2]
<300 1 3
300…1000 2
>1000 3
9 Alungirea relativa At
[%]
<20% 1 2
20%…40% 2
>40% 3
10 Rezilienţa KCU 30/2
in [J/cm2]
<50 1 2
50…100 2
>100 3
11 Rezistenţa la fluaj
in [N/mm2]
<100 1 Se ţine cont
şi de
temperatura 100…300 2
>300 3
12 Proprietăţile tehnologice
(turnabilitatea ,deformabilitatea ,
uzinabilitatea , sudabilitatea ,
călibilitatea)
Satisfăcătoare 1 Notarea se
face cu
calificative Bună 2
Foarte bună 3
13 Preţul de cost , PC
in [lei/kg]
<500 3 3
500…1000 2
>1000 1
Bucsa de legatura
Ob
s.
23
op
tim
10
Σ
t k
dk
k=
1
22
2,1
5
2,1
0
2,4
5
1,9
0
2,3
5
2,5
0
2,5
5
2,3
0
2,5
5
2,3
5
2,1
5
2,2
0
1,9
5
2,4
0
1,7
5
Pro
pri
etă
ţi
eco
no
mic
e
Pre
ţul
de
cost
[le
i/k
g]
T1
0
21
3
2
3
2
3
3
3
3
3
2
1
3
2
3
1
V
20
50
0
10
00
30
0
90
0
45
0
47
5
40
0
42
5
75
0
75
0
13
00
35
0
62
5
39
0
12
00
Pro
pri
etă
ţi t
ehn
olo
gic
e
Uzi
na
bil
it
ate
a T
9
19
3
3
3
3
3
3
3
3
3
2
2
3
3
3
3
Calf
i
cati
v
18
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
B
B
FB
FB
FB
FB
Def
orm
ab
i
lita
tea
T8
17
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
2
0
1
Cali
fi
cati
v
16
FB
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
N
B
N
S
Tu
rna
bil
it
ate
a T7
15
3
3
3
3
2
2
3
3
3
3
2
3
3
3
3
Cali
fi
cati
v
14
FB
FB
FB
FB
B
B
FB
FB
FB
FB
B
FB
FB
FB
FB
Pro
pri
etă
ţi F
un
cţio
na
le
Mec
an
ice
(E*
10
p6
)
[da
N/m
m2]
T6
13
1
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
2
1
2
2
V
12
0.7
4
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 l
a
rup
ere
[da
N/m
m2
]
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
28
0
20
12
0
16
4
18
7
11
0
16
9
21
7
18
7
26
0
90
25
0
65
Ch
imic
e
Rez
iste
n-ţ
a
la
coro
ziu
ne
[mm
/an
] 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
Co
nd
uct
ibi
lita
tea
term
ică
[ca
l/cm
*s*
°
C]
T2
5
2
2
1
2
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
2
V
4
0.2
5
0.3
0.0
1
0.2
5
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.3
0.1
4
0.2
0
0.1
4
0.2
Den
sita
-tea
[Kg
/d
m3] T
1
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
V
2
2.8
8.8
7.3 2
8.8
7.3
7.3
7.7
7.4
7.4
7.5
7.5
7.3
2.6
7.3 6
8.4
Ma
teria
-lu
l
1
Du
ralu
min
iu
Cu
Zn1
5
Fg
n-7
00
-2
Cu
Sn
10
OL
37
OL
50
OL
C45
OT
40
OT
60
41M
oC
r11
12C
r130
130
Fc3
00
AT
Si5
Cu
Fm
320p
Cu
Zn3
9P
b
2
Nr.
crt.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Bucsa de legatura
Ob
s.
23
10
Σ
t kd
k
k=
1
22
2,5
5
2,3
0
2,4
0
1,8
5
2,5
5
2,4
0
2,3
5
2,3
5
2,3
5
2,2
0
2,3
5
2,4
0
2,5
0
2,4
0
2,4
0
1,0
0
Pro
pri
e-t
ăţi
eco
no
mic
e
Pre
ţul
de
cost
[le
i/k
g]
T1
0
21
2
1
1
2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
2
2
0.1
V
20
10
00
21
00
20
00
15
00
50
0
20
0
20
0
20
0
21
0
30
0
31
0
31
0
31
0
31
0
32
0
Pro
pri
etă
ţi t
ehn
olo
gic
e
Uzi
na
bil
it
ate
a T
9
19
3
3
3
2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
0.0
5
Calf
i
cati
v
18
FB
FB
FB
B
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
Def
orm
ab
ilit
ate
a
T8
17
2
3
3
3
1
2
1
1
1
1
1
2
1
2
2
0.0
5
Cali
fi
cati
v
16
B
FB
FB
FB
S
B
BB
B
S
S
S
S
S
B
S
B
B
Tu
rna
bil
i
tate
a T7
15
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
0.2
Cali
fi
cati
v
14
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
FB
Pro
pri
etă
ţi F
un
cţio
na
le M
eca
nic
e
(E*
10
p6
)
[da
N/m
m2]
T6
13
3
2
2
1
3
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
0.0
5
V
12
2,2
1,9
1,8
1,4
2,2
0,9
1,0
5
1,2
1,3
1,9
1,9
2
2,1
2,1
2,1
Rez
iste
n-ţ
a
la r
up
ere
[da
N/m
m2]
T5
11
3
3
3
3
2
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
0.0
5
V
10
79
89
11
7
98
50
74
,5
88
98
11
3
76
75
23
0
11
5
12
0
18
0
Du
rita
tea
[HB
]
T4
9
3
3
3
1
3
3
3
3
3
2
3
3
3
3
3
0.1
5
V
8
17
4
20
7
20
8
21
7
19
0
19
5
30
0
38
0
38
5
18
0
18
0
17
0
24
0
26
0
28
0
Ch
imic
e
Rez
iste
n-
ţa l
a
coro
ziu
ne
[mm
/an
] T3
7
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
0.1
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
Co
nd
uct
i
bil
ita
tea
term
ică
[ca
l/cm
*s
*°C
]
T2
5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0.1
5
V
4
0,2
2
0,1
9
0,2
0
0,1
0
0,2
0
0,0
1
0,0
1
0,0
1
0,0
7
0,0
1
0,0
1
0,0
2
0,0
1
0,0
1
0,0
3
Den
sita
-
tea
[Kg
/dm
3]
T1
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
0.1
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
Ma
teria
-lu
l
1
15
Cr0
8
18
Mg
Cr
10
20
Mo
Ni
35
40
Cr1
0
OL
C 6
0
FcX
20
0
FcX
25
0
FcX
30
0
FcX
35
0
Fc1
00
Fc1
50
Fc2
00
Fc2
50
Fc3
00
Fc3
50
Po
nd
ere
a
Nr
crt.
0
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Bucsa de legatura
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 : 1
1
m
kk
d ;
6. alegerea soluţiei optime la momentul dat se face aplicând criteriul :
m
k
imk
dk
T
1
max*
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 „Bucsa de legatura” este OLC 45.
Bucsa de legatura
Cap 3. PROCEDEE 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 întreprinderea
Principalele procedee de obţinere a semifabricatelor metalice sunt
următoarele:
- turnare
- deformare plastică
- presare şi sinterizare din pulberi
- sudare
- tăiere
Turnarea – 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
- centrifugală
Prelucrarea 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.
Bucsa de legatura
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 profilelor
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 .
La 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.
Trebuie ales tipul semifabricatului iniţial , însă conform legii
volumului constant, trebuie cunoscută masa semifabricatului brut forjat
pentru a afla volumul acestuia şi după aceea , adunând pierderile care
apar în timpul procesului de forjare (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 forjate în părţi simple cărora la calculăm volumul şi masa .
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 .
Bucsa de legatura
Cap 4.OBŢINEREA PIESEI SEMIFABRICAT
PRINTR-UN PROCEDEU TEHNOLOGIC DE
TURNARE
Bucsa de legatura
Turnarea, ca procedeu tehnologic este una din cele mai vechi metode de
obţinere a pieselor prin punere in forma, dezvoltate de om. Turnarea
intervine întotdeauna ca metoda tehnologica distinctă la materialele care
sunt elaborate in stare lichida sau vâscoasa. Împreună cu prelucrările prin
matriţare si cu cele de formare prin sintetizare sunt utilizate in mod
nemijlocit la realizarea formei pieselor – spre deosebire de alte prelucrări,
Bucsa de legatura
unde forma rezulta prin mijlocirea unor procese tehnologice preliminare
distincte ( laminare, tragere, forjare libera, aşchiere si microaşchiere).
Prin turnare se pot realiza forme practic nelimitate, piese cu mase
diverse, de la fracţiuni de gram si pana la sute de tone, care îşi găsesc
utilizări in toate domeniile de activitate.
Procesele de execuţie a pieselor prin turnare se remarca prin
următoarele avantaje:
- permit realizarea de piese cu configuraţii diverse, in clasele de
precizie 6..16, cu suprafeţe de rugozitate Ra=1,6...200 μm;
permit realizarea de piese cu proprietăţi diferite in secţiune
(unimaterial, polimaterial);
creează posibilitatea obţinerii de adaosuri de prelucrare minime (
fata de forjarea libera, sau prelucrările prin aşchiere);
creează posibilitatea de automatizare complexa a procesului
tehnologic, fapt ce permite repetabilitatea preciziei si a caracteristicilor
mecanice, la toate loturile de piese de acelaşi tip;
- permit obţinerea unei structuri uniforme a materialului piesei, fapt
ce îi conferă acesteia o rezistenţă multidirecţională. In general,
compactitatea, structura i rezistenta mecanica a pieselor turnate sunt
inferioare pieselor similare realizate prin deformare plastica (deoarece
acestea poseda o rezistenta unidirecţională, după direcţii preferenţiale).
Dintre dezavantajele procedeelor de realizare a pieselor prin
turnare se pot enumera:
- consum mare de manopera, îndeosebi la turnarea in forme
temporare;
- costuri ridicate pentru materialele auxiliare;
- consum mare de energie pentru elaborarea si menţinerea
materialelor in stare lichida la temperatura de turnare;
- necesită măsuri eficiente contra poluării mediului si pentru
îmbunătăţirea condiţiilor de muncă.
Se pot prelucra prin turnare materiale metalice si nemetalice , in
producţie de serie sau de unicate.
De menţionat că , prin turnare se pot realiza atât
piese/semifabricate dintr-un material unic, sau din cel puţin doua
materiale ( acoperiri prin turnare statica sau centrifugala, utilizarea
turnării cu inserţii, obţinerea prin turnare a materialelor compozite etc.).
Tendinţa actuală este de a eficientiza procesele de producţie prin
reducerea adaosurilor de prelucrare si a operaţiilor de prelucrare
dimensionala ulterioare. Din acest motiv, procedeele de punere in forma,
între care şi turnarea, capătă o atenţie deosebită, cunoscând un grad mai
ridicat de perfecţiune şi inovare faţă de alte procedee.
In funcţie de domeniul de aplicare al procesului de turnare (
tehnologii mecanice, metalurgice, de mecanica fina, de tehnica dentara,
Bucsa de legatura
de prelucrări de industria chimica, de construcţii etc.), pot exista denumiri
specifice, care sunt sinonime.
Principalele denumiri cu care se prezintă in continuare.
Amestecul de formare este materialul din care e realizează
interiorul formei de turnare ( la turnare in forme temporare), fiind compus
din doua elemente: un material granulat, care are rolul de a se modela
după configuraţia modelului si de a umple rama de formare, si un liant,
care conferă rezistenta si stabilitate formei de turnare, permiţând ulterior
dezbaterea formei pentru extragerea piesei. Amestecul de formare trebuie
sa aibă o bună refractaritate, pentru a rezista la contactul cu topitura,
precum si o granulaţie corespunzătoare, pentru a asigura etanşeitatea
pereţilor cavitaţii formei.
Forma de turnare este scula specifica procesului tehnologic de
turnare care conţine cavitatea de turnare reţeaua de turnare si canalele de
evacuare a gazelor. Cu ajutorul ei se realizează configuraţia ,gabaritul si
calitatea suprafeţei piesei.
Formarea este denumirea generica a operaţiilor prin care se
realizează forma de turnare; acest termen se refera numai la realizarea
formelor temporare şi semitemporare, confecţionate din amestecuri de
formare. Formele permanente , de tipul matriţelor si al cochilelor se
realizează prin turnare sau forjare, urmate de prelucrări mecanice,
tratamente termice şi de suprafaţă .
Extragerea piesei denumeşte operaţia de scoatere a piesei
solidificate din forma de turnare.
Miezul este o parte distincta a formei de turnare, cu ajutorul căruia
se obţin golurile interioare ale piese turnate. Miezurile pot fi
permanente(la turnare in matriţe sau cochile) sau temporare ( la turnarea
in cochile sau in forme temporare).Formarea miezurilor se fa ce cu
ajutorul cutiilor de miez.
Modelul de turnatorie este o macheta tridimensionala care
reproduce aproape identic piesa, mărită corespunzător in funcţie de
caracteristica de contracţie ala solidificare a materialului piesei si serveşte
in operaţiile de formare.
Mulajul este un model intermediar (negativul formei piesei reale);
serveşte la realizarea modelului de turnatorie(pozitivul formei piesei).
Reţeaua de turnare este partea tehnologica a cavitaţii formei de
turnare, care conţine pâlnia d turnare, totalitatea canalelor de conducere a
materialului lichid spre cavitatea piesei, precum si maselotele. Pentru
formarea reţelei de turnare se realizează modele corespunzătoare.
Turnabilitatea este proprietatea tehnologica a unui material ce
defineşte capacitatea acestuia de a capătă după solidificare configuraţia
geometrica si dimensiunile unei forme geometrice in care se introduce in
stare lichida sau lichido-vâscoasă. Este o proprietate tehnologica
complexa, care determina posibilităţile unui material de a fi prelucrat prin
Bucsa de legatura
turnare; ea este influenţată de mărimi fizice precum: fuzibilitatea,
fluiditatea, contracţia de solidificare etc.
Turnarea este denumirea generica a unor grupe de procese
tehnologice de realizare a pieselor semifabricat şi/sau finite .
Bucsa de legatura
Cap 5. PROPRIETĂŢI DE TURNARE ALE
METALELOR ŞI ALIAJELOR
1. Turnabilitatea: proprietatea tehnologică globală , care reflectă
comportarea materialelor în raport cu procedeele tehnologice
din grupa turnării . Ea se exprimă prin calificative : foarte bună ,
bună , satisfăcătoare , slabă , nesatisfăcătoare .
2. Fuzibilitatea : este proprietatea materialului de a trece în stare
topită .
3. Fluiditatea: este proprietatea materialului aflat în stare lichidă
sau vâscoasă de a curge şi umple toate detaliile cavitaţii formei
de turnare .
4. Contracţia: este proprietatea materialului metalic de a-şi
micşora volumul în timpul solidificării .
5. Segregarea: este separarea constituenţilor unui amestec
eterogen astfel încât distribuţia acestora nu mai este uniformă .
6. Absorbţia gazelor: exprimă proprietatea de a dizolva gaze .
La proiectarea modelelor şi a cutiilor de miez trebuie parcurse următoarele
etape:
1. –stabilirea rolului funcţional al piesei – se face pe baza metodei de
analiză morfofuncţională a suprafeţelor;
2. –alegerea materialului optim pentru confecţionarea piesei - se
foloseşte metoda de analiză a valorilor optime;
3. – întocmirea desenului piesei brut turnate – se face pornind de la
desenul piesei finite, pe care se adaugă:
-Ap - adaosuri de prelucrare, pe toate suprafeţele a căror precizii
dimensionale şi rugozităţi nu pot rezulta direct din turnare;
-At - adaosuri tehnologice, pentru toate suprafeţele a căror
configuraţie sau poziţie nu poate fi obişnuită direct prin turnare sau în vederea
simplificării formei tehnologice a piesei;
-Aî - adaosuri de înclinare, care facilitează scoaterea modelului din
formă şi a piesei din formă. Valoarea adaosurilor de înclinare depinde de
poziţia planului de separaţie;
-Rc - adaosuri sub forma razelor de racordare constructive, în
scopul de a evita apariţia defectelor de tipul fisurilor şi crăpăturilor;
-Ac - adaosuri de contracţie. Stabilirea acestuia se face în funcţie
de natura materialului de turnat;
4. –întocmirea desenului modelului – se face pornind de la desenul piesei
brut turnate ţinându-se seama de valorile adaosurilor de contracţie şi de
numărul şi forma mărcilor;
5. –întocmirea desenului cutiilor de miez – se face ţinând cont de
configuraţia interiorului piesei brut turnate care indică numărul şi forma
miezurilor.
Bucsa de legatura
Alegerea planului de separaţie se face ţinând cont de următoarele
recomandări:
- să fie, pe cât posibil, plan de simetrie;
- să fie, pe cât posibil, un plan drept;
- să fie situat în poziţie orizontală;
- să conţină suprafaţa cea mai mare a piesei.
Stabilirea adaosului de contracţie, se face utilizând formula:
1001
k
pd
md (mm)
unde: dm – dimensiunea modelului;
dp – dimensiunea piesei;
k – contracţia liniară
Calculul masei semifabricatului iniţial
se face împărţind desenul piesei brut forjate 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 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 ;
Pentru realizarea piesei prin forjare libera, aceasta se va
imparti in trei piese distincte care se vor prelucra separat, urmand
apoi ca ele sa se asambleze prin sudare in vederea obtinerii piesei
finite.
Vpf=V1+V2-V 3
V1=*402*20=100530,96mm
3
V2=*272*50=160315,4731mm
3
V3=*15
2*70=49480,084mm
3
Vpf=211366,3491mm3 mpf2=1,27kg
mAp = 2%mPf =34g
mAt =0,9%MPF
mAi = 4,7%mPf
mRc = 3,5%mPf
mAd =5,2%mpf
Bucsa de legatura
Deci avem msf=114,3%mpf Vsf=114,3%Vpf
Vsf=213541,74mm3
.Alegerea semifabricatului iniţial;
Se aleg bare laminate de dimensiuni :
45mm si H=70 mm
Cap 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.
Bucsa de legatura
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). Costul produselor sau al pieselor
Acest indicator cu cadru economic se poate exprima în lei/produs sau lei/lot (serie) de
produse.
C = CM + Cm + CR + CS
C = costul CM = cheltuieli cu materiale directe Cm = cheltuielile cu salariile
CR = cheltuieli de regie (cheltuieli care trebuiesc amortizate)
CS = cheltuieli de stocaj
Deoarece cheltuielile de regie sunt greu de determinat se calculează ca o cotă parte
din cheltuielile cu manopera Cm, cu o expresie de forma:
CR = (2…10) Cm
Pentru calculul unui lot de produse se aplică formula
CS = F + nV
CS = costul unui lot de produse F = cheltuielile fixe
V = cheltuielile variabile n = numărul de piese din lot
Calcule matritare
Q= 5000 buc C1=F1+V1*Q
F1 12500 2.5*5000 euro/lot
V1=Cmat+Cman+Cr Cmat= 0.1 lei /piesa
Cman= 0.7 lei /piesa Cr= 0.01 lei /piesa
V1= 0.81 lei /piesa
Bucsa de legatura
C1= 10240 lei /lot
Legenda Q-cantitate lot C-cost total F-costuri fixe V-costuri variabile Cmat-cost material Cman-cost manopera Cr-cost regie
Calcule turnare Q= 5000 buc
C1=F1+V1*Q F1 9000 1.8*5000 ron/lot
V1=Cmat+Cman+Cr Cmat= 0.4 lei/piesa
Cman= 0.8 lei/piesa Cr= 0.01 lei/piesa V1= 1.21 lei/piesa C1= 10080 lei/lot
Legenda Q-cantitate lot C-cost total F-costuri fixe V-costuri variabile Cmat-cost material Cman-cost manopera Cr-cost regie
Asadar, dupa cum am enuntat si in capitolul anterior, piesa aceasta, in
conditiile in care cererea ar fi fost mai mare, ar fi rentat a fi fost realizata prin
intermediul matritarii, in matrita cu 2 sau mai multe cavitati, in schimb stiindu-
se cantitatea mica solicitata, nici macar matritarea nu este rentabila, in urma
calcului economic variant optima fiind turnarea in forme.
OBS: COSTURILE FIXE CRESC DATORITA INVESTITIEI IN REALIZAREA MATRITEI, CHIAR DACA ACEASTA ARE UN SINGUR CUIB(O SINGURA CAVITATE)
OBS: COSTURILE CU MATERIALUL AU SCAZUT DATORITA FAPTULUI CA IN CAZUL MATRITARI PIERDERILE DE MATERIAL SUNT REDUSE
Bucsa de legatura