CAD

dr Biljana Gemovic

Teorija za II test – 1 deo, teme:

5. OBLIKOVANJE MAŠINSKIH DELOVA PREMA

NAČINU IZRADE-TEHNOLOGIČNOST

• 5.1 Liveni oblici

• 5.2 Kovani oblici

• 5.3.Oblici rezanih delova

• 5.4 Oblici zavarenih delova

5. OBLIKOVANJE MAŠINSKIH DELOVA PREMA

NAČINU IZRADE-TEHNOLOGIČNOST

• Mašinski delovi ograničeni su ravnim, cilindričnim,

konusnim, sfernim i drugim površi-nama. Te površine mogu

biti: slobodne ili u dodiru sa drugim površinama. Razlika u

kvalitetu i tačnosti uslovljavaju da se izrada mašinskih delova

obavlja u dve faze:

• prethodna faza: grubo oblikovanje delova, kvalitet je niži,

tačnost manja. Za slobodne površine je najčeše ovo dovoljno.

Ova faza se odnosi na: livenje, kovanje, za-varivanje, rezanje

i drugim postupcima,

• završna faza: završno se obrađuju dodirne površine.

Uglavnom se izvodi rezanjem: struganjem, glodanjem i

brušenjem.

• Oblik mašinskog dela prvenstveno zavisi od

funkcije ali i od načina izrade. Koji će se pos-

tupak izbrati u I fazi zavisi od:

• složenosti oblika m. dela,

• potrebne tačnosti,

• potrebnog kvaliteta površine,

• mase,

• čvrstoće,

• veličine serije,

• opreme proizvođača,

• cene izrade.

5.1. LlVENI OBLICI• Livenjem se prvenstveno izrađuju mašinski delovi: složenog

oblika, manje čvrstoće, manje tačnosti, velikih dimenzija, nižeg

kvaliteta slobodnih površina i većih serija. Najčeše se primen-juje

livenje u pesku. Manje se koristi livenje u metalnim kalupima -

kokilama. Znatno vise je u primeni livenje lakih legura pod

pritiskom u metalnim kalupima.

• Livenje u pesku se koristi za veće delove a broj komada nije

velik. Mogu se koristiti svi materijali ali najčeše LG i CL a zatim

legure obojenih metala i dr.

• Livenje u kokilama se koristi kod prostijih oblika, manje

dimenzije. Serije preko 1000 do 2000 komada su ekonomične.

• Livenje legura lakih i obojenih metala se koristi za delove

manjih dimenzija, a eko-nomično je za vise od 2000 4000 kom.

Specifičnosti livenja su:

• skupljanje metala pri hlađenju 1-2%,

• odvođenje toplote ako je brzo, ravnomernost skupljanja se remeti,

pa su delovi sa zaostalim naponima i krive se, pa je sa ovog

aspekta najpovoljnije livenje u pesku.,

• isticanje gasova,

• nemetalni uključci.

Ove specifičnosti, nameću niz opštih pravila i uputstava za

konstruisanje livenih delova što se odražava na njihov oblik:

površine su nagnute, neravne sa otiscima zrnaca, prelazi su

velikim zaobljenjima.

Sve specifičnosti livenja se mogu svrstati 3 grupe:

• vezane za izradu kalupa i livačkih jezgara,

• vezane za ravnomernost odvođenja toplote i isticanja gasova,

• vezane za oblik zidova livenih delova.

Oblik kalupa:

• prilagođava se mogućnošu vađenja modela iz peska,

• obezbeđenju sigurne forme za ulivanje metala,

• dobar protok metala i ispunjavanja svih šupljina.

Kulupi su dvodelni ili trodelni.

Drveni ili metalni model se razdvaja na delove i svaki služi za izradu jednog

dela kalupa koji se nakon izrade spajaju.

Mašinski deo treba da je oblikovan sa jednom izuzetno, dve ravni

razdvajanja.

Oblik mašinskog dela treba da je takav da se pri njegovom vađenju pesak ne

obruši.

Neispravno Ispravno

• Ravan razdvajanja kalupa treba da je izvedena tako da se spreči

isticanje rastopljenog metala. Zato ravan ne sme biti izlomljena, jer se na

mestima loma, teško može obezbediti zapti-vanje.

• Jezgra su dodaci u peščanim kalupima neophodni za ostavljanje otvora

u od-livku.

• Zidovi sa svojim debljinama, promenama debljine, spojevima i slično, utiču

veoma na kvalitet odlivka. Zidovi ne smu biti tanki, jer se rizikuje očvršavanje

mase pri livenju u uskim prolazima. Zato su minimalne debljine zidova odlivka

ograničene. One su veće kod delova većih gabarita i za rastopljene metale veće

gustine.

• Hlađenje liva i isticanje gasova iz rastopljene mase postavlja konstruktoru

dopunske zadatke. Debljine zidova i rebara treba da su tako raspoređene da

odvođenje toplote odnosno hladenje bude ravnomerno. U protivnom nastaju

deformacije odlivaka, pojava zaostalih napona i prskotine.

Na slici 5.3 dat je primer sa tanjim spoljnim zidovima i debljim unutrašnjim zidom.

Spoljni zid se brže hladi.

)

Slika 5.3 Deformacije livenih delova pri hladenju

(a-pre hladenja; b-posle hladenja)

5.2. KOVANI OBLICI• Kovanje je postupak izrade mašinskih delova plastičnom deformacijom u toplom

stanju.

• Polazni oblici su okrugli ili kvadratni profili izradeni valjanjem.

• Mogu se koristiti limovi, trake ili neki drugi oblici od čelika.

• Valjani profili su sa usmerenom - vlaknastom strukturom koja se rezanjem

preseca. Pri kovanju, vlakna se preusmeravaju i mašinski delovi dobijaju visoka

mehanička svojstava. Na si. 5.6a i b, dati su primeri na kojima je pokazano

usmeravanje strukture kovanjem, odnosno savijanje i razmicanje vlakana, u

poredenju sa rezanim delovima kod kojih su ova vlakna presečena.

• Na slici 5.6c prikazana je mogućnost preusmeravanja vlakana.

b) c)

Sabijanjem komada sa

uzdužnim vlaknima, dobijen je

disk sa radijalnom vlaknastom

strukturom. Ovakva struktura je

pogodna za zupčanike kod

kojih su naponi u podnožju

zubaca

• Kovanje mašinskih delova odvija se u kalupima, samo izuzetno

se kuje bez kalupa - slo-bodno kovanje.

• Kalupi poskupljuju izradu. Često zbog visokog stepena

deformacije, kovanje se izvodi u vise faza, u vise kalupa.

• Kovanje je bolje od rezanja sa aspekta vlakana.

Slika 5.7 Oblici delova kovanih u kalupu

Prosti oblici a izuzetno i složeniji u

pojedinačnoj izradi, otkivaju se

slobodno, bez kalupa. Ovi delovi ne

mogu imati rebra, nagnute i kose

površine, spoljna zaobljenja i druge

detalje čije je oblikovanje na ovaj način

otežano ili nemoguće. Slika 5.8 Slobodno kovanje

5.3. OBLICI REZANIH DELOVA• Rezanjem se može vršiti prethodno oblikovanje delova, međutim rezanje je

značajnije za završnu obradu dodirnih površina svih delova: livenih,

kovanih, zavarenih, a isto tako i rezanih.

• Prethodno oblikovanje rezanjem se koristi kod prostih oblika mašinskih

delova. Primenom numerički odnosno kompjuterom upravljanih mašina,

mogu se izrađivati i složeni oblici ako je to ekonomski opravdano u

poredenju sa drugim načinima izrade.Prethodno oblikovanje rezanjem na

konvencionalni način, primenjuje se prvenstveno za

delove cilindričnog oblika a ređe za delove sa

ravnim površinama. Najčeši polazni oblici su ok-

rugli profili ili ploče (količina skinutog materijala

treba da je što manja).

Završno oblikovanje dodirnih površina se

obavlja uglavnom svim postupcima

rezanja. Ovu obradu karateriše: fino

podešavanje alata, mali otpori rezanja i

mala količina skinutog materijala.

Zavarivanje limova je jedinstvena tehnologija u izradi sudova pod pritiskom,

procesnih postrojenja, brodskih konstrukcija i sl.

Postolja i noseće strukture mašina koje su jeftinije i jednostavnije

mogu se izraditi zavarivanjem .Oblikovanje zavarenih konstrukcija,

je specifično u odnosu na oblikovanje drugih delova. Zavareni delovi

se u najvećem stepenu mogu prilagoditi funkciji koju izvršavaju.

• Funkcija kao prvi parametar u najvećoj meri utiče na oblik.

• Drugi parametar koji se odražava na oblik je racionalnost u iskorišenju

upotrebljenih pro-fila, limova, rebara i drugo. Zatim sledi čvrstoća, krutost,

tehnologičnost (pogodnost za za-varivanje) itd.

• Treći parameter je vrsta polufabrikata koji se primenjuje. Mogu se

koristiti profili, cevi, otkovani ili odliveni delovi a zatim zavareni i sl. Oblik

dela koji je izraden od standardnih pro-fila, u detaljima se razlikuje od istog

dela koji je izrađen od lima (sl.5.16).

• Zavareni spojevi su slaba mesta u zavarenim delovima. Oblici šavova su

definisani u JUS C. T3. 030.

• Deformacije i unutrašnji naponi u zavarenim konstrukcijama su redovna

pojav zbog lokalnog zagrevanja šavova. Dok traje zavarivanje, već

zavareni delovi šava se hlade, skupljaju i sabijaju onaj deo šava, koji je još

u mekanom (žitkom) stanju. Zato postoje niz mera za sanaciju deformacija

a koje spadaju u tehnologiju zavarivanja.