Prelucrarea metalelor prin deformare plastică

Prelucrari ale metalelor prin deformare plastica

- forjarea libera a pieselor

- forjarea in matrita

Masini unelte pentru forjare si matritare .Descriere ,scheme cinematice,functionare.

- ciocane mecanice

- prese mecanice

- prese hidraulice

- prelucrarea tablelor prin deformare plastica la rece

Operati de prelucrare a tablelor subtiriprin taiere.

- forfecare

- stanţare

Operaţi de matriţare.

- indoierea

- roluirea

- ambutisarea

- fasonarea

Masini unelte folosite la prelucrarea prin deformare plastica a tablelor.Descrieri ,scheme cinematice ,functionare .

- foarfeci

- prsese mecanice

- prese hidraulice

Deformarea elastică şi plastică a metalelor şi aliajelor

Sub acţiunea unor forţe exterioare metalele şi aliajele pot suferi deformări elastice şi plastice .

Deformarea elastică a materialelor şi aliajelor se menţine numai în timpul acţiunii unor forţe exterioare

capabile să le modifice forma şi dimensiunile .La înlăturarea acestor forţe metalul sau aliajul revine la forma şi

. dimensiunile iniţiale

Deformarea plastică a metalelor şi aliajelor se produce numai la o animită valoare a forţelor exterioare .

Această deformare se menţine şi după indepărtarea forţelor care a provocat-o .

Metalele şi aliajele sunt corpuri solide deformabile care au însuşiri elastice şi plastice . De aceea ,la prelucrarea

metalelor prin lovire sau presare ,deformarea plastică este precedată întotdeauna de deformarea elastica .

După înlăturarea forţei exterioare ,deformarea elastică se recuperează şi rămîne numai deformarea plastică

Mecanismul deformării plastice

La prelucrarea prin deformarea plastică, metalele şi aliajele se deformează, în principal, prin două

mecanisme, şi anume: alunecarea si maclarea.

Alunecarea în reţelele cristaline constă în deplasarea în întregime a unei părţi de cristal, în raport cu

altele, pe planele de maximă densitate de atomi, numite plane de alunecare, şi în direcţiile de alunecare pe

care atomii au aşezarea cea mai densă. La alunecare, deplasarea se face cu un multiplu întreg de distanţe

atomicesi pe un număr mic de plane atomice ( 1 pînă la 100 plane atomice ), fără a distruge coeziunea

dintre părţile alăturate ale cristalului.

Maclarea constă în deplasarea unei părţi de cristal, astfel încît partea respectivă să se plaseze, în raport

cu un plan într-o poziţie simetrică prin reflectare în oglindă. La maclare atomii se deplasează pe distanţe mai

mici decît un spaţiu interatomic, de aceea maclarea nu produce o deformare permanentă însemnată.

Deformarea prin maclare este favorizată de scăderea temperaturii şi de creşterea vitezei de deformare.

Alunecarea se întîlneşte la deformarea monocristalelor şi agregatelor policristaline unui număr mare de

metale si aliaje în timp ce maclarea are loc numai în cazul anumitor metale şi aliaje.

La monocristale, planele de alunecare au aceeaşi direcţie, în schimb la policristale,( adică la metale, şi

aliaje industriale), direcţia planelor de alunecare diferă de la un cristal la altul.

Datorită orientării diferite a planelor de alunecare de la un grăunte cristalin la altul, a neomogenităţii

chimice şi structurale şi a altor factori, procesele de deformare plastică a agregatelor policristaline sînt mult mai

complexe decît la monocristale.

La început solicitării metalelor şi aliajelor mai întîi se deformează cristelele a căror plane şi direcţii de

alunecare se apropie cel mai mult de planele înclinate la 45 faţă de direcţia forţei. Pe măsură ce deformarea

continuă, alunecarea se produce şi în alte plane cu o înclinare mai puţin favorabilă faţă de direcţia solicitării.

Din acest punct de vedere plasticitatea metalelor este determinată de capacitatea lor de a produce plane

de alunecare. Cu cît un metal are mai multe plane de alunecare, cu atît plasticitatea lui este mai ridicată.

Deformarea plastică a metalelor şi aliajelor la rece şi la cald

Deformarea la rece are loc la temperaturi sub 0,3 Ttop (temperatura de topire a metalului ,în K),find caracterizată prin creşterea durităţi şi a rezistenţei la rupere şi prin micşorarea ductibilităţii . Această stare a materialului obţinută ca rezultat al deformării se numeşte ecruisare

şi reprezintă o stare instabilă .

Deformarea plastică la cald are loc la temperaturi ce depăşesc 0,7 Ttop ,fapt ce permite ca procesul de recristalizare să se desfăşoare in acelaşi timp cu deformarea .

Prelucrarea la cald ,în comparaţie cu cea la rece , prezintă unele avantaje : reducerea importantă a energiei necesară deformarii şi diminuează neomogenităţile şi suflurile şi se fărîmiţează structura grosolană de la turnare . Totodată ,procedeul prezintă şi unele dezavantaje : se produce oxidarea şi decarburarea suprafeţei materialului ,structura şi proprietăţile mecanice sunt mai puţin uniforme pe secţiunea transversală decît la metalele prelucrate la rece şi apoi recoapte .

Metalele şi aliajele prelucrate prin deformare plastică se caracterizează printr-o structură fibroasă rezultată prin deplasarea particolelor şi incluziunilor ,în structuri paralele cu direcţiile freferate ale grăunţilor deformaţi .Această structură este stabilă şi nu poate fii distrusă nici prin tratamente şi nici prin deformări plastice ulterioare .

La proiectarea procesului tahnologic de prelucrare,pentru a se obţine piese cu caracteristici mecanice optime ,se va ţine seama de structura fibroasă şi de starea de anizotropie a materialului .

În timpul procesului de deformare plastică ,datorită mişcări relative dintre corpurile solide în contact apare rezistenţa la mişcarea respectivă . Frecarea exterioară este ,în general ,dăunătoare , deoarece măreşte energia consumată la deformare ,curgerea neomogenă a materialului ,diminuează calitatea suprafeţelor prelucrate şi sporeşte uzura sculelor . Frecarea exterioară este benifică numai la procesul de laminare,asigurînd prinderea şi antrnarea metalului .

Clasificarea procedeelor de prelucrare prin deformare plastică

Se cunosc multe procedee de prelucrare a metalelor prin deformare plastică ,însă în practica industrială se folosesc un număr limitat de procedee. Pe baza solicitărilor exterioare aplicate ,procedeele de prelucrare prin deformare plastică pot fii incluse în cinci grupe .