1

8. ALATI ZA PREOBLIKOVANJE

8.1 Osnove preoblikovanja

Preoblikovanje je promjena oblika vrstog tijela postupcima trajne ili plastine deformacije bez odvajanja i promjene mase materijala (DIN 8850, 2.grupa).

Postupci; valjanje, kovanje,preanje, utiskivanje,istiskivanje, provlaenje, duboko vuenje, savijanje ( sl.1), razvlaenje

Deformabilnost ili plastinost je svojstvo materijala da se lake

ili tee trajno deformira. Osnove deformacije metala pod optereenjem prikazane su dijagramom naprezanje-istezanje ssss- na sl.2, a usporedba ponaanja razliitih metala na sl.3. Meki elik se lako deformira i spada u plastine, a sivi lijev u neplastine metale (sl.3).

Teorijske osnove: Materijal pod optereenjem se napree i deformira. Deformacija moe biti:

a) elastina (sl.2, podruje O-E): Nakon rastereenja materijal se vraa u poetno stanje. Elastinom deformacijom poveava se razmak izmeu atoma kristalne reetke (a+a, sl.5) koji se nakon rastereenja vraa na prvobitnu veliinu (a, sl.4).

b) plastina (sl.2, trajna podruje E-M): Poveanjem naprezanja iznad granice elastinosti ssssel (sl.2) nastupa meusobno klizanje, odnosno pomicanje slojeva (kristalita, sl.6)) i poetak trajne deformacije koja ostaje i nakon rastereanja.

Promjena strukture i svojstva: Trajnom deformacijom zrnata struktura prelazi u vlaknastu, to mijenja i svojstva materijala: poveava se vrstoa i tvrdoa, a smanjuje istezljivost, odnosno plastinost (sl.7).

2

Stupanj deformacije (sl.1) je mjera deformacije.To je omjer povrine poprenog presjeka materijala poslije i prije ili prije i poslije deformacije K = A1 / A0 ( manji K hladna deformacija: savijanje lima, ipki, cijevi; srednji K duboko vuenje posuda s meuarenjem, vei K vrue valjanje tranica, limova).

Ako stupanj deformacije prijee odreenu granicu, gube se plastina svojstva, dolazi do prekida povezanosti i loma materijala.Za nastavak deformacije potrebna je toplinska obrada meuarenja.

Rekristalizacija je toplinska obrada arenja kojom nastaju zrnca slina onima prije deformacije. Povratom na poetnu strukturu smanjuju se vrstoa i tvrdoa, a poveava plastinost pa se moe nastaviti s daljnjom deformacijom bez prekida i loma materijala.

Temperatura rekristalizacije ovisi o vrsti materijala i stupnju deformacije (sl.2). Materijal se lagano zagrijava i ari vie sati na temperaturi 550 - 650 0C.

Plastina deformacija moe biti :

a) hladna ako se odvija na temperaturi nioj od temperature rekristalizacije i

b) vrua, ako se odvija na vioj od temperature kristalizacije (austenit,oko 1100 0C).

Hladna deformacija poveava vrstou, a smanjuje plastinost ovisno o stupnju deformacije (sl.4).

Vrua deformacija smanjuje vrstou, odnosno otpornost materijala na deformaciju i poveava njegovu plastinost istezljivost (podruje (sl.5).

Kod vrue deformacije treba paziti i na brzinu deformacije koja ne smije biti vea od brzine rekristalizacije zbog mogueg smanjenja plastinosti materijala.

3

Postupci preoblikovanja prema vrsti naprezanja:

a) tlani: valjanje, kovanje i preanje u alatu (ukovanj) ili bez njega, utiskivanje, istiskivanje (protiskivanje), teenje b) vlano tlani: provlaenje, duboko vuenje c) vlani: proirenje, razvlaenje, ravnanje

8.2 Alati za kovanje i preanje - ukovnji

Kovanje je preoblikovanje materijala udarcima runog ili strojnog ekia (bat), najee u vruem stanju. Koristi se kinetika energija ekia koji velikom brzinom (5-7 m/s) udara u materijal. Rad je popraen jakim potresima i bukom. Nagli i kratki udarci ekia deformiraju prvenstveno gornji i donji sloj materijala. To je vrlo stara i rairena plastina obrada metala (meteorsko eljezo) koja se strogo uvala i prenosila s oca na sina.Danas su poznate teorijske osnove i tehnologija kovanja. Kovanje moe biti slobodno (sl.1 i 2) ili u ukovnju (sl.3). Preanje je preoblikovanje metala silom pritiska s manjom brzinom (do 1 m/s). Rad pree je mirniji, a mogu proizvesti vee sile. Sila pree djeluje due i deformira materijal po cijeloj dubini. Mogu biti mehanike i hidraulike.

Tehnoloki proces kovanja:

1. Izrada kovakog crtea otkovka na temelju crtea proizvoda (sl.4): odrediti ravninu podjele ukovnja, dodatke za daljnju obradu, kovake nagibe radi lakeg vaenja iz ukovnja i radijuse radi lakeg teenja materijala te predvidjeti ploicu za naknadno probijanje otvora. Vanjski srh se skida na tancama za krzanje.

2. Konstrukcija zavrne gravure ukovnja (sl.3 i 5) s kanalom i vijencem za suvini materijal ( srh): gravura je po obliku i dimenzijama jednaka otkovku u vruem stanju, vanjske mjere se poveavaju, a unutarnje smanjuju za toplinski koeficijent rastezanja: za elik 0,8-1%, Al-leg.1,2% i Mg- leg.1,1%. Posebno paziti na omjer visine i duine kanala o emu ovisi sila kovanja, naprezanje u ukovnju i visina uspinjanja materijala (sl.3).

4

3. Odreivanje broja i redoslijeda operacija (sl.1): obzirom da je deformacija ograniena stijenkama ukovnja, potrebno je voditi rauna o procesu premjetanja materijala (sl.1) te stupnju deformacije K. Ako je preveliki stupanj deformacije, potrebno je ukljuiti operaciju meuarenja. Na slici 2 je tehnoloki proces izrade proizvoda s 5 operacija obrade: odrezivanje ipke, sabijanje na prei, kovanje u ukovnju, probijanje otvora i skidanje srha na prei i obrada odvajanjem estica. Dobili smo proizvod s dobrim iskoritenjem materijala te vrstom i homogenom strukturom. Na slici3 je prikazan proces izrade proizvoda s operacijom odrezivanja i 3 operacije kovanja s postupnim preoblikovanjem.

4. Konstrukcija gravura ukovnja po operacijama (npr.sl.3): mjere korigirane za toplinski koeficijent rastezanja.

5. Izbor materijala ukovnja: odrediti mjere, masu i vrstu materijala; obino se koristi alatni elik za rad u toplom stanju 5741 (utop extra 1), radne tvrdoe 30 50 HRC. Otporan je na udarno optereenje i povrinsko troenje. Mogue poputanje uslijed dueg zadravanja vrueg proizvoda u ukovnju.U posebnim sluajevima ugrauju se segmenti od tvrdog metala.

6. Izbor stroja (sl.4 i 5): prema postupku, sili kovanja i veliini ukovnja. Kovakim batovima materijal bre popunjava gornju gravuru i bre tee u smjeru gibanja bata: za otkovke s promjenjivim promjerima,razgranatim povrinama i ispupenjima te za tanke otkovke.Preama materijal bre popunjava gravuru u donjem dijelu ukovnja: za otkovke jednostavnijeh oblika i bez velikih udubljenja. esto se kombinira s batovima, tako da je predoblikovanje na preama, a zavrno kovanje na batovima.

5

8.3 Alati za utiskivanje

Utiskivanje je tlana deformacija pri kojoj ig prodire u materijal do odreene dubine i oblikuje udubljenje (meko areni elik sl.1). Rad se odvija na hidraulikim preama stalnom silom do 50 MN i malom brzinom 0,002 - 0,2 mm/s.

Preteno se izrauju unutarnji sloeni i nerotacioni oblici na proizvodu (gnijezda, udubljenja, utisnua, sl.2). Mjere gnijezda su iste dok se radi s istim igom, a povrine glatke. Vrijeme izrade je znatno krae nego obradom odvajanja.Utiskivanjem se vlakna materijala ne prekidaju to produuje vijek trajanja proizvoda.

Utiskivanje moe biti u hladnom ili vruem stanju. Materijal se grije na (850 1000) oC radi smanjenja sile utiskivanja i poveanja brzine.

ig s vanjskim oblikom je jedna polovica kalupa, a materijal s gnijezdom ( matrica), druga polovica.

ig s vanjskim oblikom gravure je relativno jednostavan za izradu (sl.2). Obino se radio od alatnog elika 4650 (OCR12 special) s poveanom otpornou na pritisak i relativno dobrom ilavou. Povrina iga se visoko polira, a za vrijeme rada podmazuje mineralnim uljem ili molibdenskim disulfidom MoS2 radi smanjenja trenja u dodiru s materijalom.

Matrica (materijal) je izloena velikom optereenju i deformaciji vanjskog oblika. Ona se iri, a gornja povrina uvlai (utiskuje) sa igom (sl.2). Zbog toga se, u pripremi materijala, radi ispupeno i polira, a esto je potrebno i naknadno poravnavanje obradom odvajanja. Bone sile koje ire materijal moe preuzeti prihvatni prsten (sl.3).

esto se rade i osloboenja na vanjskom obliku materijala, a posebno na dnu, da se sprijei prekid ili lom materijala (naprsnue, sl.3). Obavezna je zatitna reetka da se izbjegnu eventualne ozljede.

Za dublje utiskivanje radi se vie alata za postupno utiskivanje s meuarenjem.

Za ravnanje proizvoda od lima koristi se alat sa iljcima koji se obostrano malo utisnu u povrinu tako da ostane ravna. iljci na ploama se rade krinim bruenjem (sl.4).

6

8.4 Alati za ispreavanje ( istiskivanje i teenje)

8.4.1 Istiskivanje ili ekstruzija je ispreavanje materijala kroz otvor u matrici radi smanjenja poprenog presjeka ili promjene njegova oblika (sl.1).

Pod pritiskom iga materijal se potpuno ili djelomino istiskuje kroz otvor u matrici. Proizvode se puni i uplji profili, trake i cijevi od lakih i obojenih metala (sl.3 i 4) te elini profili za posebne svrhe.

Istiskivanje moe biti u hladnom i vruem stanju za materijale vee vrstoe (temperatura gnjeenja).

Alat za istiskivanje sastoji se od iga, matrice, prihvatne ili tlane komore te trna za izradu upljih profila.

Popreni presjek otvora matrice odgovara obliku proizvoda. U uzdunom presjeku matrica se sastoji od ulaznog dijela s radijusom 1-5 mm radi lakeg ulaza materijala, radnog, valjkastog kalibrirajueg i izlaznog koninog dijela radi smanjenja trenja uslijed elastinog irenja materijala (sl.2).

Povrine matrice i iga treba fino polirati. Da bi se izbjeglo pojaano troenje iga i matrice koristi se staklo kao sredstvo za podmazivanje i toplinsku izolaciju.

Obino se rade od alatnog elika za rad u toplom stanju 6450 ili od tvrdog metala koji se lako obrauje elektroerozijom sa icom.

7

8.4.2 Teenje ili udarno ispreavanje je postupak kojim se materijal pod visokim pritiskom dovodi u stanje plastinog teenja, najee u hladnom stanju.

Prikladni materijali za teenje su olovo, kositar, cink, bakar, isti aluminij i njegove legure te meke CuZn legure. elik za teenje treba biti s malim postotkom ugljika i visokom istezljivou.

Teenjem se ekonomino izrauju uplji dijelovi krunog, ovalnog, kvadratnog i drugog poprenog presjeka kao to su tube za paste, ahure, kuita, sapnice i slino.

Materijal za teenje priprema se kao uloak, odnosno deblja platina.

Obzirom na gibanje iga teenje moe biti: istosmjerno, protusmjerno, kombinirano i bono (sl.1).

Alat za teenje u osnovi se sastoji od iga i ahure za teenje. Izrauju se kruto i stabilno obzirom na velike sile. Radne povrine iga i ahure se poliraju radi smanjenja otpora teenja i troenja.

Duina teenja za valjkaste uplje dijelove od istezljivog materijala u jednom radnom hodu moe biti do 8 puta vea od promjera.

elo iga treba biti izboeno to takoer olakava teenje materijala.Produeci iga i ahure rade se sa zranou 0,1 mm, a njihovi rubovi za teenje valjkastog oblika na duini 1 2 mm (sl.2). Alati za teenje neeljeznih metala se ne podmazuju.

Na slici 3 je prikazan alat za izradu tuba s prethodno buenom platinom.

8

8.5 Alati za provlaenje

Provlaenje je postupak vuenja materijala kroz otvor u matrici kojim se smanjuje njegov popreni presjek, a poveava duina (vuenje ice, ipke, cijevi, sl.1 i 2).

To je vlano-tlana deformacija u hladnom stanju kojom se, osim smanjenja presjeka, postie kvalitetnija povrina i vea tonost mjera.

Ako su potrebne vee promjene promjera, tada je provlaenje postupno s vie alata i meuarenjem.

Razlikujemo dva osnovna postupka: provlaenje punog profila (ica) i upljeg (cijev).

Alat se sastoji od matrice s otvorom koji odreuje vanjsku mjeru proizvoda, a kod vuenja cijevi pridodan je i trn koji odreuju unutarnju mjeru cijevi.

Matrica (sl.3) se sastoji od:

- ulaznog konusa koji osigurava uvlaenje maziva u matricu

- radnog konusa koji reducira presjek materijala s kutom uvlaenja 2 = 8 16o.

- kalibrirajueg dijela s laganim konusom 0.5o koji osigurava tonost mjere i

- izlaznog konusa koji spreava lom matrice i eventualno oteenje porizvoda

Otvor matrice se brusi i polira. Izrauju se od Cr, CrNi ili CrMo legiranog elika za vee promjere, tvrdog metala za manje i dijamanta za vuenje ice promjera do 0,2 mm.

Da bi se utedilo na skupom materijalu matrica se ulae u prihvatno grlo od konstrukcijskog elika, a sa ulazne strane osigura od ispadanja.

Na slici 5 je prikazana stara izvedba provlakalice s lancem za povlaenje.

9

8.6 Alati za duboko vuenje

1. Duboko vuenje je preoblikovanje materijala iz ravne limene ploe (platina, rondela) u uplje tijelo (posuda) razliitog oblika i dubine, bez ili s promjenom debljine lima (sl.1).

Alat se sastoji od: iga i matrice za vuenje, prihvatne i pritisne ploe te skidala proizvoda sa iga (sl.1 i 2).

Postupak vuenja: Platina se uloi u prihvatnu plou i stegne pritisnom ploom po rubu matrice. Istovremeno se sputa ig koji silom vuenja preoblikuje platinu preko zaobljenog ruba matrice u uplje tijelo. Sila pritisne ploe ne doputa guvanje materijala i osigurava njegovo ravnomjerno klizanje. Prevelika sila moe prouzroiti pucanje materijala i probijanje dna posude.

Dno posude je promjera iga, bez deformacije i zadrava poetnu debljinu lima. Izvueni plat posude se neto izdui i stanji. No, pravi uzrok poveanja visine plata je viak materijala platine u obliku karakteristinih trokutia (sl.3). Ako se zanemari stanjenje stijenke, onda je ukupna povrina svih trokutia jednaka ukupnoj povrini produenog dijela plata: SASASASA1=SSSSA2. Potrebna visina posude postie se naknadnim obrezivanjem. Tijekom vuenja u platini djeluju vlanotlane sile, a u platu vlane (sl.4).

Za vee dubine vuenja, odnosno vei stupanj redukcije promjera izrauje se vie alata za postupno vuenje s meuarenjem.

Zranost izmeu iga i matrice ovisi o vrsti i debljini materijala. Premala zranost uzrokuje naprsnue, a prevelika nabor materijala (sl.1). Preporuuju se sljedee vrijednosti vune zranosti: - elini lim (1,12 1,3) x s; - CuZn legure (1,08 - 1,2)x s - Al - limovi (1,04 1,1)x s, gdje je s (mm) debljina lima. Vee vrijednosti zranosti su za tanje limove, a manje za deblje.

Podmazivanje pri vuenju je neophodno smanjilo trenje izmeu alata i limaklizanje materijala po itavom opsegu. Takoersmanjuje troenje alata i optereenje Izbor mazivog sredstva (tablica) materijala i kvaliteti njegove povrinevuenja i sili pritisne ploe. Mazivo se nanosi u tankom sloju, ravnomjerno pcijeloj povrini lima. 2. Tehnoloki proces dubokog vuenja: a) Odreivanje oblika i mjera platine

Mjera platine odreuje se po principu jednakih povrina ili volumena prije i poslije vuenja. Ako se zanemari stanjivanje debljine lima, onda povrina platine prije vuenja jednakaposude nakon vuenja. Oblik platine za rotacione posude je krugomoguuje ravnomjerno klizanje materijala po itavom opsegu (sl.1): Aplatine = do2pi/4 (mm2) povrina platine= Adna + Aplata = d12pi/4 + d1pih (mmAplatine = Aposude ;

Promjer platine: do = ( d12 +4d

Formule za izraunavanje povrine rotacionih posuda mogu se nai u raznim tablicama. Odreivanje oblika i mjera platine za nerotacione posude, kvadratnog ili pravokutnog oblika, je oteano i bez dovoljno iskustva.formule za priblino raunanje.Najpovoljniji oblik platine se utvruje probom i dotjerivanjem.nakon vuenja. Na taj se nain postie ravnomjerno klizanjeoptimalno iskoritenje materijala.

b) Odreivanje stupnja redukcije i broja operacija

Posude vee dubine i sloenog oblika ne mogu se dobiti jednom operacijom vuenja. Za odreivanje broja operacija koristise iskustvo, ispitivanje i probe vuenjaredukcije m.

Pri ispitivanju dubine vuenja po Erichsenukuglastog utiskivala u lim u trenutku pojave prve napukline. Koristi se za limove debljine 0,2-3 mm (dubina IE, sl.3).

neophodno da bi se izmeu alata i lima te omoguilo

klizanje materijala po itavom opsegu. Takoer se optereenje materijala.

ovisi o vrsti povrine, brzini

Mazivo se nanosi u tankom sloju, ravnomjerno po

Tehnoloki proces dubokog vuenja:

Odreivanje oblika i mjera platine

principu jednakih povrina ili volumena prije i poslije vuenja. Ako se zanemari stanjivanje debljine lima, onda je

jednaka povrini

Oblik platine za rotacione posude je krug koji omoguuje ravnomjerno klizanje materijala po

povrina platine; Aposude pih (mm2);

+4d1h )1/2 (mm)

zraunavanje povrine razliitih mogu se nai u raznim

platine za kvadratnog ili pravokutnog

je oteano i bez dovoljno iskustva. Postoje Najpovoljniji oblik

utvruje probom i dotjerivanjem. Na platini se ucrta mrea s kvadratiima i analizira njihova deostie ravnomjerno klizanje i potrebna visina posude po itavom opsegu te Oblik platine i proces vuenja pravokutne posude prikazani su

Odreivanje stupnja redukcije i broja operacija vuenja

Posude vee dubine i sloenog oblika ne mogu se dobiti samo s jednom operacijom vuenja. Za odreivanje broja operacija koristi

vuenja te iskustveni stupanj

Erichsenu mjeri se dubina prodora kuglastog utiskivala u lim u trenutku pojave prve napukline. Koristi

dubina IE, sl.3).

Vrste maziva: Materijal: Jednostavno vuenje elini lim

sapunica, vapneno mlijeko, sapunica s grafitom, petrolej s aluminijskim prahom

nehrajui elik

voda s grafitom, fosfatirani lim

bakar i legure

repiino ulje s grafitom

aluminij i legure

vazelin, repiino ulje, loj

10

Na platini se ucrta mrea s kvadratiima i analizira njihova deformacija posude po itavom opsegu te

pravokutne posude prikazani su na slici 2.

vuenje Sloeno vuenje sapunica, vapneno mlijeko, sapunica s grafitom, petrolej s

mjeavina repiinog i ricinusova ulja s talkom, ulje s MoS, fosfatirani lim

voda s grafitom, fosfatirani lim laneno ulje s blajvajsom i sumporom, fosfatirani lim

repiino ulje s grafitom repiino ulje sa sapunom otopljenim u vodi

vazelin, repiino ulje, loj mineralno ulje, petrolej s grafitom

Stupanj redukcije je omjer promjera

gdje je: do promjer platine, d1 vuenja .. Ukupni stupanj redukcije: m

Stupaj redukcije ovisi o: vrsti i svojstvima materijala (vrstoa i istezljivost), veliini sile pritisne ploe, kvaliteti povrine lima i vune matrice, zaobljenju ruba matrice i iga, vunoj zranosti te vrsti i nainu nanoenja mazivaPreporuljive i mogue vrijednosti stupnja

c) Odreivanje potrebne sile vuenja

Potrebna sila vuenja ovisi prvenstveno o vrstoi materijala, otporu sabijanja platine,pritisne ploe s gornje strane i matrice s donje strane te otporu

Ukupna sila vuenja rauna se premaFv - sila vuenja, a Fp sila pritisne ploe.

Formule za izraunavanje navedenih sila uzimaju u obzir : vrstou materijala, promjer platine i otvora matrice, radijus matrice, debljinu lima, specifini povrinski pritisak kao i razne korekcione koeficijente. Ukupna sila utjee na izvedbu alata i izbor pree.

d) Izbor i izrada alata za duboko vuenje

Alati za duboko vuenje su razliitirazvrstati po vie kriterija:

- prema redoslijedu vuenja:

alati za prvo vuenje i alati za sljedeevuenje (sl.3)

- prema nainu rada pre pree:

alati za rad na jednoradnoj i alati za rad na dvoradnoj prei

Stupanj redukcije je omjer promjera materijala poslije i prije vuenja (sl.1): m = d

promjer posude nakon prvog vuenja, d2 promjer posude nakon drugog Ukupni stupanj redukcije: muk = m1 x m2 x m3

vrsti i svojstvima materijala (vrstoa i istezljivost), veliini sile pritisne ploe, kvaliteti zaobljenju ruba matrice i iga, vunoj zranosti te vrsti i nainu nanoenja maziva

Preporuljive i mogue vrijednosti stupnja redukcije prikazane su tablino (sl.2).

potrebne sile vuenja

Potrebna sila vuenja ovisi prvenstveno o vrstoi materijala, otporu sabijanja platine,pritisne ploe s gornje strane i matrice s donje strane te otporu savijanja preko ruba matrice.

prema iskustvenoj formuli: Fuk. = 1,15 Fv + Fp (N), gdje je:sila pritisne ploe.

Formule za izraunavanje navedenih sila uzimaju u obzir : vrstou materijala, promjer platine i otvora matrice, radijus matrice, debljinu lima, specifini povrinski pritisak kao i razne korekcione koeficijente. Ukupna sila utjee

alata za duboko vuenje

liiti i mogu se

sljedee

pree:

alati za rad na jednoradnoj i alati za rad na

11

m = d1 / do ( d2 / d1 ; d3 / d2; ),

promjer posude nakon drugog

vrsti i svojstvima materijala (vrstoa i istezljivost), veliini sile pritisne ploe, kvaliteti zaobljenju ruba matrice i iga, vunoj zranosti te vrsti i nainu nanoenja maziva.

Potrebna sila vuenja ovisi prvenstveno o vrstoi materijala, otporu sabijanja platine, trenju izmeu platine i savijanja preko ruba matrice.

, gdje je:

Formule za izraunavanje navedenih sila uzimaju u obzir : vrstou materijala, promjer platine i otvora matrice, radijus matrice, debljinu lima, specifini povrinski pritisak kao i razne korekcione koeficijente. Ukupna sila utjee

12

Napomene pri izradi alata za duboko vuenje: - prodore u alatu, klizne povrine i zaobljenja matrice

potrebno je polirati ili jo bolje lepati - tragovi obrade smiju biti samo u smjeru klizanja

materijala - veliina zaobljenja na matrici rm ovisi o debljini

lima i stupnju redukcije. Rauna se po iskustvenoj formuli: rm1 = 0,8 ((do d1) s) 1/2 (mm) za prvo vuenje i

rm2 = 0,8 ((d1 d2) s) 1/2 (mm) za drugo vuenje

- premali radijus uzrokuje napuknue pri dnu posude, a preveliki nabore materijala na gornjem dijelu plata

- radijus zaobljenja iga r treba biti to vei, a posebno za postupno vuenje s vie alata. Obino se radi konus pod kutom 2 =2 x 38o. Rubovi konusa trebaju biti zaobljeni.

- minimalna zranost, odnosno razlika u mjerama matrice i iga je vrlo vana.Ona ovisi o materijalu i postupku vuenja: prvo ili sljedee vuenje (sl.1).

- pritisna ploa za prvo vuenje je ravna, a za sljedee konina s istim konusom kao na igu prvog vuenja

- pri skidanju proizvoda sa iga nastaje potlak zbog kojeg vanjski pritisak moe udubiti dno posude. Da se izbjegne deformacija dna potrebno je izbuiti otvor u igu za izjednaenje pritiska (sl.2).

e) Izbor pree i izvedba alata

Pree za rad s alatima (sl.3) dijele se prema nainu rada, odnosno prema gibanju koja prenose na alat:

- jednoradne imaju samo jedno pritiskalo koje se pomie gore dolje. - dvoradne imaju dva pritiskala, glavno (unutarnje) i okvirno (vanjsko), s meusobno neovisnim gibanjem. - vieradne prema vrsti pogona izvode vie gibanja istovremeno ili postupno. Unutar stola pree je hidrauliki

cilindar koji preko svornjaka prenosi dodatno gibanje na alat.

Izvedba alata za duboko vuenje

Alati za rad na jednoradnoj prei (sl.1): Sila koja pridrava lim za vrijeme vuenja ostvaruje se oprunim sklopom na pritisnoj ploidubine vuenja povea se i sila opruge to moe prouzroiti pucanje materijala. Probom alata treba podesiti silu opruge. Dobro podeavanje sile je Na pritiskalo pree postavlja se matrica za vuenje s oprunim vuenje s oprunom pritisnom ploom. Opruni sklop je unutar otvora u stolu pree.

f) Proba alata i greke vuenja

Proba alata zahtjeva iskustvo i odgovornost.

Brzina vuenja se utvruje na prei za koju je alat predvien. Pazitzranosti po itavom opsegu. Prije stezanja matrice, spusti pritiskalo pree sa igom, a zatim stegne matrica.

Greke pri vuenju:

proizvod puca pri dnu: mala zranost, mali radijus na igu i matrici, visoka brzina vuenja, velika sila pritisne ploe, veliki stupanj redukcije okomiti nabori materijala na gornjem dijelu platauglati i nepravilan proizvod: uglovi vii od stranica: smanjiti platinu na ovim mjestimaokomite pukotine na gornjem rubuvaloviti rub plata: bolje vuenje lima u smjeru valjanjaneispravan proizvod: nesimetrina prihvatna ploa,

za duboko vuenje ovisi o prei koju imamo na raspolaganju:

za rad na jednoradnoj prei (sl.1):

Sila koja pridrava lim za vrijeme vuenja ostvaruje se oprunim sklopom na pritisnoj ploidubine vuenja povea se i sila opruge to moe prouzroiti pucanje materijala. Probom alata treba podesiti silu opruge. Dobro podeavanje sile je mogue s tanjurastim oprugama.

postavlja se matrica za vuenje s oprunim izbacivalom proizvoda, a na stol pree ig za vuenje s oprunom pritisnom ploom. Opruni sklop je unutar otvora u stolu pree.

Alati za rad na vieradnoj prei (sl.2): Na vanjsko pritiskalo postavljapridravanje lima, a na unutarnje (glavno) ig za vuenje.Matrica s izbacivalom proizvoda se postavlja na radni stol pree. Za dvoradne pree izbacivalo je opruno.

Proba alata i greke vuenja

iskustvo i odgovornost.

Brzina vuenja se utvruje na prei za koju je alat predvien. Paziti na ravnomjernu raspodjelu. Prije stezanja umeu se pravokutno savijeni limii debljine zranosti

ti pritiskalo pree sa igom, a zatim stegne matrica.

mala zranost, mali radijus na igu i matrici, visoka brzina vuenja, velika sila pritisne

okomiti nabori materijala na gornjem dijelu plata: velika zranost, veliki radijus matric: nepravilna platina

smanjiti platinu na ovim mjestima okomite pukotine na gornjem rubu: premalo materijala na ovim mjestima

bolje vuenje lima u smjeru valjanja nesimetrina prihvatna ploa, pogreno mazivo, neprikladni lim

13

Sila koja pridrava lim za vrijeme vuenja ostvaruje se oprunim sklopom na pritisnoj ploi. S poveanjem dubine vuenja povea se i sila opruge to moe prouzroiti pucanje materijala. Probom alata treba podesiti

izbacivalom proizvoda, a na stol pree ig za vuenje s oprunom pritisnom ploom. Opruni sklop je unutar otvora u stolu pree.

eradnoj prei (sl.2):

lja se pritisna ploa za pridravanje lima, a na unutarnje (glavno) ig za vuenje.

rica s izbacivalom proizvoda se postavlja na radni stol

Za dvoradne pree izbacivalo je opruno.

na ravnomjernu raspodjelu vune umeu se pravokutno savijeni limii debljine zranosti po rubu

mala zranost, mali radijus na igu i matrici, visoka brzina vuenja, velika sila pritisne velika zranost, veliki radijus matrice, mala pritisna ploa

pogreno mazivo, neprikladni lim

8.7 Alati za savijanje

1. Opi pojmovi

Savijanje je preoblikovanje lima, trake, cijevi i drugih poluproizvoda preko ruba alata bez znaajne promjene debljine materijala. Alati za savijanje mogu biti s pravocrt

Postupci savijanja s pravocrtnim gibanjem alata (sl.3): a) slobodno savijanje b) slobodno zaobljavanje c) savijanje u alatu d) zaobljavanje u alatu e) savijanje vuenjem f) ovijanje g) izvijanje

Postupci savijanja s krunim gibanjem alata (sl.4):

a) zaobljavanje s valjcima b) profilno valjanje c) ravnanje valjcima d) valovito savijanje e) zakretno savijanje f) kruno savijanje

Proces savijanja (sl.5):

Pod optereenjem, najee momentom savijanjaproizvoda u odnosu na njegov drugi dio.

U prvoj fazi je slobodno savijanje i klizanje materijala po bokovim matrice, zatim zakretanje krakova i njihovo oslanjanje na bokovzavrno ispravljanje i ravnanje krakova izmeu povrina iga i matrice. Najvee sile su u fazi ravnanja (peglanje).

Savijanje je preoblikovanje lima, trake, cijevi i drugih poluproizvoda preko ruba alata bez znaajne

s pravocrtnim i krunim radnim gibanjem (sl. 1 i 2).

Postupci savijanja s pravocrtnim gibanjem

Postupci savijanja s krunim gibanjem alata (sl.4):

momentom savijanja materijala na rubu alata, mijenja se kutdrugi dio.

U prvoj fazi je slobodno savijanje i klizanje materijala po bokovim matrice, zatim zakretanje krakova i njihovo oslanjanje na bokove iga te

i ravnanje krakova izmeu povrina iga i matrice. Najvee sile su u zavrnoj

14

Savijanje je preoblikovanje lima, trake, cijevi i drugih poluproizvoda preko ruba alata bez znaajne

i 2).

mijenja se kutni poloaj jednog dijela

15

Savijanjem lima vanjski se sloj istee i suava zbog vlanog naprezanja, a unutarnji sabija i iri zbog tlanog naprezanja (sl.1).

Neutralna linija je linija prijelaza jedne vrste naprezanja u drugu.To je linija vlakana materijala bez naprezanja i promjene duine te jednaka razvijenoj duini lima prije savijanja (sl.1).

Poloaj neutralne linije nije uvijek na sredini debljine lima, ve se pomie prema unutarnjem radijusu savijanja ovisno o veliini deformacije (sl.2).

2. Tehnoloki proces izrade alata za savijanje

a) Neutralna linija i razvijena duina lima (sl.2): Radijus neutralne linije: rrrr = r + xs, gdje su: r unutarnji radijus savijanja, s - debljina lima, x korekcioni faktor pomaka neutralne linije koji ovisi o omjeru r/s prema tablici :

r/s 0,1 0,25 1,0 2,0 >4

x 0,27 0,32 0,42 0,455 0,5

Duina luka neutralne linije: l3 =

(mm), gdje je kut savijanja.

Ukupna duina razvijenog lima (sl. 2): lo = l1 + l2 + l3 = l1 + l2 +

(mm).

b) Odreivanje radijusa savijanja i povratnog kuta (sl.3):

Radijus savijanja r1 na igu ne smije biti manji od minimalnog pri kojemu nastupa pucanje materijala i vei od maximalnog pri kojem prestaje trajna deformacija : rmin < r1 < rmax. Veliina radijusa rauna se po formulama:

gdje su: s debljina lima, E modul elastinosti materijala, Re granica elastinosti, Rp - granica proporcionalnosti, a c koeficijent korekcije koji ovisi o vrsti materijala i poloaju linije savijanja u odnosu na smjer valjanja materijala.Savijati po mogunosti okomito na smjer valjanja (tablica).

Povratni kut je elastini povrat materijala nakon savijanja. Zbog toga kut iga mora biti manji od kuta na proizvodu (tablica i sl.3):

= p .

c) Izraunavanje sile savijanja Sila savijanja Fs je promjenjiva poveava zbog elastine i plastine deformacijematrice i na kraju povea na najveu vrijednost zbog Za kvalitetne proizvode provodi se i silom koja je 2 do 3 puta vea od najvee sile savijanja. Formule za izraunavanje sile savijanj

Oznake i mjerne jedinice:

Fs (N) sila savijanja

C korekcioni koeficijent ovisan o omjeru l

Rm (ssssm ) (N/mm2) vlana vrstoa materijala: za meki elik 270 mekom i 950 u otvrdnjenom stanju,

b (mm) irina lima, odnosno duina linije savijanja

lo (mm) poetni krak kod slobodnog savijanja

l (mm) - krak savijanja u alatu ( razmak izmeu rubova matrice)

je promjenjiva tijekom procesa: u poetku je najmanja zbog velikog kraka savijanja, zatim zbog elastine i plastine deformacije, ponovo smanjuje zbog klizanja materijala po rubovima

povea na najveu vrijednost zbog ispravljanja krakova lima.

de provodi se i kalibriranje, odnosno ravnanje krakova i dotjerivanje radijusa savijanja sa silom koja je 2 do 3 puta vea od najvee sile savijanja.

Formule za izraunavanje sile savijanja (sl.1 i 2):

korekcioni koeficijent ovisan o omjeru lo / s

vlana vrstoa materijala: za meki elik 270 410, nehrajui austenitni elik stanju, aluminij 75 155, Al legure 205 310, bakar 220

irina lima, odnosno duina linije savijanja

kod slobodnog savijanja

krak savijanja u alatu ( razmak izmeu rubova matrice)

16

zbog velikog kraka savijanja, zatim se zbog klizanja materijala po rubovima

odnosno ravnanje krakova i dotjerivanje radijusa savijanja sa

410, nehrajui austenitni elik 600 700 u 310, bakar 220 260 i mjed 280 380

3. Izvedbe alata za savijanje

a) Alat za savijanje L oblika ( Jednostavni su za izradu. Prihvatna ploa (graninik) treba osigurati toan poloaj lima tako da linija savijanja bude u sredini matrice. Pri postavljanju alata na preu paziti da se poklapaju povrine savijanja iga i matrice. Mogu biti s izbacivalom proizvoda ili bez njega. Za savijanje duih proizvoda od tanjeg lima koriste savijalice (abkant pree) s dugim igovima i prizmama s razliitim udubljenjima.

c) Alat za savijanje U oblika (sl.3):

Savijanje moe biti u jednom alatu, tako da istovremeno pone po svim linijama savijanja.materijala (otvaranje bonih stranicaizbacivalo proizvoda, a bone stranice nisu potpuno paralelne. Za tonu paralelnost koriste se alati s negativnim kutom na igu ili matrici i posebnim konstrukcijskim rjeenjima ( zakretne eljusti

d) Alat za ovijanje (sl.5): Materijal se uloi u donji dio alata tako da bude prema gore. Pri sputanju ig trenja ig se kali i polira.

oblika ( kutnik sl.1):

Jednostavni su za izradu. Prihvatna ploa (graninik) treba osigurati toan poloaj lima tako da linija savijanja bude u sredini matrice. Pri postavljanju alata na preu paziti da se poklapaju povrine savijanja iga i matrice.

zvoda ili bez njega. Za savijanje duih proizvoda od tanjeg lima koriste se rubne

s dugim igovima i prizmama s

b) Alat za savijanje Z oblika (sl.2):

Savijanje moe biti s dva alata ili s jednim proizvoda. Zbog dvostrukog savijanja ig dodirnuti i poeti savijati lim na dva mjesta.

oblika (sl.3):

Savijanje moe biti u jednom alatu, tako da istovremeno pone po svim linijama savijanja. Zbog elastinog povrata

bonih stranica) obvezno se ugrauje proizvoda, a bone stranice nisu potpuno

lnost koriste se alati s negativnim kutom na igu ili matrici i posebnim

( zakretne eljusti matrice sl.4).

Materijal se uloi u donji dio alata tako da njegov prethodno bude prema gore. Pri sputanju ig zahvaa materijal rubom svog valjkastog udubljenja i ovija ga. Zbog velikog

17

oblika (sl.2):

s jednim za velike koliine proizvoda. Zbog dvostrukog savijanja ig mora istovremeno

dva mjesta.

prethodno predsavijeni jedan kraj zahvaa materijal rubom svog valjkastog udubljenja i ovija ga. Zbog velikog

e) Alat za savijanje sloen

Alat je predvien za izradu sloenog proizvoda s 10 linija savijanja u jednom radnom hodu. Potrebna je pomna analiza procesa savijanja pri konstrukciji alata da se izbjegnu mjesta sa stanjenjem ili guvanjem lima. Ovdje je trebalo uskladiti mjere i oblik proizvoda s procesom savijanja ( dubina i nagib unutarnjih bonih stranica).

Matrica se sastoji od nepominog vanjskog prstena itlanom ploom te slui i kao podupiralo lima tijekom savijanja i

za savijanje sloenog oblika (sl.1):

Alat je predvien za izradu sloenog proizvoda s 10 linija savijanja u jednom radnom hodu. Potrebna je pomna analiza procesa savijanja pri konstrukciji alata da se izbjegnu mjesta sa stanjenjem ili guvanjem lima. Ovdje je

roizvoda s procesom savijanja ( dubina i nagib unutarnjih bonih stranica).

se sastoji od nepominog vanjskog prstena i pominog unutarnjeg dijela koji je povezan preko svornjaka s tlanom ploom te slui i kao podupiralo lima tijekom savijanja i izbacivalo proizvoda nakon savijanja.

18

Alat je predvien za izradu sloenog proizvoda s 10 linija savijanja u jednom radnom hodu. Potrebna je pomna analiza procesa savijanja pri konstrukciji alata da se izbjegnu mjesta sa stanjenjem ili guvanjem lima. Ovdje je

roizvoda s procesom savijanja ( dubina i nagib unutarnjih bonih stranica).

pominog unutarnjeg dijela koji je povezan preko svornjaka s izbacivalo proizvoda nakon savijanja.