Facultatea I.M.S.T.Specializarea T.C.M.

P R O I E C T D E A N

Tehnologii de Deformare Plastica la Rece

NASTASIE Mihai631AA

2015

TEMA DE PROIECT

Sa se proiecteze procesul tehnologic si matrita pentru obtinerea piesei Suport de prindere in conditiile unui volum de productie de 1.400.000 buc/an.

CONTINUTUL PROIECTULUI

A. Proiectarea tehnologiei de prelucrare1. Analiza piesei.2. Studiul tehnologicitatii piesei.3. Analiza diferitelor variante de proces tehnologic pentru obtinerea piesei prin

procedee de deformare plastica la rece.4. Analiza croirii semifabricatului.5. Proiectarea schemei tehnologice.6. Calculul fortelor si a pozitiei centrului de presiune.

B. Proiectarea echipamentului de deformare (matrita)1. Proiectarea elementelor componente ale matritei. Realizarea desenului de

ansamblu.2. Calculul de verificare al unor elemente componente.3. Calculul dimensiunilor nominale si stabilirea abaterilor elementelor active.4. Realizarea desenelor de executie ale unor elemente active.5. Alegerea utilajului de presare.6. Indicatii privind montarea, exploatarea, intretinerea si reconditionarea matritei

proiectate.7. Norme specifice de protectia muncii.

C. Calcule tehnico-economice1. Calculul normei de timp.2. Calculul costului piesei prelucrate pe matrita proiectata.3. Compararea variantelor tehnologice si justificarea variantei alese.

A. Proiectarea procesului tehnologic de prelucrare

1. Analiza piesei

Proiectarea tehnologiei de prelucrare precum si a echipamentului necesar (stante si matrite) se face pe baza datelor initiale ale temei de proiectare: desenul de executie al piesei, volumul de productie, productivitatea prelucrarii, costul piesei prelucrate, volumul de investitii necesar, dotarea tehnica etc. Deoarece desenul de executie reprezinta principalul document tehnic care sta la baza activitatii de proiectare, este justificata preocuparea proiectantului ca acesta sa fie complet si corect. In multe situatii practice desenul de executie al piesei nu este intocmit de specialisti in domeniu si, ca urmare, ar putea contine greseli sau ar putea fi incomplet. Din acest motiv inainte de inceperea oricarei activitati propriu-zise de proiectare trebuie realizata, cu responsabilitate, o analiza amanuntita a desenului de executie. Aceasta analiza se face din mai multe puncte de vedere, principalele fiind mentionate in continuare

1.1. Rolul functional al piesei

Reperul R-631-11 este un suport de prindere ajustabil in plan orizontal prezentat in figura 1.

Fig. 1 Suport de prindere

1.2. Verificarea desenului de executie

In figura 2 este prezentat desenul de executie:

Fig. 2 Desenul de executie

Aceasta etapa a procesului de proiectare se realizeaza cu scopul intelegerii formei constructive a piesei, al corectarii eventualelor greseli de proiectare sau a completarii desenului de executie cu alte vederi, sectiuni sau detalii, in asa fel incat acesta sa ofere o imagine completa si unica a piesei si sa contina toate informatiile necesare unei proiectari corecte. Pentru aceasta se vor avea in vedere urmatoarele aspecte:

- intelegerea formei piesei. Desenul de executie cuprinde suficiente vederi, detalii si sectiuni astfel incat piesa este unic definita. (vezi figura 2)

- daca sunt suficiente vederi si sectiuni care sa determine in mod univoc forma piesei. Desenul de executie este prezentat in patru vederi astfel incat se pot observa cele doua orificii. (vezi figura 2)

- daca piesa este determinata de dimensiunile inscrise pe desen. Desenul de executie contine toate cotele necesare. (vezi figura 2)

- daca este indicata scara de desenare si daca piesa a fost desenata la aceasta scara. Scara este indicata in indicatorul desenului de executie.

- daca sunt indicate toate razele (de racordare, indoire, ambutisare etc.) si ce semnificatie au cele necotate. Sunt indicate toate razele de racordare.

- daca este mentionata grosimea materialului din care se executa piesa. - indicatiile in legatura cu dimensiunile netolerate. Este precizat in conditiile

tehnice.- indicatiile referitoare la calitatea suprafetelor ce compun piesa. Rugozitatea

suprafetelor este cea rezultata prin matritare.- daca este mentionata greutatea piesei. - daca semifabricatul este notat in conformitate cu standardele actuale, cu

indicatii in legatura cu natura materialului, forma de livrare, gradul de ecruisare etc. Este prezentat in tabelul 2.

Desenul de executie respecta toate aceste aspecte.

1.3. Materialul piesei

Avand in vedere ca informatiile despre materialul din care se executa piesa vor fi folosite in urmatoarele etape ale procesului de proiectare, din standardele corespunzatoare se vor extrage date referitoare la:

- Proprietati fizico-mecanice.- Compozitie chimica.- Forme si dimensiuni de livrare.In legatura cu acest ultim punct se face precizarea ca din standard se vor extrage toate

formele si dimensiunile de livrare pentru grosimea de material din care se executa piesa (tabelul 2). In urma studiului croirii se va preciza forma si dimensiunile concrete ale semifabricatului ce se va utiliza.

Materialul din care se realizeaza reperul R-631-11 este A1 STAS 9485-80 avand caracteristicile prezentate in tabelul 2. (S1 – pag. 8, tabelul 2)

Tabelul 2

Material

STAS

Stare de livrare

Rezistentala rupere, Rm

[N/mm2]

Compozitie chimica [%]

Greutatespecifica, ɣ [Kg/dm3]

Forme si de

benzi

dimensiunilivrare

foi de tabla

0 1 2 3 4 5 6

A1

STAS

9485-80

- 270-410C 0,15-0,13Mn 0,5-0,45Si max 0,5P 0,05-0,03S 0,05-0,04Al 0,01-0,1Fe - restul

7,85

20,25,26,30.35,40,45,46,50,55,60,65,70,75,80,85,90,95,100,110,115,120,130,140,150

800 x 1500800 x 2000800 x 2500800 x 3000800 x 40001500 x 15001500 x 20001500 x 2500

1500 x 30001500 x 4000

1.4. Stabilirea formei si dimensiunilor semifabricatului plan (desfasurata

piesei)

Pentru analiza tehnologicitatii piesei si pentru studiul croirii semifabricatului este necesara determinarea formei si dimensiunilor semifabricatului plan. Pentru aceasta este nevoie de calculul desfasuratei piesei.

Pentru piese indoite cu o raza de indoire diferita de zerom, lungimea desfasurata a piesei (semifabricatul plan) este egala cu lungimea stratului neutru (strat a carui forma se modifica, dar a carui lungime ramane constanta), care se determina cu relatia 1 (S3 – pag. 22, relatia 2.2):

L = ∑i=1

i=k

li + ∑i=1

i=k−1

l φ i (1)

in care: L – lungimea desfasurata a piesei; li - lungimea portiunilor rectilinii ale stratului neutru; k - numarul portiunilor rectilinii; lφ1 – lungimea stratului neutru pe portiunile indoite ale piesei si care se determina cu

relatia 2 (S3 – pag. 22, relatia (2.3)):

lφ1 = π x φ i180

x(ri + r x g) (2)

in care: φi - unghiul de indoire; ri - raza de indoire interioara; x - coeficient care tine seama de deplasarea stratului neutru si ale carui valori sunt

date in tabelul 3 (S2 – pag. 236, tabel 3.45)

Grosimea piesei, g = 1,5 mmRaza de indoire, r = 1,5 mmr/g = 1 => Conform tabel 3 alegem x = 0,421

Tabelul 3Valorile coeficientului x in functie de raza relativa de indoire

r/g 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1,0 1,2x 0,323 0,340 0,356 0,367 0,379 0,389 0,400 0,418 0,421 0,42

r/g 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0x 0,441 0,445 0,463 0,469 0,477 0,480 0,485 0,490 0,495 0,50

Lungimea totala a semifabricatului este:

LT = l1 + l2 + l3 + lφ1 + lφ2

l1 = l3 = 20 – g – r = 17 mml2 = 36 – 2(g + r) = 30 mm

lφ1 = lφ2 = π x lφ1

180 (r + x x g) = π x 90180 (1,5 + 0,421 x1,5) = 3,34

Rezulta, LT = 17 + 17 + 30 + 2 x 3,34 = 70,68 mm

Fig. 3 Desfasurata piesei

2. Studiul tehnologicitatii piesei

Tehnologicitatea unei piese este o caracteristica a acesteia care evidentiaza gradul in care piesa poate fi executata in conditii normale de lucru. Tehnologicitatea se apreciaza prin diferiti indici de tehnologicitate, caracteristici procedeului de deformare respectiv (precizie dimensionala, de forma, de pozitie, calitatea suprafetei, forma suprafetelor ce definesc piesa, consumul de material, complexitatea stantelor si matritelor necesare, natura materialului, costul piesei prelucrate etc.). In cadrul oricarui proces de proiectare analiza tehnologicitatii

piesei reprezinta una din cele mai importante activitati. Aceasta activitate consta in compararea caracteristicilor piesei, inscrise in desenul de executie, cu posibilitatile pe care le ofera procedeele de deformare respective, valori ce gasesc recomandate in literatura de specialitate.

Tehnologicitatea pieselor prelucrate prin deformare plastica la rece se analizeaza din mai multe puncte de vedere caracteristice fiecarui procedeu de deformare in parte.

2.1. Tehnologicitatea conditiilor tehnice impuse

Pentru a face o analiza completa, se completeaza tabelul 4 (S1 – pag. 11, tabelul 3) cu valori de precizie extrase din desenul de executie al piesei si din literatura de specialitate.

Tabelul 4

Dimen-siuneanomi-nala

Precizia impusa piesei prindesenul de executie

Precizia posibil de realizat prinPDPR

Con-cluzii

Abateridimen-sionale

AbateriLa cotelibereSTAS11111-88

Abaterideforma

Rugozi-tateasuprafe-tei

Abateri dimensionale

Aba-terideforma

Rugozi-tateasuprafe-tei

Defor-marenor-mala

Defor-marede pre-cizie

30 - ±0,6 -

Conform proce-deului

deprelu-crare

±0,10 ±0,03 -

Conform proce-deului

deprelu-

crare

DN70 - ±1,6 - ±0,60 ±0,05 - DN25 - ±0,5 - ±0,10 ±0,03 - DN20 - ±1,0 - ±0,50 ±0,03 - DN36 - ±1,2 - ±0,50 ±0,03 - DN10 - ±0,8 - ±0,50 ±0,25 - DN

Ø10 - ±0,8 - ±0,05 ±0,03 - DN20 - ±0,5 - ±0,10 ±0,04 - DN

R1,5 - ±0,6 - ±0,50 - DNR3 - ±0,6 - ±0,50 - DNR5 - ±0,6 - ±0,10 - DN

Comparand valorile inscrise pe desenul de executie cu cele posibil de realizat prin procedee de deformare plastica la rece piesa se obtine prin procedee cu precizie normala de prelucrare.

2.2. Tehnologicitatea suprafetelor obtinute prin decupare

Se subintelege faptul ca, prin provedeul de decupare, nu pot fi realizate orice fel de forme ale suprafetelor si nici orice dimensiuni ale acestora. Se considera ca o piesa este tehnologica, din punct de vedere al formei, daca indeplineste conditiile referitoare la figurile 4 si 5 (S2 – pag. 165, figura 3.74, 3.75)

Fig. 4. Piesa model

h > 1,2g a > 1,2g b < 15g

Fig. 5. Conditii de pozitie relativa

Piesa este tehnologica, din punct de vedere al formei, intrucat indeplineste conditiile referitoare la figurile 4 si 5.

Fig. 6. Piesa reala

2.3. Tehnologicitatea suprafetelor obtinute prin perforare

Comparand figurile 5 si 6 se observa ca piesa indeplineste conditiile dimensionale si de pozitie relativa si se incadreaza in limitele procedeului de perforare in ceea ce priveste forma suprafetelor perforate.

2.4. Tehnologicitatea formelor indoite ale piesei

Pentru piese indoite apar, in plus, conditii de tehnologicitate referitoare la raza minima de indoire, distanta minima intre marginea orificiilor si liniile de indoire, lungimea minima a laturii indoite etc. Valorile acestor parametrii, rezultati de pe piesa reala (fig. 8), se compara cu valorile posibil de realizat, in conditii normale de prelucrare, recomandate de literatura de specialitate (fig. 7). (S1 – pag. 12, figura 16)

Fig. 7. Conditii pe piesa model Fig. 8. Piesa reala

In urma compararii se observa ca se respecta conditiile normale de prelucrare recomandate de literatura de specialitate.

3. Analiza diferitelor variante de proces tehnologic

Dupa cum este cunoscut, pentru orice problema sociala, tehnica, economica etc., exista mai multe variante de rezolvare. In functie de conditiile concrete, una sau alta din variante poate fi considerata optima la un moment dat.

Avand in vedere cazul concret al prelucrarii prin procedee de deformare plastica exista, in general, urmatoarele variante tehnologice de desfasurare a procesului de prelucrare:

- pe stante si matrite simple;- pe stante si matrite complexe;- pe matrite combinate.Pentru ca se intalnesc mai rar in cazurile practice si pentru ca orice proces didactic

trebuie sa inceapa cu studierea unor cazuri mai simple, in lucrare nu sunt tratate si problemele legate de desfasurarea proceselor tehnologice ce se deruleaza pe stante si matrite de grup, modulate sau prin procedee neconventionale de deformare. Avand in vedere cele mentionate, piesa din figura 9 poate fi obtinuta pe baza urmatoarelor variante de proces tehnologic:

Varianta 1

- decuparea conturului exterior al piesei pe o stanta simpla de decupat (fig. 10);

Fig. 9 Piesa Fig. 10 Decuparea piesei

- perforarea semifabricatului astfel obtinut (fig. 11) pe o stanta simpla de perforat;- indoirea (fig. 12) a semifabricatului perforat, pe o matrita simpla de indoit.

Fig. 11 Perforarea piesei Fig. 12 Indoirea piesei

Varianta 2

- perforarea si decuparea se pot realiza pe o stanta cu actiune succesiva (fig. 13);- indoirea se realizeaza similar cu cazul precedent (fig. 14).

Fig. 13 Perforarea si decuparea succesiva a piesei Fig. 14 Indoirea piesei

Varianta 3

- toate prelucrarile se realizeaza pe o singura matrita cu actiune succesiv-simultana (fig. 15)

Fig. 15 Realizarea piesei pe matrita combinata

Se observa ca pentru o piesa relativ simpla s-au putut imagina 3 variante tehnologice. Oricare din acestea poate sa devina optima in anumite conditii initiale date. Pentru o prezentare succinta si ordonata a acestor variante se propune completarea tabelului 5 (S1 – pagina 16, tabelul 4)

Tabelul 5Nr.crt.

Variantatehnologica

Denumireaoperatiei

Denumirea fazei Schitaoperatiei

Denumireasculei

Obs.

0 1 2 3 4 5 6

1 Pe sculesimple

Decupare

a. Introducereabenzii;1. Decupareab. Avansul benzii;c. Scos piesa.

Fig. 10 Stanta simpla de decupat

Perforare

a.Introdus semifabricatul in stanta;b.Orientarea semifabricatului;1. Perforare;c. Scos piesa.

Fig. 11Stanta simpla

de perforat

Indoire

a. Introdus piesa in matrita;b. Orientare;1. Indoire;c. Scos piesa.

Fig. 12 Matrita simpla de indoit

2

Pe scule complexe si

simple

Perforare +decupare

a. Introdus banda;1. Perforare;b. Avans;2. Decupare;c. Scos piesa

Fig. 13Stanta

complexa cu actiune

succesiva

Indoirea. Introdus piesa;b. Orientare;1. Indoire;c. Scos piesa.

Fig. 14 Matrita simpla de indoit

3 Pe scule combinate

Slituire + perforare + indoire + retezare

a. Introdus banda;1. Slituire;2. Perforare + indoire;3. Retezare;b. Scos piesa.

Fig. 15

Matrita combinata cu

actiune succesiv-simultana

4. Analiza croirii semifabricatului

Ponderea mare cu care costul materialului intervine in pretul piesei (peste 70%) impune ca etapa de analiza a croirii semifabricatului sa constituie principala cale de eficientizare a procesului de deformare. Pentru aceasta trebuie luate in considerare toate variantele posibile de croire, incercandu-se ca pe baza unor criterii tehnice, tehnologice si economice sa se selecteze variantele de croire cele mai eficiente. Astfel pentru piesa din figura 9 se pot propune urmatoarele scheme de croire:

- Varianta 1. Croire dreapta, cu deseuri, pe un rand, cu asigurarea pasului prin intermediul poansonului de pas (fig. 16). Aceasta varianta de croire este cea mai intalnita si se recomanda in cazul pieselor cu forme complexe, cand se utilizeaza ca semifabricat banda, iar avansul benzii se asigura prin intermediul unor dispozitive adecvate.

-

Fig. 16 Croire dreapta cu deseuri

- Varianta 2. Croire dreapta, cu deseuri, pe un rand cu asigurarea pasului cu ajutorul opritorului (fig. 17). Varianta de croire prezentata se aplica in cazul folosirii fasiilor inguste, din materiale cu grosimi mai mari de 0,5mm cand avansul se realizeaza manual si cand exista posibilitatea dispunerii, in zona deseului, a unui poanson special, care sa lase o urma caracteristica pe marginea benzii. In urma lasata de poanson va patrunde un opritor special care va asigura marimea pasului.

Fig. 17 Croire dreapta cu deseuri

- Varianta 3. Croire inclinata, pe un rand, cu deseuri, cu asigurarea pasului de catre poansonul de pas (fig. 18). Croirea inclinata se recomanda in special in cazul pieselor in forma literei L, sau pentru piese care se inscriu in aceasta forma. In cazul de fata nu este deloc avatajoasa aceasta croire.

Fig. 18 Croire inclinata cu deseuri

- Varianta 4. Croire dreapta, pe un rand, cu deseuri putine, cu poanson de pas (fig. 19). Atunci cand piesa este marginita si de contururi rectilinii este bine ca acestea sa fie dispuse chiar pe marginea semifabricatului. Dispar, astfel, puntitele laterale.

Fig. 19 Croire dreapta cu deseuri putine

- Varianta 5. Croire fata in fata, cu deseuri, cu poanson de pas (fig. 20). In cazul pieselor triunghiulare sau a caror forma poate fi inscrisa intr-un triunghi exista posibilitatea dispunerii pieselor fata in fata in asa fel incat materialul sa fie utilizat cat mai rational.

Fig. 20 Croire cu deseuri

- Varianta 6. Croire pe doua randuri, cu deseuri, cu poanson de pas (fig. 21). Piesele de dimensiuni relativ mici, cu forme simple, se recomanda a se dispune pe semifabricat pe mai multe randuri. Cresterea numarului de randuri conduce la o utilizare mai buna a materialului, dar creste in acelasi timp complexitatea stantei sau matritei prin multiplicarea corespunzatoare a numarului de poansoane (pentru fiecare rand de croire este nevoie de un rand de poansoane). In cazul de fata aceasta croire nu este deloc avantajoasa.

Fig. 21 Croire pe doua randuri

Se pot imagina, in mod similar si alte modalitati de dispunere a semifabricatelor pe banda sau pe fasie. Toate acestea constituie multimea schemelor de croire tehnic posibile (S.C.T.P.). Trebuie evidentiate pasul de croire, puntita, indepartata de poansonul de pas,

puntita intermediara si puntita laterala. Pentru a avea o imagine asupra intregii activitati de analiza a croirii se recomanda completarea tabelului 6 (S1 – pag. 21, tabelul 5).

Tabelul 6Nr.crt.

Variante de croire Modul de realizare a pasului

Schitacroirii

Latimea benziicalculata

lc

Standardi-Zata lSTAS

0 1 2 3 4 51

cu deseuri

dreapta pe un rand

cu poanson de pas Fig. 16 78 802 cu opritor Fig. 17 80 803 inclinata pe un

randcu poanson de pas Fig. 18 91.09 95

4 pe mai multe randuri

cu poanson de pas Fig. 21 147 150

5 fata in fata cu poanson de pas Fig. 20 109 1156 cu deseuri

putinedreapta pe un rand

cu poanson de pas Fig. 19 70,68 75

Pe baza unor criterii tehnice si tehnologice, dintre multitudinea de scheme tehnic posibile, se vor selecta schemele de croire tehnic acceptabile (S.C.T.A). Aceste criterii tehnice se pot referi la posibilitatea realizarii suprafetelor piesei (sau forma acesteia) prin procedee de deformare plastica la rece. Cele 6 variante de scheme de croire respecta criteriile tehnologice impuse de literatura de specialitate.

Criteriile tehnologice de selectare a schemelor tehnologice asigura luarea in considerare a acelor scheme de croire care permit desfasurarea proceselor de prelucrare in conformitate cu conditiile initiale impuse prin tema de proiectare (referitoare la volumul de productie, productivitate, termene, volum de invetitii, nivelul de pregatire al personalului muncitor, nivelul dotarii tehnice, consum de material etc.).

Schemele de croire tehnic acceptabile (S.C.T.A.) sunt supuse unei noi selectari, economice in urma careia rezulta schema de croire optima (S.C.O.). Criteriul cel mai important care sta la baza acestei selectari este coeficientul de croire (k c), iar in cazul croirii combinate, coeficientul de utilizare, coeficientul de utilizare al materialului (ku). Pentru calculul acestor coeficienti este necesara cunosterea lungimii benzii. Cum aceasta, de obicei, nu este standardizata se recomanda utilizarea unei relatii empirice pentru calculul lungimii ei: (S3 – pag. 104, relatia 4.9)

L = 500ɣ x g

[m] (3)

in care: ɣ - greutatea specifica [daN / dm3] din tabelul 2; g – grosimea materialului [mm]. Marimea obtinuta se rotunjeste la o valoare intreaga.

Schema de croire optima va fi acea schema care are cea mai mare valoare a coeficientului de croire (kc), sau a coeficientului de utilizare (ku) in cazul croirii combinate. Acesti coeficienti se calculeaza cu relatiile (4) (S3 – pag. 103, relatia 4.7) respectiv (5) (S3 – pag. 104, relatia 4.8)

kc = n x Ap x l

x 100 [%] (4)

in care: n – numarul de randuri de croire;A – aria piesei determinata de conturul exterior al acesteia;p – pasul de croire;l – latimea standardizata a benzii.

ku = N x AoLx l

x 100 [%] (5)

in care: N – numarul de piese care rezulta dintr-un semifabricat (banda sau fasie N = L/p);Ao – aria efectiva a piesei (cuprinsa intre conturul exterior si contururile interioare);L – lungimea semifabricatelor;l - latimea standardizata a benzii.

L = 500ɣ x g

= 500

7.85x 1.5 = 42 m = 42000 mm

Varianta 1: kc = 1x 311776 x 80

x 100 = 51%

ku = 552x 2681.38

42000x 80 x 100 = 44%

Varianta 2: kc = 1x 311776 x 80

x 100 = 51%

ku = 552x 2681.38

42000x 80 x 100 = 44%

Varianta 3: kc = 1 x311774.3x 95

x 100 = 44%

ku = 568x 2681.38

42000 x95 x 100 = 44%

Varianta 4: kc = 1x 311776 x 75

x 100 = 54%

ku = 552x 2681.38

42000 x75 x 100 = 46%

Varianta 5: kc = 2 x3117

105.08x 80 x 100 = 74%

ku = 399x 2681.38

42000 x80 x 100 = 31%

Varianta 6: kc = 2x 3117

75.68x 150 x 100 = 54%

ku = 554 x2681.3842000 x150

x 100 = 23%

Criteriul economic aplicat schemelor de croire tehnic acceptabile (S.C.T.A.), va conduce la determinarea schemei de croire optime (S.C.O.). Pentru a pune in evidenta acest lucru se va completa tabelul 7.

Tabelul 7 VarCrit

V1 V2 V3 V4 V5 V6

Kc 51% 8 51% 7 44% 5 54% 9 74% 10 54% 60,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

Ku 44% 8 44% 9 38% 7 46% 10 31% 6 23% 50,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

CT 9 0,4 6 0,4 7 0,4 10 0,4 5 0,4 8 0,4Nvi 8.4 7.2 6.4 9.7 6.8 6.5Form Nvi

Nvi = nkci x pondkcvi + nkui x pondkuvi + nCTvi x pondCTvi

5. Proiectarea schemei tehnologice

Schema tehnologica reprezinta o anumita dispunere grafica a poansoanelor, pe schema de croire optima, in asa fel incat coroborata cu avansul semifabricatului sa permita obtinerea piesei. La fel ca si in cazul croirii, pe schema de croire adoptata (S.C.O.) se pot concepe mai multe variante de scheme tehnologice tehnic posibile (S.T.T.P.). Pentru piesa noastra schema de croire optima este cea din figura 19, astfel avem schema tehnologica optima (procesul de deformare se desfasoara la 3 posturi de lucru) prezentata in figura 20.

Fig. 20 Schema tehnologica optima

Aceasta schema tehnologica respecta conditiile tehnice impuse de literatura de specialitate, si anume:

- sa asigure obtinerea piesei in conformitate cu conditiile tehnice impuse prin desenul de executie;

- sa contina un numar minim de pasi de avans;- sa indeplineasca conditia de distanta minima intre orificiile executate in placa activa;- sa permita montarea poansoanelor pentru perforarea orificiilor mici foarte apropiate

(avand in vedere ca poansoanele pentru orificii mici sunt supuse pericolului flambarii acestea trebuie ingrosate, situatie in care acestea nu ar mai putea fi montate unul langa celalalt);

- sa asigure forme tehnologice pentru poansoane si mai ales pentru orificiile din placa activa.

Conform tabelului 6.1 (S2 – pag. 125, tabel 6.1), S.T.O. respecta distanta minima intre orificiile efectuate in placa activa:

Pentru g = 1,5 mm , avem dmin = 3,8 mm.

6. Calculul fortelor si stabilirea pozitiei centrului de presiune

Calculul fortelor de deformare este necesar pentru a putea dimensiona si verifica fiecare poanson, pentru a putea determina pozitia centrului de presiune si pentru a putea alege utilajul de presare (presa).

Tabelul 8

Nr.crt

Forma si dimensiunile sectiunii transversale

a partii active a poansoanelor

Formula de calcul

Forta de deformareForta

totala pe poansonul

„i” [N]

Fst

[N]

Find

[N]

Fsc

[N]

Fimp

[N]

Fel

[N]

1Fst = kL1gτ

1226

94

- 171747,06

2Fst = kL2gτ

9296

3,52

- 130130,33

3Fst = kL3gτ

3184

9,7

4 - 44583,25

4Fst = kL4gτ

3184

9,7

4 - 44583,25

5Fst = kL5gτ

7240

9,7

4 - 101359,15

6

2943

,6

- 4120,44

7

2943

,6

- 4120,44

8

Fst = kL8gτ

6084

0 - 85163,83

Forta totala de deformare 585807,75

Calculul fortei de stantare Fst. Forta Fst, necesara forfecarii, este forta utilizata efectiv pentru separarea totala (perforare, decupare, slituire, retezare etc.) sau partiala (crestare) a piesei de deseu si se determina cu relatia 6 (S2 – pag 130, relatia 7.1).

Fst = k x l x g x τ (6)

in care: k = 1,1 ... 1,3 este un coeficient care tine seama de anizotropia proprietatilor fizico-mecanice ale materialului, de abaterile la grosime ale acestuia, de gradul de uzura al muchiilor taietoare;

l – lungimea conturului forfecat; g – grosimea materialului; τ – rezistenta la forfecare a materialului piesei.

Calculul fortei de scoatere Fsc. Existenta deformatiilor elastice in procesul de stantare are urmari negative, atat asupra preciziei dimensionale (dimensiunile orificiilor se micsoreaza iar dimensiunile obtinute prin decupare se maresc), cat si asupra constructiei stantei (creste complexitatea acesteia).

Revenirea elastica exercitata de material asupra poansonului patruns in el, se manifesta prin tendinta materialului de a se ridica simultan cu poansonul. Acest lucru impiedica realizarea avansului semifabricatului si influenteaza in mod negativ precizia de orientare a acestuia in interiorul stantei. Din aceste motive materialul trebuie scos de pe poansoane. Acseasta forta se determina cu relatia 7 (S2 – pag 135, relatia 7.6):

Fsc = µsc x qsc x Asc (7)

in care: Asc - aria laterala a piesei cu care aceasta vine in contact cu poansonul; µsc - coeficient de frecare intre materialul semifabricatului si cel al poansonului cu

valori cuprinse intre 0,22 pentru alame si 0,42 pentru oteluri; qsc - tensiunea radiala de compresiune care se determina cu relatia 8 (S2 – pag 135,

relatia 7.7):

qsc = E x δ2

x ℜ2−Rp2

Rpx ¿¿ (8)

in care: E – modulul de elasticitate longitudinal al materialului semifabricatului;δ - revenirea elastica determinata experimental ca diferenta intre dimensiunea

poansonului Dp si cea a orificiului pe care acesta l-a realizat D;Rp - raza poansonului;Re = Rp + a, in care a este puntita laterala.

Calculul fortei de impingere Fimp. Revenirea elastica se manifesta prin tendinta materialului desprins de a-si mari dimensiunile si are ca efect exercitarea unei tensiuni radiale de intindere asupra peretilor orificiului placii, formand un dop de material care va trebui impins de poanson simultan cu realizarea unei noi stantari. Pentru a diminua forta de impingere se micsoreaza suprafata de contact intre materialul desprins si placa activa prin realizarea unei evazari a orificiului executat in placa activa.