Slide 1*
Prelucrri prin presare cu separare de material
Prelucrrile prin presare cu separare de material se execut cu scopul de a obine suprafee de diverse forme i dimensiuni pe corpuri solide ce urmeaz s se transforme în piese finite, prin separarea unei pri din material în raport cu cealalt parte. Partea desprins din materialul prelucrat poate s fie:
- deeul rezultat în urma procesului de separare, aa cum sunt cazurile la perforare, retezare, tundere .a;
- piesa obinut, aa cum este cazul decuprii sau debitrii.
Pot fi prelucrate prin tiere materiale metalice laminate în foi de tabl cu grosimi de pân la 25–30 mm, precum i profile laminate diverse.
Tierile pot fi executate în diverse moduri, dup cum urmeaz:
simultan pe întregul contur al suprafeei ce urmeaz a fi obinut – ca în cazul decuprii i perforrii cu tane având feele de tiere paralele;
succesiv–continuu pân la separarea complet a materialului – ca în cazul tierii cu foarfeci cu cuite înclinate sau al tanelor cu muchii tietoare înclinate;
succesiv pe poriuni discrete, îndeprtând materialul excedentar secven cu secven, pân la parcurgerea întregului contur al suprafeei ce trebuie s rezulte.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Tierea cu foarfece
Tierea se execut fie cu separarea complet, fie numai cu separarea parial a materialului.
Dup precizia de prelucrare i calitatea suprafeei obinute, tierea poate fi:
normal, la care se obin precizii dimensionale i de form în clasele specifice tanrii;
de precizie (sau fin), având ca rezultat obinerea unor dimensiuni în clase de precizie superioare.
Dup modul de executare a operaiilor de tiere, prin procedeele convenionale, acestea se împart în dou grupe de baz:
tierea pe contur deschis;
tierea pe contur închis.
Fiecare grup cuprinde diverse modaliti de executare a suprafeelor prin separarea de material.
Tierea pe contur deschis. Poate fi realizat pe foarfece cu ajutorul cuitelor, sau pe prese utilizând tane. În cazul tierii pe foarfece se utilizeaz frecvent urmtoarele moduri:
a) tiere cu cuite având muchii active drepte paralele;
b) tiere cu cuite având muchii active profilate, paralele;
c) tiere cu cuite înclinate;
d) tiere cu cuite vibratoare;
e) tiere cu cuite disc.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Prelucrrile executate conform variantelor a ... c rezult ca urmare a deplasrii rectilinii, continue, a cuitului mobil. Cele executate în conformitate cu varianta d sunt rezultatul deplasrii repetate, cu o anumit frecven, a cuitului mobil, iar cele aferente variantei e sunt rezultatul aciunii rotirii a dou cuite disc.
Tierea pe contur închis se execut în cele mai multe cazuri, cu tane, pe prese. În produciile de serie mic i unicate se execut cu cuite speciale prin tieri succesive de-a lungul conturului ce trebuie realizat, suprafaa obinut rezultând prin generare.
Principalele trsturi ale operaiilor de tiere sunt identice.
Fig. 2.1. Suprafaa obinut dup separare a - zon lucioas aferent fazelor elastic i plastic; b - zon rugoas corespunztoare fazei de forfecare
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Fazele procesului de tiere. Indiferent dac tierea se execut pe contur deschis sau pe contur închis, ea face necesar existena unei perechi de muchii tietoare, amplasate la o distan „j” una în raport cu cealalt, între care se produce o micare relativ, rectilinie sau de rotaie. Distana „j” dintre cele dou muchii tietoare este numit joc. Pentru separarea complet a prii desprins este necesar ca deplasarea muchiei mobile a sculei s se execute pe un drum mai mare decât grosimea materialului.
La tierea cu cuite, procesul de tiere care se produce din momentul atingerii materialului de ctre muchia tietoare mobil a sculei pân la separarea complet cuprinde urmtoarele faze:
faza elastic – în timpul creia în seciunea în care urmeaz a se produce tierea, se dezvolt o stare de tensiuni având valori în limitele de proporionalitate – de pe curba Hooke – datorat forei tietoare i, într-o mic msur, momentului de încovoiere ce apare în limitele jocului „j”, putând fi identificat pe suprafaa obinut dup tiere printr-o zon lucioas continu;
faza plastic – ce apare dup ptrunderea muchiei mobile în material pe o adâncime mai mare, la care în seciunea de tiere apare starea de tensiuni σc aferent zonei de curgere – de pe curba caracteristic – i poate fi identificat pe suprafaa obinut printr-o zon lucioas cu mici întreruperi;
faza de forfecare – în cadrul creia starea de tensiuni ce apare în seciunea de tiere, ca urmare a ptrunderii tot mai adânci a cuitului i aciunii continue a forei, depete limita de rupere producându-se separarea materialului, aspect reflectat pe suprafaa obinut printr-o zon rugoas, de culoare întunecat cu mici poriuni lucioase.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Cele trei faze pot fi identificate pe suprafaa obinut prin tiere, începând dinspre partea din care acioneaz elementul tietor mobil. Pe aceast suprafa pot fi observate dou zone distincte: o zon lucioas corespunztoare fazei plastice i parial celei elastice, urmat de o zon de culoare întunecat i rugoas datorat fazei de forfecare. Limea zonei lucioase depinde de duritatea materialului prelucrat i are valoarea egal cu adâncimea de ptrundere a cuitului pân la începerea fazei de forfecare, adic:
l = hP = (0,2 ... 0,5) g.
Limea zonei lucioase este mai mare la materialele cu plasticitate ridicat.
Separarea materialului se produce aproximativ dup un plan ce conine muchiile tietoare ale celor dou cuite.
Tierea cu cuite cu muchii active paralele
Fig. 2.2. Schema tierii la foarfece cu cuite având muchii active paralele 1. - cuit mobil; 2. - cuit fix; 3. - opritor; 4. - travers de strângere
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Jocul dintre cuitele foarfecelor are o mrime a crui valoare se stabilete astfel încât procesul de tiere s decurg în bune condiii, adic fisurile de forfecare ce pornesc de la tiul cuitului mobil s se propage pe aceeai direcie cu cele ce pornesc de la tiul cuitului fix. Mrimea jocului se poate calcula cu relaia:
j = (g – hP) tg α,
în care hP este adâncimea de ptrundere a cuitului mobil pân la începutul apariiei fisurilor de forfecare, iar α – unghiul dintre suprafaa obinut prin tiere i direcia de deplasare a cuitului mobil, având valori de 4 – 6º.
Jocul dintre cuite influeneaz fora necesar tierii, dimensiunile piesei prelucrate i forma suprafeei obinute. De aceea este necesar ca jocul s fie ales la valoarea optim. Jocul optim este acela la care tensiunile ce pornesc de la tiul cuitului mobil i se propag de-a lungul aceleiai suprafee ca i cele ce pornesc de la tiul cuitului fix. Unei astfel de situaii îi corespund fora necesar minim i precizia de prelucrare optim. Urmare a celor precizate, este necesar nu numai alegerea jocului optim, ci i realizarea lui efectiv, prin reglarea cuitelor la foarfeci. În acest mod se asigur atât calitatea prelucrrii, cât i exploatarea foarfecelor în condiii corecte.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Fora, lucrul mecanic i puterea necesare la tierea pe contur deschis
Fora necesar. Tierea în vederea obinerii unor semifabricate sau piese finite se realizeaz pe seama aciunii unei fore exterioare aplicat materialelor de prelucrat prin intermediul elementelor active – cuite, poanson, plac activ – de ctre maina de lucru. Fora se aplic în timpul cursei active a elementului tietor mobil. Cursa de tiere are mrime egal cu grosimea materialului de prelucrat.
Fnec = u g τ0
τ0 = (0,8 ... 0,85) σr.
k = 1,2 ... 1,3.
Fora de tiere nu rmâne constant în timpul executrii operaiei de separare. Ea variaz continuu în funcie de adâncimea de ptrundere hP < 0,5 g, a cuitului mobil, sau poansonului, în materialul de prelucrat. Valoarea maxim a acestei fore corespunde momentului apariiei macrofisurilor de forfecare, adic la sfâritul fazei plastice
Fig. 2.3. Variaia forei de tiere cu cuite cu tiuri paralele a. - faza elastic; b. - faza plastic; c. - faza de forfecare
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Lucrul mecanic necesar. Tierea se produce pe seama consumrii de lucru mecanic. Acesta se obine prin intermediul mainii, care transform o parte din energia pe care o primete de la surs în lucru mecanic util.
Lucrul mecanic necesar executrii tierii cu foarfece echipate cu cuite cu muchii tietoare paralele se calculeaz cu relaia:
Lnec = Fm×ha
Deoarece fora de tiere este continuu variabil atingând valoarea maxim numai în momentul când cuitul mobil a ptruns la o adâncime hp, pentru calculul lucrului mecanic se va folosi fora medie
Fm = km× Fmax
km = 0,30 ... 0,75
Puterea necesar. Cunoscând lucrul mecanic consumat pentru realizarea tierii, se poate calcula puterea necesar. În acest scop se utilizeaz relaia:
Maina este în msur s execute tierea dac este echipat cu un motor având puterea rezultat din expresia:
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Tierile cu cuite înclinate sunt folosite frecvent pentru prelucrarea tablelor cu grosimi de 3 ... 20 mm.
Trstura principal a tierii cu cuite înclinate const în aceea c forfecarea se produce treptat începând de la una din marginile semifabricatului.
Tierea se produce între dou cuite: cuitul fix 1 având muchia tietoare neînclinat i cuitul mobil 2, cu muchia tietoare înclinat cu unghiul φ.
Pentru evitarea apariiei componentei orizontale prea mari, a forei de tiere, care tinde s împing tabla în afar, este necesar ca unghiul de înclinare al cuitului mobil s aib valori apropiate de cele ale unghiului de autofrânare. Astfel pentru table cu g < 2 mm se utilizeaz înclinri ale cuitului mobil cu φ = 4 ... 10.
Schema tierii cu foarfece având cuit înclinat 1.- cuitul fix, cu ti drept; 2.- cuitul mobil înclinat
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Fora, lucrul mecanic i puterea necesare la tierea cu cuite înclinate.
Fora de tiere:
Tierea cu cuite înclinate vibratoare
Tierea cu cuite înclinate vibratoare se folosete la prelucrarea în loturi mici, a pieselor de dimensiuni mari. Se poate folosi i pentru tierea tablelor în benzi sau în vederea obinerii unor semifabricate unicat.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Foarfecele cu cuite înclinate vibratoare dispun de doi supori: un suport mobil 1 i un suport fix 2. Pe suportul fix se asambleaz cuitul fix 4. Unghiul φ dintre tiurile celor dou cuite are valori între 25 ... 30. Cuitul vibrator 3 execut 2000 ... 4000 curse duble pe minut, în timpul crora se produce secvenial tierea. Exist construcii la care cuitul vibrator realizeaz
20000 ... 25000 curse duble pe minut, asigurând productivitate mare, posibilitatea tierii pe contururi deschise sau închise complicate i o bun calitate a suprafeelor obinute prin tiere. Cursa cuitului mobil are de regul:
h = 2 ... 3 mm, iar suprapunerea celor dou cuite este de: a = 2 ... 3 mm.
Tierea cu foarfece cu cuite disc
În practic sunt folosite dou tipuri de tieri:
cu o singur pereche de cuite disc;
cu mai multe perechi de cuite disc.
Jocul dintre cuite se regleaz astfel încât s se asigure valori în limitele: j = (0,05 … 0,07)g.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Fora necesar pentru tierea cu o pereche de cuite disc:
Momentul necesar pentru rotirea unui arbore pe care se afl un singur cuit:
Mnec = 0,125kg2 D0.
Puterea necesar la tierea cu cuite disc:
Pnec = cMtotn.
Tierea cu tane
Tierea cu tane a semifabricatelor din tabl sau din alte laminate se execut pe maini-unelte de presat specializate sau pe prese.
Operaiile de tiere cu tane pot fi:
pe contur deschis – aa cum sunt cazurile operaiilor de debitare, retezare .a;
pe contur închis – cazurile decuprii i perforrii.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
obinuit – executat în limitele de precizie i calitate aferente prevederilor standard pentru operaiile realizate cu tane normale;
de precizie – având precizie dimensional în clasele H6 - H8 – dup ISO – i gradul de netezime a suprafeei obinut prin tiere corespunztor valorilor Ra = 0,63 m.
Tierea obinuit a tablelor laminate
Aceast prelucrare se aplic pentru obinerea de semifabricate, sau – dac precizia obinut corespunde scopului – pentru realizarea unor piese finite. Aceast operaie poate fi retezare sau debitare.
Fig. 2.7. Schema tierii pe contur deschis, rectiliniu, cu tane, pe prese 1.- poanson de retezare; 2.- plac de tiere; 3.- plac de reinere; 4.- arc de reinere; 5.- arc de eliminare; 6.- opritor; 7.- plac de eliminare
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Fig. 2.8. Scheme de tiere pe contur deschis, cu tane, pentru obinerea unor piese finite 1.- opritor; 2.- poansonul de retezare
Fig. 2.9. Schema tierii profilelor a.- profil V; b.- profil Z; c.- profil U; d.- profil complex; e.- eav; 1.- plac de strângere; 2.- plac de tiere; 3.- poanson
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Tierea barelor laminate
Tierea barelor laminate este larg utilizat în industria construciei de maini. Este procedeul cel mai economic de debitare deoarece necesit maini de lucru simple, nu se execut cu formare de deeu i este deosebit de productiv. Este specific produciilor de serie mare i mas.
Debitarea obinuit permite obinerea unor semifabricate cu precizie redus i cu form neregulat a suprafeei executat prin tiere.
Debitarea de precizie asigur precizia dimensional ridicat, suprafeele de tiere perpendiculare pe axa piesei obinut i cu grad de netezime comparabil cu cel de la prelucrarea prin frezare.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
*
*
fr strângerea semifabricatului
fr strângerea semifabricatului
*
fr strângerea semifabricatului
Scheme de principiu ale dispozitivelor de debitare prin forfecare semiînchis,
fr strângerea semifabricatului
*
Efectul înclinrii barei în dispozitiv în timpul forfecrii
Evoluia procesului de forfecare a materialului la debitarea barelor cu o main special cu cuite tubulare
154.bin
155.bin
156.bin
157.bin
158.bin
*
Dispozitiv de debitare prin forfecare închis piese din bare calibrate,
fr strângerea semifabricatului
cu strângere rigid a semifabricatului
159.bin
160.bin
*
Capitolul 2
Dispozitiv de debitare piese din bare calibrate, cu multiplicarea forei de tiere
(prin forfecare închis, fr strângerea semifabricatului)
161.bin
*
cu strângere parial a semifabricatului
Dispozitiv de debitare piese din bare,
cu strângerea captului liber al barei semifabricat
162.bin
163.bin
*
*
Capitolul 2
Tierea de precizie a barelor laminate se execut cu tane specializate, acionate de prese hidraulice sau mecanice. Face parte din grupa tierilor închise la care între cuitul mobil 1 i cel fix 2 nu exist joc.
Pot fi luate în considerare urmtoarele performane ale calitii i preciziei obinute:
- abaterea de la lungime l = 0,1 … 0,2 mm;
- înclinarea suprafeei obinut prin tiere = 130 … 210;
- abaterea de la planeitate a suprafeei rezultate P 0,1 mm;
- rugozitatea suprafeei corespunde cu Ra = 0,8 … 1,6 m;
- presiunea de strângere necesar, p 170 daN/mm2.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Dispozitiv pentru debitare de precizie a barelor prin forfecare la rece, cu strângere radial a semifabricatului
165.bin
*
Decuparea i perforarea cu tane
Definire, schema tierii, procesul tierii cu tane. Decuparea i perforarea sunt operaii tehnologice efectuate prin tiere, pe contur închis, cu scopul de a se realiza suprafee noi, care s confere piesei obinute o anumit utilitate.
Pot fi executate decupri i perforri ale unor materiale metalice sau nemetalice cu grosimi de 20-25 mm. Dimensiunile de gabarit ale prii separate variaz de la câiva milimetri, pân la ordinul metrilor, depinzând de caracteristicile cinematice, geometrice i de for ale mainilor precum i de posibilitile acestora de a furniza fora, lucrul mecanic i puterea necesare tierii. Teoretic sunt posibile decupri i perforri ale unor table cu grosimi mai mari decât cele precizate mai sus.
Tierea se produce între muchia activ a poansonului 1 i cea a plcii de tiere 2, când poansonul coboar ptrunzând în material sub aciunea forei F cedat de maina de lucru. Suprafaa obinut este tronconic având diametrul mare egal cu cel al plcii tietoare, iar cel mic egal cu cel al poansonului.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Între poanson i placa activ, la tanele obinuite, exist un joc j, a crui mrime depinde de grosimea materialului, de proprietile fizico-mecanice ale acestuia i de ali factori. Jocul ales în funcie de grosimea materialului de prelucrat este cunoscut sub denumirea de joc normal. Jocul normal este cuprins între dou limite valorice: jmin i jmax. Diferena dintre acestea constituie câmpul jocurilor normale conform relaiei j = jmax – jmin.
Schema tierii pe contur închis cu tane 1.- poansonul; 2.- placa tietoare
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Decuparea se produce cu parcurgerea acelorai faze prezentate la tierea cu cuit având tiurile paralele. Când între poanson i placa activ exist joc normal, fisurile de forfecare care apar la muchia tietoare a poansonului coincid ca direcie cu cele ce pornesc de la muchia plcii active facilitând formarea unei suprafee laterale, de tiere, comun,
Poziia poansonului dup separarea complet a prii desprinse
Dac jocul este mai mare piesa obinut are bavuri i margini neuniforme. Dac jocul este mai mic decât cel normal fisurile de forfecare nu mai coincid, favorizând formarea unei suprafee laterale cu rupturi.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Calculul forei necesare la decupare i perforare. Pentru realizarea tierii i separrii complete a prii desprinse din semifabricat, poansonul trebuie s parcurg, sub sarcina F, un drum egal cu grosimea materialului, la care se adaug poriunea h, fig. 2.13, a crei valoare este de 0,2 … 0,35 mm. În faza separrii complete a prii desprinse, poziia poansonului i a semifabricatului în raport cu acesta vor fi conform fig. 2.14.
Partea desprins poate fi eliminat din tan în dou moduri:
- prin împingere în jos, în orificiul de înlime h' al plcii active, de ctre celelalte piese care se separ din semifabricat, fig. 2.15;
- prin împingerea în sus, de un eliminator acionat de fora Qa, dat de un arc, motor pneumatic sau hidraulic, pân iese prin partea superioar a plcii active, fig. 2.16.
Fora necesar executrii decuprii sau perforrii va rezulta din suma:
Fnec = Fnec.t. + Fnec.s + Fnec. i.,
Fnec.t este fora necesar pentru tierea materialului de prelucrat;
Fnec.s – fora necesar pentru frecarea dintre poanson i materialul din care se face tierea;
Fnec.i – fora necesar pentru împingerea prii desprinse în sensul cursei active a poansonului.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
prin partea inferioar a tanei
Fig. 2.16. Schema eliminrii piesei decupate prin partea superioar a tanei
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Fnec = kug0(1+k1+k2n0).
Fnec = ku0(1+k1+k2n0) + Q,
Variaia forei necesare la tanare
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Soluii pentru micorarea forei necesare.
În cazul tanelor echipate cu mai multe poansoane, pentru a fi necesar o for mai mic, se poate recurge la aezarea etajat a poansoanelor.
h1 = 0,5 ... 1,0g,
La operaiile de perforare, atunci când seciunea de tiere este mare, fcând ca fora necesar s o depeasc pe cea disponibil a presei, pot fi utilizate poansoane cu muchiile active înclinate.
Schema etajrii poansoanelor la tanele de perforare, multipost, cu aciune simultan 1, 3.- poansoane în planul al doilea; 2.- poanson cu cea mai mare lungime; 4.- placa portpoanson
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
k1 = 1,2 ... 1,25
k1 este coeficient prin care se ine seama de influena solicitrilor de încovoiere
hnec = 0,5l2tgφ + g
Partea de material care se desprinde se deformeaz datorit înclinrii muchiilor poansonului. De aceea soluia prezentat poate fi folosit numai la operaiile de perforare.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Lucrul mecanic necesar la decupare i perforare. Pentru operaiile executate cu tane având poanson i plac activ cu muchii tietoare paralele, lucrul mecanic necesar se calculeaz cu relaia:
Când se utilizeaz tane cu poansoane etajate, va fi luat în considerare fora necesar la treapta cea mai încrcat i drumul total parcurs sub sarcin
h = g + (0,5...1,0) g
Lucrul mecanic necesar la tierea cu poanson cu muchia tietoare înclinat se va calcula luând în considerare cursa poansonului pân la separarea complet a materialului.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Calitatea i precizia pieselor obinute prin decupare i perforare
Piesele executate din tabl prin decupare i perforare trebuie s aib suprafeele obinute prin tiere, fr rupturi, fisuri sau bavuri, i s aib o bun planeitate.
Calitatea i precizia pieselor executate pe baza prelucrrilor de decupare i perforare depind de mai muli factori, între care cei mai importani sunt:
- valoarea i uniformitatea jocului dintre poanson i placa tietoare;
- starea muchiilor active ale poansonului i plcii tietoare;
- tipul constructiv al tanei;
- complexitatea conturului ce trebuie tiat;
- precizia i starea presei pe care se execut prelucrarea.
Calitatea i precizia suprafeelor executate pe tane
a.- joc normal; b.- cu joc mai mic decât cel normal; c.- cu joc mai mare decât cel normal
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Fig. 2.22. Influena uzrii muchiilor tietoare asupra formei suprafeelor tiate
a.- poanson uzat; b.- plac activ uzat; c.- ambele elemente tietoare uzate
Existena jocului neuniform de-a lungul conturului de tiat are ca urmare obinerea de poriuni ale suprafeelor tiate cu caracteristici de precizie specifice cazurilor prezentate mai înainte: j = jn; j < jn i j > jn. De asemenea jocul neuniform produce uzura inegal i prematur a poansonului i plcii active.
Construcia i rigiditatea tanei asigur uniformitatea jocului pe contur i tierea uniform a materialului de prelucrat.
Uniformitatea grosimii i omogenitatea materialului de tiat asigur distribuia corect a forei i condiii de tiere identice pe întregul contur.
Piesele cu contur mai simplu pot fi obinute cu precizii mai ridicate decât cele cu configuraie complex.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Scule pentru tanare normal
tanele sunt considerate scule speciale deoarece cu ele pot fi executate numai operaiile pentru care au fost proiectate, aplicate unui material prestabilit având caracteristici fizico-mecanice i geometrice date. Prelucrarea prin tanare este rentabil numai în producii de serie i mas, la care cheltuielile pentru executarea tanelor pot fi amortizate permiând obinerea de beneficii.
Apariia tanelor modulate permite realizarea operaiilor de tiere cu astfel de scule în condiii economice mult mai avantajoase decât în cazul construciilor speciale. În acest mod costurile unei tane se reduc cu peste 75%, iar timpul necesar scade cu 70-85% fa de construcia la care toate componentele sunt nou proiectate i executate.
tane pentru decupare-perforare. tanele pentru decupare-perforare sunt clasificate pe diverse criterii.
- fr ghidarea elementului tietor mobil;
- cu ghidare prin plac;
- cu ghidare combinat.
Dup modul cum este ghidat elementul activ mobil în raport cu cel fix
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Dup succesiunea executrii tierii
- cu aciune simpl, tierea se execut pe un singur contur, la o singur curs dubl a presei;
- cu aciune simultan, unde se execut tierea pe dou sau mai multe contururi diferite, realizând tot atâtea suprafee, în cadrul unei curse duble a presei;
- cu aciune succesiv, la care în cadrul unei curse duble a presei se obin prin tiere dou sau mai multe suprafee;
- cu aciune simultan-succesiv, la care sunt reunite caracteristicile penultimelor dou tipuri.
Dup tipul operaiilor
- pentru prelucrri finalizate cu o singur operaie de separare de material la care suprafeele ce definesc forma i dimensiunile pieselor ce urmeaz a se obine se execut exclusiv prin tiere;
- combinate - la care se execut dou sau mai multe operaii de tiere de acelai fel sau diferite, (uneori se combin cu alte operaii: ambutisare, îndoire, rsfrângere .a.).
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
tane fr ghidare. Sunt cunoscute i sub numele de tane deschise i se folosesc la producia de serie mic. Sunt utilizate la prelucrarea pieselor din tabl cu g 5mm i cu precizie redus.
Fig. 2.23. tan simpl, fr ghidare A. subansamblul fix; B. subansamblul mobil 1.- plac de baz; 2.-placa activ; 3.- placa de cap; 4.- poanson; 5.-plac port-poanson; 6.- plac de presiune; 7.- boluri pentru ghidarea benzii; 8.- opritor; 9.- plac de extracie; 10.- arc eliminare;11.- urub; 12.- cepul de fixare în culisor
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
tane cu plac de ghidare. Aceste tane au în structura lor o plac prin care este ghidat poansonul în vederea centrrii lui corecte în raport cu placa tietoare. tanele cu plac de ghidare sunt folosite în producia de serie a pieselor mici i mijlocii executate din tabl cu g 4…5 mm. Ele au precizie mai mare decât cele deschise i asigur durabilitate ridicat a elementelor tietoare.
Fig. 2.24. tan cu plac de ghidare
1.- plac de baz; 2.-plac activ; 3.- rigle de ghidare; 4.- plac de ghidare; 5.- plac de susinere; 6.- opritor mobil; 7.- arc lamel; 8.- opritor lateral; 9.- arc; 10.- împingtor; 11.- arc lamel
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
tane cu coloane de ghidare, cu aciune simultan. Cele mai multe tane utilizate pentru prelucrarea tablelor sunt prevzute cu coloane de ghidare. Coloanele asigur o ghidare suplimentar a prii mobile a tanelor în raport cu cea fix. Ghidarea prin coloane, în paralel cu ghidarea culisorului presei, permit centrarea corect a prii mobile a tanei în raport cu cea fix i implicit precizie de prelucrare mrit. Un alt avantaj al ghidrii prin coloane îl reprezint creterea durabilitii poansonului i plcii tietoare.
Pentru prelucrarea pieselor de dimensiuni mici i mijlocii se folosesc tane cu dou coloane de ghidare. Când piesele au dimensiuni mici, cele dou coloane sunt amplasate în partea posterioar a tanei, iar când dimensiunile pieselor sunt mai mari, coloanele se amplaseaz în diagonal. Pentru prelucrarea pieselor mari se folosesc tane cu patru coloane de ghidare.
Marea majoritate a tanelor cu aciune simultan, succesiv sau simultan succesiv sunt construcii cu coloane de ghidare.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
a.- dou coloane amplasate în partea posterioar;
b.- dou coloane amplasate pe diagonal;
c.- patru coloane
d.- vedere de ansamblu a unei tane cu patru coloane de ghidare.
1.- coloan de ghidare;
2.- plac de baz;
3.- buc de ghidare;
4.- plac de capt;
*
*
Capitolul 2
tan cu coloane, cu aciune simultan. tanele cu aciune simultan execut tierea pe dou sau mai multe contururi în timpul aceleiai curse de lucru a culisorului, sau simultan. În cazul tierii simultane aciunea muchiilor tietoare ale prilor active ale tanei începe în acelai timp.
Fig. 2.26. tan cu coloane de ghidare, cu aciune simultan 1.- plac de baz; 2.- urub de reinere; 3.- plac de asamblare; 4.- poanson-plac tietoare; 5.- opritor mobil; 6.- eliminator inferior; 7.- plac eliminare; 8.- plac activ superioar; 9.- plac extractor; 10.- poanson; 11.- tij eliminare; 12.- plac port-poanson; 13.- plac de presiune; 14.- buc de ghidare; 15.- coloan de ghidare; 16.- plac mobil; 17.- cep de fixare pe culisor; 18.- tij de acionare.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Fig. 2.27. tan combinat cu aciune simultan 1.- poanson de ambutisare-plac de perforare; 2.- extractor inferior; 3.- plac activ de decupare; 4.- poanson de decupare-plac de ambutisare; 5.- eliminator superior; 6.- poanson pentru perforare; 7.- plac de extracie a benzii; 8.- opritor fix
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
tane cu aciune succesiv i simultan-succesiv. Aceste tane se construiesc pentru executarea pieselor în mai multe operaii care nu pot fi concentrate la un singur post, aa cum se procedeaz la cele cu aciune simultan. Prelucrarea pe aceste tane se execut succesiv, la dou sau mai multe posturi la care într-o singur curs activ a culisorului se execut una, dou sau mai multe operaii.
tanele de tipul celei descrise, la care la unul sau mai multe posturi se concentreaz dou sau mai multe operaii, sunt cu aciune simultan-succesiv.
Fig. 2.28. tan cu aciune simultan-succesiv 1. – poanson pentru perforare; 2. – poanson de decupare; 3. – cep de cutare; 4. – plac de strângere; 5. - opritor
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Decuparea i perforarea de precizie
Moduri de obinere a pieselor de precizie din tabl, prin tiere cu tane
Piesele metalice cu precizie ridicat se obin în prezent, la scar industrial, prin operaii de decupare i perforare în trei moduri:
1.- prin tanare obinuit urmat de operaii de îndreptare i, apoi, de finisare pe contur;
2.- prin decupare–perforare, cu tane speciale, pe prese obinuite;
3.- prin decupare i perforare de precizie cu scule i maini speciale.
Decuparea i perforarea de precizie cu tane speciale acionate de prese obinuite se execut în dou moduri:
- cu tane având joc nul între poanson i placa tietoare;
- cu tane cu joc negativ între poanson i placa activ.
Finisarea pe contur se aplic, de regul, pieselor executate prin decupare din tabl groas. La finisarea pe contur se îndeprteaz, sub form de achii, materialul excedentar lsat special pentru aceast operaie, ca adaos de prelucrare. Aceast prelucrare se execut în una sau dou operaii succesive dup decupare. Se aplic atunci când întreprinderea nu posed prese speciale i nu îi poate executa tane de înalt precizie.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Fig. 2.31. Schema operaiei de finisare pe contur exterior 1. - poanson; 2.- plac tietoare
Fig. 2.30. Forma i dimensiunile adaosului pe contur la pies ce urmeaz s fie finisat pe exterior
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Decuparea i perforarea de precizie cu tane i maini speciale
Decuparea i perforarea cu tane i maini speciale se execut în condiii diferite de cele existente la tanarea normal. Pentru aceste prelucrri se impun urmtoarele condiii:
viteza de tiere s aib valori de v ≈ 15 mm/s, astfel încât s favorizeze procesul de forfecare;
zona de material prin care urmeaz s se produc tierea, trebuie s fie presolicitat la compresiune, înainte de începerea tierii propriu-zise;
jocul între poanson i placa activ s fie cu mult mai mic decât cel existent la tanarea obinuit.
Fig. 2. 34. Schemele decuprii de precizie a.- cu joc nul i muchiile tietoare rotunjite; b.- cu joc negativ; c.- cu presolicitarea materialului în zona de tiere
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Rotunjirea muchiei active a poansonului (sau plcii tietoare), favorizeaz ptrunderea adânc a acestuia în material (hp > g/2), înainte de a începe apariia fisurilor de forfecare, realizând astfel o suprafa de tiere continu pe cea mai mare parte a înlimii piesei decupate.
Existena rotunjirii muchiei active a unuia dintre elementele tietoare, favorizeaz schimbarea strii de tensiuni, specific tanrii obinuite i asigur astfel propagarea fisurilor de forfecare într-o seciune perpendicular pe feele prii detaate.
Comprimarea puternic a materialului în zona de tiere are ca urmare mrirea plasticitii i reducerea considerabil a tensiunilor de încovoiere, favorizând obinerea unor suprafee fine.
Fig. 2.35. Schema tierii cu plac activ având muchia tietoare rotunjit a.- formarea fisurilor de forfecare; b.- tierea fibrelor de material
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Decuparea de precizie cu presolicitarea materialului are cea mai larg arie de aplicare. Ea asigur precizii în clasa 7 – ISO.
Esena acestei prelucrri const în:
crearea unei puternice stri de tensiuni în zona de tiere prin aplicarea unor solicitri de compresiune;
controlarea vitezei de desprindere a materialului ce constituie partea detaat.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Fig. 2.37. Schema decuprii cu acionarea plcii i poansonului din partea superioar a tanei
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Fig. 3.39. Exemple de piese executate prin decupare i perforare de precizie
Fig. 2.38. Comparaie între suprafaa obinut prin decupare a.- normal; b.- de precizie
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Decuparea i perforarea de precizie reversibil. Este o variant mai perfecionat a efecturii acestei prelucrri. Datorit dificultilor de execuie s-a extins puin în industrie. În fig. 2.40 se prezint succesiunea fazelor de tiere.
Fig. 2.40. Fazele decuprii reversibile 1.- poanson-plac; 2.- plac poanson; 3.- ghidaj; 4.- poanson de perforare
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Perforarea de precizie. Perforarea de precizie se execut cu ajutorul unor tane la care placa de strângere nu este prevzut cu nervur de presolicitare a materialului.
Un aspect particular al acestei prelucrri îl constituie diametrul minim posibil de executat prin perforare. De obicei se consider c pot fi executate perforri cu
d = g, iar în cazul folosirii poansoanelor ghidate se poate ajunge la d = 0,8 g.
Fig. 2.41. Solicitarea suprafeei frontale a capului poansonului în diferite cazuri a.- când diametrul este mai mare; b.- poanson cu faa frontal paralel cu cea a plcii active; c.- poanson cu partea activ conic; d.- poanson cu partea activ sferic
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Fig. 2.42. Variaia presiunii pe faa frontal a poansonului, paralel cu suprafaa plcii tietoare
Fig. 2. 43. Conturul de imprimare a nervurii de pretensionare a. - puntia lateral; b. - limea benzii; c.- puntia intermediar
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Fora, lucrul mecanic i puterea necesare la tanarea de precizie
Fnec = F + Ff
F = (1 ... 1,6) u g f
Fora de pretensionare.
Fpr = pim l .
Fora contrapoansonului.
Fora total necesar.
*
L = Fnec g = u g2 f
Lucrul mecanic pentru imprimarea nervurii
Lcp = Fpr hn
Lcp = Fcp hcp,
Lucrul mecanic consumat pentru deformarea elastic a mainii i tanei.
Lucrul mecanic total
k1 = 1,08 ... 1,12.
Puterea necesar.
Fig. 2.44. Variaia forei disponibile la mecanismele de baz ale unei prese GKP – 50/80 1.- variaia forei necesare tierii; 2.- fora de pretensionare; 3.- for la contrapoanson
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
tane pentru decupare i perforare de precizie
Principalele deosebiri dintre tanele de decupare i perforare de precizie i cele obinuite, constau în urmtoarele:
- robusteea mult mai mare a tanelor de precizie;
- jocul dintre poanson i placa activ este de maxim 1,1% din grosimea materialului de prelucrat, în timp ce jocul la tanele obinuite este de 6 ... 15% din grosimea materialului [12, 31];
- tanele pentru decupare de precizie lucreaz pe principiul presolicitrii materialului i, ca urmare, sunt echipate cu un element activ prevzut sau nu, cu nervur special de precomprimare;
- la tanele de precizie, partea decupat nu se elimin prin tan;
- deeul ce rezult de la perforare nu se elimin prin tan, ci este îndeprtat prin scoaterea lui din placa activ de ctre elemente speciale, acionate de pres;
- poansonul nu ptrunde în placa activ, aa cum este cazul la tanele obinuite, ci ajunge cu faa frontal (de tiere) numai pân la planul muchiei tietoare a plcii active, sau cel mult în zona de rotunjire a muchiei tietoare [12];
- decuparea de precizie se execut în prezena unui contrapoanson.
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
tane cu poanson mobil
Fig. 2.45. Partea superioar i cea inferioar ale unei tane pentru decupare de precizie
Sisteme i Tehnologii de Deformare
*
Capitolul 2
Fig. 2.46. tan pentru decupare i perforare de precizie cu poanson mobil
1.- plac de capt; 2.- buc de ghidare; 3.- plac activ; 4.- plac port-poanson; 5.- plac de presiune; 6.- cep de fixare; 7.- poanson;
8.- tift extractor; 9.- plac;
10.- extractor; 11.- poanson; 12.- tij cu guler; 13.- plac de extracie;
14.- contrapoanson; 15.- cep special; 16.- plac; 17.- plac-suport;
18.- plac de baz; 19.- tij de ghidare; 20.- coloane de ghidare;
21.- colivie cu bile
*
tane cu poanson fix
Fig. 2.47. Asamblarea pe pres a unei tane cu poansonul fix A.- piston; B.- masa presei; 1.- cep de asamblare pe culisor; 2.- plac de presiune; 3.- plac port-poanson; 4.- plac-suport; 5.- plac tietoare; .- poanson de perforare; 7.- poanson; 8.- plac de extracie; 9.- plac cu nervur; 10.- plac de ghidare; 11.- poanson-plac; 12.- coloane de ghidare; 13.- tije de ridicare; 14.- contrapoanson; 15.- contrapoanson; 16.- plac-suport; 17.- tij
h