VISOKA TEHNIČKА ŠKOLA

STRUKOVNIH STUDIJA NIŠ

ZAVRŠNI RADALATI ZA OBRADU PRESOVANJEM (L PROFIL)

Predmet: Alati i pribori

Profesor: mr Slađana Nedeljković Student: Mladen Jovanović 26/11

Članovi komisije:

1. _____________________

2. _____________________

NIŠ

SADRŽAJ:1 UVOD......................................................................................................................................1

2 POJAM TEHNOLOGIJE.........................................................................................................3

2.1 PROIZVODNE TEHNOLOGIJE.....................................................................................5

3 KLASIFIKACIJA ALATA......................................................................................................6

4 ALATI ZA PROBIJANJE I PROSECANJE...........................................................................7

4.1 Faze probjanja i prosecanja...............................................................................................9

4.2 Zazori i tolerancije izrade alata.......................................................................................13

4.3 Proračun tolerancija........................................................................................................15

4.4 Tačnost delova izrađenih prosecanjem i probijanjem.....................................................17

4.5 Sila i rad prosecanja i probijanja.....................................................................................19

4.6 PRORAČUN I KONSTRUKCIJA ALATA...................................................................19

4.7 DOBIJANJE KVALITETNIH POVRŠINA PRI PROSECANJU.................................20

4.8 Mašine za probijanje i prosecanje...................................................................................21

5. Primer L (profila)oblika.........................................................................................................22

6. ALATI ZA SAVIJANJE........................................................................................................23

4.9 Vrste savijanja.................................................................................................................24

4.9.1 Oređivanje sile savijanja..........................................................................................25

4.10 Vrste alata za savijanje....................................................................................................27

5 ZAKLJUČAK........................................................................................................................29

1 UVODUpotreba alata kroz vekove olakšava i ubrzava rad. U početku su to bila vrlo jednostavna

oruđa koja su se razvijala paralelno sa razvojem ljudskog društva i civilizacije. Poslednje 60god.

donele su pravi zamah u razvoju alata. Brzom razvoju alata doprinela je masovna proizvodnja

različitih uređaja i opreme.

Najčešća je podela prema industrijskim granama- u kojima se se navedeni alati koriste za:

Alate za obradu metala možemo podeliti u dve grupe:

Prema nameni (ručne alate kao što su čekići, turpije, alati za probijanje i prosecanje; rezni

alati; stezni; alati za obradu livenjem, kovanjem, alati za savijanje, rezanje, izvlačenje...)

Prema konstrukciji (standardni, specijalni)

1

A la ti za o b rad u m e ta la

A la ti za ob rad u p la stičn ih m ate rija la (m asa )

A la ti za o b radu d rv a

G rađ ev in sk i a la ti

P o ljo p riv redn i a la ti

O sta li a la ti (frize rsk i, k ro jačk i...i s ličn i a la ti)

2

2 POJAM TEHNOLOGIJE

Osnovna definicija pojma tehnologije glasi: "Tehnologija je veština, znanje i sposobnost

da se osmisle, izrade i koriste korisne stvari''. Reč ''tehnologija'' potiče od dve grčke reči ''tehne''

koja označava veštinu, umeće i znanje da se nešto izradi ili obavi i reči ''logos'' - nauka.

Tehnologiju određujemo kao skup tehnika i metoda koji proširuju mogućnost ljudskog delovanja

na prirodu i pomažu njegovom upravljanju društvenim procesima, a proizvod su naučnih rešenja,

ili drugačije rečeno: tehnologija se može odrediti kao skup programa putem kojih se realizuju

ljudske potrebe.

Dakle, tehnologija predstavlјa skup teorijsko-naučnih znanja i praktičnih iskustava o

metodama i postupcima pomoću kojih se od sirovina materijalnim sredstvima dobijaju proizvodi.

Prikaz odnosa čoveka, tehnologije, prirode i društva

Svaka proizvodnja i svaki organizovani ljudski rad predstavljaju više ili manje složen

sistem - razvojem je došlo do nastanka kompleksnih tehnoloških sistema. Za proučavanje je

potrebno izdvajanje sistema iz okoline, definisanje njegovih granica u skladu sa ciljem i

zadatkom istraživanja. Svaki složen sistem se sastoji iz podsistema.

3

Priroda

Čovek

Tehnologija Društvo

Tehnološki procesi mogu biti u sferi proizvodne ili neproizvodne delatnosti. Prema D. Bodrožiću

proizvodni sistemi se defišu kao:

skup objekata (alati, sredstva rada, materijal, projekti tehnologija, ljudski rad, gotov

proizvod),

sa relacijama koje postoje između ulaznih elemenata (alati, sredstva rada, materijal,

projekti tehnologija, ljudski rad) i

izlaznih elemenata (gotov proizvod),

posmatrano preko njihovih atributa (cena, količina, kvalitet).

Prikaz ulaznih i izlazinih parametra tehnološkog sistem

2.1 PROIZVODNE TEHNOLOGIJE

4

Proizvodne tehnologije se mogu podeliti na :

3 KLASIFIKACIJA ALATA

5

Oblikovanje u kalupima

Mašinsku obradu

Termičku obradu

Nanošenje prevlaka

Obradu polimera

Spajanje

Montažu

Podela alata može se izvršiti na više načina, a jedna od mogućih klasifikacija alata je:

Tipovi prema konstruktivnim karakteristikama:

Osnovna podela je na alate male tačnosti, alate srednje i alate visoke tačnosti.

Alati male tačnosti su otvoreni tip alata bez vođenja za probijanje i prosecanje velikih ili

grubih delova iz debelog materijala u maloserijskoj proizvodnji; zatim otvoreni tip alata sa

nepokretnim skidačem za prosecanje i probijanje manjih delova iz debelog materijala u

maloserijskoj proizvodnji; i otvoreni sa elastičnim skidačem za probijanje i prosecanje tankih

materijala

Alati srednje tačnosti susa pločasim vođenjem za prosecanje i probijanje malih delova u

serijskoj proizvodnji.

Alati visoke tačnosti sa stubnim vođenjem za prosecanje i probijanje, savijanje i

izvlačenje delova u serijskoj i visokoserijskoj proizvodnji; i direktno vođenje prosekača po

većem prečniku (retko se primenjuju kod složenih oblika prosekača).

6

Podela alata po:

Konstruktivnim karakteristikama (način vođenja pokretnog dela u odnosu na neporetni)

Tehnološkim karakteristikama (vrsta i razmmeštaj operacija)

Eksploatacionim karakteristikama (način pomeranja trake i slično)

4 ALATI ZA PROBIJANJE I PROSECANJE

U tipične operacije obrade razdvajanja materijala spadaju probijanje i prosecanje. Ovde

dolazi do odvajanja materijala po zatvorenoj konturi dejstvom alata pri čemu se dobija kontura

koja po obliku odgovara konturi alata.

Kod prosecanja javlja se prosečeno jezgro koje u daljoj obradi predstavlja radni komad,

dok ostatak predstavlja otpadak. Kod probijanja prosečeno jezgro predstavlja otpad a preostali

deo predstavlja radni komad.

7

Razlikujemo različite vrste alata za probijanje i presecanje:

1. prema vrsti noževa:

a) alati sa jednim nožem

b) alati sa više noževa

2. prema broju komada koji se istovremeno probijaju (prosecaju)

a) alati za probijanje (prosecanje) jednog radnog komada

b) alati za probijanje (prosecanje) više radnih komada

3. prema broju operacija

a) jednooperacijski alati

b) višeoperacijski ili kombinovani alati

4. prema načinu povlačenja trake kroz alat

a) alati s ručnim pomicanjem trake

b) alati s mehaničkim pomicanjem trake (automatskim)

5. prema konstrukcijskim karakteristikama

a) alati bez vođenja

b) alati s vođenjem

8

4.1 Faze probjanja i prosecanja

Ceo proces može se podeliti u tri faze:

U procesu prosecanja odnosno probijanja uočavaju se tri faze odvajanja materijala. U I fazi materijal se elastično deformiše po ivici konture. U II fazi utiskuje se materijal (ispod alata) u otvor prstena.

Ova koncentracija izaziva

povećanje napona u materijalu i plastično

deformisanje materijala. U narednoj, III

fazi nastavlja se istiskivanje jezgra

materijala pri čemu se povećava stepen

deformacije iznad dozvoljenih vrednosti i

nastaju prve prskotine. Daljim prodiranjem

9

Faza plastičnih deformacija Faze elastičnih deformacija

Faze razaranja

alata dolazi do potpunog prekida vlakana u materijalu i odvajanja jezgra od ostatka materijala

koje se istiskuje kroz otvor u reznoj ploči.

Tipičan predstavnik alata za prosecanje i probijanje spada u grupu alata sa pločastim

vođenjem. Ploča služi za vođenje i skidanje trake sa noža. Međuploča prima silu (pritisak) od

noža i tvrdo je kaljena.Ploče 4,5,6 se povezuju valjcima, a međusobni položaj tih ploča u odnosu

na osu alata određuje čivije (ima ih najmanje dva).

1.Prosekač

2.Prsten za prosecanje

3.Ploča za vođenje i skidanje sa

prosekača

4.Nosač prosekača

5.Međuploča

6.Gornja ploča

7.Donja ploča

8.Cilindrični rukavac

9.Pritiskivač prese

10.Stezna ploča

11.Graničnik

12.Stezaljka

13.Zavrtanj za stezanje

14.Traka

15.Posmak trake

Slika3.-Alat sa vodećom pločom

10

Gornja ploča (slika pored) je element

koji služi za učvršćivanje čepa i pritiskivača

prese sa gornje strane i vezivanje i nošenje

međuploče i nosača noževa sa donje strane.

Izrađuje se od konstruktivnih čelika Č.0445,

Č.0545 ili Č.0400. Oblik i dimenzije gornje ploče

zavise od broja noževa i njihovog rasporeda.

Debljina gornje ploče se uzima 18 mm za manje,

odnosno 23 mm za veće alate. Oslone površine se

bruse radi paralelnosti i postavljanja ose čepa pod

uglom od 90º.

U gornjoj ploči se izrađuje otvor sa odgovarajućim navojem za čep. Da bi se izbeglo

ekscentrično opterećenje alata i njegovo brzo trošenje usled toga, osa otvora za čep mora biti

postavljena u težištu dejstva svih sila probijanja i prosecanja. Pri tome se za određivanje centra

pritiska (težišta sila) umesto vrednosti sila probijanja i prosecanja mogu koristiti obimi kontura

koje se probijaju i prosecaju.

Međuploča (slika pored teksta) se postavlja

između gornje ploče i noseće ploče. Njena

funkcija je da prenese pritisak od čepa na

noževe i spreči plastičnu deformaciju

oslanjajuće površine gornje ploče. Ovo se

11

naročito može desiti kada su probojci manjeg prečnika (dimenzija poprečnog preseka) i kada su

jako napregnuti na pritisak.

Noseća ploča prikazana je na lsici pored

teksta i služi za učvršćivanje i nošenje noževa.

Izrađuje se od Č.0445, Č.0545 ili Č.0645. Oblik i

dimenzije ove ploče zavisi od rezne ploče (na slici

data kao prsten za prosecanje). Obično su iste, ili

nosač ima manju dužinu ako to dozvoljava

raspored otvora za noževe. Debljina ploče se

usvaja u zavisnost od broja noževa i opterećenja

alata u granicama 12-22mm.

Zbog međusobnog spajanja ploča koje pripadaju gornjem delu alata, u nosaču se izrađuju otvori

sa odgovarajućim navojem i učvršćuju vijcima.

Prosekač i probojac (slika pored) predstavljaju

najvažnije elemente gornjeg pokretnog dela alata. Oni

izvode vertikalna kretanja i pri tome isecaju lim na

reznoj ploči. Dimenzije i oblik noževa moraju

odgovarati dimenzijama i oblicima delova koji treba da

se izrade, odnosno obliku kontura koje se isecaju. Da bi

se izbegle horizontalne sile (bočne komponente sila),

ose noževa moraju da budu upravne na površinu noseće

ploče.

12

Izrađuju se od alatnih ugljeničnih i alatnih legiranih čelika koji imaju sledeće osobine:

Otpornost na udarna opterećenja

Otpornost na habanje usled trenja

Postojanost reznih ivica, odnosno rad bez pojave razaranja i zatupljenja u toku duže

eksploatacije

Termičku stabilnost, odnosno da se pri kaljenju ne deformišu, pucaju i ne menjaju

dimenzije (mere)

Vodeća i rezna ploča – vodeća ploča ima funkciju da tačno i individualno vodi svaki nož u

odnosu na odgovarajući otvor u reznoj ploči; a reznla ploča predstavlja najvažniji element donjeg

nepokretnog dela alata i služi kao direktna podloga pri probijanju otvora i prosecanju.

Osnovna ploča – predstavlja podlogu na koju se neposredno postavlja i učvršćuje rezna

ploča i ostali elementi koji pripadaju donjem delu alata. Preko osnovne ploče se postavlja alat na

radni sto prese.

Kućište – je sklop koji se sastoji iz donjeg dela u kojem su čvrsto nabijene vodilice i gornjeg

dela koji klizi na vodilicama. Služi za ugrađivanje ostalih delova na alat.

4.2 Zazori i tolerancije izrade alataZazori između noža i rezne ploče predstavlja razliku između promera otvora u reznoj

ploči (D) i noža (d), kako se može videti na slici.

13

Z = D – d ima veliko tehnološko značenje u procesu prosecanja limova, jer uteče na

nekoliko svojstava: na točnost dobijenih delova; na silu prosecanja - otpornost alata na trošenje.

14

15

4.3 Proračun tolerancija

Probijanje

Pri probijanju otvora, dimenzije probojca odgovaraju najvećem dopuštenom prečniku

otvora, a dimenzije materice uvećavaju se za iznos zazora:

.............................

Za dimenzionisanje alata merodavna je maksimalna dimenzija komada:

Dmax= D + ∆

gde je:

D-prečnik otpatka

∆-izradna tolerancija komada

................................................

...........................................

a probojac se troši u području ∆ do vrednosti D

.................................

Prosecanje

Pri prosecanju delova čija spoljna struktura treba da ima određene dimenzije, treba da tm

dimenzijama odgovara otvor matrice. Dimenzija matrice omogućava izradu najmanje dimenzije

komada, a prosekač ima meru umanjenu za iznos zazora:

..........................

Dmin= D - ∆

D- prečnik komada

..............................

16

..............................

Za dimenzionisanje alata merodavan je minimalni prečnik komada. Trošenje prstena ide

na račun izrade tolerancije ∆. Najčešće tačnost izrade alata je za tri kvaliteta bolja od tačnosti

izrade predmeta. Ako komad nije tolerisan onda je u kvalitetu IT 11. Tolerancije izrade noža i

matrice su najčešće H7/h7 i H8/h7.

17

4.4 Tačnost delova izrađenih prosecanjem i probijanjem

Tačnost dimenzija i oblika delova koji se obrađuju postupkom prosecanja zavise od

tačnosti rubova reznih oštrica alata. Stoga se dimenzije reznih rubova noža i otvora u reznoj ploči

određuju temeljem zahtevane tačnosti obradaka, odnosno o tehnologiji – probijanja ili

prosecanja.

Kod postupka probijanja dimenzija promerna obratka mora se poklapati s dimenzijom

noža za probijanje. Dimenzije rezne ploče povećavaju se za veličinu zračnosti između noža i

rezne ploče. Trošenje noža za probijanje se događa u području toleracije izrade otvora. Alat se

smatra istrošenim kada se dimenzija noža smanji ispod nazivnog promjera D0.

Postupak prosecanja – promer obratka se mora poklapati s dimenzijama otvora u reznoj

ploči, dok se dimenzije noža za prosecanje smanjuju za veličinu zračnosti između rezne ploče i

noža. Trošenje materijala u reznoj ploči se događa u području tolerancije izrade obratka. Alat se

smatra istrošenim kada se promer reznog otvora u reznoj ploči poveća do nazivnog promera

obratka d0.

18

Pri prosecanju je merodavna dimenzija otvora u reznoj ploči, a za probijanje merodavna

je dimenzija probojca, pa se stoga može reći, da tačnost izradnih delova zavise od dimenzija

otvora rezne ploče, odnosno, od dimenzije probojca.

Tup probojac Tup prsten

19

4.5 Sila i rad prosecanja i probijanja

4.6 PRORAČUN I KONSTRUKCIJA ALATAMatrica za probijanje i prosecanje

Najčešće se koristi oblik 1,slika I.Ovaj oblik omogućava oštrenje bez promene osnovne

mere.Za varijantu 2 oštrenjem se povećava osnovna mera čime se smanjuje tačnost.Za varijantu

3 komad se izbacuje najviše.Kod komplikovanih delova,kao I kod delova bez radijusa matrice se

rade kao višedelne-iz segmenata.Za manje opterećene matrice koriste se materijali

Č6441,Č4146,a za najopterećenije Č4150,Č6450.Uvek se matrice kale do tvrdoće 60-65 HRC.a

zatim se veši popuštanje.Kod dugih ili velikih kontura razdvajanja koristi se I navarivanje reznih

ivica kvalitetnim materijalima.Matrice su najčešće opterećene na savijanje.Debljina ploče za

prosecanje se određuje prema preporuci:H=(10+5s+0.7Va+b)c,mm

Gde je: a,b-dimenzije konture prosecanja,mm

Rm(MPa) 800 400 250 120

20

c 1,3 1 0,8 0,6

4.7 DOBIJANJE KVALITETNIH POVRŠINA PRI PROSECANJU

Zbog prirode procesa razdvajanja vrlo teško je konvencionalnim postupcima obrade dobiti

kvalitetnu površinu razdvajanja ( faze gnječenja, pojave pukotina i smicanje). Postoji više načina

za dobijanje kvalitetnih površina pri prosecanju. Kvalitet površine zavisi od geometrijskih

karakteristika alata, mašine, svojstva materijala, kvaliteta poršine materijala. Kvalitetne površine

moguće je dobiti:

1. Naknadnom obradom (čišćenje, kalibrisanje, „brijanje“)

2. Jedinstvenom operacijom reciznog (finog) prosecanja

Osnovna ideja postupka finog, odnosno preciznog prosecanja je ostvarivanje visokog bočnog

pritiska u zoni razdvajanja (naponsko stanje svestranog pritiska) kako bi se zona smicanja raširila

po čitavom preseku. U materijal se utiskuje rebro koje u zoni razdvajanja obezbeđuje dodatni

pritisak, sa geometrijom prema (slika ispod).

21

Slika- Geometrija rebara koje se utiskuje

4.8 Mašine za probijanje i prosecanje

22

Mehaničke prese

Jednostavne delove Veće serije Delove koje nije potrebno

permanentno prilagođavati parametrima mašina za proces razdvajanja

Hidraulične prese

Komplikovanije delove koji zahtevaju prilagođavanje brzine u toku procesa

Delove sa većim dubinama Manje serije

Slike iznad teksta su prikaz mašine za probijanje i prosecanje, marke TRUMATIC 2000R, proizvedena u Nemačkoj.

Tehničke karakteristike:

Radna površina 1270 x 1270 (mašina ima automatsko uvlačenje lima na radnu površinu tako da druga dimenzija X može biti i 2500mm)

Maximalna debljina lima je 6.4mm

5. Primer L (profila)oblika

Na slici ispod teksta prikazane su četiri varijante rasporeda na traci dela L oblika, koje za

date dimenzije obezbeđuju sledeće vrednosti stepena iskorišćenja materijala 62,5% kod

pravougaonog rasporeda (a), 68% kod rasporeda pod nagibom sa razmakom između delova (b),

76,5% kod kod rasporeda sa nagibom ali sada bez razmaka (c), i 61,5% kod dovrednog

pravouglog rasporeda (d). U poslednjem slučaju je najveći stepen iskorišćenja materijala ali je I

alat složenije konstrukcije ili se koristi alat kao kod slučaja pod naznakom - (a) sa dva

propuštanja trake kroz alat.

23

6. ALATI ZA SAVIJANJEObradba savijanjem pripada skupu postupaka i odbradi deformacijom. Pri tome se

obavlja samo lokalno mestimično pomeranje delova materijala obratka i to na mestima delovanja

sile. Obradba savijanjem se najčešće radi pri obradi različitih vrsta limova, limenih traka,

dubokovučenih i valjanih profila, cevi, štapova i slično.

Proces savijanja se izvodi kao samostalna operacija ili se pak kombinuje sa ostalim

tehnološkim postupcima poput odsecanja, probijanja, prosecanja, utiskivanja i sl. Primjena ove

tehnologije je vrlo široka, a najviše maha je uzela u automobilskoj industriji, u proizvodnji

poljoprivrednih, građevinskih alata i traktora. Takođe se primenjuje u proizvodnji proizvoda za

domaćinstvo, metalnoj ambalaži i proizvodima od lima.

U zavisnosti od dimenzija i oblika, profila poluproizvoda i samog karaktera proizvodnje,

proces savijanja se obavlja:

Alatima na presama

Valjcima na rotacionim mašinama za savijanje

Posebnim uređajima na specijalnim mašinama za savijanje

Na presama se savijaju delovi preko malog radijusa. Za tu svrhu se koriste različite prese

od najmanjih do najvećih. Na rotacionim mašinama se savijaju komadi preko velikog radijusa.

Za savijanje posebnih oblika koriste se specijalne mašine za savijanje. Savijanje ima četiri faze i

gotovo je tek nakon i te poslednje faze.

24

25

Slika1.-Primeri obrade u tehnologiji savijanjem

4.9 Vrste savijanja

Dubina savijanog dela u razvijenom stanju ili početna dužina određuje se temeljem

konstrukcijskog crteža savijenog dela ili na osnovu uzorka. Postupak je neophodan kako bi se

omogućila i odredila:

priprema materijala,

odrezivanje viškova materijala,

pravilno postavljanje elemenata za postavljanje, lokalizaciju i centriranje.

4.9.1 Oređivanje sile savijanja

Sila savijanja se može računati za V, L, U i kružni oblik savijanja.

26

Gde je:

momenat slobodnog savijanja u Nmm

polumer savijanja u gornjem alatu u mm

debljina lima

koeficijenat očvršćavanja materijala nakon savijanja

zatezna čvrstoća

širina u mm

Pored savijanja u L oblik, postoji oblik U i kružno savijanje koje se izračunava na sledeći način:

27

28

4.10 Vrste alata za savijanje

Prema složenosti konstrukcije i nameni alati za savijanje mogu biti:

29

Prema konstrukcijii nameni alate delimo na:

Jednostavne (oni mogu biti oblika V, L, Z, U i kružnog oblika)

Složene koji se sastoje iz više različitih alata

Univerzalne alate (oni se primenjuju u maloserijskoj proizvodnji-jednostavniji oblici)

5 ZAKLJUČAK

Kroz ovaj rad pokušao sam da prikazem važnost alata za prosecanjem L profila kroz

probijanje I prosecanje, kako I na koji način se dolazi do kvalitetnih proizvoda jer se pomoću

dobrih alata stvara mogućnost za serijsku proizvodnju koja dovodi do profita, kao i olakšavanje

process proizvodnje I uvećavanje procenta kvalitetnog proizvoda.

L profil

30