Proiect Tola Rotor

piesa „Tolă totor”

DOCUMENTUL TEHNIC NORMATIV

CAPITOLUL 1

ANALIZA FORMEI ȘI DIMENSIUNILOR PIESEI

1.1 Abateri limită pentru dimensiuni fără indicații de tolerantă ale pieselor obținute prin tăiere, îndoire sau ambutisare

1.2 Condiții de formă și precizie, la ștanțare

BREVIAR DE CALCUL TEHNOLOGIC

CAPITOLUL 2

STABILIREA UNOR VARIANTE DE

ITINERARIU TEHNOLOGIC

CAPITOLUL 3

CALCULE DE CROIRE

CAPITOLUL 4

ALEGEREA VARIANTEI OPTIME A TEHNOLOGIEI

CAPITOLUL 5

DETERMINAREA CONDIȚIILOR DINAMICE

DIN PROCES

5.1 Forța, lucrul mecanic și puterea necesară la tăiere

5.2 Centrul de presiune al stanței

CAPITOLUL 6

ALEGEREA UTILAJULUI DE PRESARE

CAPITOLUL 7

NORMAREA OPERAȚIILOR DE PRESARE

BREVIAR DE CALCUL DE DIMENSIONARE

CAPITOLUL 8

DIMENSIUNI FUNCȚIONALE

CAPITOLUL 9

DIMENSIONAREA ȘI VERIFICAREA ELEMENTELOR

PUTERNIC SOLICITATE

9.1 Plăci active

9.2 Poansoane – verificarea la flambaj

9.3 Calculul de verificare a plăcilor de bază

CAPITOLUL 10

CONSTRUCȚIA SCULELOR STANȚELOR

DE DECUPARE-PERFORARE

NOTIȚĂ TEHNICĂ

CAPITOLUL 11

NORME DE TEHNICA SECURITĂȚII MUNCII

BIBLIOGRAFIE

Pagini 40

=== Proiect – Tola rotor ===

TEMA PROIECTULUI

Se va proiecta – piesa „Tolă totor”

Date inițiale:

materialul piesei: E IV – STAS 673 – 80;

grosime material, g = 1,5 mm;

rezistența la rupere, σr = 500 MPa;

rezistența la forfecare, τf = 430 MPa;

alungirea relativă, δmin = 15 %.

Materialul piesei – oțel silicios, este destinat confecționării miezurilor magnetice ale transformatoarelor, mașinilor electrice și aparatelor electrice.

Simbolizare: E IV – cifră

– IV – conținutul mediu de siliciu, în procente,

– cifră – pierderi prin histerezis și curenți turbionari în [W/cm2].

DOCUMENTUL TEHNIC NORMATIV

CAPITOLUL 1

ANALIZA FORMEI ȘI DIMENSIUNILOR PIESEI

1.1 Abateri limită pentru dimensiuni fără indicații de tolerantă ale pieselor obținute prin tăiere, îndoire sau ambutisare

Obiect și domeniu de aplicare

Prezentul standard stabilește abaterile limită pentru dimensiunile fără indicații de toleranță, cât și toleranțele geometrice neindicate la coaxialitate, simetrie, rectilinitate și răsucire, ale pieselor din metal, obținute prin tăiere, îndoire sau ambutisare, la rece sau la cald, din produse laminate finite.

Prezentul standard nu se referă la abaterile limită ale grosimii pieselor plate sau ale grosimii pereților pieselor profilate.

Abaterile limită și toleranțele geometrice stabilite în prezentul standard, pentru piese plate, se referă la zona de tăiere netedă.

Clase de precizie

Prezentul standard stabilește trei clase de precizie: 1; 2 și 3.

Fig.1 Piesa – „tolă rotor”

Dacă sunt necesare abateri limită sau toleranțe geometrice diferite de cele stabilite prin prezentul standard, acestea se vor înscrie pe desen conform prevederilor din STAS 6265-82, STAS 7385/1-85 și respectiv STAS 7385/2-85.

Piesa „tolă rotor” se încadrează în clasa de precizie 2.

Abateri limită și toleranțe de poziție la piese plate

Prin piese plate, în prezentul standard, se înțeleg piesele obținute din produse plate laminate, prin operații de tăiere (perforare, decupare, retezare).

Pentru piesa desfășurată vom avea, pentru g = 1,5 mm, cotele netolerate se tolerează astfel:

Φ17 ± 0,25 mm, Φ40 ± 0,3 mm, 10 ± 0,2 mm, Φ5 ± 0,15 mm;

Abaterile limită pentru dimensiunile liniare ale pieselor plate, cu excepția razelor de racordare sunt în funcție de grosimea nominală a produsului plat laminat utilizat, conform tabelului 1, STAS 11111 – 86.

1.2 Condiții de formă și precizie, la ștanțare

Piesa de prelucrat se prezintă în figura 1.

a. La utilizarea plăcilor active monobloc de tăiere, considerentele de durabilitate ale acestui element activ impun restricțiile de formă indicate prin figura 2, respectiv tabelul 4.9 [1].

Fig.2 Valori limită ale razelor de racordare

Pentru decupare, α ≥ 900,

Rmin = 0,3 · g = 0,3 · 1,5 = 0,45 mm

Se adoptă R = 1 mm

b. Dimensiunile minime ale orificiilor realizabile pe stanțe obișnuite se indică în tabelul 4.10 [1], cu raportare la figura 4.1[1].

R1 ≥ 0,5 · b

R1 ≥ 0,5 · 4 = 2mm, Rreal = 2 mm

b ≥ (1,2 …… 1,5) · g = 1,8 …… 2,25 mm

breal = 4 mm

d1min = 1,2 · g = 1,8 mm

d = 5 mm

Fig.3 Raze de racordare și dimensiuni orificii – piesă

În figura 3 se prezintă forma și dimensiunile razelor de racordare și orificiilor piesei.

La stanțe cu poansoane cu ghidaj telescopic, diametrul minim al orificiului perforat poate atinge valoare de d ≥ 0,3 · g, iar la materiale cu valori reduse de rezistență la rupere, chiar sub 0,3 · g.

Pentru orificii profilate se impune ca h1 ≥ g.

c. Distanța minimă dintre orificii, respectiv de la marginea plăcii active și aceste orificii, ținând seamă de rezistența plăcii active la stanțe cu acțiune simultană de perforat și decupat, se precizează în tabelul 4.11[1].

amin = 3,8 mm, pentru g = 1,5 mm

areal = 3 mm, respectiv 3,5 mm

Obținerea distanțelor mai mici decât cele indicate în tabelul 4.11 [1] este posibilă prin utilizarea mai multor stanțe simple sau a stanței cu acțiune succesivă.

Fig.4 Distanțele minim admisibile de la marginea piesei și orificii

d. În funcție de posibilitatea realizării perforărilor calitativ corespunzătoare (evitând ruperi sau răsuciri ale materialului piesei), se precizează în tabelul 4.12 distanțele minim admisibile dintre orificii, respectiv de la marginea piesei și aceste orificii.

a > g; 3,2 > 1,2 mm;

e. Precizia prelucrărilor de tăiere, în cazul lucrului pe stanțe cu ambele elemente active rigide, se indică în tabelul 4.15 [1].

Decupare:

Pentru cotele Φ68 ± 0,3 mm

Perforare:

Pentru cota Φ5 ± 0,08 mm, respectiv Φ17 ± 0,1 mm

Distanța între orificii:

precizia ± 0,12 mm – cota 3 mm

Distanța de la orificiu la conturul piesei:

precizia ± 0,5 mm – cota 3,5 mm

BREVIAR DE CALCUL TEHNOLOGIC

CAPITOLUL 2

STABILIREA UNOR VARIANTE DE

ITINERARIU TEHNOLOGIC

Se vor stabili următoarele:

procesul tehnologic de obținere al piesei, precizând caracterul, numărul și succesiunea (simultaneitatea prelucrărilor):

piesa se execută prin ștanțare;

ștanțarea se face din banda – fâșii.

numărul prelucrărilor executate simultan:

ștanțare – decupare + perforare.

modul de realizare a prelucrărilor în timp:

prelucrare succesivă;

prelucrare simultană.

numărul de piese matrițate la o cursă dublă a poansonului piesei

1 piesă.

e) modul de avansare și fixare al materialului în ștanță (matriță), de scoatere a pieselor și îndepărtarea deșeurilor

ștanțare

aducerea și așezarea – sculă, din bandă (fâșii);

scoaterea piesei din sculă, lucrul din fâșii;

îndepărtarea deșeurilor, lucrul din fâșii.

Se prezintă mai multe variante de procedee tehnologice pentru ștanțare și matrițare.

Pornind de la un semifabricat se ajunge la:

stabilirea itinerariului tehnologic, pe baza unor reprezentării simplificate a schiței de prelucrare;

evaluarea comparativă a consumurilor specifice de material;

aprecierea orientativă a numărului de scule și a tipurilor și complexității sculelor utilizate;

aprecierea orientativă a numărului de posturi de lucru;

considerente legate de precizia prelucrării;

aprecierea orientativă privind productivitatea variantelor.

Varianta I

Prelucrarea se face pe o ștanță cu acțiune succesivă de decupat și perforat, cu 2 posturi de lucru.

Postul 1 – se execută operația de perforare Φ5 și Φ17, cu 4 poansoane Φ5 și un poanson Φ17.

Postul 2 – se execută operația de decupare Φ68, cu 1 poanson Φ68 având formă complexă.

Varianta II

Prelucrarea se face pe o ștanță de precizie cu acțiune simultană de decupat și perforat, cu 1 post de lucru.

Postul 1 – se execută operația de perforare Φ5 și Φ17, cu 4 poansoane Φ5 și un poanson Φ17.

Postul 1 – mai execută și operația de decupare Φ68, cu 1 poanson Φ68 care este și placă de perforare.

Varianta III

Prelucrarea se face pe o ștanță cu acțiune succesivă de decupat și perforat, cu 4 posturi de lucru.

Postul 1 – se execută operația de perforare Φ17, cu un poanson Φ17.

Postul 2 – se execută operația de perforare Φ5, cu 4 poansoane Φ5.

Postul 3 – se execută operația de perforare a celor 8 goluri din forma constructivă a piesei, cu 8 poansoane de perforare având formă conjugată golurilor din piesă.

Postul 4 – se execută operația de decupare Φ68, cu 1 poanson Φ68.

Concluzie:

Se adoptă varianta II, lucrul pe o ștanță de precizie cu acțiune simultană de decupat și perforat, funcție și de considerentele din tabelul următor.

Tabelul centralizează toate cele trei variante propuse, permițând studierea acestora pe baza diverselor considerente.

CAPITOLUL 3

CALCULE DE CROIRE

Croirea benzilor se realizează după diferite tipuri, care se clasifică după două criterii:

cantitatea deșeurilor tehnologice și eficacitatea economică;

modul de dispunere pe bandă a pieselor corespunzător formei lor constructive.

După primul criteriu, croirea materialului sub formă de benzi, poate fi:

croire cu deșeuri, care se folosește în gazul când piesele se decupează, deci tăierea realizându-se după un contur închis, există atât puntițe între piese cât și laterale;

croire cu puține deșeuri, care se utilizează atunci când piesele se execută prin retezarea din bandă, deci tăierea realizându-se numai pe o porțiune a conturului piesei (tăiere după contur deschis), deșeul rezultat se datorează fie numai puntiței dintre piese, fie puntiței laterale;

croire fără deșeuri, care se folosește când piesele se pot executa prin retezarea directă din bandă, fără existența puntițelor între piese sau laterale.

De menționat că la clasificarea croirii după cantitatea de deșeuri rezultate, se iau în considerație numai deșeurile tehnologice, adică acelea care depind de tipul croirii și de procedeul de ștanțare, neincluzându-se deșeurile rezultate de la perforarea găurilor sau retezarea intrândurilor (ferestrelor) din conturul exterior, precum și deșeurile de la capetele benzii, acestea fiind inevitabile și rămânând, în general, constante-pentru diferite tipuri de croire. Eficacitatea procedeului de ștanțare sau matrițare sub aspectul economiei de material este în principal determinată de deșeurile tehnologice.

După modul de dispunere a pieselor pe bandă, principalele tipuri de croire folosite curent în producție sunt:

dreaptă, înclinată, față în față (sau întrepătrunsă);

pe mai multe rânduri și combinată.

Aceste tipuri pot exista atât la croirea cu deșeuri cât și la croirea cu puține deșeuri sau fără deșeuri. La proiectarea proceselor tehnologice, elaborarea schemei de croire după tipurile menționate, depinde în principal de forma, dimensiunile și precizia piesei ce trebuie executată.

În fig. 5 sunt exemplificate principalele tipuri de croire cu deșeuri, astfel încât să rezulte și schema tehnologică a stanței. Croirea dreaptă (fig. 5, a) se utilizează în general la piesele cu formă geometrică simplă: dreptunghiulară, pătrată sau de paralelogram, având colțuri rotunde. Croirea înclinată (fig. 5, b) se folosește, în special, la piese în formă de V cu contururi diferite la interior și respectiv exterior sau de forme complicate, care dacă ar fi dispuse drept ar rezulta o cantitate mai mare de deșeuri.

Fig.5 Croirea benzilor cu deșeuri

Croirea față în față (fig. 5, c) se aplică în general la piese în formă de T, U sau trapezoidală. Piesele fiind dispuse pe două rânduri, la o cursă activă a presei se execută două piese, ceea ce asigură o productivitate ridicată, dar totodată necesită mărirea – aproape la dublu – a lungimii stanței.

Croirea cu deșeuri, pe mai multe rânduri (fig. 5, d), se utilizează la producția de serie mare și de masă a pieselor de dimensiuni mici, iar croirea combinată se folosește în cazul acelorași tipuri de producție pentru executarea a două sau mai multe piese din același material și cu aceeași grosime în vederea utilizării deșeului care ar rezulta în cazul când croirea s-ar face pentru una din piese. La exemplul din fig. 5, e, materialul dintre piesele în formă de l este utilizat pentru executarea simultana a pieselor în formă de șaibă.

Alegerea corectă a mărimii putințelor reprezintă un alt factor important care conduce la economii de material.

Dimensionarea puntițelor se face în funcție de natura și grosimea materialului, ținând cont că ele trebuie să fie suficient de mari, pentru a permite o decupare completă a piesei (compensând erorile de pas), pentru a asigura o rezistență suficientă a materialului, pentru realizarea avansului, dar, în același timp, trebuie să nu se piardă în puntițe o cantitate mare de material. De aici necesitatea determinării riguroase a dimensiunilor puntițelor.

Ca urmare a celor prezentate, la alegerea puntițelor trebuie sa se țină seama de:

grosimea și duritatea materialului;

dimensiunile și configurația piesei;

tipul de croire;

procedeul de realizare a avansului;

tipul limitatorului.

Pierderile de material în puntițe sunt mai însemnate în cazul pieselor de grosime mare pentru care se prevăd puntițe late (proporționale cu grosimea materialului). Pentru micșorarea dimensiunilor puntițelor se recomandă strângerea laterală a benzii, fixarea precisă a benzii, cu un dispozitiv special.

Fig.6 Croire longitudinală

Mărimile dimensiunilor puntițelor laterale a1 și intermediare b1 se pot calcula – cu raportare la figura 6 – cu formulele:

a1 = K1 · K2 · K3 · a (6.6)[2]

b1 = K1 · K2 · K3 · b (6.7)[2]

Din tab.(6.3) [2], se aleg valorile puntițelor pentru croirea pieselor circulare:

pentru g = 1,5 mm, b = 1,3 mm; a = 1,7 mm.

Unde:

– K1 = 0,75, coeficient funcție de materialul de prelucrat;

– K2 = 0,8, coeficient pentru ștanțe cu înaintare și ghidare precisă a benzii;

– K3 = 1, coeficient pentru o bandă ce trece o singură dată prin ștanță.

a1 = 0,75 · 0,8 · 1 · 1,7 = 1,02 mm

b1 = 0,75 · 0,8 · 1 · 1,3 = 0,78 mm

Dimensiunile puntițelor laterale recomandate în tabelele 6.3 și 6.4 [2], sunt aproximative deoarece ele nu țin cont de toleranțele de execuție la lățimea benzilor.

Lățimea nominală a fâșiei. precum și distanța dintre elementele de ghidare a materialului se determină cu relațiile din tabelul 6.6 [2], pentru cazul cu apăsare laterală:

B = D + 2 · a1 + Δl tab.(6.6)[2]

B = 68 + 2 · 1,02 + 0,8 = 70,84 ≈ 71 mm

Unde:

– Δl = 0,8 mm, abaterea la lățimea benzii tăiate la foarfece, tab.(6.8)[2].

În tabelele 6.7 și 6.8 [2], sunt date valorile diferitelor mărimi necesare Ia efectuarea calculului lățimii benzii, după formulele indicate anterior.

Rezultatele obținute în urma calculului lățimii benzii se rotunjesc până la 1 mm în plus sau la valoarea standardizată apropiată, superioară.

Calculul lățimii nominale se face plecând de la condiția de a asigura puntița laterală minimă necesară, pentru diferite procedee de realizare a avansului materialului.

Distanța între elementele de ghidare, se extrag din tab.(6.6)[2], pentru cazul cu apăsare laterală:

A = B + j tab.(6.6)[2]

A = 71 + 3 = 74 mm

Unde:

– j = 3 mm, jocul din tab.(6.7)[2]

În figura 7 este prezentată schema de calcul a lățimii nominale a benzii, atât în cazul apăsării laterale, cât și în cazul când materialul nu este apăsat.

Fig.7 Calculul lățimii nominale a benzii

Se calculează în continuare aria piesei fără orificii:

A = mm2

Se determină pasul de avans p, cu relația:

p = D + b1 = 68 + 0,78 = 68,78 mm

Se adoptă p = 69 mm.

Se aleg două dimensiuni de table standardizate:

700 x 1300;

1200 x 2000.

Coeficientul de folosire a materialului, care se calculează cu formula

Kf = · 100% (6.2)[2]

În care:

A = 3631,7 mm2, suprafața piesei fără orificii;

n – numărul real de piese obținute din bandă, ținând seamă de deșeurile de capăt nefolosite;

L – lungimea foii de tablă sau a benzii, în mm;

B – lățimea foii de tablă sau a benzii, în mm.

Cazul 1, pentru o tablă 700 x 1300 mm2

a) Croire longitudinală

Se calculează numărul de fâșii:

n1 = fâșii

Se calculează numărul de piese de pe o fâșie:

n2 = piese

Numărul total de piese dintr-o bucată de tablă 700 x 1300 mm2:

n = n1 · n2 = 9 · 18 = 162 bucăți

Se calculează coeficientul de croire longitudinal:

Kf long. =

b) Croire transversală

Se calculează numărul de fâșii:

n1 = fâșii

Se calculează numărul de piese de pe o fâșie:

n2 = piese

Numărul total de piese dintr-o bucată de tablă 700 x 1300 mm2:

n = n1 · n2 = 18 · 10 = 180 bucăți

Se calculează coeficientul de croire transversal:

Kf transv. =

Cazul 2, pentru o tablă 1200 x 2000 mm2

a) Croire longitudinală

Se calculează numărul de fâșii:

n1 = fâșii

Se calculează numărul de piese de pe o fâșie:

n2 = piese

Numărul total de piese dintr-o bucată de tablă 1200 x 2000 mm2:

n = n1 · n2 = 16 · 28 = 448 bucăți

Se calculează coeficientul de croire longitudinal:

Kf long. =

b) Croire transversală

Se calculează numărul de fâșii:

n1 = fâșii

Se calculează numărul de piese de pe o fâșie:

n2 = piese

Numărul total de piese dintr-o bucată de tablă 1200 x 2000 mm2:

n = n1 · n2 = 28 · 17 = 476 bucăți

Se calculează coeficientul de croire transversal:

Kf transv. =

Concluzie

Având în vedere calculul coeficientului de utilizare în cele 2 cazuri de table utilizate, se observă faptul că în cazul unei table 1200 x 2000 mm2 coeficientul de utilizare Kf transv.. = 72,03%, este cel mai bun, croirea făcându-se transversal,.

CAPITOLUL 4

ALEGEREA VARIANTEI OPTIME A TEHNOLOGIEI

Pentru piese de dimensiuni mici se recomandă stanțe și matrițe combinate (asigurând productivitate foarte ridicată și protecția muncii).

Pentru piese de dimensiuni foarte mari se recomandă de asemenea matrițe combinate complexe.

În producția de masă a pieselor de dimensiuni mici, care nu au o precizie prea ridicată, se recomandă stanțele și matrițele cu acțiune succesivă.

Pentru mărirea productivității muncii și economisirea de metal, în producția de serie mare se recomandă stanțe și matrițe cu acțiune succesivă, cu mai multe rânduri.

La lucru cu stanțe în operații succesive, piesele rezultate au o precizie mai mică decât în cazul celor simultane, dar mai ridicată decât în cazul când piesele s-ar executa cu stanțe simple, de exemplu – pentru piese de dimensiuni mici, cu grosimea până la 2 mm, Dezaxarea găurilor (excentricitatea) obținută are valorile prezentate în tabelul 7.21 [3].

Pentru piesa „tolă rotor” se alege o construcție de ștanță cu poanson fix utilizată pentru executarea pieselor de acest tip cu dimensiuni mici, ca în figura 9.7 [4].

Ștanța este compusă din următoarele părți componente:

placa de bază;

placă de ghidare suplimentară;

bucșă – 2 bucăți;

coloană de ghidare – 2 bucăți;

placă de ghidare;

cep distanțier – 4 bucăți;

placa de decupare;

poanson superior – execută perforarea 1;

placă de cap;

10) bucșă de ghidare – 2 bucăți;

11) știft – 6 bucăți;

12) placă port-poanson;

13) placă de presiune;

14) cep special;

15) știft – 4 bucăți;

16) bucșă contrapoanson;

17) placă mobilă;

18) poanson de decupare – fix;

19) tijă specială;

20) tijă cu guler – 4 bucăți;

21) bulon cu guler;

22) colivie cu bile – 2 bucăți;

23) poanson de perforare 2 – 4 bucăți.

CAPITOLUL 5

DETERMINAREA CONDIȚIILOR DINAMICE

DIN PROCES

5.1 Forța, lucrul mecanic și puterea necesară la tăiere

Cazul stanțelor cu elemente active rigide

Forța totală Ftot necesară la tăierea pe stanțe cu elemente active rigide (fără eventuale forțe de deformare a elementelor elastice din componența sculei) este dată de relația:

Ftot = F + Fi + Fd + Fînd. (4.1) [1]

În care:

Ftot este forța de tăiere propriu-zisă;

F – forța de împingere a materialului prin orificiul plăcii active;

Fi – forța de desprindere a materialului de pe poanson;

Fînd – forța de îndoire a materialului tăiat.

a. Forța de tăiere propriu-zisă F

Pentru stanțe cu muchii tăietoare paralele:

F = k · L · g · τf L · g · Rm (4.2) [1]

unde:

k – un coeficient egal cu 1, 2 … 1,3;

L – lungimea conturului de tăiere, mm;

g = 1,5 mm, grosimea semifabricatului, mm;

τf = 430 Mpa, rezistența la forfecare a materialului semifabricatului E IV;

Rm = 500 Mpa, rezistența la rupere a materialului semifabricatului E IV.

b. Forța de împingere a materialului prin orificiul plăcii active Fi

Pentru stanțe cu muchii tăietoare paralele se calculează cu relația:

Fi = ki · F (4.13) [1]

unde:

F – forța de tăiere propriu-zisă;

ki = 0,02, coeficient a cărei valoare se dă în tabelul 4.22 [1].

c. Forța de desprindere a materialului de pe poanson Fd

Pentru stanțe cu muchii tăietoare paralele, se calculează cu relația:

Fd = kd · F (4.16) [1]

unde :

F – forța de tăiere propriu-zisă;

kd = 0,025, coeficient a cărei valoare se dă în tabelul 4.22 [1].

d. Forța de îndoire Fînd

Pentru stanțe cu muchii tăietoare paralele Fînd = 0.

e. Lucrul mecanic de tăiere și puterea necesară la motor

Se calculează conform relațiilor din tabelul 4.23 [1].

Pentru ștanțe cu muchii tăietoare paralele, se calculează lucrul mecanic cu relația:

A = λ · Ftot · g (tab.4.23) [1]

Pentru ștanțe cu muchii tăietoare paralele, se calculează puterea la tăiere pe ștanțe cu relația:

Pmot = (tab.4.23) [1]

Notații:

Ftot – forța totală de tăiere, conform relației (4.1);

g – grosimea semifabricatului;

H – înălțimea muchiilor tăietoare înclinate;

a 0 = 1,25, coeficient de neuniformitate al mersului presei, a0 = 1,1 … 1,4;

n = 100, numărul de curse duble pe minut ale presei;

η = 0,6, randamentul presei, η = 0,5 … 0,7;

η t = 0,93, randamentul transmisiei, η t = 0,9 … 0,96;

λ = 0,525, coeficient de corelare dintre forța maximă și cea medie de tăiere (tabelul 4.24) [1].

Cazul 1 – varianta 3 de itinerariu tehnologic

Se vor calcula forțele pentru următoarele operații (dacă se aplică varianta 3 de la itinerariu tehnologic):

perforare Φ5, fig.8 a;

perforare Φ17, fig.8 b;

perforare goluri din piesă, fig.8 d;

decupare Φ68, fig.8 c.

Fig.8 Schemă de calcul lungime de tăiere

Se calculează lungimile contururilor de tăiere:

l1 = 15,708 mm, lungimea conturului de tăiere, poanson perforare Φ5;

l2 = 53,407 mm, lungimea conturului de tăiere, poanson perforare Φ17;

l3 = 59,156 mm, lungimea conturului de tăiere, poanson perforare goluri din piesă;

l4 = 81,6 mm, lungimea conturului de tăiere, poanson decupare Φ68.

a. Forța de tăiere propriu-zisă F

F1 = L1 · g · Rm = 15,708 · 1,5 · 500 = 11781 N

F2 = L2 · g · Rm = 53,407 · 1,5 · 500 = 40055,25 N

F3 = L3 · g · Rm = 59,156 · 1,5 · 500 = 44367 N

F4 = L4 · g · Rm = 81,6 · 1,5 · 500 = 61200 N

b. Forța de împingere a materialului prin orificiul plăcii active Fi

Fi1 = ki · F1 = 0,02 · 11781 = 235,62 N

Fi2 = ki · F2 = 0,02 · 40055,25 = 801,105 N

Fi3 = ki · F3 = 0,02 · 44367 = 887,34 N

Fi4 = ki · F4 = 0,02 · 61200 = 1224 N

c. Forța de desprindere a materialului de pe poanson Fd

Fd1 = kd · F1 = 0,025 · 11781 = 294,525 N

Fd2 = kd · F2 = 0,025 · 40055,25 = 1001,38 N

Fd3 = kd · F3 = 0,025 · 44367 = 1530 N

Fd4 = kd · F4 = 0,025 · 61200 = 358,4 N

d. Forța de tăiere Ftot.

Ftot1 = F1 + Fi1 + Fd1 = 12311,145 N

Ftot2 = F2 + Fi2 + Fd2 = 41857,74 N

Ftot3 = F3 + Fi3 + Fd3 = 46363,51 N

Ftot4 = F4 + Fi4 + Fd4 = 63954 N

e. Lucrul mecanic de tăiere A

A1 = λ · Ftot1 · g = 0,525 · 12311,145 · 1,5 = 9695,02 N·mm = 9,695 j

A2 = λ · Ftot2 · g = 0,525 · 41857,74 · 1,5 = 32,963 j

A3 = λ · Ftot3 · g = 0,525 · 46363,51 · 1,5 = 36,511 j

A4 = λ · Ftot4 · g = 0,525 · 63954 ·1,5 = 50,363 j

f. Puterea necesară la motor Pmot.

Pmot1 = W = 0,036 kW

Pmot2 = W = 0,123 kW

Pmot3 = W = 0,136 kW

Pmot4 = W = 0,188 kW

Se însumează forța totală, lucrul mecanic și puterea necesară în procesul de ștanțare și se obține:

Ftot proces = 525964,4 N = 52596,44 daN = 52596,44 kgF = 52,59 tF

Aproces = 414,194 j

Pproces = 1,546 kW

Cazul 2 – varianta 2 de itinerariu tehnologic

Se calculează lungimea conturului de tăiere – fig.9, pentru poansonul de decupare, având forma complexă (poansonul de decupare are și rolul de placă activă de perforare).

Fig.9 Calcul lungime de tăiere poanson complex

lcontur = π · 4 + 10 + 20 = 42,566 mm

lcontur cerc Φ40 = π · 40 – 8 · 10 = 45,664 mm

F1 = L1 · g · Rm = 45,664 · 1,5 · 500 = 289642,5 N

Fi1 = ki · F1 = 0,02 · 289642,5 = 5792,85 N

Fd1 = kd · F1 = 0,025 · 289642,5 = 7241,06 N

Ftot1 = F1 + Fi1 + Fd1 = 302676,41 N

A1 = λ · Ftot1 · g = 0,525 · 302676,41 · 1,5 = 238,357 j

Pmot1 = W = 0,08 kW

5.2 Centrul de presiune al stanței

Centrul de presiune reprezintă punctul în care este aplicată rezultanta torțelor ce acționează simultan asupra stanței în procesul de lucru.

Pentru a nu se produce dezaxarea stanței, asimetria jocului, uzarea rapidă a elementelor de ghidare și a muchiilor active, este necesar ca axa cepului să coincidă cu centrul de presiune.

Pentru cazul din varianta 2, ștanță de precizie cu acțiune simultană de decupare și perforare, centru de presiune coincide cu centru de greutate, se află situat la intersecția axelor de simetrie ale piesei – tolă rotor.

CAPITOLUL 6

ALEGEREA UTILAJULUI DE PRESARE

Tipul presei, necesară executării diferitelor operații, se alege în funcție de tipul și dimensiunile pieselor de prelucrat și de condițiile de lucru impuse de dispozitivul respectiv de presare.

Clasificarea preselor utilizate pentru executarea operațiilor de ștanțare și matrițare la rece este dată în schema de mai jos. Dintre acestea, mai frecvent utilizate în practică sunt presele mecanice și hidraulice. în ultimul timp, secțiile de presare la rece au început să fie dotate și cu prese pneumatice.

După modul de funcționare, presele mecanice și hidraulice pot fi cu simplă, cu dublă sau cu triplă acțiune.

Presele cu simplă acțiune sunt cele cu un singur berbec.

Presele mecanice cu manivelă, cu simplă acțiune, se utilizează în scopul realizării diverselor operații de ștanțare, pentru acționarea dispozitivelor combinate de decupare și ambutisare (la care reținerea semifabricatului se realizează cu ajutorul pernei pneumatice a presei sau cu ajutorul unor arcuri elicoidale) și pentru acționarea oricăror matrițe care nu necesită dublă acțiune cum sunt, de exemplu, cele de îndoire.

Presele hidraulice cu simplă acțiune sunt specifice acționării dispozitivelor de ambutisare cu subțierea voită a materialului, la care nu este necesară reținerea semifabricatului. La aceste prese, forța nominală și lungimea cursei active a berbecului sunt, de obicei, mari.

Alegerea presei, în vederea acționării unui anumit dispozitiv de presare la rece, se face în funcție de parametrii geometrici și funcționali ai acesteia, parametri determinați de cinematica dispozitivului de presare respectiv și de forța necesară de presare. Presa pe care va lucra un anumit dispozitiv trebuie cunoscută înainte de proiectarea acestuia, deoarece parametrii geometrici ai presei determină, în mare măsură, construcția dispozitivului respectiv.

Parametrii funcționali ai unei prese mecanice cu manivelă sunt următorii:

forța nominală, Fn;

lungimea cursei berbecului (h) maximă și minimă;

numărul de curse duble pe minut (n) ale berbecului;

puterea instalată, P;

lucrul mecanic dezvoltat, L;

numărul treptelor de reglare a lungimii cursei berbecului.

Se pornește de la următoarele date de calcul:

Fproces = 52,59 tF;

Aproces = 414,194 j;

Pproces = 1,54 kW.

Se alege din [2], o presă mecanică cu excentric cu simplu efect, de fabricație românească, PAI 63.

Forța nominală este forța disponibilă a presei corespunzătoare unui anumit unghi a al manivelei.

De exemplu, pentru presele utilizate la stanțare, a = 300.

Alegerea presei se face de către tehnolog, la elaborarea planului de operații al piesei. Proiectantul nu poate începe proiectarea dispozitivelor de presare înainte de a cunoaște parametrii geometrici ai preselor.

Parametrii geometrici ai presei, care trebuie cunoscuți la proiectare, reprezintă dimensiunile acelor părți ale presei pe care se fixează dispozitivul de presare (fig.10).

Pentru presele de tip deschis, acești parametri sunt următorii:

– forța maximă de presare, F = 63 tF;

– numărul de curse duble ale culisoului presei, nc.d. = 90 c.d./min;

– domeniul de reglare al cursei culisoului, C = 10 …… 120 mm;

– distanța dintre axa culisoului și batiu, R = 250 mm;

– dimensiunile mesei, A1 x B1 = 410 x 500 mm2;

– locașul pentru cep, d x l = 40 x 80 mm;

– dimensiunile orificiului din masă, Ø 250 mm;

– distanța maximă între masă și culisou, la cursa maximă a bielei, fără placa de supraînălțare, H = 315 mm;

– reglarea lungimii bielei, M = 63 mm;

– puterea motorului electric, P = 5,5 kW.

Fig.10 Dimensiunile utile ale presei și ale ștanței

În mod normal, dispozitivele de presare se desenează în poziție finală de lucru, adică în poziție închisă. în această poziție, se poate stabili mai ușor poziția relativă a elementelor active, a clementelor de fixare a semifabricatului și a elementelor de eliminare a piesei și deșeului din dispozitiv. în acest fel, se previn și eventualele greșeli constructive referitoare la neconcordanța subansamblului superior al dispozitivului cu cel inferior ca, de exemplu: coloane de ghidare lungi, care ies în afara plăcii de cap, lovind în berbecul presei, poansoane scurte etc.

CAPITOLUL 7

NORMAREA OPERAȚIILOR DE PRESARE

Norma de timp se calculează cu relația:

NT = + Tu (3.10) [1]

în care:

Tpi – timpul de pregătire încheiere (tab. 3.19; 3.20) [1];

Tu – timpul unitar;

N – mărimea lotului;

Timpul unitar se calculează cu relația:

Tu = (tb + ta) · k2 (3.11) [1]

în care:

tb – timpul de bază, se calculează cu relația:

tb = · q (3.12) [1]

în care:

n – numărul de curse duble al presei pe minut;

q – coeficient ce ține seama de felul cuplajului presei (tabelul 3.21) [1];

k2 – coeficient ce ține scamă de timpul de adaos (tab. 3.22) [1];

ta – timpul ajutător, se calculează cu relațiile (3.13) (3.14) [1].

Avem:

Tpi = 13 min;

q = 1,05;

ncd = 160 c.d./min;

k2 = 1,1.

tb = min

pentru ștanțare din fâșii sau benzi cu avans manual:

ta = (3.13) [1]

b) pentru ștanțare din semifabricate individuale:

ta = ta1 + ta2 + ta3 + ta5 + la6 + ta7 (3.14) [1]

în care :

ta1 – timp ajutător pentru pornirea presei (tabelul 3.23) [1];

ta2 – timp ajutător pentru: luarea fâșiei, aducerea ei la presă, sau luarea colacului (de bandă) și așezarea lui în (dispozitivul de derulare, sau luarea semifabricatului cu bucata și aducerea lui în matriță sau stanță (tabelele 3.24, 3.35, 3.36) [1];

ta3 – timp ajutător pentru așezarea semifabricatului (fâșiei, benzii, semifabricatului cu bucata) în sculă, (tabelele 3.25, 3.35, 3.36) [1];

ta4 – timp ajutător pentru avansarea fâșiei sau benzii, cu un pas (tabelul 3.26) [1];

ta5 – timp ajutător pentru îndepărtarea din sculă și de presă a deșeurilor (tabelele 3.28, 3.29, 3.35) [1];

ta6 – timp ajutător pentru extragerea piesei din sculă și așezarea ei la locul potrivit (tabelele 3.30, 3.31) [1];

ta7 – timp ajutător pentru ungerea semifabricatului (tabelele 3.32, 3.33) [1];

ta8 – timp ajutător pentru întoarcerea fâșiei (tabelul 3.34) [1];

Zs – numărul de piese (bucăți) obținute simultan la fiecare cursă dublă a berbecului presei;

nm – numărul de curse duble ale berbecului presei pentru o fâșie sau bandă, în cazul funcționării cu avans manual.

Se dau următoarele date de calcul:

ta1 = 0,018 min;

ta2 = 0,015 min;

ta3 = 0,025 min;

ta4 = 0,006 min;

ta5 = 0,007 min;

ta6 = 0,007 min;

ta7 = 0,039 min;

ta8 = 0,016 min;

Zs = 1piesă;

nm = 42 c.d./min.

ta =

= 0,02645 min

Timpul unitar Tu se calculează:

Tu = (0,0065 + 0,02645) · 1,1 = 0,03624 min

Norma de timp se calculează cu relația:

NT = min

BREVIAR DE CALCUL DE DIMENSIONARE

CAPITOLUL 8

DIMENSIUNI FUNCȚIONALE

Aspecte constructive specifice legate de elementele active ale ștanței

a) Jocul dintre muchiile tăietoare ale elementelor active

În construcția stanțelor, prin jocul dintre dimensiunile părților active ale plăcii de tăiere și poansonului se înțelege diferența dintre aceste dimensiuni, adică jocul bilateral sau jocul diametral în cazul contururilor circulare.

Din punct de vedere al efortului de tăiere, mărimea aproximativă a jocului optim se poate determina cu relațiile din tab. (4,27)[1]. Pe baza cercetărilor efectuate și a practicii uzinale a rezultat că jocul dintre părțile active ale plăcii de tăiere și poansonului depinde de grosimea, de proprietățile fizico-mecanice ale materialului și în special plasticitatea acestuia, de cerințele impuse față de rugozitatea și în general calitatea suprafeței tăieturii.

Varietatea condițiilor de lucru din producție, precum și a cerințelor referitoare la precizia și calitatea suprafețelor tăieturii piesei, nu au permis stabilirea unor valori unice ale jocului, pentru toate cazurile de ștanțare a pieselor.

Mărimile jocurilor diametrale sau bilaterale între părțile active ale plăcii de tăiere și poansonului, la decupare și perforare, se recomandă să aibă valorile indicate în tab. (4,27)[1], în care la numărător au fost date valorile minime, iar la numitor cele maxime.

La stabilirea jocului, valorile jocului minim inițial trebuie considerate ca mărimi nominale ale acestuia cu ajutorul cărora se determină dimensiunile poansoanelor și plăcilor de tăiere.

Pentru ștanțe obișnuite, valorile jocurilor de tăiere inițiale, după care se proiectează și se execută sculele se dau în tab. (4.27)[1].

Pentru g = 1,5 mm și Rm = 500 MPa rezultă următoarele valori ale jocului dintre muchiile tăietoare ale elementelor active:

jmin = 0,08 · g = 0,08 · 1,5 = 0,12 mm

jmax = 0,15 · g = 0,15 · 1,5 = 0,225 mm

Toleranțele de execuție ale orificiului activ, respectiv ale poansonului, se dau în tab. (4.30) [1]:

Ta = 0,030 mm

Tp = 0,020 mm

b) Dimensionarea părții de lucru a perechi de elemente active

Dimensionarea părții de lucru a perechi de elemente active se face cu relațiile de calcul din tab.(4.29)[1]:

pentru decupare – placă activă, dimensiunea piesei DAsAi:

Da = (D + Ai)+Ta0

pentru decupare – poanson, dimensiunea piesei DAsAi:

Dp = (D + Ai – jmin)0-Tp

pentru perforare – placă activă, dimensiunea piesei dAsAi:

da = (d + As + jmin)+Ta0

pentru perforare – poanson, dimensiunea piesei dAsAi:

dp = (d + As)0-Tp

Unde:

D, d – dimensiunile nominale ale piesei decupate, respectiv ale orificiului perforat;

As, Ai – abateri limită stabilite pentru execuția piesei, respectiv orificiului;

Da, da – dimensiunile orificiilor active;

Dp, dp – dimensiunile poansoanelor;

jmin – jocul de tăiere;

Ta, Tp – toleranțele de execuție ale orificiului activ, respectiv ale poansonului.

Pentru decupare:

orificiu Ф68 ± 0,4 mm, orificiu Ф40 ± 0,3 mm

placă activă

Da1 = (D1 + Ai)+Ta0 = (68 + 0,4) 0,030 = 68,4 0,030 mm

Da2 = (D2 + Ai)+Ta0 = (40 + 0,3) 0,030 = 40,3 0,030 mm

poanson

Dp1 = (D1 + Ai – jmin)0-Tp = (68 + 0,4 – 0,1) 0- 0,02 = 68,3 0- 0,02 mm

Dp2 = (D2 + Ai – jmin)0-Tp = (40 + 0,3 – 0,1) 0- 0,02 = 40,2 0- 0,02 mm

Pentru perforare:

orificiu Ф5 ± 0,15 mm și orificiu Ф17 ± 0,25 mm

placă activă

da1 = (d1 + As + jmin)+Ta0 = (5 + 0,15 + 0,1)+0,030 = 5,25 +0,030 mm

da2 = (d2 + As + jmin)+Ta0 = (17 + 0,25 + 0,1)+0,030 = 17,35 +0,030 mm

poanson

dp1 = (d1 + As)0-Tp = (5 + 0,15)0- 0,02 = 5,15 0- 0,02 mm

dp2 = (d2 + As)0-Tp = (17 + 0,25)0- 0,02 = 17,25 0- 0,02 mm

CAPITOLUL 9

DIMENSIONAREA ȘI VERIFICAREA ELEMENTELOR

PUTERNIC SOLICITATE

9.1 Plăci active

Calculul de verificare a plăcilor active se face pe baza eforturilor de încovoiere care apar la solicitarea cu o forță de lucru, uniform distribuită pe conturul deschiderii active.

Plăci active monobloc

Pentru unele cazuri simple de solicitare eforturile se pot calcula cu ajutorul unor relații simplificate, corespunzătoare încovoierii plăcilor plane, după cum urmează:

Cazul – placă activă cu diametrul de lucru d = 2·r, rezemată pe o placă de deschidere circulară cu diametru d0 = 2·r0 > d, fig.11.

Fig.11 Verificare placă activă circulară

Eforturile de încovoiere în acest caz se pot calcula cu o relație de forma:

σi = ≤ σai (11.19)[3]

în care:

P = 289642,5 N, forța de decupare din proces;

Hm – înălțimea plăcii active, mm;

d = 68 mm;

d0 = 100 mm;

σai = 500 Mpa, rezistența admisibilă la încovoiere pentru materialul plăcii active.

Pentru a stabili grosimea minimă a plăcii se utilizează relația:

Hm ≥ (11.20)[3]

în care se introduce rezistența admisibilă a materialului ales.

Se calculează pentru dimensionare:

Hm = = 28,1 mm

Se adoptă Hm = 35 mm.

Pentru verificare:

σi = = 323,14 MPa ≤ σai

9.2 Poansoane – verificarea la flambaj

a) Poansonul de decupare Ф68

Verificarea la flambaj se face în funcție de mărimea coeficientului de zveltețe al poansonului care se calculează cu relația:

λ = (11.10) [3]

în care:

l – lungimea liberă a capătului poansonului;

imin – raza de inerție minimă.

imin = (11.11) [3]

în care:

Imin – momentul de inerție minim;

Amin – aria secțiunii transversale minime.

Date inițiale de calcul:

P = 289642,5 N, forța de decupare;

d = 68 mm, diametrul poansonului;

E = 2,1 · 105 Mpa, modulul de elasticitate;

c = 4, coeficient de siguranță.

Se consideră lungimea liberă l, în jurul căreia secțiunea se ia constantă, de forma orificiului (piesei decupate).

Din formula lui Euler:

Pcr = = P · c (11.12) [3]

în care:

– Pcr – forța critică de flambaj;

– Lf = 2·l, pentru cazul încastrat la un capăt și liber la celălalt;

– E – modulul de elasticitate longitudinal.

Se calculează lungimea admisibilă a poansonului – poanson neghidat:

l ≤ (11.15) [3]

Lungimea admisibilă a poansonului va fi:

l ≤ mm

Se admite l = 150 mm.

Se calculează pentru verificarea domeniului de flambaj coeficientul de zveltețe:

λ =

λ < 86 (λ0), formula lui Euler nu se poate aplica decât cu aproximație.

Pentru poansoanele care nu respectă condițiile ce rezultă din relația (11.10) verificarea se face cu ajutorul relației Tetmajer-Iasinski:

σf = 461 – 2,25 · λ (11.17) [3]

σf = 461 – 2,25 · 18 = 421,3 MPa

Forța admisibilă de flambaj va fi:

Paf = N

Se admite l = 150, pentru care forța admisibilă de flambaj este mai mare decât forța de perforare.

P ≤ Paf

b) Poansonul de perforare Ф17

Date inițiale de calcul:

P = 40055,25 N, forța de perforare;

d = 17 mm, diametrul poansonului;

E = 2,1 · 105 Mpa, modulul de elasticitate;

c = 2,5, coeficient de siguranță.

Se consideră lungimea liberă l, în jurul căreia secțiunea se ia constantă, de forma orificiului (piesei decupate).

Din formula lui Euler:

Pcr = = P · c (11.12) [3]

în care:

Pcr – forța critică de flambaj;

Lf = 2·l, pentru cazul încastrat la un capăt și liber la celălalt;

E – modulul de elasticitate longitudinal.

Se calculează lungimea admisibilă a poansonului – poanson neghidat:

l ≤ (11.15) [3]

Lungimea admisibilă a poansonului va fi:

l ≤ mm

Se admite l = 80 mm.

Se calculează pentru verificarea domeniului de flambaj coeficientul de zveltețe:

λ =

λ < 86 (λ0), formula lui Euler nu se poate aplica decât cu aproximație.

Pentru poansoanele care nu respectă condițiile ce rezultă din relația (11.10) verificarea se face cu ajutorul relației Tetmajer-Iasinski:

σf = 461 – 2,25 · λ (11.17) [3]

σf = 461 – 2,25 · 38 = 376,3 MPa

Forța admisibilă de flambaj va fi:

Paf = N

Se va mai micșora lungimea liberă a poansonului.

9.3 Calculul de verificare a plăcilor de bază

Dintre elementele de sprijin ale stanțelor și matrițelor plăcile de bază sunt mai defavorabil solicitate, ele fiind supuse (în funcție de schema constructivă) la încovoiere.

În general plăcile de bază alese după normative nu se calculează din punct de vedere al rezistenței acestora decât în cazuri cu totul deosebite (stanțe și matrițe greu încărcate). La plăcile de bază speciale (nenormalizate) apare însă uneori necesitatea verificării solicitărilor efective și a deformațiilor acestora.

Pentru calculul plăcilor de bază se consideră că forța de lucru este uniform repartizată pe lungimea conturului activ. Se calculează apoi momentul încovoietor maxim în secțiunea cea mai solicitată și se determină efortul unitar efectiv de încovoiere cu relația:

σi = ≤ σai (11.41)[3]

în care:

σi – efortul efectiv de încovoiere;

σai – efortul admisibil de încovoiere pentru materialul plăcii de bază (tab. 11.12) [3], pentru materialul plăcii de bază OT 500, σai = 120 …… 150 MPa;

F = 289642,5 MPa, forța la decupare totală;

Mi – momentul încovoietor maxim determinat pentru secțiunea cea mai solicitată;

W – modulul de rezistență al plăcii de bază calculat în secțiunea corespunzătoare momentului încovoietor maxim.

Se face verificarea în secțiunea M – N, utilizând relațiile:

σi = = ≤ σai

WMN = mm3

σi = MPa ≤ σai

CAPITOLUL 10

CONSTRUCȚIA SCULELOR STANȚELOR

DE DECUPARE-PERFORARE

Elementele principale active, poansonul și placa tăietoare, constituie sculele unei ștanțe de decupare sau perforare.

Forma și dimensiunile părții active a poansonului, în secțiune transversală, sunt identice cu forma și dimensiunile pieselor de perforat, iar forma și dimensiunile părții active a plăcii tăietoare corespund formei și dimensiunilor pieselor de decupat.

De aceea, forma constructivă și dimensiunile sculelor unei ștanțe sunt determinate de geometria și dimensiunile pieselor de stanțat.

Tipurile de poansoane și plăci tăietoare, utilizate frecvent în construcția stanțelor de decupare-perforare, sunt prezentate în figura 12.

În majoritatea cazurilor, suprafața frontală a poansoanelor este plană, iar suprafața laterală a părții active este, întotdeauna, cilindrică sau prismatică, nu tronconică sau sub forma unui trunchi de piramidă.

Fig.12 Tipuri de poansoane și plăci tăietoare

Construcția poansoanelor stanțelor de decupare-perforare, pentru piese de formă circulară, este prezentată în figura 12, a. De obicei, poansonul are două diametre distincte, pentru a se putea prelucra independent partea activă de partea de montaj; diametrul nominal al părții active (dp) este egal cu diametrul pieselor de stanțat, iar diametrul părții de asamblare (d) este egal cu diametrul nominal al ajustajului presat format de poanson cu placa de încastrare (placa portsculă).

Lungimea gulerului poansonului (l1) se va executa mai mare cu 0,4 … 0,5 mm, decât adâncimea locașului corespunzător din placa portsculă (l2), iar după asamblare acestea se vor rectifica împreună pentru a li se asigura aceeași dimensiune efectivă. Numai în acest mod se va asigura o bună fixare a poansoanelor în stanță.

Când, pentru o anumită lungime l a poansonului, nu se asigură o rigiditate suficientă a acestuia, se recomandă construirea lui în trepte (fig. 12, b).

Poansoanele stanțelor de perforare care au diametrele mici, de ordinul a 1 mm sau a câtorva mm, nu se pot prelucra prin așchiere în bune condițiuni.

În aceste cazuri, poansoanele se execută din sârmă de arc și se asamblează presat cu placa portsculă (fig. 12, c); în partea superioară a alezajului plăcii portsculă se execută o teșitură la 45°, pe adâncimea de 1 … 2 mm, iar gulerul poansonului se obține prin refulare manuală la cald (ștemuire) și rectificare în stare asamblată cu placa portsculă, înainte de tratamentul termic de călire și revenire al poansonului.

Tot în acest mod se asamblează, cu placa portsculă, și poansoanele care au o formă complexă în secțiune transversală (fig. 12, d), deoarece prelucrarea acestor poansoane cu guler este foarte dificilă și costisitoare. De aceea, se recomandă ca poansoanele profilate să aibă aceeași secțiune transversală de la un capăt la celălalt. La nevoie, se poate renunța la asamblarea poansoanelor profilate prin refulare manuală la cald cu placa portsculă, construindu-se poansoane cu guler demontabil (fig. 12, e).

O altă soluție constructivă a poansoanelor profilate este cea combinată (fig. 12, f), suportul 1 va avea o formă geometrică simplă, pentru a se prelucra ușor, iar partea activă 2 se construiește profilată. Asamblarea acestora se realizează prin știfturi și șuruburi.

Pentru piese de dimensiuni mici și mijlocii, plăcile tăietoare ale stanțelor de decupare-perforare se construiesc monobloc (fig. 12, g). Forma și dimensiunile acestora se stabilesc constructiv, în funcție de forma, poziția relativă și dimensiunile alezajelor active ale lor.

Când piesele de decupat au dimensiuni foarte mari, construcția monobloc a plăcii tăietoare este neeconomică. în asemenea cazuri, în special când forma pieselor este complexă, plăcile tăietoare se construiesc din mai multe elemente simple care se asamblează pe o placă suport, prin știfturi și șuruburi (fig. 12, h).

Prelucrarea de finisare a elementelor simple active se face numai în stare asamblata, pentru a se asigura forma și dimensiunile dorite plăcii tăietoare.

Dacă piesele ce se execută prin perforare au mai multe găuri și distanța dintre acestea este prea mare, de asemenea construirea plăcii tăietoare monobloc este neindicată. în acest caz, se construiesc plăci tăietoare simple, pentru fiecare gaură separat (fig. 12, i,j), sau pentru câte un grup de găuri apropiate (fig. 12, k) și se asamblează într-o placă suport întocmai ca corpurile poansoanelor. Plăcile tăietoare simple de forma bucșelor fără guler (fig. 12,7) se folosesc mai rar și numai pentru perforarea găurilor mici.

NOTIȚĂ TEHNICĂ

CAPITOLUL 11

NORME DE TEHNICA SECURITĂȚII MUNCII

În toate ramurile industriale, securitatea muncii constituie o problemă deosebită căreia i se acordă o mare atenție. O atenție și mai mare se acordă securității muncii în cazul secțiilor de presare la rece, deoarece presele sunt mașinile la care accidentele de muncă se produc cu urmări deosebit de grave, adesea din neatenție.

Un interes deosebit trebuie acordat protecției muncii la operațiile de presare la rece care se execută cu dispozitive de presare deschise sau la care prelucrarea pieselor se face din semifabricate individuale. Semifabricatele individuale trebuie introduse direct, de către muncitor, în spațiul dintre placa activă și poanson, adică în zona periculoasă a dispozitivului de presare la rece. De asemenea, în unele cazuri, eliminarea pieselor din dispozitiv se face tot direct, de către muncitor. în intervalul de timp cit muncitorul se află cu mâna în zona periculoasă a dispozitivului de presare, accidentul se poate produce.

Cauzele producerii accidentului, în timp ce muncitorul se află cu mâna în zona periculoasă a dispozitivului de presare, sunt următoarele:

repetarea accidentală a loviturii sau căderea bruscă a berbecului, fără acționarea mecanismului de comandă al mașinii;

acționarea presei înainte de vreme ducând la coborârea berbecului în timp ce muncitorul continuă să manipuleze piesa în zona periculoasă a dispozitivului de presare;

introducerea mâinii în zona periculoasă a dispozitivului după declanșarea loviturii, când muncitorul vrea să îndrepte, în ultima clipă, fără să reușească (deoarece timpul este foarte scurt), semifabricatul așezat greșit în dispozitiv;

ținerea, în mod conștient, a mâinii în apropierea sculelor dispozitivului de presare la rece, muncitorul susținând, nepermis, piesa, uitarea sau alunecarea accidentală a mâinii în zona periculoasă a dispozitivului de presare, după declanșarea loviturii;

declanșarea loviturii, accidental sau inconștient, de către un alt muncitor.

Antrenarea individuală a presei, de către motorul electric propriu, prin intermediul curelelor de transmisie, de asemenea constituie o sursă periculoasă care poate provoca accidente.

La aceste prese, se pot produce și electrocutări, dacă instalația electrică nu este corespunzătoare sau este deteriorată.

În secțiile de presare se produc și accidente care nu sunt legate direct de mașină ca, de exemplu, accidente în timpul transportului dispozitivelor de presare grele, al semifabricatelor și al pieselor sau tăieri la mâini cu semifabricate sau cu deșeuri de material.

Prevenirea rănirilor sau accidentelor de muncă în procesul de producție al secțiilor de presare la rece se poate realiza prin mai multe mijloace cum sunt:

prin utilizarea, de către muncitori, a unor scule auxiliare pentru alimentarea presei cu semifabricate și pentru înlăturarea pieselor de pe presă (pensete, clești, rigle etc);

prin întrebuințarea dispozitivelor combinate (speciale) de presare la rece care să nu prezinte pericol în exploatare;

prin înzestrarea preselor cu apărători și mecanisme speciale de protecție;

prin înlocuirea metodelor manuale de alimentare a preselor, cu semifabricate, cu sisteme mecanice automate sau mecanizate.

Aplicând rațional una dintre aceste metode, în concordanță cu măsurile generale de ordin organizatoric, accidentele în timpul lucrului la prese pot fi prevenite.

BIBLIOGRAFIE

1. Rosingher Șt., „Procese și scule de presare la rece” – Culegere de date pentru proiectare, Editura Facla, Timișoara, 1987

2. Teodorescu M. ș.a., „Elemente de proiectare a ștanțelor și matrițelor” Editura didactică și pedagogică, București, 1977

3. Zgură Gh. ș.a., „Prelucrarea metalelor prin deformare la rece”

Editura tehnică, București, 1977

6. Iliescu C. ș. a., „Tehnologia debitării, decupării și perforării de precizie”

Editura tehnică, București, 1983