Tehnologii de prelucrare prin deformare plastic ă a [603445]

MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE
UNIVERSITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIEȘTI
FACULTATEA: INGINERIE MECANICĂ Ș I ELECTRICĂ
DEPARTAMENTUL: INGINERIE MECANICĂ
PROGRAMUL DE STUDII: UTILAJE PETROLIERE ȘI PETROCHIMICE
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: IF

Vizat
Facultatea I.M.E
Aprobat,
Director de departament,
Prof. Dr. Ing. NAE Ion

PROIECT DE DIPLOMĂ

TEMA :
Tehnologii de prelucrare prin deformare plastic ă a
materialelor metalice cu studiul experimental al operației de
ambutisare

Coordonator științific :
Sef. Lucr. Dr. Ing. DINIȚĂ ALIN Absolvent: [anonimizat]
2018

F 271.13/Ed.3 Document de uz intern

UNIVERSITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIESTI
FACULTATEA: INGINERIE MECANICĂ ȘI ELECTRICĂ
DOMENIUL: INGINERIE MECANICĂ
PROGRAMUL DE STUDII: UTILAJE PETROLIERE ȘI PETROCHIMICE
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: IF

Aprobat,
Director de departament
Prof. Dr. Ing. NAE Ion Declar pe propria răspundere că voi elabora personal proiectul
de diplomă și nu voi folosi alte materiale documentare în
afara celor prezentate la capitolul „Bibliografie”.

Semnătură student(ă):
DATELE INIȚALE PENTRU PROIECTUL DE DIPLOMĂ
Proiectul a fost dat student: [anonimizat]/student: [anonimizat]: PÎNTEA Victoria

1) Tema proiectului
Tehnologii de prelucrare prin deformare plastică a materialelor metalice cu studiul experimental al operației de
ambutisare

2) Data eliberării temei: octombrie 2017
3) Tema a fost primită pentru îndeplinire la data: noiembrie 2017
4) Termenul pentru predarea proiectului/ lucrării: iulie 2018
5) Elementele inițiale pentru proiect / lucrare: bibliografie, normative

6) Enumerarea problemelor care vor fi dezvoltate: tehnologii de prelucrare prin deformare plastică, ambutisarea
cutiilor pătrate

7) Enumerarea materialului grafic (acolo unde este cazul): planșe desene de execuție

8) Consultații pentru proiect / lucrare, cu indicarea părților din proiect care necesită consultarea: săptămânal

Conducător științific:
Sef. Lucr. Dr. Ing. DINIȚĂ Alin Studentă:
PÎNTEA Victoria

Semnătura: Semnătura:

F 272.13/Ed.2 Document de uz intern

UNIVERSITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIESTI
FACULTATEA: INGINERIE MECANICĂ ȘI ELECTRICĂ
DOMENIUL: INGINERIE MECANICĂ
PROGRAMUL DE STUDII: UTILAJE PETROLIERE ȘI PETROCHIMICE
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: IF

APRECIERE
privind activitatea absolvent: [anonimizat] : PÎNTEA Victoria
în elaborarea proiectului de diplomă Tehnologii de prelucrare prin deformare plastică a materialelor metalice cu
studiul experimental al operației de ambutisare

Nr. crt. CRITERIUL DE APRECIERE CALIFICATIV
1. Documentare, prelucrarea informațiilor din bibliografie FB
2. Colaborarea ritmică și eficientă cu conducătorul temei proiectului de diploma
/lucrării de licență FB
3. Corectitudinea calculelor, programelor, schemelor, desenelor, diagramelor și
graficelor FB
4. Cercetare teoretică, experimentală și realizare practică FB
5. Elemente de originalitate (dezvoltări teoretice sau aplicații noi ale unor teorii
existente, produse informatice noi sau adaptate, utile în aplicațiile inginerești) FB
6. Capacitate de sinteză și abilități de studiu individual FB
CALIFICATIV FINAL Foarte Bine
Calificativele pot fi: nesatisfăcător/satisfăcător/bine /foarte bine /excelent .

Comentarii privind calitatea proiectului:

________________________________________________________________________________________________
Proiectul de diplomă a fost bine structurat și corespunde cerințelor impuse unui astfel de proiect, având atât parte de
analiză teoretică cit și aplicație expe rimentală.

Data: 06 iulie 2018
Conducător științific
Sef. Lucr. Dr. Ing. DINIȚĂ Alin

F 273.13/Ed.2 Document de uz intern

CUPRINS
Introducere ……………………………………………………………………………………………. 5
Capitolul 1
Tehnologii de prelucrare prin de formare plastice a materialelor metalice ……… ………… ………… …
6
1.1. Noțiuni introductive ………………………………………………………………………… 6
1.2. Prelucrarea prin deformare plastic…………………………………………………………. 7
1.3. Influența temperaturii asupra deformării plastic ……………………………………………
1.3.1. Influența temperaturii asupra rezistenței la deformare și a plasticității …………………………………
1.3.2. Zone de temperatură la deformarea plastică la cald …………………………………………………… 10
10
11
1.4. Legile deformării plastic…………………………………………………………………… 12
1.5. Laminarea ……………………………………………………………………………………
1.5.1. Generalități ……………………………………………………………………………………………..
1.5.2. Bazele teoretice ale laminării …………………………………………………………………………..
1.5.3. Forțele care apar în zona de deformare. Condiția laminării ……………………………………………
1.5.4. Avansul și întârzierea în zona de deformare ……………………………………………………………
1.5.5. Calibrarea cilindrilor de laminare ………………………………………………………………………
1.5.6. Tehnologia laminării ……………………………………………………………………………………
1.5.7. Lamin area țevilor ……………………………………………………………………………………… 13
13
15
16
17
17
18
20
1.6. Extrudarea …………………………………………………………………………………..
1.6.1. Bazele teoretice ale extrudării ………………………………………………………………………….
1.6.2. Clasificarea extrudării ………………………………………………………………………………….
1.6.3. Tehnologia extrudării ………………………………………………………………………………….. 20
20
22
23
1.7. Forjarea ……………………………………………………………………………………..
1.7.1. Generalități ……………………………………………………………………………………………..
1.7.2. Forjarea liberă ………………………………………………………………………………………….
1.7.3. Forjarea în matriț………………………………………………………………………………………. 25
25
25
26
1.8. Tragerea materialelor metalice …………………………………………………………………………………..
1.8.1. Principiul tragerii ……………………………………………………………………………………….
1.8.2. Bazele teoretice ale tragerii. Calculul preliminar ……………………………………………… ………
1.8.3. Factorii care influențează tragerea ……………………………………………………………………..
1.8.4. Filiera ……………………………………………………………………………………………………
1.8.5. Tehnologia tragerii ………………………………………………………………………………………
1.8.6. Tragerea țevilor …………………………………………………………………………………………. 30
30
31
32
33
33
34
1.9. Procesul de ambutisare ……………………………………………………………………… 34
Capitolul 2
Elaborarea procesului tehnologic de ambutisare ………………… …………………………… ..
41
2.1. Principalele metode de ambutisare ……………………………………………………………… ……… 41
2.2. Determinarea dimensiunilor și formei semifabricatelor la ambutisare ……………………..
2.2.1. Dimensiunile semifabricatelor pentru ambutisarea pieselor de revoluție cu configurație simplă ………
2.2.2. Dimensiunile semifabricatelor pentru ambutisarea pieselor de revoluție cu configurație complex…… 42
43
44
2.3. Elaborarea procesului tehnologic și calculele tehnologice la ambutisare ………………….. 44
2.4. Ungerea la operațiile de ambutisare ………………………………………………………… 47
2.5. Ecruisarea metalului și recoacerea la ambutisare ………………………………………….
2.5.1. Ecruisarea metalului ……………………………………………………………….. 49
49
Capitolul 3
Tehnologia de ambutisarea a cutiilor pătrate …………………….. ……………………………..
53
3.1. Considerente generale privind proiectarea tehnologiei de fabricare ……………………….. 53
3.2. Întocmirea procesului tehnologic la ambutisarea cutiilor pătrate ………………………….. 55
3.3. Ambutisarea în mai multe operații a cutiilor pătrate înalte …………………………………. 59
3.4. Proiectarea procesului de ambutisarea a unei cutii pătrate ………………………………….
3.4.1. Determinarea formelor și dimensiunilor semifabricatului plan …………………………………………
3.4.2. Analiza cu elemente finite a operației de ambutisare ……………………………………………………
3.4.3. Încercările experimentale realizate pentru obținerea unei cutii pătrate prin ambutisare ……………… 64
64
69
76
Concluzii ……………………………………………………………………………………………… 80
Bibliografie …………………………………………………………………………………………… 81

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
5

Introducere

Dezvoltarea fara precedent a stiintei si tehnicii impune perfectionarea si crearea
de noi tehnologii si procedee de prelucrare menite sa duca la folosirea eficienta a
metalelor si energiei, la cresterea productivitatii si economicitatii productiei in toate
ramurile economiei. In acest sens un rol deosebit revine prelucrarii prin deformare
plastica la rece care constituie in prezent un domeniu modern si eficient de prelucrare cu
tendinte de dezvoltare rapida in viitor. Presarea la rece est e un domeniu de fabricatie cu
largi utilizari si asigura avantaje tehnice si economice fata de alte procedee de productie.
El se aplica in urma unor operatii de taiere, de deformare sau combinatii ale acestora,
fara indepartarea de aschii. Sculele se numes c stante cind se executa operatii de taiere,
matrite cind se executa operatii ce deformeaza plastic materialul supus prelucrarii, sau
combinatii ale acestora numite stante combinate.
Prelucrarea prin deformare plastică este un procedeu tehnologic de reali zarea
formei și dimensiunilor unor corpuri solide, metalice sau nemetalice, în anumite condiții
de precizie, calitate a suprafeței și productivitate, pe baza solicitării mecanice – zonală
sau în întreaga masă – a materialului din care sunt executate, peste limita de curgere sau
peste cea de rupere. Dacă solicitările sunt zonele și peste limita de rupere au ca rezultat
separarea unei părți din material de prelucrat în raport cu cealaltă parte și realizarea – în
acest mod – a suprafețelor necesare corpului ce trebuie să rezulte prin prelucrare.
Aplicarea extinsă a prelucrărilor prin deformare plastică la rece în domenii atât de
diverse se datorează numeroaselor avantaje tehnice și economice pe care le au
comparativ cualte procedee. Pot fi considerate remarcab ile următoarele: executarea unor
corpuri complexe care prin alte procedee nu se obțin economic sau nu pot fi efectiv
realizate; productivitate mare; permit realizarea unor precizii ridicate în condițiile unui
număr mic de prelucrări, uneori chiar într -o singură operație tehnologică, reducând mult
ciclul de fabricație, numărul de operatori și numărul de mașini; consumul redus de
material, mai mic cu 30 -75% și chiar mai mult comparativ cu prelucrările prin așchiere ;
consum redus de energie comparativ cu prelu crările prin alte procedee; obținerea unor
piese cu rezistență mecanică mare și cu fiabilitate ridicată; consum redus de forță de
muncă; calificare redusă pentru operatori; pot fi automatizate operațiile auxiliare astfel
că se obține productivitate mare; prelucrările prin deformare sunt mai curate comparativ
cu alte procedee.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 6
Capitolul 1

Tehnologii de prelucrare prin deformare plastic ă

1.1. Noțiuni introductive

Procesul te hnologic este o parte componentă a procesului de producție în
decursul căruia se efectuează logic si treptat modificările și transformă rile
materialelor necesare ob ținerii produsului.
În cadrul proc esului tehnologic, materia primă este supusă unui șir de
transformă ri fizico -chimice, în vederea ob ținerii unui produs cu proprietăți și
funcții bine stabili te, în conformitate cu o anumită utilitate socială. În funcț ie de
scopul urmă rit, procesele te hnologice utilizate în construcția de mașini ș i aparate
pot conduce la:
• modificarea proprietăț ilor fizico -mecanice ale materialelor;
• modificarea formei, dimensiun ilor, pozi ției reciproce si calităț ii suprafe țelor
semifabricatelor și pieselor.
Se pot deosebi, astfel, mai multe categor ii de procese tehnologice așa cum
se prezintă în figura 1.1.

Fig. 1.1 Categorii de procese tehnologice

Procesul tehnologic în urma cărora se modifică starea sau compoziț ia
materialului, forma, di mensiunile, rugozitatea si poziția reciprocă a suprafe țelor

[3]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 7 se numeș te proces tehnologic de preluc rare. Procesul tehnologic de prelucrare
poate fi de elaborare (pentru a extrage metale sau aliaje industriale din
minereuri, respectiv pentru a ob ține aliaje topite pentru confec ționarea pieselor
turnate), de confec ționare (pentru a ob ține semifabricate sa u piese prin
modificarea formei, dimensiunilor, pozi ției reciproce și calit ății suprafe țelor) sau
de tratam ent (pentru modificarea proprieț ilor fizico -chimice ale mate rialelor și
protec ția anticorozivă a acestora).
Procedeele tehnologice de prelucrare a materialelor metalice cupr ind
tehnologiile de prelucrare ș i tehnologiile de formare. Prin tehnologii de prelucrare
înelegem procedeele de prelucrare a mater ialelor metalice care duc la obț inerea
pieselor i ndustriale, ca urmare a unei acțiuni d e îndepă rtare de materie.
Tehnologiile de formare se opun celor de prelucrare, ele executându -se fără
îndepă rtare de mat erie, prin fasonarea piesei până la obț inerea formei finale.

1.2. Prelucrarea prin deformare plastică

Una dintre operaț iile de fo rmare este pre lucrarea prin deformare plastică .
Aceasta rep rezintă o metodă de pr elucrare prin care se realizează deformarea
permanentă a materialelor în stare solidă (la cald sau la rece), fără fisurare
macroscopică.
Procedeele de prelucrare prin deformare plastică a materialelor metalice se
pot clasifica după:
• temperatura la care are loc deformarea: la rece și la cald;
• după viteza de deformare: cu viteze mici de deformare v < 10 m / s și cu viteze
mari de deformare v > 10 m / s ;
• după calitatea suprafeței realizate: eboșare, finisare;
• după complexitatea procedeelor f olosite: intrinseci , (Fig. 1.2. ) complexe.

Fig. 1.2 . Clasificare procedee intriseci

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 8 Avantaje :
‒ proprietăți mecanice îmbunătățite datorită unei structuri omogene și mai dense;
‒ consum minim de materiale;
‒ precizie mare de prelucrare (mai ales la deformare plastică la rece);
‒ posibilitatea obț inerii unor forme complexe cu un număr minim de operații și
manoperă redusă ;
‒ posibilitate de automati zare (linii de automatizar e + celule flexibile de
fabricație);
Dezavantaje :
‒ investiții iniț iale mari in ceea ce privesc utilajele folosite;
‒ necesitatea unor forțe mari pentru deformare.

Deformarea se consideră plastică dacă eforturile unitare datorate forțelor de
prelu crare tehnologică sunt peste limita de curgere convențională (efortul unitar
căruia î i corespunde o deformare remanentă de 0, 2%, Rp 0,2 ).
Mecanismele intime ale deformațiilor plastice se realizaeză prin:
▪ Întarirea (e cruisarea) este ansamblul fenomenelor legate de
modificarea proprietăț ilor mecanice, fizice ale metalelor î n procesul de deformare
plastică la rece. Fenome nul apare numai în cazul deformă rilor plastice la rece. El
se manifestă prin creșterea r ezistenței la rupere și a durită ții, concomitent cu
scăderea proprietă ților care definesc plasticitatea materialului. Structura se
modifică și ea, forma grăunților devenind alungită așa cum este prezentată in fig.
1.3.
Întărirea se po ate interpreta ca fiind datorată acumulăr ii deformațiilor
elastice care crează o stare de te nsiune care îngreunează procesul deformă rilor
plastice.

a-structură inițială; b -structură ecruisată; c -structură recristalizată .

Fig. 1.3. Structură ecruisată

[4,12,13]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 9 ▪ Alunecarea este deplasarea straturilor subțiri ale cristalului unele față de
altele.
Lunecarea se produce de -a lungul unor plane de den sitate atomică maximă,
distanța între două plane fiind de aprox imativ 1 μm. Deformarea plastică a
policristalelor se comp une din deformarea cristalelor și din deformarea substanț ei
intercrista line. Deformarea grăunților în policristal î ncepe cu planurile grăunț ilor
care sunt orientati favorabil față de axa eforturilor unitare.
▪ Maclarea este fe nomenul de reorientare a unei părți dintr -un cristal î n
raport cu restul, de -a lungul unui plan numi t plan de maclare. Partea rotită a
cristalului se numește maclă . Apare la viteze de deform are mari. Procesul se
realizează ins tantaneu sub acțiunea unor forțe tangențiale mai mici decâ t cele de
alunecare.

Ca urmare a deformă rii plastice m etalele și aliajele își modifică unele
proprietăți față de structurile turnate. Astfel rezistența la rupere și duritatea cresc,
plasticitatea c uantificată prin alungirea la rupere și gâtu irea la rupere, scade.
Unele proprietãț i tehnologice (turnabilitate, că libilitate) cresc, iar altele
(deformabilita te, uzinabiltate, sudabilitate) scad odată cu creșterea gradului de
deformare. Orientarea fibrelo r se modifică prin deformare plastică. Î n plan
practic, trebuie să ținem cont de aceste modificări, în sensul că eforturile de
întindere și compresiune trebuie să coincidă cu direcția fibrelor, iar eforturile
tangențiale trebuie să fie perpendiculare pe direcția fibrelor (fig. 1.4.b) . Ideal ar fi
ca fibrele să înfă șoare conturul piesei.

a-repere obținute prin așchiere cu direcția fibrelor necorespunzător orientată față de axa
eforturilor; b – repere obținute prin deformare plastic ă cu direcția fibrelor corespunzător
orientată față de axa eforturilor;
Fig. 1.4. Orientarea fibrelor la diferite repere

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 10
1.3. Influența temperaturii asupra deformării plastice

Revenirea este fenomenul de înlă turare a tensiunilor r ețelei și mărirea
plasticității materialului, fără a produce nici o mod ificare a microstructurii (0,2 𝑡𝑡
< 𝑡𝑟 < 0,4 𝑡𝑡, unde 𝑡𝑡 temperatura de topire).
Prin încălzire mobilitatea atomilor crește, constatându -se o mărire a
fenomenului de difuzie determinată de deplasar ea atomilor în vacanțe si interstiții,
stare care duce în final la eliminarea tensiunilor interne.
Recristalizarea are loc în stare solidă și constă în reorganizarea rețelei
cristaline deformate și apariț ia unor noi centre de cristalizare. Prin recristaliz are
se elimina complet tensiunile interne, micșorându -se duritatea, rezistența la
deformare și mă rindu -se plasticitatea.

1.3.1 Influența temperaturii asupra rezistenței la deformare și a
plasticității

Creșterea temperaturii provoacă schimbări esenț iale al e car acteristicilor de
rezistență ale metalelor. Rezistenț a la d eformare scade spectaculos odată cu
creșterea temperaturii datorită urmă toarelor fenomene:
• la temperaturi mari crește amplitudinea oscilațiilor atomilor datorită
creșterii energiei lor potențiale. Atomii trec mai ușor dintr -o poziț ie de echilibr u
în alta;
• la temperaturi mari rezistenț a la de formare scade mult, deplasarea și
orientarea grăunților devine mai ușoară astfel încâ t deformarea se poate face la
eforturi mai mici;

Parametrii care definesc încă lzirea sunt:

– viteza de încălzire (temperatura de încălzire raportată la timpul de atingere
al acestee a);
– viteza de răcire (temperatura de răcire raportată la timpul de atingere al
acestee a);
– durata menț inerii la temperatura palieru lui;

[5]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 11 1.3.2 . Zone de temperatură la deformarea plastică la cald

În funcț ie de influ ența reciprocă a fenomenelor ce au loc la deformarea la
cald (întă rire, revenire, r ecristalizare) se deosebesc urmă toarele faze (fig. 1.5.) :
• deformare plastică la rece: 𝑡𝑑< 0,2 𝑡𝑡 ;
• deformare incompletă la rece: 0,2 𝑡𝑡 < 𝑡𝑑 < 0,4 𝑡𝑡; apare fenomenul de
întărire și cel de revenire. Este caracteristic prelucrarea cu viteze mari de
deformare.
• deformare incompletă la cald 0,4 𝑡𝑡 < 𝑡𝑑 < 0,6 𝑡𝑡; deformarea se
caracterizează prin acțiunea completă a fenomenului de revenire și incompletă a
fenomen ului de recristalizare. Datorită neomogenității grăunț ilor, materialul este
puternic tensionat ceea ce duce la apariț ia fisurilor.
• deformare la cald ce se caracter izează prin lipsa efectelor întăririi după
prelucrare și printr -o structură fină și omogenă a mate rialului metalic ca urmare a
acțiunii complete a revenirii ș i recristalizării. Rezistenț a la de formare la cald este
foarte mică 1
10 din cea la rece , iar plasticitatea este mare (0,6 𝑡𝑡 < 𝑡𝑑< 0,85 𝑡𝑡 ).
Pentru 0,85 𝑡𝑡 < 𝑡𝑑 se constată supraîncălzire și tendință de ardere.

𝑇𝑇- temperatura de topire; 𝑇𝑟𝑐- temperatura de recristalizare; 𝑇𝑖𝑑- temperatura de
început de deformare plact ică; 𝑇𝑠𝑑- temperatura de sfârșit de deformare plastică;
Fig. 1.5. Alegerea corec tã a intervalului de temperatură în care se face deformarea plastică

[4,5]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 12 1.4. Legile deformă rii plastice

Aceste legi sunt valabile atât la deformarea plastică la cald cât și la rece.

1. Legea volumului constant
Volumu l semifabricatului supus deformării plastice (la cald sau la rece ) este
egal cu volumul piesei finite.
Făcând abstracț ie de micile varia ții de volum prin îndesare sau pierderi de
oxizi , putem considera că volumul piesei finite obținut prin deformare plastică
este egal cu volumul semifabricatului.
Această lege este foarte importantă in practica, ea permiță nd calculul
volumulu i semifabricatului supus deformă rii plastice.

2. Legea prezenț ei deformațiilor elas tice în timpul deformă rilor plastice
𝜀=𝜀𝑒+𝜀𝑝
Deformarea plastică este întotdeauna însoțită de o deformare elastică. Nu
putem ajunge în zona de plasticitate fără să trecem prin cea de elasticitate
(Hooke). Conform ace stei legi, după prelucrarea prin deformare plastică la rece
apare o tendință de relaxa re a materialului. Solicitarea încetând, încetează
deformarea elastică, ceea ce produce “relaxarea “ materialului, rămânând numai
deformarea plastică .
De efectele acestei legi se ț ine cont la proiectarea unei scule pentru
deformare plastică, ca de exemplu matriț ele d e tragere si extrudare care au
întotdeauna un con de ieș ire.

3. Legea rezistentei minime
Aceasta lege are mai multe formulari:
ș Orice formă a secț iunii transv ersale a unui corp supus defor mării plastice
prin refulare în prezența frecării pe suprafaț a de contact tinde sa ia forma care are
perimetrul minim la suprafața dată; la limită tinde că tre cerc.
ș Deplasarea punc telor corpului pe suprafața perpendiculară pe direcția
forțelor exterioare are loc după normala cea mai scurtă dusă la perimetrul
secțiunii.7 Depl asarea maximă se va produce în acea direcție î n care se va deplasa
cea mai mare cantitate de material.

[6]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 13 4. Legea apariției și echilibră rii efor turilor interioare suplimentare
La orice schimbare a formei unui corp policristalin aflat în stare plastică
apar in interiorul materialului eforturi s uplimentare care se opun deformării
relative și care tind să se echilibreze reciproc.8
Efort urile suplimentare apar datorită frecărilor de c ontact dintre sculă și
semifabricat, neomogenității compoziției chimice, proprietăț ilor mecanice, etc.
Eforturile unitare produse și rămase în piesa prelucrată se pot adăuga
eforturilor unitare ce apar în timpul funcționă rii, ceea ce poate produce fisuri s au
distrugerea piesei.
Pentru evitarea apariț iei eforturilor suplimentare se vor reduce frecările
între suprafața materialului deformat și suprafața activă a sculei.

5. Legea similitudinii
Pentru aceleași condiții de deformare a două corpur i geometrice asemenea care
au mă rimi diferite, presiunile spe cifice de deformare sunt egale între ele,
raportul forț elor de deformare fiind egal cu pă tratul raportului marimilor liniare.9
Legea este valabilă când ambele corpuri au aceleași faze structurale, aceeași
stare chimică și aceleaș i caracteristici mecanic e, iar temperatura corpului la
începutul deformării este aceeaș i.

1.5. Laminarea

1.5.1. Generalități

Laminarea este procedeul tehnologic de pr elucrare prin deformare plastică
(la cald sau la rece) caracterizat prin aceea că materialul este obligat să treacă
forțat printre doi cilindri aflați în mișcare de rotaț ie.
Utilajul se numeș te laminor, iar procedeul laminare. Produsul rezultat este
denumit laminat.
La laminare dime nsiunile materialului se reduc în direcția apă sării și cresc
în celelalte direcții (volumul rămânâ nd constant).
Materialul laminat are o structură omogenă cu grăunți alungiți ș i ordonați
după direcț ia de laminare.

[6]
Laminarea se poate efectua între doi cilindri netezi ca în cazul produselor
plate s au cu canale ine lare numite calibre practicate în corpul cilindrilor, î n zona
de lucru pentru prelucrarea profilelor.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 14 Pentru cazul cel mai răspâ ndit al laminarii longitudinale, cilind rii au sensuri
diferite de rotaț ie, axele cilindrilor fiind paralele.
Aproximativ 90% din producția mondială de oțel este supusă laminarii.

Principalele scheme de laminare sunt:

1. Laminare longitudinală (fig. 1.6.)

Fig. 1.6. Schema de principiu a laminării longitudinale
1 – semifabricat; 2 – cilindrii de laminor; 3 – produs laminat

2. Laminare transversal (fig. 1.7.)

Fig. 1.7. Schema de principiu a laminării transversale
1 – semifabricat; 2 – cilindrii de laminor; 3 – produs laminat
[5]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 15 3. Laminare elicoidală

Dupa direcț ia de laminare, acestea se clasifică astfel :
1) Lamina re longitudinală – de-a lungul dimensiunii maxime.
2) Laminare transversală .
3) Laminare tangențială – utilizată pentru obț inerea unor piese inelar e de tipul
bandajelor pentru roțile de cale ferată .
4) Laminare elicoidală – pentru laminar ea țevilor.
Pentru a se realiza un anu mit grad de deformare se execută de obicei mai
multe treceri succesive ale semifab ricatului printre cilindri, după micșorarea
distanț ei dintre ei.
Eleme ntele geometrice ale laminarii și forț ele de laminare sunt redate î n
figura 1.8 .

𝛼𝑐-unghiul de contact; ℎ0- demensiune semifabricat; ℎ1- dimensiune produs finit
Fig. 1.8. Elemetele laminării

Prin laminare se obțin repere având următoarele rugozităț i:
– laminare la cald: Ra = (12,5 – 50) µ m
– laminare la rece: Ra = (6,3 – 0,2) µ m

1.5.2. Bazele teoretice ale lamin ării

În procesul de deformare plastică prin laminare se disting trei stadii:

1. Stadiul prinderii materialului de că tre cilindrii laminorului.
2. Stadiul lamină rii propriu -zise.
3. Stadiul de ieș ire al materialului dintre cilindrii laminorului.

[6]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 16
1.5.3. Forțele care apar în zona de deformare. Condiția lamină rii.

Între cilindri de lucru și semifabricat în zona de contact acționează două
forțe principale:
1. Forța radială de apăsare N, cu componentele ei 𝑁0 și 𝑁𝑣 ;
2. Forța tangențială de antren are (frecare) cu componentele 𝑇0 si 𝑇𝑣;
Componenta orizontală a forței de frecare 𝑇0 produce antrenarea
materialului î ntre cilindri. Componenta verticală 𝑁𝑣 a forței de apăsare se
numește forța de laminare și produce deformarea materialului.
Condiția lamină rii:
𝑁0=𝑁∙𝑠𝑖𝑛𝛼
𝑁𝑣=𝑁∙𝑐𝑜𝑠 𝛼
𝑇0=𝑇∙ 𝑠𝑖𝑛 𝛼
𝑇𝑣=𝑇∙ 𝑐𝑜𝑠 𝛼
Greutatea cilindrilor se neglijează , iar f reprezintă coeficient ul de frecare
dintre cilindrii ș i semi fabricat. Pentru ca laminarea să fie posibilă este nec esar ca
să avem pentru componenta orizontală următoarele condiț ii:
𝑅0= 𝑇0−𝑁0>0
𝑇0>𝑁0
𝑇∙ 𝑐𝑜𝑠 𝛼>𝑁∙sin𝛼
𝑇=𝑓∙𝑁
𝑓∙𝑁∙cos𝛼>𝑁∙sin𝛼
𝑑𝑎𝑟 →𝑓=𝑡𝑔𝜑
𝑓>𝑡𝑔 𝛼

– unde 𝜑 este unghiul de frecare;
– unde 𝛼 este unghiul de atac;
pentru ca laminarea sa fie posibi lă este neces ar deci ca unghiul de frecare să fie
mai mare decâ t unghiul de atac , adică →𝑡𝑔 𝜑>𝑡𝑔 𝛼 →𝜑>𝛼
Valo rile coefici entului de frecare 𝑓 sunt de : 𝑓= 0, 20 … 0, 70 pentru oțel
laminat la cald și 𝑓= 0,03 … 0,12 pentru oț el laminat la rece.

[6]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 17 1.5.4. Avan sul și întârzierea î n zona de deformare

Zona de deformare poate fi împărțită î n trei părți distincte, din punct de
vedere al raportului dintre vi teza periferică a cilindrilor „ 𝑣𝑝𝑐” și vit eza
semifabricatului „ 𝑣𝑠𝑓”:
I. Zona de întâ rziere a vitezei semifabricatului față de viteza periferică a cilindrilor
(𝑣𝑝𝑐>𝑣𝑠𝑓);
II. zona d e avans a vitezei semifabricatulu i față de viteza periferică a cilindrilor
(𝑣𝑝𝑐<𝑣𝑠𝑓);
III. zona neutră sau a vitezelor egale (𝑣𝑝𝑐=𝑣𝑠𝑓);

1.5.5. Calibrarea cilindrilor de laminar e

Calibrul reprezintă ansamblul format din două caneluri opuse exec utate pe
o pereche de cilindri ș i care corespunde cu f orma produsului pe care dorim să -l
obținem prin laminare.
Prin calibrare se înțelege calculul și construcția formelor secț iunilor
succesive ale calibrelor astfel că plecând de la secț iunea inițială a se mifabricatului
să se ajungă la produs ul finit. Prin calibrare se urmărește obținerea unor produse
fără defecte și dintr -un numă r minim de treceri.

Tipuri de calibre:
1. Calibre de degroș are;
2. Calibre de pregă tire;
3. Calibre de finisare;
După construcț ia lor ele pot fi:
a) complet deschise;
b) parțial î nchise;
c) cu deschideri mixte;
Caja de laminare se compune din:
– cilindrii laminorului;
– lagărele lor;
– cadrul de susținere al lagărelor ș i cilindrilor;
– mecanismele de reglaj c e servesc la modificarea distanț ei dintre cilindri;
– ghidajele ce servesc la dirijarea metalului la int rarea si iesirea din cilindrii;
– motorul de antrenare;
– volantul;
– reductorul.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 18 Mai multe caje alcă tuiesc un tren de laminare.
Criteriile de clasifi care a laminoarelor sunt:
1. După metalul sau aliajul prelucrat :
a) Laminor pentru prelucrarea oț elurilor;
b) Laminor pentru prelucrarea aliajelor de cupru;
c) Laminor pentru prelucrarea aliajelor de zinc;

2. După temperatura de lucru :
a) Laminoare pentru prelucrare la cald;
b) Laminoare pentru prelucrare la rece;

3. După sensul de rotaț ie al cilindrilor :
a) Laminoare ireversibile ( într-un singur sens );
b) Laminoare reversibile ( în ambele sensuri );

4. După dispunerea cilindrilor :
a) Laminoare orizontale;
b) Laminoare verticale;
c) Laminoare oblice;

5. După numă rul de caje :
a) Laminoare cu o c ajă;
b) Laminoare cu mai multe caje;

6. După tipurile de trenuri de laminare :
a) Laminoare de degroș are;
b) Laminoare de finisare;

1.5.6. Tehnologia lamină rii

Materialele care se laminează sunt lingouri (de diferite forme și mă rimi)
sau alte semifabricate obț inute prin forjare sau prin lamină ri anterioare.
Etapele proc esului de laminare la cald sunt :
1. Alegerea și pregătirea semifabricatului . Lingourile se curăță de
retasuri, iar celelalte semifabricate se debiteaz ă la dimensiunile necesare.
2. Încălzirea .

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 19 3. Laminarea propriu -zisă. Calibrele sunt alese astfel încât
semifabricatul să se lamineze la forma finală la o singură încălzire,
respectâ nd domeniul optim al temp eraturii de deformare (pentru oț el 1100
– 1600 ° K).
4. După calibrare se taie produsul la dimensiunile prescrise.
5. Control tehnic de calitate .

În figura de mai jos (Fig. 1.9.) sunt prezentate câteva scheme de laminare:

Fig.1.9. Scheme de laminare

Etapele lamin ării la rece sunt :
1. Debitarea semifabricatului obți nut prin laminare la cald;
2. Curățirea suprafeț ei;
3. Laminarea propriu -zisă;
4. Tăiere la dimensiuni;
5. Tratament termic;
6. Control tehnic de calitate.
Exemple de repere care se obțin prin laminare :
ș piese lungi de secțiune constantă (șine de cale ferată ș i orice alt tip de profil);
ș table;
ș țevi;
ș axe, roț i, bandaje;

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 20 1.5.7. Laminarea ț evilor

Țevile și conductele pot fi clasificate în funcție de metoda de obținere ca
fiind fără cusătură sau sudate. În afara procedeului de laminare, țevile se mai pot
obține și prin sudare fie pe generatoare, fie elicoidal.
Țevile fără cusătură se produc prin laminare (cel mai economic procedeu)
prin metoda Mannesmann și repr ezintã cea mai productiva metodă de obținere a
acestora.
Obținere a țevilor prin laminare are două etape importante:
– obținerea unor țevi brute, denumite „eboș”;
– prelucrarea prin laminar e de finisare a eboșului în vederea obținerii
produsului finit.
Prin laminare la cald se obțin țevi cu diametrul cuprins între 20 și700 mm
și grosimea peretelui de 1,5….60 mm. Cilindrii au dublă conicitate și se rotesc în
același sens. Se introduce semifabricatul î ncălzit. Datorită 𝑙𝑐
ℎ𝑚 >1 materialul în
rotație este deformat numai la suprafață, în interior luând naștere un orificiu conic.
Pentru uniformizarea găurii și a pereților se folosesc dornuri de netezire.

1.6. Extrudarea

1.6.1 . Bazele teoretice ale extrudă rii

Extrudarea reprezintă procesul de prelucrare prin deformare plastică care
constă în trecerea forțată a mater ialului, datorită unei forțe de compresiune , printr –
o matriță a cărei deschidere este profilată și de secțiune mai mică de cât a
materialului semifabricat (v.fig .1.10.).
Procesul de extrudare are loc în 4 (patru) faze:
1. Presarea până la umplerea completă a orificiului matriței. În această fază
forța de extrudare crește de la zero la valoarea maximă.
2. Începutul curgerii pri n orificiul matriței.
3. Curgerea metalului prin orificiul matriței.
4. La sfârșitul cursei pistonului semifabricatul este complet deformat, iar
forța se reduce la zero.
Forța d e extrudare este influențată de :
a) rezistența la deformarea semifabricatului;
b) gradul de reducere;
c) valoarea forțelor de frecare;
d) tipul extrudării;

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 21 e) complexitatea piesei;
f) forma și dimensiunile semifabricatului;
Expresia de calcul e dată de relația:
𝐹=𝑝∙𝐴
unde 𝑝 – presiunea de deformare a materialelor.
Valorile presiunilor sunt calculate pe baza unor relații empirice sau
determinate experimental. Spre exemplu valorile recomandate ale presiunii la
extrudarea oțelului sunt cuprinse între 170 și 280 daN/cm2, iar pentru aluminiu
între 40 și 120 daN/cm2.

1-semifabricatul inițial; 2 -camera de presare; 3 -poanson; 4 – matriță; 5 -suportmatriță; 6 –
produs extrudat
Fig. 1.10. Schema de principiu a extrudării

[5]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 22 1.6.2. Clasificarea extrudării

I. După temperatură avem extrudare la rece sau la cald.
II. După natura forțelor de deformare avem:
ș extrudare mecanică;
ș extrudare hidraulică;
ș extrudare prin explozie.
III. După sensul de acț ionare al forței și de deplasare al materialului avem:
ș extrudare directă;
ș extrudare inversă;
ș extrudare combinată.
IV. După poziția axei mașinii avem:
ș Mașină de extrudat cu ax orizontal;
ș Mașină de extrudat cu ax vertical;
ș Mașină de extrudat cu ax oblic.
Presele m ecanice pentru extrudare pot fi :
ș cu excentric;
ș cu genunchi;
ș cu manivelă.
Caracteristic este viteza mare de lucru exprimată în număr de curse duble
pe minut (ncd/min).
Sculele folosite la extrudare sunt formate din matriță și poanson.

Matrița (v. Fig.1.11.)

1- con de deformare; 2 – cilindru de calibrare; 3 – cilindru de ieșire
Fig. 1.11. Matri ța de extrudare

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 23 Poansonul (v.Fig.1.12.)

1- zona de prindere; 2 – corp poanson; 3 – zona activă
Fig. 1.1 2. Poanson

Materialele din care se execută sunt :
ș oțeluri aliate cu Mo cu duritatea de 55 – 66 HRC;
ș carburi metalice;

1.6.3. Tehnologia extrudării

Etapele procesului tehnologic de extrudare sunt:
1. Pregătirea tehnologică a fabricației (alegerea semifabricatului, a
sculei, a utilajului, a regimurilor de lucru);
2. Obținerea semifabricatului prin debita re;
3. Pregătirea pentru extrudare (prerefulare, recoacere, curățire,
fosfatare, lubrefiere).
4. Extrudarea propriu -zisă;
5. Operații de completare (retezare, găurire, calibrare)
6. Control tehnic de calitate.
Procesul de extrudare la rece creează deplasăr i de material cu presiuni
specifice foart e mari în timp foarte scurt (10-2-10-1 secunde). Prin faptul că
materialul semifabricatului freacă pe suprafața sculei pot apare fenomene de uzură
a sculei și a utilajului. Practic aceste fenomene au împiedicat mult ă vreme
aplicarea procedeului de extrudare la rece. A fost nevoie să se elaboreze o nouă
metodă care utilizează un strat intermediar între sculă și materialul supus
deformării. Acest strat trebuie să fie legat metalic de materialul supus deformării
și să fie poros pentru a îngloba lubrefiant. Metoda, astăzi unanim folosită este cea
a fosfatării. Ea constă dintr -o transformare chimică superficială a materialului
obținându -se un strat de fosfați compuși insolubili. Fosfatarea se execută după
decapare.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 24 În caz ul extrudării la rece a oțelului, presiunea la suprafața de contact
semifabricat -matriță poate atinge 250 daN/mm2. Lubrefianții nu trebuie să adere
la pereții matriței, ci să preia sarcinile. Ca lubrefianți se folosesc lubrefianții solizi,
ca de exemplu bi sulfura de molibden.
Prin extrudare se pot obține următoar ele rugozități ale suprafețelor :
– extrudare la rece: Ra = 0,2 – 1,6µm
– extrudare la cald: Ra = 1,6 – 6,3µm

Produse obținute prin extrudare (fig.1.13.)
Datorită avantajelor pe care le prezintă, extrudarea este recomandată în
urmă toarele cazuri:
– bare rotunde sau profilate (fig.1.13.a) ;
– țevi (fig.1.13.b) ;
– tuburi și recipienți pentru produse alimentare și cosmetic (fig.1.13.i) ;
– elemente pentru schimbătoare de căldură (fig.1.13.f) ;
– elemente pentru radiatoare (fig.1.13.g).

a-bare; b -țevi; c -sârme; d -profile simple; e -profile complexe; f -elemente pentru
schimbătoare de căldură; g -radiatoare; h -butelii și recipienți; i -recipienți bimetalici.
Fig. 1.13. Produse obținute prin extrudare

[5]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 25 1.7. Forjarea

1.7.1. Generalități

Forjarea – este procedeul de preluc rare prin deformare plastică la cald care
constă în modificarea formei unui semifabricat, datorită forțelor statice sau
dinamice exercitate de utilaje specifice, forțe care provoacă curgerea materialului
pe diferite direcții sub acțiunea unor lovituri succesive sau prin presare.
Forjarea se realizează prin crearea unei stări tensionale în volumul
materialului, însoțită de curgerea materialului pe diferite direcții sub acțiune a unor
lovituri succesive sau a unor forțe statice.
Natura forțelor tehnologice:
1. statică – presarea;
2. dinamice – lovituri repetate.
În funcție de natura forțelor tehnologice și de restricțiile de curgere
amaterialelor deosebim două procedee tehnologice:
1. Forjare liberă, la care curgerea materialului este liberă.
2. Forjare în matriță, la care curgerea materialului este limitată, de formarea
făcându -se într -o cavitate a unei scule numită matriță.
Avantaje :
ș se obțin piese complexe, de la c âteva grame la câteva tone;
ș prin forjare se îmbunătățesc proprietățile mecanice ale pieselor obținute,
ceea ce face ca procedeul să fie utilizat la prelucrarea pieselor puternic solicitate
cum ar fi arborii cotiți, supapele, bielele, roți dințate, etc.;
ș se îmbunătățește indicele de utilizare a materialelor;
ș se realizează o orientare favorabilă a fibrelor față de axa eforturilor;
Forjabilitatea este o proprietate tehnologică. Prin materiale forjabile se
înțeleg acele materiale și aliaje care pot fi deformate plastic prin forjare. De
exmplu oțelurile “calmate”, aliajele cuprului, aliajele aluminiului, ale
magneziului, sunt forjabile. Nu toate materialele sunt forjabile.
Semifabricatele pentru forjare pot fi sub formă de lingouri, laminate,
turnate.

1.7.2 . Forjarea liberă

Forjarea liberă se aplică în scopul îmbună tățirii proprietăț ilor mecanice ale
metalelor sau al modifică rii formei acestora.
Procesele de forjare liberă sunt foarte variate, dar toate nu reprezintă decât
combinarea unor operații simple numite operații de bază.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 26 La forjarea liberă prelucrarea se face pe verticală, materialul fiind așezat de
regulă pe o piesă fixă numită “nicovală” sau “sabotă” și fiind presat sau lovit de
un berbec, direct sau prin intermediul unor scule speciale.
Zonele în care sabotul intră în contact cu materialul sunt detașabile, putând
fi utilizate sabote conform necesităților.
Principalele operații (de bază ) care se pot realiza prin forjare liberă sunt:
1. Refularea – mărirea dimensiunilor transversale în detr imentul celor
longitudinale (lungimea).
2. Întinderea – inversul refulării (avem întindere simplă la plăci,
întindere pedorn ce se face cu scopul măririi lungimii și micșorării
diametrului exterior, lărgire pe dorn).
3. Găurire.
4. Îndoire.
5. Tăiere.
6. Sudare.
7. Răsucire.

Tehnologia forjării libere

Etapele procesului tehnologic de forjare liberã sunt:
1. Pregătirea tehnologică a fabricației (elaborarea desenului piesei
forjate);
2. Alegerea semifabricatului;
3. Stabilirea masei piesei forjate și debitare semifabricatului;
4. Incălzirea;
5. Forjarea;
6. Tratamentul termic;
7. Curățirea;
8. Control tehnic de calitate.

1.7.3. Forjarea în matriță

Procedeu de prelucrare prin deformare plastică la cald prin care materialul
se deformează simultan pe diferite direcții, iar curgerea este condiționată de forma
și dimensiunile cavitătii matriței.
Prin matrițar e semifabricatul este obligat să ia forma matriței. Scula în care
are loc deformarea se numește matriță de forjat. Matrița propriu -zisă se compune
din două pă rți numite semimatrițe și din două coloane (bolțuri) de centrare.
Cavitatea matriței are forma și dimensiunile piesei forjate calde.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 27 Elementele tehnologice ale unei matrițe de forjat sunt:
ș planul de separație;
ș razele de racordare ;
ș înclină rile suprafețelor frontale;
ș adaosurile de prelucrare;
ș adaosurile de contracție;
ș canalul de bavură .
Se observă că majoritatea elementelor tehnologice ale unei matrițe de forjat
sunt similare celor ale modelelor pentr u turnare. Canalul pentru bavură are rolul
de a prelua excesul de material, deoarece nu se poate realiza un calcul exact al
semifabricatului, între situația de subdimensionare a volumului semifabricatului
care ar conduce la obținerea unei piese cu configurație incompletă datorită
neumple rii cavită ții matriței și cea de supradimensionare, alegându -se ultima care
conferă garanția ob ținerii unei piese matrițate bune. Acest surplus de mate rial
(practic marja de siguranță pe care ne -o luăm pentru a obține o piesă matrițată cu
configurație comp leta) este dirijat că tre aceste canale pentru bavura. Prin crearea
unei rezistențe sporite la umplerea acestui canal de bavură, se dă posibilitatea de
umplere completă a cavită ții matriței. Bavura este formată din două pă rți
(fig.1.14) :
ș puntița bavurii;
ș magazia bavurii.

1- puntița; 2 – magazie; 3 – plan de separație
Fig. 1.14. Canalul de bavură

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 28 Principalele tipuri de bavuri s unt redate în figura de mai jos :

Fig. 1.15. Tipuri de locașuri pentru bavură

Matrița de forj at poate să aibă o cavitate sau mai multe. O matriță cu mai
multe cavități cuprinde :
ș cavitatea de pregă tire (preforjare);
ș cavitatea de matrițare propriu -zisă.
Dacă matrița are o singură cavitate, aceasta se așează în centrul matriței,
care coincide cu axa mașinii. Dac ă matrița are mai multe cavită ți, acestea se
dispun în ordinea de desfă șurare a operațiilor de matrițare. Matrița de forjat se
confecționează din oțeluri aliate cu crom și nichel (pentru a -i conferirefractaritate
și o înalta rezistența la rupere). Aceste o țeluri sunt oțeluri decementate (pentru a-
i conferi rezistență la uzură), partea superficială fiind călită la 55 -60 HRC, în timp
ce miezul este mai moale pentru a fi mai tenace și a prelua șocurile.
Bavura rezultată se îndepărtează printr -o operație de deb avurare care de
fapt reprezintă o ștanț are. Debavurarea se poate executa la cald sau la rece, cu
ajutorul un or scule de construcție specială numite matrițe de debavurat. O matriță
de de bavurat se compune dintr -o placă de bază (tă ietoare ) și un poanson. Pie sa
matrițată cu bavura se dispune pe placa tăietoare. În urma decupării se obține piesa
matrițată fără bavură .
Uneori piesa astfel obținută este supusă unei ultime operații de finisare
printr -o matrițare de calibrare în matrița de forjat. Dacă piesa matriț ată este
complexă , atunci semifabric atul utilizat în vederea matriță rii este o piesă
preforjată sau o piesa turnată .

[3]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 29 Ca avantaje ale forjării enumerăm productivitate ridicată, precizie și
consum redus de material, iar ca dezavantaje: limitarea greutății pieselor forjateși
costul ridicat de realizare a matrițelor.
Finisarea pieselor matrițate constă în:
ș debavurare la cald sau la rece;
ș îndreptare după debavurare;
ș calibrare – operație finală care are ca scop creșterea preciziei
dimensionale ș i a calității suprafețelor;
ș curățirea prin sablare.

Forjarea radial ă (v. fig. 1.1 6) se realizează prin reducerea succesivă a
secțiunii prin aplicarea unor forțe identice ce acționează după două, trei, patru
direcții transversale. Materialul primește o mișcare de avans și o mișcare de
rotație, iar operația executată este o întindere. Precizie +/ – 0,2 %.

Fig. 1.1 6. Schema forjării radiale

Utilajele folosite sunt :
1. Ciocane mecanice pentru forjare liberă sau în matriță cu simplu sau
dublu efect. Ciocanele transmit brusc materialului ce se deformează
energia cinetică a masei aflată în mișcare. Acțiunea lor este însoțită de
zgomot și vibrații mecanice. Timpul de lovire fiind scurt, presiunea de
deformare nu are timp să se transmită până în interioru l pieselor.
2. Presele utilizate pot fi: – hidraulice; – cu fri cțiune – cu manivelă; – cu arbore
cotit.

Tehnologia matrițării
Etapele procesului tehnologic de matrițare sunt:
1. Pregătirea tehnologică a fabricației (elaborarea desenului piesei forjate și
proiect area matriței de forjare);

[3]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 30 2. Debitarea semifabricatului;
3. Incălzirea;
4. Matrițarea;
5. Debavurarea;
6. Tratamentul termic;
7. Curățirea;
8. Controlul tehnic de calitate.

Rezistențele la tracțiune ale diferitelor oțeluri la diferite temperaturi s unt
redate în tabelul de mai jos :
Tab. 1.1 Proprietăți mecanice ale oț elului
Material 𝑹𝒎 la rece
(MPa) 𝑹𝒎 (MPa)
700 C 900C 1100C
Oțel carbon
moale 400 75 50 25
Oțel carbon 600 162 75 37
Oțel carbon
dur 800 242 110 50
Oțel aliat 1000 320 130 60

În funcție de aceste valori se decide dacă procedeul de prelucrare va fi
efectuat la cald sau la rece.

1.8. Tragerea materialelor metalice

1.8.1. Principiul tragerii

Tragerea este procedeul de deformare plastică a materialelor sub acțiunea
unei forțe de tracțiune pentru obținerea barelor, sârmelor sau a țevilor , prin
trecerea forțată a unui material ductil printr -o matriță a cărei secțiune este mai
mică decât secțiunea inițială a materialului (v. fig. 1.17.) .
Procedeul aplicat la tr agerea sârmelor se numește trefilare, iar matrița se
numește filieră. Valoarea reducerii de secțiune este cuprinsă între 10 și 45%,
putând ajunge până la 95 %.

[7]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 31
1- semifabricatul; 2 – matrița; 3 – suport portsculă; 4 – produs tras; 5 – dispozitiv tragere;
Fig. 1. 17. Schema de principiu a tragerii

Procedeul prezintă următoarele avantaje, față de alte procedee de deformare
plastică :
– conduce la obținerea unor produse cu o precizie dimensională și
calitate a suprafeței deosebită ;
– permite ob ținerea în condiții de eficiență economică și precizie
dimensionale a unor produse greu de obținut prin alte procedee de
deformare plastic

1.8.2. Bazele teoretice ale tragerii . Calculul preliminar

𝐴0,𝑙0,𝑑0- dimensiunile inițiale a le semifabricatului;
𝐴1,𝑙1,𝑑1- dimensiunile finale ale produsului rezultat prin tragere;

Reducerea de secțiune ab solută se exprimă prin relația: ∆𝑎=𝐴0−𝐴1
Reducerea de secțiune relativă se exprimă prin relația: ∆𝑟= 𝐴0−𝐴1
𝐴0
Reducerea procentuală de se cțiune se exprimă prin relația: ∆𝑝= 𝐴0−𝐴1
𝐴0∙100
Reducerea absolută este dată de relația : 𝜆𝑎=𝑙0−𝑙1
Reducerea relativă este dată de relația : 𝜆𝑟=𝑙0−𝑙1
𝑙0
Reducerea pro centuală este dată de relația : 𝜆𝑝=𝑙0−𝑙1
𝑙0∙100
Coeficientul de reducere a secțiunii este dat de relația: 𝑘= 𝐴1
𝐴0

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 32 La tragere modificarea secțiunii semifabricatului se produce sub acțiunea
forțelor transversale exercitate de pereții filierei (matriței).
Pe măsură ce materialul avansează în filieră întreaga masă a
semifabricat ului suferă o deformare plastică sub acțiunea forțelor de compresiune
care iau naștere prin tragere. La ieșirea din filieră materialul este întărit și va trebui
tratat termic (recoacere).
Expresia forței de tragere este dată de relația ( determinate experim ental) :
𝐹=𝐶∙𝜎𝑚∙(𝐴0−𝐴1)
unde:
𝐹 – forța de tragere;
𝜎𝑚- rezistența medie de deformare;
𝐶- constantă în funcție de coeficientul de frecare între metal și filieră și
unghiul deschiderii 2α .

1.8.3. Factorii care influențează tragerea

Factorii care influențează tragerea sunt :
1. Viteza de tragere (pentru oțe luri este de 90 -120 m/min, iar pentru cupru
150-300m/min);
2. materialul sculei;
3. caracteristicile de formă ale sculei;
4. lubrefiantul folosit;
5. gradul de tensionare al materialului semifabricat;
6. calitatea suprafeței semifabricatului;
Prin tragerea la rece se realizează o puternică ecruisare a materialului care
duce la creșterea rezistenței la rupere la tracțiune și la scăderea alungirii la rupere
și a gâtuirii Z, iar sudabilitatea materialului scade și ea.
Cu cât gradul de deformare este mai mare cu atât modificarea proprietăților
este mai accentuată. Pentru înlăturarea efectelor negative ale tragerii se
recomandă executarea unui tratament termic de recoacere.

[12]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 33 1.8.4. F iliera

Se cunoaște că principala sculă folosită în procesul de tragere este filiera,
de ea depinzând atât calitatea produsului tras cât și randamentul mașinii.
Durabilitatea unei filiere depinde de materialul din care este confecționată
și de tehnologia de execuție a orificiului filierei.
Zonele orificiului filierei sunt:
1. conul de prindere ;
2. con de ungere;
3. con de deformare;
4. cilindru de calibrare;
5. con de degajare;
6. con de ieșire;
La ieșirea din cilindrul de calibrare, materialul suferă o revenire elastic
motiv pentru care se execută conurile de degajare și ieșire, pentru a împiedica
ruperea materialului.
Dacă semifabricatul inițial este mai mare decât 10 mm atunci scula pentru
tragere se numește matriță. Duritatea suprafeței orificiulu i de tragere estede 60 …
65 HRC.
Mașinile de tras se clasifică după următoarele criterii:
A. După dimensiunile produselor trase:
Mașini pentru tras :
– sârmă;
– țevi;
– bare;
B. După modul de așezare a l tobelor de tras:
Mașini de tras :
– cu tobe orizontale;
– cu tobe verticale;

1.8.5. Tehnologia tragerii

Procesul tehnologic de tragere la rece are următoarele etape:
1. Pregãtirea tehnologicã a f abricației (alegerea utilajelor, sculelor, a
parametrilor de lucru);
2. Pregătirea materialului ( debitarea, înlăturarea oxizilor, tratament termic
inițial pentru înmuiere);
3. Ascuțirea capă tului semifabricatului pentru a permite intrarea în matriță
sau filieră ;

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 34 4. Incă lzirea;
5. Tragerea propriu -zisă;
6. Tratam ent termic de recoacere;
7. Debitarea la dimensiuni și cură țirea;
8. Control final.
Sârmele cu peste 0,25% C li se aplică un tratament termic de “patentare”
care constă din încălzire pentru austenitizare urmată de o răcire cu o viteză
controlata sau de int roducere în baie de plumb la 600 K pentru a se forma o
structura perlitică fină.

1.8.6. Tragerea țevilor

Țevile rezultate prin laminare sau alte procedee de prelucrare sunt adeseori
finisate prin tragere la rece.
Tragerea la rece se utilizează pentru a o bține toleranțe dimensionale strânse
și o bună calitate a suprafețelor. De asemenea se obține o îmbunătățire a
proprietăților mecanice prin ecruisare.
Instalația de tragere poarta denumirea de banc.Suprafața interioară a țevilor
se sprijină pe dorn.

1.9. Procesul de ambutisare

Ambutisarea reprezintă un proces de transformare a unui semifabricat plan
într-o piesă cavă de orice formă (sau de modificare în continuare a dimensiunilor
acesteia), cu ajutorul matrițelor de ambutisare.
În fig. 1.18. este prezentată schema ambutisării unei piese cilindrice dintr –
un semifabricat plan și succesiunea deplasării metalului în procesul de
ambutisare. Deplasarea metalului se caracterizează prin micșorarea diametrului
exterior al flanșei și deplasarea elementelor ( 1-5) ale semifabricatului, pe măsură
ce crește adâncimea ambutisării.
În procesul de ambutisare, partea inelară a semifabricatului (D -d) se
transformă într -un cilindru cu diametrul d și înălțimea h. Cum la acest gen de
deformare volumul metalului nu se mod ifică, rezultă că, la ambutisarea completă
a cilindrului, înălțimea h a piesei va fi mai mare decât lățimea b a părții inelare a
semifabricatului.
În consecință, ambutisarea are loc pe seama deformațiilor plastice, care se
produc prin deplasarea pe înălțim e a unei cantități însemnate de material.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 35
Fig. 1. 18. Succesiunea deplasării metalului în procesul de ambutisare

Din considerații geometrice rezultă că volumul de metal deplasat se poate
exprima cu formula:
𝑉𝑑𝑒𝑝=𝑆𝜋
4(𝐷−𝑑)2

În cazul unor deformări mari, ceea ce corespunde unei ambutisări adânci,
la semifabricatele de grosime mică pot apare cute și ondulații, ca urmare a
materialului deplasat în excedent.
În cazul deformărilor mai mici, la semifabricate de grosime relativ mare nu
se produce fenomenul de apariție a cutelor, datorită faptului că volumul de metal
deplasat este mic.
Pentru prevenirea apariției cutelor, se utilizează dispozitive special e care
presează semifabric atul pe placa de ambutisare.
Prin ambutisare se execută o cantitate m are de piese cave, de forme foarte
diferite, care se deosebesc unele de altele atât prin conturul în plan, cât și prin
forma pereților laterali.
După forma geometrică, piesele cave se pot împărți în trei grupe:
1. Piese de revoluție;
2. piese în formă de cutii;
3. piese complexe cu forme asimetrice.
Fiecare dintre aceste grupe se poate subîmpărți în subgrupe, după diverse
criterii. Astfel, după forma generatoarei piesele pot fi cilindrice, conice, în trepte,
concave -convexe etc.
[2,11,12 ]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 36 Elaborarea procesului tehno logic și a calculelor tehnologice necesare diferă
în funcție de forma pieselor.

Fig. 1.19. Solicitările unui element din semifabricat (a) și schema formării cutelor (b) la
ambutisare18

La ambutisare are loc o deformare plastică complexă, în timpul cărei un
element din semifabricatul plan I (fig. 1.19, a) își modifică dimensiunile ( se
alungește în direcția radială și se scurtează în direcție tangențială) și ocupă poziția
II , după care se transformă într -un element al peretelui lateral al piesei cave.
Practica a demonstrate, că procesul de ambutisare adâncă nu începe cu
deformarea plastic ă a flanșei, ci cu o ambutisare locală , care se produce pe
muchiile active ale poansonului și plăcii de ambutisare.
Ambutisarea locală se produce pe seama subțierii materialului, ceea ce
conduce la apariția așa -numitei „secțiuni periculoase” în apropierea racordărilor
de la fundul piesei. În acest mod, are loc o ecruisare a semifabricatului în zonele
deformate. Numai după aceasta începe deformarea flanșei semifabricatului, care
este însoțită de micșorarea diametrului exterior și de deplasarea marginilor
acestuia spre centru (v. fig. 1.18).
Condiția care determină momentul de începere a deformației plas tice a
flanșei se exprimă ( cu luarea în considerare a semnului ) cu relația:
𝜎𝑟−𝜎𝑡=1,15 𝜎𝑠

[2]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 37 Pentru elementul I, la început, când acesta se găsește în apropierea marginii
exterioare a flanșei (v. fig. 1.19, a), solicitarea de compresiune tangenți ală este
preponderentă, urmează apoi cea de alungire radial, solicitarea care produce
îngroșarea materialului fiind cea mai mică.
Ca rezultat al solicitării de compresiune tangențială, la ambutisarea
materialelor subțiri se produce cu ușurință fenomenul de pierdere a stabilității
flanșei, care are ca urmare apariția ondulațiilor. La materialele de grosime mai
mare, la aceleași dimensiuni ale semifabricatului și ale piesei, apariția ondulațiilor
este împiedicată de stabilitatea mai mare a flanșei.
La deplasarea elementului spre muchia activă a plăcii de ambutisare, se
produce o solicitare de întindere radială, în timp ce compresiunea tangențială se
micșorează treptat. La trecerea elementului peste muchia activă a plăcii de
ambutisare, solicitarea devin e mai complexă, datorită apariției unei solicitări
suplimentare de încovoiere spațială. După aceasta, elementul considerat al
semifabricatului trece pe peretele vertical curbiliniu, unde suferă o mică întindere
axială de -a lungul generatoarei , producându -se astfel o ușoară subțiere a
materialului.
Fundul piesei este supus la o alungire plană neînsemnată (1 -2%), precum și
la o micșorare neesențială a grosimii (2 -3%), care pot fi practic neglijate.
Experiențele arată că solicitarea pereților cilindrici în joc ul dintre placă și
poanson, ca și la racordarea acestora cu fundul piesei, se continua în tot timpul
cursei de lucru, fiind însoțită de o micșorare continua a grosimii materialului,
În fig. 1.19, b este prezentată schema de apariție a ondulațiilor (cutelo r) la
marginea flanșei de ambutisat.
Sub acțiunea eforturilor tangențiale de compresiune 𝜎𝑡 se produce pierderea
stabilității flanșei semifabricatului și formarea unor cute de formă ondulată (etapa
1).
La aplicarea prin șoc a sarcinii asupra semifabricat ului, ondulațiile formate
produc deformarea elastică a inelului de apăsare, mărind astfel spațiile dintre inel
și placa de ambutisare. Acțiunea în continuare a solicitării de compresiune
tangențială se mărește ca urmare a micșorării continu e a diametrului
semifabricatului la ambutisare. Aceasta conduce la turtirea ondulațiilor (etapa a
2-a), după care are loc pierderea stabilității părții plane a cutei care se încovoaie
în sens invers (etapa a 3 -a).
Ca urmare, se formează o ondulație mai măruntă, la care, în loc de o cută,
au apărut trei (etapa a 4 -a).
Procesul de apariție a cutelor continua treptat, până când se formează o
ondulație măruntă stabilă. În funcție de gradul de stabilitate al flanșei

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 1 38 semifabricatului, care se caracterizează prin raportul 𝑆
𝐷 și gradul de deformare =
𝐷
𝑑 , la început apare un anumit număr de ondulații pe circumferință.
La o deformație mică la semifabricatele cu o anizotropie însemnată a
proprietăților mecanice, de obicei, se formează patru ondulații pe circum ferința
semifabrica tului, pe când la cele izotrope și cvasiizotrope, la deformații mari de
obicei apare un număr impar de ondulații, care depinde de parametrii geometrici
ai pieselor de ambutisat.
În procesul de continuare a ambutisării numărul de ondulații se triplează
putându-se modifica în următoarea proporție:
5-15-45-135;
7-21-63-189 ș.a.m.d.
La o grosime suficient de mare a semifabricatului nu se mai produce
ondularea, deoarece flanșa nu mai pierde stabilitatea în procesul de ambutisare.
Locul cel mai pericul os al piesei este zona de trecere de la fund la pereți
datorită micșorării însemnate a grosimii materialului în acest loc, unde acționează
eforturi mari de întindere.
În cazul unor deformări mari sau al formării cutelor la semifabricate,
tensiunile de înti ndere în secțiunea periculoasă depășesc rezistența materialului,
provocând ruperea fundului.
Condiția de plasticitate în zona periculoasă, în funcție de care se stabilește
gradul de deformare la ambutisa re, se exprimă cu relația
𝜎𝑐≤(1,1−1,2)𝜎𝑟

[2]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 39
Capitolul 2

Elaborarea procesului tehnologic de ambutisare

2.1. Principalele metode de ambutisare

Aceste procedee se utilizeaz ă pentru ambutisarea, din semifabricate în
bucăți sau din bandă, a pieselor cave de diferite forme: cilindrice, conice, sferice,
dreptunghiulare etc.

A. Ambutisarea fără fixarea (apăsarea de reținere) semifabricatului
(fig.2 .1.)

a) prima abutisare ; b) a doua ambutisare și următoarea .
Fig. 2 .1. Schema de ambutisare fără fixarea semifabricatului
1- poanson de ambutisare; 2- placă de ambutisare; 3 – semifabricat.

Se utilizează la ambutisare puțin adâncă a materialului subțire și adâncă
pentru materiale relatic groase. Pentru prima operație de ambutisare se realizează
cu S= (0,005…0,03) D și d 1= (0,52…0,85) D, iar pentru a doua ambutisare cu S=
(0,005…0,03) D și d 2= (0,78…0,90) d 1. La grosimile mari se iau valorile mai mici.

[2]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 40 B. Ambutisarea cu fixarea semifabricatului (fig.2 .2.)

a) prima abutisare ; b) a doua ambutisare și următoarea.
Fig. 2 .2. Schema de ambutisare cu fixarea semifabricatului
1- poanson de ambutisare; 2 – element de apăsare (de fixare);
3- placa de ambutisare.

Se realizează ambutisarea adân că din material relativ subțire; pentru prima
ambutisare S= (0,001…0,020) D și d 1= (0,45…0,6) D iar pentru a doua ambutisare
S= (0,001…0,02) D și d 2= (0,73…0,8) d 1. La presele cu acțiune simplă, poziția
pieselor active ale matriței este inversă.

C.. Ambutisare inversă (fig. 2 .3)

a) prima abutisare ; b) a doua ambutisare și următoarea.
Fig. 2 .3. Schema de ambutisare inversă
1- poanson de ambutisare; 2 – poanson – placă de ambutisare;
3- placa de ambutisare; 4 – împingător.

[2]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 41 Se utilizează pentru ambutisarea dublă, precum și pentru ambutisarea
pieselor cave cu pereți dubli.

D. Decupare și ambutisare cu matriță combinată (fig. 2 .4.)

a) Pe piesă cu dublă acțiune; b) Pe piesă cu manivelă
Fig. 2 .4. Schema de d ecupare și ambutisare cu matriță combinată
1-poanson de ambutisare; 2 – placă de tăiere; 3 – placă de ambutisare; 4 – poanson de
decupare; 5 – poanson de ambutisare; 6 – element de apăsare; 7 – extractor.

Se utilizează la confecționarea pieselor cave de dimensiuni mici și mijlocii,
la prese cu simplă și dublă acțiune.

E. Ambutisare succesivă din bandă (fig. 2 .5.)

Fig. 2.5. Schema de ambutisare succesivă din bandă
1- poanson de decupare; 2 – poansoane de ambutisare; 3 – placă activă; 4 –
împingător; 5 – element de apăsare.

[2]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 42 Se utilizează la confecționarea pieselor mici (d < 100 mm) de tipul
degetarelor, capacelor, niturilor cave etc. În cazul ambutisării adânci, banda se
crestează, iar în cazul ambutisării pieselor mici ambutisarea din bandă întreagă.
F. Ambutisare cu subțierea materialului (tragerea) (fig. 2 .6.)

Fig. 2 .6. Schema de ambutisare cu subțierea materialului
1- poanson de tragere; 2 – inel de tragere (placă activă); 3 – fixator.

Se utilizează la confecționarea pieselor foarte adânci (tuburi de cartușe,
sifoane, pahare etc.) cu grosime neuniformă a pereților și fundului : S= (0,2…0,05)
S0 . Se recomandă ambutisarea simultană cu mai multe inele (plăci) de tragere.

2.2. Determinarea dimensiunilor și formei semifabricatelor la
ambutisare
Deoarece în procesul de deformare plastică volumul metalului rămâne
const ant, rezultă că regula principală pentru determinarea dimensiunilor
semifabricatelor la ambutisare se bazează pe egalitatea volumelor
semifabricatului și piesei finite.
La ambutisarea fără subțierea pereților, modificarea grosimii materialului,
de obicei, se neglijează și, în consecință, determinarea dimensiunilor
semifabricatului se face din condiția de egalitate a suprafeței semifabricatului și
piesei, cu luarea în considerare a adaosului pentru tundere.
La ambutisarea cu micșorarea grosimii pereților, determinarea
dimensiunilor se face din egalitatea volumelor semifabricatului și piesei.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 43 În practică se întâlnesc următoarele cazuri de ambutisare a pieselor de
diferite configurații, care necesită diferite metode pentru determinarea
dimensiunilor semifabr icatului:
1. ambutisarea pieselor de revoluție cu configurație simplă;
2. ambutisarea pieselor de revoluție cu configurație complexă;
3. ambutisarea pieselor paralelipipedice;
4. ambutisarea pieselor cu configurație complexă, nesimetrică;
5. ambutisarea cu subțierea materialului.

2.2.1. Dimensiunile semifabricatelor pentru ambutisarea pieselor de
revoluție cu configurație simplă.
Dimensiuni le semifabricatelor se determină din egalitatea suprafețelor
semifabricatului și piesei finite cu luarea în considerație a adaosu lui pentru
tunderea marginilor.
Semifabricatul are formă circulară, al cărui diametru se determină cu
relația:
𝐷=1,13 √𝐹=1,13√Ʃ𝑓 [𝑚𝑚 ],
unde F este suprafața piesei finite, în mm2;
Ʃf – suma suprafețelor diferitelor elemente ale piesei, în mm2.
Suprafața piesei finite se determină prin însumarea suprafețelor elementelor
geometrice simple care compun suprafața ( cerc, cilindru, inel, etc).
În majoritatea cazurilor după ambutisare se execută tunderea marginilor
neregulate ale pie sei sau flanșei; în acest sco p, este necesar să fie prevăzut un
adaos corespunzător de material.
Atunci când formulele utilizate nu iau în considerație razele de racordare la
colțuri, se obțin dimensiuni ceva mai mari ale semifabricatelor și în consecință
adaosul pentru tundere poate să nu fie luat în seamă.
La ambutisările la care nu este necesară o precizie mare la determinarea
diametrului semifabricatului, calculul se face după dimensiunile exterioare ale
piesei. Eroarea făcută în acest caz conduce la majorarea adaosului pentru tund ere,
care însă poate fi micșorat.
În cazul ambutisării de precizie mai mare (fără tunderea marginilor),
precum și la ambutisarea pieselor mici sau a pieselor din material cu grosimea
mai mare de 1 mm, calculele se fac după linia medie, luându -se diametrul de
calcul al piesei de ambutisat:
[2,9,14]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 44 d= d ext –S,
în care d ext este diametrul exterior al piesei.

2.2.2. Dimensiunile semifabricatelor pentru ambutisarea pieselor de
revoluție cu configurație complexă.
În acest caz, determinarea diametrului semifabricatului se face pe baza
teoremei lui Guldin -Pappus, după care suprafața unui corp de revouție, generat
prin rotirea în jurul axei a unei curbe de formă oarecare, situată în același plan,
este egală cu produsu l dintre lungimea generatoarei și traiectul centrului ei de
greutate ( lungimea cercului descris de centrul de greutate al generatoarei
𝐹=2𝜋𝑅𝑠𝐿 ,
în care :
F – aria corpului de revoluție;
L- lungimea generatoarei, egală cu l1+l2+…+l n , în mm;
RS – dinstanța de la axă până la centrul de greutate al generatoarei, în mm.
Diametrul semifabricatului se determină cu relația:
𝐷=√8𝐿𝑅𝑠=√8Ʃ𝑙𝑟,
în care :
𝐿𝑅𝑠=Ʃ𝑙𝑟 ;
r- distanța de la axă până la centrul de greutate al fiecărui element de
lungime al generatoarei.

2.3. Elaborarea procesului tehnologic și calculele tehnologice la
ambutisare

În funcție de raportul între înălțimea și diametrul piesei de ambutisat,
precum și de grosimea relativă a semifabricatului, ambutisarea poate fi realizată
într-o singură operație sau în câteva operații.
Este necesar ca ambutisarea să fie realizată într -un număr cât mai mic de
operații, executate cu un grad cât mai mare de deformare (micșorarea relativă a
diametrului și mărirea adâncimii de ambutisare), fără recoace ri intermediare.
[2,11]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 45 Gradul de deformare la ambutisarea pieselor cilindrice se poate determina
cu ajutorul unui din următorii indici:
𝐷−𝑑
𝑑; 𝐷−𝑑
𝐷; 𝑙𝑛𝐷
𝑑; 𝐾=𝐷
𝑑=1
𝑚; 𝑚=𝑑
𝐷=1
𝐾,

în care:
D este diametrul semifabricatului, în mm;
d- diametrul piesei finite, în mm;
m- coeficientul de ambutisare;
K- gradul de ambutisare, care este inversul coeficientului de ambutisare.
Acești indici se află în relație univocă între ei și caracterizează corect gradul
total de deformare, numai cu condiți a ca flanșa să fie în întregime transformată în
suprafață cilindrică laterală a piesei.
Valorile numerice ale acestora în funcție de raportul 𝐷
𝑑 sunt trecute pe
fig.2.7.

Fig. 2 .7. Compararea diferiților indici ai gradului de deformare E la ambutisare

[2,9,10]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 46 Cel mai potrivit indice pentru caracterizarea gradului de deformare este
indicele logaritmic ln𝐷
𝑑 , dar acesta este incomod pentru folosirea practică în
condiții de atelier.
Valoarea deformării limită la ambutisare este limitată de următoarele trei
cauze:
1) plasticitatea insuficientă a metalului, care determină creșterea
rezistenței la deformare a flanșei plane, creând astfel o mărire a tensiunilor de
întindere în secțiunea periculoasă și ruperea fundului;
2) formarea cutelor, ca rezultat al pierderii stabilității flanșei
semifabricatului, care duce la creșterea bruscă a rezistenței la ambutisare și
provoacă astfel ruperea prematură a semifabricatului. Semifabricatele cu grosime
relatic mică sunt mai puțin stabile și mai ușor expuse la apa riția cutelor de
ambutisare;
3) raza de racordare mică a muchiilor de ambutisare ale matriței, care
provoacă, împreună cu alte efecte, o creștere importantă a rezistenței la ambutisare
a semifabricatului plan și duce la o sporire a eforturilor de întindere în secțiunea
periculoasă și la ruperea prematură a fundului.
Cu cât raz de racordare a matriței este mai mare, cu atât gradul de deformare
realizat va fi mai mare
Fiecărui grad de deformare îi corespunde o anumită mărime a tensiunilor
ce iau naștere în secți unea periculoasă. Aceasta limitează posibilitatea ambutisării
și, în anumite condiții, duc la formarea crăpăturilor și la ruperea fundului.
Condiția de rezistență în secțiunea periculoasă se exprimă cu următoarea
dependeță:
𝜎≤(1,1…1,2)𝜎𝑐,
în care 𝜎 reprezintă eforturile unitare de întindere în secțiunea periculoasă.
Pentru stabilirea gradului de deformare admisibil și a numărului operațiilor
de ambutisare necesar este procedeul bazat pe determinarea eforturilor unitare
reale, care iau naștere la ambutis are, folosind legile de bază din teoria plasticității.
Calculele se efectuează pe baza unor coeficienți de ambutisare determinați
experimental, cu ajutorul cărora se poate caracteriza valoarea admisibilă a
gradului de deformare.
Coeficienții de ambutisare vor exprima deformațiile corespunzătoare atunci
când se iau în considerare legile similitudinii. În matrițarea la rece, condiția de
bază a legii similitudinii o constituie asemănare totală a pieselor și
semifabricatelor.
A doua condiție o constituie similitudinea semifabricatelor supuse
ambutisării, exprimată prin raportul 𝑆
𝐷. Pentru diferite valori 𝑆
𝐷 corespund diferite
valori ale gradului de deformare și ale coeficienților de ambutisare, determinate
de variația stabilități i flanșei în funcție de grosimea semifabricatului.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 47 Influența grosimii relative a semifabricatului asupra coeficientului de
ambutisare este cu mult mai mare decât influența plasticității materialului,
deoarece la ambutisare se utilizează îndeosebi metale cu plasticitate ridicată fără
variații mare ale proprietăților de plasticitate ( cu excepția unor aliaje speciale).

2.4. Ungerea la operațiile de ambutisare

Rolul ungerii la operațiile de ambutisare constă în micșorarea frecărilor
între material și piesele matriței, reducerea tensiunilor interne din piesele
ambutisate, protejarea matrițelor și pieselor prelucrate împotriva lipirilor,
zgârieturilor și rizurilor. În majoritatea cazurilor, matrițele de ambutisare ies din
uz, nu din cauza uzurii totale, ci dator ită formării unor zgârieturi și rizuri, a unor
defecțiuni pe suprafețele pieselor matrițate.
Materialele pentru ungere trebuie să aibă următoarele proprietăți:
– să formeze o peliculă rezistentă, care să se usuce greu și să suporte presiuni
foarte mari (în afară de ambutisarea oțelurilor inoxidabile și a aliajelor de titan);
– să aibă o aderență ridicată și o repartizare uniformă a peliculei pe suprafața
piesei;
– să se înlăture ușor de pe suprafața pieselor;
– să nu deterioreze mecanic sau chimic suprafețe le sculelor și pieselor;
– să aibă o stabilitate chimică ridicată și să nu fie nocive.
În producție se utilizează un număr mare de lubrifianți de compoziție
diferită, care pot fi împărțiți în două grupe: lubrifianți fără adaosuri și lubrifianți
cu adaosuri .
S-a stabilit pe cale experimentală, că lubrifianții fără adaosuri nu dau o
peliculă suficient de rezistentă, în comparație cu lubrifianții cu adaosuri.
Cele mai bune rezultate se obțin cu ajutorul lubrifianților cu adaosuri în
cantități mari de cretă, ta lc, grafit, care reduc coeficientul de frecare de 2 -3 ori și
sporesc durabilitatea matrițelor de 2 -5 ori, în comparație cu matrițele la care
ungerea se face cu lubrifianți fără adaosuri.
Ambutisarea aliajelor de titan și de magneziu la temperatură ridicată este
însoțită de lipirea acestora de elementele matriței, formându -se astfel zgârieturi și
rizuri pe suprafața pieselor.
Lubrifianții pentru ambutisarea aliajelor de magneziu trebuie să -și păstreze
proprietățile necesare până la temperaturi de 300° -350°C.
Grafitul coloidal, care intră în compoziția unor lubri fianți, are caracteristici
de ungere foarte bune, datorită desfacerii în foițe subțiri și proprietăților adezive
ridicate. Efectul lubrifianților se poate îmbunătăți simțitor, prin adăugarea de
sulfură de molibden (MoS 2).
Ungerea benzilor și foilor de material se face, de obicei, prin trecerea printre
role de pâslă, îmbibate cu unsoare și aflate în mișcare de rotație continuă, care
deplasează materialul în sensul avansului spre matrița de ambutisare.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 48 Piesele mici în bucăți, care, din buncăr, ajung la mașinile automate de
ambutisate, nu se ung, deoarece ele se lipesc de buncăr înrăutățind funcționarea
automatului.
Ambutisarea fără ungere conduce la o uzură ridicată a sculelor și la
necesitat ea reducerii gradului de deformare pe operații (micșorarea coeficienților
de ambutisare).
Ungerea pieselor mari, în bucăți, se face prin cufundare sau ungere manuală
cu pensula.
La automatizarea proceselor de matrițare, ungerea se execută cu ajutorul
unor dispozitive speciale de pulverizare a lubrifiantului.
Se recomandă următoarele reguli pentru ungerea semifabricatelor
individuale, la ambutisarea obișnuită a pieselor cilindrice:
– nu se recomandă să se facă o ungere completă a semifabricatelor, prin
cufun dare;
– unsoarea trebuie întinsă numai pe o parte, pe flanșa care vine în contact
cu placa de ambutisare, sau se unge, la anumite intervale de timp, suprafața
matriței și a elementului de apăsare;
– ungerea poansonului sau a semifabricatului care vine în c ontact cu
poansonul nu este permisă, deoarece aceasta conduce la alunecarea materialului
de-a lungul poansonului și implicit la subțierea acestuia;
– de pe suprafața frontală și de pe racordările poansonului trebuie înlăturate
urmele de unsoare, pentru a m ări frecarea între poanson și semifabricat (din
aceleași considerente, suprafața frontală a poansonului nu trebuie șlefuită).
Prima ambutisare a pieselor cilindrice din material subțire se recomandă să
se facă fără ungerea semifabricatului, deoarece aceast a micșorează frecarea între
flanșă și matriță, favorizând apariția cutelor și a ondulațiilor. Trebuie să fie unse
numai nervurile de ambutisare ale matrițelor, pentru a evita uzura acestora, lipirile
materialului și zgârieturile.
La următoarele operații de ambutisare, ungerea se face numai pe suprafața
exterioară a piesei sau în orificiul plăcii active.
Înlăturarea lubrifiantului de pe suprafața pieselor matrițate se poate face cu
unul din următoarele procedee:
– degresare la cald în băi alcaline;
– degresa re electrolitică;
– dizolvarea grăsimilor cu ajutorul benzinei sau cu tricloretilenă ( cu luarea
măsurilor necesare de protecție a muncii);
– curățire cu ultrasunete;
– prin dizolvare cu ajutorul unor solvenți organici;
– prin dizolvarea peliculei lubrifiante cu ajutorul unei soluții organice (
toluol și xilol).

[2]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 49 2.5. Ecruisarea metalului și recoacerea la ambutisare
2.5.1. Ecruisarea metalului

În procesul de ambutisare, ca la orice deformare plastică la rece, la toate
metalele, în afară de cositor și plumb, se produce întărirea sau ecruisarea lor, ceea
ce provoacă o creștere a rezistenței metalului la deformare, ridicarea proprietăților
de rezistență, scăderea plasticității și tenacității acestuia.
Gradul de întărire (ecruisare) a metalului prezintă o dependeță complexă în
funcție de o serie de factori:
– capacitatea metalului de a se întări, caracterizată de valoarea gâtuirii
uniforme ψr (gâtuirea specifică la tracțiune în momentul apariției stricțiunii);
– gradul de deformare la ambutisare, caracter izat de unul din factorii:
K, m, 𝑙𝑛𝐷
𝑑 etc.;
– forța de apăsare a materialului și intensitatea eforturilor de întindere;
– raza de racordare a nervurilor de ambutisare ale matriței și poansonului;
– mărimea jocului între poanson și matriță;
– viteza de deformare;
– procedeul de ungere și tipul lubrifiantului;
– procesul de îmbătrânire a materialului, între diferite operații.
După capacitatea de întărire a metalelor, utilizate pentru ambutisarea
adâncă, acestea pot fi împărțite în două grupe:
I) met ale la care se produce o ecruisare medie – ψr= 0,20..0,25 (OLC10,
OLC 15, alamă, aluminiu recopt);
II) metale care se ecruisează puternic – ψr= 0,25..0,30 (oțel inoxidabil, cupru
recopt, oțeluri austenitice, aliaje de titan).
Metalele care se ecruisează foar te puțin sunt rar întrebuințate în procesul
de ambutisare.
La întocmirea corectă a procesului tehnologic, metalele din prima grupă pot
fi utilizate pentru ambutisarea pieselor de formă simplă, fără recoaceri
intermediare ( în cazul ambutisării în mai mult e operații); metalele din a doua
grupă, de obicei, sunt supuse recoacerilor după una, două operații de ambutisare.
Micșorarea gradului de deformare pe operații separate permite să se obțină
un grad de deformare global ridicat și un număr mare de operații, fără recoacere

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 50 intermediară. Astfel, la ștanțarea din bandă, precum și la prese automate cu mai
multe poziții, se fac 6 -8 operații de ambutisare, fără recoacere intermediară.
Utilizarea tragerii prin 2 -3 matrițe, cu micșorarea subțierii la fiecare din
acestea, conduce la creșterea gradului global de deformare.
Pentru micșorarea tensiunilor interne care apar în metal și a gradului de
ecruisare, se pot mări razele de racordare ale matriței, cu folosirea unui element
de apăsar e suplimentar, de formă sferică (v . fig. 2.8.).

Fig. 2.8. Matriță pentru ambutisare cu element de apăsare suplimentar:
1- poanson; 2 – element de apăsare pe plan; 3 – inel circular de apăsare pe rază; 4 – placă de
ambutisare; 5 – inel de cauciuc; 6 – inel de apăsare.

Mărimea jocului influențează, de asemenea, asupra ecruisării metalului.
Dacă valoarea jocului este mai mica decât grosimea materialului, cum ar fi cazul
ambutisării cu subțierea materialului, ecruisarea metalului crește foarte mult, fiind
necesară recoacerea materialului după una -două operații, sau, în cazuri mai rare,
după trei.
Gradul de ecruisare depinde, de asemenea, de procesul de îmbătrânire, care
constă în întărirea prin precipitare a metalului aflat la temperatura ordinară.
Întrucât procesul de îmbătrânire necesită un anumit timp, este necesar ca
semifabricatul să fie trecut de la o operație la alta într -un interval de timp mai mic
decât timpul necesar pentru îmbătrânire, precum ca metalul să nu -și piardă
proprietățile de plasticitate. Astfel, de exemplu, la ambutis are din bandă sau pe
prese automate cu mai multe pozițiii, procesul de îmbătrânire nu poate avea loc,
datorită avansului rapid al semifabricatului de la o operație la alta, ceea ce creează
posibilitatea efectuării unui număr mare de ambutisări, fără tratam ent de
recoacere.
[2]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 51 În cazul în care semifabricatele sunt depozitate de la o operație la alt ape
perioade mai lungi de timp (săptămâni), procedeul de îmbătrânire care se produce
conduce la scăderea esențială a plasticității și la necesitatea recoacerilor
intermediare.
Procesul de îmbătrânire are influențe cu totul deosebite în cazul
duraluminiului călit sau recopt. Duraluminiul călit de curând prezintă după călire
o structură de soluție solidă cu plasticitate ridicată. După un timp oarecare de la
călire, procesul de îmbătrânire care se produce întărește duraluminiul, reducându –
i plasticitatea.
În cazul pieselor din duraluminiu recopt, după matrițare se face, de obicei,
o călire care, de regulă, este urmată de deformarea piesei, necesitând în final o
operație de îndreptare.
Călirea duraluminiului se face prin încălzire într -o baie de azotat de potasiu,
după următorul regim:
– încălzirea duraluminiului până la 495 -505°C;
– răcirea în apă la 30 -40°C;
– îmbătrânire natural la 4 -5 zile;
– îmbătrânire artif icială 4 -5 ore.
2.5.2. Recoacerea la ambutisare
Recoacerea înaltă se utilizează, de obicei, pentru table și semifabricate sub
formă de tablă, precum și ca tratament interoperațional pentru a înlătura ecruisarea
pieselor, atunci când această înlăturare nu este posibilă printr -o recoacere la
temperature mai joasă.
De obicei, este supusă recoacerii piesa în întregime. În cazul ambutisării în
mai multe operații, acest procedeu nu este indicat, deoarece, concomitant cu
micșorarea durității flanșei ( înlăturarea ecrui sării acesteia), se produce o
micșorare a rezistenței mecanice în secțiunea periculoasă a piesei, cee ace
influențează în sens negative comportarea acesteia la solicitările care au loc la
ambutisare. Din acest punct de vedere, este mai indicat să se facă u n tratament
local prin prin cufundarea părții din piesă într -o soluție de azotat de potasiu sau
prin alte procedee, cum ar fi: în inductoare electrice, încălzire, prin contact
electric, în cuptoare electrice sau cu gaze etc.
Procedeul cel mai indicat pentr u încălzire în vederea recoacerii este
procedeul încălzirii în curenți de inducție cu frecvență normală (industrială).
Instalația de încălzire se compunde dintr -un transformator monofazat, la care,
piesa de încălzit reprezintă înfășurarea secundară cu o si ngură spiră.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 2 52 În vederea evitării oxidării puternice a materialului, se recomandă să se facă
încălzirea în atmosferă neutră sau într -un mediu care nu conduce la formarea
oxizilor.
La recoacerea obișnuită, pe suprafața pieselor se formează oxizi, care se
înlătură ulterior prin atac cu diverși acizi sau pec ale electrolitică, prim cuățire cu
ultrasunete și altele.
Pentru accelerarea procesului de curățire chimică, se utilizează încălzirea
bailor la 50° -65°C. În acest scop, pentru micșorarea consumului de acizi , se
utilizează anumite adaosuri care micșorează în același timp și pierderile de metal,
evită apariția fragilității de decapare, făcând, în acest fel, inutilă încălzirea pieselor
pentru eliminarea hidrogenului.
Decaparea electrolitică se face în băi, cu s oluțiii de acid clorhidric 5%, la o
densitate de current de 8 -10 A/dm2 și la o tensiune de 6 V. Piesa se leagă la anod.
După decapare, piesele trebuie să fie foarte bine spălate pentru înlăturarea
urmelor de acizi de pe suprafața acestora. De obicei, spăla rea se face în
următoarea ordine:
1) Spălare în current de apă rece;
2) Neutralizare într -o soluție bazică slabă, la temperatura de 60 -80°C;
3) Spălare în apă fierbinte.
Piesele din oțel sunt supuse uneori, după recoacere și decapare, unei
operații de fosfatare, în urma căreia se formează la suprafața acestora o peliculă
subțire protectoare contra coroziunii.
În ultima vreme, după recoacerea pieselor mici, se întrebuințează procedeul
de curățire cu ultrasunete. Pentru aceasta există două procedee:
I) concomitant cu decaparea în soluție de acid sulfuric 10%, acid clorhidric
5%, 5 g/l clorură de sodiu și 30 g/l contactul Petrov la o temperature a soluției de
50-60°C; durata curățirii 5 -2 min (fără spălare ulterioară);
II) după o decapare prealabilă în soluție acidă în scopul înlăturării șlamului;
în acest caz, lichindul folosit pentru curățire cu ultrasunete este apa.
Al doilea procedeu prezintă avantajul, față de primul, că aparatura de
ultrasunete funcționează în mediu neutru.

[2]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 53
Capitolul 3

Tehnologia de a mbutisare a cutiilor pătrate

3.1. Considerente generale privind proiectarea tehnologiei de fabricare

La proiectarea operației de ambutisare pe presa hidraulică (fig. 3.1) se
parcurg mai multe etape (prezentate în continuare, considerând cazul realizării
unui fund torosferic, semielipsoidal sau semisferic prin ambutisarea unei rondele
semifabricat debitate din tablă):
A. Se alege presa hidraulică (dintre mașinile disponibile în atelierul în care
se execută operația) și se întocmeș te schema de realizare a ambutisării
semifabricatului pe această mașină; caracteristicile tehnice principale ale câtorva
prese hidraulice au fost prezentate în tabelul 3.1.
Tabelul 3.1. Caracteristicile tehnice ale unor prese hidraulice pentru ambutisare
Modelul
presei Lp  lp,
mm  mm Hp,
mm Fmax vpl,
mm/s vpp,
mm/s tf MN
SLS – 100D 800  700 650 100 1,0 300…350 15…25
SLS – 150D 1000  850 800 150 1,5 300…350 15…25
SLS – 200D 1000  1000 950 200 2,0 300…350 15…25
SLS – 250D 1200  1000 950 250 2,5 300…350 15…25
SLS – 300D 1500  1200 1100 300 3,0 300…350 15…25
SLS – 400D 1800  1300 1200 400 4,0 300…350 15…25
SLS – 500D 2000  1500 1200 500 5,0 250…300 10…20
SLS – 600D 2500  1500 1200 600 6,0 250…300 10…20
SLS – 800D 2500  1800 1400 800 8,0 250…300 10…20
SLS – 1000D 3000  2000 1600 1000 10 250…300 10…20
SLS – 1500D 3500  2000 1600 1500 15 250…300 10…20

B. Se stabilesc datele inițiale necesare proiectării operației de ambutisare:
B.1. Caracteristicile tehnice ale presei hidraulice: suprafața disponibilă a
mesei de lucru L p  lp; înalțimea disponibilă deasupra mesei de lucru H p; forța maximă
de apasare a poansonului (capacitatea presei) F max.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 54 B.2. Dimensiunile caracteristice ale rondelei semifabricat care se supune
ambutisării și ale elementului de aparatură care rezultă prin ambutisare ( exemplu:
grosimea rondelei semifabricat, egală cu grosimea elementului care rezultă prin
ambutisare s; diametrul rondelei semifabricat D e0, diametrul elementului care
rezultă prin ambutisare D ef , gradul maxim de deformare a semifabricatului
GD max).
B.3. Rezistența mecanică (la rupere) a materialului semifabricatului la
temperatura ambiantă R m și la temperatura minimă a domeniului de deformare
plastică (ambutisare) la cald R m(tDPmin).
Caracteristica Rm se ia din standardul care reglementează calitatea mărcii
de material din care este confecționat semifabricatul supus ambutisării, iar
caracteri stica Rm(tDPmin) se poate estima cu una din formulele (stabilite
experimental, pentru oțelurile carbon și slab aliate):

100027344,3 3246,8
minmin
) (DPt
DP m e tR ;





69)548 ( minmin1018) (
DPtm
DP m
eRtR
,

din care rezultă Rm(tDPmin) în N/mm2 (MPa), dacă se introduce temperatura tDPmin
în oC și rezistența la rupere la tracțiune la temperatura ambiantă R m în N/mm2
(MPa).
Pentru asigurarea unor rezultate acoperitoare la proiectarea operației de
ambutisare, se recomandă utilizarea ambelor formule recomandate mai înainte și
utilizarea valorii maxime obținute pentru caracteristica Rm(tDPmin).
C. Se calculează intensitatea maximă a forței F care trebuie aplicată pe
poansonul presei pentru a realiza ambutisarea semifabricatului, aplicând formula:

) ( ) (minDP m ef a tsRs DkF 
,

în care parametrul k a = (0,015…0,020)GD max, GD max fiind gradul maxim de
deformare a semifabricatului în cursul ambutisări i.
D. Proiectarea operației de ambutisare se încheie cu compararea forței
necesare F cu forța maximă care poate fi aplicată pe poansonul presei F max:
 Dacă
maxFF , rezultă că se poate realiza ambutis area semifabricatului
pe presa aleasă ;
[1,14]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 55  Dacă
maxFF , ambutisarea nu se poate efectua pe presa aleasă ; trebuie
aleasă o altă presă (dintre mașinile disponibile) și pentru aceasta trebuie parcurse
etapele A…D.

3.2. Întocmirea procesului tehnologic la ambutisarea cutiilor pătrate

Întocmirea procesului tehnologic la ambutisarea cutiilor înalte, într-o
singură operație sau în mai multe operații, comportă următoarele etape:
1) Determinarea formei și dimensiunilor semifabricatului plan;
2) calculul preliminar al numărului operațiilor de ambutisare și alegerea
coeficienților de ambutisare;
3) alegerea metodei de calcul tehnologic, în funcție de parametrii
geometrici ai cutiei;
4) determinarea formei și dimensiunilor fazelor de ambutisare, înc epând cu
penultima ;
5) stabilirea altor operații în procesul tehnologic; tunderea marginilor,
perforarea, tratamentul termic etc.;
6) determinarea forțelor de calcul pe operații.
Domeniul ambutisării în mai multe operații (v. fig. 3.2.) poate fi împărțită
în două zone: Ia și Ic cu diferite valori ale înălțimilor și razelor de racordare
relative, care influențează forma și metoda de trasare a semifabricatului.
Zona Ib este o zonă de trecere între Ia și Ic.
Zona Ia se referă la ambutisarea cutiilor pătrate nu prea mari [ H ≤ (0,5..0,6)
B], dar cu raze de racordare mici, care sunt greu sau aproape imposibil de
ambutisat într -o singură operație. A doua operație se face cu scopul micșorării
(calibrării) racordărilor la colțuri și la fund.
Întrucât calibrarea relative redusă a razelor de racordare modifică doar
dimensiunile, nu și forma cutiei, înseamnă că determinarea dimensiunilor și
trasarea semifabricatului se poate face pe calea desfășurării geometrice a
elementelor cutiei pe planul de bază, ca și pentru cutiile din zona a II -a.

[1,2]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 56
Fig. 3.2. Domeniul diferitelor cazuri de ambutisare a cutiilor dreptunghiulare și pătrate

Luân d în considerare ambutisarea dublă de la colțurile cutiei și o oarecare
deplasare a materialului spre pereții laterali, se recomandă să se mărească raza
desfășuratei R cu 10 -20 %; atunci cănd razele de la colțuri sunt egale cu razele de
racordare a fundului cu pereții, această rază se determină cu formula:
𝑅=(1,1..1,2)√2𝐻
La prima și la a doua operație, razele de racordare la colțurile cutiilor
trebuie să aibă centrele deplasate ( v. fig. 3.2).
A doua operație (calibrarea) se execută prin ambutisare fără apăsare de
reținere a materialului și, din acest motiv, se recomandă să se prevadă un mic joc
între pereți ( b=4..5S) .
Astfel, dacă b=0,43 (r d1-rd2), înălțimea cutiei la prima și a doua operație
rămâne neschimbată. Creșterea înălțimii cutiei la operația a doua va fi:
∆𝐻=𝑏−0,43 (𝑟𝑑1−𝑟𝑑2),
în care 𝑟𝑑1 și 𝑟𝑑2 sunt razele de racordare a fundului cu pereți i la prima și la
a doua operație .

[2,9,10]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 57 La ambutisarea în mai multe operații a cutiilor înalte, pătrate, având
înalțimea relativă 𝐻
𝐵 ≥ 0,65..0,7 (zona Ic), semifabricatul are forma circulară sau
ovală.

Fig. 3.3. Ambutisarea cutiilor pătrate cu calibrarea ulterioară a razelor de racordare la colțuri

Dimensiunile semifabricatului se determină din egalitatea suprafețelor
elementelor cutiei cu suprafețele semifabricatului plan, în același mod ca la cutiile
care intră în zona IIc .
Astfel, la cutiile pătrate, la care se consideră razele de racordare la fund
egale cu cele de la colțuri, diametrul semifabricatului se calculează cu formula:

𝐷𝑠=1,13 √𝐵2+4𝐵(𝐻−0,43𝑟)−1,72𝑟(𝐻+0,33𝑟)

După calculul semifabricatului se desenează conturul semifabricatului și
proiecția verticală a cutiei de ambutisat, necesare pentru sta bilirea fazelor
ulterioare ale procesului tehnologic.
Calculul preliminar al numărului de operaț ii de ambutisare se face după
valoarea globală a deformațiilor, necesară pentru a transforma semifabricatul plan
într-o cutie dreptunghiulară.
Pentru cazurile de bază de ambutisare a pieselor de forma cutiilor în mai
multe operații, valoarea globală a deformației se exprimă cu ajutorul următorilor
coeficienți (ambutisarea cutiilor pătrate (BxB) din semifabricate circular cu
diametrul D) :
𝑚𝑔𝑙=4𝐵
𝜋𝐷=1,27𝐵
𝐷

[2,10]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 58
În condițiile în care se ia în considerare neuniformitatea deformației acești
coeficienți sunt comparabili cu coeficienții de ambutisare de la piesele cilindrice,
verificați în practică de -a lungul anilor.
Numai ultima operație de ambutisare a cutiilor pătrate din semifabricate
cilindrice se face la un coeficient de ambutisare mediu mai mare mmed=0,90..0,95.
Numărul operațiilor, necesare la ambutisarea în mai multe operații a
pieselor de forma cutiilor, se poate determina cu ajutorul datelor din tabelul 3.2 .,
în funcție de mărimea coeficientului de ambutisare global mgl și de grosimea
relativă a semifabricatului 𝑆
𝐷∗100 sau 𝑆
𝐾+𝐿∗50.

Tab 3. 2. Numărul operațiilor de ambutisare
Numărul de
operații de
ambutisare Coeficientul de ambutisare mgl pentru grosimea relativă
𝑺
𝑫∗𝟏𝟎𝟎 sau 𝑺
𝑳+𝑲∗𝟓𝟎
2-1,5 1,5-1,0 1,0-0,5 0,5-0,2
2
3
4
5
0,40-0,45
0,32-0,39
0,25-0,30
0,20-0,24 0,43-0,48
0,34-0,42
0,27-0,32
0,22-0,24 0,45-0,50
0,36-0,44
0,28-0,34
0,24-0,27 0,47-0,53
0,38-0,46
0,30-0,36
0,25-0,29

După determinarea numărului de operații, se efectuează calculul
dimensiunilor pe faze, începând de la penultima fază, care este mult mai
pretențioasă.
La tragerea cilindrului în pătrat, gradul de deformare este neuniform pe
perimetrul piesei. D eformația este minimă la colțurile cutiei și maximă la mijlocul
laturilor.
De aceea, este necesar să se facă un calcul la faza n-1 (ultima ambutisare)
după gradul de deformare mediu pe contur, caracterizat prin coeficientul de
ambutisare mediu.
𝑚𝑚𝑒𝑑 =𝐵−0,43𝑟
0,5𝜋𝑅𝑏𝑛−1
De unde

𝑅𝑏𝑛−1=𝐵−0,43𝑟
1,57𝑚𝑚𝑒𝑑

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 59 Rezultă că săgeata arcului va fi:
𝑏𝑛=𝑅𝑏𝑛−1−0,5𝐵=(1−0,785 𝑚𝑚𝑒𝑑 −0,43 𝑟
𝐵)𝐵
1,57𝑚𝑚𝑒𝑑

În figura 3.3. este prezentată diagrama în care se dă variația mărimii bn în
funcție de raza relativă la colțuri 𝑟
𝐵 și numărul de operații prevăzut pentru
ambutisare. Cu creșterea numărului operațiilor, ecruisarea metalului și coeficienții
de ambutisare se măresc.

Fig. 3.3. Dependența mărimii bn de raportul 𝑟
𝐵 și numărul ambutisării efectuate (1 -4)

Valoarea de calcul a coeficienților la ultima ambutisare este
mmed=0,90..0,93.

3.3. Ambutisarea în mai multe operații a cutiilor pătrate înalte

La ambutisarea cutiilor pătrate, forma piesei la fazele intermediaare este de
regulă cilindrică, care ia la ultima sau la penultima operație o formă de cutie
pătrată sau de butoi.
Calculul preliminar al numărului de operații s e face cu ajutorul tabelului
3.2., dimensiunile la penultima operație (fază) se determină confo rm sc hemei de
mai jos, iar dimensiunile la fazele intermediare de ambutisare se determină pe
baza coeficienților de ambutisare pentru piese cilindrice.

[2,10,9]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 60 Calculele tehnologice și stabilirea formei piesei pentru diferite faze depind
de grosimea relativă a materialului 𝑆
𝐵 *100, în funcție de care rezultă o stabilitate
mai mare sau mai mică a semifabricatului piesei.
În figura 3.4. sunt prezentate trei metode de ambutisare în mai multe
operații a cutiilor pătrate, având forme diferite ale fazelor intermediare în funcție
de raportul 𝑆
𝐵 .
Prima metodă se caracterizează prin aceea că, la fazele intermediare,
semifabrica tul are formă cilindrică, care se transformă la ultima operație în cutie
pătrată.
Ca urmare a greutăților tehnologice și a neuniformității deformațiilor la
transformarea cilindrului în pătrat, această metodă se utilizează pentru
ambutisarea cutiilor cu gro sime relativ mare (𝑆
𝐵∗100 ≥2) și distanță relativ mică
între pereții laterali bn ≤ 10S.
La o valoare mai mare a lui bn, se produce pierderea stabilității, formarea
cutelor și ruperea materialului. În cazul ambutisării cutiilor cu raze de racordare
mult mai mari la colțuri (r= 2,0..0,4B), se poate face ambutisarea și pentru grosimi
relativ mai mici, dar neapărat în condiți ile bn ≤ 10S.
A doua metodă presupune o ambutisare mai ușoară la ultima operație,
deoarece la faza n-1 și n-2 piesa are deja o formă pătrată cu racordări mari la
colțuri și un oarecare joc între pereți. Această metodă se utilizează pentru o
grosime relati v mică a materialului (2>𝑆
𝐵∗100 ≥1).
Pentru determinarea razelor de racordare la colțuri se introduce mărimea de
calcul By < B.
𝐵𝑦=𝑏𝑛+0,43𝑟
0,207≈50𝑆.

Distanța între pereți bn, la ultima operație , se ia din diagrama din fig.3.3. în
funcție de raportul 𝑟
𝐵𝑦 și de numărul operațiilor de ambutisare.
A treia metodă se caracterizează prin aceea că la fazele n-1 și n-2 piesa are
o formă de patrulater cu laturile ușor convexe ( bn=8S) , ceea ce ușurează
ambutisarea la fazele n-1 și n.
Această metodă se utilizează pentru ambutisarea cutiilor cu grosime relativ
mică (𝑆
𝐵 ∗100 <1). Execuția matrițelor în acest caz este însă mai complicată și
mai scumpă.
Metoda a doua și a treia se pot utiliza și în cazul unei grosimi relative mai
mici, dar cu condiția ca bn să se micșoreze și numărul de operații să se mărească.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 61 La toate metodele, calculele încep cu determinarea dimensiunilor și
stabilirea formei la penult ima operație (n-1).
Pentru micșorarea deformațiilor și ușurarea procesului de ambutisare la
ultima operație, la penultima operație piesa trebuie să rezulte cu fundul plan,
trecerea de la fund la pereții laterali făcându -se printr -o teșire la 45°, cu raze de
racordare mari .
Succesiunea calculului și formulele utilizate pentru ambutisarea în mai
multe operații a cutiilor pătrate sunt trecute în tabelul 3. 3.
Calculele indicate se referă la ambutisarea pe prese cu dublu efect sau la
prese cu manivelă, cu pernă de amortizare.
Ambutisarea cutiilor pe prese automate cu mai multe poziții trebuie să se
facă după a doua metodă, pentru care se recomandă o fază suplimentară pentru a
reduce gradul de deformare și a micșora bn, bn-1, bn-2, etc.

Tab. 3.3 . Formulele și succesiunea calculelor la ambutisarea în mai multe operații a
cutiilor pătrate înalte
Elementele
care trebuie
determinate Formulele și procedeul de calcul
Primul Al doilea Al treilea
Grosime relativă 𝑆
𝐵∗100 ≥2 2>𝑆
𝐵∗100 >1 𝑆
𝐵∗100 ≤1
Diametrul
semifabricatului
(pentru r=r y=rd)
𝐷𝑠𝑒𝑚 =1,13√𝐵2+4𝐵(𝐻−0,43𝑟)−1,72𝑟(𝐻+0,33𝑟)
Dimensiunea de
calcul
unghiulară By<B
–
𝐵𝑦≈50𝑆
–
Distanța între
faze 𝑏𝑛≤10𝑆 𝑏𝑛≤10𝑆 𝑏𝑛≈8𝑆
Razele la faza
n-1 (penultima) 𝑅𝑦𝑛−1=0,5𝐵+
+𝑏𝑛 𝑅𝑦𝑛−1=0,5𝐵𝑦+
+𝑏𝑛 𝑅𝑏𝑛−1=𝐵2
8𝑏𝑛+𝑏𝑛
2
𝑅𝑦𝑛−1≈2,5𝑟
Lățimea la faza
n-1 – 𝐵𝑛−1=𝐵+2𝑏𝑛 𝐵𝑛−1=𝐵+2𝑏𝑛
Jocul la colțuri
(inclusiv S) 𝑥=𝑏𝑛+0,41𝑟-
−0,207 𝐵 𝑥=𝑏𝑛+0,41𝑟-
−0,207 𝑦 𝑥=1−𝑚𝑛
𝑚𝑛∗𝑟
𝑚𝑛=0,65−0,7

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 62 Elementele
care trebuie
determinate Formulele și procedeul de calcul
Primul Al doilea Al treilea

Razele la faza
n-2 𝑅𝑏𝑛−2=𝑅𝑏𝑛−1
𝑚2=
=0,5𝐷𝑠𝑒𝑚𝑚1

𝑅𝑦𝑛−2=𝑅𝑦𝑛−1
𝑚𝑛−1 𝑅𝑏𝑛−2==𝑅𝑏𝑛−1
+𝑏𝑛−1
𝑅𝑦𝑛−2=𝑅𝑦𝑛−1
𝑚𝑛−1
𝑚𝑛−1=0,55‒0,6
Distanța între
faze – 𝑏𝑛−1=𝑅𝑦𝑛−2−
−𝑅𝑦𝑛−1 𝑏𝑛−1=9…10𝑆
Lățimea la faza
n-2 (pentru n=4) – 𝐵𝑛−2=𝐵𝑛−1+
+2𝑏𝑛−1 𝐵𝑛−2=𝐵𝑛−1+
+2𝑏𝑛−1
Diametrul la
faza n-2 (pentru
trei faze)
– 𝐷𝑛−2=2[𝑅𝑦𝑛−1
𝑚𝑛−1
+
+0,707 (𝐵−𝐵𝑦)
–

Raza la faza n-3
–
– 𝑅𝑏𝑛−3=0,5𝐷𝑠𝑒𝑚=
=0,5𝐵+𝑏𝑛+𝑏𝑛−1
𝑚2

Înălțimea cutiei 𝐻=1,05−1,10𝐻0(𝐻0−î𝑛ă𝑙ț𝑖𝑚𝑒𝑎 𝑑𝑖𝑛 𝑑𝑒𝑠𝑒𝑛 )
Înălțimea la faza
n-1 (penultima) 𝐻𝑛−1=0,88𝐻 𝐻𝑛−1≈0,88𝐻 𝐻𝑛−1≈0,88𝐻
Înălțimea la
prima
ambutisare
(fazele n-2 sau
n-3)
𝐻1=𝐻𝑛−2=0,25(𝐷
𝑚1−𝑑1)+0,43𝑟1
𝑑1(𝑑1+0,32𝑟)
Înălțimea la faza
n-2 (Hn-3=H 1) – – 𝐻𝑛−2=
=𝐻𝑛−3∗𝑅𝑏𝑛−1
0,5𝐵𝑛−1+𝑏𝑛−1

Note.
1. Dimensiunea bn se ia în funcție de raportul 𝑟
𝐵 (pentru primul procedeu)
sau 𝑟
𝐵𝑦 (pentru al doilea procedeu) și de numărul de ambutisări (v.fig. 3.5).
2. Se permite precizarea dimensiunilor calculate la stabi lirea pe cale grafică
a fazelor.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 63

Fig. 3.5. Succesiunea fazelor la ambutisare în mai multe operații a cutiilor pătrate (pentru
diferite rapoarte S/B)
I- pentru B≤50S ; II- pentru 50S<B≤100S; III – pentru B>100S

[2,9,10 ]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 64 3.4. Proiectarea procesului de ambutisarea a unei cutii pătrate

3.4.1. Determinarea formelor și dimensiunilor semifabricatului plan

Materialul prevăzut pentru executarea unor piese date trebuie să aibă
proprietă ți tehnologice și mecanice corespunzătoare asigurării procesului de
deformare și asigurării fiabilității necesare pieselor obținute. Astfel, pentru
realizarea procesului de ambutisare a unei cutii pătrate se alege un semifabricat
din Al Cu cu următoarele caracteristici chimice și mecanice (tab.3.4., tab.3.5.) :

Tab.3.4. Caracteristici mecanice AlCu
Denumirea
semifabricatului Limita
de curgere
RP 0,2[MPa] Rezistența la
rupere
Rm[MPa] Elongația
A50mm [%]
AlCu (3..5%Cu) 250 390 12

Tab. 3.5. Compoziția chimică AlCu
Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti+Zr
0,2 0,7 3,5 0,4 0,4 0,1 0,25 0,25

Procesul de ambutisare al cutiilor pătrate și dreptunghiulare ale căror
parametri sunt dați în figura 3.6. , este puternic influențat de parametrii geometrici
principali ai cutiei, respectiv înălțimea relativă 𝐻
𝐵 , raza de racordare relativă 𝑟
𝐵 și
grosimea relativă a materialului 𝑔
𝐵∗100.
Parametrul esențial în funcție de care se clasifică cutiile este înălțimea
relativă
BH astfel:
– Cutii scunde la care
7,0…6,0BH
– Cutii înalte la care
1…7,0BH

[2,8,10]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 65 Pentru cazul luat în considerare la testele experimentale, caracterisiticile
dimensionale sunt prezentate în tabelul 3.4 avem:

Tab. 3.4. Valorile parametrilor utilizați la încercările experimentale
Denumire Formulă Valoare
mm
Inaltimea cutiei, mm H = 30
Latimea cutiei, mm B = 35
Inaltimea relativa, mm H / B = 0.86
Raza de racordare, mm r = 3
Raza relativa de racordare, mm r / B = 0.09
Adaos pentru retezare, mm ΔH = 16.5
Diametrul semifabricatului, mm Ds = 81
Raza de racordare relativă r/(B-H) = 0.60

În funcție de elementele geometrice prezentate în tabelul 3.4 și în
conformitate cu figura 3. 6 se determină domeniul de utilizare al fiecărei relații de
calcul (Ambutisare într -o singură operație ).
Pentru 𝐻
𝐵=0,86 și 𝑟
𝐵= 0,6 se regăsește domeniul IIc care este indicat
pentru cutii înalte pătrate ambutisate într-o singură operație , semifabricatul are
forma cilindrică . Dimensiunile semifabricatului se determină din egalitatea
suprafețelor elementelor cutiei cu suprafețele semifabricatului plan.
Astfel, la cutiile pătrate, la care se consideră razele de racordare la fund
egale cu cele de la colțuri, diametrul semifabricatului se calculează cu formula:
𝐷𝑠=1,13 √𝐵2+4𝐵(𝐻−0,43𝑟)−1,72𝑟(𝐻+0,33𝑟)=
=1,13√352+4∗35(30−0,43∗3)−1,72∗3(30+0,33∗3)=81 𝑚𝑚

După calculul semifabricatului se desenează conturul semifabricatului
(fig.3. 7.) și se realizează dimensionarea poansonului și inelului de fixare așa cum
se poate observa din succesiunea de figuri (fig.3. 8. … 3.11 ), necesare pentru
stabilirea fazelor ulterioare ale proc esului tehnologic.

[2]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 66

Fig. 3.6. Domeniul diferitelor cazuri de ambutisare a cutiilor dreptunghiulare și pătrate

Fig. 3.7. Forma și dimensiunile semifabricatului

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 67

Fig. 3.8. Dimensiunile și forma poansonului

Fig. 3.9. Dimensiunile și forma matriței

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 68

Fig. 3.10. Dimensiunile și forma inelului de fixare

Fig. 3.10. Anamblul de ambutisare folosit la testele experimentale

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 69

Fig. 3.10. continuare. Anamblul de ambutisare folosit la testele experimentale

3.4.2. Analiza cu elemente finite a operației de ambutisare

ANSYS Dynamics Explicit este un instrument care oferă funcționalități
avansate pentru ca rezultatele simulărilor să reflecte realitatea. Gama
cuprinzătoare de soluții oferă acces la aproape orice domeniu de simulare din
inginerie care necesită un proces de proiectare. O cerință esențială pentru eficiență
și precizie bună a analizei de dinamică explicită este o discretizare de înaltă

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 70 calitate. Ansys poate crea o discretizare cu hexaedre de cal itate (brick) pe
geometrii complexe. Programul ANSYS pune la dispozitia utilizatorului o
interfata cu LS -DYNA, program de elemente finite explicit si este utilizat pentru
a calcula solutii rapide pentru deformatii dinamce mari si probleme complexe de
conta ct. Discretizarea multi -zone este un instrument standard în Workbench, care
ȋn mod automat descompune geometriile complexe în părți ce pot fi discretizate
apoi cu hexaedre. Etapele realizării studiului cu ANSYS Dynamics Explicit , sunt
prezentate în continuare:

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 71

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 72

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 73

Materialul semifabricatului este Al

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 74

Analiza cu ANSYS Dynamics Explicit a fost realizată pentru evaluarea
dimensiunilor utilizate pentru proiectarea standului destinat obținerii prin
ambutisare a cutiilor pătrate drepte, în figura 3.11 fiind prezentată, la intervale
egale de timp, simularea procesului de ambutisare.

Fig. 3.11. Simularea succesivă a ambutisării
unui fund sferic fara inel de fixare

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 75

Fără inel de fixare

cu inel de fixare

Fig. 3.11. continuare. Simularea su ccesivă a ambutisării unei cutii pătrate

[15,16,17,18,19,20 ]

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 76 3.4.3. Încercările ex perimentale realizate pentru obț inerea unei cutii
pătrate prin ambutisare

Standul experimetal proiectat, analizat în ANSYS Dynamics Explicit și
realizat în cadrul proiectului de diplomă este prezentat în figura 3.12.

Fig. 3.12. Elementele componente ale standului utilizat la ambutisare

Rezultatele obținute pentru ambutisarea cutiilor drepta înalte prin procedeul
de ambutisare sunt prezentate în succesiunea de figuri 3.13 … 3.1 4.

Fara inel de fixare
Fig. 3.13. Etapele intermediare la realizarea cutiilor patrate

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 77
Fara inel de fixare

Cu inel de fixare
Fig. 3.13. continuare. Etapele intermediare la realizarea cutiilor patrate

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 78

Cu inel de fixare
Fig. 3.13. continuare. Etapele intermediare la realizarea cutiilor patrate

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Capitolul 3 79
Fara inel de fixare

Cu inel de fixare
Fig. 3.14. Forma cutiilor drepte obtinute la ambutisare

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Concluzii 80

Concluzii

Proiectul de diplomă cu tema Tehnologii de prelucrare prin deformare plastică a
materialelor metalice cu studiul experimental al operației de ambutisare , a fost
concentrat pe analiza tehnologiilor de deformare la rece, cu studiul numeric și
experimental al operației de ambutisare a cutiilor pătrate drepte înalte.
În primul capitol, Tehnologii de prelucrare prin deformare plastică a
materialelor metalice au fost sintetizate principalele metode de deformare la rece,
principala concluzie fii nd faptul că prin deformarea plastică a unui corp solid se
produce modificarea formei și dimensiunilor acestuia sub acțiunea unor sarcini
mecanice exterioare , iar în funcție de mărimea sarcinilor exterioare și de materialul din
care este executat corpul, deformațiile se manifestă prin două componente: o deformație
elastică, reversibilă și o deformație plastică, remanentă .
Cel de al doilea capitol, intitulat Elaborarea procesului tehnologic de
ambutisare , constituie o centralizare a principalelor metode de ambutisare, cu studiul
teoretic al elementelor de calcul pentru proiectarea unei tehnologii de ambutisare.
Concluziile care decurg din centralizare informațiilor din capitolul 2 al proiectului de
diplomă sunt: deoarece în procesul de deformare plastică volumul metalului rămâne
constant, rezultă că regula principală pentru determinarea dimensiunilor
semifabricatelor la ambutisare se bazează pe egalitatea volumelor semifabricatului și
piesei finite ; la ambutisarea fără subțierea pereților, modificarea gros imii materialului,
de obicei, se neglijează și, în consecință, determinarea dimensiunilor semifabricatului
se face din condiția de egalitate a suprafeței semifabricatului și piesei, cu luarea în
considerare a adaosului pentru tundere .
Capitolul al treilea cu tema Tehnologia de ambutisarea a cutiilor pătrate a
constituit și tema specială a proiectului de diplomă, concluziile principale susținute de
analizele teoretice si experimentale sunt: analiza numerică folosind ANSYS Dynamics
Explicit a permis proiecta rea elementelor componente utilizate pentru realizarea
experimentală a unei cutii pătrate drepte înalte cu dimensiunile de (H x B) 35 x 35 mm;
testele experimentale au arătat faptul că este foarte important ungerea elementelor care
intră în contact la real izarea operației de ambutisare ; simulările realizate și încercările
experimentale au arătat faptul că relațiile de calcul pentru diametrul semifabricatului
nu sunt foarte bine fundamentate, existând deosebiri între calcule teoretice, simulări și
teste mai ales în ceea ce privește înălțimea cutie pătrate obținute.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Bibliografie 81

Bibliografie

1. Badea Constantina – Cristina, Ion Alexandru -Florentin, Stancu Andrei –
Cristian, Neuniformitatea deformatiilor la prelucrarea prin deformare plastica,
Sesiunea Științifică Studențească, 13 -14 mai 2016.
2. Romanovki V.P., Ștanțarea și matrițarea la rece, Editura tehnică, 1970.
3. ***, Metode și procedee tehnologice, Note de curs.
4. Nanu, A., Tehnologia materialelor, Ed. Didactică și Pedagogică,București,
1977
5. V. Dolga, Elemente de inginerie mecanica, Editura Politehnica, 2003, ISBN
973-625-085-7
6. Drăgan, I., Ilca, I., Badea, S., Cazim irovici, E., Tehnologia deformărilor
plastice, Editura Didactică și Pedagogică, București, (1979).
7. Colan H. ș.a., Studiul metalelor, Editura Didactică și Pedagogică, București,
1983
8. Amari Metal Inovation, Detalii aliaje.
9. Kuhtarov V. I., Proiectarea proceselor tehnologice de ambutisare la rece, M.,
1960.
10. Kasikov P. I., Calculele tehnologice de ambutisare a cutiilor pătrate și
dreptunghiulare, L., 1963.
11. C. Iliescu – Tehnologia ștanțării și matrițării la rece. Editur a Didactică și
Pedagogică Bcurești 1977
12. M. Teodorescu ș.a. – Tehnologia presării la rece. Editura Tehnică 1981
Pedagogică Bcurești 1977
13. Ică Constantin – Ambutisarea la rece. E.T. București 1985.
14. Popov E. A., Fundamentele teoriei de ambutisare a tablelor, M. 1968
15. S. P. Avadhani, Pratik Phadnis, Nikhil R, Sushant Pundalik Patil, Design and
Analysis of Blanking and Piercing die punch, International Research Journal of
Engineering and Technology (IRJ ET) e -ISSN: 2395 -0056, Volume: 04 Issue:
05 | May -2017.
16. Raghavendra, U.N. Kempaiah, Analysis of Punch and Die for Forming Sheet
metal component using Finite Element Method, International Journal of Trend
in Research and Development, Volume 3(5), ISSN: 2394 -9333, 2016.
17. Halmos, George T. (2006), Roll forming handbook, CRC Press, p. 4 ‑46,
ISBN 978 -0-8247 -9563 -4, archived from the original on 2017 -11-28.
18. P.V.P. Marcondesa, A.M.Eto, P.A.C. Beltrão, P.C. Borges, A smart stamping
tool for punching and broachin g combination, Journal of Materials Processing
Technology Volume 206, Issues 1 –3, 12 September 2008, Pages 184 -193.

Proiect de diplomă PÎNTEA Victoria
Bibliografie 82 19. ZejunTanga , Hao Dua, Lihui Langb , Shuangshuang Jianga Jian, Chena Jintao
Zhang , Experimental investigation into the electropulsing assisted punching
process of 2024T4 aluminum alloy sheet, Journal of Materials Processing
Technology, Volume 253, March 2018, Pages 86 -98.
20. Kenji Hirota, Kota Michitsuji, Deformation behavior in boss forming with
small punch/die diameter ratio, Journal of Materials Processing Technology
Volume 216, February 2015, Pages 294 -301.