proiect - copy

8/6/2019 Proiect - Copy

1/22


2/22

Unive

sitatea Te

nica Gh. Asachi,

Fac

tatea de Constructii de Masini si Manage ent Industrial

2

TE E T:

Sa se conceapa procesul thenologic sisa se proiecteze o matrita pentru executarea reperului

conform desenului de executie in conditii de productie de series au masa.

dfe= 28 mm

d=18 mm

rfe= 3 mm

H=11 mm

S= 0.3 mm


3/22

Universitatea Tehnica Gh. Asachi,

Facultatea de Constructii de Masini si Management Industrial

3

Introducere

Prel rarea pri deformare plasti a la rece a materialelor metalice cupri de un

ansamblu de procese tehnologice de taiere, deformare plastica sau combinatii ale acestora

prin care produsele se obtin fara indepartarea de aschii si fara incal i rea prealabila a

semifabricatelor.

Denumirea data deformatiilor plastice la rece in literatura de specialitate este presare

la rece sau stantare si matritare la rece.

Utili area deosebit de larga a prelucrarii prin deformare plastica la rece se datoreaza,

atat marii diversitati constructive a pieselor ce pot fi executate prin procedeele tehnologice

apartinand acestui domeniu, cat si avantajele tehnico-eonomice pe care le ofera stantarea si

matritarea la rece.

Stantele si matritele au in general o complexitate mare dar se caracterizeaza ptintr-o

durabilitate ridicata, ceea ce permite utilizarea acestor procedee la productii mari. Deoarece,

in general, pentru fiecare piesa se proiecteaza si se executa special o stanta sau matrita

utilizarea prelucrarii prin deformare plastica la rece, mai ales, in cazul productiei de serie

mare si masa.

Operatiile de prelucrare plastica la rece se caracterizeaza prin aceea ca se executa la o

temperatura inferioara temperaturii de recristalizare a metalului sau aliajului respectiv fiind

insotite de ecruisarea materialului. Conditia de preluctrare prin deformare palstica la rece

este: Te1/3Tt[oK], unde T t este temperatura de topire, iar T este temperatura semifabricatului.


4/22



4

CAPITOLUL 1. Analiza datelor initiale

Temperaturile la care au loc deformarile plastice la rece sunt sub temperatura de

recristalizate, adica 400-500oC, urmarindu-se ca semifabricatul sa fie adus la o forma si

dimensiuni cat mai apropiate de cele ale piesei finite astfel incat dupa prelucrarea prin

deformare acesta sa nu mai necesite decat eventual operatii de finisare.

Alegerea corecta a materialului reprezinta factorul economic hotarator deoarece 60-

80% din costul total al pieselor obtinute prin operatii de matritare este reprezentat de costul

acesteia. Din acest motiv este necesar ca intotdeauna sa se efectueze un calcul de

economicitate pentru o alegere optima a materialului.

Materialele folosite in fabricarea pieselor prin deformare plastica si separare larece

sunt:

materiale metalice feroase si aliajele lor ; materiale metalice neferoase si aliajele lor ; materiale nemetalice.

Analiza materialelor din care se confectioneaza piesa

Alegerea materialului din care se executa o piesa este o problema deosebit de

importanta deoarece acesta determina in mare parte atat calitatea pieselor prelucrate prin

separare si deformare plastica la rece cat si procesul tehnologic prin care se obtine aceasta.

Pentru alegerea materialului trebuie sa se tina seama de : conditiile functionale ale pieselor

asigurandu-se rezistenta mecanica, duritatea rigiditatea, rezistenta la coroziune,

conductibilitatea, permiabilitatea; dimensiunile rezultate din calcule sa se icadreze in cadrul

dimensiunilor satandardizate; conditii impuse de tehnologie, cum ar fi prelucrabilitatea prin

matritare, capacitatea de deformare plastica la rece, prelucrabilitatea ulterioara; factorii

economici. Propietatile tehnologice ale metalelor si aliajelor sunt determinate de: propietati

mecance, compozitie chimica, caracteristici microstructurale, precizia dimensiunilor, calitatea

suprafetei,gradul de ecruisare.

a) Prorietati fizico-mecaniceAlamele sunt des folosite in aplictiile industriale datorita conductivitatiilor excelente,

atat electrice cat sitermice, rezistenta buna atatla coroziune cat sila oboseala. Rugozitatile in


5/22



5

cazul alamelor sunt reduse daca lipseste plumbul, iar continutul de cupru este de minimum

63%. Crescand procentajul de cupru din aliaj obtinem rezultate mai bune.

Caracteristicile principale ale alamelor:

Caracteristica Unitate de masura CuZn20 CuZn30

Densitatea Kg /m3 88008670 8530

Rezistena la rupereRm

- n stare recoapt

- n stare ecruisat

N /m2

250300

350700

250300

500680

Alungirea la rupereA

- n stare recoapt

- n stare ecruisat

% 4835

253

25

5

Temperatura de recoacere oC 425700 425600

Rezistivitatea la 20 o C m 3910-9

5410-9

64109

Conductivitatea termic W/mK 188138 117

Coeficientul de dilatare liniar t =107 K-1

188199 -

b)

Compoziti

a chim

ica

Cuprul este un metal de culoare rosie cu retea cristalina CFC, ceea ce ii confera

plasticitate foarte buna(A=40%) dar rezistenta mecanica relativ scazuta (Rm=200...........250

N/mm2 in stare de laminat si recopt). Prin deformare plastica la rece cuprul se ecruiseaza si

caracteristicile de rezistenta cresc (Rm=400....500 N/mm2), dar scade plasticitatea (A =

15%). Cuprul ecruisatisi recapata proprietatile de plasticitate prin aplicarea unuitratament

termic ce const din incalzire la 600...800oC si racire brusca.

Cuprul are o buna rezistenta la coroziune in multe medii de lucru: atmosfere poluate,

ape reziduale i ape sarate, vapori de apa supraincalziti, solutii slabe, neaerate de sulfati,

azotati, cloruri si acizi anorganici (sulfuric, clorhidric, azotic), substante organice (benzina,

motorina, benzol, glicerina etc.). Cuprul este atacat (se corodeaza) n medii care contin

hidrogen, sulf, hidrogen sulfurat, amoniac, solutii concentrate de acizi anorganici, anilina i

acid acetic etc


6/22



6

Cuprul formeaz un numarimpresionant de aliaje; cu exceptia aliajelor Cu-Zn care se

numesc alame, aliajele cuprului cu staniu, cu aluminiu, cu siliciu etc., se numesc bronzuri:

bronzuri cu staniu,bronzuri cu aluminiuetc.

Alamele sunt aliaje binare sau polinare cu baza de cupru, in care elementul principal

de aliere este Zn. Alamele se utilizeaza datorita caracteristicilor mecanice i rezistentei la

coroziune mai bune decat ale cuprului i datorita costului mai scazut (zincul are preul mai

redus decat cuprul sau alte elemente de aliere).

Simbolurile marcilor de alame (i aliaje neferoase n general) sunt alcatuite din

simbolul chimic al componentului de baza, urmat de simbolurile chimice ale elementelor de

aliere, scrise n ordinea descresctoare a importanteilor, simbolurile chimice ale elementelor

de aliere pentru care concentratia este n jur de 1 % sau mai mare fiind nsotite de numere (de

preferinta ntregi) care indica concentratiile masice nominale (medii) ale acestor componente.

c) Forme si dimensiuni de livrare

Denumirea semifabricatului este tabla din aliaj CuZn30, STAS 289-88. Materialul

folosit este aliaj CuZn STAS 95 87, iar semifabricatul este CuZn30. Acesta se gaseste in

trei stari de ecruisare: O-moale, HA-jumatate tare, HB-tare. Gama de grosime si diametru

variaza de la 0.5 ajungand pana la 5 mm. Domeniul de utilizare fiind: lucrari de stantare,

indoire si ambutisare.

d) Caracteristici mecanice limita de curgere:Wc=60120 Nmm2 rezistenta la rupere:Wr=274355 Nmm2 rezistenta admisibila de curgere:Wac=4060 Nmm2 rezistenta admisibila la inconvoiere :Wai=4060 Nmm2 rezistenta admisibila la forfecare:Waf=3298 Nmm2

rezistenta admisibila la torsiune :Wat=4055 Nmm2

modulul de elasticitate: E=105 Nmm2 G=3,5104 Nmm2


7/22



7

Analiza de executie a desenului

Aceasta etapa se realizeaza in scopul intelegeri formei constructive a piesei, a

corectari eventualelor greseli de proiectare, a completari desenului de executie astfel incat

acesta sa ofere o iagine completa a piesei si sa contina toate informatiile necesare unei

proiectari corecte.

Principalele dimensiuni care conditioneaza posibilitatea de executie a unei piese prin

ambutisare si parametrii de precizie ce se obtin in urma prelucrarii prin aceasta operatie sunt:

razele minime de racordare ce se pot obtine prin ambutisarea pieselor; abaterile de la

inaltimea pieselor cu flnsa; abaterile de la diametrul poeselor ambutisate, fara flansa.

a) Raze minime de ambutisareRazele minime de racordare ale pieselor de revolutie ce se pot obtine in finalul unei

succesiuni de operatii de ambutisare, fara subtiere intentionata a peretilor, sunt raza de

racordare dintre flansa plana si portiunea cilindrica rfl=3 mm; raza de racordare la fundul

piesei rf=3 mm.

Pentru obtinerea piesei de grosime s=0.3 mm vom utiliza scule cu elemente active

rigide cu raza de racordare placa rplaca=3 mm si raza de racordare poanson rpoanson=2 mm.

b) Precizia prescrisa diametrului siinaltimii pieselor obtinute prin ambutisareAbaterea la inaltime a piesei cilindrice cu flansa pentru o grosime s=0.3 mm si

inaltimea Hpiesa=14.3 mm este de 0.3.


8/22



8

CAPITOLUL 2. CALCULE TEHNOLOGICE

2.1. Derminarea dimensiunii semifabricatului plan

Calculul dimensiunii semifabricatului plan se face:

a) Dupa dimensiunile exterioare ale piesei, in cazul ambutisariila care nu se cere

o precizie mare la determinarea diametrului semifabricatului plan, urmata de

m < 0,6.

b) Dupa dimensiunile medii ale piesei, in cazul ambutisarii de precizie ridicata,

dupa care urmeaza tunderea marginilor (m 0,6) mm.

Pentru calcularea dimensiunii semifabricatului plan in cazul ambutisarii, fara subtierea

peretilor piesei, se prevede utilizarea metodei (b), adica tunderea marginilor neregulate ale

piesei.In principiu pentru diametrulinitial al flansei Dfl=28 mm obtinem un diametru relativ

al flansei de (dD) dfl.relativ=1,78 mm, decivaloarea adaosuluiva fi de 2.0 mm.

Determinarea diametrului semifabricatului plan se va face prin descompunerea piesei

in arii de forma geometrica simpla. Imparrtim piesa in 5 arii si anume: pentru prima arie

figura geometrica va fi o coroana si obtinem 361.28 mm2; pentru cea de-a doua arie figura

geometrica va avea o suprafata sub forma de sfert de inel sferic cuncav si obtinem 254.7

mm2; cea de-a treia arie, figura geometrica are o suprafata sub forma de cilindru si obtinem

622.036 mm2; cea de-a patra arie, figura geometrica are o suprafata de forma sfert de inel

sferic convex si obtinem 130.62 mm2; iar cea de-a cincea arie are forma suprafetei de disc

circular si obtinem 50.24 mm2.In final obtinem o arie totala a piesei de 1418.87

mm2.Calcularea ariilor se face astfel:

1=0.7854d2=0.7854 (282- 182)=361.28 mm2A2=4.94rd1-6.28r2=311.22-56.52=254.7 mm2A3=3.1416dh=3.14161118=622.036 mm2A4=4.94

r

d1+6.28

r2=74.1+56.52=130.62 mm2

A5=0.7854d2=50.24 mm2At=1+ 2A2+ 2A3+ 2A4+ A5=2787.512 mm2Pentru a determina diametrul semifabricatului plan utilizam formula:

Do=2 =59.59 mm


9/22


Facultatea de Constructii de Masini si Manage ent Industrial

9

2.2. Adoptarea tipului de banda

Av

em de ales intre cinci tipuri de benzi: banda intacta; banda simplu crestata; bandadublu crestata; banda cu decuparea intervalelor si taierea marginilor; banda cu decuparea

intervalelor.

Tipul benzii ales este banda intacta.


10/22



10

2.3. Stabilirea latimii benzii

Latimea puntitelor pentru grosimea de s= 0.3 mm si diametrul D=18 pentru piese

rotunde este de: a1=1,5 mm si ai=1,2 mm.

Latimea benzii pentru tipul de banda intacta, cel ales de noi este:

B=D0+2a1=1.159.59+21.5=65.549+3=68.549 mm

2.4. Determinarea distantei dintre riglele de ghidare

Valoarea jocului dintre marginea benzii si rigla de ghidare laterala este de 3 mm.

Vom obtine o distanta dintre riglele de ghidare de 71.549 mm, calculata cu relatia:

B0=B+j=71.549 mm

2.5. Determinarea numarului operatiilor de ambutisare

La ambutisarea pieselor cu flansa lata trebuie respectate urmatoarele reguli:

La prima operatie de ambutisare trebuie sa se traga prin placa activa cantitatea

necesara de metal pentru a se obtine in final forma piesei din desen, iar diametrul flansei

semifabricatului cavtrebuie sa rezulte egal cu diametrul flansei piesei din desen, plus adaosul

prevazut pentru tunderea marginilor.

La urmatoarele operati de ambutisare se micsoreaza razele de racordare ale

elementelor active (rpl, rp), dimetrele si se mareste inaltimea semifabricatelor cave

intermediare, mentinandu-se insa diametrul flansei (df+df) la valoarea din desen.

La ultima operatie de ambutisare se obtine piesa cu dimensiunile din desen.

Indicele gradului de deformare la ambutisarea pieselor cilindrice cu flansa este mai

mic decat la ambutisarea pieselor cilindrice fara flansa, de aceea formula pentru calcularea

coeficientului este diferita.In cazul pieselor cilindrice cu flansa indicele gradului de

deformare este coeficientul cinventional de ambutisare care se afla cu formula:

mc= , unde dn este diametrul exterior al piesei ambutisate; Dc este diametrul

semifabricatului necesar numai pentru realizarea parti cave a piesei, cu diametru dn si hn.

dn=24.6 mm


11/22


12/22



12

racordare a pereteluivertical cu fundul plan) se micsoreaza,astfel ca adancimea de ambutisare

se poate mari.

Pentru piesele care se obtin dintr-o singura operatie marimea ratelor de racordare ale

elementelor active pentru ambutisarea din semifabricate individuale ale pieselor cilindrice

fara subtierea materialului se calculeaza cu relatiile:

1.69=2.81 mm mm 1.96 mm mm

2.7. Determinarea inaltimilor intermediare

ale semifabricatelor cave

Dupa stabilirea coeficientilor de ambutisare, determinarea diametrelor si arazelor de

racordare trebuie sa se calculeze si inaltimea (adancimea) de ambutisare pentru fiecare

operatie in parte. Calculul inaltimii este necessari pentru determinarea lungimii si cursei de

lucru apoansoanelor, precum si a cursei de lucru a poansoanelor precum si a cursei culisoului

presei.

Relatiile de calcul pentru determinarea inaltimilor intermediare ale semifabricatelor

sunt:

0.25(102.74-41.94+6.74)=16.8

0.25(96.96-43.55+10.32)=17,6 mm


13/22



13

2.8. Intocmirea fi ei tehnologice

Denumirea piesei Suport Desenul piesei

M

a

t

e

r

i

al

u

l

Denumirea

Pies mecanic din tabl

CuZn15 STAS 289/2-87

Grosimea g = 0,3 mm;

Caracteristici

mecanice

Rm=300........370[N/mm2];A5=25%

55-85 HB

Nr.

oper. Denumirea

operaiei

Schia operaiei S.D.V.

1

Decuparea

intervalelor

Matri cu


14/22



14

2 Prima operaie

de ambutisare

aciune

succesiv

3

A doua

operaie de

ambutisare

4

Taierea

marginilor

Si

Detaarea

piesei

5 Control tehnic Conform schiei Micrometru,

ubler


15/22



15

CAPITOLUL 3. Adoptarea dimensiunilor elementelor componente

3.1. Alegerea materialelor din care se confecioneaz elementele componente

Materialele din care sunt confecionate elementele tanelor, mai ales elementele activetrebuie s ndeplineasc o serie de condiii:

y s aib duritate i rezisten mecanic mare n comparaie cu materialul prelucrat;

y s aibtenacitate ridicat i rezisten mare la uzare;

y s-i menin dimensiunile i proprietile la temperaturi ce apar n timpul prelucrrii.

Astfel elementele simple ale matrielor se execut din OSC8 sau OSC10.

ypentru poansoane, plci de tiere i elemente de apsare-reinere alegem OSC10 se

recomandtratamente termice de clire plus revenire la 58-60 HRC;

ypentru plcile de ghidare alegem OLC45;

ypentru rigle de ghidare alegem OLC45;

ypentru placa de baz alegem OL60;

ypentru placa superioar alegem OL60;

ypentru placa port-poanson alegem OL45;

ypentru uruburi alegem OLC45;

ypentru tifturi alegem OLC45.

3.2. Adoptarea dimensiunilor plcii active

a) In altimea plcii active:. 35[ ]pl aH ! ;


16/22



16

b) Distana minim dintre marginea plcilor i a muchiei active

b1 = Hpl.a; b1 = 35 mm.

c) Lungimea plcii active se poate calcula cu relaia :Lpa= nphp + (22,5)hp; unde n = numrul de pai;

h = mrimea pasului.

nphp = a

Lpa = 2 54.4 + 2 54,4 = 217.6 mm

d) Limea maxim a plcilor active se stabilete cu relaia:B = b + (2,5 4)Hpl. a= 62+ 335 = 167 mm;

e) Diametrul gurilor pentru fixarea cu uruburi i tifturiAstfel pentru:

A = Lpl.a= (170- 300) mm

B = (140 200) mm

durub = 11 mm

dtift= 9 mm

f) Distana minim dintre gurile de tift i de urub1

4

11 90,8 0,8 11 18,8

2 2

d db d

! ! ! mm.

g) Distana minim dintre marginea plcii i gurile de fixare cu uruburi

3

3 2 1, 4 167 30,8 136,2[ ]

1,4 15,4[ ]2

surubb B d mm

B b

d mm

! ! !

! !


17/22



17

CAPIT L L 4. Dimensionarea poansoanelor pentru decuparea intervalelor

Lungimea poansoanelor:

Lpoanson = Hpl. port poanson + Hpl. sc. + Hrigle + (15 25) mm, unde Hrigle = 6 mm;

Hpl. port poanson = (0,3 0,8)Hpl. a= 17,5 mm; Hpl. sc = Hpl. a = 35 mm;Pentru placa de apsare-

reinere putem considera aceleai dimensiuni cu cele ale plciide baz.

Lpoanson decupare = 80 mm;

L = 80mm; D1=24 mm; h = 10 mm;

Pentru operaia de ambutisare

Pentru operatiile de ambutisare poansoanele vor avea urmatoarea forma:

Lungimea poansoanelorva fi: - pentru prima ambutisare L = 80 +14 = 94 mm;

- pentru cea de-a doua operaie de ambutisare L = 103 mm;

-pentru cea de-a treia operatie de ambutisare L=110mm.

Pentru operatia de decupare, poansonul va avea forma si dimensiunile urmatoate:


18/22



18

D1=25; D=20; h=10;L=110;l=80.


19/22



19

CAPITOLUL 5. Adoptarea dimensiunilor geometrice ale elementelor de susinere i

reazem

n grupa elementelor de susinere i de reazem intr plcile de baz, plcile superioare,

plcile port-poanson, placa de apsare reinere i plcile intermediare.

Placa de baz are dimensiunile:

Grosimea plcii de baz Hpl.b = (11,5)Hpl.a = 49 mm; Limea plcii de baz B = 167,5, aproximativ aceeai cu a plcii active; Lungimea plcii de baz este Lpl.b = Lpl.a + (80 100)mm = 365 mm; Dimensiunile orificiilor de evacuare a pieselor le adoptm mai mari dect

conturul orificiilor i a conturului piesei cu 2 3 mm.Placa superioar sau de cap putem adopta aceleai dimensiuni cu ale plcii de baz;

Placa port poanson

nlimea ei Hp.p. = (0,3 0,8)Hpl.activa = 17mm; Limea plcii port poanson Bp.p. = 167,5, poate fi aceeai cu a plcii active; Lungimea plcii port poanson Lp.p. = 282 mm, aceeai cu a plcii active Tipul de ajustaj ntre poanson i plac este uzual H7/m6;

Placa intermediar

Lungimea ilimea pot fi aceleai cu ale plcii port poanson; Grosimea o adoptm ntre 3 8 mm.

Elementele de ghidare

Coloane ibuce de ghidare conform anexelor 10 i 11 din ndrumarul autorului M.

Teodorescu pot fi:

d = 19 mm; L = 120 mm; d1 = 19 mm; d2 = 16 mm; d3 = 14 mm; d4 = 6 mm; l = 48 mm; l1 =

18 mm; R = 10 mm;

Bucele de ghidare

d = 19 mm; D = 28 mm; d1 = 31 mm; d2 = 20 mm; l = 72 mm; l1 = 15 mm;

l2 = 62 mm;

Riglele de ghidare

Lungimea riglelor de ghidare Lrigle = Lpl.a + ( 60 80) mm = 342 mm; Grosimea lor este ntre 4 6 mm; Distana dintre riglele de ghidare este B = 62 + 1 = 63 mm, innd cont c jocul este j

= (0,5 1) mm;

Lungimea de conducere a rigleiLcond = (0,5 0,6)Lpl.a = 141 mm;


20/22



20

Cuitul de pas

Lungimea cuitului de pas

L= 54 mm;Forma cuitului de pas:

R= 1,5 mm; b = 25 mm; a = 10 mm;

Pentru scoaterea materialului ambutisat vom utiliza deasemenea mpingtoare de forma

celor din fig. de maijos:


21/22



21

Cepurile de fixare

Acestea servesc pentru instalarea tanelor pe prese, acestea fcnd i legtura dintre

culisou i partea mobil a tanei. Vom utiliza un cep de prindere rigid ca n fig. de mai jos.


22/22



22

BIBLIOGRAFIE:

1. Vasile Braha, Gheorghe Nagat Tehnologii de stantare si matritare- indrumar deproiectare-, editura Tehnica- Info, Chisinau- 2002

2. Stefan Rosinger Procese si scule de prelucrare la rece, editura Facla, Timisoara1987

3. M. Teodorescu, Zgura Gheorghe Tehnologia presari la rece, editura Didactica siPedagogica, Bucuresti 1980

proiect - copy

Documents