Obtinerea piesei semifabricat printr-un procedeu de deformare plastica

Obtinerea piesei semifabricat printr-un procedeu de deformare plastica

Plasticitatea este proprietatea tehnologica a unui material de a suferi deformatii permanente sub actiunea unor forte exterioare .

Ca urmare , obtinerea unei piese care sa corespunda unui anumit rol functional se face prin redistribuirea de material in stare solida ( nu prin indepartarea de material ) in concordanta cu sistemul de forte care actioneaza asupra materialului .

Cel mai vechi procedeu de deformare plastica este forjarea .

Forjarea este procesul de prelucrare prin deformare plastica ce consta in introducerea in volumul de material a unor stari tensionale care sa produca curgerea sa (a materialului ) . Aceste forte se aplica prin lovire si/sau presare .

Forjarea este de doua feluri :

libera , cand curgerea materialului se face liber sub actiunea unor forte de lovire:

in matrita (matritare) , cand curgerea materialului este limitata cavitational , sub actiunea unor forte de lovire si/sau presare .

Tinand cont de programa de fabricatie si de dimensiunile de gabarit relativ reduse procedeul de deformare plastica ales va fi matritarea .

Pentru realizarea piesei prin matritare se va lua in calcul rolul functional al acesteia stabilit la capitolul 1 si materialul din care aceasta va fi realizata OL 60

Trebuie ales tipul semifabricatului initial , insa conform legii volumului constant, trebuie cunoscuta masa semifabricatului brut matritat pentru a afla volumul acestuia si dupa aceea , adunand pierderile care apar in timpul procesului de matritare (adaosurile necesare si pierderile prin ardere), sa aflam volumul de material pe care il are semifabricatul initial .

Calculul masei semifabricatului care se face impartind desenul piesei brut matritate in parti simple carora la calculam volumul si masa .

Alegerea semifabricatului initial :

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

Pentru ca materialele sa fie usor deformabile plastic , acestea trebuie incalzite in prealabil in cuptoare speciale .

Insa si aici exista reguli bine definite de standarde special elaborate in acest sens. Astfel ca exista un interval de temperaturi in care se poate face deformarea care are limita superioara numita temperatura de inceput de deformare iar limita inferioara numita temperatura de sfarsit de deformare .

Pentru OL 60 gasim intervalul :

Se alege matritarea , deoarece pentru ca pe langa obtinerea unor semifabricate cu configuratii de la cele mai simple la cele mai complexe se mai obtin si rugozitati foarte bune (uneori nu mai necesita prelucrari ulterioare prin aschiere) , procesul de fabricatie are si o precizie dimensionala foarte buna () , pot fi obtinute produse ale caror proprietati fizico-mecanice variaza pe sectiune .

Insa acest proces de fabricatie are si un dezavantaj deosebit : cost foarte mare al matritei .

Pentru a stabili procedeul tehnologic optim intre forjare libera si forjare in matrita trebuie tinut cont de :

-configuratia geometrica a piesei;

-programa de productie;

-precizia dimensionala;

-gabarit(greutate).

Semifabricatul initial (1) se aseaza pe semimatrita inferioara (") care este montata prin intermediul unui ghidaj "coada de randunica"(3) si a unei pene plan-paralele(4) pe sabota presei sau nicovala ciocanului(5).

Semifabricatul este deformat cu  forta de deformare plastica P_m cu ajutorul semimatritei superioare prinsa prin intermediul unui ghidaj "coada de randunica"(8) si a unei pene plan-paralele(9) pe culisorul presei sau pe berbecul ciocanului.In semimatrita inferioara s-a practicat prin aschiere semicavitatea de matritare (6) iar in semimatrita superioara semicavitatea de matritare(11).

Prin Inchiderea matritei rezulta piesa brut matritata(12) prevazuta cu bavura(13), datorita canalelor de bavura(14).In urma debavurarii rezulta piesa matritata(15).

Tehnologia matritarii

1.     stabilirea rolului functional al piesei folosind analiza morfofunctionala a suprafetelor(vezi cap.1) ;

2.     alegerea materialului pe baza analizei valorilor optime (vezi cap.2);

3.     intocmirea desenului piesei brut forjate se face pornind de la desenul piesei finite pe care se adauga :

adaosurile de prelucrare A_p pe toate suprafetele a caror precizie dimensionala si calitatea acestora nu se pot obtine direct prin forjare in matrita:

adaosuri tehnologice A_t pe toate suprafetele care nu au rezultat prin matritare si in scopul simplificarii constructive a formei piesei ;

adaosuri de inclinare pentru a usura extragerea piesei din matrita;

adaosuri prin raze de racordare R_c pe toate suprafetele de racordare ;

marimea acestor adaosuri depinde de dimensiunile piesei finite, iar valorile lor sunt date  in STAS - uri.

4. Alegerea planului de separatie se face astfel incat sa se asigure o extragere a piesei din matrita, o curgere usoara a materialului si economii de material;

5. calculul masei semifabricatului initial se face impartind desenul piesei brut matritate in suprafete simple carora li se calculeaza volumul si masa . Masa totala a semifabricatului brut forjat este data de expresia :

M_Sf=m_Pf+m_a+m_Ap+m_At+m_cb

unde :

m_Sf : masa totala a semifabricatului brut forjat ;

m_Pf : masa piesei finite ;

m_a : masa pierderilor prin arderea materialului ;

m_Ap   : masa pierderilor cu adaosurile de prelucrare ;

m_At : masa pierderilor cu adaosurile tehnologice ;

m_Rc : masa pierderilor prin raze de racordare ;

m_cb : masa canalelor de bavura;

V_pf=V₁-V₂-V₃=mm³

T     m_pf=r*V_pf=7,3kg/dm³ * 0,01955dm³=0,142kg

m_Ap=5%m_pf

m_At=2%m_pf

m_c=1%m_pf

m_cb=30%m_pf

T V_sf=138%V_pf =26979mm³

6. Alegerea semifabricatului initial: lingou;

7. Debitarea la dimensiuni(legea volumului constant);

Se va folosi un lingou de dimensiunile 50mmx50mmx107mm