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lezione laminazione, sistemi di produzione
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LAVORAZIONE LAMIERA!!PRODOTTI! !!!!!!!!!!!MATERIALI!!Leghe Ferrose -NO GHISA-!!• Acciai al carbonio: - laminati a freddo (%C= 0,05 a 0,20) ! - flessibilità di rivestimenti, per evitare che si arrugginisca; possono essere ! applicati prima o dopo la lavorazione (zincatura, stagnatura, verniciatura)!!• Acciai Inossidabili: - più costosi per la lavorazione in quanto necessitano di maggiori forze di ! stampaggio e usura sugli stampi! - scelte più frequenti: austenitici (304, 316_maggior resistenza termica), ! ferritici (430_per posate)!!Leghe non Ferrose!!• Leghe di rame (ottoni, bronzo fosforoso_per coniatura monete, rame berillio_per contatti elettrici)!!• Leghe di alluminio: - scelte più frequenti: al Mn (3xxx), al Mg (5xxx), al Mg-Si (6xxx)!! - applicazioni aeronautiche: allo Zn (7xxx)!!• Leghe di nichel (altissimo costo e resistenza alle temperature)!• Leghe di magnesio (devono essere lavorate a caldo)!!Colata continua!Acciaio liquido a 1600° contenuto nella siviera (realizzata in materiale refrattario). Dal foro inferiore della siviera l’acciaio liquido entra in due serbatoi/vasche, la paniera e la lingottiera, quest’ultima raffreddata con acqua. L’acciaio forma una pelle solida ma all’interno è ancora liquido. Quella che esce dalla lingottiera è la colata continua. Viene trasportata su rulli e raffreddata con acqua. Alla fine viene tagliata formando la Bramma, una specie di grossa lamiera, di spessore dai 100 ai 150 millimetri, di larghezza 2-3 metri e di lunghezza 5-6 metri. La Bramma viene tagliata per mezzo di un getto d’ossigeno, che viene sparato ad alta intensità e temperatura che brucia nel punto di contatto con la colata continua!!Laminazione!La laminazione riduce lo spessore della Bramma facendola passare attraverso rulli controrotanti. La Bramma viene laminata più volte fino a far uscire il prodotto laminato a caldo con spessore non inferiore a 1,5 millimetri. Essa viene successivamente decapata, immersa in acido solforico per eliminare l’ossido superficiale. A questo punto viene laminata a freddo per far assottigliare ulteriormente la lamiera.!!!
0,025 ÷ 3 mm (lamiere)3 ÷ 20 mm (piatti)
Fogli
Lamiera
• Prodotti:
≤2,
5m
≤ 10 mm
Nastri e coil
Lamiera
– Leghe ferrose:• Acciai al carbonio:
– Laminati a freddo (%C = 0,05 ÷ 0,20)– Possibilità di rivestimenti (zincatura, stagnatura, verniciatura)
• Acciai inossidabili:– Scelte più frequenti: austenitici (304, 316), ferritici (430)– Maggiori forze di stampaggio e usura sugli stampi
– Leghe non ferrose:• Leghe di rame (ottoni, bronzo fosforoso, rame berillio)• Leghe di alluminio:
– Scelte più frequenti: al Mn (3xxx), al Mg (5xxx), al Mg-Si (6xxx)– Applicazioni aeronautiche: allo Zn (7xxx)
• Leghe di nichel• Leghe di magnesio (formatura a caldo)
• Materiali:
!!
!!La bramma viene laminata a caldo perché oppone meno resistenza!!I grani cristallini durante la laminazione si allungano però quest’effetto dura poco perché la temperatura è alta e si ricristallizzano andando a formare altri grani, ottenendo un materiale più resistente prima che ricristallizzi. Quando successivamente si ringrandiscono perdono questa resistenza.!Per aumentare le caratteristiche meccaniche il laminato viene laminato a freddo; questo aumenta la sua resistenza ma diminuisce la sua duttilità, a causa del fenomeno dell’incrudimento, dovuto alla deformazione plastica del materiale (a freddo).!!Stato di fornitura!Lo stato di fornitura degli acciai al C sono i trattamenti che il materiale ha subito dopo la laminazione!!• Ricottura: riscaldato a circa 700° e mantenuto per qualche ora a quella temperatura, per poi ! essere raffreddato. Questo permette alla lamiera di ridiventare duttile, riducendone i ! grani. Ideale per fare deformazioni plastiche alla lamiera!!• Eventuali laminazioni a freddo: dopo la ricottura per ridurne lo spessore con aumento della ! resistenza meccanica o skin-passatura (evita striature durante la ! lavorazione).!!Il materiale dopo la piegatura può formare sulla superficie delle striature dovute al tratto di snervamento irregolare, ovvero punti adiacenti a parità di sforzo hanno subito deformazioni differenti. Per eliminare il tratto di snervamento si fa una piccolissima diminuzione di spessore (1-2 %).!
Lamiera
• Produzione:
Colatacontinua
Laminazione (riduzione di spessore attraverso rulli controrotanti)
Laminazionea caldo(> 1,5-2 mm)
Decapaggio
Laminazionea freddo
Bramma
Lamiera
Laminazione a freddo
porositàinclusionisegregazioni
struttura ricristallizzata →ridotte proprietà meccaniche
scarsa finitura (ossido)scarsa precisione (ritiro)
struttura orientata(direzione di laminazione)
sfor
zo
deformazione
incrudimento
+ resistenza− duttilità
Laminazione a caldo
LAVORAZIONI!!Tranciatura: si agisce sopra la lamiera con un punzone che applica una forza verticale che porta ! al taglio della lamiera. Vi è l’estrattore che serve a tener ferma la lamiera.!!Piegatura: utilizza sempre il punzone e matrice ma la lamiera subisce una flessione dal punzone ! che ne determina una piega rettilinea.!!Imbutitura: la lamiera è costretta a deformarsi e trasformarsi in un oggetto cavo con parrei curve. ! Sforzo complesso (flessione, trazione, compressione)!!TRANCIATURA!Obiettivi:!• Separare le parti di contorno definito da un foglio o da un nastro!• Realizzazioni di fori o aperture che però prende il nome di punzonatura (punching)!!!!!!!!!!!!Lo sforzo di taglio aumenta man mano che il punzone scende. !Inizio della frattura da due cricche sugli spigoli del punzone e della matrice. Quando queste cricche si uniscono si ha la separazione del tranciato.! !!!!!!!!!!
Se il gioco è molto eccessivo la frattura è molto inclinata mentre se è insufficiente si forma una frattura secondarie e si ha una maggiore usura degli stampi. Il gioco ottimale è il 10% dello spessore.!!!
Tranciatura fine: In questo tipo di tranciatura il gioco è molto limitato 1%, ma si impedisce che si formino fratture secondarie attraverso tre forze separati: punzone, premilamiera, contropunzone.!Il premilamiera ha dei bordini che fuoriescono, incidono e bloccano la lamiera, non permettendole di inflettersi;il contropunzone spinge la lamiera contro il punzone impedendole di inflettersie così il punzone avanzando lentamente evita la frattura e la zona liscia si estende al 100% della lamiera. Ciò comporta un aumento di costi di attrezzatura e di tempo ciclo. Applicazioni: corona della catena della bici e meccanismo orologi!!
Lavorazioni sulla lamiera
• Principio:– applicazione di una sollecitazione meccanica alla lamiera piana– deformazione plastica– (eventuale rottura)
• Tipi di operazioni:
punzone
estrattore
matrice
Tranciaturapunzone
matrice
Piegaturapunzone
matrice
premilamiera
Imbutitura
sforzo di taglio(a rottura)
sforzo di flessione sforzo complesso(flessione, trazione, compressione)
Tranciatura
• Obiettivi:– Separazione di parti di contorno definito
da un foglio o nastro– Realizzazione di fori o aperture
(punzonatura)
tranciatura
punzonatura
Deformazioneal limite
di rottura
Iniziodella frattura
Separazionedel tranciato
gioco
Inizio delladeformazione
plastica
Fasi dell’operazione di tranciatura:
forza sulpunzone
Caratteristiche deibordi di taglio:
Tranciatura
penetrazione
penetrazione
Profondità di penetrazione: 30-40% spessore (acciaio), 50-60% spessore (alluminio)
Effetto del gioco:
gioco eccessivo:frattura molto inclinata
gioco insufficiente:frattura secondaria,
maggiore usura sugli stampi
gioco ottimale:~ 10% spessore
zona liscia
frattura (zona ruvida e irregolare)
deformazione plastica
frattura (zona ruvida e irregolare)
deformazione plasticazona liscia
bava
Tranciatura
Tranciatura
forza delpunzone
gioco 10%
(tranciatura)
Tranciatura fine:- gioco: ~ 1% spessore- deformazione controllata attraverso 3 movimenti separati (punzone, premilamiera, contropunzone)
(tranciatura fine)
Tranciatura fineforza del
premilamiera
forza delcontropunzone
gioco 1%
Altri tipi di tranciatura:! !Troncatura: bordo di taglio aperto.!!Incisione: taglio, ma non separazione.!!Scantonatura: tranciatura a bordo aperto ma senza la divisione; è una tranciatura laterale che serve a preparare la lamiera a una operazione successiva generalmente di piegatura.!!!!!
PIEGATURA!La piegatura avviene sempre con un punzone e una matrice. !
!La piegatura libera comporta una matrice aperta che è più economica ma meno precisa.!Per aumentare la precisione della piegatura si usa una piegatura su matrice a V dove la matrice non è aperta ma ha un solco di piega. Essa però ha un posizionamento difficile.!La più precisa è la piegatura su matrice aperta che permette di fare anche piegature multiple.!! !
La piega deve essere sempre raccordata!Una piega a spigolo vivo non è possibile. Il raggio di raccordo va da 1 a 5 volte lo spessore, quindi raccordi molto stretti o ampi non si possono fare.!Raccordi troppo stretti non si possono fare perché all’interno della linea neutra il materiale diminuisce di lunghezza, mentre all’esterno è soggetto a trazione. Queste differenze di lunghezza non devono superare l’allungamento a rottura se no si crea una frattura!!!!!!!
Tranciatura
Altri tipi di operazioni di tranciatura:
Troncatura Incisione
Scantonatura
sfrido
sfrido
Piegatura
• Obiettivo:– Formatura di pieghe (preferibilmente lineari)
su una lamiera piana
Piegatura su matrice a V
forza del punzone
Piegatura libera Piegatura su matrice aperta
Piegature multiple:- matrice a Z (doppia matrice a V)- matrice a U (doppia matrice aperta)
- economica- poco precisa
- precisa- posizionamento difficile
- precisa- posizionamento facile
Piegatura
Condizioni sulla piega:
T
R = 1 ÷ 5 TR ≥ 1 mm
compressione
trazione
(R0)
L1 – L0
L0
< Allungamento a rotturaL0
L1
(deformazione eccessiva)
aumentaal diminuire delrapporto R / T
linea neutra(nessuno sforzo,lunghezza invariata)
β
β’ < β
Riduzione di β: 4 ÷ 10°
T
R
(aumenta con il rapporto R / Te con la resistenza del materiale)
Recupero elastico:
1/3 ÷ 1/2 T
Imbutitura
• Obiettivo:– Formatura di un pezzo cavo
da una lamiera piana
Fasi dell’operazione di imbutitura:
Posizionamentodella lamiera
Appoggio delpremilamiera
Azione delpunzone
Estrazione delpunzone
Forme ottenibili(diametri costanti / variabili,con / senza flangia)
Tranciatura
Altri tipi di operazioni di tranciatura:
Troncatura Incisione
Scantonatura
sfrido
sfrido
Piegatura
• Obiettivo:– Formatura di pieghe (preferibilmente lineari)
su una lamiera piana
Piegatura su matrice a V
forza del punzone
Piegatura libera Piegatura su matrice aperta
Piegature multiple:- matrice a Z (doppia matrice a V)- matrice a U (doppia matrice aperta)
- economica- poco precisa
- precisa- posizionamento difficile
- precisa- posizionamento facile
IMBUTITURA!Formatura di un pezzo cavo partendo da una lamiera piana!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Quando le forme non sono assialsimmetriche c’è più pericolo di grinze.!!Tranciato primitivo!Pezzo complesso, prima imbutitura poi tranciatura.!Esempio:Scatoletta Simmenthal, imbutitura con già la prima grafica.!!Imbutitura profonda!Imbutitura a passaggi successivi. Oltre ad andare più a fondo, posso cambiare la forma in pianta.!!Gioco tra punzone e matrice e Raggi di raccordo: !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Imbutitura
Sforzi nella lamieradurante l’imbutitura:
flangia:- trazione radiale- compressione assiale- compressione tangenziale
Difetti dovuti agli sforzi tangenziali:
Grinze sulla flangia(controllabili aumentando la forzaesercitata dal premilamiera)
Variazioni di spessoresulla parete laterale
parete laterale:- trazione assiale- trazione tangenziale
Imbutitura
Imbutitura di forme non assialsimmetriche(maggiore pericolo di formazione di grinze):
(grinze necessarieper irrigidimento)
Imbutitura
Imbutitura di ripresanello stesso senso
del primo passaggioImbutitura di ripresa
rovescia
Imbutitura
Gioco tra punzone e matrice:
gioco: ∼ 110% spessore(per evitare la riduzione di spessoreo la tranciatura del disco)
R R
Raggi di arrotondamentodel punzone e della matrice:
Difetti dovuti a raggi insufficienti:
(raggi eccessivi provocano grinze)
Imbutitura di sagome (sbalzatura)!La lamiera applicandogli una trazione orizzontale si assottiglia, ma soprattutto allunga. Lo sforzo di trazione rischia la frattura quando lo scasso è troppo profondo!!!!!!!!!Coniatura!Si parte da uno spessore costante e lo si assottiglia.!!!!!!!!!!!!!!ESEMPI DI APPLICAZIONI LAMIERE!!Carrozzeria auto:!Fatta da due tipologie di pannelli, la pelle (pannello esterno), più semplice, mentre l’ossatura con profilo più spesso e complicato perché sollecitato da sforzi, è quello che assorbe gli urti (momento di inerzia). Costruzione tipica: acciaio con 0,1% di carbonio da 1 millimetro di spessore.!Sull’acciaio è necessaria una lavorazione superficiale (zincatura) che sulla scocca dell’automobile viene fatto dopo la lavorazione della lamiera.!!
Graffatura: la pelle viene ripiegata all’interno (graffata) alla pelle esterna per unirle (in più viene messo un collante/sigillante).!!!!!!!
La carrozzeria ha tra i 10 e i 20 panelli. Ognuna ha bisogno di almeno 3 o 4 stampi (ogni stampo costa circa 200.000 euro).!!Carrozzeria taylor bank in acciaio:!1. Si prendono una serie di fogli di lamiera tranciati o tagliati laser con spessori anche diversi. !2. Si saldano a laser tra loro i pannelli.!3. A partire da questo taylor bank si faranno l’imbutitura e la punzonatura in modo tale da avere
meno sfrido.!!!!!!
Imbutitura
imbutituradi sagome
(sbalzatura)
coniatura
stiratura → sforzo di trazione(rischio di rottura)
Formatura di dettagli (scassi, feritoie):
resistenza al flusso laterale→ sforzo di compressione
(forze richieste elevate)
Imbutitura
imbutituradi sagome
(sbalzatura)
coniatura
stiratura → sforzo di trazione(rischio di rottura)
Formatura di dettagli (scassi, feritoie):
resistenza al flusso laterale→ sforzo di compressione
(forze richieste elevate)
Applicazioni dei componenti in lamiera
Applicazioni dei componenti in lamiera
PROCESSI DI LAVORAZIONE DELLA LAMIERA!!I processi di stampaggio hanno tempi ciclo di 3 secondi (anche meno di un terzo di secondo), quindi alta produttività, grazie alle operazioni simultanee che si possono fare con un unico stampo!Con i processi per lotti limitati le operazioni vengono fatte in sequenza quindi i tempi ciclo si allungano. I volumi di produzione sono medio-piccoli, dai 100 ai 100.000 pezzi.!!PROCESSI DI STAMPAGGIO!!Tipo di azionamento! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Presse meccaniche: !Il movimento rotatorio del motore elettrico viene trasformato in rettilineo grazie a componenti meccanici che muovono lo slittone in verticale.!La testa della pressa è fatta da una serie di guide per lo slittone.!Lo stampo viene montato su dei portastampo.!Le presse a montante posteriore, con forma aperta (a C), sono piccole e quando la forza aumenta si tenderebbero a flettere, quindi si utilizzano presse a montanti laterali (alto tonnellaggio)!!Volano: ruota, massa rotante che evita che lo slittone si fermi quando viene a contatto con le ! lamiere!!Presse oleodinamiche: !Su una pressa c’è sempre un numero stampato che è il tonnellaggio!!Linee di presse:!Nello stampaggio di carrozzerie è tipico una line a di prese (generalmente 3). La prima pressa per l’imbutitura, la seconda per la tranciatura e la terza di assestamento (imbutitura finale più tranciatura che rifilano il pezzo. Tra una pressa e l’altra ci sono i polmoni, che servono a svincolare le presse, dove si appoggiano i pezzi lavorati dalla pressa. Su ogni pressa c’è uno stampo diverso.!!!!!
Presse per stampi
• Tipo di azionamento:
Pressemeccaniche
Presseoleodinamiche
200 ÷ 5000 kN 2000 ÷ 50000 kNForze di stampaggio
15 ÷ 100 cicli/min 5 ÷ 20 cicli/minCadenze
Regolazione di forza,corsa e velocità
Altre caratteristiche
Tranciatura, piegatura, imbutitura (operazioni
semplici o con bloccaggio della lamiera)
Imbutitura (profonda o forme complesse)
Impieghipreferenziali
Presse per stampi
• Presse meccaniche:
Pressa a montante posteriore
motoreelettricovolano
trasmissionemeccanica
slittone
basamento
portastampo
Pressa a montanti laterali
STAMPI!Ve ne sono di 3 tipologie:!!- Individuali: effettuano solo una operazione!- A blocco (combinati): stampo che fa più lavorazioni,! ma lo fa sullo stesso punto!Queste prime due tipologie utilizzano sia fogli di lamiera che nastri!!- A passo (progressivi): stampo che fa più lavorazioni, ! ma lo fa in punti diversi. Utilizza ! solo nastri di lamiera!!La piastra fissa viene imbullonata al basamento mentre la piastra mobile viene fissata attraverso il codolo allo slittone. L’allineamento tra piastra fissa e mobile avviene attraverso 2 o più colonne con bussola. Tutti gli elementi sono normalizzati.!!
STAMPI INDIVIDUALI!!Stampo per tranciatura!Il nastro si svolge da uno svolgitore, entra nello stampo e si riavvolge. Sulla piastra fissa viene montata una matrice forata mentre sul quella mobile il punzone.!L’estrattore è montato su una molla perché quando viene a contatto con la lamiera deve fermarsi.!!!!!!!!Stampo per piegatura!Se si hanno pieghe complanari le si possono raggruppare in una singola operazione!!!!!!!!!!!!Stampo per troncatura!2 lame, una fissa sulla matrice e l’altra mobile sul punzone. Le lame possono essere fatte anche curvilinee così da creare tagli più complessi!!!!!!!!!
Presse per stampi
• Linee di presse:
Linea per carrozzerie
(imbutitura) (tranciatura) (assestamento)
Stampi
• Tipi:– individuali– a blocco (combinati)– a passo (progressivi)
piastramobile
piastrafissa
colonna
bussola
Portastampo con elementi normalizzati
Stampi
• Stampi individuali:
Stampo per tranciatura
punzone
matrice
estrattore
nastro
pezzo tranciato
sfrido
Stampi per piegatura
1-11-2
1-3
2-1
2-2
Stampo a U(pieghe 1-1, 1-2, 1-3)
Stampo a Z(pieghe 2-1, 2-2)
Stampi
Stampo per troncatura
Stampo per bordaturadi recipiente cilindricoStampi per arricciatura (lamiere con curvatura di invito)
Stampi
• Stampi individuali:
Stampo per tranciatura
punzone
matrice
estrattore
nastro
pezzo tranciato
sfrido
Stampi per piegatura
1-11-2
1-3
2-1
2-2
Stampo a U(pieghe 1-1, 1-2, 1-3)
Stampo a Z(pieghe 2-1, 2-2)
Stampi
Stampo per troncatura
Stampo per bordaturadi recipiente cilindricoStampi per arricciatura (lamiere con curvatura di invito)
Stampi
• Stampi individuali:
Stampo per tranciatura
punzone
matrice
estrattore
nastro
pezzo tranciato
sfrido
Stampi per piegatura
1-11-2
1-3
2-1
2-2
Stampo a U(pieghe 1-1, 1-2, 1-3)
Stampo a Z(pieghe 2-1, 2-2)
Stampi
Stampo per troncatura
Stampo per bordaturadi recipiente cilindricoStampi per arricciatura (lamiere con curvatura di invito)
Stampo per arricciatura:!La lamiera scorre nella camera cilindrica e si deforma. Deve avere una curvatura di invito. L’arricciatura su un recipiente cilindrico viene chiamata bordatura.!!!!!!!!!!!!!!!!Stampo per imbutitura:!Il punzone è fisso, mentre sulla piastra mobile è montata la matrice. Questo caso si chiama stampo invertito ed è quello più usato.!Le candele, che sostengono il premilamiera, all’estremità inferiore hanno delle molle a gas. Quando la matrice scende, il premilamiera cede sotto la fora della matrice e va a schiacciare le molle. La parte centrale della matrice è a molla perché spinge in fuori il pezzo quando la matrice risale.!!!!!!!!!!!!!!!Stampi per imbutiture di carrozzerie:!Se il punzone è sotto si chiama a semplice effetto in quanto vi è il movimento della sola matrice.!Gli stampi a doppio effetto invece hanno il punzone in alto, con il premilamiera che ha un movimento separato.!Lo stampo a semplice effetto viene usato per le pelli, quello a doppio effetto per l’ossatura.!!!!!!!!!!!!!
Stampi
• Stampi individuali:
Stampo per tranciatura
punzone
matrice
estrattore
nastro
pezzo tranciato
sfrido
Stampi per piegatura
1-11-2
1-3
2-1
2-2
Stampo a U(pieghe 1-1, 1-2, 1-3)
Stampo a Z(pieghe 2-1, 2-2)
Stampi
Stampo per troncatura
Stampo per bordaturadi recipiente cilindricoStampi per arricciatura (lamiere con curvatura di invito)
Stampi
Stampo per imbutituraa semplice effetto
punzone
matrice
premilamiera
Stampi
punzone
premilamieramatrice
a sempliceeffetto
matrice
punzone premilamiera
a doppioeffetto
Stampi per imbutitura di carrozzerie:
Stampi
Stampo per imbutituraa semplice effetto
punzone
matrice
premilamiera
Stampi
punzone
premilamieramatrice
a sempliceeffetto
matrice
punzone premilamiera
a doppioeffetto
Stampi per imbutitura di carrozzerie:
Stampo con punzone in elastomero per imbutitura con sottosquadri:!Lo slittone non comprime la lamiera, ma lo fa il punzone in elastomero che si espande negli spazi laterali della matrice!!!!!!!!!!!!!!!!Stampo con camme:!Le camme sono le slitte orizzonti sulle quali scorrono i punzoni comandati dallo slittino. questo si usa per avere due fori perfettamente allineati.!!!STAMPI A BLOCCO!!Operazioni multiple su singola stazione!!!!!!!!!!!!!STAMPI A PASSO!Operazioni multiple in più stazioni. A causa della possibilità di usare solo nastri di lamiera vi è una limitazione sulle dimensioni. La cadenza produttiva corrisponde ad una sola cadenza della pressa!!!!!!!!!!!!!!!!
Stampi
Stampo con punzone in elastomeroper imbutitura con sottosquadri
punzone inelastomero
matrice
guancia mobilelaterale
Stampi
Stampo di tranciatura con camme per operazioni in sottosquadro
Stampo per tranciaturae punzonature simultanee
Stampi
• Stampi a blocco:– Operazioni multiple su singola stazione
Stampi
Stampo a blocco pertranciatura, imbutiturae punzonatura
(semipunzonatura)
Stampo per tranciaturae punzonature simultanee
Stampi
• Stampi a blocco:– Operazioni multiple su singola stazione
Stampi
Stampo a blocco pertranciatura, imbutiturae punzonatura
(semipunzonatura)
Stampi
Sequenza di operazioni di tranciatura e piegatura:
fori dicentraggio
1
2
3
4
Stampi
Sequenze complesse:
PROCESSI PER LOTTI LIMITATI!!Comprendono macchine per produzioni limitate, non prototipazione. Di queste fanno parte la punzonatrice-roditrice (non utilizza stampi) e la pressa piegatrice.!!PUNZONATRICE-RODITRICE!!La lamiera è movimentata, solo secondo un piano xy, e l’attrezzatura è intercambiabile (coppie punzone-matrice.!!Atrezzature!!• Operazioni singole: coppia punzone-matrice con eventuale punzone mossa da un motore ! elettrico (servomotore) che permette al punzone di ruotare così da ottenere ! diverse inclinazioni!!• Atrezzatura multipla (costo superiore ai 100.000 euro)!!• Macchina a controllo numerico con testa singola (all’Europea o alla Tedesca) la lamiera
viene afferrata con griffe!!!!!!!!!• Macchina a controllo numerico con torretta rotante (alla Giapponese) la torretta è un cilindro
con diverse matrici (il cambio è dato dalla rotazione). Il vantaggio è che non si perde tempo per il cambio dell’attrezzatura (sono però più costose)!!!!!!!!!!!
Vantaggi:!- Costo ridotto delle attrezzature!- Riattrezzaggio rapido della macchina!!Svantaggi:!- Operazioni in sequenza, quindi tempi cicli maggiori!- Limitazioni sulle operazioni eseguibili!!!!Lavorazioni:!Roditura: La roditura è una serie di punzonature in sequenza!Punzonature!Piegature ed imbutiture di altezza limitata: l’altezza è limitata a 15-20 mm per non bloccare la ! macchina. Vengono realizzate con attrezzi invertiti!
Punzonatrici - roditrici
• Attrezzature:– operazioni singole (o multiple)– possibilità di rotazione
Attrezzatura singola Attrezzatura multipla
Punzonatrici - roditrici
• Macchina a controllo numerico con testa singola:
Punzonatrici - roditrici
• Attrezzature:– operazioni singole (o multiple)– possibilità di rotazione
Attrezzatura singola Attrezzatura multipla
Punzonatrici - roditrici
• Macchina a controllo numerico con testa singola:
Punzonatrici - roditrici
• Macchina a controllo numerico con torretta rotante:
torrettasuperiore
torrettainferiore
movimentazione x-ydella lamiera
Punzonatrici - roditrici
• Vantaggi:– Costo ridotto delle attrezzature– Riattrezzaggio rapido della
macchina• Svantaggi:
– Operazioni in sequenza →Tempi ciclo maggiori
– Limitazioni sulle operazioni eseguibili
roditura
punzonatura
!Sequenze di operazioni!!Vesting: disposizione computerizzata delle sagome sul foglio. Solitamente la separazione dei singoli pezzi viene fatta in un secondo tempo, per questo vengono lasciate le connessioni (sottili)!!!!!!!!!!!!!Lo scarico sulla piega permette post piegatura di avere i lati che coincidono, poi salvabili senza problemi.!!In alternativa alla punzonatura-roditura si utilizza il taglio laser (o plasma), ovvero un raggio di luce assorbito dal materiale che si riscalda fino a scioglersi. Si usa soprattutto quando vi sono tagli più complessi e precisi.!!!PRESSE PIEGATRICI!!- Presse piegatrici meccaniche!- Presse piegatrici oleodinamiche (100-200 tonnellate)!!Atrezzature!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Tempi di esecuzione: !1 piega circa 10 secondi, pieghe successive 5 secondi!
Punzonatrici - roditrici
• Lavorazioni:– Punzonature– Piegature e imbutiture di altezza limitata (< 15-20 mm)
(piegature e imbutiture con attrezzi invertiti)
Punzonatrici - roditrici
• Sequenze di operazioni:
Attrezzi per angoli raccordati
foripunzonati
separazione dicontorni esterni
(piegaturesuccessive)
sfrido
connessioni
(scarico sulla piega)
Punzonatrici - roditrici
• Lavorazioni:– Punzonature– Piegature e imbutiture di altezza limitata (< 15-20 mm)
(piegature e imbutiture con attrezzi invertiti)
Punzonatrici - roditrici
• Sequenze di operazioni:
Attrezzi per angoli raccordati
foripunzonati
separazione dicontorni esterni
(piegaturesuccessive)
sfrido
connessioni
(scarico sulla piega)
Presse piegatrici
• Funzionamento:
Pressa piegatrice oleodinamica
– Supporto esterno della lamiera– Attrezzatura intercambiabile (punzone + matrice) per piegatura
Pressa piegatrice meccanica
motore
volano
trasmissione
slittone
basamento
porta-attrezzi
Presse piegatrici
• Attrezzature:
Piegatura di 90° Doppia piegatura (offset) Curvatura di 90° Piegatura ad angolo acuto
Operazioni combinate Piegature con esigenze particolari di spazioPiegatura di 180°(3 tipi)
(1)
(2)
(3)
ALTRI PROCESSI DI LAVORAZIONE DELLA LAMIERA!!• Troncatura su cesoie a ghigliottina!• Punzonatura su macchine dedicate: prima della punzonatrice-roditrice. Lavora su singolo
pezzo ed è l’operaio a muovere il pezzo. La punzonatrice automatica lavora invece con rullo.!• Taglio laser: pantografo laser. Può anche sostituire una tranciatura e si può lavorare anche su
pezzi già imbutiti.!• Tornitura in lastra (spinning): unico caso di imbutitura in piccole quantità. Si può eseguire solo
per forme assialsimmetriche come lampade o coni di strumenti musicali.!• Calandratura: rullo motorizzato a cui è impresso il movimento è quello sopra. ! Serve per arrotolare la lamiera e renderla di forma tubolare!• Stretch forming: formatura di pannelli per strutture di veivoli (raggi di curvatura elevati)!• Profilatura: la lamiera passa attraverso rulli differenti che creano ognuno uno stadio diverso di
deformazioni. Si possono realizzare anche profili chiusi. Si utilizza per profili molto lunghi, sotto i 2 millimetri di spessore. !!!!!!!!!!
Altri processi di lavorazione della lamiera
• Calandratura:
Altri processi di lavorazione della lamiera
• Stretch forming:
Formatura di pannelli perstrutture di velivoli(raggi di curvatura elevati,recupero elastico limitato)