Proiect la echipamente și tehnologii de deformare plastică

Capitolul 1.

Memoriu justificativ

Prin matriţare se înţelege procedeul de prelucrare plastică la cald a materialelor metalice la care deformarea se realizează simultan în întreg volumul de metal.

Curgerea metalului este condiţionată de legea minimei rezistenţe respectiv de forma şi dimensiunile locaşurilor practicate sau construcţia în matriţă.

Matriţarea se efectuează pe utilaje specifice acestui procedeu de prelucrare plastică cum ar fi ciocanele matriţoare, presele, maşini speciale de matriţat.

Matriţarea poate fi deschisă - cu bavură şi închisă - fără bavură. Se poate deforma plastic prin matriţare atât oţelurile cit şi metalele şi aliajele neferoase.

Matriţarea deschisa se caracterizează prin formarea unei bavuri şi schimbarea direcţiei fibrajului în piesa matriţata. Se pot matriţa prin acest procedeu piese deosebit de complexe, matriţarea putând fi unilaterala sau bilaterala (o matriţa, 2 matriţe).

De asemenea după modul de realizare a pieselor matriţate, matriţarea deschisa poate fi frontala (piese de revoluţie sau secţiune rotundă) şi longitudinală (piese cu axa alungită).

Alegerea modului de forjare este condiţionat de seria de fabricaţie, în cazul unicatelor şi seriilor mici, se recomanda forjarea libera, în cazul seriilor mari – matriţarea , forjarea în matriţa. Se practică şi forjarea mixtă când anumite porţiuni ale piesei se obţin prin forjare liberă (relativ simplu ca forma geometrică) şi alte porţiuni mult mai complexe prin matriţare.

In vederea deformării semifabricatelor, matriţele se montează pe utilaje tehnologice care in timpul funcţionării dezvoltă un lucru mecanic ce este utilizat pentru învingerea rezistenţei la curgerea materialului supus deformării.

In funcţie de tipul utilajului la care se realizează deformarea, matriţarea prezintă din punct de vedere tehnologic unele particularităţi.

Aceste particularităţi sunt dependente de parametri funcţionali ai fiecărui utilaj tehnologic in parte. In consecinţă se impune a se cunoaşte mai întâi performanţele constructive si parametrii funcţionali ai fiecărui utilaj si apoi să se precizeize elementele specifice de tehnologie.

Utilajele tehnologice de bază pentru matriţare:

- ciocanele

- presele cu fricţiune

- presele mecanice verticale

- maşini de forjat orizontale (MFO)

- presele hidraulice

Tipurile principale de ciocane pentru forjare în matriţă sunt :

- ciocanele pneumatice ( autocompresoare )

- ciocanele cu aer sau abur sub presiune

- ciocanele cu contralovitură

- ciocanele de construcţie specială

CAPITOLUL 2.

Tehnologia de execuţie

2.1 Trasarea desenului de piesa matriţată.

Desenul de piesă matriţată pe lângă configuraţia piesei, prezintă suficiente informaţii asupra modului de matriţare respectiv a operaţiei intermediare şi de matriţare finală.

Desenul de piesă matriţată se trasează pornind de la desenul de piesa finită la care se prevăd adaosurile de prelucrare prin aşchiere, adaosuri tehnologice şi tolerante dimensionale.

În afara de cele precizate anterior pe desenul de piesa matriţata trebuie sa se prevadă linia planului de separaţie , razele de racordare, înclinaţiile de matriţare, etc.

La construcţia locaşurilor în matriţa trebuie sa se tina seama de adaosul de concentraţie când piesa matriţata se răceşte.

În acest sens se prezintă următoarea ordine de lucru:

a) studiul desenului de piesa finita ( cunoaşterea bazelor de cotare);

b) stabilirea rolului funcţional al piesei finite şi cunoaşterea fibrajului în piesa matriţata;

c) determinarea planului de separaţie pentru piesa matriţata;

d) stabilirea conform STAS 1299/1986 a clasei de precizie şi a formei dimensionale;

e) stabilirea conform STAS 7670 /1983 a adaosurilor de prelucrare şi abaterilor limita;

f) stabilirea pe cale analitica a adaosurilor tehnologice ( grosime de puntiţa, bavura şi a celorlalte elemente geometrice ale piesei matriţate);

g) determinarea dimensiunilor piesei matriţate şi cotarea tuturor elementelor;

h) trasarea cu linie punct convenţionala a conturului piesei finita şi cu linie continua groasa conturul piesei matriţata. Din acest trasaj rezulta foarte clar ce suprafeţe vor fi prelucrate prin aşchiere şi care vor fi obţinute direct din matriţare.

Desenul de piesa matriţata se trasează la scara 1:1 se poate la 1:2 când anumite dimensiuni depăşesc 650mm, dar şi în acest caz anumite detalii de recomanda a fi prezentate la scara 1:1.

Pe desenul de piesa matriţata mai pot fi indicate anumite condiţii cum ar fi locul de măsurare a durităţii , marcarea piesei – CTC, prelevarea epruvetelor pentru încercări mecanice.

2.2 Alegerea planului de separaţie

La matriţarea deschisă (cu bavură) se adoptă un singur plan de separaţie; acesta separă cele doua semimatriţe, una în raport de cealaltă. Acest lucru este necesar pentru introducerea semifabricatului în vederea matriţării sau prelucrării plastice respectiv scoaterii piesei finit matriţate. Alegerea planului de separaţie se realizează ţinând seama de următorii factori:

- consumul de metal în adaosurile tehnologice;

- fibrajul ce trebuie obţinut în piesa finit matriţata;

- reuşita operaţiei de matriţare ;

- uzura semimatriţelor