rotaciono izvlacenje 2015-16 [1513325] · pdf filematerijali od kojih se izrađuju valjci su...

ROTACIONO IZVLAČENJE

Rotaciono izvlačenje je obrada deformisanjem kojom se dobijaju šupljirotaciono simetrični delovi različitih oblika, dimenzija i materijalapripremka

Obzirom na kvalitet obrađene površine rotaciono izvlačenje predstavljazavršnu obradu

Tehnologija rotacionog izvlačenje spada u red tehnologija sa parcijalnimzahvatom

Tečenje materijala ograničeno je na vrlo usku oblast trenutnog delovanjaalata na materijal

Zbog parcijalnog zahvata alata i materijala u procesu se javljaju relativnomale sile

Pored toga značajna prednost ovog postupka je i to što oblik alata nijedirektno uslovljen oblikom gotovog dela

Sama obrada realizuje se složenim relativnim kretanjima elemenata alata i radnog kornada, što je čini veoma fleksibilnom

Proces se izvodi na specijalnim mašinama koje su po vrstama kretanjavrlo slične strugovima

Rotaciono izvlačenje može se izvoditi u kombinaciji sa drugimpostupcima tehnologije plastičnosti

Oblast primene ove tehnologije, sa stanovišta veličine serije, sumaloserijske i srednje serijske proizvodnje

Kod visokoserijske i masovne proizvodnje duboko izvlačenje je, zbogveće brzine izvođenja procesa, ekonomičnije

Rotaciono izvlačenje se najčešće izvodi na hladno

Rotaciono izvlačenje bez promene debljine zida

Osnovna karakteristika ove vrste izvlačenja je da se debljina lima u toku procesa ne menja

Delovi čija kontura nije cilindrična nego nekogdrugog oblika (konus, krivilinijski oblik, kombinovan oblik) dobijaju se, na sličan načinkao i cilindrični delovi

Pripremak je i u ovom slučaju ravna rondelakružnog oblika koja preko držača vrši pritisakna kalup

Kalup ima oblik koji odgovara završnom obliku komada

Rotaciono izvlačenje profilnih delova

Rotacionim izvlačenjem bez promene debljinezida mogu se vršiti i operaclje sužavanja, pričemu se polazni prečnik jednog delacilindrlčnog obradka redukuje

Moguća je i primena rotacionog izvlačenja za proširivanje

Mogućnosti primene rotacionog izvlačenja bez promene debljine zida

Rotaciono izvlačenje sa promenom debljine zida

Kod ovog vida rotacionog izvlačenja za vremeprocesa pored oblikovanja dela prema kalupu se vrši i smanjenje debljine zida

Ova obrada se svrstava u grupu postupakazapreminskog deformisanja

Rotaciono izvlačenja sa promenom debljine zidacilindričnih delova moguće je izvesti na dvanačina:• istosmerno rotaciono izvlačenja • suprotnosmerno rotaciono izvlačenja

Kod istosmernog rotacionog izvlačenja smer pomoćnog kretanjaidentičan je smeru kretanja materijala koji se deformiše

Polufabrikat za ovaj slučaj obrade može biti ravna limena platina,pripremak u vidu čančeta dobijen dubokim izvlacenjem ilirotacionim izvlačenjem, pripremak dobijen hladnim istiskivanjem,kovanjem iii struganjem, cev

Sa promenom debljine zidaBez promene

debljine zida

Kod suprotnosmernog rotacionog izvlačenja sa promenomdebljine zidamaterijal teče u smeru suprotnom od smerakretanja alata

Pripremak se postavlja na kalup i to tako da se svojomčeonom stranom oslanja na čeoni graničnik na glavimašine

Naponsko deformaciono stanje u obratku Postoje različite vrste procesa rotacionog izvlačenja

sa stanovišta vrste polufabrikata, geometrijeobradka kao i samog izvođenja procesa.

Deformaciono i naponsko stanje za svaki od navedenih vidova izvlačenja u većoj ili manjoj merije različito

lpak, sa stanovišta proučavanja naponsko -deformacionog stanja može se uslovno napravitipadela na: • rotaciono izvlačenja bez smanjenja debljine zida• rotaciono izvlačenja sa smanjenjem debljine zida

Pripremak Za rotaciono izvlačenje bez redukcije debljine

zida kao pripremak se najčešće koristi ravnarondela iz lima

Prečnik rondele zavisi od oblika obradka, a određuje se iz jednakosti površine pripremka i obradka

Postupak određivanja prečnika pripremka je potpuno identičan sa onim koji se primenjuje u postupku dubokog izvlačenja bez promenedebljine zida

PripremakDebljina limova

Oblici pripremaka za rotaciono izvlačenje

Materijal Zahvaljujući povoljnom naponskom stanju koje vlada u

zoni deformisanja sa stanovišta obradivosti materijala, tehnologiju rotacionog izvlačenja moguće je primenitina širok dijapazon metalnih materijala

Uslovno je moguće sve vrste metalnih materijala koje je moguće obrađivati rotacionim izvlačenjem podeliti u nekoliko grupa:• laki metali (Al, Cu kao i njihove legure)• čelični sa negarantovanim sastavom (Č0147, Č0148, Č0360, Č0645)

• ugljenični čelici (Č1330, Č1530)• legirani čelici (Č4730, Č4739, Č5430, Č5432)• plemeniti metali (srebro, zlato, platina)

Obradak Rotacionim izvlačenjem moguće je dobiti

obradke veoma različitih geometrijskih obliku i veličina.

Tačnost i kvalitet obrade Na tačnost obradka utiče čitav niz faktora od

kojih su najvažniji: vrsta materijala, apsolutnedimenzije obradka, oblik alata, vrsta rotacionog izvlačenja (sa ili bez redukcije debljine zida) , režim obrade, krutost mašine…

Mehaničke osobine Za vreme obrade rotacionim izvlačenjem menjaju se i mehaničke

osobine radnog komada Dolazi do usmeravanja toka vlakna materijala kao i do povećanja

tvrdoće i čvrstoće materijala uz istovremeno opadanje duktilnosti Ovo se posebno odnosi na rotaciono izvlačenje sa promenom

debljine zida

Brzina kretanja Kod rotacionog izvlačenja se u toku obrade kreću i

radni komad i alat Radni komad vrši glavno obrtno kretanje oko

glavne ose mašine a alat vrši pomoćno kretanje(pomak) oblikujući izvodnicu radnog komada

Vrednost obimne brzine radnog komada zavisi od vrste materijala i geometrije obradka

Preporučene vrednosti obimne brzine kreću se ugranicama od 0,2 m/sec - 5 m/sec

Za obradu čeličnih materijala obimna brzina ne sme prelaziti 2 m/sec .

Broj obrtaja glavnog vretena određuje se prema

Brzina pomoćnog kretanja (pomaka) zavisna je, pre svega,od vrste materijala i geometrijskogoblika radnog predmeta kao i od traženogkvaliteta površine obradka

Pomak se može izraziti na dva načina i to kao:• referentni pomak s (mm/a)• minutna brzina pomaka sv (mm/min)

Broj faza (prolaza) U nekim slučajevima rotacionog izvlačenja

obradak nije moguće dobiti u samo jednomprolazu (fazi)

Razlog za to je ograničenost deformabilnostimaterijala u datom obradnom sistemu

Zbog toga se krajnji oblik radnog predmeta u takvim slučajevima dobija u nekoliko faza kojeslede sukcesivno jedna iza druge

Kad rotacionog izvlačenja bez redukcije debljine zidapostoje dve mogućnosti izvođenja višefaznog procesa

Varijanta I

Varijanta II

lz – dužina aksijalnog pomakaRr – radijus alataKt – kojeficijent zavsnosti od debljine materijalaKo – kojeficijent zavisnosti od prečnika radnog komada u posmatranoj fazis0 – početna debljina materijaladi – prečnik radnog komada u poslednjoj fazisn – krajnja debljina materijala

h3 – ukupna visin obratka

Temparatura obrade Rotaciono izvlačenje teško obradivih materijala i debelih limova

uspešnije se izvodi na povišenim temperaturama Toplo rotaciono izvlačenje primenjuje se najčešće kod izrade dna

rezervoara i sličnih proizvoda od debelih, teško obradivihmaterijala

U tom slučaju vrši se kompletno zagrevanje pripremka u peći

Podmazivanje Da bi se smanjilo trenje između alata i

materijala u toku procesa vrši se podmazivanje Kao mazivna sredstva služi mašinsko uije ili

uljna emulzija U novije vreme koristi se i postupak

fosfatiranja pripremka koji se zatim u toku obrade podmazuje sa MoS2 ili odgovarajućimvrstama sapuna

Alati i mašine Osnovni elementi alata za rotaciono izvlačenje

su:• kalup• valjčić• pritiskivač

Spljašnji i unutrašnji kalup

Zahtev koji se postavlja kada je kalup u pitanju jestepostojanost oblika i dimenzija, otpornost na habanje, centričnost kao i što manje elastično deformisanje.

Materijal od kojg se izrađuje kalup zavisi od materijalakoji se obrađuje rotacionim izvlačenjem kao i od veličine serije

Kod uhodavanja proizvodnje ili probne serije mogu se koristiti i kalupi od drveta

Sivo liveno gvožđe se upotrebljava za izradu kalupakada se obrađuju mekani materijali u malim serijama(10-200 komada)

Za veće serije i odgovorne delove kalupi se izrađuju odalatnih čelika (28CrMo, 16MnCr5) koji se termičkomobradom dovode na tvrdoću od oko 50 HRC.

Valjak za rotaciono izvlačenje predstavljaaktivni deo alata

Njegovim dejstvom na materijal vrši se deformisanje

Pored translatornog kretanja, pravolinijskog ilikrivolinijskog, valjak se okreće i oko svoje ose

Osnovni zahtevi od vaijaka za rotacionoizvlačenje su visok nivo tačnosti i kvalitetradne povšrine, visoka tvrdoca, sto manjeelastično deformisanje kao i visoka otpornostna habanje

Geometrijski oblici i dimenzije valjakaodređeni su empirijski i to u zavisnosti od radnog zadatka

Radni deo valjka je najčešće kružnog ili konusnog oblika

Materijali od kojih se izrađuju valjci su legiranialatni čelici (najcesce iz grupe čelika sa oznakom OCR tj. Č.4750, Č.4660, Č.4850) koji se termičkomobradom dovode na tvrdoću od 63-65 HRC

Spoljna površina valjka obrađuje se brušenjem i poliranjem

Pritiskivač ima zadatak da na početku i u toku odvijanja procesa pridržava radni komad u odnosu na kalup

On se nalazi u osi glavnog kretanja a silapridržavanja ostvaruje se hidraulično

Mašine za rotaciono izvlačenje Obrada rotacionim izvačenjem obavlja se na specijalnim

mašinama koje su po svojoj konstrukciji i kinematici pojedinihsvojih elemenata slične strugovima