bucsa de legatura

23
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;

Upload: cosmin-ghinea

Post on 29-Dec-2015

682 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

Proiect.

TRANSCRIPT

Page 1: Bucsa de Legatura

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;

Page 2: Bucsa de Legatura

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.

Page 3: Bucsa de Legatura

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

Page 4: Bucsa de Legatura

Bucsa de legatura

Page 5: 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

Page 6: Bucsa de Legatura

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

Page 7: Bucsa de Legatura

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

Page 8: Bucsa de Legatura

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

Page 9: Bucsa de Legatura

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

Page 10: Bucsa de Legatura

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.

Page 11: Bucsa de Legatura

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.

Page 12: Bucsa de Legatura

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 .

Page 13: Bucsa de Legatura

Bucsa de legatura

Cap 4.OBŢINEREA PIESEI SEMIFABRICAT

PRINTR-UN PROCEDEU TEHNOLOGIC DE

TURNARE

Page 14: Bucsa de Legatura

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,

Page 15: Bucsa de Legatura

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,

Page 16: Bucsa de Legatura

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

Page 17: Bucsa de Legatura

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 .

Page 18: Bucsa de Legatura

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.

Page 19: Bucsa de Legatura

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

Page 20: Bucsa de Legatura

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.

Page 21: Bucsa de Legatura

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

Page 22: Bucsa de Legatura

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

Page 23: Bucsa de Legatura

Bucsa de legatura