Alati i naprave

1

ALATI I NAPRAVE

Plan i program predmeta

3. ALATI ZA PLASTIČNO OBLIKOVANJE

21 22 Savijanje

23 24 Izvlačenje

25 26 Povratno izvlačenje

27 28 Tehnologija izvlačenja

29 30 Parametri pri izvlačenju

3132

Ponavljanje i provjeravanje znanja

33 34 Zaključivanje ocjena

4. ALATI TLAČNOG LIJEVA

35 Gravurne ploče

3637 Uljevni sustav

3839 Jezgre u alatu

40 Vođenje alata

41 Odzračivanje i hlađenje alata

42 4344 Oblikovanje lijevanih izradaka

5. ALATI ZA PRERADU PLASTIČNIH MASA

45, 46 Prerada termoplasta

47, 48 Prerada termoaktivnih plastičnih masa

49, 50 Prerada duroplasta

51, 52 Ponavljanje i provjeravanje znanja

6. ALATI ZA KOKILNI LIJEV

53, 54 Izrada i ispitivanje kokile

7. ALATI ZA KOVANJE I PREŠANJE

55, 56 Materijali za alate za kovanje i prešanje

57, 58 Primjer konstruiranja alata

8. NAPRAVE

59, 60 Centriranje izradaka

61, 62 Upinjanje izradaka

63, 64 Primjeri konstruiranja naprava

65, 66 Naprave za bušenje

67, 68 Ponavljanje i ispitivanje

69, 70 Zaključivanje ocjena

1. UVOD

12

Plan i program predmeta(obveze, literatura...)

34

Vrste alataMaterijali za alate

2. ALATI ZA ODSJECANJE

2.1 Škare za rezanje lima

5 Paralelni i kosi rez

6 Rez okruglim noževima

7 8 Proračun sile rezanja

2.2 Štance

910

Proračun sile štancanjaZazor matrice i žiga

11 12 Konstruiranje alata

1314

Oblikovanje štancanih proizvoda

15 Upinjanje alata u presu

16 Alati sa vodilicama

1718

Ponavljanje i provjeravanje znanja

19 20 Posjet radionici (alatnici)

2

Uvod

Alati su pomoćna sredstva kojima izvodimo jednu ili više operacija na nekom predmetu (proizvodu).

Alati se mogu koristiti na stroju ili ručno.Stroj koji koristi alate je alatni stroj. Masovna proizvodnja je nezamisliva bez alatnih strojeva.

Prednosti korištenja alata i alatnih strojeva:

-

maksimalno iskorištenje alatnog stroja-

smanjenje (sporednog) radnog vremena

-

smanjenje broja radnika-

smanjenje fizičkih napora radnika

-

olakšana izmjena izradaka-

povećanje produktivnosti

-

smanjenje troškova izrade

3

Uvod

Podjela alata

A) Alati za skidanje strugotineKoriste se kod obrade tokarenjem, bušenjem, brušenjem, glodanjem, piljenjem,... (npr. tokarski noževi, glodala, svrdla, brusne ploče, pile...)

B) Alati za obradu bez skidanja strugotine Koriste se kod obrade štancanjem, savijanjem, provlačenjem, valjanjem...

4

Prema vrsti operacije koju obavljaju postoje alati za:

-

štancanje-

savijanje

-

kovanje-

izvlačenje

-

lijevanje-

obradu plastičnih masa

-

...

Uvod

Podjela alata

5

Uvod

Materijali za izradu alata

6

Uvod


(Č1531)

(Č1731)(Č1940)

(Č1943)(Č1948)

http://images.google.hr/imgres?imgurl=http://www.waterscc.com.au/images/screwdriver.jpg&imgrefurl=http://www.waterscc.com.au/maintain.php&h=179&w=240&sz=6&hl=hr&start=8&tbnid=jwv7e3hXp7eokM:&tbnh=82&tbnw=110&prev=/images%3Fq%3Dscrewdriver%26svnum%3D10%26hl%3Dhr%26lr%3D

http://images.google.hr/imgres?imgurl=http://www.madlantern.com/clipart/clips/construction/hammer.gif&imgrefurl=http://www.madlantern.com/clipart/cindexh.htm&h=191&w=188&sz=5&hl=hr&start=3&tbnid=YA1ge_r4IsDbTM:&tbnh=103&tbnw=101&prev=/images%3Fq%3Dhammer%26svnum%3D10%26hl%3Dhr%26lr%3D

http://images.google.hr/imgres?imgurl=http://www.geometrie.tugraz.at/lang/gedore.jpg&imgrefurl=http://www.geometrie.tugraz.at/lang/akcad.html&h=567&w=810&sz=25&hl=hr&start=3&tbnid=51TUGDTyVJhQJM:&tbnh=101&tbnw=144&prev=/images%3Fq%3Dgedore%26svnum%3D10%26hl%3Dhr%26lr%3D

7

Uvod


(Č

6840)

(Č

6441)

(Č

6850)

(Č

6842)

http://images.google.hr/imgres?imgurl=http://istratehna.com/images/istratehna/c_glod38.jpg&imgrefurl=http://istratehna.com/hrv/menu_alat.asp%3FVrsta%3D2&h=112&w=84&sz=3&hl=hr&start=7&tbnid=T7RaKRwVg_uJcM:&tbnh=86&tbnw=65&prev=/images%3Fq%3Dglodalo%26svnum%3D10%26hl%3Dhr%26lr%3D

http://images.google.hr/imgres?imgurl=http://www.majstor.hr/teme/2002/6/Svrdla/03_ZA_CIGLU.JPG&imgrefurl=http://www.majstor.hr/teme/2002/6/Svrdla/svrdla.shtml&h=142&w=97&sz=8&hl=hr&start=24&tbnid=C1bxkJmXa6YL9M:&tbnh=94&tbnw=64&prev=/images%3Fq%3Dsvrdlo%26start%3D20%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dhr%26lr%3D%26sa%3DN

8

Uvod


(Č

4141)

(Č

4143)

(Č

4145)

(Č

3840)

(Č

6440)

http://images.google.hr/imgres?imgurl=http://img.alibaba.com/photo/50519746/Metal_Saw_0001.jpg&imgrefurl=http://changda.en.alibaba.com/product/50033791/50519746/Hand_Tools/Metal_Saw_0001.html&h=360&w=360&sz=13&hl=hr&start=62&tbnid=huKIhpRLwgRbKM:&tbnh=121&tbnw=121&prev=/images%3Fq%3Dmetal%2Bsaw%26start%3D60%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dhr%26lr%3D%26sa%3DN

9

Uvod


10

Uvod


11

Uvod


12

Uvod


13

Uvod

Pitanja za ponavljanje

1. Što su alati?

2. Što su alatni strojevi?

3. Koje su prednosti korištenja alata i alatnih strojeva?

4. Objasni podjelu alata.

5. Koji se čelik koristi za izradu alata za :-

izradu navoja

-

bušenje drva-

piljenje za metal

-

glodanje čelika

Uvod

Dijagram rastezanja mekih čelika

O -

početak naprezanjaP -

granica proporcionalnosti (бP

)E -

granica elastičnosti (бE

)T' -

gornja granica tečenja (бR

)T'' -

donja granica tečenja

M -

lomna čvrstoća (бM

)(čvrstoća materijala)

K -

točka loma

O-P: područje proporcionalnostiO-E: područje elastičnostiE-M: područje plastičnostiM-K: područje klonulosti

Uvod


a -

područje elastičnosti; važno za konstrukcije; deformacije nestaju nakon prestanka djelovanja sile

b-

područje plastičnosti; važno za obradu metala plastičnom deformacijom;metal se trajno deformira

c-

područje klonulosti; važno za obradu skidanjem čestica;neminovno dolazi do loma metala

][MPaE

][0 mmEAlFl

Uvod


Hooke-ov zakon

[%]1000

llRelativno

produljenje

][MPaAF

Naprezanje

Uvod

Dijagram rastezanja različitih metala

Uvod


1. Što je čvrstoća materijala?

2. Što je granica razvlačenja?

3. Što se dešava u području plastičnosti?

4. Što se dešava u području klonulosti?

5. Na dijagramu rastezanja pokaži područje u kojem se dešavaju sljedeće obrade:

-

kovanje-

tokarenje

- sječenje-

izvlačenje

-

štancanje-

valjanje

6. Nacrtaj dijagram rastezanja aluminija.

1

Alati za odsjecanje

Škare za rezanje lima

Rezanje kod škara vrše noževi (gornji i donji nož). Prema obliku noževi mogu biti: paralelni, kosi i okrugli.

1. Paralelni i kosi rez

Ove škare se koriste za rezanje limova do debljine 40 mm, te za rezanje traka, ploča i drugih pravilnih oblika.

2

Alati za odsjecanje 1. Paralelni i kosi rez

Kut postavljanja noževa φ

iznosi:φ

= 0°

za kraće dužine

φ

= 2°

-

6° za veće dužine

φ

= 7°

-

12°

za koso rezanjeφ

= 24°-30°

za rezanje po krivulji

Kut rezanja δ

= 75°-

85°

(može biti i 90°

radi lakšeg oštrenja).

Slobodni kut γ

= 0°

-

3°

Zračnost između noževa a =

0,02 -

0,05 mm

3

Alati za odsjecanje

2. Rez okruglim noževima

Pri rezanju okruglim noževima postoji više položaja noževa:

a) okrugli noževi s paralelnim osovinama

Zahvatni kutα

<14°

Dimenzije noževa:-

za s<3 mm

D = (35 do 50) ·

sh = 25 do 30 mm

-

za s>10 mmD = (25 do 30) ·

s

h = 50 do 90 mm

Maksimalna debljina lima: s = 30 mm

4

Alati za odsjecanje


b) jedan nož

nagnutOsovina jednog noža je vodoravna, a osovina drugog noža je pod nekim kutem.

Kut nagiba osovinaε

= 30°

do 40°

Dimenzije noževa:-

za s<3 mm

D = 28 ·

sh = 15 do 20 mm

-

za s>10 mmD = 20 ·

s

h = 50 do 80 mm


5

Alati za odsjecanje


c) oba noža nagnuta Osovine noževa su paralelne, ali nagnute prema limu.

Zazor među noževimaa = 0,2 ·

s

Dimenzije noževa:-

za s<5 mm

D = 20 ·

sh = 10 do 15 mm

-

za s>10 mmD = 12 ·

s

h = 40 do 60 mm


6

Alati za odsjecanje


d) više noževa Više pari noževa smješteno je na paralelnim osovinama.

Rezni kutδ

= 0,2 ·

s

Dimenzije noževa:D = (40 do 125) ·

s

h = 15 do 30 mm

Zazor između noževaa = (0,1 do 0,2) ·

s


7

Alati za odsjecanje

Proces rezanja

Rezanje na škarama se odvija u 3 faze:

1. faza elastičnih deformacija

-

materijal se deformira do granice elastičnosti2. faza plastičih deformacija

-

rezni bridovi prodiru u lim, nastupaju trajne deformacije

3. faza odvajanja

-

najprije dolazi do mikropukotina, a zatim do većih pukotina u smjeru ravnine klizanja

8

Alati za odsjecanje

Sile pri rezanju

Par sila F1

tvori moment M koji pokušavaprevrnuti lim i zaglaviti ga između oštrica.

][1 NmlFM

l -

krak momenta l = (1,5 do 2) ·

a

Moment uzrokuje bočne sile F2

FF )2,01,0(2

F [N] -

rezultirajuća sila rezanja

Da ne bi došlo do prevrtanja lima koristi se držač

sa silom pridržavanja Q.

9

Alati za odsjecanje

Proračun sile rezanja

a) Paralelni rez (φ=0)

][NsLF M

b) Kosi rez (za φ= 2°

do 5°)

][5,02

NtgsF M

][NkF MF

c) Kružni rez

][5,0 Ntg

shF Mst

L

[mm] -

dužina rezas

[mm] -

debljina lima

τM

[MPa] -

odrezna čvrstoćakF

[mm2]-

koeficijent kod kosog rezaα

[°] -

kut zahvata okruglog noža

hst

[mm] -

dubina prodiranja u trenutku odvajanja

10

Alati za odsjecanje


Koeficijent kosog reza kF

[mm2]

Debljina lima

s [mm]

Kut postavljanja noževa φ

3° 6° 9° 12°

1 30 7 5 3

2 40 30 22 15

3 75 60 48 35

4 125 100 80 60

5 180 150 120 90

6 260 200 160 120

11

Alati za odsjecanje

Materijaldebljina materijala s [mm]

<1 1 -

2 2 -

4 >4

Mekani čelikτM

=250 -

350 MPa0,75-0,70 0,70-0,65 0,65-0,55 0,5-0,4

Čelik srednje čvrstoćeτM

=350 -

500 MPa0,65-0,60 0,60-0,55 0,55-0,48 0,45-0,35

Tvrdi čeliciτM

=500 -700 MPa0,50-0,47 0,47-0,45 0,44-0,38 0,35-0,25

Aluminij i bakar 0,8-0,75 0,75-0,70 0,70-0,60 0,65-0,50


Relativno prodiranje noža s

hC st ][mmsChst

12

Alati za odsjecanje


Lomna čvrstoća na odrez τM

[MPa]

Materijal Žaren Nežaren

Čelični lim s 0,1%C0,2%0,4%0,6%0,8%1,0%

260320450560720800

3204005607209001050

Nehrdjajući čelik 520 560Brončani lim 360 500Mjed 250 380Bakar 200 280Dural (AlCuMg) 220 380Aluminij 140 160Olovo 20-30Kositar 30-40

13

Alati za odsjecanje

Materijal noževa škara za rezanjelima je alatni čelik, a za ostalevrste škara čelik minimalne čvrstoće 600 MPa.

Oštrice škara se kale i bruse.(Č1731)(Č1940)

(Č

6443)

14

Alati za odsjecanje


1. Vrste noževa za rezanje na škarama

2. Kojim noževima se može rezati najveća debljina limova?

3. Objasni faze pri procesu rezanju.

4. O čemu ovisi potrebna sila rezanja?

5. Što uzrokuje prevrtanje limova pri rezanju?

Kolika je potrebna sila za rezanje lima od nehrđajućeg čelika debljine 3 mm, duljine 500 mm?a) paralelnim rezom?b) kosim rezom pod kutem od 3°

1

Alati za odsjecanje

Strojevi za rezanje

2

Alati za odsjecanje

Strojevi za rezanje

3

Alati za odsjecanje

Strojevi za rezanje

4

Alati za odsjecanje

Strojevi za rezanje

5

Alati za odsjecanje

Strojevi za rezanje

6

Alati za odsjecanje

Strojevi za rezanje

7

Alati za odsjecanje

Strojevi za rezanje

8

Alati za odsjecanje

Strojevi za rezanje

1

ŠTANCEŠtance su alati pomoću kojih se štancanjem (probijanjem)dobijaju proizvodi iz limova i profila.

Štance se koriste u prešama. Pri štancanju se ne pojavljuje strugotina.Koriste se za izradu proizvoda iz metala i ostalih materijala (guma, plastika, papir...).

Vrste štanci

A) Štance za rezanje

-

služe za rezanje lima po zatvorenom obodu.

B) Štance za plastično oblikovanje

-izradak se trajno deformira npr. savijanjem

hidraulička preša

Alati za odsjecanje

2

Alati za odsjecanje

Primjeri štancanih proizvoda

http://img.alibaba.com/photo/50290440/Stamping_and_Metal_Sheet.jpg

3

Alati za odsjecanje


4

Alati za odsjecanje


5

Štancanje rezanjem

Princip štancanja sličan je rezanju na škarama. Žig i matrica odgovaraju gornjem i donjem nožu na škarama.Škarama se reže neka dužina, a štancom se reže po zatvorenoj krivulji.

Štance se koriste za izradu velikog broja istih predmeta.Postupak je vrlo ekonomičan.

Ulazni obradak kod štancanja limova može biti u obliku:

traka

(za sitnije izratke) ploča

(za rondele)

vrpci

(za velikoserijsku proizvodnju)

ŽIG

OBRADAK (lim)

MATRICA

IZRADAK(izrezak)

Alati za odsjecanje

6

A) Štancanje slobodnim alatom

Koristi se za izrezivanje rondela većih promjera i manjeg broja komada.

Alat nema vođenje i točnost izrade ovisi o točnosti stroja

Vrste štanci za rezanje

Štance mogu biti s slobodnim alatom

ili s povodnom pločom.

Alati za odsjecanje

7

Alat za slobodni rez s izbacivačemSluži za izrezivanje rondela utankom limu, kartonu, koži i gumi.

A) Štancanje slobodnim alatom


Alati za odsjecanje

8


B) Štancanje s povodnom pločom

Izrada je točnija jer povodna ploča osigurava dobro vođenje žiga.

Alati za odsjecanje

9


B) Štancanje s povodnom pločom

Štanca za izrezivanje podloški

Alati za odsjecanje

10

Štancanje rezanjem

Izvedbe žiga i matrice

ravno izbrušeneplohe žiga i matrice

ravno čelo žiga i zakošena rezna ploha matrice

konično izbrušeno čelo žiga i ravna ploha matrice

Alati za odsjecanje

11

Štancanje rezanjem

Proces štancanja

ispravan zazor premalen zazor

Ako je zazor između matrice i žiga premalen javlja se srh na izradku.

Alati za odsjecanje

zazor

12

Štancanje rezanjem

Iskorištenje materijala pri štancanju

Alati za odsjecanje

13

Štancanje rezanjem


Alati za odsjecanje

14

Štancanje rezanjem


Alati za odsjecanje

15


1. Što su štance?

2. Koje vrste štanci postoje?

3. Čemu služi povodna ploča?

4. Koji je nedostatak štancanja slobodnim alatom?

5. Kakvog oblika može biti ulazni obradak?

6. Kad se javlja srh kod štancanja?

7. O čemu ovisi iskorištenje materijala pri štancanju?

Alati za odsjecanje

1

Proračun sile štancanja

Alati za odsjecanje

Sila za vrijeme štancanja raste u ovisnosti o naprezanju na odrez.Sila štancanja treba u materijalu lima izazvati naprezanje veće od odrezne čvrstoće.

-

krivulja naprezanja pri štancanju

a -

aluminijb -

ugljični čelik s <0,25%C

c -

ugljični čelik s 0,2%-0,3% Cd -

ugljični čelik s 0,8%C

e -

pri zazoru od 4% debljine lima

2


][NsLF ML

[mm] -

dužina reza

s

[mm] -

debljina limaτM

[MPa] -

odrezna čvrstoća

Alati za odsjecanje

Da bi se odštancao neki proizvod treba savladati odreznu čvrstoću lima.

][NsdF M

Ovi izrazi vrijede samo kod polaganog povećanja sile.

Kod preša postoji određena brzina štancanja pa je potrebno silu povećati za jos 30%.

][3,1 NsLF M

- općenito

-

za kružni izrezak

Potrebna sila štancanja

3

Alati za odsjecanje

Lomna čvrstoća na odrez τM

[MPa]

Materijal Žaren Nežaren

Čelični lim s 0,1%C0,2%0,4%0,6%0,8%1,0%

260320450560720800

3204005607209001050

Nehrdjajući čelik 520 560Brončani lim 360 500Mjed 250 380Bakar 200 280Dural (AlCuMg) 220 380Aluminij 140 160Olovo 20-30Kositar 30-40


4

Alati za odsjecanje


Potrebna snaga štancanja

][WvFcP

F

[N] -

sila štancanja

v

[m/s] -

brzina žiga(obično 25mm/s do 70 mm/s)

c-

faktor sile; smanjenje potrebne snage jer sila nije konstantna;c= 2/3][

32 WvFP

5

Alati za odsjecanje

Kod štancanja velikim alatima potrebna sila rezanja može biti i veća nego što je preša može dati.


a, b

-

izrezak propada kroz matricu (skošena matrica)

c, d, e

-

otpadak propada kroz matricu (skošeni žig)

f

-

zarezivanje

U tom slučaju koriste se žig i matrica koji su koso naoštreni.

6

Zazor između žiga i matrice

Alati za odsjecanje

Zazor je razlika između promjera prodora u matrici i promjera žiga.

Nepravilan zazor uzrokuje pojavu srha.Srh se ne pojavljuje samo ako se početne pukotine od strane žiga i matrice sastaju i oblikuju plašt.

][)1(22 mmtgsCaz

shC st

s

[mm] -

debljina limahst

[mm] -

dubina prodiranja u trenutku odvajanja

β

[°] -

kut ploha plašta po kojem se vrši odvajanje

Minimalno potreban zazor

-

relativno prodiranje žiga u materijal

β

= 5°- 6°

-

za mekani čelikβ

= 4°- 5°

-

za čelik srednje tvrdoće

β

= 4

- za tvrdi čelik

7

Materijaldebljina materijala s [mm]

<1 1 -

2 2 -

4 >4

Mekani čelikτM

=250 -

350 MPa0,75-0,70 0,70-0,65 0,65-0,55 0,5-0,4

Čelik srednje čvrstoćeτM

=350 -

500 MPa0,65-0,60 0,60-0,55 0,55-0,48 0,45-0,35

Tvrdi čeliciτM

=500 -700 MPa0,50-0,47 0,47-0,45 0,44-0,38 0,35-0,25

Aluminij i bakar 0,8-0,75 0,75-0,70 0,70-0,60 0,65-0,50

Alati za odsjecanje

Relativno prodiranje žigas

hC st ][mmsChst

Zazor između žiga i matrice

8

Alati za odsjecanje

Utjecaj istupljenosti reznih oštrica na pojavu srha

a

-

istupljen žig; srh se javlja na dijelu lima koji propada kroz matricu

b

-

istupljena matrica; srh se javlja na donjoj strani lima

c

-

istupljen žig i matrica; srh se javlja na obe strane, na limu i izresku(otpatku)

9


1. Koliko mora biti naprezanje pri štancanju?

2. Zašto se zakošuju oštrice žiga i matrice?

3. O čemu ovisi potrebna snaga štance?

4. O čemu ovisi minimalni zazor ?

5. Što sve utječe na pojavu srha kod štancanja?

Alati za odsjecanje

1

Alati za odsjecanje

Upinjanje alata u prešu

Alat mora biti tako oblikovan i postavljen da rezultirajuća rezna sila pada u os malja.

U suprotnom dolazi do:

-

deformacije alata-

nesimetričnog zazora

-

pretjeranog istupljivanja-

zaribavanja žiga i matrice

-

loma alata

Za svaki alat treba odrediti hvatište rezultante.

- primjer alata s više žigova

2

Alati za odsjecanje

Upinjanje alata u prešu

Rezultantna rezna sila, odnosno njeno hvatište, pronalazi se grafičkim postupkom.

3


1. Što određuje mjesto upinjanja alata?

2. Kako se pronalazi hvatište rezultirajuće rezne sile?

3. Koje su posljedice nepravilnog upinjanja alata u prešu?

Alati za odsjecanje

1

Savijanje

Alati za plastično oblikovanje

Pri savijanju obradak je opterećen u plastično područje i trajno se deformira.

Unutrašnja vlakna se skraćuju i opterećena su na tlak, a vanjska produžuju i opterećena su na vlak. Između ta dva područja nalazi se neutralna linija.

2

Savijanje


Pri savijanju dolazi i do promjene presjeka. Na unutrašnjem radijusu savijanja materijal se širi, a na vanjskom skuplja.

3

Savijanje


l1

, l2

, lx

-

dužine zahvatas

-

debljina lima

Proces savijanja

U toku savijanja mijenja se radijus savijanja i dužina zahvata.

Obradak se uz postepeno smanjivanje polumjera savijanja najprije naslanja na 2 točke

donjeg alata.

Zatim se naslanja na žig u 3 točke.

Na kraju savijanja obradak se potpunonaslanja na alat.

4

Savijanje


Postupci savijanja

Savijanje bez pridržavanja-

koristi se za manje

predmete s manjom točnošću

Savijanje s pridržavanjem-

za predmete s

većom točnošću

5

Savijanje


Pri savijanju s malim radijusom savijanja smanjuje se debljina materijala, a neutralna linija se pomiče bliže radijusu savijanja.

6

Savijanje


7

Savijanje


8

Savijanje


9


1. Što je neutralna linija?

2. Koji postupci savijanja postoje?

3. Kako se deformira poprečni presjek pri savijanju?


1

Savijanje


2

Savijanje


3

Savijanje


4

Savijanje


5

Savijanje


6

Savijanje

- preša za savijanje


7

Savijanje


8

Štancanje plastičnim oblikovanjem

Primjeri izradaka


1


Izvlačenje (duboko vučenje) (eng. Deep Drawing)

Postupkom izvlačenja se ravni lim oblikuje u šuplje tijelo.

2


Izvlačenje (duboko vučenje)

Primjeri izradaka

3



Primjeri izradaka

4



Postoje sljedeći principi izvlačenja:

1) Izvlačenje bez držača lima2) Izvlačenje pomoću držača lima3) Povratno izvlačenja

Izvlačenjem se najčešće proizvode posude kružnog ili pravokutnog presjeka

Izvlačenje se izvodi u više operacija (prolaza)kad se želi dobiti veća deformacija (veći omjer izvlačenja)

Izvlačenje se vrši na hladno

za tanke limove (s<5mm) ili na toplo

za deblje limove (s>5mm) i za komplicirane stijenke.

5



1) Izvlačenje bez držača lima

Ovo je najjednostavniji postupak izvlačenja.Koristi se za niske izratke, tj. kad dimenzije platine (obratka) ne prelaze više od 10-15% dimenzije žiga.

Kvaliteta izratka ovisi o kvaliteti alata i debljini lima.

Nedostatak ovog postupka je pojava neravnog dna pa se koristi poseban držač

za dno izratka.

žig

platinarondela

matrica

izradak

6



Visina izratka se može odrediti prema izrazu:

sdh 3 23,0

h [mm] -

visina izratkad [mm] -

promjer izvlačenja

s

[mm] -

debljina lima

1) Izvlačenje bez držača lima D

obradak (platina, rondela)

izradak

s

7




Postupak izvlačenja:

A) lim je u matrici, žig se polako spušta.

B) žig savija lim i utiskuje ga u matricu.

C) lim se izdužuje i poprima oblik žiga i ispunjava zazor između žiga i matrice.

D) pri kraju procesa žig oblikuje dno izratka.

E) žig izbacuje predmet kroz matricu i vraća se u početni položaj.

U drugom izvlačenju

(2) sve faze se ponavljajuali se početni promjer postepeno smanjuje na manji.

8




Izvlačenje u 4 operacije Štancanje(probijanje dna i otkidanje srha)

9



2) Izvlačenje pomoću držača lima

Koristi se za izvlačenje dubljih

šupljih tijela.Držač

lima sprečava stvaranje nabora

u

toku procesa.

Držač

nije fiksan već se prilagođava vučnoj površini lima koja se ispred žigazadebljava.

Dno držača je obično zakošeno (~1°) što sprečava trganje lima.

10




11




12



2) Izvlačenje pomoću držača limaPrimjena držača lima kod drugog izvlačenja

Držač ima oblik prilagođenoblku pred izvlačenja

13



3) Povratno izvlačenje

Ovim postupkom se postiže znatno veći omjer izvlačenja.

Prva operacija se kombinira s drugom, ali je suprotnog smjera.Žig iz prvog izvlačenja služi kao matrica u drugom izvlačenju.

Brzina izvlačenja mora biti vrlo mala pa se koristespore hidrauličke preše

14



Izvlačenje polukugle

15



Izvlačenje koničnih oblika

Konični oblik izratka moguće je izvesti:1. direktnim izvlačenjam2. stupnjevanim cilindričnim izvlačenjem

1. direktno konično izvlačenje (s držačem)

Koristi se kod koničnih oblika s stijenkama nagnutim do 45 °

16



2. stupnjevano cilindrično izvlačenje

Koristi se kod dubljih izradaka i kad je kut nagiba između 6°

-

45 °.

Pojedine operacije su stepeničasto nanizane, a zatim se dobije konačni oblik koničnim žigom(tzv. fazioniranje).


17




1. Kad se vrši hladno, a kad toplo izvlačenje?

2. Koji su najčešći principi izvlačenja?

3. Što je rondela ili platina?

4. Koji je nedostatak izvlačenja bez držača?

5. Zašto se koriste više operacija kod izvlačenja?

6. Čemu služi držač

kod izvlačenja?

7. Opiši povratno izvlačenje?

8. Kako se mogu izvlačiti konični oblici?

9. Nabroji neke proizvode izrađene dubokim vučenjem.

1



Tehnologija izvlačenja

a) Izvlačenje normalnog cilindričnog oblika

Potreban promjer rondele (platine)

][42 mmhddD

Ovo je najčešći i najjednostavniji postupak.

Promjer platine kod svih postupaka se dodatno uvećava za 10% zbog naknadnog obrezivanja.

2



b) Izvlačenje cilindričnog oblika s velikim radijusom na prijelazu

Potreban promjer rondele

][42 312 mmhddrdD

Izvodi se u dva izvlačenja jer se zbog prevelikih zaobljenja javljaju nabori.


3



c) Izvlačenje polukugle

Izvodi se direktno ako je omjer debljine lima i promjera polukugle približno 0,6%.Inače se izvodi stupnjevano kao i konični oblici s naknadnim fazioniranjem.

Potreban promjer rondele

][8 mmhrD


4



d) Izvlačenje pravokutnih oblika

Kod manjih debljina limova (do 1 mm) i manjih dubina izvlačenja postupak je moguće izvesti u jednoj operaciji.


5



d) Izvlačenje pravokutnih oblika

Kod izvlačenja u više operacija određuju se radijusi zaobljenja-

1. izvlačenje r1 = 1,2·q ·

R12. izvlačenje r2 = 0,6 ·

r1

3. izvlačenje r3 = 0,6 ·

r2

q = 0,6 do 0,1 (koeficijent izvlačenja)R1

-

zaobljenje rondele


6


1. Što je rondela ili platina?

2. Kako se određuje veličina rondele kod cilindičnih oblika.?

3. Zašto se izračunata veličina rondele dodatno uvećava?

4. O čemu ovisi veličina rondele kod izvlačenja polukugle?

5. Mogu li se pravokutni oblici izvlačiti u jednoj operaciji?

6. Što je fazioniranje? Gdje se primjenjuje?


Tehnologija Izvlačenje

1


Parametri izvlačenja

A) Omjer izvlačenja

Omjer izvlačenja određuje u koliko će se operacija izvesti postupak.

Prvo izvlačenje Daljnja izvlačenja

Izvlačenje bez držača do 15% 5 -10%

Izvlačenje s držačem do 45 % do 20%

Omjeri izvlačenja za cilindrične oblike

Omjer izvlačenja je određen najvećim dopuštenim smanjenjem dimenzija platine pri kojem neće doći do oštećenja ili nepravilne deformacije.

[%]1000

0

D

DDizvlacenjaomjerD0

- početni promjerD -

konačni promjer

2



A) Omjer izvlačenja

Operacija izvlačenja

Odnos promjera

Omjer izvlačenja

Primjer zaD0

=100 mm1. D1 = 0,6·D0 40%

2. D2 = 0,8·D1 20%

3. D3 = 0,8·D2 20%

4. D4 = 0,8·D3 20%

[%]1000

0

D

DDizvlacenjaomjer

D1

= 60 mm

D2

= 48 mm

D3

= 38,4 mm

D4

=30,7 mm

3



B) Zazor pri izvlačenju

Zazor je razlika dimenzija matrice i žiga. Zazor je nešto veći od debljine lima.

Iskustveni izrazi za određivanje zazora

][1007,0 mmssz

][1002,0 mmssz

][1004,0 mmssz

-

čelični lim

-

Al lim

-

ostali obojeni metali

Premali zazor uzrokuje trganje materijala, a preveliki nastajanje bora.

zazor

Primjer za s = 3mm

Čelični limz = 3,38 mm

Al lim z = 3,11 mm

4



C) Brzina izvlačenja

Brzina izvlačenja kod plitkog izvlačenja nema bitnu ulogu.

Kod dubokog izvlačenja prevelika brzina uzrokuje prevelika naprezanja i trganje materijala.

Najčešće brzina izvlačenja iznosi 180

do 250

mm/s.

Brzine iznad 250 mm/s

je moguće postići kod idealno izrađenog alata te pravilnog podmazivanja i dobrog hlađenja.

V

5



D) Sila izvlačenja

Sila izvlačenja ovisi o čvrstoći materijala, dimenzijama izratka

i o omjeru izvlačenja.

][NsdcF M d [mm] -

promjer izvlačenja

s

[mm] -

debljina limaσM

[MPa] -

vlačna čvrstoća materijalac

-

faktor izvlačenja

Faktor izvlačenja ovisi o omjeru izvlačenja odnosno omjeru d/D.

Omjer d/D 0,5 0,6 0,7 0,8

Faktor izvlačenja c 1 0,86 0,6 0,40

Primjer za čelik čvrstoće 500

MPa, s= 3

mm, d= 100

mm i omjer izvlačenja 40%

d/D = 0,6F= 405265 N

6




1. Što je omjer izvlačenja i kako se računa?

2. Koliko iznose najveći omjeri izvlačenja za cilindrične oblike?

3. Zašto se ne mogu koristiti veći omjeri izvlačenja od preporučenih?

4. Što je zazor i o čemu ovisi?

5. O čemu ovisi brzina izvlačenja?

6. Koje su preporučene brzine izvlačenja?

7. O čemu ovisi i kako se računa potrebna sila izvlačenja?

8. Kad je potrebna najveća sila izvlačenja?

1


Primjeri izvlačenja

A -

odsijecanje (štancanje)B -

savijanje

C -

izvlačenje (duboko vučenje)

2




3



Izvlačenje složenih oblika

4



Izvlačenje dubokog dna pomoću tlačnog prstena

5



Izvlačenje dubokog dna pomoću posebnog alata

6



Izvlačenje ravnog dna(cijevne stijene)

7



8


Strojevi za izvlačenje

Hidraulička preša s dvostrukim djelovanjem

B -

postoljeC, T -

most (okvir)

D -

vodeći (tlačni) prstenE -

izbacivač

F -

spremnik uljaG -

pumpa ulja

H -

klipI -

uljovod

L -

obradakM -

matrica

P -

žigS -

nosač

matrice

U, V -

upravljačka jedinica

9


Hidraulička preša s dvostrukim djelovanjem

1. takt 2. takt

D -

vodeći prstenE -

izbacivač

H -

klipL -

lim (obradak)

M -

matricaP -

žig (patrica)

S -

nosač

matrice

103. takt 4. takt


Hidraulička preša s dvostrukim djelovanjem D -

vodeći prstenE -

izbacivač

H -

klipL -

lim (obradak)

M -

matricaP -

žig (patrica)

S -

nosač

matrice

11



Alat za izvlačenje kartera motora

1

Alati za valjanje

Valjanje se primjenjuje u proizvodnji profila, tračnica, cijevi, limova, žice i traka od čelika i obojenih metala.

2

Alati za valjanje

Valjanje se primjenjuje u proizvodnji profila, tračnica, cijevi, limova, žice i traka od čelika i obojenih metala.

Valjanje se vrši pomoću valjaka. Polazni materijal je užareni trupac okruglog, četvrtastog ili višekutnog presjeka.

3

Alati za valjanje

Proces valjanja

4

Alati za valjanje

Proces valjanja

Polazni materijal prolazi kroz valjke više puta i pritom mu se smanjuje visina i povećava širina.

Veći predmeti valjaju se u toplom stanju.(čelici -

900 do 1300 °C; aluminij -

500 °C).

Tanki limovi, trake i žice se najčešće valjaju u hladnom stanju

jer se tako postiže glađa površina.

5

Alati za valjanje

Valjci za valjanje

Mogu biti ravni (glatki)

ili kalibrirani

Glatki valjci

služe za valjanje limova. Kalibrirani valjci

služe za valjanje profila.

Valjci se sastoje od:-

radnog dijela (L),

-

rukavca ležaja (t)-

rukavca spojke (t1

) -

za priključak na pogon

6

Alati za valjanje

Valjci za valjanje

Primjeri kalibriranih valjaka

7

Alati za valjanje

Valjci za valjanje

Zbog sile valjanja javlja se progib valjaka

koji uzrokuje netočnost limova.

Da bi se to izbjeglo valjci imaju blago bačvasti oblik, tj imaju izbočinu (tzv. "bombirung") po sredini.

Ravni valjci

-usljed progiba lim ima nepravilan oblik

Bačvasti valjci-

lim je pravilnog oblika.

8

Alati za valjanje

Valjci za valjanje

Valjci se izrađuju od čelika ili čeličnog lijeva. Površina valjaka mora imati određenu tvrdoću

i biti otporna na trošenje.

Također, valjci moraju biti čvrsti i žilavi te otporni na visoke temperature

ako se radi u toplom stanju. Površina valjaka se stoga kali.

Valjci se pri radu neravnomjerno troše

(habaju) i na njih se lijepe čestice metala koji se valja. Zbog toga se nakon nekog vremena valjci bruse na posebnim brusilicama.

Najčešće se koriste ugljični i legirani alatni čelici npr.:

Č

1943 (C125W)Č

6440 (100 WCr 6)

Č

4750 (X165 CrMoV 12)Č

4850 (X155 CrVMo 12 1)

9


1. Što se proizvodi valjanjem?

2. Kakvog oblika mogu biti valjci za valjanje?

3. Gdje se koriste kalibrirani valjci, a gdje glatki valjci?

4. Kakav mora biti materijal valjaka?

5. Zašto su valjci ispupčeni po sredini?

6. Zašto se valjci bruse?

7. Kad se koristi hladno, a kad toplo valjanje?

8. Što je polazni materijal kod valjanja?

Alati za valjanje

1

Alati za valjanje

Strojevi za valjanje

Strojevi za valjanje se nazivaju valjaonički stanovi. Razlikuju se po broju valjaka, smjeru valjanja i namjeni.

Vrste strojeva za valjanje

A) Duo valjci

B) Trio valjci

C) Kvatro valjci

D) Stroj sa više valjaka

E) Univerzalni valjci

F) Specijalni valjci

2

Alati za valjanje

A) Duo valjaonički stan

Sastoji se od 2 valjka koji su pogonjeni. Postoji obična i reverzibilna izvedba.

a-

reverzbilni (povratni) valjciMoguće je valjanje u oba smjera.Valjci su pomični po visini i mogu mijenati smjer vrtnje.

b-

nepovratni valjciMoguće je valjanje samo u jednomsmjeru, valjci su fiksni.

3

Alati za valjanje

A) Duo valjaonički stan (reverzibilni)

4

B) Trio valjaonički stan

Sastoji se od 3 valjka. Moguće je valjanje u oba smjera bez promjene smjera vrtnje.Pogonjeni su samo gornji i donji valjak. Srednji valjak se više troši od vanjskih.

Alati za valjanje

Kod valjanja profila i tračnica sva tri valjka su istog promjera.

Kod valjanja limova i traka srednji valjak je manjeg promjera.

5

Alati za valjanje

B) Trio valjaonički stan

6

Alati za valjanje

C) Kvatro valjaonički stan

Sastoji se od 4 valjka. Srednji (manji) valjci su radni i pogonjeni, a vanjski (veći) valjci su poduporni.

Vanjski valjci preuzimaju opterećenja od unutrašnjih i daju veću krutost i točnost stroja.

Koristi se za toplo i hladno valjanje limova i traka. Može biti reverzibilan i ireverzibilan.

7

Alati za valjanje


8

Alati za valjanje


Valjanje trake s natezanjem

Koristi se za valjanje dugih traka i žica.

9

D) Valjaonički stan s više valjaka

Alati za valjanje

Koriste se za valjanje tankih limova sa strogim tolerancijama debljine.

Samo srednji valjci su radni. Ostali su poduporni.

10

E) Univerzalni valjaonički stan

Alati za valjanje

Koriste se za valjanje debljih ploča, greda i traka. Osim horizontalnih valjaka postoje i vertikalni valjci koji valjaju bočne površine.

11

Alati za valjanje


1. Redukcija promjera cijevi valjanjem

Koriste se za valjanje specifičnih proizvoda (profila, cijevi, tračnica, navoja i dr.)

12


Alati za valjanje

2. Valjci za valjanje okruglih cijevi u pravokutne

13

Alati za valjanje

3. Valjci za trokutni profil


14

Alati za valjanje


4. Kalibrirani valjci za valjanje profila

za šipkeokruglog presjeka

za profile

za tračnice(predobrada i završnaobrada)

15

Alati za valjanje


5. Proizvodnja bešavnih cijevi valjanjem

a) Mannesmannov postupak

Užareni okrugli profil se ukošenim valjcima navlači preko trna.

Koristi se za izradu kraćih cijevi većeg promjera.

16

Alati za valjanje


5. Proizvodnja bešavnih cijevi valjanjem

b) Pilger postupak

Koristi se za izradu dužih cijevi manjih promjera i tankih stijenki.

Valjci su hiperboličnog profila. Sastoje se od ravnog dijela (kalibra)i dijela za prazan hod.

Postupak je diskontinuiran. Cijev se pomakne za jedan korak unatrag dok su valjci u praznom hodu, a zatim kalibrirani dio valjka izvalja zahvaćenu dužinu cijevi.

17

Alati za valjanje


Proizvodnja bešavnih cijevi valjanjem

Mannesmann-ov postupak Pilger postupak

18

Alati za valjanje


6. Proizvodnja šavnih cijevi valjanjem

Valjanje šavnih cijevi

Savijanje i zatvaranje trake u oblik cijevi (za cijevi do 100 mm)Plašt cijevi se oblikuje valjcima, provlači kroz matricu, a zatim se šav zavaruje.

trakacijev

19

Alati za valjanje


6. Proizvodnja šavnih cijevi valjanjem

Valjanje šavnih cijevi

1 -

plinska sapnica za zagrijavanje2 -

valjci za zatvaranje trake

3 -

kalibrirane elektrode

traka

cijev

20

Alati za valjanje


7. Valjanje (utiskivanje)navoja

Valjanje navoja pomoću ravnih čeljusti.

Jedna čeljust (a) je nepomična,a druga (b) pomična

Dužina navoja ograničena je dužinom čeljusti

21

Valjanje (utiskivanje)navoja

Alati za valjanje


Valjanje navoja pomoću kalibriranih valjaka

a, b -

kalibrirani valjcic -

vijak

d -

podložna letva

22

8. Valjanje (utiskivanje) ozubljenja

Alati za valjanje


Primjenjuje se kod serijske izrade zupčanika.

23

Alati za valjanje


Navoj izrađen rezanjem

Navoj izrađen valjanjem (utiskivanjem)

Valjanje (utiskivanje) navoja i ozubljenja

Vijci i ozubljenja izrađeni valjanjem su čvršći jer nema otkidanja materijala i prekidanja linije strukture.

24


1. Što je valjaonički stan? Po čemu se međusobno razlikuju?

2. Navedi vrste valjaoničkih stanova?

3. Skiciraj i opiši duo, trio i kvatro valjke.

4. Čemu služe postrojenja s više valjaka?

5. Opiši Mannesmann-ov i Pilger postupak.

6. Opiši univerzalni valjaonički stan.

7. Kakav je alat za izradu navoja valjanjem?

8. Koja je prednost izrade navoja i ozubljenja valjanjem?

9. Opiši postupak izrade šavnih cijevi valjanjem.

10. Koja je uloga radnih, a koja podupornih valjaka?

11. Koji valjaonički stanovi mogu biti reverzibilni? Zašto se koriste?

Alati za valjanje

1

Alati za valjanje

2

Alati za valjanje

3

Alati za valjanje

4

Alati za valjanje

5

Alati za valjanje

6

Alati za valjanje

7

Alati za valjanje


1. Što je valjaonički stan? Po čemu se međusobno razlikuju?

2. Navedi vrste valjaoničkih stanova?

3. Skiciraj i opiši duo, trio i kvatro valjke.

4. Čemu služe postrojenja s više valjaka?

5. Opiši Mannesmann-ov i Pilger postupak.

6. Opiši univerzalni valjaonički stan.

7. Kakav je alat za izradu navoja valjanjem?

8. Koja je prednost izrade navoja i ozubljenja valjanjem?

9. Opiši postupak izrade šavnih cijevi valjanjem.

10. Koja je uloga radnih, a koja podupornih valjaka?

11. Koji valjaonički stanovi mogu biti reverzibilni? Zašto se koriste?

1

Alati za isprešavanje

Isprešavanje (ekstruzija, istiskivanje) se koristi za izradu raznih profila, šipki, traka i cijevi od obojenih metala i čelika.

Primjeri profila proizvedenih isprešavanjem

Prednost ovog postupka je što se mogu proizvoditi profili najsloženijih oblika.

2


Primjeri profila proizvedenih isprešavanjem

3


A -

matricaB -

trupac metala

C -

tlačna pločaD -

žig

E -

isprešani komad

Matrica ima otvor koji odgovara obliku profila.

Postupak isprešavanja

Zagrijani okrugli trupac metala se postavlja u spremnik (kontejner) hidrauličke preše i istiskuje žigom kroz otvor matrice.

4


Postupak isprešavanja

A) Isprešavanje punih profila B) Isprešavanje šupljih profila i cijevi

Postoje dva osnovna postupka isprešavanja.

5


Isprešavanje punih profila

6


Kod šupljih profila unutrašnji otvor se oblikuje trnom koji je dio matrice.

Isprešavanje šupljih profila

7


Isprešavanje cijevi

Kod isprešavanja cijevi unutrašnji otvor se oblikuje posebnim pomičnim trnom koji se nalazi na žigu.

8


Materijal se isprešava u smjeru suprotnom od hoda žiga. Koristi se u velikoserijskoj proizvodnji.

- inverzno isprešavanje punog profila

Inverzno isprešavanje

9

Alati za isprešavanjeAlati za isprešavanje

Inverzno isprešavanje šupljeg profila

Koristi se za izradu poklopaca , čahura, danca, cjevčica i sl.

10


Tlak isprešavanja u ovisnosti o hodu žiga

Isprešavanje se dešava u 2 faze:

1. sabijanje trupca u kontejneru preše (tlak raste do maksimuma)

2. isprešavanje(tlak ostaje isti ili malo opada)

Najčešće se isprešava se do 90 % duljine trupca, a ostatak se uklanja iz preše.

Rjeđe se koristi postupak kontinuiranog isprešavanja kad se slijedeći trupac nastavlja na slijedeći.

11


1. Koja je prednost postupka ekstruzije?

2. Opiši postupak isprešavanja punih profila.

3. Opiši postupak isprešavanja šupljih profila.

4. Opiši postupak isprešavanja cijevi.

5. Opiši postupak inverznog isprešavanja.

6. Što se proizvodi inverznim isprešavanjem?

7. Koje su faze kod postupka isprešavanja?

8. Zašto se ne isprešava cijela dužina trupca?

9. Kakav je postupak kontinuiranog isprešavanja?


1


Matrica

Matrica je mehanički i toplinski vrlo opterećen alat. Oblik i hrapavost površine matrice utječu na točnost i hrapavost izratka i na potrebnu silu isprešavanja.

Postoje tri oblika matrice:

a) cilindrični (ravni) -

najčešće se koristib) konični

-

koristi se za izradu cijevi

c) oštri

-

rijetko se koristi

Matrica se izrađuje od alatnih čelika legiranih s Cr, W, Mo,V i Ni, koji su otporni na visoke temperature, žilavi

i otporni na trošenje.

Npr. Č

5742

(56 NiCrMoV 7), Č

4751

(X38 CrMo 5 1), Č

6451

(X30 WCrV 9 3) i dr.

Za isprešavanje žice koriste se matrice od tvrdih metala.

2


Kombinirane matrice

Koriste se za isprešavanje šupljih profila.

Šupljina u profilu se oblikuje ugrađenim trnom koji je s matricom spojen mostom.

Na mostu matrice metal se cijepa u dvije ili više pojedinačnih struja koje se u prostoru ispred ulaza u matricu ponovo spajaju. Stoga profil ima uzdužne šavove.

3


Matrica

4

Matrica


5

Matrica


6


Matrica

Otvor matrice je uvijek nešto veći od isprešanog komada zbog različitih toplinskih dilatacija profila i matrice te da bi se profil odvojio od stijenke matrice nakon izlaza.

Da bi se izjednačila brzina istjecanja metala kroz matricu veći otvori imaju duži vrat da se poveća otpor istjecanja.

7


Matrice za višežilno isprešavanje

Služe za istovremeno isprešavanje više profila.

Pošto je brzina istjecanja metala najveća u središtu matrice dio presjeka s najmanjom površinom se smješta bliže centru matrice da bi se brzina bila jednolika.

8


Linije tečenja pri isprešavanju

a) ravna matrica

b) konična matrica

9


Temperature i brzine isprešavanja

Dopuštene brzine isprešavanja ovise o vrsti metala i o složenosti presjeka profila.

10


Materijal t [°C]Legirani čelici 1300°Al legure 480°Nikal 1320°Mesing 800°Bakar 950°

Temperature zagrijavanja metala Tlak isprešavanja (za hladno istiskivanje)

Materijal p [MPa]Meki čelici 2300Al legure 800Mesing 700Bakar 600

Isprešavanje se vrši na hidrauličkim (najčešće horizontalnim) prešama s tlačnom silom do 150 MN.

11


1. Na što utječe oblik i hrapavost matrice?

2. Od čega se izrađuju matrice?

3. Navedi vrste matrica.

4. Što je kombinirana matrica, čemu služi?

5. Koja svojstva moraju imati čelici za matrice?

6. Zašto neki isprešani profili imaju uzdužne šavove?

7. Zašto je otvor matrice veći od dimenzija profila?

8. Kako se dobije jednolika brzina istjecanja kroz matricu?

9. O čemu sve ovisi brzina isprešavanja?

10. Na kojim strojevima se vrši isprešavanje?

11. Kojim postupcima obrade se izrađuju matrice?


1

Alati za provlačenje

Postupak provlačenja se koristi u proizvodnji šipki, traka, cijevi, boca i žice.Uglavnom služi za promjenu promjera i debljine stijenke izratka, a rijetko zapromjenu oblika.

2


Provlačenje se primjenjuje kad su potrebne točnije dimenzije i glađa površina izratka ili kad je presjek proizvoda vrlo malen (žica, tankostijeni profili i sl.)

Provlačenje se najčešće izvodi u hladnom stanju.

3


Ako se provlačenje izvodi u toplom stanju, matrica se hladi vodom.

4


Alat za provlačenje je matrica.

Matrica se sastoji od:

-

ulaznog koničnog dijela

-

cilindričnog dijela koji služi za vođenje

-

izlaznog dijela

α

-

ulazni kutβ

-

izlazni kut

H -

visina matriceD -

vanjski promjer

D

H

5


6


Matrice

Matrica od tvrdog metala (WC)

7


Matrice

8


Dijamantna matrica

9


Matrice za ostale oblike

10


Vrste matrica

a) za tanke šipke, α=10°

b) za žicu, α=10°

c) za deblje šipke, α=16°

d) za cijevi, α=24°

Ovisno o namjeni matrice imaju različitu geometriju.

11


Vrste matrica

Matrice mogu biti jednodijelne

ili višedijelne.

Višedijelne matrice se sastoje od više podesivih segmenata koji se mogu razmicati tako da se dobiju različiteveličine presjeka

profila.

12


Naprezanje pri provlačenju

13


Sile pri provlačenju

Potebna sila provlačenja je veća kod manjih kuteva zakošenja matrice.

Najveća sila u matrici je na ravnom kalibrirajućem dijelu.

Optimalni kut matrice je oko 5°do 8°

(za puni presjek),

a 10°

do 13°

za cijevi.

14


Materijali za izradu matrica

Matrica se izrađuje od alatnih čelika legiranih s Cr, W, Mo i V koji su otporni na trošenje.

Npr.:

Č

6850

(142 WV 13)Č

4650

(X 210 CrW 12)

Također, mogu se koristiti matrice od tvrdih metala.

15


Strojevi za provlačenje žice

16



17



18



1. Gdje se primjenjuje provlačenje?

2. Kakvog je oblika matrica? Skiciraj?

3. O čemu ovise dimenzije matrice?

4. Koje vrste matrica postoje?

5. Kakva je raspodjela naprezanja pri provlačenju?

6. O čemu ovisi potrebna sila provlačenja?

7. Koji se materijali koriste za izradu matrica?

8. Kakva je raspodjela naprezanja kod provlačenja?

9. Što je optimalni kut provlačenja? Koliko iznosi?


1

Alati za kovanje

Tehnologija kovanja je jedan od najstarijih i najraširenijih postupaka obrade metala deformiranjem.

Izvodi se najčešće u toplom stanju, iako se kod manjih dimenzija i manjih deformacija može izvoditi i u hladnom stanju.

Rad pri povišenoj temperaturi omogućuje bolju plastičnost materijala pa su zbog toga potrebne i osjetno niže sile deformiranja.

2

Alati za kovanje

Idealna temparatura za kovanje je ona pri kojoj materijal ima najveće svojstvo plastične deformacije.

3

Alati za kovanje

Prednosti i nedostaci kovanja

PREDNOSTI:

•

vrlo visoka efektivnost, •

velika točnost postignutih dimenzija,

•

dobra kvaliteta površine•

mogućnost izrade relativno kompliciranih izradaka

•

dobra čvrstoća, žilavost izradaka te dinamička izdržljivost

NEDOSTACI:

•

utrošak energije potrebne za zagrijavanje materijala •

stvaranje sloja oksida koji uzrokuje onečišćenje materijala

•

mogući maseni gubitak koji kod izradaka velikih dimenzija može biti značajan.

4

Alati za kovanje

Proizvodi dobiveni kovanjem

Kovanjem se u pravilu izrađuju proizvodi koji su izloženi dinamičkom naprezanju (klipnjače, poluge, koljenasta vratila i sl.)te proizvodi čija bi izrada bila skupa i komplicirana s drugim postupcima (ključevi za vijke, pribor za jelo, kuke, naplatci, kvake i sl.)

5

Alati za kovanje


6

Alati za kovanje

7

Alati za kovanje

8

Alati za kovanje


9

Alati za kovanje


10

Alati za kovanje

Kovanje dijelimo na:

A) ručno kovanjeB slobodno strojno kovanje C) strojno kovanje u ukovnjima (kalupima).

11

Alati za kovanje

B) Slobodno strojno kovanjeA) Ručno kovanje

12

Alati za kovanje

C) Strojno kovanje u kalupima

13

Alati za kovanje

Kalup (ukovanj) zatvorenog i otvorenog tipa

14

Alati za kovanje

15

Alati za kovanje

Proizvod dobiven kovanjem u kalupu

16

Alati za kovanje

C) Strojno kovanje u kalupima

17

Alati za kovanje

Postupak kovanja u kalupima

18

Alati za kovanje

Postupak kovanja u kalupima

19

Alati za kovanje

Postupak horizontalnogkovanja

20

Alati za kovanje

Usporedba proizvoda dobivenih kovanjem i odvajanjem čestica

1. kovanje

-

vlakna prate konturu predmetapa se dobije veća čvrstoća, žilavost i dinam. izdržljivost

2. lijevanje

-

ne postoji vlaknasta struktura; odljevci su manje čvrstoće od otkivaka

3. obrada rezanjem

-

vlaknasta struktura se rezanjem prekida pa se smanjuje žilavost i čvrstoća izratka.

Žilavost i dinamička izdržljivost materijala ovise o toku vlakana u materijalu.

21

Alati za kovanje


1. Što se izrađuje kovanjem?

2. Koji postupci kovanja postoje?

3. Koje su prednosti kovanja prema drugim postupcima?

4. Koji su nedostaci kovanja?

5. Što je ukovanj? Kakav može biti?

6. Što je srh?

7. Zašto kovani proizvodi imaju dobra mehanička svojstva?

8. Pri kojoj temperaturi se vrši kovanje?

1

Alati za kovanje

2

Alati za kovanje

3

Alati za kovanje

4

Alati za kovanje

5

Alati za kovanje

6

Alati za kovanje

7

Alati za kovanje

8

Alati za kovanje

Preša za kovanje

9

Alati za kovanje

Preša za kovanje

10

Alati za kovanje


1. Gdje se primjenjuje provlačenje?

2. Kakvog je oblika matrica? Skiciraj?

3. O čemu ovise dimenzije matrice?

4. Koje vrste matrica postoje?

5. Kakva je raspodjela naprezanja pri provlačenju?

6. O čemu ovisi potrebna sila provlačenja?

7. Koji se materijali koriste za matrice?

8. Kakva je raspodjela naprezanja kod provlačenja?

9. Što je optimalni kut provlačenja? Koliko iznos?

Alati za obradu odnašanjem

Postupci o odnašanja ne zahtijevaju silu utiskivanja alata, te alati ne moraju biti tvrđi od obradaka.

Najčešći postupci nekonvencionalnih obrada:

Elektroerozijska obrada (EDM)Elektrokemijska obrada (ECM)Obrada plazmom (PJM)Obrada ultrazvukom (USM)Obarda laserom (LBM)Obrada vodenim mlazom (WJM)

Alat je samo nositelj dimenzija i oblika izratka, (tj. obradak poprima oblik alata),a rad obavlja električna energija, kinetička energija, kemijski proces ili njihova kombinacija.

Prednost ovih postupaka je obrada vrlo čvrstih i tvrdih materijala koji se ne mogu obraditi klasičnim postupcima.

Ovi postupci se često koriste za izradu alata (kalupa i matrica) za kovanje, izvlačenje, provlačenje, prešanje, i dr.


Princip EDM (Electrical Discharging Machining)

obrade(elektroerozijska obrada)

EDM je najčešći postupak nekonvencionalnih obrada.

Odnašanje se vrši djelovanjem kratkotrajne ponavljajuće iskre koja se javlja u zazoru između dviju elektroda.Iskra preskače s alata na obradak i na njemu (usljed visoke temperature) topi

i

isparava čestice materijala.

izgled obrađene površine


Princip EDM (Electrical Discharging Machining)obrade (elektroerozijska obrada)

Obrada se vrši u posudi s dielektrikom. Dielektrik

je sredstvo (tekućina) koje propušta el. struju pri određenom naponu,

a inače se ponaša kao izolator.Čestice obrađenog materijala se odvode iz zazora prisilnom cirkulacijom u filter.

Elektroda (alat) ima oblik (negativa) obrađivane površine. Materijal alata je najčešće mjed, grafit, Al, Cu, W, čelik ili posebni sinterirani materijal.

Zazor se pri obradi povećava te je potrebno približavati elektrodu stalnim posmakom.


Princip EDM (Electrical Discharging Machining)obrade (elektroerozijska obrada)

Tehničke karakteristike obrade

Napon 40 -

200 VRadni zazor [μm] 5 -

400 μm

Najmanji provrt d= 0,02 -0,04 mmHrapovost površine N4 -

N6

Snaga stroja

[kW]

f [Hz]

trajanje impulsa [μs]

Q[mm3/min]

gruba obrada 3-30 50-3000 100-10000 100-30000

srednja 0,3 -5 1000-10000 50-500 30-500

fina < 1 > 3000 < 20 < 30


Elektroerozijski stroj


Elektroerozijski stroj


Elektrokemijska obrada (ECM -

Electrochemical machining)


Elektrokemijska mehanička obrada (Anodnomehanička obrada)


Erozimat(Electrical Discharging Machine -EDM

)

table size 750 x 400 mm

operating tank 1100 x 610 x 410 mm

x-y travel 420 - 380 mm

table mounting plate 230 - 660 mm

head travel distance 250 mm

max. electrode weight 120 kg

max. workpiece weight 1200 kg

dimensions (L x W x H) 1530x1500x2210 mm

max. mean current 60 A

removal rate 480 mm³/min.

min. electrode wear % <0,5 %

connected load kVA 6

generator size (L x W x H) 740x650x1920 mm

weight 1600 kg

dielectric reservoir 300 l


CNC Electrical Discharging Machine EDM 460/60 CNC -

Knuth

table size 750 x 400 mm

max. work piece size 1100 x 600 x 400 mm

max. work piece weight

1300 kg

x, y travel 420, 360 mm

head travel 300 mm

max. electrode weight 180 kg

dimensions (LxWxH) 1530x1500x2210 mm

weight of machine 1600 kg

dielectric tank (LxWxH)

920 x 800 x 700 mm

capacity 370 l

filter 2

weight dielectric tank 120 kg

weight generator 260 kg

max. amperage 60 A

max. removal rate 530 mm³/min.

connected load 7.5 kVA

min. electrode wear 0.3 %

µ / R max. 0.3 (N5)


Erozimat(Electrical Discharging Machine -EDM

)


Stroj za elektroerozijsko rezanje(EDM Wire Eroding)

Max. work piece size 350 x 450 x 200 mm

Max.work piece weight 300 kg

Main table traverse (X,Y) 250 x 350 mm

Auxiliary table traverse (U,V)

30 x 30 mm

Max. taper cutting angle +/- 5º / 100 mm

Wire diameter 0,25 mm

Min.increment 0,001 mm

Interpolation function linear & zirkular

Data input/Output RS-232 C seriell Disk.laufwerk

Dielectric fluid Water

Tank capacity 100 Ltrs.

Connected load 3 kW, 400V

Machine dimensions 1825 x 1725 x 1900 mm

Weight 2000 kg


table dimensions 900x610 mm

max. workpiece dimensions

1000x630 mm

max. workpiece thickness

400 mm

max. workpiece weight 500 kg

travel

X,Y axis

500x630 mm

U,V axis

35x35 (±17,5)

Z axis 350 mm

smallest display increment

0,001 mm

positioning accuracy

X axis 0,020 mm

Y axis 0,023 mm

roughness Ra< 2,5 µm

max. removal speed 80 mm²/min

max. cutting angle ±6°/ 50 mm

connected load 4,5 kW

machine dimensions 2075x1730x2 120

machine weight 4000 kg

EDM Wire Eroding


Obrada plazmom (PJM -

Plasma Jet Machining)


max. travel speed

17 m/min

cutting speed 0.02 - 6000 mm/min.

positioning accuracy

±0.1 mm and better

repeatability ±0.05 mm and better

Stroj za rezanje plazmom(Plasma Cutting System)


OBRADA ULTRAZVUKOM

Primjer izradaka


STROJ ZA OBRADU ULTRAZVUKOM


STROJ ZA OBRADU ULTRAZVUKOM

a -

željezna jezgra b -

navoji žice c -

ležaj d -

ultrazvučna glava e -

nosač

alata f -

plašt za hlađenje

g -

mjesto prihvata alata h -

alat

i –

predmet obrade

a


OBRADA VODENIM MLAZOM (Water Jet Machining)

obrada s čistim vodenim mlazom

obrada s dodatkom abrazivnog sredstva


Prmjeri obrade vodenim mlazom


Stroj za rezanje vodenim mlazom


machining area up to (W x D x H)

2000 x 1000 x 500 mm

positioning accuracy ±0.1 mm

rapid feed: X / Y axis 17 m/min

operating voltage 24 V/48 V

Stroj za rezanje vodenim mlazom(3D Water-Jet Cutter)


Stroj za rezanje vodenim mlazom

Examples (material thickness)

Stainless steel 100 mm

Aluminum 120 mm

Marble 120 mm

Plastic foam 150 mm

Glass 120 mm

Titanium 100 mm

Operating pressure up to 3800

bar Flow rate HP water 2.3 -

7.6 l/min.

Positioning accuracy

±0.1 mm and better

Cutting speed

0.02 - 6,000 mm/min.

Documents

Alati i naprave