Forjare Arbore în Trepte

1. Memoriu tehnic

Deformare orin forjare reorezinta procedeul de prelucrare a metalelor si aliajelor in stare plastica sub actiunea firtelor exterioare dinamice sau statice. Fortele dinamice se mai numesc si forte de soc iar cele statice, forte lente intrucat actioneaza cu viteze reduse.

Forjarea ocupa un loc primar in procesele de productie, fara de care nu se concepe astazi dezvoltarea industriei constructoare de masini grele, avioane, automobile s.a.

Produsele care se prin forjare se numesc prefabricate, semifabricate, sau piese forjate. Pentru obtinerea unui grad superior de prelucrare, piesele forjate se supun ulterior altor operatii care le confera proprietatile fizico-mecanice necesare in functionarii lor in asamblare.

Prin forjare libera se intelege procedeul prin care materialul supus deformarii curge liber sau dirijat de forma sculelor in doua sau trei directii.

Operatiile de baza care se practica la forjarea libera sunt refularea, intinderea, gaurirea, indoirea, rasucirea, crestarea si debitarea, fiecare dintre aceste operatii putandu-se executate manual sau mecanizat.

Forjarea libera manuala se utilizeaza la obtinerea pieselor unicate sau de seria mica cu masa redusa si forme simple sau complexe. Astazi forjarea libera manuala a inceput sa aiba o intrebuintare tot mai restransa datorita avantului industriei constructoare de masini care a condus la construirea de utilaje cu care sa poata fi executate orice forme de piese.

La forjarea libera mecanizata se utiulizeaza ciocane actionate de o sursa energetica( abur sau aer) sau prese hidraulice. Energiile mari a acestor utilaje permit si executarea altor piese decat cele specificate la forjarea manuala. Printre acestea se numara si cele de dimensiuni mari cum ar fi arbori cotiti, axe in trepte, discuri de diametre mari, piese tubulare mari etc.

Pentu obtinerea pieselor forjate liber se utilizeaza semifabricate din metale si aliaje feroase si neferoase. Dintre cele feroase fac parte otelurile carbon si aliate, iar dintre neferoase metalele si aliajele grele si usoare. Caracteristicile mecanice si tehnologice ale acestora sunt influentate in buna parte de compozitia lor chimica. Asa de exemplu la otelurile carbon, elementul chimic care are cea mai mare influenta asupra forjabilitatii este carbonul, iar la cele aliate, cantitatea elementelor care intra in compozitie.

Dintre metalele si aliajele neferoase cele mai des utilizate pentu obtinerea pieselor forjate sunt: aluminiul si aliajele acestuia cu Si, Cu, Mg, Zn si Mn; aliajele magneziului cu manganul, aluminiul si zincul; cuprul si aliajele lui cu zincul (alamele), staniul si aluminiul (bronzurile).

Formele cele mai uzuale de semifabricate care pot fi destinate forjarii libere sunt cele turnate in lingouri si laminatele. In tara noastra lingourile din oteluri sau metale si aliaje neferoase nu sunt standardizate. Dimensiunile si formele lor se stabilesc de obicei pe baza unor norme interne de intreprindere sau la intelegerea dintre producator si beneficiar. Se intalnesc astfel lingouri cu sectiunea transversala rotunda, poligonala sau de forme speciale cum ar fi lingourile alungite, tubulare, cu conicitate mare etc.

2.Memoriu justificativ de calcul

2.1 Dimensiunile finite a arborelui in trepte

n=2

l=1000+2n=1000+4=1004 [mm]

l1=200+4n=200+8=208 [mm]

l2=100+2n=100+4=104 [mm]

l3=150+2n=150+4=154 [mm]

l4=50+2=52 [mm]

l5=100+2n=100+4=104 [mm]

l6=382 [mm]

d1=100+4n=100+8=108 [mm]

d2=150+3n=150+6=156 [mm]

d3=215+2n=215+4=219 [mm]

d4=180+2n=180+4=184 [mm]

d5=190+2n=190+4=194 [mm]

d6= d2=100+2n=150+3n=156 [mm]

- verificarea conditiilor dimensionale conform tab. 1, STAS 2171/2-84

l>1,5d2 ; 1004>234

l3>0,3d3 ; 154>65,7

l5>0,3d5 ; 104>58,2

2.2 Alegerea adaosului de prelucrare si abaterilor limita

- adaosul de prelucrare se alege conform STAS 2171/2-84 in functie de lungimea piesei

finite si diametrul maxim al acesteia ;

l=1004 [mm]

Ad=15±4 [mm] ;

d3=219 [mm]

Stabilirea diametrelor si lungimilor piesei forjate:

L=l+2Ad+2Td/2=1004 +30 =1034±8 [mm]

L1=l1=208±4 [mm]

L2= l2=104±4 [mm]

L3= l3+2Ad+2Td/2=184±8 [mm]

L4= l4+ l5=156±4 [mm]

L5= l6=382±4 [mm]

D1=108+Ad=123±4 [mm]

D2=156+Ad=171±4 [mm]

D3=219+Ad=234±4 [mm]

D4=194+Ad=209±4 [mm]

D5=156+Ad=171±4 [mm]

La o semidiferenta a doua diametre invecinate z<10 [mm]forjarea in trepte nu se executa.

Calculul semidiferentelor diametrelor invecinate

2.3 Alegerea adaosurilor tehnologice

2.3.1 Adaosurile tehnologice necesare racordarilor dintre treptele succesive