Armin Najnovije

UNIVERZITET U TUZLI MAINSKI FAKULTET Odsijek:PROIZVODNO MAINSTVO Predmet:ALATI I NAPRAVE kolska 2007/2008 god.

KONSTRUKCIJA ALATA Duboko izvlaenje

Ime i prezime: Armin Nurki Broj indexa: II-119/03 Odsjek: PM

Armin Nurki __ Maine za obradu deformacijom

2

Zadatak: Na osnovu zadatog konstrukcionog crtea gotovog dijela (izradka) potrebno je projektovati tehnoloki postupak dubokog izvlaenja i konstruisati alat za zadnju fazu izvlaenja (sklop alata i radionike crtee). Proraun treba da obuhvati:

Odreivanjedimenzijapripremkaplatine;Brojoperacijaizvlaenja;Dimenzijeizratkapopojedinimfazamaprenici,radijusi,visine;Dimenzionisanjeradnihelemenataalataigimatrica;Potrebazadraemlimaisiludraalimapopojedinimoperacijama;Napraviti3Dmodelalataiizradititehnikudokumentacijuzaizvrnedijelove

Zadani su slijedei podaci: - d1=100 mm, d=80 mm, h=61 mm, R=10mm, s=1mm, .0147.

Konstrukcioni crte modela

Prikaz 3D modela predmeta


3

DUBOKO IZVLAENJE

1. Tehnoloki proces izrade 1.1. Dimenzije pripremka U cilju dobijanja zahtijevane visine radnog predmeta, potrebno je izvriti skraivanje visine nakon izvlaenja.Zbog toga se pri proraunu prenika pripremka uzima u obzir i dodatak za obrezivanje. Dodatak za obrezivanje je kao to vidimo u funkciji odnosa (

) ,pa je za odnos

10082

1,22

1,22 3,5 (Binko Musafija, Obrada metala plastinom deformacijom, tabela br.51, str.346 ili H.uki Tab.7.2.).

2

100 2 3,5 107 1.2. Prenik platine

4 0,57 0,57

100 4 80 0,57 10 61 0,57 10

10000 21344 57 31287

176,88

Prema tome, dimenzije pripremka su: 1801 1.3. Broj operacija dubokog izvlaenja Za rotaciono simetrina tijelabroj operacija izvlaenja rauna se po poznatom izrazu:

1

1

Odnosmzavisi odvrstematerijala,stanjamaterijala,relativnedebljine, odnosavisine Iprenikaradnogkomada,sredstvazapodmazivanje


4

1.4. Relativna debljina materijala

100%

1

180 100% 0,556

Iz (Binko Musafija, Obrada metala plastinom deformacijom, tabela br. 60, str.388), dati su odnosi izvlaenja za Sr=0,74; tj. za podruje Sr=1,00,6:

0,53

0,76

0,79

0,82

0,84

1

0,53 0,76 0,79 0,82 0,84

5 1

3,744

0,935

Naosnovuizraunatogkaoisobziromna 82ipripremka 180dobijaseslijedeibrojizvlaenja

1

1 82 0,53 180

0,935

1 2,276 3,276

Usvajamo: 4operacijePrenicikomadapofazama 0,53 180 95,4 96 0,76 96 72,96 73 0,79 73 57,67 58 0,82 58 47,56 48 Kontrola odnosa

0,82 0,82 - zadovoljava.


5

1.5. Radijusi komada po fazama izvlaenja

2

96 732

11,5

2

73 582

7,5

2

58 482

5

5 1.7 Visine komada po fazama izvlaenja Za komad prikazan na slici 1. Izraza za izraunavanje visine predmeta u pojedinim fazama rauna se prema izrazu 7.28. (H.uki)

0,25

3,44

0,25

3,44 0,25

180 107

96 3,44 11,5 64,475

0,25

3,44 0,25

180 107

73 3,44 7,5 78,2

0,25

3,44 0,25

180 107

58 3,44 5 94,605

0,25

3,44 0,25

180 107

48 3,44 5 113,42

1.8 Dra lima Dra lima ima zadatak da onemoguava obrazovanje nabora kod dubokog izvlaenja, djelujui na povrinu lima koji se izvlai sa odredjenim povrinskim pritiskom. Za praksu je veoma vano pod kojim uslovima je potreban dra lima, a zatim se vri njegovo pravilno dimenzionisanje. Kriteriji za odredjivanje uslova da nije potreban dra lima za izvlaenje predmeta polusferinog oblika dat je u obliku

100 3%

a) Za prvu operaciju izvlaenja:

100

1180

100 0,556 3%

Obzirom na izraunato slijedi da je potreban dra lima u prvoj operaciji.


6

b) Pritisak draa lima

0,25

1

10 , gdje je:

- 180, - 1, - 2 96 21 94

- za . 0147 280 380 Usvajase 330 H.ukiTab.7.26.

0,25

1

200 10

0,25 18094

1

94

200 1 10 330

0,25 0,766 0,47 10 330 1,020

c) Sila na drau lima za prvu operaciju:

4 2

2 10

94 2 1 0,85 10 1 101,376

0,8 0,8 180 94 1 7,419

4 2

4 180 101,376 2 7,419 1,020

4 18894,306 1,020 15136,344

15,136

0,85 koeficijent koji zavisi od vrste materijala pa je za elicni lim H. ukiTab.7.23.

1.8.1 Dra lima za drugu operaciju:

a) Za drugu operaciju izvlaenja:

100 194

100 1,638 3%


7

Obzirom na izraunato slijedi da je potreban dra lima i u drugoj operaciji


0,25 1

10 , gdje je :

- 94, - 1, - 2 73 21 71


0,25

1

200 10 0,25

9471

1

71

200 1 10 330

0,25 0,034 0,355 10 330 0,321

c) Sila na drau lima za drugu operaciju:

4

2

2 10

71 2 1 0,85 10 1 78,376

0,8 0,8 94 71 1 3,837

4

2

4 94 78,376 2 3,837 0,321

4 1431,398 0,321 360,874

0,361

1.8.2 Dra lima za treu operaciju:

a) Za drugu operaciju izvlaenja:

100 173

100 1,370 3%

Obzirom na izraunato slijedi da je potreban dra lima i u treoj operaciji

c) Pritisak draa lima

0,25 1

10 , gdje je :

- 73, - 1,


8

- 2 58 21 56 - za . 0147 280 380 Usvajase 330 H.ukiTab.7.26.

0,25

1

200 10 0,25

7356

1

56

200 1 10 330

0,25 0,028 0,28 10 330 0,254

d) Sila na drau lima za treu operaciju:

4

2

2 10

56 2 1 0,85 10 1 63,376

0,8 0,8 73 56 1 3,298

4

2

4 73 63,376 2 3,298 0,254

4 432,919 0,254 86,364

0,086 1.8.3 Dra lima za poslijednju operaciju izvlaenja

a) Za etvrtu operaciju izvlaenja:

100 158

100 1,724 3%

Obzirom na izraunato slijedi da je potreban dra lima i u etvrtoj operaciji


0,25 1

10 , gdje je :

- 58, - 1, - 2 48 21 46


0,25

1

200 10 0,25

5846

1

46

200 1 10 330

0,25 0,018 0,23 10 330 0,205


9

c) Sila na drau lima za treu operaciju:

4

2

2 10

46 2 1 0,85 10 1 53,376

0,8 0,8 58 46 1 2,771

4

2

4 58 53,376 2 2,771 0,205

4 107,331 0,205 17,281

0,017

2. Analiza naponskog stanja Analiza naponskog stanja dubokog izvlaenja obuhvata odreivanje radnog napona , sile izvlaenja i deformacionog rada za svaku operaciju izvlaenja. 2.1 Prva operacija izvlaenja 2.1.1 Radni napon prve operacije izvlaenja

1,1 ln

2

2

0,15 1,24

2

- funkcija od vrste materijala, stanja radnih povrina, i sl.; ksr srednji specifini deformacioni otpor;

za materijal .0147 imamo :

0 220

ln

ln18096

0,629 500

2220 500

2 360

2 2 96 2 14,838 112,838

1,1 ln

2

2


10

, 1,1 360 ln

180112,838

2 0,15 15136,344

112,838 1 360

12 7,419 1

, 184,946 22,73 256,815

2.1.2 Sila izvlaenja 112,838 256,815 91038,614

91038,614 91

2.1.3 Sila prese potrebna za prvu operaciju 91038,614 15,136 91053,776

91053,776 91,053

2.1.4 Deformacioni rad izvlaenja

1000

0,8 91038,614 64,475

1000 4695,772

- faktor koji predstavlja odnos maksimalne sile izvlaenja u funkciji odnosa izvlaenja m1,za 0,55 0,80, (B.Musafija , str.485).

- visina komada nakon prve operacije 2.2 Druga operacija izvlaenja 2.2.1 Radni napon

1,1 1

1

1,24; 1,2; 1,2; 45; 0,15

73 1 72 1 112,838

0 220

ln

ln18073

0,92 350

2220 350

2 285

- korekcioni faktor usljed savijanja materijala preko ivice prstena za izvlaenje ( 1,1~1,2);

- korekcioni faktor draa lima ( 1,1~1,2)

1,1 1,24 1,15 1,15 285 1 450,15

1 72

112,838

0,1545

213,975

2.2.2 Sila izvlaenja 72 213,975 48400,005

48400,005 48,400


11

2.2.3 Sila prese 48400,005 360,874 48760,879

48760,879 48,761

2.2.4 Deformacioni rad

1000

0,67 48,761 78,2

1000 2,555

za 0,76 0,67,(B.Musafija , str.485)

2.3 Trea operacija izvlaenja 2.3.1 Radni napon

1,1 1

1

1,24; 1,2; 1,2; 45; 0,15

58 1 57 2 72

0 220

ln

ln18058

1,133 380

2220 380

2 300


- korekcioni faktor draa lima ( 1,1~1,2) -

1,1 1,24 1,15 1,15 300 1 450,15

1 5772

0,1545

129,654

2.3.2 Sila izvlaenja 57 129,654 23217,243

23,217 2.3.3 Sila prese

23217,243 86,364 23303,607 23,304


1000

0,64 23,217 94,605

1000 1,406


2.4 etvrta operacija izvlaenja 2.4.1 Radni napon

1,1 1

1


12

1,24; 1,2; 1,2; 45; 0,15

48 1 47 3 57

0 220

ln

ln18048

1,322 390

2220 390

2 305


- korekcioni faktor draa lima ( 1,1~1,2) -

1,1 1,24 1,15 1,15 305 1 450,15

1 4757

0,1545

111,006

2.4.2 Sila izvlaenja 47 111,006 16390,575

16,391 2.4.3 Sila prese

16390,575 17,281 16373,294 16,373


1000

0,64 16,373 113,42

1000 1,188



13

3.Dimenzionisanje radnih elemenata 3.1 Zazor izmeu izvlakaa i matrice: Pravilno dimenzionisan alat mora biti izveden tako da sigurno obezbjeuje ravnomjernu zranost (f) izmeu prstena za izvlaenje (prenika ) i izvlakaa (prenika )

2

Dvostruka vrijednost zranosti se naziva zazor, i analogno predhodnom obrascu se naziva zazor

2 Kod dubokog izvlaenja bez promjene debljine materijala zranost treba da bude neto vea od debljine lima (f>s).Veliine zranosti se odreuje po raznim empiriskim obrascima. G. Oehler daje obrazac za proraun zranosti u zavisnosti od debljine lima i vrste

10 1 0,07 10 1 1,22 gdje su:

koeficijent koji zavisi od vrste materijala, 0,07 za elini lim; zranost; debljina lima.

2 2 1,22 2,44

d

f f

dM

3.1.2 Matrica prsten za izvlaenje 3.1.3 Zadnja operacija izvlaenja Za zadnju operaciju biram matricu sa radijus profilom


14

dM

h 0

rM

Radijus zaobljenja matrice za zadnju operaciju moe se izraunati po empirijskom obrascu u funkciji materijala, debljine lima i draa iz (H. uki Tab.7.27.)

10~6 6 6

Po izgledu finalnog proizvoda radijuds na matrici bi ujedno bio i radijus na radnom predmetu(na prelaznom dijelu),to u naem sluaju neodgovara, pa e mo izvriti male korekcije.Zato sve dimenzije bit e prikazane na radionikom crteu. Kod zatvorenih alata kada se predmet izbacuje iz alata pomou izbacivaa, visina clindrinog dijela prstena treba da je jednaka visini predmeta h. 3.1.4 Izvlaka Oblik i dimenzije poprenog presjeka izvlakaa u zadnjoj operaciji izvlaenja odgovara obliku i dimenzijama radnog predmeta, koji e takoe biti prikazani na radionikom crteu.U cilju lakeg skidanja radnog predmeta sa izvlakaa,bui se otvor za zrak.Dimenzije otvora zavise od dimenzija izvlakaa i biraju se po tabeli. Za na sluaj prenik izvlakae je 40, pa iz tabele 7.33.(Dr Himzo uki) za prenike izvlakaa 500~100, prenik otvora je 6. Pri izradi izvlakaa i prstenova za izvlaenje, poeljno je, uvijek kada je to mogue,poslije buenja radnih povrina izvriti poliranje.Ovo se najvie odnosi na prstenove jer su oni vie optereeni pri izvlaenju. 3.2 Dimenzionisanje radnih elemenata alata

d=dM-w

dMmax

dM=dv- tM/2 tM/2

dv-

dmin

/2 /2t/2 t/2

w/2 w/2 d=dM-w

dMmax

dM=d- wtM/2 tM/2

du

dmin/2 /2t/2 t/2

w/2 w/2


15

U naem sluaju kad je kotiran (tolerisan) vanjski prenik nominalna mjera prstena se uzima da je jednaka najmanjoj graninoj mjeri radnog predmeta pa je tana mjera prstena dok je prenik izvlakaa je za iznos veliine zazora manji od prenika matrice.

T- Tolerancija radnog predmeta za IT12 ona iznosi 300 0,3

Tolerancije za izradu prstena i izvlakaa se odredjuju tabelarno (H. uki Tab.7.40.)

0,09

0,06 Pa je za prsten:

82 0,3, 81,7,

odnosno zapisano u drugoj formi

82,,

Odnosno za izvlaka

82 0,3 2,44, 79,26,

odnosno zapisano u drugoj formi

79,2

,

4.Sastavni dijelovi alata 4.1 Izbor kuita alata Odabire se standardno kuite po DIN 9812. Kuite slue za smjetaj donjeg i gornjeg dijela alata i voenja gornjeg u odnosu na donji dio alata.

250200

63

50

100max

40

302

395min

220

OVDJE 3D modela kuita alata

4.2 Izbor vodeih stubova i vodeih ahura


16

Vodei stubovi trebaju da obezbjede sigurno kretanje gornjeg dijela alata u odnosu na donji. Oni se izrauju od .4320 i potom se kale na 780 4010. Gornji dio vodjice se brusi u tolerantnom polju h6 kako bi se dobio klizni spoj izmeu voice i ahura u tolerantnom polju 7/6. Donji dio se brusi u tolerantnom polju 6 tako da sa donjim kuitem obezbjedi vrst spoj u tolerantnom polju 7/6. Izgled vodjica tipa DIN 9833 prikazan je na donjoj slici:

Iz tabele br.30, st.202,B.Musafija (Obrada Metala Plastinom Deformacijom) odabira se voica slijedeih podataka. 40, 20, 3, 36, 25, 10, 1,5, 5, 225

3D model stubne vodjice


17

Vodjenje stubne vodjice bez ahura za vodjenje se koristi u situacijama kada je gornje kuite izradjeno od livenog eljeza.Nedostatak ovakvog vodjenja jeste da se vodjice brzo troe pa je i vea potreba za njihvom zamjenom.Upotreba ahura za vodjenje je bolje i trnije rijeenje pri emu se ahura upresuje u gornji dio alata. Konstruktivna izvedba ahura za vodjenje tipa DIN 9834 prikazana je na donjoj slici a dimenzije se odredjuju u zavisnosti od dimenzija vodjice. Tabela 3.19

Iz tabele 3.19 Konstrukcija alata odabira se vodjica DIN 9834 slijedeeih podataka.

1 40, 2 50, 3 63, 1 63, 2 13, 3 8, 4 5, 1 6

3D model ahure


18

4.3 Cilindrini rukavac

Za vezivanje alata sa sa potiskivaem prese odnosno za pomjeranje gornjeg dijela alata u odnosu na donji slui cilindrini rukavac, pa se usvaja cilindrini rukavac nazivnog prenika 40 tipa po 9859 (tab.br.36. st.227. B.Musafija), pri tome je potrebno izbusiti otvor du ose rukavca u cilju postavljanja motke izbacivaa 10.

50; 40; 62; 302; 7; 55;

90; 114; 5; 55


19

3D model rukavca

4.4 Elementi za vezu i centriranje dijelova alata

Za vezu gornje ploe, nosaa,prstena I vodeeg prstena biramo vijak sa cilindrinom glavom i estostranom rupom.

ISO 4762 M10x65 (4 komada) Za vezu prstena I vodeeg prstena biramo vijak sa cilindrinom glavom i

estostranom rupom. ISO 4762 M8x20 (4 komada) Za vezu izvlakaa sa kuitem biramo vijak sa cilindrinom glavom i

estostranom rupom. ISO 4762 M8x35 (2 komada) Za vezu draa lima sa kuitem biramo vijak sa cilindrinom glavom i

estostranom rupom. ISO 4762 M8x80 (4 komada) Za centriranje gornje ploe, nosaa, prstena I vodeeg prstena usvajamo

zakaljenu cilindrinu iviju ISO 2338 8x80 mm (4 komada) Za skidasnje predmeta sa izvlakaa usvajamo zakaljenu cilindrinu iviju ISO 2338 8x80 mm (4 komada)

4.4. 3D modeli alata izvlaenja

3D model alata prije izvlaenja

3D i model alata nakon izvlaenja

3D transparentni presjek modela alata


20

Literatura [1] Himzo uki, KONSTRUKCIJA ALATA Alati za obradu lima Univerzitet u Mostaru,Mainski fakultet, Mostar 1998. [2] Binko Musafija, OBRADA METALA PLASTINOM DEFORMACIJOM Univerzitet u Sarajevu,Mainski fakultet, Sarajevo 1988. [3] Bogoljub Krljak, ALATI I PRIBORI Prirunik Univerzitet u Beogradu,Mainski fakultet, Beograd 1995. [4] Radoslav Aneli, ALATI ZA HLADNO OBLIKOVANJE METALA PLASTINOM DEFORMACIJOM Univerzitet u Novom Sadu,Via tehnika kola,Novi Sad 1977. Tehnika dokumentacija kao i konstrukcija modela izraena pomou softverskih paketa:

CATIA V5 R9 -- Dassault Systems Autodesk Inventor 7. Autodesk Mechanical Desktop 6. Autodesk

/ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False

/Description > /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ > /FormElements false /GenerateStructure true /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles true /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /NA /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged /UseDocumentBleed false >> ]>> setdistillerparams> setpagedevice

Documents

Armin Najnovije