Inginerie și Management [616134]
UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GHEORGHE ASACHI” DIN IAȘI
Facultatea de Construcții de Mașini și Management Industrial
Domeniul: Inginerie și Management
Specializarea: Inginerie Economică în Domeniul Mecanic
PROIECT DE DIPLOMĂ
Coordon ator științific, Absolvent: [anonimizat] 2018
UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GHEORGHE ASACHI” DIN IAȘI
Facultatea de Construcții de Mașini și Management Industrial
Domeniul: Inginerie și Management
Specializarea: Inginerie Economică în Domeniul Mecanic
PROIECTAREA UNEI MATRIȚE
PENTRU REALIZAREA
AMBALAJELOR DIN TABLĂ PENTRU
LICHIDE
Coordonator științific, Absolvent: [anonimizat] 2018
Cuprins :
CAPITOLUL I INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 7
1.1. Istoricul deformărilor plastice la rece ………………………….. ………………………….. ……………… 7
1.2. Procedee de prelucrare prin deformare plastică la rece ………………………….. ………………….. 8
1.3. Analiza procesului de ambutisare. Generalități ………………………….. ………………………….. . 10
1.3.1. Calcule tehnologice la ambutisarea pieselor fără subțierea voită a materialului ……. 10
1.3.2. Procedee special de ambutisare ………………………….. ………………………….. ……………… 11
1.4. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 12
CAPITOLUL II STABILIREA METODELOR DE PRELUCRARE TEHNIC POSIBILE ……. 13
2.1. Extrudarea ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 13
2.1.1. Scurt istoric al extrudări ………………………….. ………………………….. …………………………. 13
2.1.2. Bazele procedeului de extrudare: ………………………….. ………………………….. …………….. 13
2.1.3. Clasificările tehnologiei de ext rudare ………………………….. ………………………….. ………. 15
2.1.4. Tehnologia extrudarii ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 16
2.1.5 Deformații și tensiuni în procesul de extrudare ………………………….. ………………………. 16
2.1.6 Calculul forței de extrudare ………………………….. ………………………….. …………………… 22
2.1.7 Scule pentru extrudare ………………………….. ………………………….. ………………………….. 27
2.2. Ambutisarea.Schema procesului ………………………….. ………………………….. …………………… 29
2.2.1 Clasificarea operațiilor de ambutisare: ………………………….. ………………………….. ……. 30
2.2.2. Ambutisarea cu subțierea intenționată a grosimii material ului ………………………….. .. 33
2.2.3. Calculul forței de ambutisare: ………………………….. ………………………….. ……………….. 39
2.3. Laminarea ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 40
2.3.1 Bazele laminării: ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 41
2.3.2 Clasificarea laminoarelor ………………………….. ………………………….. ……………………… 43
2.3.3. Tehnologia laminării: ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 44
2.3.4. Concluzii: ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 44
CAPITOLUL III ELABOR AREA STUDIULUI TEHNICO -ECONOMIC STABILIREA
SOLUȚIEI OPTIME DE PRELUCRARE. ………………………….. ………………………….. ……………… 45
3.1. Procesul decizional ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 45
3.2. Tipuri de decizii și de probleme decizionale ………………………….. ………………………….. ….. 46
3.3. Elementele și etapele unui proces decizional ………………………….. ………………………….. …. 48
3.4. Evaluarea coeficenților de importanță ………………………….. ………………………….. …………… 49
3.5. Utilitatea: definire, procedee de estimare a utilității ………………………….. ……………………. 49
3.6. Decizii în condiții de certitudine ………………………….. ………………………….. ………………….. 50
3.6.1. Metode de decizie fară informații asupra ierarhizării criteriilor decizional …………….. 50
3.6.2. Metode de decizie cu preferințe cardinale asupra criteriilor decizionale ………………. 51
3.7. Stabilirea metodei optime pentru prelucrare ………………………….. ………………………….. ….. 52
3.7.1. Stabilirea datelor inițiale și aplicarea metodelor de decizie ………………………….. ……. 52
3.7.2. Aplicarea metodei utilităților simple: ………………………….. ………………………….. ……… 54
3.7.3. Aplicarea metodei utilităților globate: ………………………….. ………………………….. …….. 55
3.7.4. Aplicarea metodei Onicescu: ………………………….. ………………………….. …………………. 55
3.8. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 56
CAPITOLUL IV PROCESUL TEHNOLOGI ȘI MATRIȚA PENTRU REALIZARE
AMBALAJELOR PENTRU LICHIDE ………………………….. ………………………….. …………………… 57
4.1. Formarea dozelor de aluminiu pentru lichide ………………………….. ………………………….. …. 57
4.2. Tema proiectului. Analiza piesei și a datelor inițiale. ………………………….. ………………….. 60
4.2.1. Proprietăți fizico -mecanice ale materialului semifabricatului ………………………….. …. 61
4.2.2. Analiza desenului de execuție ………………………….. ………………………….. ……………….. 62
4.2.3. Calculul fortei de ambutisare cu subțiere: ………………………….. ………………………….. .. 63
4.3.2 Alegerea materialulu i din care se confectioneaza matrița ………………………….. ………… 66
4.3.3 Adoptarea dimensiunilor elementelor active ………………………….. ………………………….. 67
4.3.4. Elemente active pentru alte p rocedee de deformare ………………………….. ……………….. 71
4.3.5. Verificarea elementelor active ………………………….. ………………………….. ………………… 71
4.3.6. Verificarea poansoanelor ………………………….. ………………………….. ……………………….. 71
4.3.7. Dimensionarea plăcilor active ………………………….. ………………………….. …………………. 72
4.3.8. Construc ția și verificarea elementelor de susținere și reazem ………………………….. ….. 72
4.3.9. Construcția și verificarea plă cilor de bază (inferioare) ………………………….. ……………. 72
4.3.10. Construcția și verificarea plăcilor de capăt ………………………….. ………………………….. 77
4.3.11. Construc ția plăcilor port -poanson ………………………….. ………………………….. ………….. 78
4.3.12. Coloane de ghidare ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 80
4.3.13. Bucșe de ghidare ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 82
4.3.14. Proiectarea contrapoansoanelor ………………………….. ………………………….. …………….. 84
4.3.15. Extractoare si împingătoare ………………………….. ………………………….. ………………….. 85
4.4 Calculul Tehnico -economic: ………………………….. ………………………….. ………………………….. 87
4.4.1 Normarea tehnică a lucrărilor ………………………….. ………………………….. ………………….. 87
4.4.2 Calculul costului unei piese ștanțate la rece ………………………….. ………………………….. . 89
4.5. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 90
CAPITOLUL V NORME DE SECURITATE A MUNCII PENTRU CONSTRUCȚII
METALICE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 91
5.1. Prevederi generale ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 93
5.2. Prevederi comune tuturor lucrărilor de construcții metalice ………………………….. …………. 94
5.3 Îndreptare, debitare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 95
5.4 Scule, dispozitive, bancuri de lucru ………………………….. ………………………….. ………………. 96
5.5 Prevederi de proiectare ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 98
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 99
Rezumat licență
În aceast proiect de diplomă am abordat tema „Proiectarea matriței pentru realizarea
ambalajelor din tablă cu pereți subțiri pentru lichide”, ce conține detalii legate de tehnologia de
fabricație a cutiilor (dozelor) de băuturi, dar pentru a fi posibil acest lucru este nevoie de mașini
care să satisfacă două dintre cele mai importante criterii, și anume, criteriul preciziei și cel al
unui cost redus de fabricație al mașinii.
O cutie de băuturi este un vas metalic realizat ca să păstreze o cantitate fixă de lichid, cum
ar fi sucuri, băuturi răcoritoare carbogazoase, băuturi energizante, băuturi alcoolice etc. Aceste
recipiente pentru băuturi sunt fabricate în general din aluminiu (75% din producția globală) sau
din oțel placat cu tablă ( 25% din producția mondială). Se estimează că producția mondială
pentru toate cutiile de băuturi este de aproximativ 370 miliarde de cutii/an.
Una dintre operațiile prin care se poate face posibilă realizarea acestor recipiente este aceea
de ambutisare, acest procedeu este unul economic mai ales atunci când are loc în producția de
serie mare și de masă. Principalul criteriu tehnico -economic care definește acest procedeu este
constituit din asigurarea consumului minim de material, concomitent cu folosirea unui număr
minim de prelucrări și posibilitatea executării piesei cu matrițe cât mai simple.
În primul capitol sunt abordate considerațiile generale cu privire la istoricul și procedeelor
de prelucrare prin deformare la rece precum și câteva noțiuni legate de p rocesul de ambutisare.
Luând în calcul că recipientele de băuturi se mai pot realiza și prin alte procedee de
deformare plastică, în al doilea capitol vor fi prezentate câteva dintre aceste operații cu avantaje,
dezavantaje, tehnologia de fabricație, s.a.
Al treilea capitol va face referire la metodele de alegere a procesului optim de prelucrare.
Plecând de la metodele deja cunoscute, cum ar fi: Metodei Utilităților, Onicescu și Liderului și
punerea lor în aplicare se va stabili procesul optim de prelucrare .
În al patrulea capitol, plecând de la alegerea procesul optim stabilit în capitolul trei și de la
analiza temei, va începe analiza stabiliri datelor inițiale. De asemenea în acest capitol mai sunt
prezentate elementele constructive a subansamblelor din structura matriței (poanson, placă de
bază, placă activă s.a.) .
Ultimul capitol este dedicat normelor specifice de securitate a muncii, aceste norme sunt
reglementări cu aplicabilitate la nivel național care cuprind prevederi obligatorii pentru
desfășurar ea principalelor activități din conomia națională, în condiții de securitate a muncii.
CAPITOLUL I
INTRODUCERE
1.1. Istoricul deformărilor plastice la rece
Deformabilitatea metale lor și aliajelor caracteriz ează capacitatea acestora de a se deforma
perman ent fără ruperea legăturilor interioare. Mărimea gradului de defomare ce poate fi aplicat
unui material fără să apară fisuri sau ruperea acestuia în timpul deformării, în condiții date de
temperatură și viteza de deformare, este consideratăca fiind deforma bilitatea acestuia. Astfel,
ruperea, gâtuirea, cutarea sau ondularea, dificultăți de curgere a materialului, modificarea
rugozității și aspectul piesei în zona deformată sunt factori care limitează deformabilitatea
materialului. În aceste condiții se poate defini plasticitatea materialelor metalice ca fiind
capacitatea de a -și schimba forma și dimensiunile prin deformare plastică sub influența forțelor
exterioare fără a se distruge integritatea stucturii.
Sub acțiunea forțelor exterioare în material apar te nsiuni interne care tind să -i modifice
forma și dimensiunile. Ace astă modificare se numește deformare și poate fi în funcție de
caracterul permanent sau neparmanent, elastică, plastică sau remanentă și de distrugere.
Teoriile deformării plastice a metalel or se aplică în scopul de a analiza și de a stabili bazele
generale pentru elaborarea rațională a proceselor tehnologice de prelucrare mecanică prin
așchiere și în special prin presarea la rece. Teoria plasticității poate fi împărțită în următoarele
catego rii:
1. Teorii de tip deformațional – ce au la bază relațiile dintre eforturile unitare și
deformații;
2. Teoriile curgerii – la care deformarea plastică este considerată ca un proces de curgere
plastică a materialului având la bază relațiile dintre eforturile unitare și viteza de
deformare;
3. Teoriile deformațiilor elasto -plastice mici – pentru încărcări simple cele două teorii
concid formând o teorie unică a plasticității.
Este posibilă, astfel, abordarea analitică a problemelor tehnologice și se permite
examin area științifică a fenomenelor ce au loc în timpul deformării metalelor.
1.2. Procedee de prelucrare prin deformare plastică la rece
a. Caracteristicile prelucrărilor prin deformare plastică la rece
Prelucrările prin deformare plastică la rece sunt acelea c are se realizează prin tăiere,
deformări sau combinări ale acestora, fără încălzirea prelabilă a materialului și fără îndepărtare
de așchii. Sculele cu care se execută prelucrarea se împart în două categorii, și anume: ștanțe,
atunci când se realizează tăi erea efectivă a materialului, respectiv matrițe atunci când se execută
deformarea sau combinații de tăiere si deformare a materialului. Pe lângă ștanțe și matrițe, care
realizează prelucrarea, prin montarea lor pe prese, se mai utilizează o serie de alte e chipamente,
mai mult sau mai puțin complexe cum sunt foarfecii, instalațiile speciale de deformare prin
diferite metode neconvenționale de prelucrare etc.
Semifabricatele utilizate la prelucrarea prin deformarea plastică la rece sunt table, benzi,
bare, sârme și alte profile laminate executate din metale feroase sau neferoase. Particularitățile
prelucrărilor prin deformare la rece fac ca această metodă să fie cunoscută și sub denumirea de
presare la rece sau de ștanțare și matrițare la rece.
Prelucrările prin deformare la rece sunt metode moderne, larg utilizate în construcția de
mașini și, în special, în construcția de autovehicule, aeronave, mașini și aparate electrice și
electronice, mecanică fină, mașini agricole și tractoare, utilaje pentru industria ușoară, produse
de uz casnic etc.
Larga utilizare a prelucrării prin deformarea la rece se datorează pe de o parte diversității
constructive a pieselor și ansamblurilor care pot fi executate prin procedee aparținând acestei
metode, precum și prin avanta jele importante pe care le oferă ștanțarea și matrițarea.
Procedeele de prelucrare prin deformare la rece se caracterizează prin:
Posibilitatea obținerii unor piese de diferite forme – de la cele mai simple până la cele cu un
grad de complexitate ridicat;
Obținerea semifabricatelor și pieselor interschimbabile;
Masa redusă a pieselor executate prin deformarea la rece, pentru aceeași rezistență și rigiditate
pe care o pot avea piesele similare obținute din semifabricate turnate, forjate sau laminate,
precum și un consum redus de material;
Obținerea unei productivități ridicate a muncii, datorită mecanizării și automatizării
proceselor de lucru;
Simplitatea lucrului la prese, acestea putând fi deservite de muncitori cu calificare redusă și
posibilitatea dese rvirii mai multor locuri de muncă de către același muncitor;
Sculele folosite sunt, în general, complexe și se caracterizează prin durabilități ridicate și
foarte ridicate , ceea ce permite utilizarea acestor procedee la producții mari;
Costul redus al pie selor executate, ca urmare a corelării caracteristicilor menționate și aplicării
lor în mod rațional și, în consecință, o reducere considerabilă a volumului de muncă și a
consumului de material pentru executarea pieselor prin deformarea la rece.
Pentru obț inerea avantajelor pe care presarea la rece le conferă este necesar ca la
proiectarea pieselor respective să se studieze atent forma și dimensiunile acestora, deoarece
realizarea economică a procedeelor tehnologice de prelucrare prin deformare la rece este
condiționată de forma și materialul pieselor, precum și de alte cerințe privind tehnologicitatea
construcției lor.
b. Clasificarea și definiarea principalelor procedee de prelucrare prin deformare plastică
la rece
Prelucrările prin deformare la rece se cla sifică după o serie de criterii cum sunt: felul
deformării materialului prelucrat, precizia de execuție a pieselor, modul de asociere a
prelucrărilor pe operații etc.
După felul deformării materialului prelucrat, există două grupe principale de procedee:
prelucrări cu detașarea (tăierea) materialului, la care efortul depășește limita de rupere și
procedee de deformare la care efortul nu depășește limita de rupere. Procedeele de tăiere se
execută cu ajutorul ștanțelor, de aceea se mai numesc și procedee de ș tanțare, iar procedeele de
deformare se execută cu ajutorul matrițelor, numindu -se și procedee de matrițare.
Principalele prelucrări prin deformare plastică la rece se pot împărți în următoarele grupe :
Tăierea – reprezintă grupa operațiilor la care o part e din materialul prelucrat se separă perțial
sau total de cealaltă;
Îndoirea și răsucirea – la care prelucrarea se realizează prin încovoierea sau răsucirea
materialului prelucrat;
Ambutisarea – are loc prin deformarea complexă a materialului datorită tre cerii acestuia dintr –
o formă plană în una cavă;
Fasonarea – producearea deformării locale a materialului prelucrat, fără modificarea grosimii
acestuia;
Presarea volumică – reprezintă modificarea formei și a dimensiunilor materialului prelucrat
prin redistr ibuirea acestuia parțial sau pe întreg volumul acestuia;
Asamblarea – reprezintă grupa operațiilor la care prin tăieri sau/și deformări ale
semifabricatului se realizează îmbinarea a două sau mai multe piese.
Vom alege procedeul de ambutisare pentru a real iza cutiilor din tablă pentru lichide.
1.3. Analiza procesului de ambutisare . Generalități
Ambutisarea este un procedeu de deformare plastic prin care, un semifabricat plan se
transformă într -o piesă cava sau prin care se modifică în continuare o piesă cava c u o anumită
secțiune și înălțime, transformându -se în altă piesă cava, dar cu o secțiune mai mica și înălțime
mai mare (figura 1).
Principalele procedee de ambutisare sunt:
a. Ambutisarea fără subțierea pereților;
b. Ambutisarea cu subțierea pereților;
Figura 1. Schema procesului de ambutisare
1.3.1. Calcule tehnologice la ambutisarea pieselor fără subțierea voită a materialului
Indicațiile cu privire la proiectarea tehnologiei de execuție a pieselor ambutisate trebuie
folosite în funcție de forma, dimensiunile ș i particularitățile pieselor ce urmează a fi obținute. În
cazul ambutisării pieselor fără subțierea voită a materialului calculele tehnologice presupun
parcurgerea următoarelor etape:
a. Determinarea formei și dimensiunilor semifabricatului plan;
b. Determinarea numărului de operații necesare ambutisării unei piese;
c. Determinarea tipului operațiilor de ambutisare;
d. Determinarea razelor de racordare a pieselor pentru fiecare operație;
e. Determinarea dimensiunilor intermediare;
f. Determinarea forțelor de ambutisare și a forțelor de apăsare -reținere.
1.3.2. Procedee special de ambutisare
A. Ambutisarea cu subțierea voită a materialului
Acest procedeu constă în transformarea unui semifabricat plan sau cav cu o grosime
inițială t, într-o piesă cavă cu peretele subțiat în mod voit, datorită joculu i dintre poanson și
placa, unde există o valoare mai mică decât a grosimii semifabricatului, în scopul obținerii unor
grade înalte de deformare la piese cu raport mare între înălțime și diametru.
Se pot obține prin procedeul de ambutisare c u subțierea voită a materialului piese cu
precizie dimensională și de formă mai mare, ce sunt utilizare cu precădere în industria alimentară
ca recipiente pentru băuturi (figura 1.2), farmaceutică sau de armament.
Figura 1.2 Traseul tehnologic de obținer e a unui recipient din aluminiu
Avantajele ambutisării fără subțierea voită a materialului sunt:
– Obținerea unor piese cu o precizie dimensională mai mare;
– Prelucrarea se realizează pe prese hidraulice cu o viteză mică de lucru;
– Obținera unor piese printr -un număr mai mic de operații datorită gradului de deformare în
comparație cu ambutisarea obișnuită.
B. Ambutisarea incrementală
Această ambutisare abordează o tenologie nouă de prelucrare a tablelor la care deformarea
se realizează de către un poanson care vine în contact parțial cu suprafața semifabricatului.
Avantajele tehnologiei de formare incremantală sunt:
– Capacitatea de a forma geometrii mai complexe decât cele care pot fi obținute utilizând
tehnologii tradiționale;
– Forma și precizia dimensională poat e fi controlate prin schimbarea unor parametri, cum
ar fi avansul poansonului, diametru acestuia sau viteza cu care se deplasează;
– Un alt avantaj ar fi acela care determină gradul de deformare prin care se obțin piesele
realizate prin procedeul de ambutisa re incremetală.
1.4. Concluzii:
În acest capitol am prezentat considerațiile generale cu privire la istoricul deformărilor
plastice la rece , procedeel e de prelucrare prin deformare la rece precum și câteva noțiuni legate
de procesul de ambutisare.
CAPITOLUL II
STABILIREA METODELOR DE PRELUCRARE TEHNIC POSIBILE
2.1. Extrudarea
2.1.1 . Scurt istoric al extrudări
Procedeul de extrudare a apărut la sfârșitul secolului al XVII -lea, când a fost utilizat pentru
prima dată la efectuarea de țevi de plumb. A urmat o perioadă în care nu a cunoscut o dezvoltare
prea mare, decât aceea că a fost construită prima presă hidraulică. Dar după secolul al XIX -lea
procedeul de extrudare la rece a dobândit o largă extindere, mai ales în industria de armament,
automobile, mecanică fină, electrotehnică, etc. Obținerea unor semifabricate și chiar piese, cu
rezistență mare la deformare, productivitate ridicată, volum de muncă de câteva ori mai mic, cost
redus al sculelor etc., a făcut ca acest procedeu să capete o largă dezvolt are în cele mai diferite
domenii (industria de automobile, de armament, electrotehnică, construcții metalice, mecanică
fină, cosmetic, alimentară etc.). Posibilitățile tehnică și tehnologice actuale au condus la lărgirea,
atât a gamei de material extrudabi le, cât și tipodimensiunilor de piese.
2.1.2 . Bazele procedeului de extrudare:
Prin extrudare se înțelege operația de deformare a matalului, în vederea obținerii unor piese
cu pereți subțiri sau cu secțiune transversală diferită de a semifabricatului, sub acțiunea forței
exercitate de un poanson ce obligă metalul să curgă prin orificiul din placa activă sau prin jocul
existent în zona activă.
Extrudarea se caracterizează prin aceea că deformarea plastică nu se produce deodată în tot
volumul materialului, ci pe măsura intrării semifabricatului în zona de deformare. În funcție de
modul sau direcția și sensul de curgere al materialului ce se extrudează. Extrudarea poate fi:
– Directă(fig.1.a);
– Indirectă pentru produse tip bară și țevi(fig.1.b);
– Combinată(fig.1. c);
– Laterală(fig.1.d);
– Prin explozie(fig.1.e).
Extrudarea se poate face la cald sau la rece, în funcție de posibilitățile de deformare ale
materialului.
Fig. 1. Procedee de extrudare (V. Braha 2003)
Semifabricatul inițial 1, de secțiune rotundă, se introduce în camera de presare 2 (fig.1.a).
Prin apăsarea cu forța P asupra poansonului 3, materialul ce se extrudează exte forțat să treacă
prin orificiul cu secțiunea și dimensiunile dorite din matrița 4, rezultând semifabricatul sau piesa
finită 5. În cazul extrudării directe direcția și sensul de curgere al materialului ce se extrudează
sunt aceleași cu direcția și sensul de deplasare al poansonului. La extrudarea indirectă, (fig.1.b)
materialul curge în sens invers față de poanson, iar la extrudare a combinată, (fig. 1.c) materialul
curge simultan în ambele sensuri.
Procesul de extrudare are loc în 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 prin orificiul matriței;
3. Curgerea metalului prin orificiul matriței;
4. La sfârșitul cursei pistonului semifabrictul este complet deformat, iar forța se reduce la zero.
Forța de extrudare este influențată de:
a) Rezestența la deformare a semifabricat ului;
b) Gradul de reducere;
c) Valoarea forțelor de frecare;
d) Tipul extrudării;
e) Complexitatea piesei;
f) Forma și dimensiunile semifabricatului.
Valorile presiunilor sunt calculate pe baza unor relații empirice sau determinate
experimental, spre exemplu valorile recomandate ale presiunii la extrudarea oțelului este
cuprinsă între 170 și 280 daN/ cm2 , iar pentru aluminiu între 40 și 120 daN/ cm2 .
2.1.3. Clasificările tehnologiei de extrudare
a) După temperatură, avem extrudare :
– La cald;
– La rece;
b) După natrura forț elor de deformare, avem :
– Extrudare mecanică;
– Extrudare hidraulică;
– Extrudare prin explozie;
c) După sensul de acționare a forței și de deplasare a materialului, avem :
– Extrudare directă;
– Extrudare inversă;
– Extrudarea combinată;
d) După axa mașinii, avem :
– Mașin ă de extrudat cu ex orizontal;
– Mașină de extrudat cu ex vertical;
– Mașină de extrudat cu ex oblic;
Presele mecanice pentru extrudare pot fi:
– cu excentric;
– cu genunchi;
– cu manivelă;
–
Caracteristic este viteza mare de lucru exprimată în număr de curse pe mi nut (ncd/min).
Sculele folosite la extrudare sunt formate din poanson și matriță .
Poansonul este un organ de mașină care intră în componența ștanței sau matriței și de
obicei este situat de obicei în partea superioară a matriței și care acționează asupra
semifabricatului realizând operația respectivă.
Fig 2. 1 Forme constructive de poansoane (Nagîț 2002)
Poansoanele în general sunt constituite din două părți :
– partea activă care participă efectiv la realizarea operației;
– partea de fixare prin care el este fixat în placa port poanson.
2.1.4. Tehnologia extrudarii
Procesul de extrudare presupune parcurgerea următoarelor etape :
1. Obținerea semifabricatului se realizează prin debitare. Acest proces se realizează prin
așchiere s au forfecare la dimensiuni rezultate prin metoda egalarii volumelor;
2. Pregătirea pentru extrudare are următoarele etape: prerefulare, recoacere, curățire,
fosfatare, și la final lubrefiere ;
– Lubrefierea presupune acoperirea semifabricatului cu un strat de lu brefiant;
– Recoacerea este un tratament termic de înmuiere care să confere materialului o rezistență de
curgere cât mai redusă;
3. Extrudarea propriu -zisă etapa în care semifabricatul este obligat să curgă prin orificiul
plăcii sau prin jocul dintre poanson ș i placa activă, datorită presiunii exercitate de poanson;
4. Operații de completare (retezare, găurire, calibrare);
5. Control tehnic de calitate ;
2.1.5 Deformații și te nsiuni în procesul de extrudare
În practica industrială se utilizează următoarele procedee de extrudare la rece :
a. Extrudarea directă;
b. Extrudarea indirectă (inversă);
c. Extrudarea radială (laterală);
d. Extrudarea combinată.
a. Extrudarea directă :
Extrudarea directă, constă în curgerea materialului în sensul de deplasare al poansonului
(fig.2.1, a,b,c) . Se pot fabrica în acest fel piese de tipul tijelor și al tuburilor cu capăt deschis sau
închis, grosimea capătului închis putând fi egală cu a peretilor sau mai mare. De asemenea, se
pot obține și piese tubulare (similare ca la ambutisarea cu subțiere), forma poansonului fiind ca
cea din figura 2.1, b sau se utilizează un contrapoanson, ca în figura 2.1, c. Se pot fabrica și
produce cu nervuri. Avantajul procedeului constând în faptul că lungimea produsului nu depinde
de lungimea poansonului. Astfel este posibilă utilizarea matrițelor cu poansoane scurte, ce pot fi
executate cu dimensiuni foarte exacte, rezultând piese mai precise decât la extrudarea inversă.
Fig. 2.2 Principalele scheme de extrudare la rece : 1 – poanson; 2 – placă activă (matriță) de e xtrudare;
3 – piesă; 4 – contrapoanson; 5 – limitator; 6 – placă matriță; 7 – dorn (V. Braha 2003)
Analizând fenomenul de curgere într -o secțiune se observă că în mijloc rezistența la
curgere este mai mică datorită forțelor de frecare dintre pereții mat riței și materialul
semifabricatului. Materialul ce vine în contact cu peretele curge mai târziu iar cel ce este în
contact cu capul poansonului se ecr uisează ultimul, de obicei el nu curge.
Într-o primă etapă poansonul (fig 2.2) refulează semifabricatul cilindric până la umplerea
completă a spațiului dintre matriță și poanson, forța de extrudare crescând brusc (fig 2.3) și
întregul volum de material se ecruisează. În a doua etapă poansonul continuă cursa, metalul
devinit plastic fiind forțat să curgă pri n orificiul matriței, până ce semifabricatul atinge o înălțime
de circa o treime din înălțimea inițială. În această etapă forța rămâne aproximativ constantă. O a
treia fază a procesului de extrudare ține până ce înălțimea semifabric atului atinge o valoare egală
cu dimetrul d al matriței, etapă în care forța scade continuu. Ultima fază ține până la atingerea
înălțimi a semifabricatului neextrudat egală cu jumatate din diametrul, în această fază forța
crescând. Trecerea de la forța minimă din faza a treia la cea maximă din etapa a patra marchează
terminarea procesului de extrudare. Continuarea extrudării sub 0,5d ar provoca creșteri
importante ale ecruisării metalului, mărirea forței necesare, uzura și deterioararea sau chiar
distrugerea sculei sau presei .
Fig. 2.3 Etapele extrudării directe a pieselor pline ( Nagîț 2002)
La început forța crește (fig. 2.4) de la valoarea zero la o valoare maximă (I) moment în care
începe curgerea. Se produce umplerea containerului matriței, materialul curege, for ța rămâne
constantă până ce înălțimea semifabricatului este
(II). Materialul curge în continuare, iar forța de
extrudare se micșorează până ce înălțimea semifabricatului atinge înălțimea d egală cu diametrul
matriței (III). Are loc o creștere a t emperaturii rezultate din proces și se micșorează zona activă. În cea
de-a patra fază forța este în continuă creștere existând și pericolul distrugerii matriței.
Fig. 2.4 Variația forței de extrudare directă (Nagît 2002)
b. Extrudarea indirectă (inversă) :
La extrudarea inversă materialul este presat de către poanson și obligă să curgă în sens
invers deplasării acestuia, prin jocul existent între poanson și placa de extrudare (fig. 2.2, f) sau
prin orificiul existent în poanson (fig. 2.2, d și e). Grosimea bazei produsului este determinată de
cursa presei și nu depinde de grosimea pereților. Procedeul se folosește la fabricarea unui
sortiment foarte mare de produse tubulare, cu diferite forme de secțiuni transversale și în general,
cu pereți laterali perpend iculari pe bază. Pot fi obținute și produse cu nervuri interioare și
exterioare, precum și cu mai multe cvități. Avantajul procedeului constă în simplitatea
construcției matriței și în ușurința scoaterii produsului. Are dezavantajul că produsul trebuie să
aibă lungimea mare, deci cursa presei, trebuie să fie, de asemenea, foarte mare.
Fig. 2.5. Etapele procesului de deformare la extrudare inversă (Braha 2003)
Rezistența de deformare la extrudare inversă este mai mare decât la procedeul direct și
crește pe măsură micșorării grosimii pereților piesei. Curgerea materialului se face prin jocul
rămas între poanson și placa activă.
Fig. 2.6. Variația forței de extrudare inversă (Nagîț 2002)
Variația forței este similară cu cea de la extrudarea directă. La î nceput forța crește atingând
o valoare maximă până la umplerea totală a volumului din zona activă, materialul ecruisându -se.
În faza a doua, poansonului își continuă cursa, începe curgerea materialului în spațiul dintre
elementele active, în sens contrar d eplasării poansonului, până ce înățimea semifabricatului va
atinge valoarea
( h fiind înălțimea semifabricatului la sfârșitul premei etape), iar forța rămâne
aproximativ constantă (fig. 2.6.). În faza a treia materialul curge mai intens prin spațiul inelar, se
produce o cantitate însemnată de căldură, iar forța scade până ce înălțimea fundului atinge o
valoare egală cu grosimea peretelui presei. În cea de a patra etapă (etapă ce poate lipsi) straturile
de metal vecine cu poansonul curg prin spațiul i nelar, înălțimea fundului devine mai mică decât a
peretelui piesei, iar forța de extrudare crește. (Nagîț 2002)
c. Extrudarea radială:
Este caracterizată prin faptul că materialul semifabricatului curge perpendicular pe direcția
de deplasare a poansonului (fig. 2.7) . Se pot obține piese cu configurație foarte directă, cu nervuri
pline sau goale, profile dințate, scule așchiertoare de tip lătgitor și alezor, etc.
Fig. 2.7 Schema procesului de extrudare radială
d. Extrudare combinată:
Are loc prin deplasare a materialului semifabricatului presat de către poanson,atât în sensul
de mișcare la cursa activă a acestuia, cât și în sens contrar ( fig. 2.8,fig. 2.9 și fig . 2.10).
Prin acest procedeu se execută piese de formă mai complicată, ca de exemplu piesele tubu lare în
trepte, cu grosimi diferite în lungul acestora sau cu aceeași grosime la toate treptele precum și
piese cave prevăzute cu proeminențe și cepuri cilindrice sau prismatice sau piese cu cavități la
ambele capete. Dimensiunile și precizia acestor piese sunt similare cu cele obținute prin
extrudare directă și respectiv inversă.
Fig. 2.8 Schema procesului de extrudare combinată între cea directă și cea indirectă
Fig. 2.9 Schema procesului de extrudare combinată într e cea directă și cea radială
Fig. 2.10 Schema procesului de extrudare combinată înt re cea directă și cea indirectă
2.1.6 Calculul forței de extrudare
Pentru determinarea forței de extrudare este necesară cunoașterea presiunii care trebuie
exercitată de poanson pe suprafața semifabricatului .
Presiunea de extrudare se poate stabili :
– cu ajutorul unor relații stabilite pe cale analitică;
– cu ajutorul unor relații stabilite pe cale experimentală;
– cu ajutorul valorilor recomandate tabelelor sau în monograme pentru diferite condiții de
extrudare .
a. Determinarea forței de extrudare directă
Pentru că rezultatele cele mai apropiate de condițiile reale se obțin folosind metoda
energetică, aceasta va fi folosită în continuare pentru determinarea forței și presiunii la
extrudarea directă. Se consider ă un semifabricat sub formă de bară cu diametrul D și înălțimea H
din care se obține, prin extrudare, o piesă plină cu diametrul d(fig. 2.11). Deformarea în matriță
se produce în trei zone :
– zona de intrare a semifabricatului (zona cilindrică superioară): având formă cilindrică
superioară cu diametrul D și înălțimea H;
– zona de deformare a semifabricatului (zona tronconică) sau zona de trecere având formă
tronconică înclinată cu unghiul față de axa orificiului din placa de extrudare;
– zona de ieșire a semif abricatului (zona de calibrare), având formă cilindrică cu diametrul d și
înălțimea h.
Fig. 2.11 Schema la extrudarea directă
Pentru a realiza deformarea materialului, asupra poansonului trebuie să acționeze o forță
totală , care va trebui s ă învingă forțele de frecare dintre semifabricat și pereții matriței,
corespunzătoare celor trei zone , , și forța de deformare plastică din zona tronconică
.
(1.1)
Forțele din relația (1 .1), se calculează folosind metoda energetică, astfel:
zona de intrare a semifabricatului(zona cilindrică superioară)
Din egalitatea dintre lucrul mecanic necesar învingerii forței de frecare pe această zonă scrisă
în funcție de aria laterală a cilindrului și de coeficientul de frecare și energia componentei
forței exterioare de deformare pe unitatea de timp, dată de relația (1.2), se poate scrie:
(1.2)
Unde : este vi teza de deformare.
Ținând cont de criteriul de plasticitate a lui Tresca (relație 1.3), rezultă ecuația (1.4),
corespunzătoare forței de frecare .
(1.3)
(1.4)
În care : este suprafața transversală a semifabricatului în zona de intrare.
zona de deformare a semifabricatului(zona tronconică )
Pentru a determina forța de frecare în zona de trecere se face o secțiune la distanța y de
vârful conului ce va avea diametrul . Cantitatea de material ce trece prin secțiunea D este
egală cu cea care trece prin secțiunea de diametru . Dacă lui i se dă o creștere d( ) și se
egalează lucrul mecanic, rezu ltă :
(1.5)
Sau
(1.6)
Unde :
este variația pe înălțime a diametrului;
– coeficientul de frecare între material și matriță în zona de trecere.
Dacă se egalează debitele de material din secțiunea D și , ținând cont de faptul că prin
cele două secțiuni trebuie să treacă aceeași ca ntitate de material, se obțin e:
(1.7)
Înlocuind relația (1.7) în (1.6), rezultă :
(
)
(1.8)
Sau
( )
(1.9)
Integrând relația (1.9) între limitele variației ale lui (d < < D), se obține:
(1.10)
Forța de deformare în zona tronconică se detrmină folosind metoda el ementului de volum
scriind ecuația de echilibru în raport cu axa Y.
( )
( ( ))
( )
(1.11)
Efectuând calculele și eliminând infini ții mici de ordin superior, se obține u rmătoarea
ecuație diferențială:
( ) ( ) (1.12)
Sau
( ) ( ) (1.13)
La această ecuație se ma i adaugă condiția de plasticitate a lui Tresca, , și se
obține:
( )
(1.14)
Prin integrarea ecuației (1.14), între limitele d < < D , se obține:
(
)
(1.15)
Deoarece s -a considerat că tensiunea , este uniform repartizată pe o suprafață circulară
din zona tronconică, forța de deformare din această zonă va fi:
(
)
(
)
(1.16)
zona de ieșire a semifabricatului(zona de calibrare )
Forța de frecare corespunzătoare acestei zone se determină în mod asemănător cu cea de pe
zona de cilindrică superioară, ținând cont de egalitatea lucrurilor mecanice:
(1.17)
Unde:
este viteza de deplasare a materialului semifabricatului în zona cilindică
inferioară;
coeficientul de frecare între material și matriță în zona de ieșire.
Prin înlocuire, r ezultă:
(1.18)
Prin înlocuirea în relația (1.1) a relațiilor (1.4) , (1. 10) , (1.16) și (1.18) se obține expresia
forței totale la extrudare directă:
* (
) (
)
+ (1.19)
Rezultă că presiunea necesară pentru extrudare este:
(
) (
)
(1.20)
Din analiza relațiilor (1.19) și (1.20), se observă că, la extrudarea directă forța și presiunea
necesară pentru extrudare depind de rezistența la deformare a materialului prelucrat, de
coeficienți de frecare din zona de lucru, și de caracteristicile dimensionale ale zonei active a
plăcii de extrudare (H, h, D, d, ).
b. Determinarea forței la extrudarea inversă
Se consideră cazul deformării inverse a unui semifabricat plin cu diametrul din care
urmează să se obțină o piesă tubulară cu diametrul interior (fig. 2.12).
Figura 2.12 Schema extrudării inverse a tuburilor din semifabricate pline
Se constată că, în procesul de extrudare, se formează, în fața poansonului, un con de
material puternic ecruisat ce nu suferă deformare. Când acest con atinge fundul matriței există
pericolul ca fie placa acti vă, fie poansonul să se distrugă. Pentr determinarea forțelor se va aplica
metoda elementului de volum. Se va considara un sistem de coordonare cu originea în vârful
conului și se ia un element de volum situat la o distanță z de vârful conului și apoi se d ă o
creștere dz. Elementul de volum rezultat (fig. 2.13 ) este supus acțiunii unor forțe pentru care s e
scriu ecuațiile de echilibru.
Figura 2.13 Schema forțelor ce acționează asupra unui element de volum la extrudarea inversă
Figura 2.14 Variația forțe i de extrudare
În final se obține expresia totale necesară la extrudarea inversă:
[(
)
]
(1.21)
Din relația de mai su s, se poate concluziona că la extrudarea inversă valoarea firțelor și
presiunilor este ridicată fapt ce scade considerabil durabilitatea sculelor. Pe baza expresiilor de
calcul a forțelor de deformare la extrudare directă și inversă, se poate aprecia care din aceste
procedee este mai avantajos și se poate alege schema de lucru carespunzătoare. Variația forței de
extrudare în funcție de cursă este prezentată în figura 2.14 .
2.1.7 Scule pentru extrudare
În principiu o sculă pentru extrudare este alcătuită dintr -o matrită în care are loc
deformarea și dintr -un poanson, care sub acțiunea forței de apăsare produce deformarea. În
funcție de tipul extrudării, matrițele pot fi:
– matrițe pentru extrudarea directă (fig. 2.15, a);
– matrițe pentru extrudarea inversă (fig. 2. 15, b);
– matrițe pentru extrudarea combinată.
În general, o matriță pentru extrudare este alcătuită din conul de deformare 1, cilindrul de
calibrare 2 și cilindrul de ieșire 3. O atenție deosebită se acordă unghiul , care se alege în
funcție de material:
1. , pentru metalele și aliajele cu plasticitate ridicată;
2. , pentru materialele cu plasticitate redusă.
La extrudarea pieselor simple, cu plasticitate ridicată, se practică mai multe orificii în
aceeași matriță (fig. 2.15, c).
Figura 2.15 Scule în procesul de estrudare: a – directă; b – inversă; 1 – orificii corect amplasate ;
2 – orificii incorect amplasate. (Braha 2003)
Poansonul este în funcție de tipul extrudării. Forma clasică a unui poanson pentru
extrudare este dată în figura 2 .16, a. Forma zonei active a poansonului se modifică în funcție de
mudul de extrudare (fig. 2.16, b și c).
Materialele din care se confecționează sculele pentru extrudare sunt:
– Oțeluri carbon de scule, pentru materialele cu plasticitate foarte ridicată;
– Oțeluri rapide cu molibden sau carburile metalice, pentru materialele cu plsticitate redusă;
Pentru mărirea rezistenței zonelor active, sculele se prelucrează fin și se tratează termic
prin călire până la o duritate de 55…65 HRC.
Figura 2.16 Tipuri de poansoane utilizate la extrudarea la rece: a – pentru extrudarea directă a
tijelor; b – pentru extrudarea directă a semifabricatelor tubulare; c – poanson cu manșon fix
pentru semifabricate tubulare; d – poanson cu manșon mobil pentru semifabricate tubula re; e –
poanson pentru extrucarea inversă. (Nagîț 2002)
2.2. Ambutisarea.Schema procesului
Ambutisarea este operația de deformare plastică prin care se transformă un semifabricat
plan într -o piesă cavă sau se continuă prelurarea unei piese cave cu scopu l creșterii adâncimii ei
(fig. 2.17).
Figura 2.17 Proces de ambutisare (Braha 2003)
Deformarea materialului la ambutisare este un proces complex care depinde de geometria
și materialul piesei, de tehnologia adoptată, de construcția echipamentului tehnol ogic și alți
factori. Cu cât complexitățile tehnologice sunt mai importante.
În funcție de această, ambutisare se poate face dintr -o singură operație (fază) sau mai
multe.
Numărul acestora depinde de gradul de deformare solicitat de caracteristicile piesei și de
cel admisibil, permis de material și condițiile tehnologice folosite.
Deformarea se face cu ajutorul unei perechi de elemente active: placă de ambutisare și
poanson de ambutisare (fig. 2.18), între care există un joc j comparabil (dar mai mare) c u
grosimea semifabricatului de ambutisat.
Figura 2.18 Elemente active (Braha 2003)
2.2.1 Clasificarea operațiilor de ambutisare:
a. După modul de modificare a grosimii, se deosebesc următoarele tipuri de ambutisări:
– Fără modificarea grosimii semifabricatului;
– Cu subțierea voită a semifabricatului;
b. După numărul de operații, avem:
– Piese obținute printr -o singură operație de ambutisare;
– Prin mai multe operații de ambutisare;
c. Sensul de deplasare a semifabricatului în matriță, avem de a face cu:
– Ambutisări ce se fac c u deplasarea plăcii active de sus în jos;
– Cu deplasarea poansonului de sus în jos ;
– Cu mai multe poansoane care realizează ambutisarea din ambele sensuri la
un singur post de lucru;
d. După utilajul folosit procesele de ambutisare se subîmpart în:
– Prelucrări c e au loc pe prese cu ajutorul matrițelor cu elemente active
rigide;
– Prelucrări ce au loc pe prese cu ajutorul matrițelor cu elemente active
elastice;
e. După tipul energiei utilizate se diferențiază :
– Procedee clasice de ambutisare;
– Procedee neconvenționale s au speciale;
f. După temperatura la care are loc ambutisarea materialului:
– Temperatura mediului ambiant;
– Temperatură mai mare decât a materialului;
– Temperatură mai mică decât a materialului;
În figurile 2 .19…2. 26 sunt prezentate câteva tipuri de piese obți nute prin ambutisare sub
diferite aspete :
Figura 2.19 Piesă cilindrică fără flanșă Figura 2.20 Piesă cilindrică cu flanșă
Figura 2.21 Piesă de revoluție complexă Figura 2.22 Piesă cilindrică în trepte
Figura 2.23 Piesă (tron) conică Figura 2.24 Piesă parabolică
Figura 2.25 Piese paralelipipedice
Figura 2.26 Pie se ambutisate de forme complexe
În funcție de formele pieselor mai există o clasificare, și anume:
Fig. 2.27 Clasificarea ambutisării (Braha 2003)
2.2.2. Ambutisarea cu subțierea intenționată a grosimii materialului
Procedeul de ambutisarea cu subțierea intenționată a grosimii materialului se aplică în
cazurile în care se urmărește obținerea unor piese ambutisate cu grade mari de deformare, cu un
raport mare între înălțime și diametru (fig. 2.28).
Fig. 2. 28 Ambutisarea cu subțierea intenționată a grosimii pereților
Semifabricatul utilizat este o piesă a mbutisată fără subțierea intenționată a grosimii, cu
caracteristicile geometrice , , Deformarea piesei, în sensul obținerii unei piese înalte, se
realizează îndeosebi din micșorarea grosimii și mai puțin micșorarea diametrului. Obligând
semifabricatul să treacă printr -o placă activă cu dimesiunea , se obține o subțiere
intenționată a grosimii pereților mai mică decât a semifabricatului, dar grosimea fundului piesei
este aceiași cu a semifabricatului.
Starea de tensiune, de o bicei axial – simetrică, poate fi asimilată unei stări plane de
tensiuni, pentru care, scriind ecuația de echilibru și adăugând ecuația de plasticitate se obține:
[
(
) (
)
] (2.1)
În care: este grosimea inițială a semifabricatului; – grosimea pereților piesei; –
unghiulplăcii active. Din condiția de minim a tensiunii , se obține valoarea optimă a unghiului
de înclinare a plăcii activ e, conform relației:
√
(
) (
) (2.2)
Aprecierea posibilității de obținere a pieselor prin ambutisare cusubțierea intenționată a
grosimii peretilor (fig 2.29), se face prin inter mediul coeficienților globali de subțiere și de
ambutisare m, având în vedere legea constanței volumelor și caracteristicile geometrice ale
piesei, între care raza de racordare la fund este cea mai importantă. Coeficentul global de
subțiere se dete rmină cu relația:
(2.3)
În care: este grosimea inițială a materialului;
g – grosimea subțiată a pereților piesei.
Materialu Coeficientul global de subțiere
Prima operație Următoarele operații
Aluminiu 0,40…0,35 0,60…0,50
Fig. 2.29 Piese ambutisate cu pereții subțiați
Determinarea coeficientului global de ambutisare se face în funcție de raza de racordare la
fundul piesei , cu relațiile:
– pentru piese cu raze mici de racordare la fund ;
√ (2.4)
– pentru piese cu raze mari de racordare la fund ;
√
(
) (2.5)
– Pentru piese cu fund sferic:
√ (2.6)
În aceste relații: – H este înălțime piesei;
–
înălțimea relativă;
– este coeficientul global de subțiere;
–
raza de racordare la fundul piesei;
– diametrul piesei;
– diametrul semifabricatului plan.
În cazul în care operația de ambutisare are loc cu micșorarea diametrului, aprecierea
posibilităților de obținere a piesei se va face prin intermediul unui coeficient global total ,
dat de ralația următoare:
(2.7)
Unde: este c oeficientul global de subțiere; m – coeficientul global de ambutisare, ale
cărui valori limită se consideră a fi cele de la ambutisarea fără subțierea intenționată a
materialului.
(2.8)
(2.9)
Valoarea coeficientului global total, trebuie să fie mai mare de 0,19, pentru ambutisarea
aluminiului și mai mare de 0,22, pentru ambutisarea o țelurilor.
În cadrul ambutisării cu subțierea întenționată a grosimii, subțierea poate începe chiar de la
prima operație dacă :
(2.10)
În care avem: cu coeficientul de ambutisar e corespunzător primei
operații pentru piese cilindrice cu flanșă, – diametrul interior al piesei; – grosimea
semifabriicatului plan; – diametrul semifabricatului plan determinat, din egalitatea volumelor
piesei și semifabricatulu i, cu relația:
√
(2.11)
Unde: V este volumul piesei; c = 1,1…1,2, coeficient care ține seama de adaosul necesar
tunderii marginilor piesei.
Pentru cazul , numărul de operații se det ermină pornind de la deformațiile
ariilor secțiunilor transversale, realizate pe fiecare fază a deformării:
(2.12)
(2.13)
(2.14)
În care : este aria laterală a semifabricatului plan; – ariile secțiunilor transversale,
determinate cu r elațiile:
(2.15)
[ ] (2.16)
[ ] (2.17)
[ ] (2.18 )
Considerând că deformațiile sunt egale în fiecare fază a ambutisării, se poate scrie:
(2.19)
Sau
(2.20)
Prin logaritmare se poate determina numărul de operații de ambutisare, cu relația:
(2.21)
În cazul în care cazul , numărul de operații se determină pornin g de la
deformațiile grosimii materialului, realizat e pe fiecare fază a deformării:
(2.22)
(2.23)
(2.24)
Numărul de operații este dat de valoarea întreagă imediat superioară celei rezultate din
relația următoare:
(2.25)
Unde avem: – care este grosimea semifabricatului plan;
– grosimea pereților piesei;
– alungire specifică a materialului;
Presupunând că, următoarele operații( începând cu a doua), au coaficienții de ambutisare
egali și de asemenea coeficienții de subțiere sunt egali, numărul operațiilor de ambutisare se va
determina cu relațiile:
(2.26)
(2.27)
Înălțimile pieselor cilindrice cu pereții subțiați intenționat (fig. 2.30), se determină cu
relațiile:
Fig. 2.30 Piese cilindrice cu pereții subțiați intenționat
(
)
(2.28)
(
)
(2.29)
(
)
(2.30)
La ambutisare a cu subțiere intenționată a grosimiii materialului, diametrele nominale ale
poansoanelor , se determină cu relațiile:
(2.31)
(2.32)
(2.33)
Diametrele nominale exterioare ale pieselor , se determină adăugând la valorile
diametrelor poansoanelor, grosimea corespunzătoare a pereților piesei, conform relației:
(2.34)
Diametrele cavităților din placa activă , se determină cu relațiile:
(2.35)
(2.36)
În aceste relații avem : ca fiind diametrul interior al piesei; – diametrul exterior al
piesei; – diametrul cavității din placa activă; – diametrul poansonului; n – indicele
operației respective. Se constată cu fiecare operație că diametrul poansonului se măr ește cu o
cantitate (0,2 mm) care permite poansonului de la opația următoare să pătrundă cu ușurință în
semifabricat, iar diametrele cavităților se micșorează cu , având în vedere revenirea
elastică a materialului.
Fig.2.3 1 Ambutisarea cu subțiere Fig.2.32 Placa activă
Diametrele interioare , ale pieselor ambutisate cu subțierea intenționată a materialului,
sunt astfel calculate încât, poansoanul de la operația curentă să poată intra ușor în pies a
ambutisată anterior:
(2.37)
(2.38)
(2.39)
Razele de racordare la fundul piesei , se află cu ajutorul rela ției următoare:
(2.40)
Raza la fund a ultimei ambutisări , trebuie să fie egală cu raza piesei finite.
Dimensiunile intermediare a pieselor se vor determina cu relațiile:
– Grosimile pereților: (2.41)
– Diametrele medii: (2.42 )
– Înălțimile relative:
(
) (2.43 )
– Razele de racordare: (2.44 )
2.2.3. Calculul forței de ambutisare:
(2.45)
Avem : care este diametrul ăiesei la operația i; – sunt grosimile piesei la
operațiile i -1 și i; k = 1,8…2,25 pentru oțel și k = 1,5…1,8 – coeficient care reprezintă natura
materialului; – este rezistența la rupere a materialului.
Fig. 2.33 Subțierea treptată a pereților piesei
2.3. Laminare a
Laminarea este procedeul de prelucrare prin deformare plastică, la cald sau l a rece, realizat
prin trecerea forțată prin spațiul dintre 2 cilindri care se rotesc.
Fig. 2.30 Sheme de principiu
a- laminare longitudinală; b – laminare transversală; c – laminare elicoidală;
1- semifabricat; 2 – produs laminat; 3 – cilindirii de lucru; 4 – bară port dop; 5 – dop;
Semifabricatul de dimensiuni ( , , ) este antrenat între cilindrii de lucru rezultând în
final produsul laminat de dimensiuni ( , , ).
Denumiri : procesul de deformare – laminare ;
utilajul laminarii – laminor ;
produsul rezultat – laminat.
În timpul laminării se produc modificări dimensionale și de formă a semifabricatului:
Micșorarea grosimii ∆h = h 0 – h1 ;
Lățirea ∆b = b1-b0;
Creșterea lungimii ∆l = l1-l0;
Materialul suferă și modificări struct urale (fig. 2.31) care determină modificarea
proprietăților mecanice.
Fig. 2.31 Structura materialului laminat
1- Structura inițială (grosolană); 2 – structura cu grăunți alungiți pe direcția de curgere;
3- structura recristalizată cu grăunți fini (la deform area la cald).
Produse obținute: Laminarea se pretează la obținerea tablelor, a pieselor lungi cu secțiune
constantă (profile L, U, T, I, țevi, bare, platbande etc) și a unor produse finite de diverse forme
cum ar fi : roți, bandaje, axe, arbori, bile et c.
2.3.1 Bazele laminării:
Antrenarea continua a materialului între cilindri și deformarea plastică a acestuia se asigura
prin prezența forțelor de deformare (Fd) și de frecare (Ff).
Presupunem îndeplinirea următoarelor condiții:
– Cilindrii au același di ametru și aceeași turație;
– Coeficientul de frecare dintre material și cilindri este constant în timpul laminarii;
– Semifabricatul are secțiune constantă și aceleași proprietăți în toată masa .
Condiția de prindere :
α – unghiul de prindere;
β – unghiul de frecare;
μ – coeficientul de frecare.
Fig. 2.32 Condiția de prindere
Concluzie: Prinderea semifabricatului între cilindri se poate efectua dacă unghiul de
frecare este mai mare decât unghiul de prindere.
Condiția de stabilitate:
După umplerea zonei de deformare cu metal și începerea procesului stabilizat poziția forței
de deformare (Fd) se va deplasa spre planul de ieșire. Co nsiderând repartizarea uniformă a
presiunii de contact pe lungime zonei de deformare atunci unghiul care determină poziția forței
de deformare devine egal cu α/2 (fig.2. 33).
Laminarea se realizează dacă sunt îndeplinite condițiile următoare :
Fig. 2.33 Condiția de stabilitate
Concluzie: Laminarea se poate executa dacă unghiul de frecare este mai mare decât
jumătatea unghiului de prindere .
Determinarea numărului de treceri (laminări) pentru a micșora secțiun ea inițială (a semifa –
bricatului) la secțiunea finală . Considerăm gradul de reduce re același la toate trecerile
(
, unde: si – secținile după trecerile i și i -1).
; ; .
După logaritmare obținem:
.
2.3.2 Clasificarea laminoarelor
Clasificarea laminoarelor după numărul și poziția cilindrilor:
a- Caja duo ireversibilă ;
b- Caja duo reversibilă;
c- Caja trio;
d- Caja q uatro;
e- Caja dublu duo;
f- Caja sexto;
g- Caja planetară.
Fig. 2.34 Clasificarea laminoarelor după numărul și poziția cilindrilor
2.3.3. Tehnologia laminării:
Principalele operații ale procesului de laminare sunt:
– debitarea semifabricatului;
– curațirea;
– încălzire a;
– laminarea;
– calibrarea;
– tăierea la dimensiune;
– tratament termic;
– calibrare, curațire;
– control.
2.3.4. Concluzii:
În acest capitol au fost prezentate câteva dintre operațiile prin care se poate realiza cutia
(doza) de băuturi cu tehnologiile de fabricaț ie aferente ,clasificări și calculul forțelor, s.a.
CAPITOLUL III
ELABORAREA STUDIULUI TEHNICO -ECONOMIC.
STABILIREA SOLUȚIEI OPTIME DE PRELUCRARE.
3.1. Procesul decizional
Acest capitol este didicat alegeri i procesului optim de prelucrare plecâ nd de la partea
teoretică a Metodei Utilităților și Metodei Onicescu și aplicarea lor pentru a putea astfel să
stabilim procesul optim de prelucrare ce sta la baza temei de licență.
Decizia este definită astfel: o hotarire luată de o persoană sau de un gr up de personae în
vederea atingerii unui scop; o rezoluție; o hotărâre luată de o autoritate sau de o instituție și care
urmează să fie executate de organele subordinate sau de cetățeni.
Procesul decizional este un proces dinamic prin care, pe bază unor i nformații, se adoptă o
variantă de acțiune din mai multe variante posibile, în scopul obținerii unui anumit rezultat.
Procesul decizional este sinonim cu procesul managerial și aceasta pentru că în orice
funcțiune a managementului se manifestă cu deosebit ă importantă actul decizional. În prezent
există două curente de gândire cu privire la procesul adoptării deciziilor și anume: linia analitică
și linia intuitivă.
Procesele decizionale pe cale analitică se axează pe teoria conform căreia rezolvarea unei
probleme necesită o procedură de selecție sistematică, pas cu pas, a variantei optime de acțiune
din mai multe variante posibile. Managerii care acționează pe acestă cale au următoarele
tendințe:
– Caută o metodă și întemeiază un plan sistematic pentru rezol varea problemei;
– Abordează consecvent metodă adoptată;
– Separă rapid varianțele de acțiune;
– Stabilesc cu ușurință constrângerile specifice problemei;
– Analizează un număr mare de variante;
– Parcurg etapele procesului decizional, printr -o analiză minuțioasă;
– Solicită obținerea de informații suplimentare.
3.2. Tipuri de decizii și de probleme decizionale
Procesele decizionale se clasifică după mai multe criterii, dintre care prezentăm
următoarele:
a. După orizontul de timp
– Decizii strategice referitoare la ansamblu activităților firmei;
– Pentru o perioadă de 3 -5 ani;
– Decizii tactice, referitoare la un grup de activități sau o activitate singulară, pentru o perioadă
de maxim un an;
– Decizii curente, specifice activităților uzuale, repetative, referitoare la perioade de maxim
câteva săptămâni.
b. După sfera de cuprindere:
– Decizii individuale, adoptate doar de o singură persoană:
– Decizii de grup, caracteristice unor probleme de anvergură și care necesită reunirea unui grup
de persoane.
c. După nivelul de compentență:
– Decizii de inițiativă, care se adoptă conform competențelor : ce-i revin decidentului, fără a fi
nevoie de avizul unui nivel ierarhic superior;
– Decizii prin aprobare, care necesită acordul unui nivel managerial superior;
d. După frecvența apariției:
– Decizii periodice, câ nd managerul rezolva probleme standard, relative simple, predictive, pe
baza unei proceduri repetabile.
– Soluția problemei decizionale este evidentă, rezultând dintr -un număr redus de variante;
– Decizii neperiodice, caracteristice unor situații ce apar la intervale de timp aleatorii, unele
având caracter unic, determinate de politica economică a firmei;
e. După interdependență decident -mediu
– Decizii în condiții de certitudine, în situația în care condițiile exterioare sunt identificabile și
previzibile pentru or ice alternative;
– Decizii în condiții de risc, atunci când realizarea obiectivului este condiționată de o suită de
condiții intitulate stări ale naturii. Probabilitatea aparițiilor a unei stări poate fi stabilită obiectiv
sau subiectiv;
– Decizii în condiții de incertitudine, dacă probabilitatea de apariție a stărilor naturii nu poate fi
stabilită pentru toate condițiile generate de mediu, deoarece unele dintre acestea sunt
neconfortabile, descoperiri tehnologice, ansamblul economic, etc. În astfel de situații decizia este
determinată în mod fundamental de atitudinea decidentului.
Fig. 3.1 Tipologia deciziilor
În general, managerii se confruntă cu două tipuri principale de probleme decizionale
determinate de posibi litatea definirii lor și anume:
a. Probleme bi ne structurate, caracteristice situațiilor obișnuite, clare, ușor de definit și de
structurat datorită ușurinței cu care se obțin informațiile necesare;
b. Probleme rău structurate, caracteristice situațiilor noi, în care informația este incompletă sau
ambigu ă, rezolvarea lor necesitând experiență și judecată personală, manageri diferiți ajugând la
concluzii diferite. TIPOLOGIA DECIZIILOR După orizontul de
timp Decizii strategice
Decizii tactice
Decizii curente
După sfera de
cuprindere Decizii individuale
Decizii de grup
După nivelul de
compentență Decizii prin aprobare
Decizii de inițiativă
După frecvența
apariției Decizii periodice
Decizii neperiodice
După interdependență
decident -mediu Decizii în condiții de
certitudine
Decizii în condiții de risc
Decizii în condiții de
incertitudine
3.3. Elementele și etapele unui proces decizional
Un proces decizional este caracterizat prin următoarele elemente:
a. Decidentul (decidenții) – repre zintă persoana sau grupul de persoane care urmărec să adopte o
variantă de acțiune din mai multe variante posibile. Decidentul evaluează, analizează și conduce
fenomenul care a generat procesul decizional.
b. Mulțimea variantelor/alternativelor Vi , i=1, 2, 3 …, m, reprezintă totalitatea posibilităților de
acțiune la un moment dat;
c. Mulțimea criteriilor de decizie, C j, j=1, 2, 3…, n, reprezintă mulțimea de parametrii ce
carcterizează variantele de acțiune și în funcție de care se realizează comparare acestor a în
vederea adoptării variantei optime.
Aceste criterii se pot clasifica după natura lor în:
– Criterii tehnice (randament, precizie);
– Criterii economice ( beneficiu, cost);
– Criterii sociale (forța de muncă necesară unei lucrări importante, unei inevstiții, etc.
Mai există încă tip de clasificare a criteriilor, si anume:
a. Criterii de minim – criterii ale căror valori sunt cu atât mai bune cu cât ele sunt mai mici (ex:
cost, consum de energie, etc.).
b. Criterii de maxim – criterii ale căror valori sunt cu atât m ai bune cu cât ele sunt mai mari (ex:
beneficiu, viteza de așchiere, fiabilitatea, etc.)
În tabelul 3.1 este prezentat modelul general al unui proces de decizie:
Tabelul 3.1 Elementele unui proces decizional
N1(p1) Ns(p S) Nq(pq)
C1 … Cj … Cn C1 … Cj … Cn C1 … Cj … Cn
V1 a111 a1j1
.
.
.
Vi aij1 aijs
.
.
.
Vm amj1 amnq
După definirea scopului și formularea problemei, pe baza informațiilor deținute se
eliberează lista criteriilor de decizie și lista variantelor de acțiune. Analiza variantelor constă în
evaluarea acestora în raport cu criteriile de decizie. În urma aplicării unei metode de decizie se
adoptă varianta considerată optimă. Pe baza evaluării efectelor implementării vari antei adoptate
se redefinește scopul și se reformulează problema. (Andrasiu 1986)
3.4. Evaluarea coeficenților de importanță
Deseori, în procesele decizionale sunt situații în care criteriile de decizie nu sunt
echiimportante, fiind necesară oerarhizare a lor în funcție de anumite condiții. În astfel de cazuri
decidentul va acorda fiecărui criteriu o valoare numerică, numită coeficent de importanță [k].
Coeficentul de importantă se poate stabili de către decident, pe baza experienței sale, într –
un anumit domeniu de valori (ex: de la 1 la 5, de la 1 la 10,de la 0 la 1) sau se poate determina
prin calcul.
3.5. Utilitatea: definire, procedee de estimare a utilit ății
Pentru a determina soluțiile optime ale unei probleme de decizie implică compararea mai
multor variante din punct de vedere al efectului fiecăruia în raport cu toate criteriile. Deoarece
matricea consencințelor are un caracter eterogen este necesară omogenizarea lor.
Așadar, noțiunea de utilitate este determinată de:
– Necesitatea de a compara variante diferite cu consecințe diferite în cadrul aceluiași criteriu
decizional;
– Necesitatea de a compara efectele consencințelor aceleiași variante în raport cu mai multe
criterii diferite.
Între procedeele de estimare a utilităților vom prezenta procedeul interpolării liniare și cel al
funcțiilor exponențiale .
Procedeul interpolării liniare
Conform acestui procedeu, în cadrul fiecărui criteriu se aplică urmă toarele reguli:
– Consecinței celei mai favorabile i se acordă utilitate 1;
– Consecinței celei mai nefavorabile i se acordă utilitate 0;
– Utilitățile pentru celelalte variante se calculează prin interpolare liniară.
Pentru criteriile în care consecințele sunt exprimate prin calificative, se acordă note 0 și 1
conform aprecierii decidentului.
3.6. Decizii în condiții de certitudine
Certitudinea este caracterizată prin probabilitatea maximă de realizare a obiectivului
propus. Elementele procesului decizional sunt var iabile controlabile, cu caracteristici cunoscute,
a căror evoluție poate fi anticipată cu exactitate numai o singură stare a naturii:
În raport cu informațiile pe care decidentul le deține despre criteriile de decizie, metodele de
deciz ie sunt de ur mătoarele tipuri:
– metode fără informații asupra ierarhizării criteriilor, situație în care acestea sunt considerate
echiimportante;
– metode cu preferințe cardinale asupra criteriilor, situație în care pentru fiecare criteriu se
stabilește un coeficient d e importantă. (Andrasiu 1986)
3.6.1. Metode de decizie fară informații asupra ierarhizării criteriilor
decizional
A. Metoda Onicescu
Metoda aparține academicianului Octav Onicescu și constă în următoarele:
a. se întocmește matricea consecin țelor:
A=(aij) ,i=1,2,…,m; j=1,2,…,m;
b. se ordonează variantele în raport cu fiecare criteriu, obtinindu -se o nouă matrice:
Unde:
– reprezintă varianta Vi care ocupă lucul I în criteriul C;
c. se intocmește matricea locurilor:
Unde:
– reprezintă de cate ori varianta V i care ocupă locul P;
d. se calculează pentru fiecare variantă un indicator de agregare cu relația:
(3.6)
e. se ierarhizează variantele în raport cu ordinea descrescătoare a valorilor .
B. Metoda utilităților simple
Metoda utilităților simple constă în următoarele:
1) se intocmește matricea consecințelor:
A=[aij], i =1,2,…, m; j=1,2,… ,n;
2) se calculează utilitățile pentru fiecare variantă Vi în raport cu fiecare criteriu Cj;
3) se insumează toate utilitățile aferente fiecărei variante, obț inându -se utilitatea globală s;
4) se ierarhizează variantele în r aport cu șirul de valori Si , ordonat descrescător.
3.6.2. Metode de decizie cu preferințe cardinale asupra criteriilor decizionale
A – Metoda utilității ponderate.
Comparativ cu metoda utilității simple, deosebirea constă numai în faptul că utilitatea
globală a fiecărei variante se calculează cu relația:
∑
(3.8)
i=1,2, . . . ,m ;
unde: Kj –coeficentul de im portantă atașat criteriului Cj.
Ierarhizarea variantelor se face în ordine descrescătoare a șiru lui de valori Si.
3.7. Stabilirea metodei optime pentru prelucrare
În acestă etapă din cadrul proiectului va trebui să alegem o metodă optimă de prelucrare
din cele alese, această metodă va fi aleasă în funcție de ce rezultatele obținute prin aplicarea
metodel or expu se mai sus, aceste metode sunt:
– Metoda utilităților simple;
– Metoda utilităților ponderate;
– Metoda Oncescu;
3.7.1. Stabilirea datelor inițiale și aplicarea metodelor de decizie
Vom realiza un tabel pe baza operațiilor expuse în capitolul anterior ( extrud area,
ambutisarea și laminarea ) ce va fi completat în funcție de rezultatele calculelor bazate pe
criteriile tehnice și economice prezent ate în tabelul 3 .2.
Tabelul 3 .2
Nr.
crt.
CRITERIUL Unităte
de
măsură Valoarea metodei de prelucrare
tehnic posibile
Ambutisare Laminare Extrudare
1 Precizia supra fețelor prelucrate [µm] 1,6 3,2 6,3
2 Rugozitatea suprafețelor prelucrate [µm] 1,6 6,3 3,2
3 Mărimea forțelor [KN] 3446 1354 2496
4 Complexitatea matrițelor [-] 1 3 2
5 Gradul de comoditate a exploatăr ii [-] 4 3 2
6 Timpii auxiliari [min] 3 4 2
7 Timpii de bază [min] 1 2 1,5
8 Costul pieselor [lei] 0,80 1,2 1
9 Productivitate [buc/oră] 480 500 520
10 Durabilitatea matrițelor [MTBF] 400000 200000 300000
În tabelul 3.3 am completat cu operațiile te hnic posibile, împreună cu valorile fiecărei
operații. Tot în acest tabel s -au trecut criteriile de maxim și minim împreună cu coeficienții de
importanță atașat criteriului .
Tabelul 3.3
Kj K1=8 K2=7 K3=6 K4=1 K5=5 K6=4 K7=3 K8=9 K9=10 K10=2 Si
Cij
Vi C1↓
[µm] C2↓
[µm] C3↓
[N] C4↓
[-] C5↑
[-] C6↓
[min] C7↓
[min] C8↓
[lei] C9↑
[buc/oră] C10↑
[MTBF]
A 1,6 1,6 3446 1 4 3 1 0,80 480 400K
1 1 0 1 1 0,5 1 0 0 1
L 3,2 6,3 1354 3 3 4 2 1,2 500 200K
0.65 0 1 0 0,5 0 0 1 0,5 0
E 6,3 3,2 2496 2 2 2 1,5 1 520 300K
0 0,65 0,45 0,5 0 1 0,5 0,5 1 0,5
Ci↓ – criteriu de minim
Ci↑ – criteriu de maxim
Kj – coeficentul de importanta atasat criteriului Cj
1. Pentru criteriul C1 aplicăm metoda criteriului de minim:
( )
( ) ( )
2. Pentru criteriul C2 aplicăm metoda criteriului de minim:
( )
( ) ( )
3. Pentru criteriul C3 aplicăm metoda criteriului de minim:
( )
( ) ( )
4. Pentru criteriul C4 aplicăm metoda criteriului de minim :
( )
( ) ( )
5. Pentru criteriul C5 aplicăm metoda criteriului de maxim
( )
( ) ( )
6. Pentru criteriul C6 aplicăm metoda criteriului de minim
( )
( ) ( )
7. Pentru criteriul C7 aplicăm metoda criteriului de minim
( )
( ) ( )
8. Pentru criteriul C8 aplicăm metoda criteriului de minim
( )
( ) ( )
9. Pentru criteriul C9 aplicăm metoda criteriului de maxim
( )
( ) ( )
10. Pentru criteriul C10 aplicăm metoda criteriului de maxim
( )
( ) ( )
3.7.2. Aplicarea metodei utilităților simple:
∑
(3.10)
(I)
(II)
(III)
3.7.3. Aplicarea metodei utilităților globate :
∑
(3.11)
3.7.4. Aplicarea metodei Onicescu:
a. Clasamentul variantelor pentru fiecare criteriu :
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10
[
]
1,2,3 – reprezintă locul ocupat;
b. Matricea locurilor:
1 2 3
[
]
c. Calculul indicatorului sintetic de evaluare:
(3.12)
(I)
(II)
(III)
3.8. Concluzii:
În urma ap licării metodelor : Metoda utilităților simple, Metoda utilităților globate ,
Metoda Onicescu se observă că varianta optimă de prelucrare este prin ambutisare . Această
concluzie este prezentată în tabelul 3.2.
Tabelul 3.2.
Nr.
Crt Metode optime
pentru prel ucrare Metota utilităților
Simple Metoda utilităților
globate Metoda
Onicescu
1 Ambutisare I I I
2 Extrudare II II III
3 Laminare III III II
CAPITOLUL IV
PROCESUL TEHNOLOGI ȘI MATRIȚA PENTRU REALIZARE
AMBALAJELOR PENTRU LICHIDE
4.1. Formarea dozelor de aluminiu pentru lichide
Pentru a avea o privire mai aprofundată asupra modului prin care se fabrică cutiile de
băuturi si de produse alimentare pe care le utilizăm zi de zi se presupune urmărirea mai multor
etape, în primul rând acestea sunt produsen dintr -o rolă de aluminiu lată de un metru și jumătate
ce cântărește 9 tone, astfel o de rolă de acest gen este suficientă pentru a face trei sferturi de
milioane de cutii.
Fig 4.1 Ștanțarea semifabricatelor
Apoi d ozele sunt transportate apoi de la presă la o mașină de formare. Pentru a se efectua
deformare a plastică, presa foloseș te un poanson din oțel de diametru egal cu diam etrul interior al
dozei finite. Procesul se realizează astfel utilaj ul apasă semifabricatul prin patru l inele din oțel
care au diamet re descrescătoare în trepte. De aici rezultă prin acest mod că preții dozei se trag la
lungimea prescrisă simultan cu subție rea lor la 1/3 din grosimea iniț ială a tablei .
După aceea dozele se vor presa cu un poanson care va da forma bo mbată spre interior al
fundului dozei. Coala de aluminiu va trece prin matriță ce acționează cu o forță , perforând câte-o
bucată de aluminiu cu un diametru de 140 mm sub forma unei cani.
Fig 4.2 Tăierea pe lungime și acoperire exterioară
După care d ozele sunt tăiate la înălțimea pescrisă, apoi sunt curățate de lubrifiant și sunt
uscate. Urmează tratamentul de suprafață.
Dozele vor fi transportate la o mașină care va acoperi suprafața exterioară cu un strat de
grund sau lac, care constituie o bază pentru desenul care va fi imprimat ulterior. Toate lacurile
folosite sunt pe bază de apă .
Desenul de pe exteriorul dozei o să se realizează la o mașină de imprimat prin metoda
offset umed succesiv a fiecărei culori pe forma de pe cilindru de transfer, după care se fac e
imprimarea pe doză.
După ce se vor usca dozele urmează să se facă protejarea suprefeței interioare prin
pulverizarea cu un lac ce are la bază apă cu o instalație de acoperire. Lacul are rolul de a separa
băutura de contactul direct cu metal ul, astfel calitatea produsului se va păstra. Partea superioară
a dozei va fi supusă unui process de deformare, urmată de micșorarea diametrului și răsfrângerea
marginii pentru închiderea cu capac după umplere. Ultima etapă a procesului de formare
presupu ne testul la lumină, pri n care dozele se vor verifica să nu aibă fisuri sau găuri.
Fig 4.3 Capacul dozei de aluminiu
Închederea dozelor se va realiza prin procesul de fălțuire aplicat unui capac de aluminiu. În
etapa de ștanțare se va face o linie de deschidere rapidă și i se va atașa prin nituire un inel de
golire a conținutului de lichid. În final capacul va fi prins de doză prin fălțuire.
Acest dispozitiv a fost introdus prin jurul anilor 60’ și a făcut ca să apară o creștere
considerabilă a consumu lui de sucuri carbogazoase și de bere, datorită prezenței acestor
ambalaje se elimină necesitatea perforări cu un alt dispozitiv.
Firma americană Reyolds Metal aduce o noutate cu privire la închiderea dozelor de
aluminiu și anume o doză pentru lichide cu reînchidere etanșe ce poate fi folosită până la
epuizarea conținutului ( cunoscută sub numele “Reylock”). Aceasta are un capa mic, cu un inel
de tragere, ce acoperă o gaură din copacul dozei. După ce se va dechide, capacul va putea fi pus
la loc pentru a m enține prospețimea conținutului.
O altă dezvoltare dar care nu a avut o influență prea radicală, s -a realizat în Japonia, aceștia
au facut după exemplul cutiei metalice o doză cu autorăcire (self cooling can). La fel ca și în
primul caz, doza e ste realizat ă din două compartimente separate. Pentru a se putea efectua răcire a
e necesar doar o apăsa re puternic ă pe baza recipientului pentru a determina ca cele două
componente să se amestece și după 2 -3 minute, băutura este gata răcită.
Fig 4.4 Dispozitiv de au toracire a dozei
Acest tip de ambalaj are un dezavantaj foarte important, anume, gabaritul. În cazul unei
doze de mărime standard, numai aproximativ jumătate din volum este ocupat de produsul
consumabil .
În figura 4.5 sunt prezentate diferite tipuri de d oze din aluminiu.
Fig.4.5 Diferite tipuri de doze
4.2.Tema proiectului. Analiza piesei și a datelor inițiale.
Să se proiecteze procesul tehnologic și matrița pentru extrudarea succesivă din bandă a
piesei din figura de mai jos, conform desenului de execuți e, în condițiile producției de serie mare
sau masă (peste 1.000.000 de piese pe an).
Fig. 4.6 Schița dozei din tema proiectului (Realizat în Solidworks)
4.2.1. Proprietăți fizico -mecanice ale materialului semifabricatului
Aluminiul este un metal ușor (ρ = 2700 kg/m3), se topește la 660°C și cristalizează în rețea
CFC, ceea ce îi conferă plasticitate și rezistență mecanică redusă.
Pentru îmbunătățirea caracteristicilor mecanice sau de turnare se aliază cu Cu, Si, Mg, Mn,
Zn. Aliajele de aluminiu pot fi binare sau complexe, deformabile (STAS 7608 -80) sau de
turnătorie (STAS 201/12 -80), durificabile sau nu prin tratament termic.
Aliajele Al -Cu deformabile sunt complex aliate pentru creșterea rezistenței mecanice (Mg,
Mn, Si, Fe) și la coroziune (Ni, Mn). Dintre cele mai utilizate sunt: aliajele de tip duraluminiu
(Al – Cu – Mg – Mn):
slab aliat: 2,0 -3,5% Cu; 0,2 -0,5% Mg; 0,2 -0,5% Mn;
normal aliat: 3,5 -4,5% C u; 0,3 -0,8% Mg; 0,3 -0,8% Mn;
bogat aliat:4,6 -5,2% Cu; 0,6 -1,8% Mg; 0,6 -1,2% Mn.
Sunt aliaje ușo are, susceptibile de durificare prin tratament termic. Cele slab aliate sunt cu
plasticitate mărită, cele bogat aliate sunt înalt rezistente.
Aluminiu se lucrează cu ușurință folosind cele mai multe metode de prelucrare – frezare,
găurire, tăiere, ștanțare , îndoire etc. În plus, consumul de energie în timpul prelucrării este
scăzut.
Proprietățile fizico -metalice ale aluminiului sunt trecute în tabelul următor:
Tabelul 4.1
Proprietate Valoare Unitate de măsură
Densitate 2,70 g∙cm3
Capacitate specifică de căldură 897 J(Joule)
Torsiunea la forfecare 26.1 GPa
Modulul lui Young 70,3 GPa
Duritatea Brinell 95
Duritatea Vikers 107
Rezistența maximă la tracțiune 310 MPa
Rezistența la tracțiune 276 MPa
Alungirea la rupere 12 %
Torsiunea de elasticitate 68,9 GPa
Rezistența la oboseală 96,5 MPa
Forța de forfecare 207 MPa
4.2.2. Analiza desenului de execuție
a. Verificarea și studiul desenului de execuție privind toleranțe, cote după STAS 11 111 – 86
b. Raze minime de ambutisare
Tabelul 4.2
Materialul supus p relucrării
Grosimea,
în mm
Scule cu elemente active
rigide
=
Aluminiu Până 2 3
c. Precizia descrisă diametrului și înălțimii pieselor obținute prin ambutisare
Tabelul 4.3
Grosimea s a materialului, în mm
Înălțimea pies ei, în mm
Până la 115
S ≤ 1 ± 0,3
Plecând de la forma constructivă din figura 4.7 a unei matrițe de ambutisare se vor realiza
calculul forței de apăsare a poansonului precum și calculele el ementelor componente a matriței
Figura 4.7Ansamblul pentru o matrițe pentru ambutisare cu subțiere (Braha 2003)
4.2.3. Calculul fortei de ambutisare cu subțiere :
În situația în care ambutisarea se desfășoară pe matrițe diferite, în mai multe operații
fiecare presă trebuie să asigure forța necesară ambutisării corespunză toare.
În cazul pieselor cilindrice, obținute prin ambutisare cu subțierea pereților (fig. 4.8), forța
de deformare, pentru fiecare fază a procesului, se determină cu relația empirică:
(4.1)
Avem :
– care este diametrul p iesei la operația i;
– – sunt grosimile piesei la operațiile i -1 și i;
– k = 1 ,8…2,25 pentru oțel și k = 1,6 …1,8 – pentru alamă, coeficient care reprezintă natura
materialului;
– – este rezistența l a rupere a materialului.
Fig. 4.8 Subțierea treptată a pereților piesei
Pentru calculul forței de ambutisare cu subțiere se vor parcurge următoarele etape:
a) Determinarea dia metrului semifabricatului plan :
√
√
g=(1…1,2) x (grosimea fundului piesei)
Tebelul 4. Mărimea adaosului pentru tăierea marginilor la piesele ambutisate cu subțiere
⁄ Până la 3 3 – 10 Peste 10
a% 8 – 10 10 – 12 12 – 15
b) Adoptar ea tipului de bandă
c) Stabilirea lățimi benzi:
d) Determinarea distanței dintre riglele de ghidare:
J=1
e) Calculul cantității de material pentru valoarea de producție dată:
30000………….
x……………..1 000 000
f) Determinarea numărului operațiilor de ambut isare
√
√
g) Determinarea tipului operației de ambutisare:
– ambutisarea cu subțierea pereților;
h) Adoptarea razelor de racordare:
√ √
√ √
i) Calculul diametrelor intermediare:
Calculul forței de ambutisarecu subțiere:
4.3.2 Alegerea materialului din care se confectioneaza matrița
În tabelul 4.5 sunt prezentate princ ipalele elemente componente ale matriței,
materialul din care face parte și eventuale tratamente termice necesare.
Tabelul 4.5
Nr.
crt. Denumirea elementelor Materialul utilizat Tratament termic recomandat
1 Poansoane și plăci de tăiere OSC 8; OSC 10; C 12 0 Călire+revenire la 58 -60 HRC
Călire+revenire la 60 -64 HRC
2 Poansoane și plăci pentru
îndoire și pentru ambutisare OSC 8; OSC 10; C 15;
C 120; Fonte aliate Călire+revenire la 58 -60 HRC
Călire+revenire la 60 -62 HRC
3 Poansoane și plăci pentru
extrudare și pentru operați de
formare C 15; C 120;
W 23; M 18 Călire+revenire
Călire+revenire la 54 -58 HRC
4 Plăci de ghidare OL 42 -serie mică;
OLC 45; OL 50
5 Coloane și bucșe de ghidare OLC 15;
OSC 8 Cemetare pe adâncime 0,8 -1,2
mm și călit la 58 -62 HRC
Călir e+revenire la 58 -60 HRC
6 Rigle de ghidare
Jgheaburi de ghidare OLC 45; OL 50
7 Poansoane laterale de pas OSC 8; OLC 60;
OLC 45 Călire+revenire la 58 -60 HRC
Călire+revenire la 50 -55 HRC
8 Știfturi de poziție OLC 45 Călire+revenire la 50 -55 HRC
9 Inele de apăsare OSC 8 Călire+revenire la 58 -60 HRC
10 Poansoane pentru pas OSC 10 Călire+revenire la 58 -60 HRC
11 Căutător OSC 8 Călire+revenire la 58 -60 HRC
12 Placă de desprindere și
eliminare OL 12; OL 50
13 Aruncător OL 37; OL 42;
OL 50
14 Placă d e bază Fc 25; Fc 30;OT 50;
OT 55;OL 37; OL 42
15 Placă de cap Fc 30; Fc 35;
OT 60; OL 42
16 Placă port -poanson OL 42; OL 50
17 Șuruburi OL 37; OL 42;OLC 45
18 Știfturi OLC 60; OL 60
19 Arcuri de compresie Rul 2(d<3mm)
Arc 6(d>3mm) Călire+revenire la 50 -54 HRC
Călire+revenire la 44 -48 HRC
20 Arcuri taler Arc 4 Călire+revenire la 55 -60 HRC
4.3.3 Adoptarea dimensiunilor elementelor active
A. Adoptarea dimensiunilor plăci active
√ √
B. Adoptarea dimensiunilor poansonului pentru ambutisare
Poansoanele , ca și plăcile active sunt de o mare varietate constructivă. Ele se p ot clasifica
în funcție de diferite criterii, cum sunt prezentate în figura 4.9.
Figura 4.9 Clasificarea poansonelor pentru ambutisare Poansoane
După natura
operațiilor
pentru
tăiere pentru indoire
pentru
ambutisare După forma
secțiunii
transversale
circulare pătrate
dreptunghiulare hexagonale După soluția
construcțivă
în
construcție
monobloc în construcție
asamblată
Poansoanele, ca și plăcile active nu sunt standardizate. Dintre tipurile cele mai simple și
mai des utilizate sunt cel e din figura 4.10. Poansoanele din fig. 4.10, a se utilizează pentru găuri
mici (d < 5mm). Cele din figura 4.10, b se utilizează atunci când în placa port -poanson se
asamblează poansoane foarte apropiate. Principalele dimensiuni pentru poansonele din figur a
4.10, a și b se pot lua din tabelul 4.6.
La poansonele de dimensiuni mai mari (d=5 -26 mm) se aleg soluțiile constructive din
figura 4.10, c și d, pentru care dimensiunile se recomandă a fi luate din tabelul 4.7.
La poansonele de dimensiuni mari (d > 2 6 mm) se recomandă forma din figura 4.10, e.
Pentru aceste poansoane dimensiunile se vor găsi în tabelul 4. 8. (Teodorescu, 1977)
Figura 4.10 Dimensiunile principale ale poansoanelor
Tabelul 4.5 Dimensiunile poansoanelor de diametru mic, d=1 -5 mm (fig. 4 .10, a și b), în mm
Tabelul 4.6 Dimensiunile poansoanelor de diametru mediu, d=5 -26 mm (fig. 4.10, c și d), în mm
Tabelul 4.7 Dimensiunile poansoanelor de diametru mare, d=26 -50 mm (fig. 4.10, e), în mm
Adoptarea dimensiunilor lungimilor poansoane lor :
Stabilirea jocului minim între placa activă și poa nson:
– Pentru decupare:
– Pentru perforare:
– Pentru ambutisare:
– Adaosul de ambutisare :
– Toleranța plăci și a poansonului :
– Calculul diametrelor plăcilor și poansoanelor :
Solicitările deo sebite la care sunt supuse poansoanele în timpul deformării (compresiune,
flambaj, uzură, oboseală etc.) impun realizarea lor din oțeluri aliate (tabelul 4.8 ) și materiale
ceramice, cu tratamente termice specifice.
Tabelul 4.8 .
Simbolul
oțelului Compoziț ia chimică [%]
AISI VDI C Si Mn Cr Mo V W Co
M2 3343 0,78…0,86 0,40 0,40 4,50 5,20 2,00 6,70 –
M4 3344 1,30 0,30 0,30 4,00 4,50 4,00 5,50 –
M15 – 1,50 0,30 0,30 4,00 350 5,00 6,50 5,00
M42 – 1,10 0,30 0,30 3,75 950 1,15 1,50 8,00
D3 – 2,25 – – 12,0 – – – –
T1 3355 0,70…0,80 0,40 0,40 4,50 – 1,20 18,5 –
AISI – M2; VDI – 3343; Cr – 4,50.
4.3.4. Elemente active pentru alte procedee de deformare
Poansoanele utilizate pentru alte procedee de deformare se dimensionează în funcție de
forma și dimensi unile piesei ce trebuie prelucrată și se verifică în funcție de solicitările concrete
(compresie și flambaj în cele mai multe cazuri, dar pot exista cazuri în care solicitările să fie de
încovoiere, răsucire etc. cazuri în care verificările se fac cu relaț ii adecvate din rezistența
materialelor). Plăcile active se dimensionează în mod analog, în funcție de piesa ce se
deformează și de varianta constructivă adoptată pentru asamblarea cu celelelalte elemente ale
matriței. Verificarea plăcilor active se face î n funcție de solicitările, de obicei, la compresiune,
încovoiere, strivire etc.
4.3.5. Verificarea elementelor active
După etapa de proiectare a formei și de dimensiunare a elementelor active se pune
problema verificării acestora din punct de vedere al s olicitărilor mecanice la care acestea sunt
supuse în timpul funcționării ștanței sau matriței. Indiferent de procesul de deformare pe care îl
realizează, elementele active sunt supuse, în general, acelorași tipuri de solicitări (poansoanele la
compresiune, flambaj iar plăcile active la încovoiere, compresiune, strivire).
4.3.6. Verificarea poansoanelor
În cazul concret al prelucărilor prin deformare plastică la rece poansoanele sunt supuse în
general solicitărilor de compresiune și flambaj. Sunt rare cazu rile în care poansoanele sunt
supuse unor alte tipuri de solicitări (încovoiere, răsucire, întindere etc.). Dacă există totuși astfel
de solicitări poansoanele se vor verifica pe baza unor relații, corespunzătoare solicitării, din
rezistența materialelor. Verificarea la compresiune a poansoanelor se face pentru secțiunea
transversală, cu arie minimă, conform relației:
[MPa]
în care: este forța de deformare transmisă prin poansonul i; – aria minimă a secțiunii
transversale; – rezistneța admisibi lă la compresiune ; – tensiunea efectivă de
compresiune.
4.3.7. Dimensionarea plăcilor active
Plăcile active reprezintă elementele conjugate poansoanelor împreună cu care participă la
deformarea efectivă a materialelor. Datorită acestui lucru pl ăcile active există într -o mare
varietate de forme constructive.
Grosimea H a plăcilor active monobloc, utilizate în procesele de ștanțare, se poate determina cu
ajutorul relației:
√
în care: g este grosimea materialului; a și b sunt lungimea, respective lățimea orificiului cel mai
mare executat în placa activă ; k- coeficient av ând următoarele valori: k =0,6 pt material cu R m
=120 MPa, k =0,8 pt material cu Rm =250 MPa, k =1,0 pt material cu Rm =400 MPa, k =1,3 pt
material cu Rm =800 MPa .
Lățimea plăcii active B se determină cu relația empirică:
B = b + (2,5…4)H
B = 70 + 1 ∙100 => B = 170 mm
4.3.8. Construc ția și verificarea elementelor de susținere și reazem
Din ac eastă grupă de elemente fac parte plăcile de bază, cele de capăt, port -poanson, de
presiune, plăci distanțiere – acestea au rolul de a asigura posibilitatea de asamblare a elementelor
funcționale , mai sunt și plăci le de legătură cu utilajele de deformare s.a.
4.3.9. Construcția și verificarea plăcilor de bază (inferioare)
Placile de bază au rolul de a asigura suportul rigid pe c are se montează toate celelalte
elemente ale ștanței sau matriței și de a realiza posibilitatea unei montări fixe a întregului
ansamblu pe masa utilajului de presare. Plăcile de bază trebuie să fie capabile să su porte forța de
deformare necesară prelucrării piesei.
Figura 4.11 Placă de bază turnată Figura 4.1 2 Placă de bază laminată
(Sindilă 2014)
Luând în considerare marea diversitate de forme ale pieselor ce se prelucrează prin această
metodă, există și o varietate extinsă de plăci de bază. Acestea se pot clasifica după următoarele
metode: – metoda d e obținere: turnare (figura 4.11), așch iere (figura 4.12 );
– modul de dispunere al coloanelor: pe diagonală (figura 4.11 ), axial, în spate
Figura 4.1 3 Placă de bază cu Figura 4. 14 Placă de bază cu
coloane dispuse axial coloane dispuse în spate
– după numărul de coloane : cu două coloane (figura 4.13 ), cu patru coloane (figura 4. 14)
Figura 4. 15 Placă de bază cu patru coloane
– după for mă: dreptunghiulară (figura 4.15), circulară (figura 4.16), ovale (fi gura 4.17 )
Figura 4. 16 Placă de bază circulară Figura 4. 17 Placă de bază ovală
(Sindilă 2014)
În marea parte a caz urilor, orientarea pachetului mo bil față de cel fix se face prin
intermediul coloanelor și al bucșelor de ghi dare. Dar e xistă unele cazuri, câ nd acest lucru poate fi
realizat prin intermediul plă cii de ghidare sau în cazuri speciale, când ghidarea este asigurată
numai prin sistemul de ghidare al piesei.
Alegerea plă cilor de bază în funcție de numărul coloanelor de ghidare se face având î n
vedere dimensiunile de gabarit ale piesei (pentru piese mari se recomandă plăci cu patru
coloane), poziția centrului de presiune și precizia impusă pieselor ce se prelucrează .
Alegerea plăcilor de bază î n funcție de poziția col oanelor de ghidare are în ve dere
posibilitatea introducerii semifabricatului în interiorul ștanței sau matriței. Necesităț ile mari de
elemente componente de ștanțe și matrițe au impus fabricarea specializată a acestora, într -o gamă
normalizată de forme și dimensiuni.
Pentru placa activă de dimensiuni A x B se al ege din normative tipizate acea placă
inferioară pe care se poate monta placa activă și a că rei grosime corespunde relației:
Hpi = (1,2…1,5)∙H
Plăcile de bază normalizate se verifică la încovoie re, considerând că întreaga forță este
preluată de acestea. Încovoierea este acel fenomen care apare ca urmare a modului de sprijin al
plăcii pe bază: d irect pe masa presei (figura 4.18 a) sau p e plăci distanțiere (figura 4.18 b)
Figura 4. 18 Modalități de sprijin ale plăcii pe bază (Sindilă 2014)
Verificarea se va face în secțiunea cea mai periculoasă (secțiunea în care forțele de
deformare au valorile cele mai mari și dimensiunile secțiunii transversale ale orificiului din placă
cele mai mici ). Având în v edere formele dife rite pe care le pot avea aceste orificii, nu se pot
stabili niște relații generale pentru verificare. Din aceste motive calculele se vor face aproximativ
formelor secțiunilor cu dreptunghiuri și cercuri ș i considerând unele ipoteze simpli ficate:
– forma și dimensiunile orificiilor din placa de bază sunt identice cu cele din placa activă
(la ștanțare);
– momentul încovoierii este preluat numa i de placa de bază;
– axele orific iilor din placa de bază sunt dispuse simetric față de axa orifici ului din masa
presei.
Astfel, în situația î n care placa de bază are orificiul dreptunghiular de dimensiuni a x b se
sprijină pe masa presei cu orificiul de dimensiuni l0 x l1 ( figura 4.19 ), verificarea la încovoiere
se face în secț iunile A -A și B-B cu re lațiile:
-pentru secțiunea A -A -pentru secțiunea B -B
Figura 4.19 Solicitarea la încovoiere a plăcii active (Sindilă 20 14)
Plăcile de bază, al căror orificiu este circular, cu diametru d1 și care se sprijină pe masa
presei prevăzută cu orificiu circul ar de diametrul d2 (figura. 4.20 ), se verifică la î ncovoiere cu
relația:
Figura 4.20 Solicitarea la încovoiere a plăcii a ctive (Ciocârdia 1991)
(
)
unde: k este un coeficient care caracterizează componeta elastică a reazemelor.
Sunt situații în care orificiile de evacuare a piesel or sau deșerurilor executate în placa
activă să nu fie în dreptul orificiului din masa presei și astfel piesele sau deșeurile să nu poată fi
eliminate din zona de lucru. Alteori este nevoie de o compensare a diferenței între înălțimea
ștanței sau matriței și posibilitățile de reglare ale presei. Ambele situații se rezolvă prin montarea
pe masa presei, sub ștanța sau matriță, a uno r plăci distanțiere (figura 4.21 )
Figura 4.21 Solicitarea plăcii de bază la încovoiere (Sindilă 2014)
Ținând seama de forma o rificiilor din placa de bază, verificarea acesteia la în covoiere se
face cu relațiile:
– pentru plăci de bază cu un orificiu dreptunghiular sau circular ( 4.21 a, b );
unde: k – este un coeficient care are în vederea compresiunea elastic a reazemelor;
e – distanța între plăcile distanțiere;
q = F/L – forța uniform distribuită pe conturul orificiului (Lperimetrul orificiului);
– grosimea placii de bază;
e -560.
4.3.10. Construcția și verificarea plă cilor de capăt
Plăcile de capăt constituie suportul pe care se montează toate elementele pachetului mobil
al ștanței sau matriței și, în același timp, se face legătur a, prin intermediul cepului, cu berbecul
presei. Clasificarea plăcilor de capăt se face a vând în ve dere aceleași criteria ca și în cazul
plăcilor de bază. Forma și dimensiunile plăcilor de capăt este t ipizată în așa fel încât ele să
formeze perechi ale plăcilor de bază. Datorită modului mai favorab il în care ele sunt solicitate,
plăcile de cap ăt se verifică numai la strivire. Această solicitare se datorează forței de reacțiune a
materialului care este deformat și care se transmite prin in termediul suprafeței frontale a
poansonului asupra materialului plăcii de capăt.
Verificarea se face cu rela ția:
unde: F este forța de deformare care acționează pe poansonul respectiv;
A0 – aria suprafeței frontale a poansonului cu care acesta se sprijină pe placa de capăt;
Rmstr – rezistența admisibilă la strivire (tabelul 4.9)
Tabelul 4.9
[MPa] Plăci de capăt din oțel Plăci de capăt din fontă
120…180 80…90
4.3.11. Construc ția plăcilor port -poanson
Aceste plăci au rolul de a asigura și păstra poziția reciprocă a poansoanelor în confor mitate
cu schema teh nologică. Ele se asamblează pe placa de capăt prin intermediul unor știfturi și a
unor șuruburi. În p laca port -poanson 3 (figura 4.22 ), se montează poansoanele 1,2,5 în orificii cu
o secțiune transversală corespunzătoare secțiunii po ansonului sau cu o altă formă a secțiunii, în
cazul unor forme complexe ale secțiunii transversal e a poansonului. În această din urmă situație
asamblarea poansonului cu placa port -poanson se fac e prin intermediul unor rășinii sintetice sau
a metale lor ușor fuzibile 4.(figura 4.2 2c).
Figura 4.22 Asamblarea poansoanelor (Sindilă 2014)
Dimensiunile plăcii port -poanson sunt, de obicei aceleași cu ale plăcii active, în ceea ce
privește lungimea și lățimea, iar grosimea se determină cu relația:
Hp =(0,08…1,0)H pa
unde: Hpa este g rosimea plăcii active.
În unele situații de excepție, justificate de caracteristicile funcționale ale ștanței sau
matriței, grosimea plăcii port -poanson se adoptă constructiv mai mare decât cea rezultată din
relație. Datorită solicitărilor nesemnificative la care sunt supuse plă cile port-poanson având în
vedere și grosimea lor, aceste plăci nu sunt supuse, î n general, unor calcule de verificare.
Hp = (0,7…0,9)H pa
Figura 4.23 Utilizarea rășinilor sintetice (Sindilă 2014)
Având rol în ghidarea orificii lor, executate în această placă, au astfel de dimensiuni încât
să realizeze cu poansoanele ajustaje intermediare cu joc minim nul (H/h). În situațiile în care
forma secțiunii transversale a poansoanelor este complexă și ridică probleme tehnologice
deosebit e la executarea orificiilor, se recomandă utilizarea rășinilor sintetice sau a metalelor ușor
fuzibile pentru a asigura ajustajul respectiv (figura 4.23).
Având în vedere că singura solicitare de luat în seamă este uzura, plăcii sunt verificate
din punct d e vedere al rezistenței.
4.3.12. Coloane de ghidare
Pentru a asigurarea precizia de poziție relativă precisă între pachetul mobil și cel fix al
unei ștanței sau matrițe, utilizate în cazul unei producții de serie mare sau de masă, se face prin
intermed iul bucșelor și al coloanelor de ghidare. Dacă ținem seama de necesitățile practice, acest
sistem de ghidare se realizează într -o multitudine de forme constructive, cum ar fi:
– coloanele de ghidare pot fi netede (figura 4.24 a)
– în trepte (atunci când placa de bază și cea de capăt se realizează în pachet, cu același diametru
de asamblare între bucșa și placa de capăt și între coloa nă și placa de bază, figura 4.24 b).
Figura 4.24 Coloane de ghidare (Sindilă 2014)
Modul de solicitare, la tracțiune axială dator ată unor jocuri necorespunzătoare sau a
particularităților de funcționare, a condus la câteva variante de asamblare a coloanelor cu placa
de bază (figura 4.25: a – ajustaj presat; b – cu șurub sau șift filetat; c – cu inel elastic demontabil;
dcu inel elastic nedeomntabil; e – cu râșini sintetice sau metale ușor fuzibile).
Figura 4.25 Asamblarea coloanelor în placa de bază (Sindilă 2014)
În cazul în care coloanele de ghidare sunt solicitate transversal de componente ale forțelor
de deformare, se recomandă cr eșterea lungimii încasate ale acestora în placa de bază și mărimea
diametrului. Pentru a nu mări grosimea plăcii de bază pe toată întinderea acesteia se recurge la
unele s oluții constructive (figura 4.26 : a- cu flanșă sudată; b – cu flanșă asamblată).
Sunt situații în care, atât bucșele de ghidare, cât și coloanele se asamblează cu placa de
capăt respectiv, cu placa de bază, prin intermediul unor flanșe. Principalele dimensiuni ale
flanșelor utilizate în tabelul 4.10 .
Figura 4.26 Asamblarea coloanelor în p laca de bază (Ciocârdia 1991)
Tabelul 4.10
d D h
22…25 86 46 50 20 55
28…32 106 45 60 22 63
40…42 116 66 65 26 72
50…52 136 80 75 30 80
Coloanele de ghidare sunt supuse la solicitări de uzură și de încovoiere cauzată de jocu l
neuniform între elementele active, între berbec și ghidaje, de variația de grosime a materialului
sau componentelor forțelor de deformare perpendiculare pe axa coloanelor etc.
De obicei coloanele nu se verifică, dar atunci când se verifică se face la înc ovoiere și
trebuie satisfacută relația:
√
Figura 4.27 Sistem de ghidare în construcție asamblată (Sindilă 2014)
unde : d – este diametrul coloanei;
k – raport între forța normală pe axa coloanei și forța de deformare;
L – lungimea în consolă a coloanei;
F – forța de deformare;
– rezistenț a admisibilă la încovoiere.
Dimensiunile coloanelor de ghidare sunt normalizate ș i au astfel de valori încât să permită
asamblarea lor cu plăcile de bază și de capă t normalizate.
4.3.13. Bucș e de ghidare
Bucșele de ghidare sunt elemente care se montează presat î n placa de capăt, placa de
ghidare mobilă sau fixă sau chiar în placa de bază . Din punct de vedere al formei acestea pot fi
cu guler sau fară (figura 4.28 )
Figura 4.28 Asamblarea bucșelor de ghidare (Sindilă 2014)
Din punct de vedere al materialului din care se execută, bucșele de ghidare pot fi metalice
sau nemetalice. Existând joc funcțional între bucșă și coloana există și pericolul ca acesta să
influenț eze în mod n egativ calitatea suprafeței obținute. Din acest motiv, în cazul unor piese cu
precizie ridicată , se recomandă utilizarea unor bucșe cu elem ente de rostogolire (figura 4.29 ).
Bilele utilizate, așezate după o elice cilindrică, se montează în niște bucș e mobi le (4.30 ).
Figura 4.29 Ghidarea cu elemente de rostogolire Figura 4.30 Bucșă cu bile
(Sindilă 2014)
Ghidarea pe bucșe cu elemente de rostogolire se poate realiza în construcție deschisă
(figura 4.29a) sau închisă (figura 4.29b). Î n ambele variante bucșele 3, în care sunt încastrate
bilele 2, au limitată deplasarea în lungul axei de inelele elastice 1. Aceste bucșe mobile se
asamblează în așa fel încât să realizeze o strângere de 10…20 μm atât cu coloana de ghidare și cu
garnitura 6, protejând astfel asamblarea. Elementele de rostoglire sunt dispuse de -a lungul unei
elice cilindrice pentru a asigura bucșei 3, o mișcare de rotație împiedicând astfel, tendința bilelor
de a se deplasa pe aceiași generatoare. Pe lângă precizia deosebit de bună pe care o asigură la
deplasarea pachetului mobil față de cel fix, acesta variantă de ghidare micșorează frecarea de
aproximativ 20 de ori și în aceiași măsură și uzura elementelor sistemului de ghidare. Experiența
acumulată în domeniu a permis sta bilirea unor dimensiuni ale elementelor care formează acest
sistem de ghidare (tabelul 4.11 ).
Tabelul 4. 11
d2 d3 l1 l2 l3 d1 d N n hm
15
4 42 62 70 23 29 7 8 40
16 24 30
18
5 51 71 80 30 38 7 8 40
20 32 40
24 58 80 90 36 45 7 10 44
25 37 46
30
6 65 90 100 42 52 8 12 50
32 44 54
38 72 99 100 50 60 9 14 54
40 52 62
48 87 112 125 60 70 11 14 60
50 62 72
Notă: hm – cursa maximă; N – numărul
rândurilor de bile;
n – număr de bile pe gen eratoare.
4.3.14. Proiectarea contrapoansoanelor
În funcție de forma semifabricatului utilizate s -au conceput și realizat două tipuri de
contrapoansoane:
a. contrapoanson pentru semifabricate de formă cilindrică și cilindro -tronică;
b. contrapoanson p entru semifabricate stefice.
Materialul utilizat este 165 VWMoCr 115, STAS 3611 -88.
Formele și dimensiunile acestor contrapoansoane sunt prezentate în figurile 4.31.
Figura 4.31 Formele și dimensiunile contrapoansoanelor de ex trudare (Ciocârdia 1991)
4.3.15. Extractoare si împingătoare
Au rolul de a extrage materialul din placa activa și de pe poansoane, acestea sunt:
-extractoare rigide cum ar fi p lacile de extragere (Figura 4.32 )
Extractoarele fixe se utilizează pentru gro simi de material mai mari de 0,5 mm. Pentru
grosimi ale materialului sub această valoare, se recomandă folosirea extractoarelor mobile, care
execută și apăsarea materialului pe placa activă.
Figura 4.32 Extractor (Ciocârdia 1991)
-extractoare mobile (Fi gura 4.33)
Figura 4.39 Extractor mobil (Ciocârdia 1991)
În vederea scoaterii piesei sau semifabricatului din placa activă se folosesc împingătoare
care pot fi dispuse atât în pachetul superior cât și în cel inferior, construcția și funcționarea lor
fiind asemănătoare în ambele situații.
Împingătoare care pot fi: -mecanice;
-pneumatice;
-hidraulice;
-hidropneumatice;
Figura 4.40 Împingător mobil c u arc elicoidal (Ciocârdia 1991)
Elemente de prindere. Cepurile de prindere sunt elemente prin intermediul cărora ștanțele
sau matrițele se orientează față de berbecul presei și de asemenea, sunt puse în mișcare pachete
superioare ale acestora.
Formele co nstructive ale cepurilor sunt în strânsă legătură cu domeniul de utilizare al
ștanței sau matriței pe care se montează.
Figura 4.41 Elemente de prindere (Ciocârdia 1991)
Cele mai utilizate elemente de prindere sunt cepurile de prindere care au diferite forme și
dimensiuni.
Elemente de asamblare si fixare ale matritelor
Cele mai utilizate elemente de asamblare si fixare ale matritelor sunt:
-șuruburi;
-știfturi;
-bride de prindere;
-inele de prindere etc.
4.4 Calculul Tehnico -economic:
4.4.1 Normarea te hnică a lucrărilor
Norma de timp pentru ștanțare și matrițare la rece se determină cu relația :
în care : – timpul pentru pregătire -încărcare;
– numărul de piese din lot;
– timpul operativ;
– timpul de deservire a locului de muncă;
– timpul de întreruperi regulamentare;
Suma timpilor , și se găsește și sub denumirea de timp unitar și se notează cu .
Norma de producție pentru un schimb de 8 ore se determină cu relația :
[buc]
*
+
– timpul de bază pentru o piesă, în min;
– coeficient care ține seama de timpul de deservire a locului de muncă, de timpul de
întreruperi reglementate – ;
– timpul ajutător pentru pornirea presei în cursa de lucru, în min – ;
– timpul ajutător pentru luarea se mifabricatelor individuale sau sub formă de fâșie și aducerea
la presă sau pentru luarea benzii -colac și așezarea ei în dispozitivul de derulare a presei, în min ;
– timpul ajutător pentru așezarea semifabricatului în ștanță, în min ;
– timpul ajutător pentru avansarea semifabricatului cu un pas de ștanțare, în min – ;
– timpul ajutător pentru scoaterea pieselor din ștanță și depunerea lor, în min ;
– numărul de curse duble ale culisorului presei pentru un semi fabricat, în cazul ciclului de
lucru cu avans automat – ;
– numărul de curse duble ale culisorului presei pentru un semifabricat, în cazul ciclului de
lucru cu avans manual – ;
– numărul de piese obținute la o cursă dublă a culisoului presei – ;
;
8,55+2,3+46,5/5736
4.4.2 Ca lculul costului unei piese ștanțate la rece
lei/buc
unde : – costul materialului necesar confecționării unei piese, în lei/buc;
– costul manoperei necesare confecționării une i piese, în lei/buc;
– costul regiei totale (pe secție și pe uzină) pentru o piesă, în lei/buc;
– amortizarea presei ce revine unei piese, în lei/buc;
– amortizarea ștanței sau matriței ce revine unei piese, în lei/buc;
0,0141 [lei/buc]
(Teodorescu, p. 254, rel 15.6)
f – aria piese plane, din care se scad orificiile;
g – grosimea materialului;
– masa specifică a materialului;
– coeficientul de util izare a materialului;
p – costul unitar al materialului;
[lei/buc]
(Teodorescu, p. 256, rel 15.7 )
– retribuția medie orară a prestatorului;
– retribuția medie orară a reglorului;
[lei/buc]
(Teodorescu, p. 256, rel 15.8 )
R – regia totală
[lei/buc]
(Teodorescu , p. 256, rel 15.9 )
– valoarea inițială a presei;
– programul anual de fabricație;
– norma de amortizare a presei;
– gradul de încărcare a presei cu fabricarea programului anual de piese dat;
(Teodorescu, p. 256, rel )
– fondul de timp necesar pentru realizarea programului anual de fabricație n;
– fondul de timp disponibil a l unei prese într -un an;
– numărul de prese folosite pentru realizarea programului anual de fabricație;
– numărul de zile lucrătoarea într -un an;
– numărul de schimburi dintr -o zi;
– durata schimbului;
– coeficient pe ntru reparațiile preselor;
[lei/buc]
(Teodorescu, p. 257, rel 15.10 )
– constantă care are valori întregi;
– costul ștanței sau matriței;
[lei/buc]
4.5. Concluzii:
După ce în capitolul anterior am stabilit prin ce procedeu se ve realiza cutia (doza) de
băuturi și plecând de la analiza temei, am realizat analiza stabiliri datelor inițiale. De asemenea
tot în acest capitol am mai prezentat și elementele c onstructive a subansamblelor din structura
matriței (poanson, placă de bază, placă activă s.a.). Și la finalul capitolului am efectuat calculul
tehnico -economic prin normarea tehnică a lucrărilor și calculul costului unei piese ștanțate la
rece.
CAPITOLUL V
NORME DE SECURITATE A MUNCII PENTRU CONSTRUCȚII
METALICE
Normele specifice de securitate a muncii sunt reglementări cu aplicabilitate națională, care
cuprind prevederi minimal obligatorii pentru desfășurarea principalelor activități din economia
națion ală, în condiții de securitate a muncii.
Respectarea conținutului acestor norme nu absolvă unitățile economice de răspunderea
pentru prevederea și asigurarea oricăror altor măsuri de securitate a muncii, adecvate condițiilor
concrete de desfășurare a activ ităților respective.
Normele specifice de securitate a muncii fac parte dintr -un sistem unitar de reglementări
privind asigurarea securității și sănătății în muncă, sistem compus din:
– Norme generale de securitate a muncii, care cuprind principalele măsu ri de prevenire a
accidentelor de muncă și a bolilor profesionale, general valabile pentru orice activitate;
– Norme specifice de securitate a muncii, care cuprind măsurile de prevenire a accidentelor de
muncă și a bolilor profesionale specifice unor anumi te activități, detaliind prin aceasta
prevederile Normelor generale de protecție a muncii.
Prevederile tuturor acestor norme se aplică cumulativ și au valabilitate națională, indiferent
de formă de organizare sau de proprietate în care se desfășoară activi tatea pe care o
reglementează.
Structura sistemului național de norme specifice de securitate a muncii urmărește corelarea
prevederilor cu pericolele specifice uneia sau mai multor activități și reglementarea unitară a
măsurilor de securitate a muncii pent ru activități caracterizate prin riscuri comune.
Structura fiecărei norme specifice de securitate a muncii are la baza abordarea sistemică a
aspectelor de securitate a muncii practicată în cadrul Normelor generale de protecție a muncii.
Conform acestei abo rdări, procesul de muncă este tratat ca un sistem complex structurat, compus
din următoarele elemente care interacționează.
– Executantul: omul implicat nemijlocit în executarea unei sarcini de muncă.
– Sarcina de muncă: totalitatea acțiunilor ce trebuie e fectuate prin intermediul mijloacelor de
producție și în anumite condiții de mediu, pentru realizarea scopului procesului de muncă.
– Mijloace de producție: totalitatea mijloacelor de muncă (instalații, utilaje, mașini, aparate,
dispozitive, unelte etc. ) și a obiectelor muncii (materii prime, materiale, etc.) care se utilizează
în procesul de muncă.
– Mediu de muncă: ansamblul condițiilor fizice, chimice, biologice, psihologice în care unul sau
mai mulți executanți își realizează sarcina de muncă.
Reglemen tarea măsurilor de securitate a muncii în cadrul Normelor specifice de securitate
a muncii, vizând global desfășurarea uneia sau mai multor activități în condiții de securitate a
muncii, se realizează prin tratarea tuturor aspectelor de asigurare a securit ății muncii la nivelul
fiecărui element component al sistemului – executant – sarcina de muncă – mijloace de producție –
mediu de muncă, propriu proceselor de muncă din cadrul activității sau activităților care fac
obiect de reglementare.
Prevederile sistem ului național de reglementări normative pentru asigurarea securității
muncii, constituie alături de celelalte reglementări juridice referitoare la securitatea și sănă tatea în
muncă, bază pentru:
– activitatea de concepție a echipamentelor de muncă și a tehn ologiilor;
– autorizarea funcționării unităților;
– instruirea salariaților cu privire la securitatea muncii;
– cercetarea accidentelor de muncă și stabilirea cauzelor și a responsabilităților;
– controlul realizării măsurilor de protecție a muncii;
– fundamentarea măsurilor de protecție a muncii.
În contextul general mai sus prezentat, Normele specifice de securitate a muncii pentru
construcții și confecții metalice au fost elaborate ținând cont de reglementările existente î n
domeniul securității muncii pe ntru aceste activități, precum și pe baza studierii proceselor de
muncă și stabilirii pericolelor specifice, astfel încât, pentru fiecare pericol, normele să cuprindă
cel puțin o măsură de prevenire la nivelul fiecărui element component al procesului de mu ncă.
Structura acestor prevederi este făcută pe tipuri de activități,pentru fiecare tip de lucrare,
prevederile urmărind o succesiune logică, corespunzătoare modului de acțiune a executantului î n
procesul de lucru.
În elaborarea normelor s -a utilizat te rminologia de specialitate prevăzută prin standardele
în vigoare.
Pentru că norma specifică să răspundă cerințelor actuale, nu numai în ceea ce priveș te
conținutul, dar și formă de prezentare, să fie conformă altor acte legislative ș i normative, s -a
proced at la utilizarea unor subtitluri care precizează conținutul articolelor care se referă la
această problematică, facilitând astfel, pentru utilizatori înțelegerea și găsirea rapidă a textelor
necesare.
5.1. Prevederi generale
Conținut
Art. 1. – Normele sp ecifice de securitate a muncii pentru constru cții metalice cuprind prevederi
specifice de securitate a muncii pentru prevenirea accident elor de muncă și îmbolnăvirilor
profesionale în activitățile de construcții și confecții metalice.
Scop
Art. 2. – Măsur ile de prevenire cuprinse în prezentele norme au ca scop eliminarea sau
diminuarea factorilor de risc existenți în sistemul de muncă pro prii fiecărui element component
al acestuia (executant – sarcina de muncă – mijloace de producție – mediu de muncă).
Domeniu de aplicare
Art. 3. – Prezentele norme specifice se aplică persoanelor juridic e precum și persoanelor fizice,
care desfășoară activități de construcții metalice, indiferent de formă de proprietate asupra
capitalului social și de modul de organizare a acestora.
Relații cu alte acte normative
Art. 4. – Prevederile prezentelor norme se aplică cumulativ cu p revederile Normelor generale de
protecție a muncii.
Art. 5. – Pentru activități nespecifice sau auxiliare activităților de con strucții și confecții m etalice,
desfășurate de persoanele juridice sau fizice, se vor aplica prevederile normelor specifice
prezentate în anexa 1.
Revizuirea normelor
Art. 6. – Prezentele norme se vor revizui periodic și vor fi modificat e ori de câte ori este necesar,
ca urmare a schimbărilor de natură legislativă, tehnică etc., survenit e la nivel național, la nivelul
persoanelor juridice sau la modificarea proceselor de muncă.
5.2. Prevederi comune tuturor lucrărilor de construcții metalice
Încadrarea și repartizarea persona lului pe locuri de muncă
Art. 7. – Încadrarea și repartizarea personalului pe loc uri de muncă se va face conform
prevederilor Normelor generale de protecție a muncii.
Art. 8. – Activitățile de construcții metalice se vor executa numai de către p ersonal ca lificat și
instruit special pentru aceste activități.
Art. 9. – Examinarea și avizul medical sunt obligatorii pentru e xercitarea meseriilor legate de
construcții metalice atât la angajare cât și periodic.
Art. 10. – Examenul medical în vederea încadrării î n muncă se efec tuează, obligatoriu, înainte de
probă practică, examen, concurs sau termen de încercare, următoarelor categorii de persoane:
– celor care urmează să fie angajați și celor care -și reiau activita tea după o întrerupere mai mare
de 6 luni calend aristice;
– ucenicilor, practicanților, elevilor și studenților care urmează să fie instruiți pe meserii și
profesiuni, precum și în cazul schimbării meseriei pe parcursul instruirii;
– celor care sunt transferați sau detașați în alte locuri de muncă sau activități care pot fi ocupate
numai dacă sunt îndeplinite cerințele legale de ordin sanitar.
Art. 11. – Efectuarea controalelor medicale în vederea angajării în funcții legate de siguranța
circulației, periodicitatea acestora, investigațiile clinice și de laborator se stabilesc de către
Ministerul Sănătății.
Art. 12. – La conducerea mijloacelor de transport vor fi admise nu mai persoane în vârstă de peste
18 ani, special instruiți și autorizați, supu și unui examen medical special.
Instruirea personalului
Art. 13. – Instructajul de protecție a muncii se va face pe faze, în conformitate cu prevederile
Normelor generale de protecție a muncii.
2.3. Dotarea cu echipament individual de protecție
Art. 14. – Toți lucrătorii din activitățile de construcții și con fecții metalice sunt obligați să
utilizeze echipament individual de protecție adecvat acordat conform "Normativului -cadru de
acordare și utilizare a echipamentului individual de prote cție" aprobat prin Ordinul MMPS
nr.225/27 -07-95.
88
Art. 15. – Personalul muncitor va fi dotat cu echipament de protecție specific activității pe care o
desfășoară, pe care e obligat să -l poarte până la părăsirea incintei în care își desfășoară
activitatea.
5.3 Îndreptare, debitare
Art. 53. – Profilele și tablele care urmea ză a se introduce în procesul tehnologic de execuție se
vor îndrepta în funcție de dimensiuni, manual, pe prese sau mașini de îndreptat.
Art. 54. – La operațiile de îndreptare manuală se va urmări ca sculele cu care se lucrează să fie în
stare tehnică core spunzătoare pentru a nu pune în pericol lucrătorii care execută operația și nici
pe cei de la locurile de muncă învecinate.
Art. 55. – În cazul în care îndreptarea profilelor și tablelor se execută pe mașini de î ndreptat se
vor respecta următoarele:
1) man evrarea materialului se va face astfel încât introducerea să nu se facă oblic;
2) este interzisă introducerea mâinii în zona organelor active ale mașinii, precum și înlă turarea
deșeurilor sau a pieselor în timpul funcționarii mașinii;
3) în timpul îndreptă rii, profilele și tablele vor fi sprijinite pe mese cu role sau capre metalice;
4) acționarea comenzilor mașinii se va face numai de către lucră torul special desemnat pentru
executarea acestei operații.
Art. 56. – Operația de trasare se va executa pe mese de trasaj.
Înălțimea mesei împreună cu înălțimea pachetului de tablă va fi astfel stabilită încât să asigure
lucrătorului o poziție de lucru comodă. Se va urmări ca greutatea foilor de tablă să fie uniform
distribuită pe suprafața mesei de trasaj.
Art. 57 . – La debitarea cu flacăra oxigaz, prin metoda arc -aer se vor respecta prevederile
"Normelor specifice de securitate a muncii pentru sudarea și tăierea metalelor".
Art. 58. – La debitarea profilelor și tablelor cu mașini de debitat se interzice susținerea cu mâ na a
materialului. Susținerea se va face cu dispozitive de prindere pe mese cu role sau cu bile, care
ușurează mișcarea în avans.
Art. 59. – Operația de tăiere se va executa numai după ce s -a verificat fixarea materialului și
îndepărtarea lucrătorilo r din zona de lucru.
Art. 60. – Accesul în spatele mașinilor de debitat în timpul funcț ionarii acestora este interzis;
locul se va îngrădi cu o balustradă demontabilă de protecție.
Art. 61. – Se interzice tăierea mai multor table suprapuse sau a tablelor cu o grosime mai mare
decât cea înscrisă în caracteristicile mașinii.
Art. 62. – Îndepărtarea deșeurilor sau a pieselor tăiate se va f ace numai după oprirea mașinii.
Aceasta se va face numai cu ajutorul cârligelor metalice folo sind echipamentul individual de
protecție adecvat.
Art. 63. – La mașinile de îndoit table sau profile (abkant, prese), acționarea se va face numai de
către lucrătorii instruiți în vederea executării unor astfel de operații.
Acționarea mașinii se va face numai după asigurarea că lucrăt orii care susțin mater ialul sunt în
afara oricărui pericol de accidentare.
Art. 64. – În timpul vălțuirii nu sunt permise:
– atingerea cu mâna a valțurilor în rotație;
– ungerea sau curățarea valțurilor în timpul rotirii;
– urcarea lucrătorilor pe tablă.
Art. 65. – În cazul operațiilor de tăiere, decupare, îndoire, stanțare , vălțuire, personalul muncitor
va respecta prevederile "Normelor specifice de securit ate a muncii pentru prelucrarea
materialelor prin deformare plastică la rece și stanțare".
Art. 66. – Dacă în procesul tehnologic de execuție a elemente lor construcțiilor se prevăd și
operații de prelucrare prin așchiere (frezări, șanfrenări, găuriri, ale zări, filetări) se vor respecta
"Normelor specifice de securitate a muncii pentru prelucrarea metalelo r prin așchiere".
5.4 Scule, dispozitive, bancuri de lucru
Art. 75. – Sculele, uneltele și dispozitivele de orice categorie și pentru orice întrebuințare trebuie
să fie în perfectă stare și să corespundă specificului lucrării.
Art. 76. – Zilnic, înainte de începerea lucrului, fiecare lucrător va controla dacă unelte le și sculele
din dotare sunt în stare tehnică corespunzătoare. Cele care nu cor espund din punctul de vedere al
tehnicii securității muncii se vor scoate din uz, repara (cele care se pot recond iționa) sau casa.
Art. 77. – Menghinele și nicovalele trebuie să fie bine fixate de ba ncul de lucru și montate astfel
încât lucrătorii care le utilizează să poată avea în timpul lucrulu i o poziție corectă, normală și
neobositoare. La menghine se va verific a paralelismul fălcilor, co ntinuitatea spinglului și modul
de fixare a pieselor.
Art. 78. – Sculele și uneltele de mână vor fi confecționate confo rm standardelor în vigoare, din
materiale corespunzătoare operațiilor care se execută, fără a s e permită defor mări, fisuri sau
desprinderi de așchii, bavuri.
Art. 79. – Este interzisă folosirea sculelor și uneltelor fără mâner , precum și folosirea aceluiași
mâner la mai multe scule.
Art. 80. – Este interzisă folosirea uneltelor de mâna cu suprafețe d e percuție def ormate, înflorite
sau știrbite, precum și a uneltelor de mână improvizate.
Art. 81. – În timpul transportului, părțile periculoase ale sculelor sa u uneltelor de mâna cu tăișuri,
vârfuri etc. vor fi protejate cu apărători sau teci adecvate.
Art. 82. – Scule le și uneltele de tăiat vor fi verificate dacă sunt bine ascuți te și dacă au profilul
corect în raport cu operația de executat.
Ele trebuie să îndeplinească următoarele condiții:
– să nu fie degradate, cu crăpături sau ruginite;
– foarfecele pentru tăiat v or avea lamele strânse astfel încât să preseze una pe alta, făr ă joc în
axul de fixare;
– dălțile vor avea o lungime de cel puțin 150 mm și vor fi bine ascuțite.
Art. 83. – În cazul strângerilor controlate se vor folosi che i dinamometrice, respectându -se
instrucțiunile prevăzute în fișa tehnologică întocmită de proiectant.
Art. 84. – Cheile mecanice vor fi calibrate astfel încât să corespundă exact dimensiunilor
piulițelor. Suprafețele de lucru ale acestora nu vor prezenta fisuri sau rupturi, iar lăcașurile de
prindere nu vor fi deformate. Este interzisă strângerea sau deșurubarea piulițelor prin
interpunerea între piulițe și cheie de plăcute metalice, precum și prelungirea cheilor.
Art. 85. – Sculele și uneltele de mână vor fi păstrate – după caz – în dulap uri, lăzi, rastele sau
suporturi speciale și orientate spre exterior pentru a putea exclude contactul cu părțile active ale
acestora.
Art. 86. – Uneltele acționate electric sau pneumatic vor fi folosite numai de lucrătorii care cunosc
bine atât metodele de lucru cât și pe cele de protecție a muncii.
90
Art. 87. – Este interzis că în timpul lucrului să se așeze unelte pe tr eptele scărilor mobile, schele,
tablouri etc.
Art. 88. – Conductele flexibile de aer comprimat trebuie să core spundă debitului de presiun i de
lucru, iar fixarea lor pe racorduri se va face cu coliere metalice.
5.5 Prevederi de proiectare
Art. 155. – Sculele și uneltele de mână prevăzute cu articulații (foarfece, clești, patent etc.) vor
avea o construcție robustă, care să nu prezinte frecări mari sau joc, în articulații, fapt care ar
conduce la un efort suplimentar pentru acționare.
Art. 156. – Fălcile de prindere vor avea forme și dimensiuni corespunzătoare operațiilor ce se
execută (plane, paralele, striate, cu muchii de prindere etc .).
Art. 157. – Dispozitivele de comandă vor fi astfel concepute încât după oprirea acționarii lor,
acționarea uneltei să se oprească imediat.
Art. 158. – Dacă uneltele de mâna cu acționare electrică sau pneumatică sunt dotate cu scule ce
prezintă pericol de accidentare (pietre de polizor, perii, pânze cu ferăstrău, dălți etc.), acestea vor
fi protejate împotriva atingerii.
Art. 159. – Uneltele de mâna cu acționare pneumatică vor fi dotate cu supape de reglare și
limitare a presiunii și debitului în vederea limitării turației.
Art. 160. – Prin proiect va fi prevăzut modul de semnalizare, care va asigura securitatea.
BIBLIOGRAFIE:
1. Vasile Braha, Gh. Nagîț, Fl Negoescu – “Tehnologia presării la rece”, Ed. Tehnică,
Științifică și Didactică CERMI, Iași – 2003 ;
2. Gheorghe Nagîț, Vasile Braha, Bogdan Rusu – “Bazele prelucării prin deformare plastică”,
Ed. Tehnică -Info, Chișinău – 2002 ;
3. Gheorghe Sindilă – „Sisteme tehnologice de deformare plastică la rece”, Ed. Bren, 2014
4. Andrasiu, M. – „Metode de dec izie multicriteriale”, Ed. Tehnica, Bucuresti. – 1986;
5. Niculae. M., Ciobanu. R. M. s.a. – “Management. Dinamica producției ”, Ed. Tehnopress, Iași
– 1997 ;
6. Florin Negoescu, Vasile Braha, Gh. Nagîț – “Proiectarea Ștanțelor și Matrițelor pentru
fabricarea mem branelor metalice ondulare ”, Ed. Politehnium, Iași – 2007 ;
7. Adrian A.Cirille – „Proiectarea ștanțelor si matrițelor”, Vol I & Vol II – Institutul Politehnic
Iași, Fac ultatea de Mecanică – Iași 1972;
8. Constantin Iliescu – „Tehnologia Ștanțări și Matrițări la Rece”, Ed. Didact ică și Pedagogică ,
București – 1977;
9. Cristian Rădulescu, Mihai Guțu – „Utilaje de laminoare”, Ed. Tehnică, Bucureșt i – 1979;
10. Fl. Negoescu, Gh. Nagîț – „Tehnologia Ștanțării și matrițării” , Ed. Politehnium, Iași 2010 ;
11. Vasile Braha, Gh. Na gîț – „Tehnologii de ștanțare și matrițare – Îndrumar de proiecta re”,
Ed. Tehnică -Info, Chișinău – 2002 ;
12. http://www.madehow.com/Volume -2/Aluminum -Beverage -Can.html ;
13. https://www.youtube.com/watch?v=t5OivJVGias ;
14. https://blog.qad.com/2017/02/manufacturing -aluminum -cans/ ;
15. http://www.cancentral.com/can -stats/how -cans-are-made ;
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Inginerie și Management [616134] (ID: 616134)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.