Obtinerea piesei semifabricat printr-un procedeu de deformare plastica

Obtinerea piesei semifabricat printr-un procedeu de deformare plastica

Plasticitatea este proprietatea tehnologica a unui material de a suferi deformatii permanente sub actiunea unor forte exterioare .

Ca urmare , obtinerea unei piese care sa corespunda unui anumit rol functional se face prin redistribuirea de material in stare solida ( nu prin indepartarea de material ) in concordanta cu sistemul de forte care actioneaza asupra materialului .

Cel mai vechi procedeu de deformare plastica este forjarea .

Forjarea este procesul de prelucrare prin deformare plastica ce consta in introducerea in volumul de material a unor stari tensionale care sa produca curgerea sa (a materialului ) . Aceste forte se aplica prin lovire si/sau presare .

Forjarea este de doua feluri :

libera , cand curgerea materialului se face liber sub actiunea unor forte de lovire:

in matrita (matritare) , cand curgerea materialului este limitata cavitational , sub actiunea unor forte de lovire si/sau presare .

Tinand cont de programa de fabricatie si de dimensiunile de gabarit relativ reduse procedeul de deformare plastica ales va fi forjarea libera .

Pentru obtinerea piesei se va utiliza un ciocan cu dublu sistem de alimentare, cu dubla compresie, ce foloseste abur la o presiune de 8 atmosfere .

Pentru realizarea piesei prin forjare liberǎ se va lua in calcul rolul functional al acesteia stabilit la capitolul 1 si materialul din care aceasta va fi realizata ( vezi capitolul 2 )   

Trebuie ales tipul semifabricatului initial , insa conform legii volumului constant, trebuie cunoscuta masa semifabricatului brut forjat pentru a afla volumul acestuia si dupa aceea , adunand pierderile care apar in timpul procesului de forjare (adaosurile necesare si pierderile prin ardere), sa aflam volumul de material pe care il are semifabricatul initial .

Calculul masei semifabricatului care se face impartind desenul piesei brut forjate in parti simple carora la calculam volumul si masa .

Alegerea semifabricatului initial :

Se aleg lingouri ( pentru dimensiuni mari ) , bare sau placi turnate continuu (pentru dimensiuni medii) , prelaminate sau laminate ( pentru dimensiuni mici ) .

Pentru ca materialele sa fie usor deformabile plastic , acestea trebuie incalzite in prealabil in cuptoare speciale .

Insa si aici exista reguli bine definite de standarde special elaborate in acest sens. Astfel ca exista un interval de temperaturi in care se poate face deformarea care are limita superioara numita temperatura de inceput de deformare iar limita inferioara numita temperatura de sfarsit de deformare .

Pentru    OLC 45 gasim intervalul :

Trebuie stiut de la bun inceput ca oricat de complexa ar fi piesa ce se vrea    realizata prin forjare libera procesul tehnologic este o succesiune logica de operatii de baza .

Aceste operatii de baza sunt :

refularea : operatie ce consta in cresterea dimensiunii sectiunii transversale a unui semifabricat ;

intinderea simpla : este operatia de forjare libera ce consta in cresterea in mod substantial a lungimii unui semifabricat ;

intinderea pe dorn : consta in modificarea diametrului exterior a unui semifabricat tubular ;

largirea pe dorn : consta in modificarea diametrului interior si exterior a unei piese de forma tubulara ;

gaurirea prin forjare libera    permite obtinerea de gauri patrunse sau nepatrunse fara indepartare de material sub actiunea fortelor exterioare ;

indoirea consta in modificarea pozitiei axei initiale a semifabricatului;

rasucirea realizeaza modificarea pozitiei unei parti dintr-un semifabricat in raport cu celelalte parti ;

taierea prin forjare libera    duce la portionarea semifabricatului initial in mai multe parti componente (decupare pe contur deschis ,crestare, slituire , retezare decupare pe contur inchis) ;

sudarea prin forjare libera permite obtinerea de imbinari nedemontabile .

Tehnologia forjarii libere :

Pentru ca un produs sa poata fi obtinut prin forjare libera trebuie sa parcurga urmatoarele etape :

stabilirea rolului functional al piesei folosind analiza morfofunctionala a suprafetelor ;

alegerea materialului pe baza analizei valorilor optime ;

intocmirea desenului piesei brut forjate se face pornind de la desenul piesei finite pe care se adauga :

adaosurile de prelucrare A_p pe toate suprafetele a caror precizie dimensionala si calitatea acestora nu se pot obtine direct prin forjare libera:

adaosuri tehnologice A_t pe toate suprafetele care nu au rezultat prin forjare libera si in scopul simplificarii constructive a formei piesei ;

adaosuri de debitare A_d pe toate suprafetele de separatie ;

adaosuri prin raze de racordare R_c pe toate suprafetele de racordare ;

* marimea acestor adaosuri depinde de dimensiunile piesei finite, iar valorile lor sunt date    in STAS - uri.

4. calculul masei semifabricatului initial se face impartind desenul piesei brut forjate in suprafete simple carora li se calculeaza volumul si masa . Masa totala a semifabricatului brut forjat este data de expresia :

M_Sf=m_Pf+m_a+m_Ap+m_At+m_Rc+m_Ad+m_cp+m_g

unde :

m_Sf : masa totala a semifabricatului brut forjat ;

m_Pf : masa piesei finite ;

m_a : masa pierderilor prin arderea materialului ;

m_Ap : masa pierderilor cu adaosurile de prelucrare ;

m_At : masa pierderilor cu adaosurile tehnologice ;

m_Rc : masa pierderilor prin raze de racordare ;

m_Ad : masa pierderilor prin adaosurile de debitare ;

m_cp : masa pierderilor cu capetele de prindere ;

m_g : masa pierderilor prin gaurire ;

5.alegerea semifabricatului initial; se aleg:

- lingouri- piese cu dimensiuni mari

- bare, placi turnate ;

6. debitarea semifabricatului initial la dimensiuni se face respectand legea volumului constant;

7. control initial : metoda nedestructiva : US, RY, LP, PM :

8. tratament termic initial - recoacere de inmuiere pentru cresterea plasticitatii materialului ;

9. stabilirea parametrilor regimului de incalzire functie de natura materialului care se forjeaza si sunt : tempera de inceput de deformare, de sfarsit de deformare, viteza de incalzire, durata de incalzire ;

10. stabilirea succesiunii logice a operatiilor de forjare libera se face functie de configuratia geometrica a piesei ;

11. alegerea utilajelor pe care se va executa operatia de forjare ;

12. forjarea propriu-zisa - se face respectand succesiunea logica a operatiilor de forjare ;

13.curatirea -indepartarea de pe suprafata produsului forjat a stratului de material ars ;

14.tratament termic final - functie de rolul functional al piesei ;

15. control termic de calitate final ;

16.ambalare si trimitere catre beneficiar.