Prethodno poglavlje | Pocetna strana | Sledece poglavlje

2. OBRADAMETALA PLASTIČNOMDEFORMACIJOM

Metali kao kristalne strukture poseduju svojstva plastičnog deformisanja u hladnom i toplomstanju.Ovo služi kao osnova za niz metoda obrade metala plastičnom deformacijom ,sa i bezodvajanja,koje se primenjuju u svim industrijama .Sve metode obrade plastičnom deformacijomuglavnom definiše alat,za razliku od obrade rezanjem gde metode definiše,presvega,kinematika,odnosno mašina.

U odnosu na druge metode obrade,obrada plastičnom deformacijom ima niz prednosti:-Jednostavna kinematika obradnih sistema.Jednim hodom izvršnog organa mašine mogu se oblikovatisložena prostorna tela-Delovi,posle obrade plastičnim deformisanjem imaju poboljšana mehanička svojstva-Postoje dobre mogućnosti mehanizacije i automatizacije procesa-Stepen iskorišćenja materijala ja vrlo visok,i dr.ali i određene nedostatke:-Ekonomičnost primene samo u serijskoj i masovnoj proizvodnji-Potreba za vrlo velikim deformacionim silama tj,teške i robusne mašine-Relativno skupi alati,i dr.

Plastično deformisanje je vrlo složen proces ,a pojavljuje se kao posledica prinudnog trajnogpomeranja grupe atoma u kristalnima metala.Osnovni mehanizam plastičnig deformisanja sastoji se uklizanju i dvojnikovanju u ravnima kristalnog konglomerata.Ravni klizanja se poklapaju sa mestimagde postoje linearni defekti kristalne rešetke,koji se nazivaju dislokacija(sl.2.1).

Sl.2.1.Pomeranje dislokacije kristalne rešetke pri plastičnomdeformisanju

Teorija obrade metala plastičnim deformisanjem predpostavlja sledeća svojstva čvrstih tela:-neprekidnost,tj.određena supstanca ravnomerno i neprekidno ispunjava celu zapreminu-homogenost,tj.telo u svim tačkama ima ista mehanička svojstva i hemijski sastav-izotropnost,tj.svojstva tela u svim pravcima su ista-nestišljivost,tj.telo u oblasti plastičnog deformisanja ne menja zapreminu.

Osnovni metodi obrade metala plastičnom deformacijom su:sabijanje,izvlačenje,istiskivanje,savijanje,plastično deformisanje sa odvajanjem.

2.1. Sabijanje

Sabijanje u suštini predstavlja zapreminsko oblikovanje materijala na presama i čekićima.Sabijanjemože biti slobodno ili u kalupima.U zavisnosti od brzine deformisanja, postoji dinamičko i statičkosabijanje.Na čekićima se ostvaruje dinamičko sabijanje i naziva se kovanje,dok se na presama ,gde subrzine deformisanja male,ostvaruje statičko sabijanje,koje se naziva presovanje.

Pri slobodnom sabijanju bez trenja telo,posle deformisanja,zadržava sličan oblik.Na sl.2.2prikazanoje telo pre i posle deformisanja.Svaki deo tela isto se deformisao.

Sl.2.2.Deformisanje pri slobodnom sabijanju bez trenja

Na čeonim dodirnim površinama između materijala obratka i površine pritiskivača,odnosno stolamašine,postoji spoljašnje,kontaktno trenje koje ometa bočno širenje materijala(sl.2.3).Pojedini delovitela nejednako se defomišu.

Sl.2.3.Deformisanje pri slobodnom sabijanju sa trenjem

2.2. Istiskivanje

Obrada istiskivanjem podrazumeva da se materijal u obliku valjka,koluta i sl.istikuje u otvorenomkalupu pod dejstvom istiskivača oblikujući se u izradak željenog oblika.Najčesće se vrši istiskivanjerotacionih delova i to uglavnom u hladnom stanju.Istiskivanjem se izrađuju delovi manjihmera,posebno tanjih zidova,posebno u vojnoj industriji.

Osnovne karakteristike istiskivanja su:

-visoka tačnost mera i visok kvalitet površina-poboljšana mehanička svojstva materijala posle istiskivanja-visoka proizvodnost

U zavisnosti od smera kretanja istiskivača i materijala koji se istiskuje postoji:-suprotnosmerno-istosmerno-kombinovano istiskivanje

Pripremak se pod dejstvom deformacione sile,koja se saopštava istiskivačem,plastičnodeformiše.Smer kretanja deformisanogmaterijala,koji ispunjava prostor između kalupa i istiskivača,jesuprotan smeru kretanja istiskivača(sl.2.4a).Po završetku procesa,stupa u dejstvo izbacivač koji vršiizbacivanje obratka iz alata.Kod istosmernog istiskivanja ,smer kretanja istiskivača i deformisanogmaterijal je isti(2.4b).

Sl.2.4.Istiskivanje a) suprotnosmerno b) istosmernо

Za izradu složenijih delova koristi se kombinovano istiskivanje,gde se u procesu istiskivanja jedandeo materijala kreće u istom,a jedan deo u suprotnom u odnosu na smer kretanja istiskivača(sl.2.5).

Sl.2.5.Primeri kombinovanog istiskivanja

2.3. Izvlačenje

Izvlačenje je osnovna metoda obrade lima plastičnim deformisanjem.

Izvlačenje ima vrlo široku primenu u industriji prerade metala,posebno u izradi delova širokepotrošnje,posuđa kao i u avioindustriji.Samo izvlačenje se izvodi na presama prostog i dvostrukog

dejstva i hidrauličkim presama.Alat za izvlačenje se u opštem slučaju sastoji od:izvlakača,prstena zaizvlačenje,držača lima.(sl.2.6a).Na primer,sam proces izvlačenja sastoji se u transformaciji pripremka u obliku kružne ploče uizradak cilindričnog u obliku cilindričnog šupljeg tela(sl.2.6b).

Sl.2.6.Izvlačenje lima u cilindrično šuplje teloa)alat za izvlačenje b)pripremak i izradak

Izvlačenjem se izrađuju različiti delovi-od osnosimetričnih,pa preko kutijastih do delova vrlo složenogkonstrukcionogoblika.Na sl.2.7.prikazani su oblici grupe delova izrađenih izvlačenjem.

Sl.2.7.Delovi izrađeni izvlačenjem a)osnosimetrični b)kutijasti

2.4. Savijanje

Savijanje ima značajnu primenu pri obradi lima gde se dobijaju različiti profili ili doboši zarezervoare i kotlove.Zavisno od mera i oblika delova,savijanje limova izvodi se u alatima za savijanjena mehaničkim ili hidrauličnim presama i na specijalnim mašinama za savijanje.U opštemslučaju,prema obliku delova dobijenih savijanjem,razlikuju se:

-kružno savijanje-fazonsko savijanje,i

-ispravljanje,kao obrnuti proces savijanja.

Kružno savijanje limova izvodi se na specijalnim mašinama za savijanje sa tri valjka,gde je gornjivaljak obično pomerljiv radi podešavanja prečnika savijanja Ro,dok su donji valjci fiksni(sl.2.8).

Sl.2.8.Kružno savijanje lima

Fazonsko savijanje vrši se postepeno,obaranjem svake ivice pojedinačno za prav ili neki drugiugao.Na sl.2.9 prikazano je fazonsko savijanje lima,a na primeru dvostranog savijanja pod uglom od90°.Alat je dosta skup jer je namenski.

Sl.2.9.Fazonsko savijanje lima

Ispravljanje limova,kao obrnut proces savijanju,vrši se na taj način što se iskrivljene ili talasaste trakepropuštaju kroz sistem dvorednih valjaka na mašini za ispravljanje.Valjci su obrtni i međusobnorastojanje između gornjeg i donjeg reda valjaka može se podešavati zavisno od debljine lima(sl.2.10).

Sl.2.10.Ispravljanje lima

2.5. Alati i mašine alatke

U obradi plastičnimdeformisanjem metoda obrade je,pre svega,definisana alatom.Zato u ovomslučaju ne postoji tako stroga podela mašina prema metodama obrade,kao kod mašina alatki za obradurezanjem.Međutim,najčešće primenjivane su:čekići,prese,mašine za savijanje,mašine zaodsecanje,mašine za probijanje...

Osnovne karakteristike mašina alatki su:-relativno jednostavan kinematički sistem-znatna masa mašina zbog velikih deformacionih sila-relativno jednostavno upravljanje-relativno je jednostavno ostvariti mehanizaciju i automatizaciju rukovanja materijalom-potreba za pouzdanim sistemima za bezbedno rukovanje od strane proizvodnih radnika

Alati za obradu plastičnom deformacijom predstavljaju deo obradnog sistema za oblikovanje.Onidirektno definišu sam metod obrade.U obradi plastičnom deformacijom svaki alat je specijalan,jer sunjegovi radni organi prilagođeni obliku dela.Generalno gledano ovakvi alati su relativno vrlo skupi,pasu ekonomični samo u primeni u serijskoj proizvodnji.Neki od njih su:alati za kovanje,alati zaistiskivanje,alati za obradu lima...