6 RAZDVAJANJE

1

TEHNOLOGIJE RAZDVAJANJAProbijanje i prosijecanje

Probijanje i prosijecanje je postupak obrade deformisanjem kod koga se razdvajanje materijala vrši po zatvorenoj konturi, pomoću alata na presama.

Kod ovog postupka iz pripremka u vidu ploča i traka od lima dobijaju se izratci različitog oblika unutrašnje i vanjske konture. Tako dobijeni izratci mogu se koristiti kao gotovi proizvodi ili kao pripremci za druge tehnološke postupke npr. duboko izvlačenje i savijanje.

2

Probijanje i prosijecanje

Primjeri probijanja i prosijecanja

3

Probijanje i prosijecanje

Prosijecanje Probijanje

4

Probijanje i prosijecanje

F

Ød

Ødo

s

H

Šematski prikaz procesa

5

6

Probijanje i prosijecanje

a. b. c. d. e.

Faze probijanja i prosijecanja

7

Probijanje i prosijecanje

Pri projektovanju procesa probijanja i prosijecanja trebavoditi računa o veličini zazora između izvršnih dijelova alata (probojca ili prosjekača) i prstena.

Zazor kod probijanja i prosijecanja

8

Probijanje i prosijecanje

sm ddz

tgsz ot 12

gdje je:z – zazor u mms – debljina materijala u mmεot - relativna dubina prosijecanjaβ - ugao smicanja materijala

Izbor zazora

64 za čelike

1. Analitički

9

Probijanje i prosijecanjeIzbor zazora

2. TabelarnoSigurniji način izbora zazora je iz odgovarajućih tabela za razne vrste materijala. Vrijednosti zazora za klasično i fino probijanje i prosjecanje date su na slijedećem dijagramu.

10

Probijanje i prosijecanje

Izgled rezne ivice u radnom predmetu

Optimalna vrijednost zazora garantuje ravnu ivicu prosječenog (probijenog) komada i dobar kvalitet. Ukoliko se izabere mala ili suviše velika vrijednost zazora kao posljedica se javlja neravna prekidna površina. Na slici je izgled rezne ivice radnog predmeta. Ravni dio rezne ivice nastao je rezanjem, a neravni dio nastao je čupanjem materijala.

11

Probijanje i prosijecanjeMetode racionalnog korištenja materijala

Raspored kontura na traci

12

Probijanje i prosijecanjeMetode racionalnog korištenja materijala

Raspored kontura na traci

13

Probijanje i prosijecanjeMetode racionalnog korištenja materijala

Primjeri jednorednog, dvorednog, trorednog i šestorednog rasporeda

14

15

16

17

Probijanje i prosijecanjeMetode racionalnog korištenja materijala

18

Probijanje i prosijecanjeMetode racionalnog korištenja materijala

Primjeri rasporeda kontura na traci

19

Dimenzionisanje trake

20

Probijanje i prosijecanje

Pored klasičnog prosijecanja postoji i fino prosijecanje. Postupak se koristi za izradu radnih predmeta kod kojih se zahtijevaju uže tolerancije i veći kvalitet izrade.

Šematski prikaz finog prosijecanja

Fino prosijecanje

21

Fino prosjecanje se razlikuje od klasičnog prosjecanja po:

- obaveznoj konstrukciji zateznog V-rebra;- obaveznoj upotrebi držača i izbijača lima i radnog predmeta i- upotrebi prese trostrukog dejstva.

Finim prosjecanjem postiže se:

- završni kvalitet obrađene površine bez potrebe naknadnih obrada;- velika tačnost obrađene površine i- ravnost radnog predmeta po cijelom presjeku.

Probijanje i prosijecanjeFino prosijecanje

22

23

Fino prosijecanjeProbijanje i prosijecanje

1 – rezna ploča2 – držač sa zateznim V rebrom3 – fiksni prosjekač4 – držač – izbijač

24

PREDNOSTI PROCESA FINOG PROSJECANJA:

- znatno veći kvalitet obrađene površine, hrapavost reznog dijela kreće se u granicama Ra = 0,3-1,5 m, što zavisi od vrste i debljine materijala;

- nema naknadne obrade rezne površine, niti potrebe za ravnanjem radnog predmeta;

- znatno veća tačnost svih dimenzija radnog predmeta i

- mogućnost kombinovanja sa drugim obradama tako da se može postići izrada veoma komplikovanih radnih predmeta.

Probijanje i prosijecanjeFino prosijecanje

25

NEDOSTACI FINOG PROSJECANJA:

- većem utrošku materijala zbog utiskivanja zateznog V-rebra;

- pojavi srha i povlačenja materijala na dnu radnog predmeta i

- ograničenost primjene na različite materijale i debljine veće od 20 mm.

Probijanje i prosijecanjeFino prosijecanje

26

Probijanje i prosijecanjeIzgled rezne ivice za klasično i fino prosijecanje

27

Probijanje i prosijecanjeIzgled rezne ivice za klasično i fino prosijecanje

28

Prosjeka~-probija~

3

Probijanje i prosijecanjeNaponska šema

29

Probijanje i prosijecanjeDeformaciona sila i deformacioni rad

Deformaciona sila za alate sa paralelnim reznim ivicama može se odrediti po obrascu:

NsLF mi

n

i

1

gdje su:

–obim svih dijelova koji se probijaju ili prosijecaju;s – debljina lima; - čvrstoća smicanja

n

iiL

1

m

30

Probijanje i prosijecanjeDeformaciona sila i deformacioni rad

U cilju smanjenja deformacione sile koriste se alati sa zakošenim reznim ivicama.Zakošenje reznih ivica se kod prosijecanja izvodi na prstenu, a kodprobijanja na probojcu.

NsLkF m

Deformaciona sila za alate sa zakošenim reznim ivicama može se odrediti po obrascu:

4,02,026,04,0

ksHksHza

31

2/mmNm 2/mmNmMaterijal

Č.0145 280 - 500 240 – 400

Č.0146 280 - 420 240 – 340

Č.0147 280 - 400 240 – 320

Č.0148 280 - 380 240 – 340

Al 99,5 70 - 100 50 – 60

Al 99,0 80 - 110 60 – 75

Al Mg 2 180 - 230 115 – 150

AlMg 5 230 - 270 140 – 180

Cu 99,5 250 - 300 200 - 240

Cu72Zn 250 - 320 220 - 270

Probijanje i prosijecanjeMehaničke osobine materijala

32

Probijanje i prosijecanjeDeformaciona sila i deformacioni rad

Rad probijanja i prosijecanja za alate sa paralelnim reznim ivicama može se odrediti pomoću obrasca:

NmmsFxW m gdje su: - maksimalna sila probijanja (prosijecanja);x – faktor koji se bira u zavisnosti od debljine i vrste materijalamF

m

sr

FF

x

33

Probijanje i prosijecanjeDeformaciona sila i deformacioni rad

NmmHsFxW m 1

Za alate sa zakošenim reznim ivicama deformacioni rad računa se po izrazu:

gdje su: - maksimalna sila probijanja (prosijecanja);x1 – faktor koji se bira u zavisnosti od debljine i vrste materijalamF

4,02,026,04,0

ksHksH x1

x1

0,50,7 0,8

za 0,6

34

Probijanje i prosijecanjeIzbor mašine

nn

gF

F

sinsin

Granična sila pritiskivača prese određuje se po obrascu:

gdje su:Fn – nominalna sila - ugao krivaje n - nominalni ugao

Za prese za prosijecanje i probijanje 3510 n

35

Probijanje i prosijecanjeIzbor mašine

gm FF

Po prvom kriteriju za izbor prese mora biti ispunjen uslov:

gdje su:Fm – maksimalna sila probijanja (prosijecanja)Fg – granična sila priitiskivača prese

mgM FFF 3,1

36

Probijanje i prosijecanjeIzbor mašine

Nominalni rad koji presa može da ostvari je:

nnnnnHFhFW cos12

gdje jehn – hod pritiskivača koji odgovara nominalnom uglu αn

Drugi kriterij za izbor prese dat je obrascem:

nWW

37

Probijanje i prosijecanje

Ukupna sila probijanja i prosijecanja može se smanjiti na slijedeće načine:

1. Upotrebom alata sa zakošenim reznim ivicama;

2.Upotrebom alata sa različitom dužinom probojaca i prosjekača;

3.Probijanjem (prosijecanjem) na povišenim temperaturama.

Načini smanjanja sile

38

Probijanje i prosijecanjeNačini smanjanja sile

39

Probijanje i prosijecanjeAlati za probijanje i prosijecanje

40

1 – nosač donjeg dijela alata, 2 – rezna ploča (prsten za prosijecanje), 3 – vođica trake i prosjekača, 4 – opruga, 5 – nosač prosjekača,6 – kaljena međuploča, 7 – nosač gornjeg dijela alata, 8 – cilindrični kočić, 9 – cilindrični rukavac, 10 – čaura za vođenje stubne vođice, 11 – prosjekač, 12 – stubna vođica, 13 – imbus vijak

41

1 – nosač donjeg dijela alata, 2- rezna ploča (prsten za probijanje), 3 – graničnik radnog predmeta, 4- vođica probojaca i svlakač trake, 5- nosač probojaca, 6-kaljena međuploča, 7- nosač gornjeg dijela alata, 8-zavojna opruga, 9-vođica svlakača, 10-cilindrični rukavac, 11-imbus vijak, 12-čaura za vođenje stubne vođice,13-stubna vođica, 14-probojac, 15-otpadak, 16-cilindrični kočić.

42

43

44

45

46

47

48

49

Probijanje i prosijecanje

a. b.

Izgled gotovog radnog predmeta i trake

50

Faze izrade radnih predmeta iz trake

51

Faze izrade radnih predmeta iz trake

52

Faze izrade radnih predmeta iz trake

53

Prese

54

Prese

55

Prese

56

Radna glava kod vibracione mašine

57

Prosijecanje krivolinijskih kontura

58

Odsijecanje na makazama

Odsijecanje na makazama je postupak razdvajanja materijala pomoću noževa različitog oblika. Odsijecanjem se iz limova dobijaju trake, koje se koristeza dalju preradu u alatima na presama. Postupkom odsijecanja materijal se priprema za druge tehnološke postupke.

59

60

Odsijecanje na makazama

Šematski prikaz faza razdvajanja

61

Odsijecanje na makazama

Prema obliku i položaju u toku procesa razlikuju se tri vrste noževa:- ravni paralelni noževi;- ravni nagnuti noževi;- kružni noževi.

Ravni paralelni i ravni nagnuti noževi koriste se za odsijecanje trakaiz tabli lima ili za odsijecanje komada. Pomoću ovih noževa mogu se odsijecati materijali debljine do 40 mm.

62

Odsijecanje na makazama

Šematski prikaz odsijecanja sa ravnim paralelnim noževima

63

Odsijecanje na makazama

Deformaciona sila pri odsijecanju na makazama s ravnim paralelnimnoževima može se dobiti pomoću približnog obrasca:

msbF 7,0

gdje su:b – širina materijala;s – debljina materijala; - čvrstoća na smicanje m

64

Odsijecanje na makazama

Deformacioni rad može se dobiti pomoću izraza:

sAaW gdje su:a – specifični deformacioni rad

ot

da

0

- relativna dubina prodiranja noža.ot

65

Odsijecanje na makazama

Ravni nagnuti noževi koriste se za sječenje obradaka kod kojih je debljina relativno mala u odnosu na širinu.

Upotrebom ovih noževa smanjuje se sila odsijecanja, jer je u toku razdvajanja samo dio ukupne dužine linije razdvajanja u procesu deformisanja.

66

Odsijecanje na makazama

Deformaciona sila pri odsijecanju sa ravnim nagnutim noževima može se dobiti po približnom obrascu:

mtgsF

2

75,0

gdje su:s – debljina lima;α - ugao između noževa;ε - relativna dubina prodiranja noža u material.

Deformacioni rad za odsijecanje sa ravnim nagnutim noževima može se dobiti po istom obrascu kao kod odsijecanja sa pravim paralelnim noževima.

67

Odsijecanje na makazama

Kružni noževi koriste se za: odsijecanje traka iz tabli lima, uzdužno i poprečno odsijecanje traka i odsijecanje okruglih pripremaka. Pomoću ovih noževa, zavisno od vrste mašine mogu se odsijecati materijali debljine do 30 mm.

Šematski prikaz razdvajanja materijala kružnim noževima

68

Odsijecanje na makazama

Šema položaja kružnih noževa

69

Odsijecanje na makazama

mtgsF

275,0

2

Deformaciona sila odsijecanja sa kružnim noževima može se izračunati po obrascu:

gdje su:s – debljina lima;α - ugao između noževa;ε - relativna dubina prodiranja noža u material.

70

Mašine za odsijecanje

Makaze sa ravnim paralelnim noževima

71

Mašine za odsijecanje

Makaze sa ravnim nagnutim noževima

72

Mašine za odsijecanje

Makaze sa kružnim noževima u sklopu linije za pripremu traka

73

1. Izračunati deformacionu silu i deformacioni rad za izradu radnog predmeta prikazanog na Slici 1.

A=50 mm; B=10 mm; d=7 mm; d1=5 mm ; s=2 mmMaterijal dijela Č.0148

Primjeri za tehnologije razdvajanja

74

Rješenje:

NsLF mi

n

i

1

n

ii mmddAL

11 4,2534,3198,2120052750424

22 290340240mmN

mmN

m

NsLF mi

n

i

14697229024,2531

75

sFxW m

NmmW 4,17636621469726,0

76

2.Proračunati silu potrebnu za prosijecanje pravougaone platine dimenzija:

mmsmmbmma

10200100

materijal: Č.0245

77

Rješenje:

a) Paralelne rezne ivice alata

msbaF 2 (obrazac 44c)

Iz Tabele 4 za Č.0245 22 /300/340270 mmNmmNm

78

MNNsbaF m 8,1108,13001020010022 6

Sila prese

MNFFM 34,28,13,13,1

79

b)Zakošena rezna ivica prstena za prosjecanje

mLskF

Za

8;3

5;23

sHmms

sHmms

Za

4,02,026,04,0

ksHksH

80

Pošto je mmsHmmmms 10310

Ugao zakošenja:

8'5051,0200

1022

bHtg

102,0

81

Sila prosjecanja (Tabela 13) – tačniji obrasci

tgs

asF otm 05,016,15,2

Relativna dubina prodiranja noža (Tabela 9) : 45,0ot

82

MNNF 29,11029,11,045,010102,005,016,1100300105,2 6

MNFFM 677,129,13,13,1

Koeficijent smanjenja sile:

72,0180129

a

b

FF

k

83

c) Prosijecanje se vrši u vrućem stanju Ct 800

Pri temperaturi Ct 8002/60 mmNm

(Tabela 14 za Č.0245)

kNsbaF m 360601020010022

kNFFM 4683603,13,1 2,018036

a

c

FF

k

84

3. U komadu čeličnog lima (Č.1731 – Ck60, stanje poboljšano) debljine probija se otvor prečnika . Odrediti silu probijanja.

Rješenje:

mms 1 mmd 50

a) Sa paralelnim reznim ivicama alata

kNNdsF m 4,119119380760150

kNFFM 2,1554,1193,13,1

85

b)Sa zakošenom reznom ivicom probojca

mmsHmmmms 212231

5'40408,050

222

bHtg

0815,0

86

Sila probijanja (Tabela 13)

HsHsdF ot

m

arccos02,014,2

Relativna dubina prodiranja noža (Tabela 9) 14,0ot

643,08,0cos2

14,012cosarccos

arcarc

HsH ot

87

kNNF 8,5858833643,07601500815,002,014,2

kNFFM 44,768,583,13,1

49,09,11

85,5

a

b

FFk

88

4. Proračunati rad prosjecanja pravougaone platine dimenzija:

mmsmmbmma

10200100

materijal: Č.0245Rješenje:

NmsF

xW m

1000

89

Iz Tabele 15 za Č.0245 4,035,045,0 x

NFm6108,1

kNmW 2,71000

10108,14,06

90

b) Sa zakošenom reznom ivicom prstena za prosijecanje

NmHsFxW m

10001

mmsmmH

Fx

m

1010

29,155,01

NmW 142001000

10101029,155,06

91

5.Dio pravougaonog oblika i debljine dobija se prosijecanjem na ekscentarskoj presi. Ako je poznat zakon promjene specifičnog deformacionog rada u obliku:

odrediti:a) Zakon promjene sile prosjecanja;b)Silu prosjecanja za izradu datog dijela;c)Potreban deformacioni rad za izradu datog dijela.

Za materijal od koga se izrađuje dio poznato je: (relativna dubina prodiranja koja odgovara maksimalnom naponu smicanja) (relativna dubina prodiranja koja odgovara prekidu materijala)

mmba 8020 mms 5

2303

200 5,1a

64,0max

70,0ot

92

Rješenje:a)Da bi se našao zakon promjene sile prosijecanja, potrebno je odrediti zakon promjene napona smicanja I to diferenciranjem specifičnog deformacionog rada po deformaciji:

23010010235,13

201023

320

5,0

5,1

d

d

dda

Zakon promjene sile prosijecanja

230100 sLAF

93

b)Sila prosijecanja je maksimalna sila koja se javlja pri prosjecanju:

NsLsLF mm 31000023064,01005200230100 max

Deformacioni rad prosjecanja

kNmmasAW 2,10007,02307,03

20051600 5,1

94

6.Poklopac prikazan na slici dobija se probijanjem i prosijecanjem iz trake širine 312 mm. Materijal dijela je Č.0147 sa čvrstoćom smicanja . Ako je debljina lima odrediti:

a) silu prosijecanja i probijanja;b) presu za izradu dijela ic) potreban deformacioni rad.

2/240 mmNm mms 2,1

95

Rješenje:

mm5,25mm8mm305

308

312

51

96

Sa trake se vidi da se u prvom koraku vrši probijanje otvora i , a u drugom koraku se prosijeca dio prečnika , pa je sila prosijecanja i probijanja:

mm8

mm5,25mm305

NsLF mm 84,3062672402,130585,25

b)Sila prese

NFF mM 19,39814884,3062673,13,1

Usvaja se presa nominalne sile kNFn 400

97

c) Deformacioni rad

NmsFx

W m 55,3101000

2,119,39814865,01000

98

7. Odrediti silu sječenja trake koja se koristi kao pripremak za probijanje i prosijecanje. Poznato je:

- materijal trake Č.0145 ; - dimenzije b=80 mm, s=1,5 mm.

Za zadani materijal čvrstoća na smicanje iznosi :

22 320400240mmN

mmN

m

99

Rješenje:

NsbF m 268803205,1807,07,0

7,0,2

NNtgtg

sF m 1080099,107993207,025,175,075,0

22

7,0,2

Ntgtg

sF m 54003207,022

5,175,02

75,022

ravni nagnuti noževi

kružni noževi