PRELUCRAREA TABLELOR PRIN DEFORMARE PLASTICA

1.Generalitati

Tablele sunt semifabricate care au una dintre dimensiuni mai mica decat celelalte doua. Prelucrarea lor prin deformare plastica (la cald sau la rece) asigura obtinerea unor piese apropiate de forma finita, cu adaosuri minime sau chiar zero. Debitarea tablelor ce urmeaza a fi prelucrate prin deformare plastica se face la indici de utilizare ridicati (peste 90 ). Intreg procesul tehnologic poate fi usor automatizat.

Piese obtinute prin deformare plastica pot inlocui cu succes pe cele turnate, forjate, laminate sau obtinute prin alte procedee in conditiile asigurarii scopului functional al piesei, al reducerii consumului de material si a manoperei.

Perfectionarile aduse in procesul de fabricare al matritelor au stimulat dezvoltarea tehnologiilor de deformare plastica a tablelor, pretul de cost ridicat al matritei fiind unul dintre factorii care au franat implementarea pe scara larga a acestor tehnologii. Dezvoltarea fara precedent a industriei constructoare de automobile constituie unul din factorii care au accelerat progresul acestor procedee tehnologice.

Principalele procedee tehnologice de prelucrare a tablelor sunt :

1.Indoirea - procedeu de deformare plastica (la cald sau la rece, in functie de fortele necesare deformarii si a calitatii materialului deformat) prin care se schimba orientarea axei semifabricatului, fara afectarea lungimii lui.

Fig.3.14. Indoirea

2.Profilarea - operatia de prelucrare prin deformare plastica a tablelor prin care se obtin forme diferite prin indoiri paralele cu muchiile longitudinale. Profilul se obtine prin indoiri succesive, pe utilaje de tip abkant, folosind dispozitive si scule profilate.

Fig. 3.15 Table profilate

3.Curbarea - operatia de prelucrare prin deformare plastica a tablelor prin care se obtin din semifabricate plate piese partial sau total cilindrice, cu axa paralela cu muchia semifabricatului. Se executa de obicei pe valturi prin valtuire.

4. Rasfrangerea - procedeu de deformare plastica prin care la un semifabricat plan cu orificii se realizeaza largirea orificiului prin formarea unui guler.

Fig.3.16. Rasfrangerea

5. Fasonarea la strung - metoda de deformare plastica a semifabricatelor pe modele in miscare de rotatie.

Se poate executa cu sau fara subtierea materialului. Metoda se aplica pentru o serie de fabricatie mica. Viteza de rotatie a modelului este de 400 . 600 rot / min. pentru otel si 600 . 1200 rot / min pentru materiale cu plasticitate ridicata (Al, Cu).

Se poate executa pe strung sau utilaje special concepute numite drukbank. Exista o grosime maxima a tablelor ce se pot deforma (la otel 0,75 mm, la alama 1,50 mm).

a = fara subtiere

b = cu subtiere

Fig.3.17. Fasonarea pe strung.

6.       Umflarea - operatiune de fasonare pentru marirea dimensiunilor transversale. Operatia se poate executa cu poanson de cauciuc sau hidraulic.

1 = matrita

2 = suport matrita

3 = semifabricat

4 = poanson cauciuc

5 = poanson metalic

7.       Ambutisarea - procedeu tehnologic de prelucrare prin deformare plastica (la cald sau la rece) prin care se obtine dintr-un semifabricat plan o piesa cava (concava sau convexa) cu sau fara modificarea grosimii materialului. Se executa pe utilaje de tipul preselor hidraulice folosind dispozitive de tipul matritelor.

1 = poanson

2 = semifabricat

3 = matrita

4 = aruncator

Fig.3.19. Principiul ambutisarii

Matritele sunt alcatuite din :

a)   poanson;

b)   corpul matritei;

c)   aruncator;

2. Bazele teoretice ale procesului de ambutisare

Consideram un semifabricat plat cu diametrul "D" din care prin ambutisare (fara subtierea peretilor) se obtine o piesa cava cu diametrul "d" si inaltimea "h".

In cursul procesului de ambutisare volumul de material excedentar deplasat contribuie la formarea cutelor. Pentru materiale groase, aceste cute sunt netezite de jocul dintre poanson si matrita, in timp ce pentru piesele adanci din materiale subtiri, impiedicarea formarii cutelor se face cu ajutorul unui inel de retinere care apasa asupra materialului in timpul deformarii.

Intrebuitarea sau nu a inelului de retinere se face daca D - d  18 s, unde "s" este grosimea materialului.

Definirea coeficientului de ambutisare este data de relatia:

Uneori pentru piesele care au adancimi mari, ambutisarea nu se poate face dintr-o singura operatie, efectuandu-se ambutisari succesive. in acest caz coeficientul total de ambutisare va fi :

Pentru prima ambutisare consideram m₁=0,45 0,60, iar pentru urmatoarele m_i=0,65 . 0,80.

Pentru grosimi ale materialuluimai mici decat 2 mm se aleg valori inferioare ale coeficientului de ambutisare.

Pentru evitarea fenomenelor de gripare sau rupere a materialului in timpul ambutisarii, intre poanson si matrita se lasa un joc dez=(1,1 . 1,3)s.

Ambutisarea cu subtierea peretilor se deosebeste de cea fara subtierea peretilor prin faptul ca jocul "z" se alege mai mic, z=(0,25 . 0,65)s.

Gradul de deformare se determina cu relatia unde s_n-1, s_n sunt grosimile peretilor inainte si dupa ambutisare.

Pentru prima operatie =0,25, iar pentru celelalte _i=0,30.

3. Ambutisarea prin explozie

Ambutisarea prin explozie este un procedeu de deformare plastica a tablelor cu viteza mare de deformare. Explozivii folositi pot fi lenti (presiuni pana la 30 daN/mm² si viteze de 300 . 2400 m/s) sau brizanti (presiuni pana la 3000 daN/mm² si viteze de 1200 . 7500 m/s). Prelucrarile se fac in camere inchise special amenajate. Folosind explozivii brizanti se pot fabrica produse de dimensiuni mari (diametre pana la 10 metri si grosimi de 30 mm).

1 = matrita

2 = semifabricat

3 = sursa exploziva

4 = mediu unda soc

5 = conducta evacuare aer

6 = placa fixare

Fig.3.20. Ambutisarea prin explozie

4. Ambutisare electro-hidraulica

Ambutisarea electro-hidraulica intrebuinteaza ca sursa de energie descarcarea electrica de inalta tensiune sub forma unor impulsuri de scurta durata amorsata in medii dielectrice lichide. Undele de presiune generate de descarcarea in mediu lichid sunt transmise semifabricatului producand deformarea.

1 = sursa alimentare

2 , 4= contacte

3 = condensator

5 = electrozi

6 =canal descarcari 7 = camera amorsare

8 = matrita

9 = semifabricat

10 = canal evacuare

11= apa

Fig.3.21. Ambutisarea electro-hidraulica

5. Ambutisarea electro-magnetica

Se aplica pentru prelucrarea cu viteza mare a semifabricatelor cilindrice din tabla.

Forta necesara deformarii plastice se obtine din interactiunea unui camp magnetic sub forma de impuls de mare intensitate si curentii electrici indusi in semifabricat.

6. Domenii de aplicare si perspective

Prelucrarea tablelor prin deformare plastica se aplica pentru semifabricate si piese finite in domenii ca :

1.    Industria automobilelor - la executarea caroseriilor.

2.    Industria chimica - executarea fundurilor pentru recipienti, calote semisferice.

3.    Industria bunurilor de larg consum (obiecte de uz casnic).

4.    Industria constructoare de masini (carcase, rezervoare)

Dezvoltarea tehnologiilor spatiale a necesitat punerea la punct a unor procedee de deformare plastica a unor materiale dure si stabile la temperaturi inalte in conditii de precizie ridicata.

8. Controlul tehnic. Defecte. Remedieri

Controlul tehnic se executa pe intreg fluxul.

Se executa controlul dimensional, al calitatii materialului si al eventualelor defecte.

El poate fi :

a)   distructiv;

b)   nedistructiv - cu radiatii gama, ultrasonic, etc.;

Defectele pieselor deformate plastic pot fi :

a)   defecte de material - retasuri, porozitati, sufluri, capilaritati, segregatii, incluziuni, compozitie chimica necorespunzatoare;

b)   defecte de prelucrare - fisuri, crapaturi, suprapuneri, amprente, loviri;

c)   defecte de incalzire - decarburari, arderi;

Defectele pot fi remediabile sau neremediabile in care caz ele devin rebuturi.

Remedierea se face conform unor tehnologii speciale dupa tipul defectului ce trebuie corectat.