Capitol Ul 11

7/25/2019 Capitol Ul 11

http://slidepdf.com/reader/full/capitol-ul-11 1/9

Capitolul 11

MATRIŢAREA PE MAŞINI DE FORJAT ORIZONTAL

11.1 Consideraţii generale

Matiţarea pe maşini de forjat orizontal (MFO) se foloseşte pentru piese cu por ţiuni îngroşate sau cu găuri, obţinute din bare. Matriţarea se realizează cu două plane de se paraţie, conform schemei din figura 11.1.

2 3 4

S

6

1

7

c

a

b

8

9

10

105

8

9

10

10

7

1

6

5

423

8

9

10

10

23

Figura 11.1 Schema procedeului de matriţare pe MFO: a) introducerea semifabricatului; b) închidereamatriţei; c) lovirea

7/25/2019 Capitol Ul 11


236 Matriţarea pe maşini de forjat orizontal – 11

Semifabricatul S este deplasat axial până la opritorul 3 (figura 11.1 a). Prinintermediul mecanismului cu bare articulate 6 acţionat de cama 7, se producedeplasarea semimatriţei mobile 5 faţă de semimatriţa fixă 4 şi strângereasemifabricatului (figura 11.1 b). Deformarea se realizează prin lovirea semifabricatului S de către poansonul 2 acţionat prin intermediul unui mecaism bielă-manivelă 1 (figura

11.1 c).Curgerea materialului se poate produce fie în locaşul format de cele două

semimatriţe, fie într -un locaş for mat în interiorul poansonului. Procedeul se pretează la utilizarea unor scule complexe (figura 11.2), care

permit efectuarea mai multor operaţii la o singură lovitură.

Semimatriţă

fixă

Semimatriţă

mobilă

Berbec

Figura 11.2 Scule combinate pentru matriţarea pe MFO

Semifabricatul este supus mai multor operaţii de prelucrare prin trecerea dintr-un locaş al matriţei în locaşul următor (figura 11.3).

Semifabricat

Operaţia 1

Operaţia 2

Operaţia 3

Figura 11.3 Succesiunea operaţiilor la prelucrarea pe MFO

7/25/2019 Capitol Ul 11


11.2 – Condiţii impuse la refularea pe maşini de forjat orizontal 237

11.2 Condiţii impuse la refularea pe maşini de forjat orizontal

La prelucrarea pe maşini de forjat orizontal (MFO) se urmăreşte ca număruloperaţiilor să fie redus la minimum prin aplicarea unor grade de deformare cât maimari la fiecare operaţie, fără a se ajunge la flambarea semifabricatului. În acest scop seimpune respectarea a trei condiţii stabilite în anul 1920 de către M. Frost de la National Machinery Company – Ohaio.

A. Prima condiţie a refulării

Dacă deformarea materialului se realizează prin refulare deschisă este necesar

ca lungimea liberă L să fie limitată la valoarea Lmax = 3d (figura 11.4).

d

L<3·d

PoansonSemifabricat

Semimatriţă

Figura 11.4 Refularea pe MFO cu îndeplinirea primei condiţii la refulare

Dacă această condiţie nu este îndeplinită sau dacă suprafaţa frontală a poansonului S p sau semifabricatului Sf nu sunt perpendicular e pe axa longitudinală,refularea dint-o singură trecere va provoca flambarea semifabricatului (figura 11.5).

d

L>3·d

PoansonSemifabricat

Semimatriţă

S p

Sf

Figura 11.5 Flambarea la refulare dacă prima condiţie la refulare nu este îndeplinită

7/25/2019 Capitol Ul 11



B. A doua condiţie a refulăr i i Refularea deschisă în situaţia în care L > 3d impune ghidarea semifabricatului

prin realizarea în poanson a unor cavităţi conice sau cilindrice (figura 11.6 b).

În cazul orificiilor conice (figura 11.6 a), porţiunea liberă din semifabricattrebuie să aibă lungimea maximă U=d , iar diametrul maxim al cavităţii D = 1,5d . Încazul orificiilor cilindrice (figura 11.6 b), lungimea maximă a porţiunii liber e este U =1,5d , iar diametrul cavităţii D = 1,25d .

d

Poanson

SemifabricatSemimatriţă

D = 1 , 5 · d

Semimatriţă

U=d

d

U=1,5d Poanson

D = 1 , 2

5 · d

a

b

Figura 11.6 Dimensiunile orificiilor pentru ghidarea poansonului: a) cazul orificiilor conice; b) cazulorificiilor cilindrice

C. A treia condiţie a refulării

În cazul refulării în locaşul format de cele două semimatriţe pe lungimea L >

3d , flambarea poate fi evitată dacă diametrul cavităţii este D < 1,5d (figura 11.7).

d

L>3·d

Poanson

Semifabricat

Semimatriţă

D

< 1 , 5 · d

Semimatriţă

Figura 11.7 Refularea fără flambaj, conform condiţiei a treia de refulare

7/25/2019 Capitol Ul 11


11.3 - Particularităţi tehnologice ale matriţării pe maşini de forjat orizontal 239

Acelaşi efect se poate obţine şi prin ghidarea semifabricatului cu ajutorul uneicavităţi din poanson (figura 11.8 a, b) sau prin deformarea într -o cavitate conică dininteriorul poansonului, numită şi căpuire (figura 11.8 c).

d

PoansonSemifabricatSemimatriţă

D

=1,5·d

Semimatriţă

U=d

d

Poanson

D=1,25d

U=1,5d

dd

U<d

L>3·dD<1,5·d

a

b

c

Figura 11.8 Refularea fără flambaj: a, b) prin ghidarea semifabricatului în matriţă şi poanson;c) prin căpuire

11.3 Particularităţi tehnologice ale matriţării pe maşini de forjat orizontal

Maşinile de forjat orizontal folosesc pachete care conţin mai multe seturi de

matr iţe şi poansoane care produc modificarea succesivă a semifabricatului până laobţinerea formei finale a piesei matriţate. În figura 11.9 se prezintă aspectul semifabricatului în diferite stadii de

prelucrare pentru obţinerea unui şurub cu cap hexagonal. Se constată că şurubul este prelucrat dintr-o bară rotundă avănd diametrul egal cu cel al porţiunii filetate, fărăîncălzire şi fără îndepărtare de material. Filetul se poate obşine tot prin deformare plastică la rece (rulare). Procedeul este mult mai productiv decât cel clasic în careşurubul este prelucrat prin strunjire din bară hexagonală având secţiunea capuluişurubului.

7/25/2019 Capitol Ul 11



Figura 11.9 Etapele realizării unui şurub pe MFO

Pentru realizarea orificiilor se folosesc poansoane de perforare. În acest mod, pe MFO se pot prelucra şi semifabricate de tipul inelelor de rulmenţi având diametrulinterior egal cu diametrul barei (figura 11.10 a) sau chiar mai mare decât diametrul barei (figura 11.10 b).

a b

Operaţia 1

Operaţia 2

Operaţia 3

Semifabricat

Figura 11.10 Succesiunea operaţiilor la matriţarea inelelor pe MFO: a) diametrul interior egal cudiametrul barei; b) diametrul interior mai mare decât diametrul barei

În figura 11.11 se prezintă stadiile de prelucrare pentru obţinerea unei piuliţehexagonale prin matriţare pe MFO.

7/25/2019 Capitol Ul 11


11.4 - Determinarea forţei de matriţare la maşini de for jat orizontal 241

Figura 11.11 Etapele realizării unei piuliţe pe MFO

Formarea conturului exterior şi găurirea se realizează prin deformare la rece şidoar filetarea interioară se realizează prin aşciere.

Pachetele de scule utilizate la matriţarea pe MFO pot realiza şi debitareasemifabricatului, la închiderea celor două semimatriţe, prin utilizarea unui cuţit montat pe semiatriţa mobilă (figura 11.12).

a b

1 2 3

45

2

6

Figura 11.12 Debitarea piesei la matriţarea pe MFO: a) matriţa deschisă; b) matriţa închisă (1 – poanson;

2 – semifabricat; 3 – semimatriţa fixă; 4 – semimatriţa mo bilă; 5 – piesă; 6 – cuţit de retezare şi opritor )

11.4 Determinarea forţei de matriţare la maşini de forjat orizontal

La maşinile de forjat orizontal este indicat ca energia necesară pentrudeformare să nu conducă la reducerea turaţiei volantului şi oprirea utilajului.

Forţa necesară pentru refulare se poate determina cu o relaţie de forma:

S Rn F d (11.1)

unde:

n – este un coeficient care ţine seama de forma şi grosimea flanşei r efulate(figura 11.13);

Rd – este rezistenţa la deformare la temperatura de lucru; S – este suprafaţa piesei matriţate în planul de separaţie.

7/25/2019 Capitol Ul 11



h>d

d

h<0,8d

h>d

d

d

h<0,8d

d

n=1,2 n=2...4

n=2,5...6 n=4...7

Figura 11.13 Valoarea coeficientului pentru calculul forţei de refulare

Pentru a evita deplasarea axială a semifabricatului sub acţiunea poansonului, serecurge la matriţe la care canalul de stângere prezintă caneluri care măresc forţa defrecare (figura 11.14 a) sau la semimatriţa mobilă prevăzută cu opritor (figura 11.14 b).

a b

Figura 11.14 Soluţii constructive pentru evitarea deplasării axiale: a) matriţă cu caneluri; b) matriţă cuumăr opritor

11.5 Defectele pieselor matriţate pe maşini de forjat orizontal

Abaterile de formă sau dimensionale ale pieselor matriţate pe MFO pot fi produse de uzarea sculelor sau de reglajul incorect al acestora.

În cazul matriţării unei piese de tip bulon (figura 11.15 a) uzarea muchiilorcelor două semimatriţe din planul de se paraţie poate conduce la formarea bavurilorlongitudinale, de-a lungul generatoarelor cuprinse în planul de separaţie (figura 11.15 b). Dacă cele două matr iţe sunt dezaxate una faţă de cealaltă, această dezaxare se varegăsi pe piesele prelucrate care pot avea forma din figura 11.15 c.

7/25/2019 Capitol Ul 11


11.5 – Defectele pieselor matriţate pe maşini de forjat orizontal 243

a

c

b

1 2

Figura 11.15 Defecte produse de uzarea sau dezaxarea semimatriţelor : a) piesă corectă; b) piesă cu bavurădatorată uzării muchiilor semimatriţelor ; c) piesă defectă datorită dezaxării semimatriţelor

Uzarea muchiilor poansonului poate produce o bavură pe circumferinţa piesei,în planul de separaţie (figura 11.16).

a b

Figura 11.16 Defecte produse de uzarea muchiilor poansonului: a) poanson fără uzură; b) poanson uzat

Procedeul de matriţare pe maşini de forjat orizontal se caracterizează prin: productivitate ridicată (permite prelucrarea mai multor piese la o singură cursă a berbecului), consum de energie mic (se poate face la rece sau la cald cu încălzirealocală a semifabricatului) şi precizii ridicate (adaosul de prelucrare este de 0,5...4 mm).

Capitol Ul 11

Documents

Transcript of Capitol Ul 11