Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: LICEUL TEHNOLOGIC NICOLAE BĂLCESCU [603729]

EXAMEN ATESTAT
2013

1
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: LICEUL TEHNOLOGIC „ NICOLAE BĂLCESCU”
OLTENIȚA

Nr. ___ ___ din _________

PROIECT
pentru

EXAMENUL DE CERTIFICARE A
COMPETENȚELOR PROFESIONALE
PENTRU OBȚINEREA CERTIFICATULUI
DE CALIFICARE PROFESIONALĂ
NIVEL III

Calificarea: TEHNICIAN PRELUCRARI LA CALD

Tema:
PROCEDEE DE PRELUCRA RE PRIN DEFORMARE
PLASTICĂ

ÎNDRUMĂTOR:

Elev:
Clasa:

2013

EXAMEN ATESTAT
2013

2
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: CUPRINS
1. Tema atestatului 1
2. Cuprins ul 2
3. Argumentul 3
4. Introducere 5
5. Laminarea 6

5.1.Principiile de baza ale laminarii 6

5.2.Instalatiile de laminare 7

5.3.Incalzirea in vederea laminarii 10

5.4.Laminarea profilelor 10

5.5.Laminarea tevilor 11
6. Extrudarea 12
6.1.Generalitati 12
6.2.Clasificarea extrudarii 13
6.3.Tehnologii de extrudare 16
7. Tragerea 17
7.1.Generalitati 17
7.2.Filiere 19
7.3.Tehnologia tragerii 20
8. Forjarea libera 21
8.1.Generalitati 21
8.2.Metode de forjare 22
8.3.Procesele tehnologice 24
8.4.Scule utilizate la forjare 25
8.5.Utilaje folosite la forjare 28
8.6.Operatii de baza la forjare 32
9.Trefilarea 34
9.1.Factori care influenteaza trefilarea 35
9.2.Operatii pregatitoare trefilarii 37
9.3.Instalatii de trefilare 38
9.4.Filiere 39
10. Norme de tehnica securitatii muncii la forjare 41
11.Bibliografie 43

EXAMEN ATESTAT
2013

3
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: 3.ARGUMENT
Absolvenții noului sistem de formare profesională, dobândesc abilități, cunoștințe,
deprinderi dezvoltand si o serie de abilități cheie transferabile, cu scopul de a sprijini pr o-
cesul de învățare continuă, prin posibilitatea unei reconversii profesoinale flexibile catre
meserii inrudite.
Fiecare dintre calificările profesionale naționale necesită unități de competență
cheie și unități de competență profesi onale. Competențele profesionale sunt grupate în
unități de competență generale și specializate.
Cererea pieței și necesitatea formării profesionale la nivel european au reprezentat
motivele esențiale pentru includerea abilităților cheie în cadrul Standard elor de Pregătire
Profesională ( S.P.P. ) Tinerilor trebuie să li se ofere posibilitatea de a dobândi acele
competențe de bază care sunt importante pe piața muncii.
Curriculum -urile specifice nivelul 3 de calificare au fost concepute astfel încât să
dezvol te abilități de care tinerii au nevoie pentru ocuparea unui loc de muncă, pentru
asumarea rolului în societate ca persoane responsabile, care se instruiesc pe tot parcursul
vieții. Aceste cerințe, necesare unei vieți adaptate la exigențele societății conte mporane, au
fost încorporate în abilitățile cheie
Fiecare nivel parcurs în domeniul Tehnic , implică dobândirea unor abilități, cunoș-
tințe și deprinderi care permit absolvenților fie să se angajeze, fie să -și continue pregătirea
la un nivel superior.
Pregătirea forței de muncă calificate în conformitate cu standardele europene pr e-
supune desfășurarea instruirii bazate pe strategii moderne de predare și evaluare, centrate
pe elev.
Noii angajați vor putea desfășura sarcini non -rutiniere care implică colab orarea în
cadrul unei echipe.
Prin unitățile de competențe specializate din cadrul Curriculum -ului specific nivelul 3
de calificare , elevul este solicitat în multe activități practice care îi stimulează și creativ i-
tatea. Orice activitate creativă va d uce la o lărgire semnificativă a experienței și la aplicarea
conștientă a cunoștințelor dobândite.

EXAMEN ATESTAT
2013

4
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: Lucrarea de atestat „ PROCEDEE DE PRELUCRARE PRIN DEFORMARE PLASTICA ” im-
plica elevul in atingerea Standardelor de Pregatire Profesionala specifice pregatirii sale in
domeniul tehnic.
Elaborarea lucrarii de atestat a permis atingerea unor unitati de competenta :
1. Comunicare si iteratie.
2. Asigurarea calitatii.
3. Igiena si securitatea muncii.
4. Lucrul in echipa.
5. Utilizarea calculatorului si prelucrarea informatiei

EXAMEN ATESTAT
2013

5
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: 4.INTRODUCERE
Din producția de oțel a țărilor cu industrie siderurgică avansată, peste 80% se
prelucrează prin laminare in diferite profile, table, benzi, țevi și laminate speciale (roți și
bandaje de cale ferată, roți dințate, bile etc.)
Semifabricatele folosite pentru laminare se pot impărți in două mari grupe:
1. semifabricate turnate: lingouri si blumuri, sleburi sau tagle turnate continuu;
2. semifabricate laminate: blumuri, sleburi, țagle, platine, sarmă groasă, bandă și țevi
laminate la cald.
Lingourile se obțin prin turnarea oțelului in stare lichidă (obținut in urma elaborării), in
anumite forme metalice ( din fontă), numite lingotiere, in vederea solidificării sale.
In funcție de calitatea oțelului, lingourile pot fi direct c onice sau invers conice, iar in
funcție de destinația lor, lingourile pot fi:
 cu secțiune pătrată, folosită pentru laminarea blumurilor, țaglelor și a unor profile
grele;
 cu secțiune dreptunghiulară, folosite pentru laminarea sleburilor (bramelor), iar in
unele cazuri, pentru laminarea tablelor groase;
 cu secțiune poligonală sau rotundă, folosite pentru laminarea discurilor și bandajelor
de cale ferată sau semifabricate pentru forjare.
Blumurile turnate continuu sau laminate din lingouri, sunt semifabricate din oțel cu
secțiunea pătrată sau deptrunghiulară.
Sleburile (bramele) turnate continuu sau laminate din lingouri, sunt semifabricate din
oțel cu secțiune dreptunghiulară, destinate laminării tablelor groase sau a benzilor
In cazul sleburilor, există aceleași recomandări pentru starea muchiilor și a
fețelor, ca și in cazul blumurilor.
Țaglele sunt semifabricate turnate continuu sau laminate din blumuri, cu secțiunea
transversală pătrată, dreptunghiulară sau rotundă.
Platinele sunt semifabricate cu secț iune dreptunghiulară, destinate laminării tablelor
subțiri in foi, cu următoarele caracteristici: lățimea minimă de 235 mm; in funcție de masa
specifică și de lățimea minimă se poate determina intervalul de variație a grosimii platinei:
amax = 7,6 … 39,3 mm.
Banda laminată la cald este destinată relaminării la rece in benzi subțiri; ea are gr o-
simea cuprinsă intre 3 și 6 mm și lățimea de 1 000 … 1 500 mm și este livrată sub formă de
rulouri cu masa de pană la maximum 27 t .
Sârma laminată la cald este destinată laminării la cald a profilelor mici și
speciale pe microlaminoare.

EXAMEN ATESTAT
2013

6
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: Țevile laminate (țevi semifabricat) din oțel moale sau aliaje neferoase in stare moale
recristalizată, sunt destinate laminării la rece a țevilor cu diametre relativ mici și grosi mi de
perete reduse. Aceste țevi laminate au suprafețele exterioare și interioare decapate și d i-
mensiunile corespunzătoare țevii finite.
5.LAMINAREA
5.1.PRINCIPIILE DE BAZA ALE LAMINARII
Laminarea reprezintă procedeul de prelucrare prin deformare plastică a materialelor
metalice și constă in trecerea acestora prin doi cilindri care se rotesc.
In mod obișnuit, cei doi cilindri se rotesc in sensuri contrare, pentru a antrena mater i-
alul intre ei: in cazuri particulare — de exemplu, al laminării elicoidale, pe ntru obținerea
eboșelor de țeava – cilindrii se rotesc in același sens,
Cei doi cilindrii au generatoarele paralele și rectilinii in cazul laminării produselor plate
sau sunt prevăzuți cu caneluri de forme simple sau complicate in laminarea profilelor.
In procesul de laminare se remarcă pe de o parte rolul fundamental al frecării, fără de
care materialul nu poate fi antrenat intre cilindrii, și pe de altă parte cel al presiunii sub fo r-
ma unei comprimări dinamice, fară de care materialul nu poate fi prelucra t.
Cele ce urmează se referă la laminarea oțelurilor.
 schema de deformare caracterizată prin reducerea unei dimensiuni, creșterea celei de
a doua și menținerea constantă a celei de a treia dimensiuni, notată cu D, care se
aplică la laminarea tablelor;
 sche ma de deformare caracterizată prin reducerea pe două direcții și creșterea
corespunzătoare a dimensiunii pe cea de a treia direcție, care se aplică la prelucrarea
prin tragere sau extrudare.

Fig.5.1.1.Procesul de laminare

EXAMEN ATESTAT
2013

7
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: Procesul de laminare se desfășoară in trei faze.
Prima fază – prinderea – incepe in momentul in care materialul metalic a atins cilindrii
și se termină in momentul umplerii spațiului dintre cilindrii.
Prinderea este caracterizată prin unghiul de prindere, adică unghiul format de dreapta care
unește centrele cilindrilor de laminare și raza cilindrului in punctul de contact inițial al lam i-
natului cu cilindrii. Pentru ca prinderea să aibă loc, unghiul de prindere trebuie să aibă an u-
mite valori,
A doua fază corespunde reducerii propri u-zise a laminatului. In această fază se poate
mări unghiul de prindere prin micșorarea distanței dintre cilindrii.
A treia fază incepe prin micșorarea reducerii pană la desprinderea laminatului dintre
cilindri. In această fază, unghiul de prindere scade p e măsură ce laminarea se apropie de
sfarșit.
5.2.INSTALATIILE DE LAMINARE
Laminorul, este instalația in care se produce laminarea și se compune din (fig.
5.2.1. )caja de lucru, formată din două cadre masive 2, din oțel sau fontă, in care se mo n-
tează cilindrii de lucru L. Cilindrii de lucru sunt antrenați in mișcarea de rotație de un motor
electric 8, prin intermediul unui reductor de turație 7 al unei caje de angrenare (formată din
doi cilindrii dințați 6, sprijiniți pe cadre de oțel) și al unor bare d e cuplare 5. Legăturile intre
axele reductorului de turație și ale cilindrilor de angrenare, ale cilindrilor de angrenare și ale
barelor de cuplare, precum și intre barele de cuplare și cilindrii de lucru se asigură cu
manșoanele de cu plare .Acest sistem complicat de transmitere a mișcării este necesar
pentru a se evita transmiterea șocurilor de la cilindrii de lucru.

Fig.5.2.1.Laminorul

EXAMEN ATESTAT
2013

8
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: După numărul cilindrilor din caja de lucru, se deosebesc: laminoare duo (cu doi cili n-
dri); laminoare trio (cu trei ci lindri); laminoare cvarto (cu patru cilindri) etc.
 Laminoarele duo sunt ireversibile și reversibile. La laminoarele ireversibile, cilindrii se
rotesc tot timpul in același sens. Materialul supus laminării intră, la toate trecerile,
prin aceeași parte a caj ei de lucru. La laminoarele reversibile, sensul de rotație al
cilindrilor de lucru se inversează după fiecare trecere, materialul care se laminează i n-
trand alternativ din ambele părți ale cajei.
 Laminoarele trio sau ireversibile, fiecare cilindru se roteșt e intotdeauna in același
sens. Materialul care se laminează trece alternativ intr -un sens printre cilindrul de sus
și cel mijlociu și in sens opus printre cilindrul mijlociu și cel inferior.
 Laminorul trio Lauth, destina t laminării tablelor cu grosime mijlocie. La aceasta,
cilindrul mijlociu are diametrul mai mic decat cilindrii superior și interior, fiind cilindrii
de presiune.

Fig.5.2.2.Schema de principiu a unei caje de laminare
6-bare cuplare cardanice; 7 -dispozitiv reglare turație; 8,11 – roți dințate; 9,12 -cuplaj; 10 –
reductor; 13 -motor electric asincron.
Aceste laminoare servesc, in special, laminării la rece.
Așezarea cajelor de lucru. Un grup de caje de lucru formează tren de laminare. Unul sau
mai multe trenuri d e laminare care servesc pentru obținerea aceluiași produs formează o
linie de laminare. In cadrul unui teren de laminare, cajele de lucru pot fi așezate in linie sau
in tandem .
Un caz particular in tandem a cajelor il constituie laminorul continuu. La laminorul co n-
tinuu, semifabricatul intră in cajele următoare inainte de a se termina trecerea prin caja
precedentă. Deoarece produsul se lungește la fiecare trecere, cilindrii fiecărei caje prec e-
dente, pentru ca sa nu se producă buclarea materialului intre caje.

EXAMEN ATESTAT
2013

9
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:
Fig.5.2. 3.1-laminor duo;2 -laminor universal;3,4 -laminor trio
1) Laminoarele degrosisoare . Sunt destinate laminarii lingourilor din oțel sau metale
neferoase. Laminoarele degrosisoare sunt blumingul și slebingul .
2) Laminoare intermediare (pregătitoare), Acestea sunt destinate pentru laminarea
blumurilor și bramelor in țagle, platine și alte semifabricate ușoare.
Laminoarele pregătitoare sunt continue, adică materialul trece intr -un singur sens printr -o
serie de caje, amplasate una după alta. Viteza periferică a cilindrilor fiecărei caje următoare,
este mai mare decat aceea a cilindrilor cajei anterioare.
Laminoarele pregătitoare continue sunt formate, de regulă, din două grupe de caje, de e x-
emplu, cat șase caje in fie care grupă.
3) Laminoarele de șine și traverse servesc la laminarea duo -reversibile, alcătuite din 3
— 4 caje amplasate intr -o singură linie .
4) Laminoare de profile . Sunt folosite pentru obținerea profilelor grele .
5) Laminoare pentru sârmă. Sarmă de secț iune rotundă, cu diametrul de 5 … 10 mm,
se obține prin laminarea la cald a țaglelor in laminoare continue .
6) Laminoare pentru tablă . Tablele de oțel se impart in două grupe: table groase, cu
grosimea de 4 mm și table subțiri, cu grosimea sub 4 mm. In ambele cazuri, lățimea
depășește 600 mm. Tablele groase din oțel se clasifică și după destinație, de exemplu: tabla
groasă pentru recipienți, poduri, cazane, construcții navale, blindaje etc. Tabla subțire se
clasifică după criteriul de utilizare și metoda de fabricare. După metoda de fabricație, tabla
subțire se imparte in tablă laminată la cald și la rece.

EXAMEN ATESTAT
2013

10
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: 5.3.INCALZIREA IN VEDEREA LAMINARII
Încălzirea lingourilor și a semifabricatelor în vederea laminării .
Deformarea plastică in timpul procesului de laminare trebuie să se producă in țoată
masa materialului.
Pentru aceasta, trebuie ca plasticitatea materialului sa fie uniformă in toată masa, iar forțele
exterioare de deformare să fie suficient de mari ca efectul lor să se transmită pană in ce n-
trul lin goului sau al semifabricatului.
Plasticitatea se asigură prin incălzirea lingoului sau a semifabricatului la o anumită
temperatură, care depinde de compoziția chimică a acestuia.
Incălzirea la temperaturi mai mici nu asigură plasticitatea necesară și mater ialul
se durifică (se ecruisează) iar incălzirea la temperaturi mai mari provoacă oxidarea puternică
(chiar arderea) materialului.
In timpul incălzirii grăunții cristalini cresc, creșterea acestora fiind cu atat mai marc, cu cat
temperatura este mai mare ș i cu cat timpul de menținere la această temperatură este mai
mare; acest fenomen se numește supraîncălzire și el inrăutățește proprietățile materialelor
metalice.
5.4. LAMINAREA PROFILELOR

Laminare profilelor . Profilurile) pot fi simple (dreptunghi, pătrat, rotund) sau fasonate
(șine, corniere, tri unghiulare, semirotunde etc.). D e asemenea, ele pot fi grele, mijlocii sau
ușoare, in funcție de greutatea pe metru liniar sau de dimensiunile secțiunii transversale.
Laminarea profilelor grele (din blumuri sau din lingouri) se face pe laminoare duo –
reversibile sau trio, cu cilindrii avand diametre de 600 – 950 mm, laminorul are trei -patru
caje, așezate in linie.
Laminarea profilelor mijlocii se face pe laminoare duo -nereversibile sau pe laminoare
continue cu 7-10 caje de lucru, cu diametrul cilindrilor de 450-500 mm.
Laminarea profilelor ușoare se face pe laminoare duo cu pană la 25 caje de lucru. Ca
materie primă se folosesc țaglele.

EXAMEN ATESTAT
2013

11
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:
Fig.5.4.1.Laminarea unui profil

5.5.LAMINAREA ȚEVILO R

Țevile și conductele pot fi clasificate în funcție de metoda de obținere ca fiind fără
cusătură sau sudate. În afara procedeului de laminare, țevile se mai pot obține și prin sudare
fie pe generatoare, fie elicoidal.
Țevile fără cusătură se produc prin la minare (cel mai economic procedeu) prin
metoda Mannesmann și reprezintã cea mai productiva metodã de obținere a acestora.
Obținerea țevilor prin laminare are douã etape importante:
 obținerea unor țevi brute, denumite „eboș”;
 prelucrarea prin laminare de finisare a eboșului în vederea obținerii pr o-
dusului finit.

Prin laminare al cald se obțin țevi cu diametrul cuprins între 20 și 700mm și grosimea
peretelui de 1,5….60mm.
Cilindrii au dublă conicitate și se rotesc în același sens. Se introduce semifab ricatul
Incălzit,materialul în rotație este deformat numai la suprafață, în interior luând naștere un
orificiu conic. Pentru uniformizarea găurii și a pereților se folosesc dornuri de netezire.

EXAMEN ATESTAT
2013

12
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:
Fig.5.4.2.Laminarea tevilor
6.EXTRUDAREA
6.1.GENERALITATI
Constă în trecerea forțată a materialului, datorită unei forțe de compresiune , printr -o
matriță a cărei deschidere este profilata și de secțiune mai mică decât a materialului sem i-
fabricat. Procesul de extrudare are loc în 4 (patru) faze:
1. Presarea până la umplerea completă a orificiului matriței. În această fază
forța de extrudare crește de la zero la valoarea maximă.
2. Începutul curgerii prin orificiul matriței.
3. Curgerea metalului prin orificiul matriței.
4. La sfârșitul cursei pistonului semifab ricatul este complet deformat, iar forța
se reduce la zero.

Forța de extrudare este influențată de :
a) rezistența la deformare a semifabricatului;
b) gradul de reducere;
c) valoarea forțelor de frecare;
d) tipul extrudării;
e) complexitatea piesei;
f) forma și dimensiunile semifabricatului;

EXAMEN ATESTAT
2013

13
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:
Fig.6.1.1.Schema de principiu a extrudarii
a-extrudare directã; b -extrudare inversã; c -extrudare combinatã.
1-semifabricatul inițial; 2 -camera de presare; 3 -poanson; 4 – matrițã; 5 -suport matrițã; 6 –
produs extrudat .

6.2.CLASIFICAREA EXTRUDARII
I. După temperatura avem extrudare la rece sau la cald.

II. După natura forțelor de deformare avem:
 extrudare mecanică;
 extrudare hidraulică;
 extrudare prin explozie.
III. După sensul de actionare al forței și de deplasare al materialului avem:
 extrudare directă;

EXAMEN ATESTAT
2013

14
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:  extrudare inversă;
 extrudare combinată.

Fig.6.2.1.Extrudarea directa

Fig.6.2.2.Metode de extrudare

EXAMEN ATESTAT
2013

15
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:
Fig.6.2.3.Extrudare hidrostatica
IV. După poziția axei mașinii avem:
 Mașină de extrudat cu ax orizontal;
 Mașină de extrudat cu ax vertical;
 Mașină de extrudat cu ax oblic.

Presele mecanice pentru extrudare pot fi :
 cu excentric;
 cu genunchi;
 cu manivelă.

Fig.6.2.2.Presa cu excentric Fig 6.2.3. Extrudarea

EXAMEN ATESTAT
2013

16
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: Caracteristic este viteza mare de lucru exprimată în număr de curse duble pe minut
(ncd/min).
Sculele folosite la extrudare sunt formate din matriță și poanson.
6.3.TEHNOLOGIA EXTRU DĂRII

Etapele procesului tehnologic de extrudare sunt:
1. Pregãtirea tehnologicã a fabricației (alegerea semifabricatului, a sculei, a ut i-
lajului, a regimurilor de lucru);
2. Obținerea semifabricatului prin debitare;
3. Pregătirea pentru extrudare (prerefulare, recoacere, curățire, fosfatare ,
lubrefiere).
4. Extrudarea p ropriu -zisă
5. Operații de completare (retezare, găurire, calibrare)
6. Control tehnic de calitate.

Procesul de extrudare la rece creează deplasări de material cu presiuni specifice
foarte mari în timp foarte scurt (10-2
– 10-1
secunde). Prin faptul că materialul semifabric a-
tului freacă pe suprafața sculei pot apare fenomene de uzură a sculei și a utilajului. Practic
aceste fenomene au împiedicat multă vreme aplicarea procedeului de extrudare la rece. A
fost nevoie să se elaboreze o nouă metodă care uti lizează un strat intermediar între sculă și
materialul supus deformării. Acest strat trebuie să fie legat metalic de materialul supus d e-
formării și să fie poros pentru a îngloba lubrefiant. Metoda, astăzi unanim folosită este cea a
fosfatării. Ea constă di ntr-o transformare chimică superficială a materialului obținându -se un
strat de fosfați compuși insolubili. Fosfatarea se execută după decapare.
În cazul extrudării la rece a oțelului, presiunea la suprafața de contact semifabricat –
matriță poate atinge 25 0 daN/mm2
. Lubri fianții nu trebuie să adere la pereții matriței, ci să
preia sarcinile. Ca lubri fianți se folosesc lubri fianții solizi, ca de exemplu bisulfura de moli b-
den.
Prin extrudare se pot obține următoarele rugozități ale suprafețelor :
– extrudare la rece : Ra = 0,2 – 1,6 μm
– extrudare la cald : Ra = 1,6 – 6,3 μm

Produse obținute prin extrudare
Datoritã avantajelor pe care le prezintã, extrudarea este recomandatã în urmãtoarele
cazuri:

EXAMEN ATESTAT
2013

17
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: – bare rotunde sau profilate;
– țevi;
– tubu ri și recipienți pentru produse alimentare și cosmetice;
– elemente pentru schimbãtoare de cãldurã;
– elemente pentru radiatoare.

7.TRAGEREA
7.1.GENERALITATI

Tragerea este procedeul de deformare plastică a materialelor sub acțiunea unei forțe
de tracțiune pentru obținerea barelor, sârmelor sau a țevilor , prin trecerea forțată a unui
material ductil printr -o matriță a cărei secțiune este mai mică decât secțiunea inițială a m a-
terialului.

Fig.7.1.1.Tragerea tevilor

Procedeul aplicat la tragerea sârmelor se numește trefilare, iar matrița se numește fi l-
ieră. Valoarea reducerii de secțiune este cuprinsă între 10 și 45%, putând ajunge până la 95
%.
Procedeul prezintã urmãtoarele avantaje, fațã de alte procedee de deformare plasticã:
 conduce la obți nerea unor produse cu o precizie dimensionalã și calitate
a suprafeței deosebitã;
 permite obținerea în condiții de eficiențã economicã și precizie dime n-
sionale a unor produse greu de obținut prin alte procedee de deformare
plasticã.

EXAMEN ATESTAT
2013

18
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: La tragere modificare a secțiunii semifabricatului se produce sub acțiunea forțelor tran s-
versale exercitate de pereții filierei (matriței).

Fig.7.1.2.Tragerea
Pe măsură ce materialul avansează în filieră întreaga masă a semifabricatului suferă o d e-
formare plastică sub acțiunea forțelor de compresiune care iau naștere prin tragere. La ieș i-
rea din filieră materialul este întărit și va trebui tratat termic (recoacere).
Factorii care influențează tragerea sunt :
1. viteza de tragere (pentru oțeluri este de 90 -120 m/min, ia r pentru cupru 150 –
300m/min);
2. materialul sculei;
3. caracteristicile de formă ale sculei;
4. lubrefiantul folosit;
5. gradul de tensionare al materialului semifabricat;
6. calitatea suprafeței semifabricatului;

Prin tragerea la rece se realizează o puternică ecruisare a materialului care duce la
creșterea rezistenței la rupere la tracțiune și la scăderea alungirii la rupere și a gâtuirii Z, iar
sudabilitatea materialului scade și ea.
Cu cât gradul de deformare este mai mare cu atât modificarea pr oprietăților este mai
accentuată. Pentru înlăturarea efectelor negative ale tragerii se recomandă executarea unui
tratament termic de recoacere.

EXAMEN ATESTAT
2013

19
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: 7.2.FILIERE
Se cunoaște că principala sculă folosită în procesul de tragere este filiera, de ea
depinzând atât calitatea produsului tras cât și randamentul mașinii.
Durabilitatea unei filiere depinde de materialul din care este confecționată și de tehnologia
de execu ție a orificiului filierei.
Zonele orificiului filierei sunt:
1. conul de prindere ;
2. con de ungere;
3. con de deformare;
4. cilindru de calibrare;
5. con de degajare;
6. con de ieșire;

La ieșirea din cilindrul de calibrare, materialul suferă o revenire elastică motiv pentru
care se execută conurile de degajare și ieșire, pentru a împiedica ruperea materialului.

Fig.7.2.1.Filiera
Dacă semifabricatul inițial este mai mare decât 10 mm atunci scula pentru tragere se n u-
mește matriță. Duritatea sup rafeței orificiului de tragere este de 60 … 65 HRC.
Mașinile de tras se clasifică după următoarele criterii:
A. După dimensiunile produselor trase:
Mașini pentru tras :
– sârmă;
– țevi;
– bare;
B. După modul de așezare al tobelor de tras:
Mașini de tras:

EXAMEN ATESTAT
2013

20
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: – cu tobe orizontale;
– cu tobe verticale;

7.3. TEHNOLOGIA TRAG ERII

Procesul tehnologic de tragere la rece are următoarele etape:
1. Pregãtirea tehnologicã a fabricației (alegerea utilajelor, sculelor, a par a-
metrilor de lucru);
2. Pregătirea m aterialului (debitarea, înlăturarea oxizilor, tratament termic
inițial pentru înmuiere);
3. Ascuțirea capãtului semifabricatului pentru a permite intrarea în matrițã
sau filierã;
4. Incãlzirea;
5. Tragerea propriu -zisă;
6. Tratament termic de recoacere;
7. Debitarea la dimensiuni și curãțirea;
8. Control final.

Sârmele cu peste 0,25% C li se aplică un tratament termic de “patentare” care constă
din încălzire pentru austenitizare urmată de o răcire cu o viteză controla ta sau de intr o-
ducere în baie de plumb la 600 K pentru a se forma o structura perliticã fină.

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

EXAMEN ATESTAT
2013

21
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: 8.FORJAREA LIBERĂ

8.1.GENERALITATI

Forjarea este termenul pentru deformarea metalului folosind forțe de compresiune.
Forjarea la rece este realizată la temperatura camerei sau la o temperatură apropiată de cea
a camerei.
Forjarea la căldură extremă se realizează la temperaturi înalte, care fac metalul mai
ușor de deformat fără să se ajungă la ruperea (distrugerea) lui.
Forjarea la cald se realizează la temperaturi între temperatura camerei și temper a-
turi înalte de forjare . Piesele forjate pot fi clasificate după mărime de la 2 cm până la 170
tone pe metru. Piesele forjate necesită prelucrare în continuare pentru a se obține piesa f i-
nită.

Fig.8 .1.1.Forjarea libera

Avantaje și dezavantaje
Metalul prelucrat prin forjare este mai rezistent decât cel obținut prin turnare sau cel
din piesele prelucrate pe mașini unelte.
Aceasta se datorează curgerii grăunților în urma forjării. Pe măsură ce metalul este presat
(lovit), grăunții se deformează și urmăresc forma piesei, astfel încât aceștia își pastrează
continuitatea în secțiune. Unele tehnologii moderne beneficiază de avantajul acestui raport
mare între rezistență -sarcină.

EXAMEN ATESTAT
2013

22
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: Multe metale sunt forjate la cald, dar fierul și aliajele feroase sunt aproape întotdea u-
na forjate la căl dură extremă. Aceasta din două motive: dacă vor fi tratate termic prin călire,
materialele dure ca fierul și oțelul ar deveni extrem de greu prelucrabile, în al doilea rând
oțelul poate fi durificat prin alte mijloace decât prelucrarea la cald, astfel încâ t este mai ec o-
nomică forjarea la cald față de tratamentul termic. Aliajele care sunt pretabile la călirea prin
precipitare, precum majoritatea aliajelor de aluminiu și titan, pot fi, de asemenea, forjate la
cald în loc să fie tratate termic.
Celelalte mate riale trebuie să fie durificate pirntr -un proces propriu de forjare.

8.2.METODE DE FORJARE

8.2.1. Forjarea la căldură extremă

Forjarea la căldură extremă este definită ca prelucrarea metalului peste temparatura
sa de recristalizare. Principalul avantaj al forjării la căldură extremă este faptul efectele te n-
siunilor de durificare din metalul deformat sunt anihilate prin procesul de recristalizare. C e-
lelalte avantaje includ:
 Scăderea limitei de elasticitate, deci prelucrarea este mai facilă și cu mai puțină
energie consumată (forță) ;
 Creșterea ductilității ;
 Temperaturile înalte cresc difuzia, care poate elimina sau reduce neomogenit ă-
țile chimice ;
 Porii pot fi micșorați ca mărime sau închiși complet în timpul deformării ;
 În oțel, austenita FCC cu rezist ență mică și ductilă, se deformează la temper a-
turi mai joase față de ferita BCC rezistentă .
Dezavantajele forjării la căldură extremă sunt:
 Reacții nedorite între metal și atmosfera înconjurătoare
 Toleranțe mai puțin precise cauzate de contracția termică și deformările dat o-
rate răcirii neuniforme
 Granulația structurală poate varia ca forme și dimensiuni în interiorul metalului,
din cauza unor multe și diferite motive .

EXAMEN ATESTAT
2013

23
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:
Fig.8 .2.1.Deformarea plastica la cald
8.2.2. Forjarea la rece

Forjarea la rece este definită ca prelucrarea metalului sub temperatura sa de recrist a-
lizare, dar, de obicei, la o temperatură apropiată de cea a camerei.
Avantaje:
 Nu este folosită încălzirea ;
 Finisare mai bună a suprafeței ;
 Control superior asupra dimensiunilor ;
 mai bună reproductibilitate și interschimbabilitate ;
 Proprietățile pe cele trei direcții pot fi distribuite uniform în interiorul metalului
 Problemele de contaminare sunt minimizate .

Dezavantaje :
 Se cer forțe mai mari ;
 Se cer echipamente mai puternice și unelte mai rezistente ;
 Metalul este mai puțin ductil ;
 Suprafețele metalice trebuie curățate și debavurate ;
 Călirile intermediare pot fi necesare pentru compensarea pierderii de ductilitate care
însoțește tensiunile de călire ;
 Proprietățile distribuite pe cele trei direcții pot fi afectate ;
 Se pot produce tensiuni reziduale nedorite .

EXAMEN ATESTAT
2013

24
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: 8.3.PROCESELE TEHNOLOGIC E

Există multe, diferite și disponibile modalități de forjare, totuși acestea pot fi grupate în
trei mari categorii:
1. tragere (întindere): mărirea lungimii, micșorarea secțiunii transversale .
2. aplatizare (refularea): micșorarea lungimii, mărirea secțiunii transversale .
3. presarea materialului în matrițe închise compact: producerea curgerii ultidirecționale
a materialului .
Procesele obișnuite de forjare includ: l aminare, swagging, zimțare, forjare în matriță de s-
chisă, forjarea în matriță prin imprimare, forjarea cu presare, forjarea la cald automată și
refularea (aplatizarea) materialului.

Fig.8 .3.1.Forjarea

FORJAREA libera este forjarea la care deformarea plastică se face nelimitat și poate fi
efectuată manual sau mecanizat. Forjarea liberă mecanică se aplică în majoritatea secțiilor
de forjă pentru producție cu caracter individual sau de serie mică.
Echipament tehnologic pentru forjarea liberă. După destin ație echipamentul tehnologic
pentru forjare se împarte în trei grupe principale:
1. scule cu ajutorul cărora se realizează operațiile de forjare liberă;
2. dispozitive de diferite construcții pentru susținerea și deplasarea pieselor, cu ajutorul
cărora se realizează transportul și întoarcerea semifabricatelor în cursul forjării;

EXAMEN ATESTAT
2013

25
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: 3. instrumente de măsură cu ajutorul cărora se execută controlul dimensiunilor pieselor
forjate, atât în cursul procesului de forjare , cât și după terminarea lui (compase de d i-
ferite f orme, echere, șabloane, șublere, etc.).
Utilajul specific forjării libere. În funcție de masa pieselor forjate, principalele utilaje
întrebuințate în procesul de forjare sunt:
 ciocanele mecanice – pentru piese mici;
 ciocanele pneumatice – pentru piese mici și mijlocii;
 ciocanele cu abur sau aer comprimat – pentru piese de dimensiuni mijlocii și mari;
 prese cu fricțiune – pentru piese mici și serie mică;
 prese cu excentric – pentru piese mici și serie mare;
 prese hidraulice – pentru piese mari și foarte mari.
Parametrii tehnici importanți ai utilajului de lucru sunt: lucrul de deformare util (la o
cursă respectiv la o lovitură a organului de lucru) L *J+; forța nominală de deformare F *daN+;
viteza organului de lucru v [m/s]; cursa organului de lucru H [m m].
La ciocane forțele de deformare sunt aplicate în mod dinamic prin lovituri repetate.
Capacitatea de deformare este determinată de masa părților căzătoare.

8.4.SCULE FOLOSITE LA FORJARE
1. Scule de bază:
 utilizate la forjarea manuală ;
 utilizate la forjarea mecanică .
2. Scule ajutătoare .
3. Dispozitive de măsură și control .
8.4.1. Scule de bază utilizate la forjarea manuală
a) Nicovală
b) Baros cu pană dreaptă
c) Ciocan cu pană încrucișată
d) Cle ste
e) Dorn
f) Ciocan -daltă
g) Ciocan netezitor plan
h) Scule rotunde de subțiat

EXAMEN ATESTAT
2013

26
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:
Fig.8 .4.1.Scule utilizate la forjare

Fig.8 .4.2.Scule utilizate la forjare

8.4.2.Scule de bază utilizate la forjarea mecanică
Nicovale:

EXAMEN ATESTAT
2013

27
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: a) plate
b) rotunjite
c) profilate
Scule:
d). matrite
e). matrițe
f). dalti de gatuit
g). dălți de gâtuit
h). întinzătoare și netezitoare
i). topoare de tăiat la cald
j). dornuri

Fig84.4.3.
8.4.3.Scule ajutătoare utilizate la forjarea mecanică
a) Clești de forjă
b) Clești de macara
c) Furcă pentru răsucit
d) Manșoane de prindere

EXAMEN ATESTAT
2013

28
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:
Fig.8.4.4.

4.4.4. Dispozitive de măsură și control
 Compasul simplu, compasul dublu, compasul triplu și compasul de interior, pentru
măsurarea alezajelor sau a degajărilor din piesă
 Rigla metalică gradată sau metrul metalic, pentru măsurarea lungimilor
 Echerul, pentru verificarea unghiurilor
 Șabloanele, pentru verificarea formelor complexe
 Șublerele.

8.5.UTILAJE FOLOSITE LA FORJARE
 Ciocane mecanice
 Prese

Ciocanul pneumatic cu autocompresie funcționează pe principiul dublei acțiuni.
Aerul comprimat pătrunde în cilidrul de lucru la partea superioară sau inferioară a lui,
determinândcoborârea recpectiv ridicarea alternativă a berbecului. Numărul maxim de lovi-
turi este funcție de turația arborelui cotit al compresorului. Masa părții căz ătoare este 75 –
1000 kg, iar presiunea aerului comprimat variază între 0,6 -3 atm.

EXAMEN ATESTAT
2013

29
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:
Fig.8.5.1.Ciocanul pneumatic cu autocompresie
Ciocanul cu abur -aer cu dublă acțiune . Sursa de energie este aburul la presiunea de
7 -9 atm sau aerul comprimat cu o presiune de 6 – 8 atm.

Fig.4.5. 2.Ciocanul cu abur -aer cu dubla actiune

Presa hidraulică funcționează pe baza acțiunii presiunii hidrostatice, putând
dezvolta forțe mari (până la 15000 -20000 daN) în condiții mai avantajoase decât ciocanele.

EXAMEN ATESTAT
2013

30
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: Purtătorul de energie este apa sau uleiul cu presiunea de 200 -400 atm. Presiunea ridicată
se obține cu ajutorul pompelor de înaltă presiune (prese pur hidraulice) sau cu ajutorul mu l-
tiplicatoarelor de presiune.

Fig.8.5.3.

Fig.8.5.4.Presa hidraulica

1) Cilindru principal
2) Plunjer
3) Traversă fixă superioară
4) Coloane
5) Traversă fixă inferioară
6) Batiu
7) Cilindru
8) Plunjer
9) Traversă mobilă

EXAMEN ATESTAT
2013

31
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: Presa cu fricțiune . Mișcarea berbecului prin intermediul șurubului se face cu
ajutorul unui volant antrenat de către două discuri de fricțiune. Cele două discuri solidare pe
un ax se ating alternativ de volant, imprimându -i o mișcare de coborâre și ridicare. Viteza de
deplasare a berbecului crește la coborâre (datorită creșterii progresive a diametrului discului
în contact) astfel încât ea este maximă la atingerea semifabricatului.

Fig.8.5.5.Presa cu frictiune

Presele cu excentric se pretează la lucrări de serie mare și mijlocie, având o
productivitate mult mai mare decât ciocanele. Pot să realizeze forțe între 500 -10000 tf la un
număr de 125 35 curse/min. Întrucât cursa de lucru este mică, presele se întrebuințează mai
mult pentru forjarea pieselor de înălțime mică și pentru operații de preforjare .

Fig.4.5. 6.Presa cu excentric

EXAMEN ATESTAT
2013

32
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: 8.6.OPERATIILE DE BAZA LA FORJARE

Operațiile de bază executate prin forjare sunt: refularea, întinderea, perforarea, înd o-
irea, răsucirea etc.

Fig.9.6.1.Intinderea Fig.9.6.2.Taierea

Fig.8.6.3. Perforarea Fig.8.6.4.Rasucirea

Tehnologia forjării cuprinde următoarele operații principale:
 întocmirea desenului piesei brut forjate;
 determinarea greutății și dimensiunii semifabricatului inițial;
 alegerea succesiunii operațiilor și fazelor de forjare ;
 alegerea utilajului de lucru;
 alegerea și stabilirea sculelor pentru forjare ;
 stabilirea regimului de încălzire și răcire a piesei;

EXAMEN ATESTAT
2013

33
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:  fixarea normei de timp;
 stabilirea operațiilor suplimentare (control, prelucrări prin alte procedee etc.).
Forjarea radială este operația de forjare cu re ducere succesivă a secțiunii la care forțele
de deformare de mărimi identice acționează după două, trei sau mai multe sensurii diam e-
tral opuse.
Materialul primește o mișcare de avans (pe verticală sau orizontală) și o mișcare de rotație.
În toate cazurile operația executată este o întindere, diametrul piesei reducându -se în trepte
la o valoare minimă dorită.
Sculele pentru deformare urmăresc forma piesei pentru forjat și se numesc ciocane.
Mașinile pentru forjat pot avea două sau patru ciocane, putând să pr elucreze piese cu di a-
metrul de 5 160 mm (pline sau tubulare). Forța utilă de lucru este cuprinsă între 800 – 65000
kN la un număr de 250 -1000 curse/min.

Presa electro -hidraulica

EXAMEN ATESTAT
2013

34
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: 9.TREFILAREA
Trefilarea este procedeul de deformare plastică a materialelor realizat la rece prin
care se obțin sârme cu diametrul mai mic de 5 mm și constă în tragerea sârmei laminate
printr -o filieră cu diametrul mai mic decât diametrul sârmei.
Trefilarea se aplică deoarece prin laminare nu se pot obține sârme cu d iametrul mai
mic de 5 mm . De obicei se aplică mai multe trageri pentru a se obține sârma dorită, orificiile
micșorându -se treptat, iar valoarea reducerii de secțiune la fiecare trecere depinde de nat u-
ra materialului, instalația de lucru etc.
Prin trefilare se pot obțin sârme din oțel moale cu diametrul de până la 0,12 mm,
sârme de cupru de 0,03 mm. Din oțel de creuzet se pot fabrica sârme cu diametrul de 0,03
mm. Sârme de platină se obțin cu diametrul foarte mic (0,00075 mm), prin acoperirea
acesteia, la în ceputul tragerii cu un strat de Ag, care după trefilare, prin dizolvare în acid
sulfuric se îndepărtează.
După compoziția chimică a oțelurilor sârmele pot fi clasificate în:
 sârme de oțel carbon obișnuit cu conținut redus de carbon (0,05÷0,16%);
 sârme de o țel cu conținut mare de carbon (până la 1,4% C) din care se fabrică ace de
cusut,
 sârme pentru arcuri, sârme pentru coarde de pian, sârme pentru cabluri;
 sârme de oțel aliat, la care elementele de aliere influențează asupra proprietăților
sârmei, cum ar fi spre exemplu creșterea lui σr și σc prin alierea cu cupru.
Tragerea este procedeul de deformare plastică a materialelor prin care se obțin, fără
încălzirea materialelor, bare, țevi sau sârme și constă în trecerea forțată a materialului
printro
matriță a cărei secțiune este mai mică decât secțiunea inițială a materialului. Prin tragere
se obțin diferite profile de oțel și de metale neferoase cum ar fi cele din cupru și aliaje de
cupru, din aluminiu și aliaje de aluminiu etc.
Principalele avantaje ale trage rii constau în faptul că asigură obținerea unor produse
cu dimensiuni precise, de dimensiuni foarte mici, cu suprafețe calitativ bune, și atunci când
dorim putem avea suprafețele produselor ecruisate (fără să mai tratăm termic), așa cum se
procedează în ca zul sârmelor pentru arcuri.
Tragerea se aplică, după cum am precizat, la obținerea sârmelor care nu se pot obține
prin laminare, precum și la realizarea țevilor cu pereți subțiri, pentru obținerea unor profile
cu dimensiuni precise, cu calitatea suprafeței ridicată, precum și pentru obținerea profilelor
speciale .

EXAMEN ATESTAT
2013

35
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:
Fig.9.1.1.Produse obtinute prin tragere

9.1.FACTORI CARE INFLUENTEAZA TREFILAREA

1. Forța și respectiv puterea necesară trefilării trebuie să fie cât mai mică,
economisindu -se astfel energia și micșorându -se instalațiile respective. Prin micșorarea
forței de trefilare, crește durata de lucru a filierelor și deci reducerea timpilor necesari
schimbării filierelor, precum și îmbunătățirea calitativă a produselor.
2. Numărul de treceri , pentru reducerea totală a secțiunii trebuie să fie cât mai mic.
Reducerea numărului de treceri este limitată de rezistența de rupere a materialului și de
ecruisare. Forța de trefilare trebuie să provoace în material tensiuni care să nu depășească
rezistența de ru pere a acestuia.
3. Materialul sârmei trefilate influențează forța de trefilare care crește odată cu
rezistența materialului.
4. Viteza de trefilare foarte mare micșorează rezistența la rupere. Rezultă deci că
vitezele mari de trefilare sunt necesare, îns ă creșterea vitezelor este legată de posibilitățile
constructive ale mașinilor. Aceste mașini trebuie să permită o posibilitate de trecere tre p-
tată la viteze maxime, să fie prevăzute cu dispozitive speciale de cuplare, să evite trep i-
dațiile, să asigure pro tecția muncii.
5. Reducerea de secțiune influențează randamentul lucrului mecanic de deformație la

EXAMEN ATESTAT
2013

36
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: trefilare . La început randamentul lucrului mecanic de deformație la trefilare crește
odată cu creșterea gradului de reducere după care rămâne aproape consta nt.
6. Unghiul de deschidere a filierei (2α), , influențează procesul de trefilare. Randame n-
tul maxim al lucrului mecanic de deformație la trefilare este maxim pentru unghiul de
deschidere a filierei egal cu 10÷12°.
Forța de tracțiune poate fi redusă cu 40÷50% folosind filiere de calitate.
7. Materialul filierei exercită o influență directă asupra mărimii forței de trefilare
. Cu cât filierele au o mai mare duritate cu atât randamentul lucrului mecanic de
deformație este mai mare. De aceea, în aceleași c ondiții de trefilare, la filierele co n-
fecționate din oțel aliat cu wolfram, călite și în special la filierele din aliaje dure, forța de
trefilare necesară este cu mult mai mică decât la o filieră din oțel necălit.
8. Lubrifiantul , influențează forța de tra cțiune la trefilare alegându -se în funcție de
suprafața materialului de trefilat și de viteza de trefilare. Lubrifiantul cel mai bun pentru
toate unghiurile de deschidere a filierei este săpunul praf uscat, urmat de uleiul de răpiță
9. Temperatura de trefi lare influențează, procesul de trefilare.
10. Prin rotirea filierelor se influențează pozitiv procesul de trefilare și anume: la o
turație de 3300 rotații pe minut forța de trefilare scade cu 75%, suprafața sârmei obținute
este mai netedă și mai uniformă, secțiunea sârmei are ovalizări mai mici, filierele durează
mult mai mult.
În cazul filierelor rotative, acestea se curăță mai bine de praf metalic, se face o
lubrifiere mai bună și se uzează mai puțin. Cu toate avantajele arătate, din cauza
dispozitivelor complicate pentru imprimarea mișcării de rotație, acest procedeu nu s -a putut
extinde prea mult.
În urma trefilării materialul se ecruisează, întărindu -se puternic. Sunt afectate în mod
deosebit proprietățile mecanice.
Rezistența la rupere, limita de elast icitate și limita de curgere a materialelor trefilate
pentru oțelurile cu un conținut redus de carbon cresc brusc .
Rezistența la compresiune se mărește de asemenea cu reducerea secțiunii și cu
unghiul de deschidere a filierei.
Duritatea în urma trefilării crește în întreaga secțiune și poate fi considerată aceeași în
toată secțiunea, cu excepția unei zone periferice foarte mici unde este mai mică. Duritatea
maximă se obține la o distanță de 1,5÷2,5 mm de la suprafața materialului trefilat.
Reziliența este o caracteristică dependentă de duritatea materialului obținută după
trefilare; scade cu creșterea reducerii de secțiune și cu creșterea unghiului de deschidere a
filierei.
Numărul de îndoiri repetate la care rezistă un material trefilat depinde de conținut ul
de

EXAMEN ATESTAT
2013

37
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: carbon.
Conductivitatea este influențată de trefilare, scăzând după primele treceri. Influența
trefilării asupra conductivității devine importantă în special, în cazul sârmelor utilizate în
telecomunicații.
Permeabilitatea magnetică este puternic in fluențată de trefilare ; după
trefilare cu mai multe treceri permeabilitatea scade.
Structura se modifică de la prima trecere și anume grăunții de ferită ai oțelului cu
conținut mic de carbon, suferă o deformare longitudinală. La trecerile următoare defo r-
marea longitudinală se accentuează, în final având aspectul de fibre. Modificări analoge
suferă și grăunții de sorbită.
Greutatea specifică scade în funcție de reducerea de secțiune.

9.2.OPERATII PREGATITOARE TREFILARII

Sârma laminată, care se folosește ca materie primă la trefilare, are la suprafață un
strat de oxizi format prin încălzirea oțelului pentru laminare cât și în timpul tratamentului
termic. Oxizii de pe sârma laminată, neîndepărtați înaintea trefilării, la trecerea sârmei prin
filieră o uzeaz ă, scoțând -o în scurt timp din funcțiune. Din acest motiv arsura trebuie
îndepărtată înainte de trefilare.
Operațiile pregătitoare pentru trefilare prezintă o anumită ordine cronologică:
1. Decaparea poate fi:
 mecanică , care constă în curățirea sârmei și s e realizează în mai multe feluri (cu
role, prese, izbire, prin sablare cu nisip trimis cu aer comprimat sau cu perii rotative);
 termică care se realizează încălzind sârma și răcind -o apoi cu apă (sârma și arsura au
coeficienți de contracție diferiți);
 electrolitică și chimică care poate fi acidă și bazică. Decaparea acidă se face în
acid sulfuric sau acid clorhidric, când sunt atacați oxizii de fier (FeO, Fe2O3, Fe3O), formâ n-
du-se nămolul care cade la fundul băii de decapare. Decaparea bazică se realizează în săruri
bazice cum ar fi soda caustică.
2. Spălarea sârmei se face cu apă pentru a îndepărta urmele de acid după scoaterea
sârmei din bazinul de decapare și eventualul strat de oxid care mai există.
3. Tratamentele speciale se aplică sârmelor care urmeaz ă a fi arămite, lustruite,
zincate etc., între spălare și neutralizare. Tratamentele speciale mai frecvent folosite sunt:
 decaparea mecanică suplimentară;
 arămirea prealabilă , (care se realizează într -o baie acidulată de sulfat de cupru);
 îngălbenirea care se realizează cu scopul de a se îmbunătăți condițiile de lubrifiere

EXAMEN ATESTAT
2013

38
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: a sârmelor ce vor fi trase de mai multe ori prin filieră, lăsând sârma după spălare
15÷30 min în aer liber.
4. Neutralizarea cu var într -o baie încălzită la 400 K urmărește îndepărtarea u rmelor
de acid rămase pe sârme după decapare și spălare, formarea unui strat protector care să
împiedice ruginirea sârmei până la începerea trefilării și în fine formarea unui strat care să
asigure împreună cu lubrifiantul întrebuințat o bună lubrifiere a sârmei Ia trefilare.
5. Uscarea sârmei este ultima operație înaintea trefilării, prin care se urmărește
uscarea substanței de neutralizare, se împiedică ruginirea sau oxidarea. Uscarea sârmei
contribuie la eliminarea hidrogenului difuzat în interiorul sârm ei în timpul decapării. Sârma
se usucă în cuptoare de uscare, în care este ținută aproape jumătate de oră la o temper a-
tură de 300÷350 0K.

9.3.INSTALATII DE TREFILARE

Sârma se desfășoară de pe o vârtelniță sau de pe un dispozitiv fix și se înfășoară
după reducerea secțiunii, în colaci sau în bobine.
Clasificarea mașinilor de trefilat se face după diferite criterii, dintre care mai i m-
portante sunt:
 după numărul de treceri care are loc într -o singură operație: mașini de trefilat (cu o
singură trecere singula re) și mașini multiple de trefilare;
 după diametrul sârmei de trefilat: mașini de trefilat sârmă foarte groasă (peste 6
mm), groasă (6÷3 mm), mijlocie (3÷1,8 mm), subțire (1,8÷0,8 mm), foarte subțire
(0,8÷0,5 mm) și fină (mai mică de 0,5 mm).

Fig.9.3.1. Masina simpla de trefilat Fig.9.3.2.Trefilarea

EXAMEN ATESTAT
2013

39
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: Mașina de trefilat singulară se reprezintă în figura 9.3.1. . Sârma de trefilat se
desfășoară de pe dispozitivul de desfășurare, se introduce în sensul săgeții în filiera de tras
montată în suportul 2 și se înfășoară pe toba 3 acționată de motorul 6 prin intermediul cu t-
iei de viteză 5. În cazul când mașina se va folosi ca o mașină intermediară în grupul de
trefilat, pentru trecerea sârmei la mașina următoare de trefilat se folosește desfășurătorul
4.
Mașinile de trefilat cu o s ingură trecere, sunt utilizate de regulă numai pentru tref i-
larea sârmei foarte groase și groase.
Mașinile multiple de trefilat (orizontale sau verticale) se folosesc la trefilarea celo r-
lalte categorii mai subțiri de sârme (în afara sârmelor foarte groase ș i groase). În aceste c a-
zuri firul de sârmă trece în mod succesiv prin mai multe filiere, înfășurându -se și desfășurâ n-
du-se în același timp pe toate tobele de tras care antrenează sârmă. Astfel, fără a fi necesară
scoaterea sârmei de pe tobă, se poate reali za un număr mare de reduceri de secțiune.
Mașina multiplă de trefilat pe orizontală reprezintă un grup de mașini de trefilat cu 5
trageri în serie folosind ca lubrifiant praful de săpun (fig. 9.3.2. ). Mașinile fiind antrenate de
motoare de cca 18÷22 kW pot realiza trefilarea sârmelor de oțel cu conținut redus de ca r-
bon, cu diametrul cuprins între 28 și 3 mm, din sârmă laminată cu diametrul de 6 mm, cu
viteza de 2,4 m/sec la toba finală.

Fig.9.3.2.Masina multipla de trefilat

9.4.FILIERE

Procesul de trefilare este mult influențat de calitatea materialului filierei.
Filierele în funcție de materialul din care sunt executate pot fi:
 forjabile (din oțel cu 2% C, 10÷15% Cr);
 neforjabile care la rândul lor pot fi: din fontă specială, de înaltă rezistență, în

EXAMEN ATESTAT
2013

40
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: special cu adaos de crom (3% C, 0,25% Mn, 1% Si, 2% Cr);
 din pietre naturale dure (în special de diamant) folosindu -se la diametre mai mici
de 0,4 mm;
 din aliaje dure (cca 8% Co, 87% W, 5% C).
Filierele turnate sunt formate din carburi de wolfram și de molibden. Filierele din metal
dur se întrebuințează până la 0,4 mm. Pentru sârme cu rezistențe de rupere mari se
utilizează filierele călite.
La tragerea barelor sau a țevilor, se folosesc matrițe cu duritatea suprafeței orificiului
de tragere de cca 60÷65 HRC. Această duritate se poate mări prin cromare, cementare sau
prin recăliri repetate.
Matrițele (fig. 9.4.1. ) folosite pentru tragerea barelor și a țevilor (în cazul
semifabricatelor cu diametrul inițial mai mare de 10 mm) diferă constructiv de filierel e
normale.
Recondiționarea filierelor se realizează în scopul de a se aduce filiera la dimensiunile
inițiale, în urma uzurii acesteia, prin batere cu ciocanul în jurul găurii de ieșire a sârmei din
filieră. Deoarece după mai multe bateri la rece materialul filierei se ecruisează (devenind dur
și fragil) putându -se fisura, după două, trei bateri la rece se face o batere la cald. După
batere se recomandă să se realizeze o recoacere de detensionare.
Înainte de a fi scoase din uz filierele pot fi bătute de cca 200 ori. Filierele din fontă sau
din oțel ovalizate, se pot recondiționa, mărindu -se gaura ovalizată și apoi se pot refolosi
pentru un alt calibru.

Fig.9.4.1Matrite

Lubrifierea , așa cum se știe a re un rol important în procesul trefilării.
După natura lubrifiantului trefilarea poate fi:
 cu lubrifiant solid , aplicată la fabricarea sârmelor mai groase, la care pentru
micșorarea frecării se folosește un lubrifiant solid compus din seu, var, talc și hidrat
de sodiu, prin care trece sârma înainte de trefilar e;
 cu lubrifiant lichid , la care pentru micșorarea frecării se folosește un lubrifiant pe

EXAMEN ATESTAT
2013

41
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: bază de făină de secară și săpun dizolvate în apă, pe bază de soluție de ulei
solubil în apă și altele.
În procesul de trefilare prin lubrifiere se urmărește:
 interpu nerea între pereții filierei și sârmei a unei pelicule de lubrifianți ușurând
astfel trecerea sârmei;
 protejarea suprafeței sârmei;
 prin interpunerea peliculei între sârmă și filieră se împiedică sudarea între acestea;
 răcirea filierei și a sârmei;
 evitare a încălzirii la suprafața sârmei în cazul oțelurilor cu conținut mare de C care
prin răcire bruscă (datorită metalului învecinat rece), formează martensita (foarte
fragilă) și astfel poate duce la ruperea materialului

10.NORME D E SECURITATE A MUNCII LA FORJARE

Posibilitatile de accidentare in sectiile de deformare plastica la cald sunt mari deoar e-
ce:
 se prelucreaza piese de dimensiuni si greutati mari;
 lucrul la temperaturi ridicate;
 forte mari dezvoltate la prese si ciocane.
In timpul exploatarii cupt oarelor de incalzire, trebuie sa se respecte urmatoarele reguli:
 inainte de aprindere, cuptorul se curata de gaze, prin ventilare;
 cuptorul se aprinde prin introducerea unei torte si apoi se da drumul la gaze;
 daca gazul nu s -a aprins, se opreste alimentar ea si se ventileaza din nou cuptorul;
 pentru protectia contra radiatiilor termice se va purta echipament de protectie
special;
 la cuptoare se plaseaza paravane speciale din tabla;
La prelucrarea prin deformare plastica la cald se vor respecta urmatoarele r eguli:
 inainte de inceperea lucrului se verifica starea sculelor si utilajelor specifice;
 locul de munca trebuie sa fie iluminat corespunzator, prevazut cu instalatii de
ventilatie si de evacuare a gazelor;
 zonele periculoase ale masinilor se vor proteja cu aparatori metalice;
 se va asigura functionarea normala a dispozitivelor utilizate la deformarea pla s-
tica la cald;
 la utilajele cu piese mobile se interzice manevrarea pieselor cu mana; se fol o-
sesc sculer si dispozitive adecvate;
 se va asigura o montare corecta a sculelor si dispozitivelor utilizate.

EXAMEN ATESTAT
2013

42
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: La transportul pieselor grele cu poduri rulante, macarale se interzice legarea asimetrica a
acestora in carlig

EXAMEN ATESTAT
2013

43
Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:
11.BIBLIOGRAFIE

1.Forjarea.Scule utilizate www.scribd.com
2.Deformarea plastica www.scribd.com
3.Tehnologii, stiinta, inovatii www.scribd.com
4.Tehnologia materialelor -Curs www.scribd.com