Predavanje 14

T-14.
OBRADA METALA DEFORMISANJEM,
RAZDVAJANJEM, OBLIKOVANJEM I
OBRADA PLASTIČNIH MATERIJALA
Osnovne akademske studije – Studijski program - Inženjerski menadžment
Tehnički sistemi 2011. Dušan B. Regodić

CILJEVI UČENJA:
1. Razumete obradu metala deformisanjem,
razdvajanjem, oblikovanjem i obradu plastičnih
materijala.
2. Objasnite obrada metala deformisanjem: toplo i
hladni kovanje i hladno istiskivanje.
3. Shvatite obradu lima razdvajanjem i oblikovanje lima
i žice.
4. Planirate obradu plastičnih materijala:
ubrizgavanjem, presovanjem, vakuumskim
oblikovanjem, duvanjem, rotacionim oblikovanjem i
istiskivanjem.

1 OBRADA METALA DEFORMISANJEM 207
2 OBRADA LIMA RAZDVAJANJEM 210
3 OBLIKOVANJE LIMA I ŽICE 211
4 OBRADA PLASTIČNIH MATERIJALA 212
Strana

Obrada metala deformisanjem obuhvata:
procese kod kojih se potrebni oblik i dimenzije predmeta
dobijaju plastičnim deformisanjem polaznog materijala-
pripremka.
Zajedničko za sve obrade je da moraju postojati alat
i mašina:
1. alat, koji se najčešće izrađuje kao specijalni za određeni
predmet, daje geometrijski oblik predmetu,
2. mašina ostvaruje potrebne sile i kretanja.

Toplo kovanje
1. zagrejan pripremak se postavlja u
donji deo alata (kalupa) i onda se
udarom ili pritiskom gornjim delom
alata (kalupa) predmet oblikuje;
2. mašine: kovački čekići ili mehaničke
prese (ekscentar, frikcione,
kolenaste) ili hidraulične prese;
1. kod kovanja na čekićima koristi se
otvoren alat; kraća je priprema, jeftiniji
alat, ali je veća naknadna obrada i
potrebna veća umešnost radnika;
koristi se samo za pojedinačnu
proizvodnju;
2. kod kovanja na presama koristi se
zatvoren alat, što je mnogo češće.

Konstrukcione karakteristike dobijenih predmeta postupkom
toplog kovanaja:
1. složenost otkovka je ograničena zbog mogućnosti tečenja
materija ka kroz alat,
2. otvori se obično samo započnu, a obrađuju se kasnije
bušenjem,
3. dodaci za obradu: 0,8-6 mm,
4. visoka čvrstoća otkovka,
5. težina dobijenog otkovka: od 10 g do 250 kg,
6. kvalitet površine: zadovoljavajući, srednja površinska
hrapavost: 1,6-25 μm Ra,
7. ostvarene tolerancije mera: od ±0,5 mm do ±6 mm, zavisno od
dimenzija otkovka i vrste materijala.

Hladno istiskivanje
Polazni materijal za hladno istiskivanje je prethodno odsečen
pripremak.
Mogu se kovati materijali tegljivi na sobnoj temperaturi:
aluminijum, bakar, cink, legure olova i kalaja i nisko ugljenični čelici.
Mogu se obrađivati, ali teško i legirani i nerđajući čelici, legure nikla i
titanijuma.
Proces hladnog istiskivanja se odvija tako što se pripremak u
hladnom stanju stavlja u alat i silom se istiskuje u šupljine alata.
Istiskivanje može da bude istosmerno, protiv smerno ili
kombinovano.
Mašine koje se koriste su: prese veće snage i kontrolisanog hoda
(najčešće hidraulične).

Hladno istiskivanje

Hladno istiskivanje se primenjuje za izradu obrtnih osno simetričnih
predmeta: osovine, glavčine, ventili, šuplji komadi, telo svećice za SUS
motore.
Karakteristike procesa hladnog istiskivanja:
1. produktivnost: do 2000 kom/h,
2. priprema procesa: nekoliko nedelja,
3. iskorišćenje materijala visoko, vrlo malo je potrebno naknadne mašinske
obrade,
4. veoma je važno podmazivanje površina alata (koriste se sredstva na
bazi fosfata) da bi se smanjilo trenje,
5. proces je najpovoljniji za količine preko 100.000 komada, ali može da
bude isplativo i za manje količine; minimalna količina je oko 5.000
komada,
6. troškovi alata: visoki,
7. cena opreme: visoka,
8. troškovi radnika: niski,
9. naknadna obrada: mala.

Konstrukcione karakteristike predmeta dobijenih
hladnim istiskivanjem:
1. složenost oblika ograničena, važna je simetričnost
predmeta,
2. jako dobre mehaničke osobine,
3. dimenzije predmeta: od φ=1,3 do φ=150 mm.
4. kvalitet površine: visok, srednja površinska hrapavost:
0,1-1,6 μm Ra,
1. ostvarene tolerancije mera: od ±0,01 mm do ±0,25 mm,
zavisno od dimenzija otkovka.

Hladno kovanje
Polazni materijal za hladno kovanje je šipka, žica.
Pogodni su žilavi materijali:
ugljenični čelik, aluminijum, bakar i legure olova, legure čelika,
nerđajući čelik, cink, magnezijum i legure nikla.
Proces hladnog kovanje se odvija isto kao toplo kovanje,
samo na hladno.
Alat obično na jednom kraju ima otvor a zona
deformisanja je ograničena. Osim kovanja može da bude
uključeno i sečenje.
Alat: horizontalna kovačka mašina.

Hladno kovanje

Hladnog kovanje se primenjuje pri izradi:
vijaka, eksera, zakovica, osovinica, mala vratila, komponente u
elektronici i sl.
Karakteristike procesa hladnog kovanje su:
1. produktivnost: 35-120 kom/min,
2. priprema procesa: kratka,
3. iskorišćenje materijala visoko, praktično nema otpada,
4. troškovi alata: srednji,
5. cena opreme: mala do srednja,
6. troškovi radnika: niski, proces je visoko automatizovan.

Konstrukcione karakteristike predmeta dobijenih hladnim
kovanjem:
1. oblici ograničeni: jednostavni, cilindrični, osnosimetrični,
2. mahaničke osobine - odlične,
3. Dimenzije: od φ0,8x1,5 mm do φ50x250 mm,
4. kvalitet površine: zadovoljavajući, srednja površinska
hrapavost: 0,8-6,3 μm Ra,
5. ostvarene tolerancije mera: od ±0,01 mm do ±0,25 mm,
zavisno od dimenzija otkovka i vrste materijala.
6. naknadna obrada: mala, uglavnom je i nema.

Obrada lima razdvajanjem (smicanjem):
se realizuje sa polaznim materijalom hladno valjan lim, u tablama ili
trakama.
Najčešće korišćeni materijali:
ugljenični, niskolegirani i nerđajući čelici, legure aluminijuma i legure
bakra. Mogu se obrađivati i legure nikla, titanijuma, cinka i
magnezijuma.
Proces obrade lima razdvajanjem:
1. lim se dovodi u donji deo alata i onda se gornjim delom alata vrši
razdvajanje smicanjem;
2. ovde spadaju: sečenje, prosecanje, isecanje, probijanje, fino
razdvajanje.
3. mašine: makaze za lim (sečenje), mehaničke prese (imaju brže
dejstvo i bolja kontrola pomeranja lima) i hidraulične prese (imaju
veću silu i mogućnost kontrole hoda alata - važno kod finog
razdvajanja); česte su CNC prese za probijanje, prosecanje i
isecanje.

Proces obrade lima razdvajanjem se primenjuje za izradu raznih
delova od lima manjih, srednjih i velikih dimenzija:
na aparatima za domaćinstvo, delovi u vazduhoplovstvu i automobilskoj
industriji, podloške, zupčanici, delovi mašina.
Obrada lima razdvajanjem

Karakteristike procesa obrade lima razdvajanjem:
1. produktivnost: do 5.000 kom/h,
2. priprema procesa: nekoliko nedelja,
3. moguć visok stepen automatizacije,
4. iskorišćenost materijala različita, zavisi od krojne šeme,
5. troškovi alata: srednji do veliki,
6. cena opreme: od niskih do veoma velikih,
7. troškovi radnika: od niskih do umerenih, zavisno od stepena
automatizacije,
8. naknadna obrada: veoma mala, obično samo čišćenje.

Konstrukcione karakteristike predmeta dobijenih procesom
obrade lima razdvajanjem:
1. složenost: ograničeni oblici,
2. debljina lima: od 0,1 - 13 mm,
3. kvalitet površine dobar, srednja površinska hrapavost: 0,1-
12,5 μm Ra,
4. ostvarene tolerancije mera: od ±0,02 mm do ±1 mm, zavisno
od dimenzija otkovka,
5. tolerancije ±0,005 mm.

Oblikovanje (savijanje) lima i žice realizuje se polaznim
materijalima: traka, odsečak i žica.
Materijal:
ugljenični, niskolegirani i nerđajući čelici, legure aluminijuma i
legure bakra. Mogu se obrađivati i legure nikla, titanijuma, cinka
i magnezijuma.
Proces oblikovanja lima i žice se realizuje tako što se materijal
postavlja pod alat koji ga deformiše savijanjem, izvlačenjem ili
istezanjem.
Postoje različiti postupci:
1. savijanje lima na kant presi (ramovi, profili),
2. savijanje odsečka na mehaničkoj ili hidrauličnoj presi u alatu,
savijanje trake valjcima na rotacionoj mašini,
3. savijanje žice,
4. duboko izvlačenje i istezanje.

Oblikovanje (savijanje) lima i žice

Oblikovanje (savijanje) lima i žice se primenjuje pri izradi
ramova, sudova, konzervi, delova aparata za domaćinstvo,
razni sitni savijeni delovi.
Karakteristike procesa oblikovanja (savijanja) lima i žice:
1. produktivnost: do 3.000 kom/h,
2. priprema procesa: od nekoliko časova do nekoliko
nedelja,
3. moguć visok stepen automatizacije,
4. iskorišćenje materijala visoko (kod savijanja nema
otpada),
5. troškovi alata: umereni do visoki,
6. cena opreme: od niskih do visokih,
7. troškovi radnika: niski do umereni,
8. naknadna obrada: mala, eventualno opsecanje i čišćenje.

Konstrukcione karakteristike predmeta dobijenih
oblikovanjem lima i žice:
1. moguća izrada delova složenog oblika, kombinovanjem više
postupaka,
2. debljina lima: kod dubokog izvlačenja 0,1-12 mm, kod
savijanja do 25 mm, kod oblikovanja valjcima i istezanja do 6
mm,
3. dimenzije predmeta kod dubokog izvlačenja:
φ=2mm do φ=600 mm,
1. dimenzije predmeta kod ostalih postupaka: od 10 mm do 1,5
m,
2. problem je promena debljine lima pri savijanju,
3. kvalitet površine dobar (nasleđen od polaznog materijala).

Plastični materijali se dobijaju:
mešanjem prirodnih ili veštačkih visokomolekularnih jedinjenja
(polimera) sa raznovrsnim dodacima.
Za proizvodnju proizvoda za široku upotrebu danas se
primenjuj dve vrste plastičnih materijala:
1. termoplastični materijali,
2. termostabilni materijali.

Termoplastični materijali se zagrevanjem dovode u
plastično stanje, a oblik dobijen nakon hlađenja očvrsne i
zadržava oblik sve dok se ponovo ne zagreje.
Ovi se materijali zagrevanjem mogu dovesti u plastično
stanje bezbroj puta.
Postoje termoplastični materijali na bazi:
1. Celuloze: celuloid ili celofan, a u obliku granula, listova ili
ploča različitih debljina.
Osobine: Žilavi su, teško zapaljivi, prozirni, otporni prema
alkoholu i biljnim uljima. Upotrebljavaju se za izradu delova
automobila, cevi za transport nafte, za razna kućišta itd.
2. veštačkih smola.

Termoplastični materijali na bazi veštačkih smola se dobijaju polimerizacijom ili
polikondenzacijom.
Neki od najčešćih termoplastičnih materijala dobijenih polimerizacijom su:
1. polivinilhlorid (PVC - koristi se za cevne armature, ventilatore, rezervoare za
agresivne tečnosti, za galvanizaciju i elektrolizu, za elektroizolatore, za ambalažu
itd.),
2. polietilen (PE - koristi se za izradu predmeta za domaćinstvo, vreća svih
dimenzija, boca i druge ambalaže za tečnosti, za vrećice za smrznute proizvode,
za velike folije, za vodovodne i kanalizacione cevi),
3. polipropilen (PP - koristi se za izradu delova za domaćinstvo, sanitarne uređaje,
za delove automobila, za električne aparate itd.), polistirol (PS - koristi se za izradu
ukrasne amabalaže, delova mašina, cevnih i električnih armatura),
4. akrilne plastične mase (providne su, žilave i čvrste, koriste se za svetleće
reklame, prozore na avionima i vozilima).
Od termoplastičnih materijala dobijenih polikondenzacijom
najpoznatiji je najlon koji se prerađuje u veštačka tekstilna vlakna.

Ubrizgavanje
Polazni materijal za proces ubrizgavanja su granule termoplastike.
Zagrejane granule se ubrizgavaju pod pritiskom u šupljinu alata; alat se
razdvaja i predmet izbacuje iz alata.
Primena:
za proizvodnju elektro delova, zaptivača, kutija, poklopci za flaše, vešalice,
drške.

Polazni materijal za proces presovanja su prethodno presovana plastika
(kao kutija šibice), uglavnom termostabilna plastika.
Proces presovanja se realizuje tako što se plastika dovodi u zagrejani model i
presovanjem potiskuje da popuni model.
Primenjuje se za izradu posuda, poklopaca za kutije, elektro delove,
zaptivače.
Presovanje
Presovanje plastike

Vakumsko oblikovanje
Polazni materijal: list plastike (termoplastični materijali).
Proces vakumskog oblikovanja: list plastike se stavi između gornjeg dela
(grejni element) i donjeg dela kalupa (kalup je priključen na vakuum pumpu).
Kalup se zagreje i usisa vakumom. Posle hlađenja se vadi predmet.
Primena:
za izradu kada, otvorenih kutija, posuda, ambalaža, auto delovi itd.
Vakumsko oblikovanje plastike

Duvanje
Polazni materijal: plastična cev (epruveta, termoplastični materijali).
Proces duvanja se realizuje tako što se plastična cev (epruveta),
prethodno zagrejana, stavi između dve polovine kalupa i ubaci (duva) se
vreli vazduh. Cev se raširi po unutrašnjosti kalupa, ohladi se i izbaci
predmet. Može se izvesti duvanje više proizvoda odjednom.
Proces duvanja se primenjuje za izradu šupljih predmeta sa relativno tankim
zidovima: boce, oblikovane cevi.

Rotaciono oblikovanje
Polazni materijal za proces rotacionog istiskivanja je prašak
(termoplastični materijali), ali može i u žitkom stanju.
Proces rotacionog istiskivanja se realizuje tako što se praškasti materijal
u kalupu greje i istovremeno rotira, tako da nalegne na unutrašnje zidove
kalupa, bez pritiska.
Kalup rotira istovremeno oko dve ose.
Primena: za izradu kofa, kanti, tankovi, kutije i lopti.

Istiskivanje (ekstrudiranje)
Polazni materijal: granule, prašak, loptice (termoplastični materijali).
Proces istiskivanja se realizuje tako što se materijal dovodi kroz levak u
grejnu komoru, zagreva i istiskuje zavojnim transporterom kroz alat (kalup)
kojim se profiliše. Na izlazu materijal se hladi i odseca.
Primena za izradu raznih profila:
garnišne, šipke, ploče, cevi, trake, plastificirane žice i kablovi.

HVALA NA PAŽNJI

Predavanje 14

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (20)

Predavanje 14