UNIVERSITATEA PETROL SI GAZE PLOIESTI

Facultatea de inginerie mecanica si electricaSpecializare:Inginerie economica in domeniu mecanic

Învățământ la distanță

CAIET DE PRACTICĂ

Cadru didactic supervisor:Profesor:Marian Neacsu

Student:Petrovici Ionut Laurian,Gr 10571

I. Norme specifice de securitate a muncii pentru prelucrarea metalelor prin aschiere

1. PREVEDERI GENERALE

Continut.Scop

Art. 1. - (1) Normele specifice de securitate a muncii pentru preluarea metalelor prin aschiere cuprind masuri de prevenire a accidentelor de munca si bolilor profesionale specifice activitatii de preluare a metalelor prin aschiere pe masini-unelte actionate electric,hidraulic,pneumatic sau electropneumatic,pe masini si dispozitive manuale actionate electric sau pneumatic si pentru preluari manuale.

1

(2) Masurile de prevenire cuprinse in prezentele norme au ca scop eliminarea factorilor periculosii existenti in sistemul existenti in sistemul de munca, proprii fiecarui element component al acestuia ( executant-sarcina de munca-mijloace de productie-mediu de munca).

Domeniu de aplicare

Art. 2. - Prezentele norme se aplica in toate unitatile economice in care exista activitatea de preluare a metalelor prin aschiere, indiferent de forma de proprietate asupra capitalului social si de modul de organizare a acestora.

Art. 3. - (1) Prevederile prezentelor norme se aplica cumulativ cu prevederile Normelor Generale de Securitate a Muncii.

(2) Pentru activitatile nespecifice sau auxiliare activitatii de preluare a metalelor prin aschiere,desfasurate in unitati, se vor aplica prevederile normelor prezentate in anexa 1.

Revizuirea normelor

Art. 4. - Prezentele norme se vor revizui periodic si vor fi modificate ori de cite ori este necesar,ca urmare, a modificarilor de natura legislativa,tehnica etc., survenite la nivel national sau proceselor de munca.

2

2. NORME PENTRU PRELUAREA METALELOR PRIN ASCHIERE

2.1. Repartizarea sarcinilor de munca la preluarea metalelor prin aschiere

Realizarea sarcinii de munca

Art. 5. - (1) Deservirea masinilor-unelte este permisa numai lucratorilor calificati si instruiti special pentru acest scop.

(2) Lucratorii in formare (calificare) vor fi supravegheati o perioada de timp de 1-3 luni, in functie de complexitatea lucrului, de un lucrator calificat si vor lucra singuri numai dupa ce conducatorul locului de munca il va testa practic si teoretic asupra cunoasterii normelor si exploatarii corecte a utilajului.

Art. 6. - Se interzice lucrul la masini-unelte fara ca lucratorii sa posede documentatia necesara ( desene, fise tehnologice , planuri de operatii , schema de ungere si instructiuni speciale de securitate a muncii corelate cu prevederile din cartea tehnica a masinii-unelte) cu exceptia lucrului dupa piese model.

Art. 7. - Ajutorul de lucrator va lucra numai in prezenta lucratorului.

Art. 8. - Ridicarea , montarea, demonstrarea subansamblelor si dispozitivelor, a accesoriile, sculelor si pieselor de pe masini-unelte, care depasesc 20 kg se vor face cu mijloace de ridicat adecvate, tinindu-se cont de prescriptiile Normelor de Igiena Muncii privind efortul fizic.De la caz la caz, in functie de frecventa operatiilor de ridicare, se va aprecia necesitatea dotarii cu mijloace ajutatoare de ridicat si transportat , chiar daca sarcinile sunt mai mici de 20 kg.

Deservirea masinilor-unelte

Art. 9. - Inainte de inceperea lucrului,lucratorul va controla starea masinii, a dispozitivelor de comanda (pornire-oprire si schimbarea sensului miscarii), existenta si starea dispozitivelor de protectie si a gratarelor din lemn.

Art. 10. - Lucratorul care deseveste o masina-unealta actionata electric va verifica zilnic:

a) integritatea sistemului de inchidere a carcaselor de protectie (usi, capace etc);

b) starea de contact intre bornele de legare la pamant si conductorul de protectie

c) modul de dispunere a cablurilor flexibile ce alimenteaza partile mobile, cu caracter temporar, precum si integritatea invelisurilor exterioare ;

d) continuitatea legaturii la centuraa de impamantare.

Art. 11. - Se interzice lucratorilor care deservesc masinile-unelte sa execute reparatii la masini sau instalatii electrice.

Art. 12. - In mod obligatoriu , masina-unealta , agregatul, linia automata vor fi oprite si scula indepartata din piesa in urmatoarele cazuri :

a) la fixarea sau scoaterea piesei de prelucrat din dispozitivele de prindere atunci cand masina nu este dotata cu un dispozitiv special care permite executarea acestor operatii in timpul functionarii masinii :

b) la masurarea manuala a pieselor ce se prelucreaza ;

c) la schimbarea sculelor si a dispozitivelor;3

d) la oprirea motorului transmisiei comune in cazul cand masina este actionata de la aceasta transmisie.

Art. 13. - In mod obligatoriu, se vor deconecta motoarele electrice de antrenare ale masinii-unealta, agregatului, liniei automate in urmatoarele cazuri:

a) la parasirea locului de munca sau zonei de polideservire, chiar si pentru un timp scurt ;

b) la orice intrerupere a curentului electric ;

c) la curatirea si ungerea masinii si la indepartarea aschiilor ;

d) la constatarea oricaror defectiunii in functionare.

Art. 14. - In cazul cand in timpul functionarii se produc vibratii, masina se va opri imediat si se va proceda la constatarea si inlaturarea cauzelor. In situatia in care acestea sunt determinate de cauze tehnice, se va anunta conducatorul procesului de munca.

Art. 15. - Dupa terminarea lucrului sau la predarea schimbului, lucratorul este obligat sa curete si sa unga masina, sa lase ordine la locul de munca si sa comunice schimbului urmator , toate defectiunile care au avut loc in timpul lucrului, pentru a nu expune la accidente lucratorul care preia masina.

Art. 16. - Inlaturarea aschiilor si pulberilor de pe masinile-unelte se va face cu ajutorul maturilor, periilor speciale sau carligelor. Se interzice inlaturarea aschiilor cu mana. Se interzice suflarea aschiilor sau pulberilor cu jet de aer ; aceasta operatie este permisa numai cu justificari tehnologice sau constructive si cu folosirea aerului comprimat de maxim 2 atm.

Art. 17. - Evacuarea deseurilor de la masini se va face ori de cate ori prezenta acestora este stanjenitoare pentru desfasurarea procesului de productie sau pentru siguranta operatorului si cel putin o data pe pe schimb.

Art. 18. - Piesele prelucrate, materialele , deseurile se vor aseza in locuri stabilite si nu vor impiedica miscarile lucratorilor, functionarea masinii si circulatia pe caile de acces. Piesele prelucrate, materialele si deseurile cu dimensiuni mai mici se vor depozita in containere.

Art. 19. - (1) Gratarele din lemn de la masini vor fi mentinute curate si in buna stare, evitandu-se petele de ulei.

(2) Petele de ulei de pe gratare sau paviment se inlatura prin acoperire cu rumegus.

Art. 20. - Se interzice spalarea mainilor cu emulsii sau uleiuri de racire , produse inflamabile ( benzina, tetraclorura de carbon, silicat de sodiu etc.) precum si stergerea lor cu bumbac utilizat la curatare masinii.

II. Norme de securitate a muncii pentru prelucrarea metalelor

prin deformare plastica

1. Prevederi generaleContinut. Scop

Art. 1. - (1) Normele specifice de securitate a muncii pentru prelucrarea metalelor prin deformare plastica la cald prin forjare, cuprind masuri de prevenire a accidentelor de munca si a bolilor profesionale specifice activitatii de forjare.

4

(2) Masurile de prevenire cuprinse in prezentele norme au ca scop eliminarea sau diminuarea factorilor de risc existenti in sistemul de munca, proprii fiecarui element component al acestuia (executant - sarcina de munca - mijloace de productie - mediu de munca).

Domeniu de aplicare

Art. 2. - Prezentele norme se aplica la toate persoanele fizice sau juridice care desfasoara activitati de forjare, indiferent de forma de proprietate asupra capitalului social si de modul de organizare a acestora.

Relatii cu alte acte normative

Art. 3. - (1) Prevederile prezentelor norme se aplica cumulativ cu prevederile Normelor generale de protectie a muncii.

(2) Pentru activitatile nespecifice sau auxiliare activitatii de forjare, desfasurate in unitati, se vor aplica prevederile normelor specifice prezentate in anexa 1.

Revizuirea normelor

Art. 4. - Prezentele norme se vor revizui periodic si vor fi modificate ori de cate ori este necesar, ca urmare a modificarilor de natura legislativa, tehnica etc., survenite la nivel national, la nivelul unitatilor sau la modificarea proceselor tehnologice.

2. Norme pentru prelucrarea metalelor prin deformare plastic

2.1. Incadrarea si repartizarea personalului pe locuri de munca

Art. 5. - Incadrarea si repartizarea personalului pe locuri de munca se va face conform prevederilor Normelor generale de protectie a muncii.

2.2. Instruirea personalului

Art. 6. - Instruirea personalului din activitatea de deformare plastica la cald prin forjare, in domeniul protectiei muncii, se va face conform prescriptiilor Normelor generale de protectie a muncii.

2.3. Dotarea cu echipament individual de protectie

Art. 7. - Acordarea echipamentului individual de protectie se va face conform prevederilor Normativului-cadru de acordare si utilizare a echipamentului individual de protectie.

Art. 8. - Personalul din atelierele de forja va purta echipamentul de protectie si de lucru corespunzator operatiilor pe care le executa.

2.4. Repartizarea sarcinilor de munca

Art. 9. - Aprinderea cuptoarelor se va face de catre fochisti autorizati de ISCIR sau persoane instruite si autorizate de catre conducerea persoanei juridice.

Art. 10. - Lucratorii care aprind combustibilul de alimentare a liniilor si a instalatiilor complexe cu un numar mare de injectoare sau arzatoare trebuie sa posede o autorizatie de fochist eliberata de ISCIR sau de catre conducerea persoanei juridice.

5

Art. 11. - Lucrul la utilajele de forja este permis numai lucratorilor calificati si cu experienta, organizati in echipe. Toti lucratorii din echipa trebuie sa lucreze dupa indicatiile si comenzile sefului de echipa.

Art. 12. - Este interzis lucratorilor sa foloseasca alte metode de lucru decat cele prevazute in planul de operatii si in instructiunile de la fiecare masina si loc de munca.

Art. 13. - (1) Pentru manevrarea si transportul pieselor grele se vor prevedea dispozitive care trebuie sa corespunda instructiunilor ISCIR.

(2) Pentru manevrarea pieselor grele se vor folosi clesti de ridicat speciali pentru sarcinile respective sau lanturi dimensionate pentru sarcini la cald.

(3) Clestii si lanturile de ridicat se vor verifica vizual la inceputul fiecarui schimb si se va urmari starea lor tehnica pe tot parcursul schimbului.

Art. 14. - La forjarea pieselor grele (in forje grele) este obligatorie folosirea "podurilor de forjare" calculate la sarcini dinamice si prevazute cu sisteme de amortizare a loviturilor la carlig sau cleste, carucior si dispozitiv de rotire.

Art. 15. - Lucrul cu dispozitivul pneumatic pentru baterea penelor se permite numai sefului de echipa si ajutorului sau, care vor fi instruiti asupra exploatarii dispozitivului in conditii de siguranta.

Art. 16. - (1) Orice revizie sau reparatie se va executa numai de catre lucratori calificati si instruiti pentru asemenea operatii si numai dupa ce se vor lua masuri ca in timpul efectuarii acestora sa nu existe posibilitati de pornire accidentala a manipulatorului.

(2) Se vor folosi placute avertizoare "NU CUPLATI, SE LUCREAZA".

Art. 17. - Operatiile de intretinere si reparatii la utilajele si instalatiile hidraulice de presiune se fac de catre personalul de intretinere special instruit si numai cu instalatia scoasa complet de sub tensiune.

6

III. Procedee si utilaje pentru turnarea pieselor

1. Tehnologia turnării materialelor metalice.

Turnarea este metoda tehnologică de fabricare a pieselor prin solidificarea materialului metalic topit introdus în cavităţile de lucru ale unor forme special pregătite, numite forme de turnare. Datorită avantajelor pe care le prezintă (complexitatea pieselor obţinute şi uniformitatea relativ crescută a structurii acestora, dimensiunile pieselor turnate apropiate de cele ale pieselor finite, echipamentul tehnologic de turnare relativ simplu, posibilitatea mecanizării/automatizării procedeului de turnare etc.), piesele turnate, care pot avea greutatea de la câteva grame până la sute de tone, se utilizează în aproape toate domeniile industriale (în construcţia de maşini, ponderea pieselor turnate reprezintă 20 ... 90 % din greutatea maşinilor). Dintre procedeele de turnare clasificate în figura 1.1, se va studia turnarea în forme temporare cu amestec de formare obişnuit (v. fig. 1.2), după care se vor determina experimental principalele caracteristici ale acestor amestecuri de formare.

Calitatea pieselor turnate este determinată de procesele fizico – chimice care se produc în timpul turnării, solidificării şi răcirii materialelor metalice în formele de turnare. Proprietăţile ceinfluenţează desfăşurarea acestor procese şi caracterizează capacitatea unui material metalic de a fi prelucrat prin turnare se numesc proprietăţi de turnare. Principalele proprietăţi de turnare ale metalelor şi aliajelor sunt: fuzibilitatea, fluiditatea, contracţia, tendinţa de a genera tensiuni interne, tendinţa de a interacţiona cu gazele). În figura 1.2, sunt prezentate principalele etape ce produc poluare, precum şi sursele de poluare, în cazul obţinerii unei piese turnate în forme temporare din amestec de formare obişnuit.

1.1. DETERMINAREA EXPERIMENTALĂ A CARACTERISTICILOR NISIPURILOR ŞI AMESTECURILOR DE FORMARE

Amestecurile de formare se utilizează pentru confecţionarea formelor temporare de turnare şi a miezurilor. În vederea îndeplinirii funcţiei de suport al materialului metalic topit, amestecurile de formare sunt alcătuite dintr-un material de bază (de regulă nisip de turnătorie), un liant (ce asigură legătura dintre

7

granulele de nisip) şi materiale de adaos (ce conferă amestecului anumite proprietăţi). Amestecurile de formare obişnuite (având drept suport nisipul), utilizate pentru realizarea formelor temporare cu pereţi groşi, sunt preparate în ateliere speciale (v. fig. 1.3). Utilizarea cu bune rezultate a amestecurilor de formare la realizarea formelor de turnare impune ca acestea să prezinte următoarele proprietăţi: ● refractaritatea – proprietatea nisipurilor şi amestecurilor de formare de a rezista, la temperatura de turnare, la contactul cu materialul metalic topit, fără a reacţiona chimic cu acesta sau cu oxizii săi şi fără se înmuia sau vitrifica (vitrificarea constă în topirea unei părţi a granulelor de nisip şi formarea unei mase compacte, cu o porozitate mai mică de 1 %); ● permeabilitatea la gaze – proprietatea nisipurilor şi amestecurilor de formare de a permite trecerea gazelor prin masa lor (făcând posibilă evacuarea gazelor din cavitatea formei); ● rezistenţa mecanică – proprietatea amestecurilor de formare de a suporta în bune condiţii (fără a se deteriora sau deforma) solicitările (de compresiune, forfecare, încovoiere şi tracţiune) statice sau dinamice;

8

9

● plasticitatea – proprietatea amestecurilor de formare de a reproduce sau menţine configuraţia modelului sau a cutiei de miez. Plasticitatea se exprimă prin capacitatea de compactizare (definită de gradul de deformare sub acţiunea greutăţii proprii sau a unei forţe exterioare) şi prin capacitatea de curgere (de a se deforma sub acţiunea unei forţe exterioare fără micşorarea volumului);

● durabilitatea – proprietatea nisipurilor şi amestecurilor de formare de a nu se degrada (de a-şi păstra caracteristicile fizice) şi de a putea fi utilizate la cât mai multe cicluri de formare – turnare.

Proprietăţile descrise anterior sunt dependente de o serie de caracteristici ale nisipurilor şi amestecurilor de formare (ce constituie şi criterii de clasificare ale acestora), dintre care cele mai importante urmează a fi determinate în cadrul lucrării, şi anume ● conţinutul de apă (umiditatea) nisipurilor / amestecurilor; ● conţinutul de componentă levigabilă al nisipurilor.Componenta levigabilă reprezintă partea alcătuită din particule foarte fine (cu dimensiuni mai mici de 0,02 mm) de liant (argilă sau bentonită), prezente sub formă de praf între granulele de nisip sau de peliculă pe suprafaţa acestora; ● conţinutul de minerale însoţitoare al nisipului; ● compoziţia chimică a nisipului, lianţilor şi materialelor de adaos; ● granulaţia medie a nisipului, exprimată prin dimensiunea medie a granulelor de nisip, M50; ● gradul de uniformitate al granulelor de nisip, GU – definit ca procentul din nisipul analizat având dimensiunea granulelor cuprinsă între 2 /3 M50 şi 4 /3 M50 (nisipul este considerat uniform dacă gradul de uniformitate depăşeşte 50 %); ● forma granulelor de nisip şi aspectul suprafeţei acestora (se stabilesc prin examinare la microscop). Calitatea pieselor turnate este puternic dependentă de amestecurile de formare utilizate (proprietăţi, compoziţie, calitatea materialelor componente, modul de dozare, preparare şi control). Cercetările statistice au evidenţiat faptul că peste 50 % din totalul pieselor turnate rebutate şi peste 70 % din operaţiile de remaniere executate în atelierele de turnare au drept cauză amestecuri de formare necorespunzătoare. Acestea pot provoca principalele tipuri de defecte de turnare: excrescenţe, goluri,

10

crăpături, piesă incomplet turnată, dimensiuni / configuraţii necorespunzătoare, incluziuni, defecte de structură etc. Calitatea pieselor turnate este, de asemenea, influenţată, în mod direct (prin rugozitatea pereţilor cavităţii formei de turnare) sau indirect (prin intermediul proprietăţilor amestecurilor de formare), de caracteristicile nisipurilor utilizate ca materie primă pentru formare. Ca urmare, în vederea asigurării calităţii pieselor turnate, este necesară efectuarea, în laboratoare specializate, a unor încercări de recepţie a materiilor prime: determinarea umidităţii, a conţinutului de componentă levigabilă, efectuarea granulometriei nisipurilor etc. De asemenea, se efectuează încercări de laborator pentru controlul calităţii amestecurilor de formare (încercări mecanice de compresiune, forfecare, tracţiune, încovoiere; determinarea permeabilităţii la gaze etc.), care pot evidenţia şi efectul factorilor tehnologici (gradul de îndesare, întărirea etc.) asupra proprietăţilor amestecurilor.

1.2. ECHIPAMENTUL ŞI TEHNOLOGIA FORMĂRII MANUALE CU AMESTEC DE FORMARE OBIŞNUIT

Criteriul uzual de clasificare al procedeelor de turnare îl constituie natura şi durabilitatea formelor de turnare. În conformitate cu acest criteriu, se disting:

●procedee de turnare în forme temporare (pierdute). Aceste forme sunt confecţionate din amestecuri de formare pe bază de nisip cuarţos şi se utilizează la o singură turnare (în timpul operaţiei de extragere a pieselor se distrug); ●procedee de turnare în forme semipermanente (recondiţionate). Formele sunt executate dintr-o combinaţie de amestec de formare şi semifabricate metalice sau ceramice. Dacă formele sunt reparate de la o turnare la alta, se pot utiliza la turnări repetate; ● procedee de turnare în forme permanente (durabile). Formele sunt confecţionate din materiale metalice a căror durabilitate este (teoretic) nelimitată.

Structura unei forme temporare de turnare este prezentată în fig. 1.7 şi cuprinde următoarele elemente: a) Cavitatea formei, 1, în care, prin solidificarea materialului metalic turnat, se obţine piesa cu configuraţia geometrică şi dimensională exterioară determinată de pereţii formei, 2. Cavitatea formei se obţine cu ajutorul modelelor sau a şabloanelor (pentru piese specifice cu suprafeţe de translaţie sau cu axe de rotaţie). Modelele se pot executa din lemn, materiale metalice, materiale plastice, ciment, ipsos, materiale volatilizabile sau din materiale uşor fuzibile. b) Cavitatea pentru maselota închisă, 10, unde se acumulează materialul turnat ce formează maselota. Maselotele sunt cavităţi în care materialul metalic topit se solidifică la final, concentrând retasurile (goluri de contracţie) şi evitând astfel formarea lor în corpul pieselor. Principalul criteriu de clasificare a maselotelor este modul de amplasare al acestora în cadrul formei temporare. În funcţie de acest criteriu, maselotele pot fi: închise (legătura materialului metalic turnat cu mediul exterior se face printr-un miez de mare permeabilitate, 4) sau deschise (există contact direct între materialul metalic turnat şi mediul exterior).

11

c) Reţeaua de turnare, 5, reprezintă ansamblul elementelor care servesc la introducerea metalului lichid în cavitatea formei.

Materialul metalic se toarnă prin pâlnie, care preia şocul vânei de metal topit şi reţine o parte din impurităţile şi zgura antrenate de aceasta. După trecerea prin piciorul pâlniei materialul metalic topit ajunge în canalul de distribuţie (denumit şi colector de zgură), care reţine zgura şi impurităţile reziduale din acesta, şi mai departe trece, prin alimentatoare şi maselotă, în cavitatea formei. După solidificarea materialului metalic topit, se vor îndepărta maselota şi reţeaua de turnare.

d) Configuraţia şi dimensiunile dorite ale orificiilor din piesa turnată se realizează folosind miezul, 3. Miezurile pot fi interioare sau exterioare, orizontale sau verticale. Sunt confecţionate prin operaţia de miezuire în cutii de miez (fig. 1.8), a căror configuraţie interioară corespunde golurilor din piesa de turnat. Cutiile de miez sunt formate din unul sau mai multe elemente, executate din lemn, materiale metalice sau materiale plastice. Pentru fixarea miezurilor în formă, modelele sunt prevăzute cu adaosuri numite mărci.

e) Pentru a asigura o calitate corespunzătoare piesei turnate, formele sunt prevăzute cu răcitorii, 6, şi au practicate în pereţi canale de aerisire, 7 (ele permit evacuarea gazelor în timpul turnării, solidificării şi răcirii piesei în formă). Răcitorii (fig. 1.9) sunt elemente metalice sau nemetalice care accelerează răcirea şi solidificarea materialului metalic din nodurile termice. Răcitorii folosiţi în practică sunt de două tipuri: interiori (confecţionaţi din materiale metalice cu aceeaşi compoziţie cu a aliajului care se toarnă), 2, şi exteriori (confecţionaţi din materiale metalice sau nemetalice cu conductivitate termică mare), 3.

12

f) Semiramele de turnare, 8 şi 9, au rolul de a susţine pereţii formei în timpul formării, turnării şi solidificării pieselor turnate. Acestea sunt cadre rigide sau demontabile, confecţionate din lemn sau materiale metalice (oţel, fontă, aliaje uşoare). Tehnologia de fabricare a pieselor turnate în forme temporare din amestec de formare obişnuit se aplică în general pentru cazul obţinerii pieselor unicat sau de serie mică.

13

IV. TEHNOLOGIA DEFORMĂRII PLASTICE Deformarea plastică este o metodă de prelucrare prin care piesele finite sau semifinite se obţin ca urmare a acţiunii unor forţe exterioare ce modifică, în mod continuu sau intermitent şi fără îndepărtare de material, forma semifabricatelor supuse prelucrării. Prelucrările prin deformare plastică prezintă multiple avantaje, precum: productivitatea ridicată, obţinerea unor piese cu formă geometrică relativ complexă, îmbunătăţirea proprietăţilor mecanice ale materialelor prelucrate, precizie ridicată, manoperă relativ scăzută, economie de material, gamă largă de piese fabricate din punct de vedere al gabaritului, cât şi a materialelor prelucrate etc. În figura 2.1, sunt prezentate principalele procedee de prelucrare prin deformare plastică la rece sau la cald şi sursele corespunzătoare de poluare. Încălzirea semifabricatelor (în cuptoare electrice / cu flacără, cu vatră fixă sau mobilă), în scopul deformării lor plastice, urmăreşte micşorarea rezistenţei la deformare şi, implicit, a efortului necesar realizării deformării plastice, precum şi reducerea tensiunilor interne. Tablele, benzile şi platbandele pot fi prelucrate şi prin procedee de deformare plastică, precum: ambutisarea, îndoirea sau fasonarea. Produsele rezultate prin aplicarea acestor procedee se utilizează pe scară largă în industria de automobile, în industria aviatică, în electrotehnică şi electronică, în industria bunurilor de larg consum, la fabricarea maşinilor agricole etc., datorită avantajelor oferite de acestea (micşorarea greutăţii pieselor cu 25 … 50 %, scăderea consumului de metal cu 20 … 70 %, reducerea volumului de muncă cu 50 … 80 %). În figura 2.2 este prezentată o clasificare a principalelor procedee şi operaţii de prelucrare a tablelor subţiri. Dintre procedeele de prelucrare prin deformare plastică, în cadrul acestui capitol se vor studia: laminarea, extrudarea, forjarea liberă şi ambutisarea tablelor subţiri.

14

1. LAMINAREA ŞI EXTRUDAREA

1.1. LAMINAREA

Laminarea este procedeul de prelucrare prin deformare plastică, la cald sau la rece, care constă în trecerea forţată a semifabricatului printre doi cilindri ce se rotesc în sensuri contrare (laminarea longitudinală – v. fig. 2.3, a) sau în acelaşi sens (laminarea transversală – v. fig.2.3,b). Laminarea la rece presupune debitarea semifabricatului (obţinut prin prelaminare la cald), curăţarea suprafeţei lui, laminarea propriu-zisă, tăierea la dimensiuni, tratamentul termic (recoacere), calibrarea, operaţii de completare şi controlul tehnic.

Sistemul de maşini care serveşte la realizarea procesului de laminare propriu-zisă şi a operaţiilor auxiliare se numeşte laminor. Clasificarea laminoarelor este prezentată în figura 2.4. Utilajul tehnlogic de bază al oricărui laminor este linia de laminare. Aceasta este formată din caja de lucru, mecanismele de transmisie şi motoarele de acţionare. Caja de lucru, în care are loc deformarea plastică a semifabricatului, este alcătuită din: cilindrii de lucru, cadrul de susţinere a acestora, lagărele cilindrilor şi dispozitivele de reglare a poziţiei reciproce a cilindrilor.

15

1.2. EXTRUDAREA

Extrudarea este procedeul de prelucrare prin deformare plastică, la rece sau la cald, ce constă în trecerea forţată a semifabricatului supus unei forţe de compresiune printr-un orificiu calibrat al unei scule numită matriţă. În funcţie de sensul deplasării materialului extrudat, ve, în raport cu sensul de deplasare a poansonului, vp, la aplicarea forţei de compresiune necesare prelucrării, extrudarea poate fi: directă (v. fig. 2.5, a), inversă (v. fig. 2.5, b) şi combinată (v. fig. 2.5, c). Extrudarea la rece se aplică de obicei pentru obţinerea pieselor sau a semifabricatelor din metale şi aliaje neferoase sau din oţeluri carbon cu conţinut redus de carbon (sub 0,4 %). Extrudarea la cald se aplică în general pentru obţinerea profilelor din metale şi aliaje neferoase sau din oţeluri. Extrudarea directă se foloseşte, de regulă, în cazul obţinerii unor semifabricate sau profile cu secţiune plină şi în cazul deformării prealabile a lingourilor din oţeluri şi aliaje cu plasticitate redusă.

16

17

Extrudarea inversă se utilizează mai frecvent în cazul pieselor şi semifabricatelor tubulare, iar cea combinată este impusă de configuraţia anumitor piese. Extrudarea metalelor şi aliajelor se aplică pentru: • obţinerea pieselor finite sau profilelor complicate, care nu pot fi realizate prin alte procedee de prelucrare prin deformare plastică a metalelor (laminare, forjare etc.); • deformarea plastică prealabilă în vederea măririi posibilităţilor de obţinere a unor piese complicate prin alte procedee de deformare; • pentru obţinerea de piese finite sau profile complicate care se pot fabrica şi prin alte procedee, dar care se execută mai economic prin extrudare. În prezent, pentru extrudare se utilizează diferite tipuri de prese, mecanice sau hidraulice, construite pe aceleaşi principii ca şi cele pentru forjare şi matriţare, dar şi utilaje specializate, destinate exclusiv proceselor de extrudare. Printre acestea din urmă se enumeră: presele mecanice cu excentric şi presele hidraulice verticale destinate extrudării pieselor sau operaţiilor combinate de extrudare şi matriţare, precum şi presele hidraulice orizontale pentru extrudarea profilelor.

1.3. AMBUTISAREA

Ambutisarea este operaţia de prelucrare prin deformare plastică (realizată în una sau mai multe faze), care constă în transformarea unui semifabricat plan într-o piesă cavă sau adâncirea unei piese cave, cu sau fără modificarea grosimii semifabricatului. În figura 2.6, a este prezentată schema ambutisării unui semifabricat plan fără inel de strângere, iar în figura 2.6, b schema ambutisării cu inel de strângere. Semifabricatul tip disc, 1, se deformează la trecerea lui forţată printr-o matriţă, 2, sub acţiunea forţei, F a poansonului, 3. Pentru ca semifabricatul să nu fie tăiat, atât poansonul, cât şi matriţa trebuie să aibă muchiile active rotunjite (cu razele de racordare rp, respectiv rm). Deoarece pentru formarea suprafeţei laterale a unei piese ambutisate este necesar mai puţin material decât cel existent în semifabricatul disc, surplusul de material provoacă încreţirea marginilor piesei ambutisate, în absenţa inelului de strângere.

18

La ambutisarea tablelor groase, cutele sunt netezite în spaţiul dintre poanson şi matriţă. La ambutisarea tablelor subţiri, formarea cutelor metalice este împiedicată cu ajutorul inelului de strângere, 4, care apasă cu forţa F0 asupra semifabricatului, 1 (fig. 2.6, b). Piesele astfel ambutisate au capătul deschis neregulat, fapt care implică o operaţie suplimentară de tăiere a acestuia, denumită tundere. Ambutisarea se poate realiza fără subţierea pereţilor sau cu o variaţie foarte mică a grosimii semifabricatului (dacă între matriţă şi poanson există un joc mai mare decât grosimea semifabricatului, j ≥ s), respectiv cu subţierea pereţilor, când grosimea pereţilor se micşorează (dacă între matriţă şi poanson există un joc mai mic decât grosimea semifabricatului, j < s). Parametrii procesului de ambutisare a tablelor subţiri sunt: coeficientul de ambutisare, forţa de ambutisare, caracteristicile constructive ale sculelor (raza de racordare a poansonului, rp, raza de racordare a matriţei, rm, jocul optim dintre poanson şi matriţă, j), utilizarea elementului de apăsare, F0, şi condiţiile de lubrifiere (se unge suprafaţa de contact dintre semifabricat şi matriţă, în schimb poansonul nu se unge). Utilajele folosite la prelucrarea tablelor subţiri sunt: presele (hidraulice, cu fricţiune, cu excentric, cu manivelă etc.) sau maşinile de construcţie specială (funcţie de tipul prelucrării).

2.4. FORJAREA LIBERA

Forjarea este procedeul de prelucrare prin deformare plastică a metalelor şi aliajelor ce constă în modificarea formei unui semifabricat fără fisurare macroscopică, cu ajutorul forţelor statice sau dinamice, exercitate de prese sau ciocane. Clasificarea metodelor de forjare este prezentată în figura 2.7.

19

Forjabilitatea, definită ca fiind capacitatea materialelor de a se deforma prin forjare, fără a da naştere la defecte care să le facă inutilizabile, depinde de natura materialului (compoziţia chimică, structura) şi de

condiţiile de forjare (starea de tensiuni, temperatura, viteza). Metalele şi aliajele forjabile (care pot fi deformate plastic prin forjare) sunt oţelurile calmate cu până la 1,4 % carbon (în proporţie de peste 80 %),

aluminiul şi aliajele deformabile ale acestuia, cuprul, alamele şi bronzurile de staniu şi aluminiu. Forjarea liberă constă din combinarea unor faze simple numite operaţii elementare (game) de forjare, care se succed într-o ordine stabilită, în funcţie de forma şi dimensiunile la care trebuie să ajungă piesa prin forjare. Principalele game de forjare (v. tab. 2.1) sunt: refularea, întinderea, găurirea, debitarea, îndoirea,

răsucirea şi lărgirea pe dorn. Pentru executarea operaţiilor de prelucrare prin forjare liberă se folosesc: scule specifice (nicovale, dornuri, dălţi, topoare), dispozitive pentru manipularea semifabricatelor (cleşti de

forjă, cleşti de macara, furci de răsucire), instrumente de măsură (echere, şabloane, compase) şi utilaje specifice (ciocane, prese). Ciocanele sunt utilaje ce realizează deformarea plastică a materialelor prin

lovituri repetate, pe direcţie verticală (forţele de deformare sunt aplicate dinamic). Presele realizează deformarea plastică a materialului prin aplicarea lentă, cu viteză mică, a forţelor de

deformare, pe direcţie verticală sau orizontală. În secţiile de forjă se utilizează prese acţionate hidraulic (pentru piese mari şi foarte mari) şi mecanic (prese cu fricţiune, pentru piese mici, de serie mică, şi prese

cu excentric, pentru piese mici, de serie mare).

20

21

V. MASINI-UNELTE

1. Generalitati privind definirea, clasaficarea si structura masinilor unelte

22