TEHNOLOGIA MATERIALELOR ~TEMA DE CASA~
Aron Alexandru Grupa: 2110 B
Sa se proiecteze procesul tehnologic optim de realizare a piesei “Flansa” in conditiile unui numar necesar de bucati n= 1000 buc/an.
Eapele de re!ol"are 1.Stabilirea rolului functional al piesei folosind analiza morfofunctionala a suprafetelor 2.Alegerea materialului optim pentru confectionarea piesei .Stabilirea procedeelor posibile de realizare a piesei!semifabricat ".#btinerea piesei!semifabricat printr!un procedeu tehnologic de turnare $.#btinerea piesei!semifabricat printr!un procedeu de deformare plastica %.Analiza tehnico!economica a doua &ariante de proces tehnologic si determinarea &ariantei optime de obtinere a piesei!semifabricat '.Succesiunea logica a tuturor operatiilor necesare obtinerii piesei! semifabricat prin procedeul optim (.Succesiunea logica a tuturor operatiilor si fazelor necesare obtinerii piesei finite
1#Sa$%l%rea rolulu% &un'%onal al p%e(e% &olo(%nd anal%!a )or&o&un'%onala a (upra&eelor )unoasterea rolului functional este prima etapa in proiectarea oricarui proces tehnologic de realizare a piesei respecti&e* deoarece se face in primul rand o proiectare functionala care trebuie sa se coreleze cu proiectarea tehnologica a piesei. +olul functional al piesei este dat de rolul functional al fiecarei suprafete suprafete ce delimiteaza piesa in spatiu de aceea* in primul rand se stabileste rolul functional al fiecarei suprafete folosind metoda de analiza morfofunctionala a suprafetelor* ce presupune parcurgerea urmatoarelor etape, 1.1. 1.1. -escom -escompun punere ereaa piesei piesei in in supraf suprafete ete cat cat mai mai simple simple &ez &ezii fig.1 fig.1 1.2. 1.2. otare otareaa tuturo tuturorr suprafe suprafetel telor or ce delimi delimitea teaza za piesa piesa in spati spatiuu &ezi &ezi fig.1
1.. 1.. An Anal aliz izaa fie fieca carei rei supr supraf afet etee in in par parte te
S!a analizat fiecare suprafata suprafata in parte din din urmatoarele puncte de &edere, forma geometrica a suprafetei dimensiunile de gabarit precizia dimensionala* precizia de forma* precizia de pozitie rugozitatea si duritatea 1.". .". nto ntocm cmir irea ea unu unuii ta tabe bell “SUPRAFETE- CARACTERISTICI ” 1.$. Stabilirea Stabilirea tipului tipului si rolul rolului ui functiona functionall posibil posibil al fiecarei fiecarei suprafete suprafete n functie functie de proprietatile si abaterile abaterile fiecarei suprafete in parte pot pot e3ista suprafete, functionale tehnologice de asamblare au3iliare 1.%. 1.%. Stab Stabil ilir irea ea rol rolul ului ui fun funct ctio iona nall al pies piesei ei n general acest tip de piesa se poate folosi la realizarii imbinarii intre doua conducte* a centrarii si fi3arii acestora.
r r. )onfigura4ia -imen . suprafa geometric5 a siuni 8recizia crt 45 suprafe4ei de dimensio . gabarit nal5 6mm7 0 1 2 " 1
S1
8lana
2
S2
)aracteristici 8reciz 8reciz +ugazitat ia de ia de ea form5 pozi4i + a e $ % '
110
!
!
!
.2
)ilindrica
?110
!
!
!
.2
S
)ilindrica
?%
!
!
!
.2
"
S"
8lana
1"
!
!
$
S$
Sferica
+2
!
!
!
.2
%
S%
)ilindrica
?%$
!
!
0.(
'
S'
)ilindrica
?(0
(
S(
oroidala
'0
@0.02 ! @0.02 ! !
!
!
.2
;
S;
ronconica
23"$
!
!
!
.2
(0
!
!
!
.2
10 S10
8lana
.2
!
0.(
-uritatea 9: (
+olul func4ional posibil al suprafe4ei
8rocedee tehnologice posibile de realizare a suprafe4ei
;
10
de ehnologic a de ehnologic a de Asmblare
urnare A>chiere -eformare plastic5 urnare A>chiere -eformare plastic5 A>chiere
de Functional a de Au3iliara
urnare A>chiere -eformare plastic5 A>chiere
de ehnologic a de Functional a de Au3iliara
urnare A>chiere -eformare plastic5 urnare A>chiere -eformare plastic5 A>chiere
de Au3iliara de ehnologic a
A>chiere urnare A>chiere -eformare plastic5
2#Ale*erea )aer%alulu% op%) penru 'on&e'%onarea p%e(e%
Alegerea optima a unui material pentru o anumita destinatie este o problema deosebit de comple3a comple3a care trebuie rezol&ata de de proiectant* ceea ce inseamna alegerea acelui material ce indeplineste cerintele minime de rezistenta si durabilitate ale piesei in conditiile unui pret de cost minim si a unei fiabilitati sporite. Betoda folosita pentru alegerea materialului optim se numeste metoda de analiza a &alorilor optime si are la baza &alorificarea la ma3im a intregului ansamblu de proprietati functionale* tehnologice si economice. 8entru rezol&area acesteia trebuiesc rezol&ate urmatoarele etape, C stabilirea rolului functional al piesei* a tehnologicitatii tehnologicitatii constructiei si a conditiilor de functionare ale acesteia. Aceasta etapa s!a rezol&at r ezol&at la punctul precedent. C determinarea si stabilirea factorilor analitici ai proble! mei alegerii materialului optim , se face luand in considerare intregul ansamblu de proprietati functionale* tehnologice si economice. C descompunerea factorilor analitici in elemente prima! re. oti factorii primari sunt prezentati intr!un tabel “ Materiale Proprietati“ de forma celui prezentat in tabelul de mai Dos. C aprecierea calitati&a a factorilor analitici , se face folo! sind un sistem de notare in functie de &aloarea fiecarei proprietati k acordandu!i!se o nota tk in functie de precizia care se &rea obtinuta. C stabilirea ponderii importantei fiecarui factor primar se face tinand cont de datele rezultate din etapele precedente * acordand fiecarei proprietati o pondere dk. n stabilirea ponderii trebuie indeplinita conditia, k o ∑dk = 1
C alegerea solutiei optime la momentul dat , se face aplicand criteriul, ∑tkdk
C analiza solutiilor din punct de &edere al utilitatii lor si stabilirea conditiilor de inlocuire economica a unui material cu alt material. n tabelul tabelul de mai Dos se prezinta prezinta aceasta aceasta metoda metoda de analiza care foloseste foloseste toate elementele prezentate in etapele anterioare. -e remarcat este faptul ca la alegerea materialului optim pentru prelucrarea printr!un anumit procedeu procedeu tehnologic proprietatii proprietatii tehnologice tehnologice de ma3im interes sudabilitate* turnabilitate* deformabilitate* uzinabilitate i se &a acorda o pondere mai mare. -aca din analiza* materialul optim rezultat nu este si cel cel mai mai indicat indicat pentru acel procedeu* atunci atunci se &a alege urmatorul material material ce are ∑tkdk imediat inferioara. Atunci* din analiza &alorilor obtinute in tabel* materialul optim ales este #E)"$ acesta fiind cel cu suma ∑tkdk = 2.($ cea mai mare si indeplinind cel mai bine cerintele functionale* tehnologice si economice.
r. Baterial )rt
0 1 2
1 # E ' # E $0
#E) 20 # "00 # %00 )uJn 1$ )uJn;8b2 )uSn 10 ASi$)u "1Bo)r 11 12)r 10 1(Bo)r10 20Boi$ "0)r10 Fgn '00!2 Fgn "$0!$ Fmn 20 Fc 100 Fc 1$0 Fc 200 Fc 2$0 Fc 00 Fc $0 Fc "00 8onderea d
$ % ' ( ; 10 11 12 1 1" 1$ 1% 1' 1( 1; 20 21 22 2 2" 2$
#E) "$
+ropr%e,-% &un'-%onale /%!%'e C.%)%'e
+ropr%e,-% e'ono)%'e
+ropr%e,-% e.nolo*%'e
Me'an%'e
)onductibi! +ezisten4a la +ezisten4a la 8re4ul -ensitate -uritatea G10% urnabili! -eforma! Hzinabili! rupere de cost litatea termic5 coroziune 2 6g/dm 7 69:7 6da/cm 7 tatea bilitatea tatea 6cal/cmso)7 6mm/an7 6da/mm27 6um/g7
1
2
3
5
6
7
10
2 '* '* '*(
2 2 2
" 0*2 0*2 0*2
$ 2 2 2
% I 0*$ I 0*$ I 0*$
' 2 2 2
( 1% 1%" 20'
;
10 2 $( '0
11 2 2 2
12 1 2*0 2 2*0 2 2*1
1" S S S
1$ 1 1 1
1% : : :
1' 2 2 2
1( F: F: F:
1;
20 2000 22$0 2'$
21
0*2 0*2 0*2 0* 0*2" 0*11 0*2 0*2 0* 0*1; 0*2 0*1 0*02 0*01 0*1" 0*1 0*1$ 0*1" 0*1$ 0*1% 0*1' 0*1; d2=0*0$
2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
I 0*$ 2 I 0*$ 2 I 0*$ 2 I 0*$ 2 I 0* I 0*$ 2 I 0*1 I 0*$ 2 I 0*2 I 0*0$ I 0*0$ I 0*0$ I 0*$ 2 I 0*$ 2 K 0*$ 2 I 0*1 I 0*1 I 0*1 I 0*1 I 0*1 I 0*1 I 0*1 d=0*1$
$0 "0 %0 2 1% 2 20 10$ %0 ((*( 11'*( ;( '0 "$ 2 10 1$ 20 2$ 0 $ "0 d$=0*1
2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2
2*2 2*1 2*1 1*2 2 1*2 2 1*$ 2 0*( 1 2*1 2*1 1*; 2 1*( 2 1*" 2 1*% 2 1*% 2 1*% 2 1*; 2 1*; 2 2 2 2*1 2*1 2*1 2* d%=0*0$
S 1 F: F: F: : 2 F: F: S 1 S 1 S 1 S 1 S 1 F: F: F: F: F: F: F: F: F: F: d'=0*1
'*" 2 '*(2 2 '*(2 2 (*( 2 (* (*" 2 (*( 2 2*% 2 '*$ 2 '*$ 2 '*% 2 '*% 2 '*" 2 '* 2 '* 2 '* 2 '*" 2 '* 2 '*1 2 '*2 2 '*2 2 '*2 2 '* 2 d1=0*0$
1;0 110 2 1%; 2 (0 1 %$ 1 '0 1 ;0 1 21' 1(' 2 20' 20( 21' 2(0 2(0 1%0 2 1$0 2 1$0 2 210 2"0 2%0 2(0 00 d"=0*1$
4
: 2 S 1 S 1 : 2 F: : : 2 : 2 S 1 : 2 : 2 : 2 S 1 S 1 S 1 0 0 0 0 0 0 0 d(=0*1
F: F: F: F: F: F: F: : 2 : 2 F: F: : 2 : 2 : 2 F: F: F: F: F: F: F: F: d;=0*1
2$00 2000 212$ $000 2 %000 1 "$00 2 12$ 2 12$ 2 %$00 1 10$00 1 10000 1 '$00 1 1%$0 1%00 1($0 1$00 1$$0 1$$0 1$$0 1$$0 1%00 1%00 d10=0*1$
10
∑t
k
#:S
k =1
22 2*$ 2*$ 2*($ 2*%$ 2*' 2*' 2*"$ 2*0$ 2*2$ 2*1$ 2*1 2*0 2*0$ 2*1 2*" 2*2$ 2*2$ 2*$ 2*% 2*% 2*% 2*"$ 2*"$ 2*"$ 2*"$ 1*0
2 Ma# op%)
#Sa$%l%rea pro'edeelor po(%$%le de real%!are a p%e(e%8(e)%&a$r%'a 8entru a putea alege procedeele tehnologice acceptabile de realizare a piesei!semifabricat este necesara o analiza analiza a procedeelor tehnologice tehnologice posibile* a&andu!se in &edere &edere clasa din care face parte piesa* piesa* tehnologicita tea constructiei* greutatea si dimensiunile de gabarit si tipul productiei. Stabilitatea procesului tehnologic depinde de procedeul de elaborare si alegere a semifabricatului. n functie de acesta se stabilesc apoi felul si numarul operatiilor si fazelor* succesiunea lor si masinile pe care se &a realiza piesa finita. 8entru a stabili procedeele tehnologice posibile de obtinere a piesei se &a face o analiza a tehnologicitatii pieselor!semifabricat turnate* forDate si matritate. -in studiul tehnologicitatii tehnologicitatii pentru turnare se constata ca piesa res! pecta recomandarile pri&ind tehnologicitatea pieselor!semifabricat pieselor!semifabricat tur! nate cum ar fi , •
• • •
alegerea planului de separatie al formei de turnare chiar planul de simetrie al piesei dimensiunea ma3ima a piesei se &a aseza in plan orizontal uniformitatea racordarilor constructi&e adaosuri de inclinare* tehnologice si de prelucrare mici
n comparatie cu metoda de obtinere a semifabricatului prin forDare sau matritare* metoda de turnare prezinta unele a&antaDe* ca , •
• • • •
obtinerea unei forme rationale din punct de &edere al solici! tarilor un numar mic de operatii un utilaD mai simplu si mai ieftin durata de realizare a semifabricatului este scurtata
8e langa aceste a&antaDe trebuie a&ut in &edere si unele deza&antaDe si anume , rezistenta este mai mica pericolul rebuturilor creste creste datorita unor defecte de turnare turnare greu de inlaturat. • •
8iesa!semifabricat poate fi obtinuta si printr!un procedeu de deformare plastica* deoarece indeplineste indeplineste conditiile impuse impuse de tehnologicitatea tehnologicitatea pieselor!semifabricat forDate si matritate* matritate* cum ar fi , •
•
•
modificarea configuratiei geometrice a piesei!semifabricat obtinuta prin forDare libera poate fi facuta astfel incat adaosurile de prelucrare* tehnologice si de debitare sa fie minime razele de racordare ale muchiilor e3terioare pot fi alese cat mai mici* pentru ca pierderile dde material indepartat prin aschiere si manopera sa fie reduse forma constructi&a a piesei!semifabricat rezultata permite obbtinerea gradului ma3im de apropiere de piesa finite
n realizarea unui semifabricat obtinut prin deformare plastica* o conditie esentiala este repartizarea corespunzatoare a fibrelor de curgere a materialului* de!a lungul acestuia. 8iesa studiata mai poate fi obtinuta si direct prin aschiere din bara laminata* insa randamentul de utilizare a materialului in acest caz este foarte scazut. 8rincipalii factori care determina alegerea metodei si procedeului de realizare a semifabricatului sunt , natura materialului piesei forma si dimensiunile piesei finite precizia geometrica si rugozitatea rugozitatea piesei finite tipul productiei &olumul de munca necesar costul prelucrarilor mecanice ulterioare. • • • • • •
ndicarea unuia sau a altuia dintre procedeele tehnologice de obtinere a semifabricatului este conditionata si de factori economici. #btinerea unor
semifabricate cu forma si dimensiuni apropiate de piesa finite este mai scumpa ca cea a semifabricatelor mai putin precise.
Lolumul productiei este si el un factor important in alegerea proce! deului de obtinere a semifabricatului. Astfel* cu cat numarul de piese este mai mare cu atat cheltuielile ce re&in pe bucata &or fi mai mici. Ea productia de serie mare sunt indicate procedee prin care sa se obtina semifabricate cu forme si dimensiuni apropiate de cele ale piesei finite* cu tolerante stranse* deci cu adaosuri de prelucrare mici* iar in productia de seria mica acesti factori factori nu mai sunt de prima importanta. importanta. n concluzie* s!au ales ca procedee tehnologice acceptabile acceptabile de realizare a piesei!semifabricat pentru piesa studiata studiata turnarea in forme temporare temporare din amestec de formare obisnuit* realizata manual* si forDarea libera.
#O$%nerea p%e(e%8(e)%&a$r%'a p%e(e%8(e)%&a$r%'a pr%nr8un pro'edeu e.nolo*%' de urnare Asa cum s!a stabilit la punctul anterior o &arianta acceptabile de ob! tinere a piesei!semifabricat pentru piesa “Flansa” o constituie constituie turnarea turnarea in fome temporare din amestec de formare obisnuit* realizata manual. 8regatirea formei de turnare* in &ederea umplerii cu metal* constituie una din cele mai importante tehnologii din ansamblul procesului de fabricare a piesei turnate. -e corecta e3ecutie a formelor de de turnare turnare depinde depinde in cea mai mare mare proportie calitatea piesei piesei turnate* deoarece prin metoda metoda de formare fo! losita se influenteaza nemiDlocit , • • • • •
calitatea suprafetelor piesei turnate precizia dimensionala a piesei piesei compactitatea masei metalice structura de cristalizare a aliaDului turnat pretul de cost al piesei fabricate
8rocesul tehnologic de obtinere a pieselor pieselor prin prin turnare in forme tem! tem! porare poate fi structurat pe urmatoarele urmatoarele etape distincte , •
•
• • •
realizarea modelului si a cutiilor de miez* pe baza desenului piesei turnate sau a desenului desenului de e3ecutie a modelului modelului si a cutiilor de miez realizarea formei de turnare si a miezurilor* asamblarea formelor elaborarea aliaDului* transportul si alimentarea formelor tratamentele aplicate la umplerea formei* solidificarea piesei dezbaterea formelor* e3tragerea piesei solidificate si scoate! rea miezurilor din piesa
• • • • •
separarea retelei de turnare si a maselotelor curatirea tratamentele termice si de suprafata* remedierea defectelor controlul final al piesei marcarea* conser&area* depozitarea* ambalarea si li&rarea catre beneficiar.
8retul de cost al pieselor pieselor turnate turnate depinde de cantitatea de materiale materiale si manopera necesare pentru e3ecutia lor. n cazul formarii manuale* manopera pentru confectionarea modelului si a cutiilor de miez depaseste cu mult pe cea pentru confectionarea formei* de aceea piesa trebuie sa fie astfel proiectata incat sa permita confectionarea usoara a modelului si a miezurilor. Bodelul si miezurile determina configuratia e3terioara* respecti& in! terioara a &iitoarei piese realizata prin turnare. #1# Ino')%rea de(enulu% p%e(e% $ru urnae
n &ederea intocmirii desenului piesei brut turnate trebuie parcurse urmatoarele etape , •
•
stailirea po!itiei de "o#are , in cazul productiei de unicate si de
serie mica se recomanda ca operatia de formare sa se e3ecute manual stailirea po!itie de t$rnare , pozitia piesei in forma de tur! nare si suprafata de separare a acesteia trebuie sa asigure, calitatea solicitata a piesei turnate* consumuri minime pentru realizare si prelucrare mecanica. Ea alegerea pozitiei de turnare in forma trebuie sa se tina seama de urmatoarele recomandari, la turnarea pieselor de forma complicata si de mare raspundere* partile cele mai importante importante trebuie sa fie amplasate in partea partea inferioara a formei* cunoscand faptul ca incluziunile de nisip* zgura si gaze au tendinta de ridicare spre partile superioare ale pieseiM daca suprafete ale piesei piesei turnate ce urmeaza a fi prelucrate* sunt amplasate amplasate in partea superioara a formei se &or lua masuri astfel incat defectele caracteristice de turnare
retasuri* sufluri* incluziuni sa se produca in maselote* rasuflatori sau in adaosurile de prelu! crare pre&azute pe suprafetele superioare ale piesei turnateM la turnarea pieselor din aliaDe cu contractie mare in timpul solidificarii* pozitia piesei in forma &a fi aleasa astfel incat sa se asigure solidificarea diriData a metalului de la partile sub! tiri spre cele groase si de la acestea spre maseloteM pozitia piesei in forma de turnare trebuie aleasa astfel incat sa se asigure consum de metal minim si un cost cat mai mic. •
•
•
•
ale%erea plan$l$i de separatie sep aratie , pentru e3tragerea modelului din
forma* acesta se sectioneaza in doua sau chiar mai multe bucati. n general* la alegerea planului de separatie sunt posibile mai multe solutii* in functie de simetria piesei tur! nate* de prezenta suprafetelor care urmeaza sa fie prelucra! te prin aschiere* de utilaDul e3istent pentru formare si turna! re. -intre solutiile posibile se alege cea care permite, simpli! ficarea la minimum a constructiei modelului care urmeaza sa fie e3ecutat din cat mai putine parti componenteM e3tra! gerea usoara a piesei din formaM suprafata de separatie a formei trebuie sa fie pe cat posibil plana si una singuraM obtinerea formei cu cele mai putine miezuri* deoarece mie! zurile necesita manopera suplimentaraM montarea usoara si sigura a miezurilor in formaM umplerea usoara si completa a formei. stailirea adaos$rilor adaos$rilor de prel$&rare , adaosurile de prelucra! re se pre&ad pe toate suprafetele piesei ale caror precizii di! mensionale si rugozitati nu pot fi obtinute prin turnare. Factorii principali de care depinde depinde marimea adaosului de prelucrare prelucrare sunt, natura aliaDului care se toarnaM pozitia su! prafeteiM metoda de formareM dimensiunea dimensiunea piesei si a supra! fetei care se prelucreazaM clasa de precizie a piesei turnate. stailirea adaos$rilor adaos$rilor te'nolo%i&e , acestea se pre&ad pe toate suprafetele a caror configuratie sau pozitie nu poate fi obtinuta direct din turnare sau in &ederea simplificarii for! mei tehnologice a piesei. stailirea adaos$rilor adaos$rilor de in&linare , deoarece modelul tre!
•
buie e3tras din forma* se admite admite ca peretii perpendiculari perpendiculari pe planul de separatie sa fie construiti cu inclinari* inclinari* asa!numite inclinari constructi&e* chiar daca nu sunt pre&azute pe dese! nul piesei finite. -aca suprafetele respecti&e se prelucreaza prin aschiere* inclinarile constructi&e trebuie sa fie cat mai mici posibil* pentru a nu se mari manopera la prelucrare si pierderile pierderile de metal prin aschii. stailirea ra&ordarilor ra&ordarilor &onstr$&ti(e , racordarile construc! ti&e sunt rotunDiri ale unghiurilor interioare sau e3terioare intre doi pereti ai piesei turnate. Scopul racordarilor con! structi&e este multiplu, de a pre&eni efectul daunator al transcristalizarii* de a pre&eni formarea nodurilor termiceM de a pre&eni ruperea formei la e3tragerea modelului. Barimea razei de racordare interioara r se alege intre 1/$ si 1/ din media aritmetica a grosimii peretilor de racordat* iar raza e3terioara + se ia egala cu raza mica r* plus media aritmetica a grosimii peretilor care se racordeaza.
#2# Ino')%rea de(enulu% )odelulu%
)onstructia desenului modelului se face pornind de la desenul piesei brut turnate* care se completeaza cu adaosurile de contractie si cu mar! cile pentru sustinerea miezurilor* daca piesa prezinta goluri interioare. Bodificarea &olumului si* implicit* a dimensiunilor* care are loc la incalzirea sau racirea aliaDelor metalice* nu poate fi eliminate* ea a&and loc ca urmare a proprietatilor fizice* specifice fiecarui aliaD.
Aceasta modificare de &olum poate si trebuie sa fie compensate sau diminuata in cadrul proiectarii tehnologiei de turnare prin aplicarea adaosului de contractie. Bodelele nu se pot pot construi construi absolute e3acte* conform cotelor de pe desen* desen* oricata atentie s!ar acorda la confectionarea lor. n plus* urmarirea construirii unui model deosebit de precis mareste pretul de cost in mod neDustificat. -e aceea* se admite in practica constructia de modele cu anumite tolerante. ## Exe'u%a &or)e% de urnare
-e corecta corecta e3ecutie e3ecutie a formei de turnare depinde depinde in cea mai mare mare proportie calitatea piesei turnate deoarece prin metoda de formare folosita se influenteaza nemiDlocit, calitatea suprafetei piesei turnateM precizia dimensionalaM compactitatea masei metaliceM structura de cristaliza! re a aliaDului turnatM pretul de cost al piesei fabricate. -upa solidificarea si racirea piesei turnate sub o anumita temperatu! ra* formele se dezbat se distrug in &ederea e3tragerii piesei. Gste de de dorit ca timpul timpul de mentinere a pieselor pieselor in forma dupa turnare sa fie cat mai scurt pentru a realiza o producti&itate ridicata. impul de mentinere a pieselor in forma difera de la un aliaD la altul* iar la acelasi aliaD timpul creste cu masa piesei. -upa dezbaterea formelor* piesa se supune operatiei de indepartare a retelei de turnare.
3#O$%nerea p%e(e%8(e)%&a$r%'a p%e(e%8(e)%&a$r%'a pr%nr8un pro'edeu de de&or)are pla(%'a
-eformarea plastica este metoda de prelucrare dimensionala prin care* in scopul obtinerii unor semifabricate sau produse finite* se realizeaza deformarea permanenta a materialelor fara fisurare* prin aplicarea fortelor e3terioare. A&antaDele metodei de prelucrare a metalelor prin deformare sunt, • •
• • •
•
consumul minim de material imbunatatirea proprietatilor din cauza structurii mai omogene sau mai dense care rezulta in urma acestor prelucrari precizia mare de prelucrare mai ale la la rece reducerea duratei prelucrarii ulterioare prin aschiere posibilitatile de obtinere obtinere a unor forme comple3e comple3e cu un numar minim de operatii si manopera simpla marirea producti&itatii muncii.
ecesitatea aplicarii unor forte mari pentru deformare* face ca in&estitiile initiale sa fie mari* ceea ce poate fi considerat ca un deza&antaD al acestei metode. 8rocedeul de deformare plastica acceptabil pentru piesa studiata este forDarea libera. ForDarea permite realizarea celor mai &ariate forme de piese* de la cele mai simple pana la unele comple3e* cu mase &ariind de la cate&a sute de grame pana la sute de tone. 8e langa faptul ca permite permite obtinerea unor piese cu forme forme si dimensiuni &ariate* asigura si imbunatatirea substantiala a proprietati! lor mecanice ale materialului* fapt ce face ca procedeul sa se utilizeze si pentru obtinerea unor piese piese care in e3ploatare &or fi supuse supuse la solicitari deosebit de mari, arbori in trepte* a3e* biele* arbori cotiti* supape* etc. 8entru realizarea piesei studiate prin forDare libera trebuie parcurse urmatoarele etape,
3#1# Ino')%rea de(enulu% p%e(e% $ru &or9ae
)onstructia desenului piesei brut forDate se realizeaza pornind de la desenul de e3ecutie al piesei finite* pe care se trec , •
•
•
, se pre&ad pe toate suprafetele a caror precizie dimensionala si rugozitate rugozitate nu poate fi obtinuta obtinuta direct din forDare libera. Barimea adaosurilor de prelucrare si abaterile limita la semifabricatele forDate liber se stabilesc in functie de lungimea ma3ima a piesei finite* precum si de tipul piesei. 8entru piesa “Flansa” adaosul de prelucrare este de 1(@/! %. adaos$rile adaos$ril e de prel$&rare prel$&ra re Ap Ap
, se amplaseaza pe toate suprafetele ce nu pot rezulta din forDarea libera libera sau in &ederea cresterii tehnologicitatii tehnologicitatii la forDare. 8entru piesa “Flansa” adaosurile tehnologice se pre&ad la suprafeta S. adaos$rile adaos$ril e te'nolo%i&e te'nolo%i &e At
adaos$rile adaos$ril e de d e deitare de itare Ad
, se pre&ad la capetele piulitei si au
ma3im 1$ •
, sunt rotunDiri ale unghiurilor interioare sau e3terioare intre doi pereti ai piesei forDate* deoarece prin procedeul tehnologic tehnologic de forDare libera nu se pot obtine unghiuri ascutite. ra&ordarile ra&ordar ile &onstr$&ti(e &onstr$&t i(e R&
Bodul de amplasare pe piesa “Flansa” este prezentat in figura urmatoare,
4#Anal%!a e.n%'o8e'ono)%'a a doua "ar%ane de pro'e( e.nolo*%' (% deer)%narea "ar%ane% op%)e de o$%nere a p%e(e%8(e)%&a$r%'a
+ezol&area acestei probleme se face tinand cont de e3presia costului unui lot de piese obtinut printr!un proces tehnologic de turnare in forme temporare si a unui proces tehnologic de forDare libera. 8entru fiecare din aceste doua tehnologii de obtinere a piesei studiate se poate scrie relatia, 1)* = F 1)* 1)* C 1)*
+ n, 1)* 1)*
6lei/lot7
in care , F 1)* 1)* reprezinta cheltuielile fi3e 1)* reprezinta cheltuielile &ariabile 1)* -aca se considera primul proces tehnologic de obtinere a piesei turnarea in forme temporare se poate scrie relatia, C TT = 1 $.#. + 1,1* $.#. TT = TT =1/ C TT =1/ 6lei/lot7
6lei/lot7
unde,! C TT este costul unui lot de piese obtinut prin turnare in forme TT este temporare ! F 1 = 1000 u.m. reprezinta costurile fi3e pentru acest procedeu costurile cu ramele de turnare* cu amestecul de formare* cu regia sectiei* cu S-L!urile ! 1 = 120 u.m. sunt costurile &ariabile cu manopera* cu materialul din care se &or face piesele* etc. ! $.#. = unitate de masura etalon -aca se considera al doilea process tehnologic de obtinere a piesei de! formarea plastica prin forDare libera se poate scrie relatia, C 0F = = $.#. + 1,1 $.#. C 0F =/ =/ 6lei/lot7
6lei/lot7
unde, !C 0F este este costul unui lot de piese obtinut prin deformare plastica F * = %000 u.m. reprezinta costurile fi3e pentru acest ! F procedeucosturile cu instalatia instalatia de deformare* regia sectiei* sectiei* cu S-L! urile ! * = 100 u.m. sunt costurile &ariabile cu manopera* cu materialul din care se &or realize piesele* etc. G3primarea grafica a celor doua costuri pentru cele doua tipuri de procese tehnologice este prezentata in figura fig.%.1. 8entru alegerea &ariantei optime de proces tehnologic se determina &aloa! rea lui ncr = 2$0 buc prin egalarea e3presiilor costurilor celor doua procese tehnologice . -eci* pentru un numar de bucati mai mic de 2$0 procesul tehnologic optim de obtinere a piesei este 8 1 prin urmare &arianta optima optima este turnarea in forme temporare din amestec de formare obisnuit. -aca numarul de piese ce trebuie realizat este mai mare de 2$0 bucati* procesul tehnologic optime optime de realizare a piesei este este forDarea libera. 8entru piesa “Flansa” procesul tehnologic optim de realizare este forDarea libera.
Fig.%.1. Alegerea &ariantei optime a unui procedeu tehnologic de realizare a unui lot de piese
5# Su''e(%unea lo*%'a a uuror opera%%lor ne'e(are o$%ner%% p%e(e%8(e)%&a$r%'a pr%n pro'edeul op%) 8rocedeul tehnologic optim de obtinere a semifabricatului a rezultat forDarea libera. 8rocesul tehnologc de obtinere prin forDare libera a piesei “Flansa” cuprinde urmatoarele etape , 7.1. Stabilirea rolului functional al piesei
8entru rezol&area acestei etape* deoarece rolul functional al piesei nu se modifica* se &a folosi analiza similara prezentata in capitolul 1. 7.2. Alegerea materialului optim
Se face folosind metoda analizei &alorilor optime. -eoarece in prima parte* materialul optim determinat determinat a fost #E) "$* acesta se &a &a folosi si pentru obtinerea piesei printr!un printr!un procedeu de deformare plastica plastica deoarece corespunde si cerintelor acestui procedeu tehnologic. 7.3. Intocmirea desenului piesei brut forjate
8entru realizarea acestei etape se &a folosi intocmirea piesei brut forDate de la capitolul $.1. 7.4. Determinarea masei semifabricatului initial
8entru determinarea masei semifabricatului initial m sf ce &a fi prelucrat prin forDare libera se foloseste urmatoarea urmatoarea formula, msf =m =m pf @ @ ma @ mat @ map @ mad @ mrc unde, m pf ! masa piesei finite ma ! masa pierderilor prin ardere mat ! masa adaosurilor tehnologice map ! masa adaosurilor de prelucrare
mad ! masa adaosurilor de debitare mrc ! masa razelor de racordare 7.5. Debitarea la dimensiuni
inand cont de legea &olumului constant* semifabricatul ce se &a prelucra prin forDare libera &a fi de forma cilindrica cilindrica cu diametrul d =110 mm si lungimea l = 210 mm. 7.6. ontrolul initial
Aceasta etapa are in &edere controlul semifabricatului initial prin metode nedistructi&e pentru a nu fi in situatia de a incepe prelucrarea unui material cu defecte retasuri interioare sau e3terioare* fisuri* crapaturi mai ales in cazul in care semifabricatul initial a fost obtinut prin turnare continua. 7.7. Stabilirea parametrilor regimului de incal!ire
ForDarea libera este un procedeu de deformare plastic ace se poate realiza la cald sau la rece. 8rin deformarea la cald fortele necesare procesului se reduc considerabil. n aceasta situatie parametrii ce caracterizeaza procesul de incalzire sunt , temperatura de inceput de deformare si de sfarsit de deformareM &iteza de incalzire M durata incalzirii si mediul de incalzire . 7.". Alegerea utilajului de incal!ire
Se face in functie de &alorile parametrilor regimului de incalzire si in functie de natura semifabricatului. se mifabricatului. S!a ales un cuptor cu incalzire cu flacara. 7.#. Incal!irea semifabricatului in $ederea forjarii
Se face la o temperatura mai mare cu 00) decat temperatura de inceput de deformare.
7.1%. &orjarea propriu'!isa
n &ederea obtinerii semifabricatului prin forDare libera din care se &a prelucra piesa “Flansa” se &or parcurge urmatoarele etape, •
re"$larea se#i"ari&at$l$i initial N este operatia de forDare
libera ce consta in modificarea sectiunii trans&ersale a unui semifabricat •
&ederea obtinerii alezaDului %a$rirea pe dorn N se e3ecuta in &ederea strapuns al piesei M aceasta etapa e3ecutandu!se in mai multe etape , ! pregau pregaurir rirea ea cu aDutor aDutorul ul unui unui dorn dorn la adan adancim cimea ea de $0 m mm m ! ga gauurire rireaa pro propr priu iu!z !zis isaa ! strapun strapunger gerea ea gauri gauriii cu aDut aDutoru orull unui unui dorn dorn de stra strapun punger geree ! calibrarea rea gaurii
•
intinderea pe dorn
7.11. uratirea piesei obtinute
Se inlatura e&entual stratul decarburat sau o3izii de la suprafata materialului astfel incat sa fie pregatit pentru urmatoarea etapa de prelucrare si anume prelucrarea prin aschiere. 7.12. (ratamentul termica final
Se face in functie de &iitoarea destinatie a semifabricatului forDat. 7.13. ontrolul final 7.14. Ambalarea si e)pedierea catre beneficiar
6# Su''e(%unea lo*%'a a uuror opera%%lor (% &a!elor ne'e(are o$%ner%% p%e(e% &%n%e
r
-enumire a operatiei
1
)ontrol semifabric !control cu ultrasunete sau +3 at !se controleaza toate dimesiunile dimesiunile
2
Frezare >i centruire
StrunDire de degro>are
Succesiunea operatiilor
Scule folosite
Basina unealta
!frezare suprafata frontala capat stanga !frezare suprafata frontala capat dreapta !centruire A1*% SAS %1!(2
! burghiu elicoidalM ! burghiu de centruitM ! frez5 cilindro! frontal5M ! dispoziti& de frezatM ! >ubler
Ba>in5 de frezat >i centruit
!strunDire cilindrica e3terioara ?110 !strunDire cilindrica e3terioara ?(0 !strunDire cilindrica interioara ?%$ !strunDire frontala capat stanga !strunDire frontala capat dreapta
! cu4it de strunDit e3teriorM ! uni&ersal cu trei bacuriM ! cu4it de strunDit frontalM ! >ubler
S.. "00
"
Frezare
!frezare canal de pana de latime (mm pe o lungime de 21mmm
! frez5 cilindro! frontal5M
F.L. 2312
$
canal de pan5
! frezare canal de pana de latime $.($mm pe o lungime de %mmm
! dispoziti& de frezatM ! subler
Oaurirea
!gaurire la ?%
!burghiu elicoidal
%
ratament termic
)uptor
'
+ectifica re
!rectificare de degrosare !rectificare de finisare
! inim5 de antrenareM ! piatr5 abrazi&5 cilindric5M micrometru
(
)ontrol final
!se controleaza toate dimensiunile dimensiunile !se masoara rugozitatile pe fusuri si maneton
!Subler !micrometru !+ugozimetru
+.. 2$0
