8/12/2019 TPR 2

1/26

Tema Proiectului

Conceperea procesului tehnologic si proiectarea matritei pentru executarea piesei de mai jos,

conform desenului de executie, in conditiile productiei de serie mare sau masa (peste 1.000.000 de

piese pe an ).

8/12/2019 TPR 2

2/26

A.Proiectarea tehnologiei de prelucrareA.1. Analiza piesei si a datelor initiale.

A.1.1. Proprietati fizico-mecanice ale materialului semifabricatului

Materialul ales pentru executarea piesei este CuZn30 (alama)dinSTAS 28988

Proprietatile alamelor

Alamele sunt aliaje din cupru si zinc, in care continutul de zinc nu depaseste 45 %. Fata de

cuprul pur, alama prezinta caracteristici mecanice si tehnologice superioare.

Dintre alamele maleabile, alamele moi (1030 % Zn) se folosesc la fabricarea pieselor

electronice, a tevilor pentru serpentine, a tuburilor, alamele pentru presare (3040% Zn) se folosesc

pentru obtinerea de piese prelucrate prin aschiere (suruburi, roti, dintate etc. Alamele turnate (STAS 95

- 80) se intrebuinteaza pentru executarea de carcase, armaturi, garnituri.

A.1.2. Compozitia chimica

Proprietatile fizico-mecanice, compozitia chimica si dimensiunile si formele de livrare sunt datein SR ISO 1652-2000.

Tab.1.1Caracteristici fizico-mecanice

Marca aliajului Stare de

livrare

Rezistenta la rupere

la tractiune , ,[]

Alungirea la

rupere

Duritate

Brinell

HB

10/1000/30

(informativ)

[%] min. max.

CuZn 30

O

HA

HB

270...350

350...420

420...520

50

33

15

45

30

12

55

85

115

85

115

150

Grosimea semifabricatului este de g=0,4 mm.

A.1.3. Forme si dimensiuni de livrare

STAS 289/ 88

Lotul este format din table de aceleasi dimensiuni, aceeasi marca, aceeasi clasa de precizie si

aceeasi stare de livrare. Marimea lotului este de maxim 3000 Kg table din clasa de precizie A si maxim1000 Kg pentru table din clasa de precizie B. Tablele de aliaje CuZn cu grosimea pana la 1,5 mm

inclusiv, se livreaza ambulate in rame sau stelaje de lemn.

8/12/2019 TPR 2

3/26

Marcarea trebuie sa cuprinda: marca de fabrica a interprinderii producatoare, marca aliajului,

starea de livrare, clasa de precizie, dimensiunile tablei, numarul lotului.

A.1.4. Precizarea tolerantelor, abaterilor si a rugozitatilor ce se impun

In urma analizei desenului de executie al piesei, se constata ca:

- sunt suficiente vederi care sa determine in mod univoc forma piesei;- piesa este determinata de dimensiunile inscrise pe desen;- este mentionata grosimea materialului din care se executa piesa;- abateri limita pentru dimensiuni fara limita de toleranta ale pieselor obtinute prin taiere,

indoire sau ambutisare sunt date prin STAS 11111 - 86;

- nu sunt cerinte ridicate privind calitatea de suprafata.Analiza desenului piesei permite formularea concluziei ca sunt respectate prescriptiile in

vigoare legate de intocmirea desenelor de executie.

Dimensiunea

nominala

Clasa de

precizie

Grosimea tablei

0,1- 1 1-3 3-6 6-10 Peste 10

Abateri limita

A.1.5. Calculul razelor minime de ambutisare

In tabelele 1.2, 1.3, sunt date valorile minime ale razelor de racordare precum si precizia

prescrisa diametrelor si inaltimilor pieselor obtinute prin ambutisare.

Tab. 1.2Raze minime de racordare penrtu piesele ambutisate, in mm

Grosimea materialului g

[mm]

Raza flansei piesei

[mm]

Raza poansonului

[mm]Pana la 1 2 3

Tab.1.3Precizia inaltimii pieselor cilindrice ambutisate cu flansa, in mm

Grosimea

materialuluig[mm]

Inaltimea piesei H

[mm]

Pana la

18

18-30 30-50 50-80 80-120 120-180 180-260

Pana la 1 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,5 1,8

8/12/2019 TPR 2

4/26

Capitolul 2. Calcule tehnologice.

2.1. Determinarea semifabricatului plan.

Pentru piesele ambutisate de forma cilindrica, forma semifabricatului plan este circulara, iar

diametrul sau este dat de relatia:

[mm],unde Aieste suprafata unui element simplu din conponenta piesei.Pentru determinarea ariei semifabricatului se foloseste metoda descompunerii piesei in arii

elementare, figura2.1. In cazul pieselor de precizie ridicata calculele se fac pe fibra medie a piesei.

8/12/2019 TPR 2

5/26

Fig.2.1Descompunerea piesei in arii elementare

Valorile ariilor elementare sunt:

Valoarea diametrului semifabricatului va fi: Se adopta:

La calculul diametrului semifabricatului se tine cont si de marimea adosului pentru taierea

marginilor. Adaosul pentru taierea marginilor, , se alege in functie de diametrul flansei si deraportul dintre diametrul flansei si al piesei, (tab.5.5 [1]).

Pentru reperul in cauza:

2.2. Adoptarea tipului de banda.

Pentru obtinerea reperului prin ambutisare in matrita succesiva, se alege un semifabricat tip

banda cu intervale decupate, figura 2.2.

2.3. Stabilirea latimii benzii.

Stabilirea corecta a latimii benzii contribuie, in mare masura, la folosirea eficienta a

materialului si la obtinerea unor piese in concordanta cu desenul de executie. Pentru determinarea

8/12/2019 TPR 2

6/26

latimii optime a benzii se tine cont de marimea campului de toleranta a adaosului la latimea benzii si

marimea minima a puntitei laterale.

Determinarea latimii benzii semifabricat se face pe baza schemei din figura 2.2 .

Fig.2.2Banda cu intervale decupate

} Latimea benzii se determina cu relatia:

2.4. Determinarea distantei dintre riglele de ghidare.

Relatia de calcul pentru determinarea distantei dintre riglele de ghidare este:

8/12/2019 TPR 2

7/26

Fig.2.3Distanta dintre riglele de ghidare

2.5. Determinarea numarului de operatii de ambutisare.

piesa cu flansa lataIn cazul ambutisarii piselor cilindrice cu flansa lata, se calculeaza un coeficient conventional de

ambutisare, a carui expresie este:

In care:

ddiametrul piesei;

Dcdiametrul conventional al semifabricatului, necesar pentru realizarea partii cave a piesei

(fara flansa).

Pentru determinarea diametrului conventional se foloseste metoda descompunerii in arii

elementare,figura 2.4, considerandu-se piesa cilindrica fara flansa.

8/12/2019 TPR 2

8/26

Fig.2.4Descompunerea piesei fara flansa in arii elementare

Valorile ariilor elementare sunt:

Valoarea diametrului conventional va fi:

Valoarea coeficientului conventional de ambutisare este:

8/12/2019 TPR 2

9/26

Pentru determinarea numarului de operatii de ambutisare se compara valoarea coeficientului

conventional de ambutisare, calculat, cu valoarea din tabelul 2.1, in functie de si grosimearelativa a materialului

.Tab.2.1 Valoarea optima a coeficientilorconventionali pentru prima ambutisare a pieselor cu flansa

lata. 2...1,5 1,5...1,0 1,0...0,5 0,5...0,2 0,2...0,06

1,1 0,46 0,50 0,53 0,55 0,58-0,60

1,5 0,52 0,56 0,58 0,60 0,62-0,64

2,0 0,58 0,62 0,64 0,66 0,68-0,70

2,5 0,65 0,68 0,70 0,73 0,75-0,78

2,8 0,70 0,74 0,78 0,80 0,82-0,85

}

doua sau mai multe operatii

Se adopta si se determina , cu relatia: Se verifica daca diametrul astfel calculat respecta conditia ca sa se traga in cavitatea placii

active cantitatea de material necesara pentru obtinerea piesei cu flansa, cu dimensiunile flansei

prevazute pe desenul de executie, adica daca este indeplinita conditia:

In care:- raza de racordare a placii de ambutisare la prima operatie; ( ) - adaos pentru tundere.

8/12/2019 TPR 2

10/26

33,44 + 22,39 34+2

38,22 36conditia , nu se respecta.In acest caz se adopta din tabelul 2.1 un coeficient de ambutisare conventional mai mic,

respectiv , pentru o valoare mai mica a raportului , pentru acelasi raport si secalculeaza .Se adopta Se verifica conditia: + 22,39 34+235,33 36

conditia

, este respectata

trei opr tii de mbutis re.

In acest caz se aleg din tabelul 2.2, coeficientii de ambutiare si pentru urmatoareleoperatii de ambutisare.

Tab.2.2 1,51,0 1,00,5 0,50,2m1 0,500,53 0,530,55 0,550,58

m2 0,750,76 0,760,78 0,780,79

m3 0,780,79 0,790,80 0,800,81

Coficientii de ambutisare pe operatie alesi, sunt: Pentru acesti coeficienti se verifica obtinerea diametrului piesei prin cele trei operatii de

ambutisare.

Pentru ca la ultima operatie de ambutisare sa se obtina diametrul piesei, se majoreaza

coeficientul de ambutisare pana la maxim .

Coeficientii de ambutisare pe operatie vor fi:

8/12/2019 TPR 2

11/26

Se face verificarea obtinerii diametrului piesei:

2.6. Determinarea tipului operatiilor de ambutisare.

Pentru determinarea tipului de ambutisare se tine seama de indicatiile din tabelul 2.3, functie de

grosimea relativa a materialului, si de valoarea coeficientului de ambutisare pe operatie .

Tab.2.3

Numarul

operatiei

Valoarea coeficientului de

ambutisare Valoarea grosimiirelative Felul ambutisarii

Op. I cu apasare-retinere cu/fara apasare-retinere fara apasare-retinereOp. IIn

cu apasare-retinere cu/fara apasare-retinere fara apasare-retinere

;

; ; Conform indicatiilor din tabelul 2.3, aleg:

- pentru Op. I, ambutisare cu apasarea si retinerea semifabricatului;- pentru Op. IIn, ambutisare fara apasarea si retinerea semifabricatului.

2.7. Adoptarea razelor de racordare.

In procesul de ambutisare de marimea razelor de racordare ale muchiilor placii active depind:

tensiunile in materialul ambutisat, forta de ambutisare, valoarea admisibila a coeficientului de

ambutisare, marimea ondulatiilor, a cutelor si rupturilor. Prin marirea razei de racordare a placii active,, procesul de ambutisare se imbunatateste, intrucat eforturile in sectiunea periculoasa se micsoreaza.

8/12/2019 TPR 2

12/26

Pentru fiecare operatie de ambutisare in parte se determina razele de racordare ale placii active

si ale poansoanelor.

Op.I

Raza placii active: Raza poansonului:

Op.II

Raza placii active se adopta egala cu raza flansei piesei, Raza poansonului: In cazul in care razele de racordare calculate, sunt mai mici decat razele piesei, acestea se

adopta egale cu razele de pe desenul de executie.

Razele de racordare ale placii, respectiv ale poansoanelor pentru fiecare operatie sunt date in

tabelul 2.4.

Tab.2.4 Valorile razelor de racordare pentru elementele active

Numarul operatiei Raza placii active Raza poansonului Op.I 4 11

Op.II 4 7

Op.III 4 4

2.8. Calculul diametrelor intermediare.

2.9. Calculul inltimilor intermediare.

Calculul inaltimii de ambutisare pentru fiecare operatie este necesar pentru determinarea

lungimii si cursei de lucru a poansoanelor, precum si a cursei culisorului presei.

Determinarea valorilor inaltimilor intermediare se face prin metoda egalarii ariilor.

8/12/2019 TPR 2

13/26

h1= 0.25 =0.25 = 34,47[mm];h2= 0.25

= 0.25

26,99 [mm];

h3= 0.25 =0.25 32,88[mm].

2.10. Intocmirea fisei tehnologice.

Material

SR ISO1652-2000Sectiune

[mm]Caracteristici mecanice

minime

CuZn15 0,3r=27.5 daN/mm

=23,6 daN/mm285 HB

Operatia Schita operatiei sau fazei Masina

Unealta

SDV

Nr.

crt.

Denumirea

operatiei sau

fazei1 Decuparea

intervalelor

-matrita succesiva

8/12/2019 TPR 2

14/26

2 Ambutisare

3 Ambutisare

4 Ambutisare

5 Perforare

6 Decupare

7 Control -control dimensional

-control de calitate

-subler

-micrometru

8/12/2019 TPR 2

15/26

3. Calculul forelor de ambutisare i a lucrului mecanic

3.1. Calculul forelor de ambutisare

Fora total de ambutisare se determin cu relaia:

;3.2. Calculul fortei propriu-zisa de ambutisare

Formula de calcul

Tab.3.1

Forta

[mm] F

1

3,14 0,3 27,5 0,9

2 0,75 3 0,45

3.3. Calculul fortei de fixare al semifabricatului

Formula de calcul

Tab.3.2

Forta

[mm] Q1

0,785 63

36,66 2,24

0,15

2 27,50 4 3 22 4

8/12/2019 TPR 2

16/26

3.4 Calculul fortei de scoatere de pe poanson

Formula de calcul

Tab.3.3

Forta [daN] [daN]1

0,25

2 3

3.5 Calculul fortei necesara pentru comprimare dispozitivului de amortizare

Formula de calcul

Tab.3.4

Forta [daN] [daN]1

0,1

2 3

3.6. Calculul fortei totale la ambutisare

Tab.3.5

Forta [daN] [daN] [daN] [daN]1

4006,72 3

3.7Calculul fortelor de decupare - perforare

Formula de calcul

[daN]Unde:

,

8/12/2019 TPR 2

17/26

Tab.3.6

Forta

[mm]

1

0,6 0,3 19,25

2 3 197,92 685,793.8 Calculul fortelor de impingere prin placa activa

Formula de calcul

Unde:

, h = 3Tab.3.7

Forta [mm] [buc] [daN] [daN]1

0,04 3

2 3 685,79 82,29

3.9 Calculul fortei de scoatere de pe poanson

Formula de calcul

Tab.3.8

F

orta

[daN] [daN]1

0,03

2

3 685,79 20,573.10 Calculul fortei totale de decupare si perforare

Formula de calcul

[daN]

8/12/2019 TPR 2

18/26

Tab.3.9

Forta [daN] [daN] [daN] [daN]1 2 3 20,57 685,79 82,29 788,65

3.11 Forta totala

Ftot = 4006,7 + 1214,2

Ftot = 5220,9 [daN]

3.12. Calculul lucrului mecanic

[ ]1000

tm

C F hL j

unde :

tF - foratotal calculat [N];

h - adncimea ambutisrii [mm];

C - coeficientul dat de raportul dintre fora medie i cea maxim din proces.

.

3.13 Determinarea centrului de presiune

Formula de calcul

[mm] [mm]Tab.3.10

[daN] [mm] [mm]1

23,63

0 02 123,883 190,684 257,485 324,286 788,65 391,03

8/12/2019 TPR 2

19/26

B. Proiectarea echipamentului de deformare

Capitolul 4. Adoptarea dimensiunilor elementelor componente ale stantelor

4.1 Alegerea materialelor din care se confectioneaza elementele componente

Tab. 4.1

Poansoane si placa activa OLC 10 Calire + revenire 58- 60 HRC

Placa de ghidare OLC 45 Cementare 0,81,2 mmCalit 5860 HRC

Rigle de ghidare OL 50

Stifturi de pozitionare OLC 45

Poansoane de pas OLC 10 Calire + revenire 5860 HRC

Placa de baza OL 42

Placa superioara OL 42

Placa port - poanson OL 50

Suruburi OL 37

Coloane de ghidare OLC 15 Cementare pe adancime 0,8 -1,2 mm

Calire la 5862 HRC

Calire + revenireBucse de ghidare OLC 15

Cep de prindere OLC 45

8/12/2019 TPR 2

20/26

4.2 Adoptarea dimenseunilor elementelor active (EDT)

4.2.1 Adoptarea dimensiunilor placii active

a) inaltimea placii active

b) distanta minima dintre marginea placii si muchia activa

c) lungimile placii active

d) latimea minima a placii active

e) diametrul gaurilor pentru fixarea cu suruburi si stifturi

f) diametrul gaurilor de stift

8/12/2019 TPR 2

21/26

h) distanta minima dintre marginile placii si gaurile de fixare cu surub

104 [mm] 105[mm]

Elementul caracteristic al placilor active il constituie geometria partii de lucru, care este:

- cu guler cilindric si degajare conica

Fig. 5.1 Dimensiunile orifiilor din placile activa

4.2.2 Dimensionarea poansoanelor pentru decupare si taiere

- Lungimea poansoanelor

Recomandari :

8/12/2019 TPR 2

22/26

4.2.3 Calculul dimensiunilor partilor de lucru a elementelor active la decupare- perforare

A) Stabilirea jocului minim intre matrita si poanson g =1 [mm]

Tolerante de executie poansoanelor si placilor active

Tab.5.2

Grosimea materialului[mm]

Jocul initial Toleranta de executie[mm]

0,3 0,02 0,015 0,010

B) Stabilirea dimensiunilor elementelor activeTab.5.3

Felul

operatiei

Relatiile pentru stabilirea

dimensiunii elementelor activa

Decupare

Perforare

Perforare

Tab.5.4

Nr.

Poanson

D

[mm]

[mm] [mm] [mm] [mm] [mm]

1 4 0,02

0,02

0,015 0,010

2 34 0,02

8/12/2019 TPR 2

23/26

4.2.4 Calculul dimensiunilor partilor active la indoire

Pentru piesele la care se impune respectarea dimensiunii interioare Bi:

Pentru piesele la care se impun respectarea dimensiunii exterioare a piesei Be:

4.3 Adoptarea dimensiunilor geometrice ale elementelor de sustinere si reazem

a) placa de baza- lungimea placii de baza

- latimea placii de baza

- inaltimea placii de baza

b) Placa superioara (de cap)

c) Placa port - poanson

8/12/2019 TPR 2

24/26

d) Placa de presiune

4.4 Elemente de ghidare (pentru deplasarea precisa poanson - placa)

a) placa de ghidare (se aseaza deasupra placii active)

- asigura si desprinderea semifabricatului de pe poanson confundanduse cu placile de

extractie care pot asigura si ghidarea.

b) coloane si bucse de ghidare

Dupa forma constructiva coloanele pot fi :

- netede- in trepre

Dupa modul de asamblare cu placa de baza

- ajustaj presat

Dupa forma constructiva

- fara guler

Din puncte de vedere al materialului din care se confectioneaza bucsele

- metalic

4.5 Elemente pentru conducerea si pozitionarea semifabricatului in interiorul stantei

a) rigla de ghidare

- lungimea rigleri

8/12/2019 TPR 2

25/26

- latimea riglelor - grosimea riglei

b) poansoane de pas (cutite de pas)

- lungimea cutitului de pas

8/12/2019 TPR 2

26/26

Bibliografie

1. Dr.Ing. Vasile Braha, Dr. Ing. Gheorghe Nag Tehnologii de stantare si matritareIndrumarde proiectareEd. Tehnica-Info , Chisinau 2002

2. Dr.Ing. Vasile Braha, Dr. Ing. Gheorghe Nag, Sef. lucr. Dr. Ing. Florin Negoescu -Tehnologia presarii la receEdituraTehnica, Stiintifica si Didactica CERMIIasi 2003

3. M. Teodorescu, Gh. Zgura, D. Nicoara, Fl. Draganescu, M. Trandafir, Gh. Sindila - Elementede proiectare a stantelor si matritelor - Ed. Didactica si PedagogicaBucuresti 1988

4. Adrian A. CirilloProiectarea stantelor si matritelor Vol. I si IIInstitutul Politehnic Iasi,Facultatea de MecanicaIasi 1972

5. Dr. Ing. Gheorghe Nag, Dr.Ing. Vasile Braha Analiza creativa a proceselor de stantare simatritare la receIndrumar pentru practicaEd. TehnicoInfoChisinau 2001