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