24Proiectarea proceselor tehnologice i a dispozitivelor de presare la rece

Cap. 1. Analiza formei i dimensiunilor piesei din punct de vedere al condiiilor tehnologice23

1. Analiza formei i dimensiunilor piesei din punct de vedere al condiiilor tehnologice specifice procedeelor de presare la rece

Pentru a asigura condiiile necesare obinerii pieselor la calitatea i precizia impuse prin desenul de execuie i la un cost minim este necesar analiza tehnologicitii acestora n funcie de cerinele impuse de procedeele de prelucrare folosite. Inginerul tehnolog, n urma acestei analize, depisteaz acele forme i dimensiuni ale piesei care fac dificil sau chiar imposibil prelucrarea acesteia prin deformare plastic la rece i poate propune unele modificri, care s mbunteasc tehnologicitatea produsului, fr a afecta ns funcionalitatea lui.

Piesa reprezentativ pentru clasa pieselor cave de rotaie este prezentat n figura 1.1. Pentru aceasta pies se impune analiza urmtoarelor aspecte tehnologice, care vor fi prezentate n continuare.

1.1. Stabilirea tipului operaiei prin care se realizeaz bordura de la marginea flanei

n general, bordurile de la marginea flanei au nlime relativ mic i nu este necesar tunderea acestora dup prelucrare. n aceste condiii trebuie determinat exact diametrul df al flanei plane a piesei (fig.1.2), pentru a obine bordura la nlimea prescris.

Cnd bordura piesei are nlime relativ mic, respectiv raportul h1/d1 are valori n domeniul I al diagramei din figura 1.3, prelucrarea acesteia se realizeaz prin operaia de rsfrngere a marginilor conturului exterior. n acest caz, diametrul df al flanei se determin [ILI 84b] ca n cazul ndoirii, pe baza egalitii dintre lungimea fibrei medii a piesei i diametrul semifabricatului, utilizndu-se relaia, df = d1 + 2h1 0,86 r1 2,43 g.(1.1)

Bordurile cu nlime relativ mai mare (domeniul II al diagramei din figura 1.3) se obin prin ambutisare, iar diametrul df al flanei se determin pe baza egalitii dintre aria acestora i aria semifabricatului aferent (fig.1.4),

, (1.2)

unde ariile A1 i A2 se calculeaz pentru fibra medie a piesei cu ajutorul relaiilor prezentate n tabelul 2.1.

Pentru piesele din domeniul III, diametrul df al flanei se poate determina cu oricare dintre relaiile (1.1) sau (1.2).1.2. Analiza posibilitii realizrii bosajului piesei prin operaia de rsfrngere a marginilor conturului interior

Bosajele pieselor (v.fig.1.2) se pot realiza prin rsfrngerea marginilor conturului interior numai dac acestea au nlime relativ mic, respectiv atunci cnd este ndeplinit condiia,

, (1.3)

unde m este coeficientul de rsfrngere a marginilor conturului interior;

d0 - diametrul gurii iniiale;

- diametrul mediu al bosajului (= d3 + g); mlim - valoarea limit a coeficientului de rsfrngere a marginilor conturului interior a crui valoare se adopt din tabelul 1.1. [TEO 83].

Tabelul 1.1

Valorile limit ale coeficientului de rsfrngere a marginilor conturului interior, m

Materialul

pieseiCondiii tehnologiceGrosimea relativ (g/d0 .100)

12356,51012,515,52035100

m

Oel cu coninut sczut de carbonPoanson sfericBurghiere0,700,600,520,450,400,360,330,310,300,250,20

Perforare0,750,650,570,520,480,450,440,430,420,42-

Poanson cilindricBurghiere0,800,700,600,500,450,420,400,370,350,300,25

Perforare0,850,750,650,600,550,520,500,500,480,47-

CupruPoanson cilindric0,62 0,46

Alam0,50 0,49

Aluminiu0,40 0,39

Diametrul d0 al gurii se determin [ILI 84] cu relaia, .(1.4)

Dac nu este ndeplinit condiia (1.3), adic m < mlim, prelucrarea bosajului necesit o tehnologie mai complex ( fig.1.5). n acest caz se realizeaz mai nti, prin ambutisare, o pies cilindric avnd diametrul d3 i nlimea h3 < h3, urmat de perforarea unei guri de diametru d0 i apoi rsfrngerea marginilor acesteia n prelungirea peretelui piesei ambutisate. Diametrul d0 se adopt astfel nct rsfrngerea marginilor gurii s se realizeze cu o valoare a coeficientului de rsfrngere m apropiat de valoarea limit,

,(1.5)

iar raza de racordare r5 se adopt n intervalul,

.(1.6)

nlimea h3 a piesei realizat prin ambutisare se determin [ROM 70] cu relaia,

.(1.7)

1.3. Determinarea formei i dimensiunilor piesei primare

Piesa primar reprezint piesa care se obine n urma operaiei sau operaiilor de ambutisare, pe baza creia se determin forma i dimensiunile semifabricatului. Piesele primare reprezentative pentru clasa pieselor cave de rotaie sunt prezentate n figura 1.6.Forma i dimensiunile acestora se stabilesc n urma analizei realizate n scap. 1.2 Datorit anizotropiei materialului tablelor laminate, a impreciziei aezrii semifabricatului n matri, etc. piesele obinute prin ambutisare rezult cu margini neuniforme, fiind necesar tunderea ulterioar a acestora. Pentru piesele cilindrice cu flan, adaosul de tundere (df (fig.1.7) se stabilete [ILI 84] n funcie de diametrul df al flanei i diametrul relativ df/d2 al acesteia din tabelul 1.2.

Tabelul 1.2

Adaosul pentru tierea marginilor pieselor cilindrice cu flan

Nr. crt.df (mm)df / d2

< 1,51,5...2,02,0...2,52,5...3,0

(df (mm)

1251,61,41,21,0

2502,52,01,81,6

31003,53,02,52,2

41504,33,63,02,5

52005,04,23,52,7

62505,54,63,82,8

73006,05,04,03,0

Pentru piesele cilindrice fr flan (fig.1.8), adaosul de tundere (h este prevzut la peretele piesei, iar valoarea acestuia se adopt [ILI 84] n funcie de nlimea h a piesei i nlimea relativ h/d a acesteia din tabelul 1.3.

Tabelul 1.3

Adaosul pentru tierea marginilor pieselor cilindrice fr flan

Nr. crt.h (mm)h/d

0,5...0,80,8...1,61,6...2,52,5...4,0

(h (mm)

1101,01,21,52,0

2201,21,62,02,5

3502,02,53,34,0

41003,03,85,56,0

51504,05,06,68,0

62005,06,38,010,0

72506,07,59,011,0

83007,08,510,012,0

1.4. Studiul condiiilor tehnologice specifice pieselor obinute prin ambutisare

Condiiile tehnologice specifice pieselor obinute prin ambutisare se refer la urmtoarele aspecte (v. fig.1.7 i 1.8):

a) valoarea maxim a diametrului flanei dfc ( dfc = df + 2 (df ),

;(1.8)

b) valoarea minim a diametrului flanei dfc,

;(1.9)

c) valorile minime ale razelor de racordare ale piesei care pot fi obinute prin ambutisare,

- pentru piesele cilindrice cu flan (v. fig.1.7),

; ;(1.10)- pentru piesele cilindrice fr flan (v. fig.1.8),

. (1.11)

Cnd razele pieselor au valori mai mici dect cele indicate de relaiile (1.10) i (1.11), acestea se pot obine prin operaii ulterioare de calibrare pn la valori de (0,2...0,3) g.

1.5. Studiul condiiilor tehnologice specifice perforrii pieselor din tabl

Condiiile tehnologice specifice perforrii pieselor din tabl (fig.1.9) se refer la urmtoarele probleme:

a) dimensiunile minime ale gurilor care pot fi realizate prin perforare;

b) distana minim dintre dou contururi vecine care se pot executa prin tanare;

c) distana minim dintre dou contururi vecine pentru care este posibil tanarea lor simultan;

d) poziia gurilor realizate prin perforare pe piesele obinute prin ambutisare.

Dimensiunile minime ale gurilor executate prin perforare depind de forma acestora i de grosimea i proprietile mecanice ale materialului semifabricatului (tab. 1.4). Dac piesele sunt prevzute cu orificii avnd dimensiuni mai mici dect cele prezentate n tabelul 1.4, acestea se vor realiza prin alte procedee (achiere).

Distana minim dintre dou contururi vecine care se execut prin tanare se stabilete astfel nct straturile de material ecruisat din seciunile forfecate s nu se interfereze. n consecin, perforarea gurilor avnd diametrul d5 i d7 este posibil numai dac sunt ndeplinite condiiile:

;(1.12)

.(1.13)

Dac aceste condiii nu sunt ndeplinite, gurile respective trebuie prelucrate prin alt procedeu, n general, prin achiere.

Tabelul 1.4

Dimensiunile minime ale gurilor realizate prin perforare

Nr.crt.Forma guriiDimensi-unea guriiMaterialul pieselor

oelalam, cuprualuminiu, zinc

durmoale

Valoarea minim a dimensiunii gurii

1circulard1,2gg0,8g0,7g

2ptratl1,1g0,9g0,7g0,6g

3dreptunghiularb0,9g0,7g0,6g0,5g

4ovalbg0,9g0,7g0,6g

Posibilitatea realizrii ntr-o operaie simultan de tanare a dou contururi vecine este condiionat de grosimea minim, a peretelui plcii tietoare (tab. 1.5). Astfel, prelucrarea gurilor avnd diametrele d0 i d7 se poate realiza dintr-o operaie simultan de perforare dac , iar tunderea flanei la diametrul df i perforarea gurilor avnd diametrul d5 se pot realiza dintr-o operaie simultan numai dac .

Totodat trebuie verificat dac i dimensiunile i au valori mai mari dect . Dac aceste condiii nu sunt ndeplinite, piesa se va aeza n tan n vederea perforrii numai n poziiile prezentate n figura 1.10.

Tabelul 1.5

Grosimea minim a peretelui plcii tietoare

g(mm)0,40,60,81,01,21,52,02,53,03,54,04,5

g1min (mm) 1,62,02,53,03,545678910

Gurile realizate prin perforare pe piesele obinute prin ambutisare trebuie amplasate n afara zonelor deformate la matriare, adic a razelor de racordare a flanei cu peretele piesei, respectiv, a peretelui cu fundul acesteia.

Pentru piesa reprezentativ prezentat n figura 1.1 aceste condiii sunt exprimate de relaiile:

,

,

;

De asemenea, se recomand ca atunci cnd perforarea este urmat de operaia de rsfrngere a marginilor conturului interior, sensul de perforare s fie invers celui de rsfrngere, astfel nct eventualele bavuri formate la tanare s rezulte la interiorul bosajului.

Fig.1.10 Poziia piesei n tan pentru perforarea gurilor amplasate la distan mic fa de peretele piesei:

a perforarea gurilor din flan; b perforarea gurilor amplasate pe fundul piesei

(1.16)

(1.15)

(1.14)

Fig.1.9 Condiii tehnologice privind amplasarea gurilor realizate prin perforare pe piesele ambutisate

Fig.1.7 Poziia adaosului de tundere df la piesele cilindrice cu flan

Fig.1.8 Poziia adaosului de tundere h la piesele cilindrice fr flan

Fig.1.6 Piese primare reprezentative pentru clasa pieselor cave de rotaie

Fig.1.5 Schema de prelucrare a bosajelor cu nlime relativ mare prin rsfrngerea marginilor cu ambutisare preliminar

Fig.1.4 Schem pentru calculul diametrului df al flanei

cnd bordura se realizeaz prin ambutisare

Fig.1.3 nlimea relativ maxim a pieselor cave obinute prin rsfrngerea marginilor conturului exterior

Fig.1.2 Schema pentru stabilirea operaiilor prin care se realizeaz bordura d1xh1 i bosajul d3xh3

Fig.1.1 Pies reprezentativ pentru clasa pieselor cave de rotaie

_1162293727.unknown

_1174138603.unknown

_1201013200.unknown

_1218299586.unknown

_1218300014.unknown

_1201013464.unknown

_1216446700.unknown

_1201013541.unknown

_1201013418.unknown

_1201010757.unknown

_1201012656.unknown

_1201008707.unknown

_1162294633.unknown

_1162294878.unknown

_1162294957.unknown

_1162295150.unknown

_1162294928.unknown

_1162294782.unknown

_1162294346.unknown

_1161685592.unknown

_1162293605.unknown

_1162293662.unknown

_1161686435.unknown

_1081791717.unknown

_1081810871.unknown

_1081843286.unknown

_1081791792.unknown

_1081790815.unknown