Proiect de diplomă [617630]

Proiect de diplomă

11

CUPRINS

1. Tehnologia presării la rece ………………………….. ………………………….. …………………. 13
1.1. Generalități privind presarea la rece ………………………….. ………………………….. … 13
1.2. Procedee de prelucrare prin presarea la rece ………………………….. ………………….. 14
1.3. Extrudarea ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 16
1.3.1. Generalități privind extrudarea ………………………….. ………………………….. . 16
1.3.2. Procedee de extrudare ………………………….. ………………………….. ……………. 17
1.3.3. Materiale prelucrabile p rin extrudare ………………………….. …………………… 19
2. Matrițe și instalații de extrudare ………………………….. ………………………….. ………… 21
2.1. Generalități ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 21
2.2. Construcția matrițelor de extrudare ………………………….. ………………………….. ….. 22
2.3. Elementele componente ale matrițelor ………………………….. ………………………….. . 23
2.4. Instalații de extrudare ………………………….. ………………………….. …………………….. 29
2.5. Justificarea temei ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 32
3. Alegerea varian tei constructive ………………………….. ………………………….. …………… 33
3.1. Variante constr uctive privind standurile de extrudare directă ……………………….. 33
3.1.1. Stand de extrudare directă orizontal ………………………….. …………………….. 33
3.1.2. Stand de extrudare directă vertical ………………………….. ……………………….. 34
3.1.3. Matriță pentru realizarea extrudării directe ………………………….. …………… 36
3.2. Alegerea variantei constructive optime ………………………….. …………………………. 37
4. Proiectarea s tandului experimental de extrudare directă ………………………….. …. 39
4.1. Prezentarea constucției standului ………………………….. ………………………….. ……… 39
4.2. Proiectarea formei constructive a șurubului și piuliței ………………………….. …….. 41
4.3. Calculul forței la extrudarea directă ………………………….. ………………………….. …. 41
4.4. Calculul șurubului ………………………….. ………………………….. …………………………. 43
4.5. Proiectarea șurubului ………………………….. ………………………….. ……………………… 46
4.6. Verificarea șurubului ………………………….. ………………………….. ……………………… 47
4.6.1. Verificarea tijei șurubului ………………………….. ………………………….. ……… 47

Proiect de diplomă

12
4.6.2. Verificarea spirelor șurubului ………………………….. ………………………….. … 48
4.7. Dimensionarea piuliței ………………………….. ………………………….. …………………… 50
4.8. Proiectarea piuliței ………………………….. ………………………….. ………………………… 51
4.9. Verificarea piuliței ………………………….. ………………………….. ………………………… 52
4.9.1. Verificarea corpului piuliței ………………………….. ………………………….. …… 52
4.9.2. Verificarea spirelor piuliței ………………………….. ………………………….. ……. 52
4.10. Calcu lul de rezistență al plăcii active ………………………….. ………………………….. 53
5. Tehnologia de fabricare a piesei „șurub de mișcare” ………………………….. ……….. 57
5.1. Alegerea semifabricatului pentru fabricarea produsului ………………………….. ….. 57
5.2. Calculul coeficientului de utilizare al materialui ………………………….. …………….. 57
5.3. Itinerariul tehnologic ………………………….. ………………………….. ………………………. 59
5.4. Determinarea regimului de așchiere optim ………………………….. …………………….. 60
5.5. Calculul normei de timp și a normei de producție ………………………….. …………… 67
5.6. Plan de operații ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 79
6. Contribuții pers onale. Concluzii. Perspective ………………………….. ………………….. 83
6.1. Contribuții personale ………………………….. ………………………….. ……………………… 83
6.2. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 83
6.3. Perspective ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 84

BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 85
OPIS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 87

Proiect de diplomă

13

1. TEHNOLOGIA PRESĂRI I LA RECE

1.1. Generalități privind presarea la rece

Presarea la rece este o metodă tehnologică de prelucrare mecanică prin care, în scopul
obținerii de semifabricate sau piese finite, se realizează deformarea plastică (permanentă) a
materialului prelucrat, cu sau fără separarea acestuia, fără producere de așchii, la temperaturi
inferioare celei de recristalizare T recrist , (T recrist 0,25T topire). [2]
Operația de presare la rece constă în prelucrarea materialelor prin deformare plastică, având
loc la temp eratura mediului ambiant, prin aplicarea unor forțe exterioare.
Prelucrarea metalelor prin intermediul acestui procedeu prezintă câteva avantaje tehnice și
economice, în comparație cu alte procedee de prelucrare, dintre care menționez următoarele:
 producti vitate ridicată, ajungându -se în cazul pieselor mici cu folosirea preselor rapide la
2000…3000 piese pe minut;
 realizarea de piese cu configurații deosebit de complexe, unele aproape imposibi l de obținut
prin alte procedee;
 utilizarea materialului în con diții raționale, cu pierderi minime;
 sculele se caracterizează prin durabilitate ridicată ceea ce conduce la utilizarea lor eficien tă în
cazul unor producții mari;
 precizia pieselor prelucrate poate fi, după necesitate, foarte ridicată, piesele rezultân d cu
dimensiunile finale uneori;
 posibilitatea deservirii locurilor de muncă in general de către muncitori cu calificare scăzută.
Performanțele realizate în obținerea pieselor depind de calitățile sculelor, mașinilor și uneori
ale materialului de prelucrat;
 piesele obținute prin ștanțare și matrițare la rece, sunt caracterizate prin greutăți reduse,
rezis tență ridicată, rigiditate mare;
 posibilitățile de mecanizare și automatizarea proce selor tehnologice sunt largi. [12 , pag. 3,4]
Procedeele de prelucrare pri n presarea la rece prezintă, însă, și unele dezavantaje, cum ar fi:
 sculele utilizate sunt uneori de comple xitate ridicată și costisitoare;

Proiect de diplomă

14
 aplicarea procedeului este condiționată, în unele cazuri, de scimbarea formei pentru ca aceasta
să fie tehnologică;
 utilajele s unt costisitoare. [12 , pag. 4]
Sculele și dispozitivele folosite la operațiile de presarea la rece se numesc ștanțe sau
matrițe; cele două tipuri putând fi fabricate într -o gamă foarte variată constructivă. Ștanțele sunt
utilizate pentru reali zarea operațiilor de tăiere, în timp ce, matrițele se folosesc pentru realizarea
operațiilor de deformare plastică.
Tehnologia prelucrării prin deformarea la rece reprezintă una dintre cele mai moderne
direcții de dezvoltatrea tehnol ogiei construcției de mașini. [12 , pag. 3]

1.2. Procedee și operații de prelucrare prin presarea la rece

Prelucrările prin presarea la rece sunt acelea care se execută prin deformare plastică a
materialului prelucrat, cu sau fără separarea acestuia, la temperaturi inferioare t emperaturii de
recristalizare.
După caracterul deformării, prelucrările prin presarea la rece se pot clasifica în următoarele
grupe:
1. procedee de tă iere (la foarfeci, d ecupare, retezare, perforare, tă ierea m arginilor) – prin care se
separă parț ial sau tot al o parte din materialul prelucrat;
2. procedee de îndoire și ră sucire (îndoire simplă , curbare, roluire) – la care are loc deformarea
prin î ncovoiere sau r ăsucirea materialului prelucrat;
3. procedee de ambutisare (ambutisarea fără subț ierea materialului, ambu tisare cu subț ierea
materialului) – prin care are loc deformarea complexă a materialului prelucrat pentru trecerea
acestuia dintr -o formă plană î n una cav ă, sau pentru continuarea deformării unui semifabricat
cav;
4. procedee de fasonare (planare, reliefare, umflare, gâtuire, răsfrâ ngere, bordurare) – prin c are se
produce deformarea locală a materialului prelucrat, fără modificarea grosimii acestuia;
5. procedee de presare volumica (presare în matriță , extrudare, calibrare, ref ulare) – prin care se
realizează modificarea formei ș i a dimensiunilor materialului prelucrat (inclusiv a grosimii),
prin redistribuirea acestuia parțial, sau în intreg volumul său;
6. procedee de asamblare (fălțuire, capsare) – sunt acelea la care prin taiere și defor marea
materialului se real izează î mbinarea a doua sau mai multe piese. [15, pag 98]
Prin presarea sa rece se pot prelucra atât materiale metalice (feroase și neferoase) cât și

Proiect de diplomă

15
materiale nemetalice (piele, caucuic, mase plastice, hârtie, carton presat). Cele mai utilizate
semifab ricate utilizate în prelucrarea prin acest procedeu sunt semifabricate laminate și
semifabricate trase sub formă de benzi, table, bare, profile și sârme. [17]
Operațiile de presare la rece a pieselor pot fi clasificate în operații simple și operații
comb inate.
Operațiile simple de presare la rece se clasifică, funcție de caracterul general al
deformațiilor, în următoarele două grupe:
a) operații de forfecare (tăiere);
b) operații de matrițare. [18 ]
Opera țiile care se realizează prin forfecare se caracterize ază prin separarea par țială sau
totală a unei păr ți a semifabricatului de cealaltă. Opera țiile de forfecare se pot executa la foarfeci
sau cu ștan țe acționate de prese. Tăierea la foarfeci este cunoscută în produc ție sub denumirea de
debitare. Când forfeca rea se realizează cu ștan țe pe prese, opera ția respectivă este de ștan țare.
Opera ția de ștanțare după contur deschis se numește retezare sau debitare. Când ștan țarea se
realizează după contur închis, opera ția se numește decupare sau perforare. [18]
Matri țarea cuprinde două subgrupe de opera ții:
 opera ții prin care se modifică numai forma semifabricatului, grosimea acestui a rmânând,
teoretic, constantă. În acestă categorie fac parte parte opera țiile de îndoire, ambutisare și
fasonare. Prin îndoire se prelu crează piese din tablă sau din diferite profile laminate, prin
ambutisare sau fasonare se prelucrează piese diverse din tablă.
 opera ții prin care se modifică voit, impus, atât forma cât și grosimea semifabricatului. În acestă
categorie fac parte parte oper ațiile de presare volumică la rece cum sunt, de exemplu, lățirea,
refularea, extrudarea. Prin aceste operații se prelucrează piese diverse, obținute, în prealabil,
prin debitare din bare sau prin ștanțare din tablă. [18 ]
În industria constructoare de maș ini, operațiile combinate de presare la rece a pieselor sunt
foarte des intalnite. Acestea se pot clasifica astfel:
1) După caracteristicile tehnologice, operațiile combinate sunt:
a) operații combinate de ștanțare;
b) operații combinate de matrițare;
c) operații com binate de ștanțare și matrițare.
2) După modul de asociere a fazelor, adică a prelucrărilor simple, oricare operație combinată
poate fi:
a) operație combinată simultană;

Proiect de diplomă

16
b) operație combinată succesivă;
c) operație combinată simultană și succesivă. [18]

1.3. Extrudarea

1.3.1. Generalități privind extrudarea
Extrud area este operația de deformare plastică în volum, prin care se execută piese cu
configurații simple sau complexe, pe baza curgerii plastice a materialului în spațiul dintre poanson
și placa de extrudare sau prin ori ficiul plăcii de extrudare. [11, pag. 117 ]
Extrudarea este procedeul de prelucrare prin deformare plastică care constă în trecerea
forțată a materialului, datorită unei forțe de compresiune. Matrița are o deschidere profilată și de
secțiune mai mică decâ t a materialului comprimat. Semifabricatul 1 este obligat să treacă prin
orificiul plăcii active 2 sub acțiunea forței F realizată de pistonul 3. Schema de principiu este
prezentată în figura de mai jos: [19]

Fig. 1.1. Principiul extrudării [19]

Operația de extrudare implică reduceri din aria secțiunii semifabricatului până la 90% și
chiar mai mult într-o singură operație. Este evident că, astfel de reduceri a secțiunii implică
probleme, dificile, abordabile prin cunoștințe d in domeniul plasto -mecan icii. [11 , pag. 117 ]
Deformarea metalelor în cazul extrudării, se efectuează în interiorul cristalelor, în special
prin alunecare și maclare, de aceea plasticitatea unui metal depinde de capacitatea cristalelor de a
se deforma în anumite direcții diferit e, odată ce a fost depășită anumită tensiune critic ă, fără ca în
acest fel să se distrugă legătura dintre straturile care alunecă, această proprietate a metalelor și
aliajelor este utilizată în procedeul extrudării. . [13, pag. 28 ]
Procesul de extrudare are loc î n 4 (patru) faze:
a) presarea până la umplerea comp letă a orificiului matriței. În această fază forța de extrudare

Proiect de diplomă

17
crește de la zero la valoarea maximă;
b) începutul curgerii prin orificiul matriței;
c) curgerea metalului prin orificiul matriței;
d) la sfarșitul cursei pistonului semifabricatul este complet deforma t, iar forța se reduce la zero.
Forța de extrudare este influențată de:
a) rezistența la deformarea semifabricatului;
b) gradul de reducere;
c) valoarea forțelor de frecare;
d) tipul extrud ării;
e) complexitatea piesei;
f) forma si d imensiunile semifabricatului. [21 ]
Etapele procesului tehnologic de extrudare sunt:
1. obținerea semifabricatului;
2. pregătirea pentru extrudare (pr erefulare, recoacere, curățire, fosfatare , lubrifiere);
3. extrudarea propriu -zisă.
4. operații de completare (retezare, găurire, calibrare);
5. control tehnic de calitate. [21 ]

1.3.2. Procedee de extrudare
Extrudarea se clasifică după temperatura la care are loc fenomenul de deformare plastică,
modul de acționare a for ței și sensul forței, respectiv al curgerii mater ialului în matriță (fig 1.2.)
[12, pag. 29 ]

Fig. 1.2. Clasificarea procedeelor de extrudare [12, pag. 29]

Proiect de diplomă

18
Extrudarea poate fi directă, inversă, combinată (mixtă) și laterală. [13, pag. 29]
În tabelul ur mător sunt prezentate o serie de scheme ale deformării prin extrudare:

Tabelul 1.1. Scheme ale deformării prin extrudare [20]
Nr.
Crt. Procedeul de
extrudare Schița de principiu pentru
Profile pline Profile tubulare
1. Extrudare
directă

2. Extrudare
inversă

3. Extrudare
combinată

4. Extrudare
laterală

–

În cazul extrudării directe, direcția și sensul de curgere a materialului ce se deformează
sunt aceleași cu direcția și sensul de deplasare a poansonului (forței). La extr udarea inversă,
materialul se deplasează în sens invers față de poanson (forță), la extrudarea combinată materialul

Proiect de diplomă

19
se deplasează simultan în ambele sensuri, iar la extrudarea laterală între direcția de intrare a forței
și curgerea materialul ui există un u nghi de decalare de 0…180˚. [13, pag. 29,31]

1.3.3. Materiale prelucrabile prin extrudare
Alegerea materialului pentru extrudarea la rece este de o importanță deosebită deoarece nu
toate materialele pot fi prelucrate prin acest procedeu. De asemenea trebuie să se țină seama că
pentru fiecare material există anumite limite de deformabilitate, iar deformarea diferitelor
materiale duce la solicitări diferite în elementele matriței.
a) Aliaje neferoase
Prin extrudare se poate prelucra aluminiul (99% – 99,9%) și a liajele sale: Al -Cu; Al -Mn-
Mg; Al -Mg; Al -Mn; Al -Si-Mg-Cr; Al -Si-Mn-Mg.
Pe scară industrială se poate prelucra plumbul tehnic pur, aliaje plumb – stibiu, plumb –
staniu, plumb – staniu – argint. Staniul și aliajele acestuia cu cupru, cuprul pur și aliajel e sale cu
zincul, cupru – zinc și nichel și altele.
b) Aliaje feroase
Teoretic se pot extruda oțeluri cu până la circa 1,4% C, însă practic se folosesc cel mai des
oțeluri al căror conținut de carbon se găsește sub 0,45% C. Cel mai ușor se extrudează oțelur ile cu
conținut scăzut de carbon (0,1 – 0,2 % C).
La creșterea conținutului de carbon se mărește gradul de uzură al elementelor active.
Aceasta deoarece crește rezistența la deformare a materialului prelucrat.
Se recomandă ca structura să fie feritic ă sau ferito -perlitică, obținută prin recoacere
completă eventual prin normalizare. În cazul materialului normalizat presiunile de extrudare cresc
comparativ cu cele de la materialul recopt complet. [15, pag. 324 -325]
Datorită avantajelor pe care le prez intă, extrudarea este recomandată în următoarele cazuri:
 bare rotunde sau profilate;
 țevi;
 tuburi și recipienți pentru produse alimentare și cosmetice;
 elemente pentru schimbătoare de căldură;
 elemente pentru radiatoare. [22 ]
În figura de mai jos sunt date câteva exemple de piese diferite obținute prin extrudare la
rece:

Proiect de diplomă

20

Fig. 1.3. Pro duse obținute prin extrudare [15 ]
a) piese pline cu diferite forme la capăt sau la tijă;
b) piese cave cu baza deformată sau obținută prin tăiere;
c) piese cave cu suprafața interio ară și exterioară în trepte, cu sau fără bază;
d) diferite forme de secțiuni transversale.

Proiect de diplomă

21

2. MATRIȚE ȘI INSTALAȚII DE EXTRUDARE

2.1. Generalități

Proiectarea matrițelor se realizează în strânsă legătură cu forma și dimensiunile pieselor de
prelucr at, cu precizia cerută, ținând cont de volumul producției și utilajele existente.
În vederea realizării unor soluții eficiente și optime, se vor alege soluții constructive
simple, utilizând elemente tipizate, modulate și standardizate. La proiectarea ma trițelor se cer a fi
asigurate anumite conduții, cum ar fi: calitatea ridicată a pieselor, productivitate ridicată, execuție
ușoară, preț de cost scăzut, durabilitate mare, posibilități de recondiționare și securitate deplină a
muncii.
Proiectarea matriț elor începe pornind de la anumite condiții inițiale și anume: desenul
piesei matrițate; planul de operații în caz că piesa se obține în mai multe operații; planul de croire
a semifabricatului. [13 , pag. 261]
Clasificarea matrițelor se face în funcție de numărul de operatii:
 simple;
 cu acțiune combinată.
Cele cu acțiune combinată pot fi:
 cu acțiune succesiv ă – la care există operații diferite de presare în decursul mai multor curse
ale berbecului presei însă la fiecare post de lucru se executa un singur tip de operaț ie;
 cu acțiune simultană – care execută operaț ii de presare , toate la o singură cursă a berbecului
pentru o singură așezare a semifa bricatului (au precizie ridicată );
 cu acțiune combinată – care execu tă operații diferite de presare, atât simulta n cât și succesiv în
decursul a doua sau mai multe curse. [23]
În funcție de tipul producției, matrițele se utilizează astfel:
 În cazul producției individuale se utilizează matrițe universale sau din elemente modulate
asamblate. Tot pentru producția de s erie mică și individuală se mai folosesc uneori matrițe
simple și ieftine, însă atât primele cât și acestea din urmă, nu asigură o precizie ridicată,
neputând fi utilizate decât acolo unde condițiile de precizie nu sunt prea severe.

Proiect de diplomă

22
 La producția de serie m are și în masă se construiesc matrițe speciale, pentru o singură piesă.
În acest caz este rațional să se utilizeze mai multe prelucrări cu aceeași matriță, cu avansarea
automată a materialului. În funcție de natura operațiilor și de complexitatea piesei, m atrițele
pot fi complexe în cazul când se utilizează utilaje universale de presare și simple în cazul
folosirii utilajelor specializate. [13, pag. 262]

2.2. Construcția matrițelor de extrudare

Matrițele utilizate în practica prelucrării prin extrudare la r ece sunt de diverse forme
constructive, în funcție de tipul operației de extrudare și volumul producției pentru care sunt
proiectate și realizate.
Astfel, pentru producția de serie mare și de masă se utilizează matrițe de mare durabilitate
și productivi tate, înzestrate cu dispozitive și mecanisme de alimentare automată și de evacuare a
pieselor extrudate. Pentru producția de serie și serie mică se utilizează cu rezultate bune matrițe în
construcție modulată.
La proiectarea matrițelor de extrudare, se va avea în vedere ca acestea să asigure executarea
pieselor conform condițiilor tehnice pe care să le îndeplinească, să corespundă productivității
cerute, să respectete regulile de securitatea muncii, să fie simple (ca execuție ș i montaj) etc. [11,
pag. 1 90]
Poansoanele și plăcile active sunt supuse la sarcini dinamice, de aceea este necesar să se
utilizeze, pentru aceatea, materiale cu duritate ridicată.
Se impune realizarea unei rigidități corespunzătoare a matrițelor pentru a asigura o precizie
ridicată a pieselor extrudate.
Este necesară reducerea cât mai mult posibil a suprafeței de contact dintre semifabricat și
elementele active ale matriței pentru a reduce frecarea și implicit forța de deformare. [ 9, pag. 190 ]
În figura de mai jos (fig. 1.4 .) este prezentată schema de principiu a matrițelor de extrudare
la rece. Pachetul superior al matriței cuprinde poansonul a și placa de presiune b, legate de placa
superioară, iar pachetul inferior, în care se află placa activă c, mai cuprinde inelul de fr etare d,
contrapoansonul e, placa de presiune f, tija de extracție a piesei g și aruncătorul piesei h (acționat
de perna hidraulică sau pneumatică a piesei), toate așezate pe placa de bază. Pentru asigurarea unei
coaxialități corespunzătoare între poanson și placa de extrudare este necesar ca matrițele să fie
prevăzute cu coloane de ghidare. [11 , pag. 190 – 191]

Proiect de diplomă

23

Fig. 2.1. Schema de principiu a matrițe lor de extrudare [11 , pag. 190 ]

2.3. Elementele componente ale matrițelor

Matrițele sunt de o mare varieta te constructivă și funcțională datorită faptului că și
prelucrările care se execută cu acestea sunt la r ândul lor foarte diverse, legate nemijlocit de
multitudinea pieselor confecționate prin presare la rece. La acestea se mai adaugă condițiile diferite
de lucru, volumul de producție, etc.
Cu toată marea varietate a matr ițelor, elementele lor componen te pot fi grupate în funcție
de rolul pe care îl îndeplinesc în fncționare, după cum urmează:
 elemente active – poansoane, placi active;
 elemente de susțin ere și reazeme – plăci de bază, plăci de capăt, plăci port -poanson, p ort-
pasitle, plăci intermediare etc.;
 elementele de ghidare – plăci de ghidare, bucșele ș i coloanele de ghidare, prisme de ghidare,
etc.;
 elemente pentru conducerea ș i poziționarea semifa bricatului – rigle de conducere, împingătoare
laterale, opritore, căutătoare, cuțite de pas, etc.

Proiect de diplomă

24
 elemente pentru scoaterea mater ialului de pe elemetnele active – extractoare, împingătoare ;
 elemente pentru fixarea materialului în v ederea efectuării prelucr ărilor – element de apăsare,
element de reținere;
 elemente pentru acționare – arcuri, pene, came, mecanisme cu pârghii, etc.
 elemente de asamblare și instalare – șuruburi, știfturi, b ride, scoabe, etc. [15 , pag. 387 – 388]

a) Poansoane
Poansonul (fig. 2.1. , a) este un organ de mașină care aparțin e matriței, situat de obicei în
partea superioară a matriței și care acționează asupra semifabricatului realizâ nd efectiv operaț ia
respectiv ă. [23]
Poansoanele pentru extrudarea la rece sunt încărcate, în general, pâna la 160…200
daN/mm2, peste eceste valori pot ap are fisuri sau chiar rupturi. [11 , pag. 198 ]
Poansoanele sunt dispuse sub o dibersitate foarte mare constructivă, iar în figura de mai
jos ete prezentată o serie de forme constructive ale acestora:

Fig. 2.2 . For me constructive de poansoane [23 ]

Poansoanele, în general , sunt constituite din două părți:
 partea activă – care participă efectiv la realizarea operaț iei;
 partea de fixare – prin care el este fixat în placa port-poanson . [23]
Clasific area poansonelor:
1) După natura operațiilor executate:
a) poan soane pentru operații de tăiere – de retezare, decupare, perforare, crestare, etc.;
b) poansoa ne pentru operații de deformare – de îndoire, ambutisare, extrudare, bordurare, etc.;
2) După forma secțiunii t ranserversale :
a) circulară;

Proiect de diplomă

25
b) pătrată;
c) dreptunghiulară;
d) hexagonală;
e) profilată, etc.;
3) După soluția constructivă adoptată:
a) în constucție monobloc ;
b) în constucție asamblată;
4) După modul de asamblare cu placa de capăt:
a) în construcție asamblată prin intermediul pl ăcii port – poanson;
b) în construcție monobloc cu placa de capăt (și chiar cu cepul de prindere). [15, pag. 388 ]

b) Placa activă
Plăcile active (fig. 2.1., c) sunt elemente constituente ale matrițelor situate, de obicei, în
partea inferioară a acestuia și care concură împreună cu poansonul la realizarea operaț iei. [23]
În figura de mai jos se prezintă o serie de forme constrctive ale plăcilor active:

Fig. 2.3 . Forme constructive de plăci active [23 ]

Plăcile active pot fi clasificate după cum urmează:
 plăci active în construcție monobloc;
 plăci active asamblate, cu pastile sau segmenți;
 plăci active asamblate din bucăți. [15, pag. 394 ]

c) Placa de bază și placa de capăt
Plăcile de bază sunt piesele matrițelor cu ajutorul cărora sunt reunite laolaltă eleme ntele
cuprinse în semimatrița inferioară. Plăcile de capăt au rol similar pentru elementele care se găsesc
în semimatrița superioară. [15, pag. 408 ]

Proiect de diplomă

26
Placa de bază este partea inferioară a matriței care trebuie să permită fixarea rigidă și
centrarea plă cii active iar suprafața de sprijin pe masa presei să fie suficient de mare pentru a
putea prelua solicitările ce apar în timpul operațiilor de presare. Conține bucșele de ghidare
inferio are. [23 ]
Placa de capăt este partea superioară a matriței care per mite fixarea plăcii port -poanson și
a cepului pentru montarea pe berbecul presei, de asemenea ea conține bu cșele de ghidare
superioare. [23 ]
Plăcile de bază și de capăt cu o largă utilizare sunt cele cu coloane de ghidare axiale
executate prin turnare s au din plăci laminate de oțel. [15 , pag. 408 ]
Există mai multe tipuri de plăci de cap respectiv de bază:
 cu doua coloane in spate ;
 cu doua coloane pe diagonal ă;
 cu patru coloane etc. [23]

Fig. 2.4 . Placă de bază [23 ]

d) Bucșele și coloanele de ghidare
Bucșele și coloanele de ghidare (fig. 2.5 .) sunt cele mai întâlnite elemente de ghidare.
Elementele de ghidare ale matrițelor se folosesc pentru a asigura o deplasare relativă precisă a
poansoanelor în raport cu plăcile active. [15 , pag. 421 ]

Proiect de diplomă

27

Fig. 2.5. Formă constructivă de coloană și bucșă de ghidare [15, pag. 421]

e) Rigla de conducere
Pentru conducerea materialuli în interiorul matrițelor se utilizează rigle și jgeaburi de
conducere. Conducerea cu ajutorul riglelor este cea mai răspândită. În f uncție de construcția
adoptată, conducerea cu ajutorul riglelor se poate face fără element de împingere laterală sau cu
element de împingere a materialului.
Rigla de conducere se fixează în pachetul inferior al ștanței și se poziționează cu câte 2
știftu ri de poziționare. Capătul din dreapta al riglelor de conducere depășește de obicei
limitele plăcii active, pentru a ușura introducerea materialului în interiorul matriței. [13, pag. 428 ]

Fig. 2.6 . Riglă de conducere [13 , pag. 428 ]

Proiect de diplomă

28
f) Extractoare și împin gătoare
Elementele care servesc la scoaterea materialului de pe poa nsoane se numesc extractoare.
[11, pag. 436 ] Acestea sunt:
 extractoare rigide cum ar fi placile de extra gere;
 extractoare mobile. [23 ]

Fig. 2.7 . Extractor rigid [23 ] Fig. 2.8. Extractor mobil [23 ]

Împingătoarele se utilizează în cazul matrițelor pentru scoaterea materialului sau pieselor
din interiorul placilor active. [11 , pag. 438 ] Împingătoarele pot fi:
 mecanice (fig. 2.9.);
 pneumatice ;
 hidraulice ;
 hidropneumatice . [18]

Fig. 2.9 . Împingător mecanic[23 ]

Proiect de diplomă

29
2.4. Instalații de extrudare

Pentru extrudarea diferitor articole cum ar fi: tuburi, foi etc. sau pentu gonflarea peliculelor
se utilizează instalații de extrudare. În cele ce urmează sunt prezentate câteva exempl e de instalații
de extrudare.

a) Extrudarea tuburilor
În figura de mai jos este prezentată o instalație pentru extrudarea tuburilor flexibile de
dimensiuni mici :

Fig. 2.10 . Instalație pentru extrudarea tuburilor flexibile de dimensiuni mici [24]

în ca re: 1 – extruder;
2 – tablou de comandă ;
3 – baie de răcire;
4 – dispozitiv de preluare;
5 – rola de înfășurare.
În cazul tuburilor rigide se prezintă două instalații de extrudare a acestor a: instalație pentru
extrudarea tuburilor rigide de dimensiuni mici (fig. 2.10.) și instalație pentru extrudarea tuburilor
rigide de dimensiuni mari (fig. 2.11.) :

Fig. 2.11 . Instalație pentru extrudarea tuburilor rigide de dimensiuni mici [24]

Proiect de diplomă

30
în care : 1 – extruder;
2 – baie de răcire;
3 – calibror;
4 – dispozitiv de preluare.

Fig. 2.12 . Instalație pentru obținerea tuburilor rigide de dimensiuni mari [24]

în care: 1 – extruder;
2 – tablou de coman dă;
3 – sistem de calibrare cu aer sau cu vid;
4 – baie de răcire;
5 – ghidaje;
6 – sistem de preluare.

b) Extrudarea foilor
Figura de mai jos prezintă un exemplu de instalație pentru extrudarea foilor flexibile :

Fig. 2. 13. Instalație pentru extrudarea foilor flexibile [24]

în care: 1 – extruder;
2 – role de transport;
3 – baie de răcire;

Proiect de diplomă

31
4 – dispozitiv de preluare;
5 – dispozitiv de tăiere.

c) Extrudarea – gonflar ea peliculelor
Extrudarea – gonflarea peliculelor se poate realiza cu ajutorul mai multor instalații de
extrudare, dintre care sunt prezentate, mai jos, următoarele două: instalație cu cap de extrudare
vertical (fig. 2.13.) și instalație cu cap de extrud are orizontal (fig. 2.14.)

Fig. 2.14 . Instalație cu cap de extrudare vertical pentru extrudarea – gonflarea peliculelor [24]

în care: 1 – extruder;
2 – baie de răcire;
3 – dispozitiv de gonflare;
4 – dispozitiv de aplatizare ;
5 – role de tragere;
6 – dispozitiv de înfășurare.

Fig. 2.1 5. Instala ție cu cap de extrudare orizontal pentru ext rudarea –gonflarea peliculelor [24]

Proiect de diplomă

32
în care: 1 – extruder;
2 – baie de răcire;
3 – dispozitiv de gonflare;
4 – dispozitiv de aplatizare;
5 – role de tragere;
6 – dispozitiv de înfășurare.

2.5. Justificarea temei

Prezenta lucrare de diplomă își propune proiectarea unui stand experimental de extrudare
manual, care este rezultatul curiozității mele și al unei provocări.
Motivul alegerii acestei teme derivă din dorința de a dispune de un astfel de stand
experimental de extrudare manual, în cadrul laboratorului de „Tehnologii de fabricare a
produselor” al Facultății de Inginerie, din cadrul Centrului Universitar Nord Baia Mare,
Univesitatea Tehnică Cluj -Napoca. În acest laborator există o presă hidraulică PH30 tf și există un
stand experimental de extrudare manual, care nu funcționează.
Ulterior, p e baza proiectului, în care sunt cuprins e câteva variante constructive, diferite
calcule privind predimensionarea, dimensionarea, verificarea standului, acesta se poate fabrica,
iar astfel, laboratorul poate fi dotat și cu acest stand experiment al de extrudare manual, ce
contribuie la realizarea lucrărilor de laborator aferente materiei denumită „ Tehnologii de presare
la rece ”.
Se consider ă că standul exper imental are un grad de utilitate foarte ridicat în Facultatea de
Inginerie, mai exact pro filului mecanic deoarece, în urma îndeplinirii scopului proiectării acestuia,
care constă în fabricarea și punerea în aplicare a standului, studenții vor avea posibilitatea de a
efectua practic diverse lucrări de laborator mai ample și mai complexe (experi mente).

Proiect de diplomă

33

3. ALEGEREA VARIANTEI CONSTRUCTIVE

3.1. Variante constructive privind standurile de extrudarea directă

Pentru extrudarea directă există mai multe variante constructive de standuri, în funcție de
tipul operației de extrudare ( cum ar fi: d ebitarea, tratamentul termic, pregătirea suprafeței,
lubrifierea, extrudarea, prelucrarea finală) și cantitatea producției pentru care sunt proiectate și
realizate, prin intermediul cărora aceasta se poate realiza .
În lucrare se prezintă următoarele tre i tipuri : stand de extrudare orizontal , stand de
extrudare vertical și matriță pentru extrudare directă cu acționare cu presă ; fiecare dintre acestea
urmând a fi prezentate, pe larg, în cele ce urmează .

3.1.1. Stand de extrudare directă orizontal
În figura de m ai jos (fig. 3.1) este prezentată un stand de extrudare orizontal .

Fig. 3.1. Stand de extrudare orizont al

Proiect de diplomă

34
Elemente componente:
1 – manetă;
2 – piuliță;
3 – șurub;
4 – poanson;
5 – carcasă;
6 – orificiu calibrat;
7 – piesă extrudată.
În aceas tă figură, s -a notat cu litera „d” dimensiunea dorită pentru piesa extrudată.
Mod de funcționare : standul de extrudat orizontal funcționează pe baza principiul
mecanismului șurub – piuliță. Acest mecanism se utilizează pentru transformarea mișcării de
rotație în mișcare de translație. Prin acționarea manuală prin rotație, maneta (1) se învârte, astfel
șurubul (3) se deplasează , piulița (2) rămânând pe poziția inițială . Datorită deplasării șurubului și
forței care se exercită are lo c și deplasarea poans onului (4). De regulă, forța F necesară realizării
procedeului este mare. D rept urmare apare și mișcarea materialului, iar din cauza trecerii
materialului prin poziția deschisă a orificiului calibrat (6) se realizează deformarea plastică a
materialului ext rudat. Astfel, rezultă piesa extrudat ă (7) necesară, având dimensiunea secțiunii
transversale „d” dorit ă. Sensul de curg ere al materialului este identic cu direcția de aplicare a forței
de extrudare .

Proiect de diplomă

35
3.1.2. Stand de extrudare directă vertical
În figura de mai jos (fig. 3.2) este prezentată o mașină de extrudare verticală.

Fig. 3. 2. Stand de extrudare vertical

Elemente componente:
1 – manetă;
2 – roată dințată ;
3 – cremalieră ;
4 – poanson;
5 – carcasă;
6 – orificiu calibrat;
7 – piesă e xtrudată.
În această figură, s -a notat cu litera „d” dimensiunea dorită pentru piesa extrudată.
Mod de funcționare: standul de extrudat vertical funcționeaza pe baza principiul
mecanismului roată dințată – cremalieră. Mecanismul este întâlnit acolo und e se dorește
transformarea mișcării de rotație în mișcare rectilinie . Datorită acționări i manuale prin rotație,

Proiect de diplomă

36
maneta (1) se învârte, astfel se transmite mișcarea de rotație roții dințate (2) care angrenează
cremaliera (3). Mișcarea de rotație este trans formată în mișcare rectilinie, iar dorită acestei mișcări
rectilinii a cremalierei și forței care se exercită apare și mișcarea poansonului (4), de unde rezultă
deplasarea materialului. Orificiul calibrat (6) prezintă o poziție deschisă ceea ce permite tre cerea
material ului, astfel, realizându -se deformarea plastică a materialului extrudat. Rezultatul acestui
proces este piesa extrudată (7) necesară , având dimensiunea secțiunii transversale „d” dorită.

3.1.3. Matriță pentru realizarea extrudării directe
În fig ura de mai jos (fig. 3.3) este prezentată o matriță pentru extrudarea directă.

Fig. 3.3. Matriță pentru extrudarea directă [ 4, pag. 271 ]

Elemente componente:
1 – placă de bază ;
2 – placa activă ;
3 – poanson ;
4 – coloane de ghidare;
5 – placa sup erioară ;
6 – piesă extrudată;

Proiect de diplomă

37
7 – extractor.
Acaestă matriță este utilizată pentru extrudarea directă a unei piese tip bară în trepte, la
care poansonul și placa activă sunt fixate cu câte un inel cu alezaj conic, care formează cu placa
superioară și, respectiv, cu placa de bază un ajustaj cu joc foarte mic (H7/h6) și sunt fixate cu
șuruburi. [4, pag. 271 ]
Extractorul este folosit pentru evacuarea piesei rezultate din matriță .

3.2. Alegerea variantei constructive optime

Prezenta lucrare de diplomă, d enumită „ Proiectarea unui stand experimental de extrudare
directă ” expune caracteristicile unui stand orizontal de extrudare directă, acesta funcționând
asemenea mecanismului șurub -piuliță.
În lucrare s -a optat pentru descrierea acestui tip de stand , datorită numeroaselor avantaje
de care dispune mecanismul șurub -piuliță, acesta fiind des întâlnit în domeniul construcțiilor de
mașini. Dintre cele mai importante avantaje se menționează următoarele:
 construcția simplă și tehnologia de execuție ușor realiza bilă;
 posibilitatea de transmitere a unor sarcini axiale mari utilizând forțe de acționare mici;
 raport mare de transmitere (𝑖= 𝜋𝑑2
𝑃 ) care duce la viteze mici;
 compactitatea construcției și gabarit redus;
 funcționare lină și fără zgomot;
 preț d e cost scăzut. [7, pag. 15 ]

Proiect de diplomă

38

Proiect de diplomă

39

4. PROIECTAREA STANDULUI EXPERIMENTAL DE EXTRUDARE
DIRECTĂ

4.1. Prezentarea construcției standului

Standul experimental de extrudare directă reprezintă rezul tatul activității mele de concepție
a acestuia. În figura următoare (figura 4 .1.) este prezentat acest stand:

Fig. 4.1. Standul experimental de extrudare directă

Mod de funcționare: s tandul experimental de extrudare directă funcționează asemenea
mecanismului șurub – piuliță. Prin acționarea manuală prin rotație, manivela se învârte, astfel
șurubul se deplasează împreună cu poansonul. Datorită deplasării șurubului și forței care se

Proiect de diplomă

40
exercită are loc și deplas area materialului, iar datorită trecerii acestuia prin poziția deschi să a
orificiul ui calibrat are loc deformarea plastică a materialului extrudat , plumbul . Astfel, rezultă
piesa extrudată necesară, pornind de la un diametru de 𝐷= ∅20 [mm] , ajungân d la diametrul
secțiunii transversale de 𝑑= ∅14 [mm] .
Standul prezintă o construcție relativ simplă. Tabelul următor conține elementele sale
componen te:

Tabelul 4.1. Părțile componente ale standului experimental de extrudare
1. Șurubul de mișcare 2. Piulița de închidere 3. Carcasa 1

4. Poanson 5. Carcasa 2 6. Corp hex agonal de
ridigizare

7. Sistem m anivelă 8. Suport de fixare

Proiect de diplomă

41

4.2. Proiectarea formei constructive a șurubului și piuliței

În figura de mai jos este prezentată forma constructivă a șurubului și piuliței aparținând
standului experimental de extrudare orizontal.

Fig. 4.2 . Forma constructivă a șurubului și piuliței

Semnificația notațiilor utilizate în figură este următoarea:
 ls – lungimea șurubului;
 d1 – diametrul interior al șurubului;
 𝑑 − diametrul nominal al șurubului;
 p – pasul filetului șuru bului;
 lp – lungimea piuliței;  gp – grosimea peretelui corpului
piuliței;
 De – diametrul exterior al corpului
piuliței.

4.3. Calculul forței la extrudarea directă

În figura de mai jos este prezentat cazul extrudării directe a unei bare cilindrice pl ine de
diametru d, dintr -un semifabricat cilindric de diametru D.

Proiect de diplomă

42

Fig. 4.3 . Placa activă la extrudarea directă

Semnificația notațiilor utilizate în figura de mai sus (figura 4.2.) sunt următoarele:
 D – semifabricat cilindric;
 d – bară cilindrică pl ină;
 a – unghiul plăcii active;
 H – lungimea semifabricatului;
 h – lungimea porțiunii calibrate;
 F – forța de extrudare.
Pentru determinarea forței de extrudare se consideră următoarele valori pentru
elementele componente ale plăcii active:
 D = 2 0 [mm ];
 d = 14 [mm ];
 H = 10 0 [mm ];
 h = 12 [mm ];
 𝛼 = 60˚.
Forța de extrudare se determină cu ajutorul relației:
𝐹=2𝑘𝑓 [4𝜇 (𝐻
𝐷+ ℎ
𝑑)+(1
2𝛼+ 1
√3) ∙ln𝐷2
𝑑2 ] ∙ 𝜋𝐷2
4 [11, rel. 3.30 ] (4.1)
în care:
 𝑘𝑓 – rezistența la deformare [𝑁/𝑚𝑚2];
𝑘𝑓=11 [𝑁/𝑚𝑚2] [11]

Proiect de diplomă

43

 𝜇 – coeficient de frecare;
𝜇=0,7 [3]
Înlocuind termenii din relația 4.1. cu valorile corespunzătoare, obținem următoarea
valoare pentru forța de extrudare:
𝐹=2 ∙11 [4 ∙0,7 (100
20 + 12
14)+(1
2 ∙ 60 + 1
√3) ∙ln202
142 ] ∙ 𝜋202
4
𝐹=116 .113 ,54 [𝑁]

4.4. Calcul ul șurubului

Având în vedere situația unei forțe 𝐹= 116 .113 ,54 [𝑁] care acționează într -un singur
sens, se alege filetul de tip pătrat (STAS 3126 – 52), acesta fiind cel mai potrivit tip de filet
destinat transmisiilor de mișcare pe baza mecanism ului șurub – piuliță . Filetul prezintă
următoarele avataje: frecare și uzură minimă, randament mare etc. Elementele geometrice ale
acestui tip de filet sunt prezent ate în figura următoare:

Fig. 4.4 . Elemnetele geometrice ale f iletului pătrat [25 ]

Ca material pentru șurub și piuliță s -a ales C120, STAS 3611 – 80 (oțel aliat pentru scule
de deformare la rece și scule pneumatice), acesta fiind tratat termic pâna l a 60…62 HRC. În
simbolizarea nouă, acest material se notează X210Cr12, conform SR EN ISO 4597:2002.
Compoziția sa chimică este redată în tabelul de mai jos:

Tabelul 4.2 . Compoziția chimică a materialui C120 [26]
C Mn Si 𝑆𝑚𝑎𝑥 𝑃𝑚𝑎𝑥 Cr Ni
1,80 – 2,20 0,15 – 0,45 0,15 – 0,35 0,025 0,030 11,0 – 13,0 max. 0,35

Proiect de diplomă

44

Diametrul m ediu al filetului se determină cu relația 4.2 . obținută din condiția de
rezistență a filetului la strivire: .
𝑑2=√𝐹
𝜋 ∙ 𝛹ℎ ∙ 𝛹𝑚 ∙ 𝑝𝑎 [5, rel. 2.1] (4.2)
în care:
 F – forța axială (sarcina maximă) [N];
 Ψh – coeficientul înălțimii sp irei (pentru filetul pătrat ):
Ψℎ=0,5; [5, pag. 22]
 Ψm – coeficientul lungimii filetate a piuliței. Coeficientul Ψm are valori î n intervalul
1,2 ≤𝛹𝑚 ≤2,5. Mai frecvent Ψ𝑚=1,8. [5, pag. 22]
 pa – rezistența admisibilă la strivire.
𝑝𝑎 =1.600 [𝑁/𝑚𝑚2]
Înlocuind termenii din relația 4.2. cu valorile corespunzătoare, obținem următoarea
valoare a diametrului med iu al filetului:
𝑑2= √116 .113,54
𝜋 ∙ 0,5 ∙ 1,5 ∙ 1.600 =5,06 [mm ]
Pornind de la valoarea diametrului mediu calculată cu relația (4.2 ) se alege filetul cu
diametrul d 2 superior celui rezultat. Se determină diametrul nominal, d, cel care def inește
filetul , respectiv celelalte valori corespunzătoare elementelor geometr ice ale filetului pătrat,
acestea fiind menționate în tabelul de mai jos. [4, pag. 22]

Tabelul 4.3 . Elementele geometrice ale filetului pătrat , d = 18 [mm] [7, pag. 16]
Diametr ul nominal, d [mm] 18
Pasul, P [mm] 4
Diametrul mediu, 𝑑2=𝐷2 [mm] 16
Diametrul exterior, D [mm] 18,5
Diametrul interior, 𝑑1 = 𝐷1 [mm] 14

Proiect de diplomă

45

 Momentul de înșurubare 𝑻𝟏 se calculează cu relația:
𝑇1=1
2∙𝐹∙𝑑2∙tg (𝛽2+𝜑′) [5, rel. 2.4] (4.3)
în care:
 β2 – unghiul de înclinare al elicei pe cilindrul cu diametrul mediu d 2, acesta calculându -se
cu relația 4.4. ;
 φ׳ – unghiul de frecare aparent, acesta calculându -se cu relația 4.5.
𝛽2=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝑃
𝜋 ∙ 𝑑2)= 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 4
𝜋 ∙ 16=4,52˚ [5, rel. 2.5] (4.4)
𝜑′=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (𝜇
𝑐𝑜𝑠 𝛼1)=𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 0,10
cos 0˚= 5,71˚ [5, rel. 2.6] (4.5)
în care:
 µ – coeficientul de frecare pentru cupl ul de material ales;
µ = 0,10 [5, tabelul 1.6 ]
 α1- unghiul de înclinare al flancului activ al filetului, 𝛼1=0˚;
 P- pasul filetului.
Înlocuind termenii din relația 4.3. cu valorile corespunzătoare, obținem următoarea
valoare a momentului de înșurubare:
𝑇1=1
2 ∙116 .113 ,54 ∙16∙tg (4,52˚+5,71˚)=167 .203 ,50 [𝑁∙𝑚𝑚 ]
 Calculul numărului de spire în contact:
𝑧=𝛹𝑚 ∙ 𝑑2
𝑃=1,8 ∙ 16
4=7,2 𝑠𝑝𝑖𝑟𝑒 →8 𝑠𝑝𝑖𝑟𝑒 [5, rel. 2.10] (4.6)
 Numărul de spire trebuie să îndeplinească condiția:
6 ≤ z ≤ 11 [5, rel. 2.11] (4.7)
6 ≤ 8 ≤ 11
Se poate observa că acestă condiție este îndeplinită.
 Calcu lul lungimii filetului piuliței :
m= z ∙ P = 8 ∙4=32 [mm ] [5, rel. 2.12] (4.8)
 Calculul lungimii filetului șurubului:
𝐿𝑓 = 𝑥 + 𝑚 + 3 · 𝑃 = 100 + 32+3 ∙4=144 [mm ] [5, rel. 2.13] (4.9)

Proiect de diplomă

46

în care:
 x – cursa maximă .
 Momentul forței de frecare T2 se calculează cu relația:
𝑇2= 1
2 ∙ µ∙𝐷∙𝐹 [5, rel. 2.24] (4.10)
în care:
 µ – coeficientul de frecare
µ =0,10 [5, tabelul 1.6 ];
Înlocuind termenii din relația 4 .10. cu valorile corespunzătoare, obținem următoarea
valoare a momentului forței de frecare:
𝑇2=1
2 ∙0,1 ∙18,5 ∙116 .113 ,54 =107 .405 ,02 [𝑁∙𝑚𝑚 ]
 Momentul total se calculează cu relația :
𝑇= 𝑇1+ 𝑇2= 167 .203 ,50+107 .405 ,02=274 .608 ,52 [𝑁∙𝑚𝑚 ] [5, rel. 2.25]
(4.11)

4.5. Proiectarea șurubului

Având în vedere ideea de concepție și p e baza calculelor de dimensioanarea ale
șurubului de mișcare, efectuate la paragraful 4.3., acesta poate fi proiectat . Întocmind desenul
său de exe cuție, șurubul poate fi fabricat.
În figura de mai jos este prezentat acest șurub (în vedere 3D).

Fig. 4.5 . Reprezentatrea 3D a șurubului de mișcare

Proiect de diplomă

47

Dimensiunile de gabarit ale șurubului sunt următoarele: lungimea totală este de 185
[mm], diametrul exterior al filetului este de 18,5 [mm], iar lungimea filetată este de 144 [mm].
Capul șurubului se prezintă sub forma unui paralipiped dreptung hic de dimensiuni 28x28x25
[mm]. Șurubul mai prezintă două găuri filetate: în partea stângă, o gaură filetată M 8×15 care
ajută la prinderea manivelei și o gaură M5x15 care ajută la prinderea poansonului. În figura
4.5. se pot observa aceste dimensiuni:

Fig. 4.6 . Șurubul de mișcare

4.6. Verificarea șurubului

4.6.1. Verificarea tijei șurubului

a) Verificarea la so licitări compuse
Verificarea la solicitări compuse se face cu criteriul von Mises :
𝜎𝑒𝑐ℎ=√𝜎𝑐2+3∙𝜏𝑡2≤ 𝜎𝑎𝑐 [5, rel. 2.26] (4.12)
în care:
 σc− efortul unitar de compresiune;
 𝜏𝑡 – efortul unitar de răsucire;
 σac – rezistența admisibilă la compresiune pentru materialul șurubului ;
𝜎𝑎𝑐= 1.600 [𝑀𝑃𝑎 ] [14, tabelul 10.6 ]
 Efortul unitar de compresiu ne se calculează cu relația urmă toare:
𝜎𝑐= 4 ∙ 𝐹
𝜋 ∙ 𝑑12= 4 ∙ 116 .113 ,54
𝜋 ∙ 142 =754 ,29 [𝑁/𝑚𝑚2] [5, rel. 2.2 7] (4.13 )

Proiect de diplomă

48

 Efortul unitar de răsuci re se calculează cu relația urmă toare:
𝜏𝑡=16 ∙ 𝑇2
𝜋 ∙ 𝑑13= 16 ∙ 107 .405 ,02
𝜋 ∙ 143 =199 ,35[𝑁/𝑚𝑚2] [5, rel. 2.28] (4.14 )
În urma efectuării calculului utilizând relaț ia 4. 12. obținem următoarea valoare pentru
solicitările compuse:
𝜎𝑒𝑐ℎ= √754 ,292+3∙ 199 ,352 ≤ 1.600
𝜎𝑒𝑐ℎ= 829 .56 [𝑁/𝑚𝑚2]≤1.600 [𝑁/𝑚𝑚2]
Pe baza calculului realizat mai sus se poate concluziona că tija șurubului rezistă la
solicitările compuse.

b) Verificarea la flambaj
 Lungimea de flambaj se calculează cu relația :
𝑙𝑓𝑙=0,7∙𝑥= 0,7 ∙100 = 70 [𝑚𝑚 ] [5] (4.15)
 Coeficientul de zveltețe se calculează cu relația:
𝜆=𝑙𝑓𝑙
𝑖𝑚𝑖𝑛=70
3,5=20 [𝑚𝑚 ] [5, rel. 2.29] (4.16)
în care:
 imin – raza minimă de inerție a secțiu nii, care se calculează cu următoarea relație:
𝑖𝑚𝑖𝑛 =√𝐼𝑚𝑖𝑛
𝐴≃𝑑1
4= 14
4=3,5 [𝑚𝑚 ] [5, rel. 2.30] (4.17 )
în care:
 Imin- momentul de inerție minim ;
 A- aria secțiunii
Pentru valori ale lui λ ≤ 60 (ceea ce conduce la condiția 𝑙𝑓𝑙 ≤15 ∙ 𝑑1) nu este necesară
verificarea la flambaj.

4.6.2. Verificarea spirelor șurubului
Pentru că dimensionarea filetului s -a făcut la presiune de contact, spirele șurubului (și
ale piuliței) se verifică la încovoiere și la forfecare.

Proiect de diplomă

49

a) Verificarea la încovoiere se face cu ajutorul relației:
σi=6 ∙ F ∙ (H1
2 + ac)
z ∙ π ∙ d1 ∙ h2 ≤ σai [5, rel. 2.34] (4.18)
în care:
 H1- înălțimea utilă a șurubului , care se calculează cu ajutorul relației :
𝐻1=0,5 ∙𝑃=0,5 ∙4=2 [𝑚𝑚 ] [5, rel. 2.35] (4.19)
 h – grosimea sp irei pe cilindrul de încastrare , care se calculează cu ajutorul relației:
ℎ=0,634 ∙𝑃=0,634 ∙4 =2,54 [𝑚𝑚 ] [5, rel. 2.36] (4.20)
 𝑎𝑐 – jocul la vârf;
𝑎𝑐=0,25 [𝑚𝑚 ]
 σai- rezistența admisibilă la încovoiere pentru materialul șurubului
𝜎𝑎𝑖= 500 [𝑀𝑃𝑎 ] [14, tabelul 10.6 ]
În urma efectuării calculului utilizând relația 4 .18. obținem următoarea valoare pentru
solicitarea de încovoiere:
σi= 6 ∙ 116 .113 ,54 ∙ (2
2 + 0,25)
8 ∙ 𝜋 ∙ 14 ∙ 2,542 ≤500
σi= 383 ,63 [𝑁/𝑚𝑚2]≤500 [𝑁/𝑚𝑚2]
Pe baza calculului realizat mai sus se poate concluziona că spirele ș urubului rezistă la
solicitarea de încovoiere.

b) Verificarea la forfecare se face cu ajutorul relației:
𝜏𝑓=𝐹
z ∙ π ∙ d1 ∙ h≤ 𝜏𝑎𝑓 [5, rel. 2.37] (4.21 )
în care:
 τaf – rezistența la forfecare ;
𝜏𝑎𝑓= 1.120 [MPa ]
În urma efectuării calculului utilizând relația 4.21. obținem următoarea valoare pentru
solicitarea de forfecare:
𝜏𝑓= 116 .113 ,54
8 ∙ 𝜋 ∙ 14 ∙ 2,54 ≤70
𝜏𝑓= 129 ,92 [𝑁/𝑚𝑚2]≤ 1.120 [𝑁/𝑚𝑚2]

Proiect de diplomă

50

Pe baza calculului re alizat mai sus se poate concluziona că spirele șurubului rezistă la
solicitarea de forfecare.

4.7. Dimensionarea piuliței

Se calculează diametrul exterior D e al corpului piuliței la solicitarea compusă (întindere
și răsucire)
𝐷𝑒=√4 ∙ 𝛽 ∙ 𝐹
𝜋 ∙ 𝜎𝑎𝑡 +𝐷2 [5, rel. 2.38] (4.22 )
în care:
 β – coeficient ul care se ia în considerare la solicitarea de răsucire;
𝛽= 1,3 [5, pag. 26]
 𝜎at- rezistența admisibilă la tracțiune a materialului piuliței ;
𝜎𝑎𝑡= 1.600 [𝑀𝑃𝑎 ]
Înlocui nd termenii din relația 4.22. cu valorile corespunzătoare, obținem următoarea
valoare a diametrului exterior, De al corpului piuliței :
𝐷𝑒= √4 ∙1,3 ∙116 .113 ,54
𝜋 ∙ 1.600+ 18,52=21,08 [𝑚𝑚 ]
Se adoptă diametrul exterior D e al corpului piul iței de 𝐷𝑒 = 66 [𝑚𝑚 ].
În același timp tr ebuie să fie respectată condiția de grosime minimă a peretelui corpului
piuliței :
𝑔𝑝=𝐷𝑒 − 𝐷
2 ≥ 5 [5, rel. 2.39] (4.23 )
Înlocuind termenii din relația 4.23. cu valorile corespunzăt oare, obținem următoarea
valoare pentru grosime a minimă a peretelui corpului piuliței :
𝑔𝑝= 66 − 18,5
2 ≥5
𝑔𝑝= 23,75 [𝑚𝑚 ] ≥5 [𝑚𝑚 ]
Piulița de închidere se fixează în corpul standului cu șuruburi de fixare și șaibe,
utilizându -se 6 șuruburi.

Proiect de diplomă

51

4.8. Proiectarea piuliței

Având în vedere ideea de concepție și pe baza calculelor de dimensioanarea ale piuliței
de închidere, efectuate la paragraful 4. 6., ace asta poate fi proiectat ă. Întocmind desenul său de
execuție, piulița poate fi fabricat ă.
În figura de mai jos este prezentat ă această piuliță (în vedere 3D).

Fig. 4.7 . Reprezentatrea 3D a piuliței de închidere

Dimensiunile de gabarit ale piuliței de închidere sunt următoarele: diametrul exterior al
piuliței (fiind de formă cilindrică) este de ∅66 [𝑚𝑚 ], iar grosimea este de 32 [mm ]. Diametrul
exterior al filetului este de 18,5 [mm], iar lungimea filetată este de 32 [mm]. Piulița mai prezintă
6 găuri de trecere de ∅11 [𝑚𝑚 ], care ajută la fixarea acesteia cu șurubu ri M10x45 în carcasa
standului experimental de extrudare. În figura 4.7. se pot observa aceste dimensiuni:

Fig. 4.8 . Piulița de închideree

Proiect de diplomă

52

4.9. Verificar a puiliței

4.9.1. Verificarea corpului piuliței
Verificarea la solicitări compuse se face cu relația (von Mises):
𝜎𝑒𝑐ℎ=√𝜎𝑐2+3∙𝜏𝑡2≤ 𝜎𝑎𝑡 [5, rel. 2.43] (4.24 )
în care:
 𝜎𝑐 – efortul unitar normal;
 𝜏𝑡 – efortul unitar tangențial;
 σat- rezistența admisibilă la tracțiune pentru materialul piuliței ;
𝜎𝑎𝑡= 1.600 [𝑀𝑃𝑎 ]
 Efortul unitar normal se calculează cu relația urmatoare:
𝜎𝑐= 4 ∙ 𝐹
𝜋 ∙ (𝐷𝑒2 − 𝐷2)= 4 ∙ 116 .113 ,54
𝜋 ∙ (662− 18,52)=36,83 [𝑁/𝑚𝑚2] [5, rel. 2.44 (4.25 )
 Efortul unitar tangențial se calculează cu relația urmat oare:
𝜏𝑡=16 ∙ 𝑇1 ∙ 𝐷𝑒
𝜋 ∙ (𝐷𝑒4 − 𝐷4)=16 ∙ 167 .203 ,50 ∙ 66
𝜋 ∙ (664− 18,54)=3,01 [𝑁/𝑚𝑚2] [5, rel. 2.45] (4.26 )
În urma efectuării calculului utilizând relația 4.24. obținem următoarea valoare pentru
solicitări le compuse a corpului piuliței:
𝜎𝑒𝑐ℎ= √36,832+3 ∙ 3,012 ≤1.600
𝜎𝑒𝑐ℎ= 37,22 [𝑁/𝑚𝑚2]≤1.600 [𝑁/𝑚𝑚2]
Pe baza calculului realizat mai sus se poate concluziona că corpul piuliței rezistă la
solicitările compuse.

4.9.2. Verificarea spirelor piuliței
Spirele puiliței se verifică la încovoiere și la forfecare.
a) Verificarea la încovoiere:
σi=6 ∙ F ∙ (H1
2 + ac)
z ∙ π ∙ D1 ∙ h2≤σai [5, rel. 2.50] (4.27 )
în care:
 σai- rezistența la încovoiere ;
𝜎𝑎𝑖= 500 [𝑀𝑃𝑎 ] [14, tabelul 10.6 ]

Proiect de diplomă

53

În urma efectuării calculului utilizând relația 4.27. obținem următoarea valoare pentru
solicitarea de încovoiere:
σi= 6 ∙ 116 .113 ,54 ∙ (2
2 + 0,25)
8 ∙ 𝜋 ∙ 14 ∙ 2,542 ≤300
σi=383 ,72 [𝑁/𝑚𝑚2] ≤500 [𝑁/𝑚𝑚2]
Pe baza calculului realizat mai sus se poate concluziona că spirele piuliței rezistă la
solicitarea de încovoiere.

b) Verificarea la forfecare:
𝜏𝑓=𝐹
z ∙ π ∙ D1 ∙ h ≤ 𝜏𝑎𝑓 [5, rel. 2.51] (4.28)
în care:
 𝜏𝑎𝑓- rezistența la forfecare;
𝜏𝑎𝑓= 1.120 [𝑀𝑃𝑎 ]
În urma efectuării calculului utilizând relația 4.28. obținem următoarea valoare pentru
solicitarea de forfecare:
𝜏𝑓= 116 .113,54
8 ∙ 𝜋 ∙ 14 ∙ 2,54 ≤250
𝜏𝑓=129 ,92 [𝑁/𝑚𝑚2] ≤ 1.120 [𝑁/𝑚𝑚2]
Pe baza calculului realizat mai sus se poate concluziona că spirele piuliței rezistă la
solicitarea de forfecare.

4.10. Calculul de rezistență al plăcii active

Plăcile active pentru extrudarea la rece trebuie să asigure geometria, respectiv precizia
dimensională a pieselor și să fie rezistente la solicitări foarte mari în procesul deformării
materialului. Problemele care se pun la proiectarea plăcilor active de extrudare sunt:
a) determinarea presiunii, respectiv a tensiunilor;
b) stabilirea confi gurației ansamblului și a geometriei zonei active;

Proiect de diplomă

54

c) alegerea materialului plăcii active, alegere care să țină seama de caracteristicile de
rezistență, uzură și aspecte economice.
În timpul deformării semifabricatului ia naștere în locașul plăcii active o presiune, p care
acționează pe toată suprafața interioară. Acesata generează o tensiune radială, de compresiune
𝜎𝑟 și o tensiune de întindere tangențială 𝜎𝑡; ambele tensiuni au valoarea maximă pe pereții
interiori ai plăcii active, iar spre exter ior valoarea lor scade.
Aceste două tensiuni se suprapun în acțiunea lor, formând o tensiune rezultantă 𝜎𝑣, care
solicită corpul plăcii active în diferite puncte, c a și o tensiune de întindere. [11 , pag. 203]
 Presiunea, p se calculeză cu ajutorul re lației:
𝑝=2𝑘𝑓 [4𝜇 (𝐻
𝐷+ ℎ
𝑑)+(1
2𝛼+ 1
√3) ∙ln𝐷2
𝑑2 ] [11, rel. 3.29] (4.29)
𝑝=2 ∙11 [4 ∙0,7 (100
20 + 12
14)+(1
2 ∙ 60 + 1
√3) ∙ln202
142 ]
p = 369, 97 [N]

 Tensiune a radială, de compresiune 𝝈𝒓, se determină cu ajutorul relației:
𝜎𝑟 = 𝑝 ∙ 1
𝑎2−1 ∙(1− 𝑟𝑒2
𝑟2) [11, rel. 4.3] (4.30)
în care:
 a – raport;
 𝑟𝑒−raza exterioară ;
 r – raza medie .
Raportul, a se calculeză cu ajutorul relației:
𝑎= 𝑟𝑒
𝑟𝑖= 33
10= 3,3 (4.31)
în care:
 𝑟𝑖 – raza interioară
Înlocuind termenii din relația 4.30. cu valorile corespunzătoare, obținem următoarea
valoare a tensiunii radiale:
𝜎𝑟= 369 ,97 ∙ 1
3,32−1 ∙(1− 332
21,52)
𝜎𝑟= −49,95 [𝑁/𝑚𝑚2]

Proiect de diplomă

55

 Tensiunea de întindere tangențială 𝝈𝒕, se determină cu ajutorul relației:
𝜎𝑟 = 𝑝 ∙ 1
𝑎2−1 ∙(1+ 𝑟𝑒2
𝑟2) [11, rel. 4.4] (4.32)
Înlocuind termenii din relația 4.3 2. cu valorile corespunzătoare, obținem următoarea
valoare a tensiunii de întindere:
𝜎𝑟= 369 ,97 ∙ 1
3,32−1 ∙(1+ 332
21,52)
𝜎𝑟= 123 ,94 [𝑁/𝑚𝑚2]

 Valoarea tensiunii rezultante 𝝈𝒗, se determină cu relația următoare:
𝜎𝑣= √𝜎𝑟2+ 𝜎𝑡2− 𝜎𝑟 ∙ 𝜎𝑡 [11, rel. 4.4] (4.33)
Înlocuind termenii din relația 4.33. cu valorile corespunzătoare, obținem următoarea
valoare a tensiunii rezultante:
𝜎𝑣= √(−49,95)2+ 123 ,942− (−49,95)∙ 123 ,94
𝜎𝑣 = 154,65 [𝑁/𝑚𝑚2]
Acest ă valoare se compară cu rezistența admisibilă la întindere al materialului plăcii
active (C120)
 𝜎𝑎𝑐 (la întindere) = 280 [𝑁/𝑚𝑚2] [14, tabelul 10.6 ]
𝜎𝑣=154 ,65 [𝑁/𝑚𝑚2] ≤280 [𝑁/𝑚𝑚2]
Pe baza calculului realizat mai sus se poate concluziona faptul că placa activă rezistă
tensiunilor radială de compresiune, respectiv de întindere, tangențială.

Proiect de diplomă

56

Proiect de diplomă

57

5. TEHONOLOGIA DE FABRICARE A PIESEI „ȘURUB DE
MIȘCARE”

5.1. Alegerea semifabricatului pentru fabricarea produs ului

Pentru piesa „surub de mișcare”, prezentată în desenul de execuție anexat se pornește
de la un semifabricat: oțel lat laminat la cald, STAS 395 -77.
Notare: 30x30x189 STAS 395 -77.

Fig.5.1 . Reprezentarea semifabricatului piesei

5.2. Calculul coefi cientului de utilizare al materialului

C.U.M.=MPf
MSf∙100 [%]= VPf
VSf ∙100 [%] [1, curs 13 ] (5.1)

în care:
 𝑀𝑝𝑓 – masa piesei finite;
 𝑀𝑠𝑓 – masa semifabricatului;
 𝑉𝑝𝑓 – volumul piesei finite;
 𝑉𝑠𝑓 – volumul semifabricatului ;

Proiect de diplomă

58

Fig. 5.2 . Elementele de volum ale piesei

VParaliliped
dreptunghic= 𝐿 ∙𝑙∙ℎ [10] (5.2)
în care:
 L = lungime [mm] ;
 l = lățime [mm] ;
 h = înălțime [mm] ;

Vcilindru = 𝜋∙ 𝑟2∙ℎ [10] (5.3)
în care:
 r = raza [mm]

𝑉𝑝𝑓=𝑉1+𝑉2 − 𝑉3 − 𝑉4

𝑉1 = 𝐿1∙𝑙1∙ ℎ1 = 30 ∙ 30 ∙ 25 = 22.500 [mm3]
V2 = 𝜋∙ 𝑟2∙ℎ = 𝜋∙ 92∙160 =40.715 ,04 [mm3]
V2 = 𝜋∙ 𝑟2∙ℎ = 𝜋∙ 22∙20=251 ,32 [mm3]
V2 = 𝜋 ∙ 𝑟2∙ℎ = 𝜋∙ 3,322∙20=692 ,55 [mm3]

𝑉𝑝𝑓 = 22.500 + 40.715,04 − 251 ,32 − 692 ,55 = 62.271,27 [mm3]
𝑉𝑠𝑓 = 𝐿1∙𝑙1∙ℎ1 = 190 ∙ 30 ∙ 30 = 171 .000 [𝑚𝑚2]

Proiect de diplomă

59

C.U.M. = VPf
VSf ∙100 [%] = 62.271 ,27
171 .000 ∙100 [%] = 36,41 [%]

5.3. Itinerar iul tehnologic

Tabelul 5.1. I tinerariul tehnologic
Nr.
Crt
. Operația/faza Schița operației MU S D V Obs.
1. Debitare (185)
FB P Men R
2. Strunjire
2.1. Strunjire frontală
de degroșare 1 (partea
stângă)
2.2. Strunjire frontală
de finisare 1 (partea
stângă)
2.3. Găurire
(∅6,65×20)
2.4. Tarodare (M8x15)
2.5. Strunjire frontală
de degroșare 2 (partea
dreaptă)
2.6. Strunjire frontală
de finisare 2 (partea
dreaptă)
2.7. Găurire
(∅4,13×20)
2.8. Tarodare (M5x15)
2.9. Tesire 1×60˚
2.10. Strunjire de
degroșar e
(∅18 ,5×160)
2.11. Strunjire de
finisare ( ∅18 ,5×160)
2.12. Degajare 4 mm
2.13.Filetare
Pt18,5×144

SN

CS

B

T

B

T

CS

CSF U3B

VPM Ș

L

L

La 2.5
se întoarc e
piesa

Proiect de diplomă

60

3. Frezare
3.1. Frezare de
degroșare 1 (25×28 )
3.2. Frezare de
degroșare 2 (25×28 )
3.3. Frezare de
degroșare 3 (25×28 )
3.4. Frezare de
degroșare 4 (25×28 )

MFU FF M Ș

La 3.2. s e
întoarce
piesa

La 3.3 . se
întoarce
piesa

La 3. 4. se
întoarce
piesa

4. C.T.C. – – – – Ș, L
5. Tratament termic La 60…62 HRC Cuptor – – D
6. C.T.C. – – – – Ș, L,
D
7. Rectificare frontală
MRU SA R
8. C.T.C. (final) – – – – M,
Ș,
R

Glosar:
 FB – fierăstrău cu bandă;
 P – pânză;
 Men – menghină;
 R – ruletă;
 SN – strung normal;
 CS – cuțit de strung;
 U3B – universal cu 3 bacuri;
 Ș – șubler;
 B – burghiu;
 T – tarod;  L – leră;
 VPM – vârful păpușii mobile;
 CSF – cuțit de strung de filetat;
 MFU – mașină de frezat uni versală;
 FF – freză frontală;
 D – duritmetru
 MRU – mașina de rectificat universală;
 SA – sculă abrazivă;
 R – rugozimetru ;
 M – micrometru.

5.4. Determinarea regimului de așchiere optim

Parametrii regimului de așchiere sunt:
 adâncimea de așchiere, notată cu t [mm];

Proiect de diplomă

61

 avansul, notat s [mm/rot];
 viteza de așchiere, notată cu v ( 𝑣𝑎) [m/min] la strunjire, frezare, burghiere sau [m/s] la
rectificări, superfinisări etc.
Valorile optime t, s și v pot fi stabilite în 3 moduri:
 calcul cu formule date de bibliog rafie – metodă precisă, da r anevoioasă, formule complexe.
 tabelar din recomandări, din bibliografie (Vlase, Picoș etc).
 din recomandările producătorilor de scule ( de pe site) [1, curs 6 ]
În cazul de față se calculează pentru toate operațiile. Parametri i regimului de așchiere
sunt determinați din site -ul producătorilor de scule, respectiv: www.sandvikcoromant.com

a) Operația de strunjire
2. Strunjire
2.1. Strunjire frontală de degroșare și finisare 1 (partea stâ ngă):

Fig. 5.3. Parametrii regimului de așchiere [27]

Proiect de diplomă

62

2.2. Găurire ∅6,65×20

Fig. 5. 4. Parametrii regimului de așchiere [27]

2.3. Tarodare M8x15

Fig. 5. 5. Parametrii regimului de așchiere [27]

Proiect de diplomă

63

2.4. Strunjire frontală de deg roșare și finisare 2 (partea dreaptă):

Fig. 5. 6. Parametrii regimului de așchiere [27]

2.5. Găurire ( ∅4,13×15)

Fig. 5. 7. Parametrii regimului de așchiere [27]

Proiect de diplomă

64

2.6. Tarodare M5x15

Fig. 5. 8. Parametrii regimului de așchiere [27]

2.7. Stunjir e de degroșare și finisare ( ∅18 ,5×160)

Fig. 5.9 . Parametrii regimului de așchiere [27]

Proiect de diplomă

65

2.6. Filetare Pt 18,5X144

Fig. 5. 10. Parametrii regimului de așchiere [27]

b) Operația de frezare
3. Frezare
3.1. Frezare de degroșare 1 (25×28 )

Fig. 5. 11. Parametr ii regimului de așchiere [27]

Proiect de diplomă

66

3.2. Frezare de degroșare 2 (25×28 )

Fig. 5. 12. Parametrii regimului de așchiere [27]

3.3. Frezare de degroșare 3 (25×28 )

Fig. 5. 13. Parametrii regimului de așchiere [27]

Proiect de diplomă

67

3.4. Frezare de degroșare 4 (25×28 )

Fig. 5 .14. Parametrii regimului de așchiere [27]

c) Operația de rectificare
 Adâncime a de așchiere: t = 0,04 [mm], [16 , Tabel 9.159 ]
 Avansul tr ansversal: s = 0,5 [mm/c.d.] [16 , Tabel 9.159]
 Viteza de așchi ere: v = 25 [m/s] [16, Tabel 9.163]

5.5. Calcu lul normei de timp și a normei de producție

𝑁𝑇= 𝑇𝑝î
𝑛+ ∑𝑇𝑢𝑖= 𝑇𝑝î
𝑛𝑚
𝑖=1+ ∑( 𝑇𝑜𝑝+ 𝑚
𝑖=1𝑇𝑑𝑙 + 𝑇𝑖𝑟)
= 𝑇𝑝î
𝑛+ ∑[(𝑡𝑏+ 𝑡𝑏)+(𝑡𝑑𝑡+ 𝑡𝑑𝑜)+(𝑡𝑜𝑛+ 𝑡𝑡𝑜)] [min /buc]
[1, curs 8] (5.4)

Proiect de diplomă

68

în care:
 𝑇pî – timp de pregătire -încheiere
 n – numărul de piese din lot [buc/lună]
n = 1 [buc/lună]
 𝑇𝑢𝑖 – timpul unitar al fiecărei faze a acelei operații
 i – 1…m – numărul de faze al acelei operații
 𝑇𝑜𝑝 – timpul operativ
𝑇𝑜𝑝 = 𝑡𝑏 + 𝑡𝑎 [1, curs 8] (5.5)
 𝑡𝑏 – timpul de bază a acelei fa ze
𝑡𝑏= 𝑙1+𝑙+𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [min] [1, curs 9 ] (5.6)
în care:
 l – lungimea piesei prelucrată
 𝑙1 – lungimea de intrare ( 1…3 mm)
 𝑙1 – lungimea de ieși re (1…3 mm)
 s – avans [mm/rot]
 n – turația [rot/min]
 𝑡𝑎 – timpi ajutători (este compus din 𝑡𝑎1…𝑡𝑎5 )
 𝑇𝑑𝑙 – timpi de de servire a locului de muncă
𝑇𝑑𝑙=𝑡𝑑𝑡+𝑡𝑑𝑜 [1, curs 9 ] (5.7)

în care:
 𝑡𝑑𝑡 – timp de deservire te hnică a locului de muncă (revizii, reparații, întreținerea M.U.)
 𝑡𝑑𝑜 – timp de deservire organizatorică a locului de muncă (curățenie, ordine etc).
 𝑇î𝑟 – timp de întreruperi r eglementate
𝑇î𝑟= 𝑡𝑜𝑛+𝑡𝑡𝑜 [1, curs 9 ] (5.8)
în care:
 𝑡𝑜𝑛 – este timp de ordine și necesități firești
 𝑡𝑡𝑜 – timp de întreruperi tehnico -organizato rice

Proiect de diplomă

69

Structura normei de producție:
𝑁𝑝=1
𝑁𝑡 [buc/min] sau [buc/ore] [1, curs 9 ] (5.9)

a) Operația de debi tare

Norma de timp a acestei operații se estimează a fi aproximativ 10 min.
Norma de timp pentru acestă operație s -a aproximat deoarece nu s -a găsit regim de
așchiere.

b) Operația de stunjire
𝑇𝑝î = 15 + 3 + 1 + 3 = 22 min [ 8, tabelul 5.65 ]
în care:
 pregătirea curentă a lucrării = 15 min ;
 universal = 3 min ;
 deplasarea și fixarea păpușii mobile = 1 min ;
 așezarea mai multor cuțite în port -cuțit și reglarea la cotă = 3 min;
n = 1 [buc/lună]

1) Strunjire frontală de degroșare 1 (partea stângă):

𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 30 + 2
0,429 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 1.411 .17 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙6=0,336 𝑚𝑖𝑛
𝑛= 1.000 ∙ 133
𝜋 ∙ 30=1.411 ,17 𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛 [1, curs 7 ]
𝑡𝑎=𝑡𝑎1+𝑡𝑎2+𝑡𝑎3+𝑡𝑎4 = 0,3 + 0,95 + 0,55 + 0,30 = 2,10 min
𝑡𝑎1=0,3 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.68 ]
𝑡𝑎2 = 0,05 + 0,05 +0,05 +0,5 +0,3 = 0,95 min [ 8, tabelul 5.73 ]
𝑡𝑎3 = 0,25 + 0,3 = 0,55min [ 8, tabelul 5.75 ]
𝑡𝑎4 = 0,30 min [ 8, tabelul 5.78 ]

𝑇𝑜𝑝=0,056 +2,10=2,44 𝑚𝑖𝑛

Proiect de diplomă

70

𝑡𝑑𝑡=2,5% ∙𝑡𝑏=0,0084 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑑𝑜=1% ∙𝑡𝑏=0,0036 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑜𝑛=5,5% ∙𝑇𝑜𝑝=0,134 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.80 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,3 36 + 2,10 + 0,0084 + 0,0036 + 0,134 + 0 = 2,58 min

2) Strunjire frontală de finisare 1 (partea stângă):

𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 30 + 2
0,408 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 1.474 ,83 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙1=0,05 𝑚𝑖𝑛
𝑛= 1000 ∗𝑣
𝜋∗𝐷= 1000 ∗139
𝜋 ∗ 30=1.474,83 𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛 [1, curs 7 ]
𝑡𝑎=𝑡𝑎1+𝑡𝑎2+𝑡𝑎3+𝑡𝑎4 = 0,3 + 0,95 + 0,55 + 0,30 = 2,10 min
𝑡𝑎1=0,3 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.68 ]
𝑡𝑎2 = 0,05 + 0,05 +0,05 +0,5 +0,3 = 0,95 min [ 8, tabelul 5.73 ]
𝑡𝑎3 = 0,25 + 0,3 = 0,55min [ 8, tabelul 5.75 ]
𝑡𝑎4 = 0,30 min [ 8, tabelul 5.78 ]

𝑇𝑜𝑝=0,05+2,10=2,15 𝑚𝑖𝑛

𝑡𝑑𝑡=2,5% ∙𝑡𝑏=0,0012 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑑𝑜=1% ∙𝑡𝑏=0,0005 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑜𝑛=5,5% ∙𝑇𝑜𝑝=0,118 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.80 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,05 + 2,10 + 0,0012 + 0,0005 + 0,118 + 0 = 2,27 min

Proiect de diplomă

71

3) Găurire ∅6,65×20

𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, cu rs 9]
𝑡𝑏 = 2 + 20 + 2
0,107 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 1.200 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙1=0,18 𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑎=𝑡𝑎1+𝑡𝑎2+𝑡𝑎3+𝑡𝑎4 = 0,09 + 0,09 + 0,03 + 0,12 = 0,33 min
𝑡𝑎1=0,09 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 9.50]
𝑡𝑎2 = 0,02 + 0,02 +0,05 = 0,09 min [ 9, tabelul 9.51 ]
𝑡𝑎3 = 0,03 min [ 9, tabelul 9.52 ]
𝑡𝑎4 = 0,12 min [ 9, tabelul 9.53 ]

𝑇𝑜𝑝=0,18+0,33=0,51 𝑚𝑖𝑛

𝑡𝑑𝑡=2% ∙𝑡𝑏=0,0036 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 9.54 ]
𝑡𝑑𝑜=1% ∙𝑇𝑜𝑝=0,0051 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 9.54 ]
𝑡𝑜𝑛=3% ∙𝑇𝑜𝑝=0,0153 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 9.55 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,18 + 0,33 + 0,0036 + 0,0051 + 0,0153 + 0 = 0,53 min

4) Tarodare M8x15
𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 15 + 2
1,5 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 411 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙7=0,21 𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑎=0,12 [8,𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙𝑢𝑙 7.23]
𝑇𝑜𝑝=0,21+0,12=0,36 𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑑𝑡=2,2% ∙𝑡𝑏=0,008 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 7.26 ]
𝑡𝑑𝑜=1,4% ∙𝑇𝑜𝑝=0,005 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.26 ]
𝑡𝑜𝑛=2,5% ∙𝑇𝑜𝑝=0,009 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 7.26 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,21 + 0,12 + 0,008 + 0,005 + 0,009 + 0 = 0,35 min

Proiect de diplomă

72

5) Strunjire frontală de degroșare 2 (partea dreptă):

𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 30 + 2
0,429 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 1.411 .17 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙6=0,336 𝑚𝑖𝑛
𝑛= 1.000 ∙ 𝑣
𝜋 ∙ 𝐷= 1.000 ∙ 133
𝜋 ∙ 30=1.411 ,17 𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛 [1, curs 7 ]
𝑡𝑎=𝑡𝑎1+𝑡𝑎2+𝑡𝑎3+𝑡𝑎4 = 0,3 + 0,95 + 0,55 + 0,30 = 2,10 min
𝑡𝑎1=0,3 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.68 ]
𝑡𝑎2 = 0,05 + 0,05 +0,05 +0,5 +0,3 = 0,95 min [ 8, tabelul 5.73 ]
𝑡𝑎3 = 0,25 + 0,3 = 0,55min [ 8, tabelul 5.75 ]
𝑡𝑎4 = 0,30 min [ 8, tabelul 5.78 ]

𝑇𝑜𝑝=0,056 +2,10=2,44 𝑚𝑖𝑛

𝑡𝑑𝑡=2,5% ∙𝑡𝑏=0,0084 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑑𝑜=1% ∙𝑡𝑏=0,0036 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑜𝑛=5,5% ∙𝑇𝑜𝑝=0,134 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.80 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,336 + 2,10 + 0,0084 + 0,0036 + 0,134 + 0 = 2,58 min

6) Strunjire frontală de finisare 1 (partea dreaptă):

𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 30 + 2
0,408 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 1.474 ,83 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙1=0,05 𝑚𝑖𝑛
𝑛= 1.000 ∙ 𝑣
𝜋 ∙ 𝐷= 1.000 ∙ 139
𝜋 ∙ 30=1.474 ,83 𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛 [1, curs 7 ]
𝑡𝑎=𝑡𝑎1+𝑡𝑎2+𝑡𝑎3+𝑡𝑎4 = 0,3 + 0,95 + 0,55 + 0,30 = 2,10 min
𝑡𝑎1=0,3 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.68 ]
𝑡𝑎2 = 0,05 + 0,05 +0,05 +0,5 +0,3 = 0,95 min [ 8, tabelul 5.73 ]
𝑡𝑎3 = 0,25 + 0,3 = 0,55min [ 8, tabelul 5.75 ]
𝑡𝑎4 = 0,30 min [ 8, tabelul 5.78 ]

Proiect de diplomă

73

𝑇𝑜𝑝=0,05+2,10=2,15 𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑑𝑡=2,5% ∙𝑡𝑏=0,0012 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑑𝑜=1% ∙𝑡𝑏=0,0005 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑜𝑛=5,5% ∙𝑇𝑜𝑝=0,118 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.80 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,05 + 2,10 + 0,0012 + 0,0005 + 0,118 + 0 = 2,27 min

7) Găurire (∅4,13×15):

𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 20 + 2
0,08 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 1.940 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙1=0,15 𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑎=𝑡𝑎1+𝑡𝑎2+𝑡𝑎3+𝑡𝑎4 = 0,09 + 0,09 + 0,03 + 0,12 = 0,33 min
𝑡𝑎1=0,09 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 9.50 ]
𝑡𝑎2 = 0,02 + 0,02 +0,05 = 0,09 min [ 9, tabelul 9.51 ]
𝑡𝑎3 = 0,03 min [ 9, tabelul 9.52 ]
𝑡𝑎4 = 0,12 min [ 9, tabelul 9.53 ]

𝑇𝑜𝑝=0,15+0,33=0,48 𝑚𝑖𝑛

𝑡𝑑𝑡=2% ∙𝑡𝑏=0,0096 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 9.54 ]
𝑡𝑑𝑜=1% ∙𝑇𝑜𝑝=0,0048 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 9.54 ]
𝑡𝑜𝑛=3% ∙𝑇𝑜𝑝=0,0144 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 9.55 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,15 + 0,33 + 0,0096 + 0,0048 + 0,0144 + 0 = 0,50 min

8) Tarodare M5x15

𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 15 + 2
1,5 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 411 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙7=0,21 𝑚𝑖𝑛

Proiect de diplomă

74

𝑡𝑎=0,12 [8,𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙𝑢𝑙 7.23]

𝑇𝑜𝑝=0,21+0,12=0,33 𝑚𝑖𝑛

𝑡𝑑𝑡=2,2% ∙𝑡𝑏=0,0046 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 7.26 ]
𝑡𝑑𝑜=1,4% ∙𝑇𝑜𝑝=0,0046 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.26 ]
𝑡𝑜𝑛=2,5% ∙𝑇𝑜𝑝=0,0082 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 7.26 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,21 + 0,12 + 0,0046 + 0,0046 + 0,0082 + 0 = 0,35 min

9) Strunji re de degroșare (∅18,5×160) :

𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 160 + 2
0,361 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 2.796 ,62 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙28=4,54 𝑚𝑖𝑛
𝑛= 1.000 ∙ 𝑣
𝜋 ∙ 𝐷= 1.000 ∙ 173
𝜋 ∙ 18,5=2.976 ,62 𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛 [1, curs 7 ]
𝑡𝑎=𝑡𝑎1+𝑡𝑎2+𝑡𝑎3+𝑡𝑎4 = 0,3 + 0,95 + 0,55 + 0,30 = 2,10 min
𝑡𝑎1=0,3 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.68 ]
𝑡𝑎2 = 0,05 + 0,05 +0,05 +0,5 +0,3 = 0,95 min [ 8, tabelul 5.73 ]
𝑡𝑎3 = 0,2 5 + 0,3 = 0,55min [ 8, tabelul 5.75 ]
𝑡𝑎4 = 0,30 min [ 8, tabelul 5.78 ]

𝑇𝑜𝑝=4,54+2,10=6,64 𝑚𝑖𝑛

𝑡𝑑𝑡=2,5% ∙𝑡𝑏=0,113 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑑𝑜=1% ∙𝑡𝑏=0,045 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑜𝑛=5,5% ∙𝑇𝑜𝑝=0,365 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.80 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 4,54 + 2,10 + 0,113 + 0,0045 + 0,365 + 0 = 7,12 min

Proiect de diplomă

75

10) Strunjire de finisare (∅18,5×160) :
𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 160 + 2
0,382 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 2.976 ,62 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙1 =0,144 𝑚𝑖𝑛
𝑛= 1.000 ∙ 𝑣
𝜋 ∙ 𝐷= 1.000 ∙ 173
𝜋 ∙ 18,5=2.976 ,62 𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛 [1, curs 7 ]
𝑡𝑎=𝑡𝑎1+𝑡𝑎2+𝑡𝑎3+𝑡𝑎4 = 0,3 + 0,95 + 0,55 + 0,30 = 2,10 min
𝑡𝑎1=0,3 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.68 ]
𝑡𝑎2 = 0,05 + 0,05 +0,05 +0,5 +0,3 = 0,95 min [ 8, tabelul 5.73 ]
𝑡𝑎3 = 0,25 + 0,3 = 0,55min [ 8, tabelul 5.75 ]
𝑡𝑎4 = 0,30 min [ 8, tabelul 5.78 ]

𝑇𝑜𝑝=0,144 +2,10=2,24 𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑑𝑡=2,5% ∙𝑡𝑏=0,003 6 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑑𝑜=1% ∙𝑡𝑏=0,0014 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑜𝑛=5,5% ∙𝑇𝑜𝑝=0,123 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.80 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,144 + 2,10 + 0,0036 + 0,0014 + 0,123 + 0 = 2,37 min

11) Filetare Pt 18,5×144

𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 144 + 2
2,5 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 686 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙11=0,95 𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑎=𝑡𝑎1+𝑡𝑎2+𝑡𝑎3+𝑡𝑎4 = 0,3 + 0,95 + 0,55 + 0,30 = 2,10 min
𝑡𝑎1=0,3 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.68 ]
𝑡𝑎2 = 0,05 + 0,05 +0,05 +0,5 +0,3 = 0,95 min [ 8, tabelul 5.73 ]
𝑡𝑎3 = 0,25 + 0,3 = 0,55min [ 8, tabelul 5.75 ]
𝑡𝑎4 = 0,30 min [ 8, tabelul 5.78 ]

𝑇𝑜𝑝=0,95+2,10=3,05 𝑚𝑖𝑛

𝑡𝑑𝑡=2,5% ∙𝑡𝑏=0,023 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]

Proiect de diplomă

76

𝑡𝑑𝑜=1% ∙𝑡𝑏=0,0095 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.79 ]
𝑡𝑜𝑛=5,5% ∙𝑇𝑜𝑝=0,167 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 5.80 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,95 + 2,10 + 0,023 + 0,0095 + 0,167 + 0 = 3,25 min

Σ 𝑇𝑢𝑖 = 2,58 + 2,27 + 0,53 + 0,35 + 2,58 + 2,27 + 0,50 + 0,35 + 7,52 + 2,37 + 3,25 =
= 24,57 min

𝑵𝑻= 22
1 + 24,57= 46,57 min

𝑵𝑻 ≈ 46,57 [𝒎𝒊𝒏 /𝒃𝒖𝒄 ]

𝑵𝒑=1
46,57=𝟎,𝟎𝟐𝟏 [𝒃𝒖𝒄 /𝒎𝒊𝒏 ]

c) Operația de frezare
𝑇𝑝î=16,5+10+9+2,5=38 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 8.1 ]
în care:
 prinderea în menghină = 16,5 min;
 montarea capu lui vertical de frezat = 10 min;
 primirea și predarea documentației, etc. = 9 min ;
 numărul de freze, etc. = 2,5 min ;

1. Frezare de degroșare (25×30)
𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 30 + 2
0,8 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 2.440 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙1 =0,017 𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑎=𝑡𝑎1+𝑡𝑎2+𝑡𝑎3+𝑡𝑎4 = 0,18 + 0,46 + 0,15 + 0,10 + 0,07 = 0,96 min
𝑡𝑎1=0,18 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 8.34 ]
𝑡𝑎2 = 0,13 + 0,26 +0,04 + 0,03 = 0,46 min [ 8, tabelul 8.43 ]
𝑡𝑎3 = 0,15 [ 8, tabelul 8.47 ]
𝑡𝑎4 = 0,10 min [ 8, tabelul 8.48 ]

Proiect de diplomă

77

𝑡𝑎4=0,07 [8, tabelul 8.49 ]

𝑇𝑜𝑝=0,017 +0,96=0,98 𝑚𝑖𝑛

𝑡𝑑𝑡=5,5% ∙𝑡𝑏=0,054 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 8.51 ]
𝑡𝑑𝑜=1,2% ∙𝑇𝑜𝑝=0,011 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 8.51 ]
𝑡𝑜𝑛=4,5% ∙𝑇𝑜𝑝=0,044 𝑚𝑖𝑛 [8, tabelul 8.52 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,017 + 0,96 + 0,054 + 0,011 + 0,044 + 0 = 1,09 min

𝑵𝑻= 38
1 + 1,09 ∙ 4 = 42,36 min

𝑵𝑻 ≈ 42 [𝒎𝒊𝒏 /𝒃𝒖𝒄 ]

𝑵𝒑=1
42,36=𝟎,𝟎𝟐𝟑 [𝒃𝒖𝒄 /𝒎𝒊𝒏 ]

d) Operația de rectificare
𝑇𝑝î=4,5+9=13,5 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 12,25 ]
în care:
 prinderea în dispozitive etc. = 4,5 min ;
 primirea și predarea d ocumentației, etc. = 9 min ;

1. Rectificarea de degroșare

𝑡𝑏= 𝑙1 + 𝑙 + 𝑙2
𝑠 ∙ 𝑛 ∙ i [1, curs 9 ]
𝑡𝑏 = 2 + 18 + 2
0,5 𝑚𝑚
𝑟𝑜𝑡 ∙ 26.525 ,82 𝑟𝑜𝑡
𝑚𝑖𝑛∙1 =0,001 𝑚𝑖𝑛
𝑛= 1.000 ∙ 𝑣
𝜋 ∙ 𝐷= 1.000 ∙ 1.500
𝜋 ∙ 18=26.525 ,82 𝑟𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛 [1, curs 7 ]
𝑣=25 𝑚𝑠⁄=1.500 𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑎=𝑡𝑎1+𝑡𝑎2+𝑡𝑎5 = 0,57 + 0,17 + 0,29 = 1,03 min
𝑡𝑎1=0,57 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 12.36 ]

Proiect de diplomă

78

𝑡𝑎2 = 0,06 + 0,03 + 0,03 + 0,05 = 0,17 min [ 9, tabelul 12.37 ]
𝑡𝑎5=0,29 [9, tabelul 12.10 ]

𝑇𝑜𝑝=0,001 +1,03=1,031 𝑚𝑖𝑛

Timpul de deservire tehnică se determină cu relația:
𝑡𝑑𝑡=1,1∙ 𝑡î∙ 𝑡𝑏
𝑇 [9, relația 12.21 ]
în care:
 𝑡î− timpul pentru îndr eptatrea discului abraziv
𝑡î=1,4 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 12.38 ]
 T – durabilitatea discului abraziv
T = 4 min [ 9, tabelul 12.31 ]
Înlocuind termenii din relația de mai sus obținem:
𝑡𝑑𝑡=1,1∙1,4∙ 0,001
4=0,000385
𝑡𝑑𝑜=1,1 %∙𝑇𝑜𝑝=0,011 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 12.39 ]
𝑡𝑜𝑛=3% ∙𝑇𝑜𝑝=0,031 𝑚𝑖𝑛 [9, tabelul 12.24 ]
𝑡𝑡𝑜=0 𝑚𝑖𝑛
𝑇𝑢𝑖 = 0,001 + 1,03 + 0,0 00385 + 0,011 + 0,031 + 0 = 1,07 min

𝑵𝑻= 13,5
1 + 1,07 = 14,57 min

𝑵𝑻 ≈ 15 [𝒎𝒊𝒏 /𝒃𝒖𝒄 ]

𝑵𝒑=1
14,72=𝟎,𝟎𝟔𝟖 [𝒃𝒖𝒄 /𝒎𝒊𝒏 ]

𝑇𝑡= ∑𝑁𝑇=10+46,57+42,36+14,57=113 ,5 𝑚𝑖𝑛

𝑻𝒕≈𝟏𝟏𝟒 𝒎𝒊𝒏

Proiect de diplomă

79

5.6. Plan de operații

Tabelul 5.2. Planul de operații pentru strunjire
Universitatea Tehnică
Cluj-Napoca PLAN DE OPERAȚII PENTRU
PRELUCRĂRI MECANICE ȘURUB DE MIȘCARE STRUNJIRE
PRODUS DENUMIREA PIESEI ȘI DESEN REPER DENUMIRE
A
OPERAȚIEI OPERAȚ IA Nr. 2

MATERIAL
CALITATEA C120
X210Cr12 BUCĂȚ I
PE
PRODUS 1
buc. PAGINA 1
SECTIUNEA PAGINI 2 MASA 0,50 kg MAȘ INA
DENUMIRE Strung TIP
COD
DATA NUMELE SEMNĂTURA SECTOR PROIECTAT 25.06 .2018 SAS IOAN
DESENAT 25.06 .2018 SAS IOAN LINIA NORMAT 25.06 .2018 SAS IOAN
VERIFICAT 28.06.2018 Conf. Dr. BUTNAR LUCIAN NUMĂR DE
PIESE
PRELUCRATE
SIMULTAN APROBAT 28.06.2018 Conf. Dr. BUTNAR LUCIAN

NR.
FISIER MODIFICARI DATA SI SEMNĂ TURA
NORMAREA TIMP UNITAR. Tu i 22
[min]
TIMP PREGĂTIRE –
ÎNCHEIERE. Tpi 24,57
[min]
NORMA DE TIMP. 𝑁𝑇 46,57
[min]
NR.
FAZEI SUCCESIUNEA FAZELOR DISPOZITIVE, SCULE, VERIFICATOARE,
ACCESORII REGIM DE LUCRU
TURAȚ IA
n VITEZA
v AVANS
s ADÂNCIME
t NR. DE
TRECERI
i
2.1. Strunjire frontală de degroșare 1
(partea stângă)
CS, U3B, Ș

1.411,17
rot/min 133
m/min 0,429
mm/rot 0,297 mm 6

Proiect de diplomă

80

2.2. Strunjire frontală de finisare 1
(partea stângă)
CS, U3B, Ș 1.474,83
rot/min 139
m/min 0,408
mm/rot 0,216 mm 1
2.3. Găurire (∅6,65×20) B, U3B, Ș 1.200
rot/min 265,3
m/min 0,107
mm/rot 20 mm 7
2.4. Tarodare (M8x15) T, U3B, L 411
rot/min 38,8
m/min 1,5
mm/rot 15 mm 1
2.5. Strunjire frontală de degroșare
2 (partea dreaptă ) CS, U3B, Ș 1.411,17
rot/min 133
m/min 0,429
mm/rot 0,297 mm 6
2.6. Strunjire frontală de finisare 2
(partea dreaptă)
CS, U3B, Ș 1.474,83
rot/min 139
m/min 0,408
mm/rot 0,216 mm 1
2.7. Găurire (∅4,13×20) B, U3B, Ș 1.960
rot/min 25,6
m/min 0,08
mm/rot 20 mm 1
2.8. Tarodare (M5x15) T, U3B, L 411
rot/min 38,8
m/min 1,5
mm/rot 15 mm 7
2.9. Strunjire de degroșare
(∅18,5×160) CS, Vf , Ș 2.796,62
rot/min 173
m/min 0,361
mm/rot 0,199 mm 28
2.10. Strunjire de finisare
(∅18,5×160)
CS, Vf , Ș 2.976,62
rot/min 173
m/min 0,382
mm/rot 0,176 mm 1
2.11. Filetare Pt18,5×144 CS, U3B, Ș 686
rot/min 38,8
m/min 2,5
mm/rot 2,25 mm 11

Proiect de diplomă

81

Tabelul 5.3 . Planul de operații pentru frezare
Universitatea Tehnică Cluj –
Napoca PLAN DE OPERAȚII PENTRU
PRELUCRĂRI MECANICE ȘURUB DE MIȘCARE FREZARE
PRODUS DENUMIREA PIESEI ȘI DESEN REPER DENUMIREA
OPERAȚIEI OPERAȚ IA Nr. 3

MATERIAL
CALITATEA C120
X210Cr12 BUCĂȚ I
PE
PRODUS 1
buc. PAGINA 1
SECTIUNEA PAGINI 1 MASA 0,50 kg MAȘ INA DENUMIRE Mașină de frezat TIP
COD
DATA NUMELE SEMNĂTURA SECTOR PROIECTAT 25.06 .2018 SAS IOAN
DESENAT 25.06 .2018 SAS IOAN LINIA NORMAT 25.06 .2018 SAS IOAN
VERIFICAT 28.06.2018 Conf. Dr. BUTNAR LUCIAN NUMĂR DE PIESE
PRELUCRATE
SIMULTAN APROBAT 28.06.2018 Conf. Dr. BUTNAR LUCIAN
NR.
FISIER MODIFICARI DATA SI SEMNĂ TURA
NORMAREA TIMP UNITAR. Tu i 4,36
[min]
TIMP PREGĂTIRE –
ÎNCHEIERE. Tpi 38
[min]
NORMA DE TIMP. 𝑁𝑇 42,36
[min]
NR.
FAZEI SUCCESIUNEA FAZELOR DISPOZITIVE, SCULE, VERIFICATOARE,
ACCESORII REGIM DE LUCRU
TURAȚ IA
n VITEZA
v AVANS
s ADÂNCIME
t NR. DE
TRECERI
i
3.1. Frezare de degroșare 1 (25×28)
FF, M, Ș 2.440
rot/min 321
m/min 0,8 mm/rot 1 mm 1
3.2. Frezare de degroșare 1 (25×28)
FF, M, Ș 2.440
rot/min 321
m/min 0,8 mm/rot 1 mm 1
3.3. Frezare de degroșare 1 (25×28)
FF, M, Ș 2.440
rot/min 321
m/min 0,8 mm/rot 1 mm 1
3.4. Frezare de degroșare 1 (25×28) FF, M, Ș 2.440
rot/min 321
m/min 0,8 mm/rot 1 mm 1

Proiect de diplomă

82

Tabelul 5.4. Planul de operații pentru rectificare
Universitatea Tehnică
Cluj-Napoca PLAN DE OPERAȚII PENTRU
PRELUCRĂRI MECANICE ȘURUB DE MIȘCARE RECTIFICARE
PRODUS DENUMIREA PIESEI ȘI DESEN REPER DENUMIREA
OPERAȚIEI OPERAȚ IA
Nr. 4

MATERIAL
CALITATEA C120
X210Cr12 BUCĂȚ I
PE
PRODUS 1
buc PAGI
NA 1
SECȚ IUNEA PAGI
NI 1 MASA 0,50 kg MAȘ INA
DENUMIRE Mașina de rectificat TIP
COD
DATA NUMELE SEMNĂTURA SECTOR PROIECTAT 25.06 .2018 SAS IOAN
DESENAT 25.06 .2018 SAS IOAN LINIA NORMAT 25.06 .2018 SAS IOAN
VERIFICAT 28.06.2018 Conf. Dr. BUTNAR LUCIAN NUMĂR DE
PIESE
PRELUCRATE
SIMULTAN APROBAT 28.06.2018 Conf. Dr. BUTNAR LUCIAN

NR.
FIȘIER MODIFICĂ RI DATA SI SEMNĂ TURA
NORMAREA TIMP UNITAR. Tu i 1,07
[min]
TIMP PREGĂTIRE –
ÎNCHEIERE. Tpi 13,5
[min]
NORMA DE TIMP. 𝑁𝑇 14,57
[min]
NR.
FAZEI SUCCESIUNEA FAZELOR DISPOZITIVE, SCULE,
VERIFICATOARE, ACCESORII REGIM DE LUCRU
TURATIA
n VITEZA
v AVANS
s ADÂNCIME
t NR. DE
TRECE
RI
i
4.1. Rectifica re de degroșare 1
(25×28 )
SA, U3B, R 26.525,82
rot/min 25
m/s 0,5
mm/rot 0,04 mm 1

Proiect de diplomă

83

6. CONTRI BUȚII PERSONALE. CONCLUZII. PERS PECTIVE

6.1. Contribuții personale

Prezenta lucrare de diplomă, denumită: „Proiectarea unui stand experimental de extrudare
directă” reprezintă rezultatul muncii de documentare și proiectare, desfășurate pe parcursul
acestui an.
Contribuțiile personale din cadrul lucrării sunt următoarele:
1. am constatat că în cadrul laboratorului de „Tehnologii de fabricare a produselor ” din cadrul
Centrului Universitar Nord Baia Mare, Universitatea Tehnică Cluj – Napoca, nu există un
stand de realizare a procedeului de extrudare;
2. m-am documentat cu privire la „Tehnologia presării la rece ”, în special, asupra procedeului
de extrudare, asupra matrițelor și instalațiilor de realizarea a acestuia;
3. am întocmit două variante constr uctive de realizare a extrudării directe, și anume:
 stand de extrudare directă orizontal;
 stand de extrudare directă vertical;
4. am conceput și proiectat un stand experimental de extrudare directă orizontal;
5. am determinat valoarea forței necesară realizării extrudării plumbului pornind de la un
diametru de 𝐷= ∅20 [mm] , ajungân d la unul de 𝑑=∅14 [mm];
6. am efectuat calculele de dimensionare și verificare ale șurubului de mișcare și ale piuliței;
7. am întocmit te hnologia de fabricare a piesei „șurub de mișcare”.

6.2. Concluzii

În urma elaborării proiectului am ajuns la emiterea următoarelor concluzii:
1. am proiectat un stand experimental de realizare a extrudării directe, cu acționare manuală;
2. standul proiectat ori zontal de extrudare funcționează cu acționare printr -un mecanism șurub
– piuliță;

Proiect de diplomă

84

3. realizarea standului va putea asigura dotarea laboratorului de „Tehnologii de fabricare a
produselor ” al Facultății de Inginerie, din cadrul Centrului Universitar Nord Baia Mare,
Universitatea Tehnică Cluj – Napoca, în vederea realizării extrudărilor pentru materiale
neferoase cu plasticitate ridicată;
4. standul v a fi putea utilizat pentru realizarea pieselor extrudate de formă cilindrică de diferite
dimensiuni;
5. valoarea forței necesare realizării extrudării plumbului, pornind de la un diametru de 𝐷=
∅20 [mm] , și ajungân d la unul de 𝑑= ∅14 [mm] este 𝐹= 116 .113 ,54 [𝑁];
6. standul dispune de un sistem de acționare simplu și nu prezintă niciun risc de accidentarea
a operatorului ;
7. standul s e poate r ealiza cu cheltuieli de fabricație reduse;
8. timpul total pentru fabricarea piesei „șurub de mișcare” este de 114 [min].

6.3. Perspective

Perspectivele care sunt de urmat după proiectarea standului experimental de extrudare
directă sunt:
1. realizarea practică a standului și punerea în funcțiune a acestuia în cadrul universității;
2. utilizarea lui pentru a efectua practic diverse lucrări practice de laborator mai ample și mai
complexe (experimente);
3. o antrenare mecanică folosind un motor electr ic și un sistem de transmitere a mișcării cu
curea, lanț sau angrenaj.

Proiect de diplomă

85

BIBLIOGRAFIE

[1] Butnar L., Tehnologii de fabricare a produselor , „curs de mână ”, 2017.
[2] Butnar L., Tehnologia presării la rece, „curs de mână ”, 2018.
[3] Chișiu Al., ș.a., Organe de mașini, Ediția a II – a, Editura Didactică și Pedagocică ,
București, 198 1.
[4] Ciocârdia C., ș.a., Tehnologia presării la rece , Editura Didactică și Pedagocică, R.A.,
București, 1991 .
[5] Haragâș S., ș.a., Transmisii cu șuruburi. Calcul și proiectare, Editura Todescu, 2013.
[6] Husein Gh., Tudose M., Desen tehnic, , Editura Didactică și Pedagocică , București, 1976 .
[7] Matieșan D., ș.a., Elemente de proiectare pentru mecanisme cu șurub ș i piuliță, IP Cluj –
Napoca, 1985 .
[8] Picoș C., și alții, Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere vol 1 , Ed. Tehnică,
București, 1979 .
[9] Picoș C., și alții, Normarea tehnică pentru prelucrări prin așchiere vol 2 , Ed. Tehnică,
București, 1979 .
[10] Săndulescu F., Matematică, geometrie și trigonometrie, Ed. Booklet, București, 2007 .
[11] Tăpălagă I., Berce P., Achimaș Gh., Extrudarea metalelor le rece, Editura Dacia, Cluj –
Napoca, 1986 .
[12] Tăpălagă I., Berce P., Achimaș Gh., Tehnologia presarii la rece, Cluj Napoca 1980,
vol I.
[13] Tăpălagă I., Berce P., Achimaș Gh., Tehnologia presarii la rece, Cluj Napoca 1985,
vol II .
[14] Tăpălagă I., Zgură Gh., Tehnologia presarii la rece , Editura Didactică și Pedagocică ,
București, 1980.
[15] Teodorescu M., ș.a., Tehnologia presării la rece , Editura Didactică și Pedagocică,
București,1980.
[16] Vlase A., Regimuri de așchiere. Adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp, vol 2 ,
Ed. Tehnică, București , 1985.

Proiect de diplomă

86

[17] http://www.newparts.info/2013/02/procedeele -de-prelucrare -prin-
presare.html#.WqqgXujFJPZ
[18] https://www.scribd.com/doc/50297456/Tehnologii -de-Presare -La-Rece
[19] http://mec.upt.ro/dolga/EIM_3.pdf
[20] https://www.scribd.com/document/211677264/Tehnologia -Materialelor
[21] http://www.scritub.com/tehnica -mecanica/PRELUCRAREA -PRIN -DEFORMARE –
PLA3363 3.php
[22] https://www.scribd.com/doc/58039819/Tehnologia -Materialelor -CAPITOLUL -3
[23] https://www.scribd.com/doc/58039819/Tehnologia -Materialelor -CAPITOLUL -3
[24]https://www.google.ro/search?q=C4+Extrudarea%2Bsi%2Bcalandrarea.ppt.pdf&spell=1
&sa=X&ved=0ahUKEwjUqe281_PZAhXCliwKHaYEB -0QBQgjKAA&biw=1536&bih=734
[25] http://www.scrigroup.com/tehnologie/tehnica -mecanica/ASAMBLARI -FILETATE -SI-
TRANSMIS25738.php
[26] http://w ww.resist.pub.ro/ComGrad/RST%20ETAPA%201%202014.pdf
[27] https://www.sandvik.coromant.com/fr -fr/products/Pages/toolguide.aspx

Proiect de diplomă

87

OPIS

Această lucrarea are un număr de 87 de pagini și este structurată pe șase capitole.
În cele șase capitole ale acestei lucrări se regăsesc:
 43 figuri;
 8 tabele.
Pe lângă partea grafică, lucrarea are și o parte desenată care conține:
 1 fomat A0 ;
 3 formate A2 ;
 8 formate A3;
 2 formate A4.