duboko vučenje

7/31/2019 duboko vuenje

1/36

Proizvodne tehnologije S. Aleksandrovi

75

5. DUBOKO IZVLAENJE (DEEP DRAWING)

Pod dubokim izvlaenjem lima podrazumeva se takav vid oblikovanja pri kome se odpoetnog nedeformisanog, ravnog oblika (razvijene ploe, razvijenog stanja) dobija telo prostorne

neprekidne konfiguracije. U principu, to je oblik posude otvorene sa jedne strane, dok sa druge imazatvoreno dno.

Obrada izvlaenjem se redovno vri u hladnom stanju, sem u posebnim sluajevima kada sekomad mora zagrevati (pogorani uslovi obrade - mala plastinost).

Prema ponaanju debljine lima tokom procesa oblikovanja razlikuju se dva postupka:a) duboko izvlaenje bez promene debljine lima (primenjuje se kod tankih limova i ima jedno

od dominantnih mesta u industriji prerade metala uopte)1,b) duboko izvlaenje sa stanjenjem (primenjuje se kod debljih limova, ima karakteristike

zapreminske obrade i posebno se izuava).

Prema geometriji gotovog komada mogua je sledea podela:

a) - isto duboko izvlaenje (izvlaenje upljeg cilindrinog tela sa ravnim dnom) i dubokoizvlaenje rotacionih delova (sl. 5.1),

b) - duboko izvlaenje ostalih delova pravilnog geometrijskog oblika (kutijasti delovi),c) - izvlaenje delova nepravilnog geometrijskog oblika (na pr. blatobran karoserije

automobila).

Sl. 5.1 Osnovni oblici delova koji se dobijaju dubokim izvlaenjem


2/36


76

Delovi dobijeni postupcima dubokog izvlaenja imaju iroku primenu u:

1) automobilskoj industriji (delovi karoserije itd.),2) avio-industriji, industriji inskih vozila, brodogradnji,

3) industriji kunih aparata i posua,4) elektro i elektronskoj industriji,5) poljoprivrednoj i procesnoj tehnici,6) drugim oblastima (u manjem obimu).

Na sledeim slikama dati su primeri realnih komada, dobijenih dubokim izvlaenjem tankihlimova.

Sl. 5.2 Rotacioni oblici dobijeni dubokim izvlaenjem


3/36


77

Sl. 5.3 Kutijasti delovi proizvedeni dubokim izvlaenjem


4/36


78

Sl. 5.4 Delovi geometrijski nepravilnih (sloenih) oblika

5.1 Duboko izvlaenje osnosimetrinih komada

Tipina geometrijska forma u ovom sluaju podrazumeva dobijanje cilindrinog komada sa ili bezoboda i sa ravnim dnom (sl. 5.2 i sl. 5.5). Postupak dobijanja je poznat po terminu: isto dubokoizvlaenje. Vrlo esto se uzima kao reprezentativni proces i detaljno izuava sa naponsko-

deformacionog aspekta.

Sl. 5.5 Komad koji se dobija istim dubokim izvlaenjem


5/36


79

Sl. 5.6 Osnovna shema oblikovanja u alatu za duboko izvlaenje

Za razliku od ostalih postupaka obrade lima (prosecanje, savijanje) u ovom sluaju (sl. 5.6)postoje tri glavna (radna) elementa alata: izvlaka (najee prenosi deformacionu silu), matrica

prsten za duboko izvlaenje i dra lima.Polazni komad ima krunu konturu (prenika D0, sl. 5.7) i pre poetka procesa oblikovanjapostavlja se na gornju povrinu matrice, kada se aktivira dejstvo draa koji silom dranja FDpritee obod komada. Posle toga izvlaka svojim glavnim dejstvom otpoinje oblikovanje komadasve do njegovog potpunog provlaenja kroz otvor matrice.

Sl. 5.7 Shema delovanja napona pri izvlaenju


6/36


80

Centralni deo procesa oblikovanja izvodi se na obodu komada i zaobljenju matrice pod dejstvomdva napona: tangencijalnog pritisnog i radijalnog zateueg (sl. 5.5 i 5.7). Tangencijalni napon teida izazove pojavu nabora na obodu (sl. 5.8) i ona se spreava delovanjem sile dranja. Intenzitetsile dranja i uopte uslove trenja na obodu treba paljivo definisati. Naime, potreban je dovoljan

intenzitet sile dranja zbog spreavanja nabora, ali ako je trenje pojaano lako se dolazi dopreoptereenja komada i pojave razaranja u kritinom (tzv. noseem) preseku komada (sl. 5.8).Zbog toga se trenje na obodu i zaobljenju matrice maksimalno smanjuje (glatke povrine kontakta,odgovarajua maziva) i olakava klizanje lima.

Sl. 5.8 Defekti pri dubokom izvlaenju (nabori-levo i razaranje-desno)

Za obradu se najee koriste prese dvostrukog dejstva, koje imaju posebne pogone za dejstvoizvlakaa i dejstvo draa. Prese jednostrukog dejstva mogu se koristiti dogradnjom pneumatskih,

gasnih ili hidraulinih cilindara za obezbeenje dejstva draa ( DF ).

Sila deformisanja se prenosi preko ela - vrha izvlakaa, pri emu je glavni otpor deformisanju naobodu, s obzirom da prstenastu povrinu lima treba prevesti u cilindrinu. Ukoliko je sila draasuvie velika i postoje nepovoljni uslovi trenja, doi e do koenja lima na obodu i do razaranja u

kritinom preseku. Kritini (nosei) presek je najee iznad radijusa dna komada ( sdA n ).

Proces oblikovanja esto nije mogue izvesti u samo jednoj operaciji dubokog izvlaenja. U tomsluaju re je o dvo ili vie operacionom postupku.

Za nominalni prenik i radijus dna komada, koji se koriste u raznim izraunavanjima korisnoje usvojiti sledee preporuke (na pr. za prvu operaciju izvlaenja):

2

srr;sddmm1s

srr;s2ddmm1sZa

u1u1

u1u1

, ( videti sl. 5.7).


7/36


81

5.1.1 Pokazatelji stepena deformisanja

Koriste se razliiti pokazatelji deformacije koji karakteriu stepen izvrenog izvlaenja. To su za

sluaj jednooperacionog procesa izvlaenja (d1=d, r1=r):

a) stepen - odnos izvlaenja :

r

R

d

D 00

b) koeficijent izvlaenja m :

1

R

r

D

dm

00

1m0

c) relativna deformacija pri izvlaenju:

m1D

dD

0

0

d) prirodna deformacija:

d

Dln 0

Veza izmeu pojedinih pokazatelja:

e

11

D

dm

0

e1

1

m

1

d

D0

e

1e1m1

Ukoliko se pri obradi prekorae dozvoljene vrednosti pokazatelja izvlaenja, na pr. max >

dolazi do loma, odnoso razaranja na kritinom mestu komada.

Od veliine navedenih pokazatelja zavise:- veliina napona i sile izvlaenja- broj potrebnih operacija izvlaenja,

- sila dranja DF i sl.

Od znaaja pri izvlaenju je i relativna debljina lima: 100D

ss

0

r , % . Smanjivanjem vrednosti sr

raste sklonost ka pojavi nabora na obodu.


8/36


82

5.1.2 Naponi i deformaciona sila izvlaenja

Deformaciona sila je parametar potreban za izbor maine i od posebnog znaaja je poznavanjenjenog maksimalnog intenziteta, koji se uvek postie u prvoj operaciji izvlaenja.

Za odreivanje sile izvlaenja (za prvu operaciju) potrebno je poznavati uzduni napon u u

cilindrinom omotau tela, koji predstavlja i ukupan napon izvlaenja.

sdAF 1uu

Napon u sainjavaju 4 osnovne komponente (sl. 5.7):

savtrmtrdru

r - radijalni napon na obodu, koji nastaje usled bonog sabijanja materijala na obodu pri

njegovom povlaenju ka centralnom delu (ima najveu vrednost, iznad 70%u).

trd - deo napona koji nastaje usled trenja na ravnom delu oboda izmeu lima i matrice,

odnosno draa (oko 10% u).

trm - deo napona koji nastaje usled trenja na zaobljenju ivice matrice (ispod 15% u).

sav - napon koji nastaje usled savijanja i ispravljanja lima pri klizanju preko zaobljenja ivice

matrice (oko 5% u).

5.1.2.1 Radijalni napon na obodu

r radijalni (zateui) napon

t tangencijalni (pritiskujui) napon

rr d - napon r raste ka

spoljanjoj ivici matrice (sl. 5.7)

Na osnovu uslova ravnotee sila (sl. 5.9) i uslova plastinosti dobija se sledei konaan izraz zaradijalni napon:

1

0

1

0

rd

DlnK

r

RlnK

Vrednost K priblino odreuje kao aritmetika sredina deformacionog otpora na poetku (K0) ikraju (K

1) oblikovanja, zavisno od odgovarajuih deformacija:

dFtsin

d2

d2

Ft

R0r0

rdr

Ft= sdrt

dFr=d( r)sdr

Sl. 5.9 Naponi i sile na obodu


9/36


83

m1D

d1

D

dD

d

Dln

0

1

0

10

1

1

0

1

2

KKK 10

K0- deformacioni otpor na poetku izvlaenjaK1- deformacioni otpor na kraju izvlaenja (pri 1, odnosno 1 sa krive ojaanja)

1,1 - korekcioni faktor.

5.1.2.2 Napon usled trenja na obodu

Ovaj napon je posledica trenja na kontaktnim povrinama oboda komada, draa i ravnog dela

matrice.Sila trenja na obodu:

DT FF

Napon usled ovih sila (ima ih dve - deluju na dve povrine)

sd

F2

1

Dtrd

- koeficijent trenja (najee =0,1 0,15)

DF - sila draa

q4dDqAF

2

1

2

0DD

==

DA - povrina dranja

q - specifini pritisak dranja MPa32q =

5.1.2.3 Napon usled trenja na zaobljenju matrice

Sila izvlaenja formirana na osnovu napona na obodu (r i trd) iznosi:

trdr0 AF

Ova sila se uveava zbog trenja na zaobljenju ivice matrice na silu 1F (sl. 5.10 desno).

Do potrebnih odnosa se dolazi projektovanjem svih sila na vertikalni, odnosno horizontalnipravac u zoni elementarnog ugla d i primenom uslova ravnotee.


10/36


84

Konano se dobija:

eFF 01

Za

2

; 6,11

2

1e 2

6,11AF trdr1

Odnosno, napon koji nastaje u ovom sluaju:

trdrtrdrtrm e

1etrdrtrm

5.1.2.4 Napon usled savijanja i ispravljanja

Pri klizanju lima preko zaobljenja ivice matrice pored ostalog, ostvaruje se efekat savijanja, azatim i ispravljanja pojedinih zona komada. Razmatranjem utroenog rada na savijanju iispravljanju (sl. 5.11) moe se definisati iznos sile savijanja na ukupnom obimu komada i vrednostodgovarajueg napona.

Ukupna sila savijanja odnosi se na savijanje po obimu komada: 1db

sr2

sdRF

M

2

1

ms , a napon savijanja (i ispravljanja):

1s

r2

R

sd

F

M

m

1

s

sav .

d

y

dFN(F0)

F dFTF+dF

x(F1)o

F0

F1

Sl. 5.10 Sile u zoni zaobljenja ivice matrice


11/36


85

Konano, uzimajui u obzir sve komponente, ukupni napon izvlaenja iznosi:

1s

r2

Re

sd

F2

d

DlnK1,1

M

m

1

D

1

0

u

Prethodni izraz vai za prvu operaciju izvlaenja, ukoliko je proces vieoperacioni. Zaorijentaciono izraunavanje mogue ga je primeniti i na sledee operacije.

Najvea sila izvlaenja:

u1M sdF

MMAS F3,1F

Deformacioni rad:

xhFW M

M

sr

F

Fx - faktor srednje sile, h- ukupan hod (dubina komada).

F

F

r

r

s

I

II

n

M

0

Sl. 5.11 Savijanje oko zaobljenja ivice matrice


12/36


86

5.1.3 Naknadne operacije izvlaenja

Ukoliko je stepen izvlaenja suvie veliki da bi uspeno mogao da se ostvari u jednojoperaciji, npr. kod dubokih komada, izvlaenje se obavlja u vie operacija. U svakoj fazi izvlaenja

smanjuje se prenik i poveava dubina komada. Postoje dva osnovna naina naknadnogizvlaenja (sl. 5.12):

a) istosmerno izvlaenje (najei postupak)b) suprotnosmerno izvlaenje

Sl. 5.12 Shema dvooperacionog postupka izvlaenja

Na sl. 5.12 koriene su oznake:

1d - prenik izvlakaa u prvoj operaciji izvlaenja

2d - prenik izvlakaa u drugoj operaciji izvlaenja

Kad je re o nominalnim prenicima komada (poglavlje 5.1) vai:

n1n210 dd....ddD

nd - zavrni prenik komada.


13/36


87

Sl. 5.13 Druga operacija izvlaenja (direktno, istosmerno izvlaenje)

Sl. 5.14 Druga operacija izvlaenja (obratno, suprotnosmerno izvlaenje)

5.1.4 Izvlaenje tela drugih pravilnog geometrijskog oblika

Osnovni predstavnici ove grupe delova su komadi kvadratnog i pravougaonog preseka (kutijasteforme), prema slikama 5.15 i 5.16.

Karakteristine mere su irine A i B i visine H, kao i dva zaobljenja: ugr - radijus ugla komada i

ir - radijus ela izvlakaa.Pri obradi na uglovima komada dolazi do tangencijalnog sabijanja (kao kod izvlaenja

cilindrinog komada), a na pravim delovima do savijanja. Glavni otpor oblikovanju nastaje nauglovima usled bonog sabijanja i zatim radijalnog izvlaenja. Da bi se ovaj otpor smanjio,potrebno je na odgovarajui nain pripremiti razvijeno stanje (npr. kod izvlaenja pravougaonogkomada sl. 5.16).

Koeficijenti izvlaenja se definiu preko radijusa na uglu komada:

0

1ug

1R

rm ;

1ug

2ug

2r

rm

a njihovi granini odnosi odreuju eksperimentalno; na pr. za elik:

40,025,01 =m ; 55,040,02 =m i sl.


14/36


88

Sl. 5.15 Izvueni komad pravougaonog preseka Sl. 5.16 Razvijeno stanje (1) i konture

posle I (2) i II (3) operacije

Sila izvlaenja kutijastih delova se sastoji iz dve komponente:

sug FFF

gde je:

ugF - sila za izvlaenje uglova komada

sF - sila za savijanje pravih zidova

Sila ugF se odreuje po izrazima za izvlaenje cilindrinih delova a sF prema obrascima za silu

savijanja.Zbog velike razlike u uslovima deformisanja oboda savijenih zona u odnosu na ugaone, esto se

uvode tzv. zatezna rebra (sl. 5.17). Cilj je postii ujednaavanje uslova oblikovanja i uvlaenjapojedinih zona oboda, kao i homogenizaciju deformacionih polja.

Sl. 5.17 Poloaj zateznih rebara kod pravougaonih delova


15/36


89

Sl. 5.18 Oblici profila zateznih rebara

5.1.5 Odreivanje oblika i dimenzija polaznog komada

Kod rotacionih oblika polazni komad (razvijeno stanje) ima kruni oblik. Uslov za definisanjeprenika razvijenog stanja je jednakost zapremina polaznog i gotovog komada. Poto sezanemaruje promena debljine pri oblikovanju, prethodni uslov se menja u jednakost povrina.

Sl. 5.19 Razvijeno stanje i gotov komad

D0

s

ddr

s

h-(r+s)

Hc

h

h

d

polaznioblik

gotovkomad

Sl. 5.18a Ugradnja zateznih rebara


16/36


90

Konaan izraz za prenik razvijenog stanja D0 (sl. 5.19) ima oblik:

mm,)r4rd(2dHd4D2

nnd

2

dCn0

dn i rn su nominalni prenik i radijus dna komada (poglavlje 5.1), a h dodatak za opsecanje (birase iz preporuka).

5.1.5 Alati za duboko izvlaenje

Alati za jednooperaciono oblikovanje cilindrinog komada su relativno jednostavni. Imaju triglavna radna elementa (izvlaka, matrica, dra lima, sl. 5.7) i gotovo uvek stubno voenje gornjeu odnosu na donju polovinu alata. Meutim, takvi alati se retko koriste. Daleko vie su u upotrebi

alati koji imaju objedinjenu operaciju prosecanja razvijenog stanja (na pr. iz trake) sa dubokimizvlaenjem. Na sl. 5. 20 i 5.21 date su dve varijante takvih alata (u preseku) sa naznaenimvanijim pozicijama.

Sl. 5.20 Alat za prosecanje razvijenog stanja i izvlaenje (pre radnog hoda)

Alati za drugu i ostale operacije dubokog izvlaenja se bitno razlikuju od alata za prvu operacijui ovde se nee detaljnije opisivati (videt sl. 5.12, 5.13 i 5.14).

1 no za prosecanje i matrica za

izvlaenje,2 izvlaka,

3 matrica za prosecanje,

4 dra lima,

5 skida ostatka trake,

6 traka lima u poetnompoloaju


17/36


91

Sl. 5.21 Alat za prosecanje polaznog komada i izvlaenje (kraj radnog hoda)

Konstrukcija alata za duboko izvlaenje veoma zavisi od broja dejstava kojima raspolae presa.Najee su u upotrebi tzv. prese jednostrukog i dvostrukog dejstva. Ree se koriste presetrostrukog dejstva (glavno dejstvo pokretanje izvlakaa, drugo dejstvo draa i treeizbacivaa) zbog visoke cene.

Sl. 5.22 Tri faze hoda pri izvlaenju na presi jednostrukog dejstva sa ugraenim jastukom draa

1 izvlaka,2 stubi sistema za dranje,3 dra lima,4 matrica za prosecanje,5 skida trake,6 graninik,7 stubi izbacivaa,8 izbaciva,9 no za prosecanje, matrica zaizvlaenje,10 voica trake lima.


18/36


92

Sl. 5.23 Faza izbacivanja posle izvlaenja sa sl. 5.22

Na sl. 5.24 prikazan je rad alata na presi dvostrukog dejstva. Zbog visokih cena, ovakve prese seuglavnom koriste kada je potrebno obezbediti velike intenzitete sile dranja (najee kod delovavelikih dimenzija kao to su neki delovi karoserije vozila).

Sl. 5.24 Tri faze hoda na presi dvostrukog dejstva

Prese jednostrukog dejstva mogu da budu izvedene udve varijante: sa ugraenim sistemom za dranje (tzv.

hidro ili vazduni jastuk) ili bez njega, kada sekonstrukcijom samog alata mora obezbediti dejstvodraa (klasine ili gasne opruge). Na sl. 5.22 prikazan

je rad alata na presi jednostrukog dejstva koja imapomoni vazduni jastuk za obezbeenje dranja naobodu, a na sl. 5.23 izgled alata posle zavrenogoblikovanja i izvedenog izbacivanja komada iz otvoramatrice. Prese jednostrukog dejstva sa ugraenim hidroili vazdunim jastucima su veoma pogodne zbogpovoljnog odnosa mogunosti i cene.


19/36


93

N sl. 5.26 prikazan je alat za duboko izvlaenje dela velikih dimenzija. Livene je konstrukcije imontira se na presu dvostrukog dejstva.

Sl. 5.26 Alat za izvlaenje komada veih dimenzija (1 izvlaka; 2 donji deo alata,matrica; 3 umetak matrice)

Sl. 5.25 Faza izbacivanja posleoblikovanja prikazanog na sl. 5.24


20/36


94

5.1.6 Maine za duboko izvlaenje

Za operacije dubokog izvlaenja koriste se prese sa mehanikim i hidraulinim pogonom. Izborprese vri se istovremeno sa konstrukcijom alata.

Sa stanovita odvijanja procesa oblikovanja povoljnije su hidro prese (podeavanje parametara,konstantna brzina pritiskivaa)(sl. 5.27), ali je produktivnost mehanikih presa (sl. 5.28; sl. 5.29)znatno vea zbog veih brzina izvrnih organa prese.

S obzirom na broj aktivnih dejstava , prese za duboko izvlaenje mogu biti:1. prese jednostrukog dejstva bez ugraenog jastuka draa,

2. prese jednostrukog dejstva sa ugraenim jastukom draa,

3. prese dvostrukog dejstva,

4. prese trostrukog dejstva.

S obzirom na broj radnih pozicija prese mogu biti:a) jednopozicione,

b) viepozicione.

Maina za duboko izvlaenje se bira na osnovu tehnolokih karakteristika procesa, od kojih sunajvanije:

1) parametri procesa (deformaciona sila i rad, sila dranja),

2) dimenzije alata,

3) radni hod alata,

4) brzina deformisanja,

5) veliina serije komada.

Sl. 5.27 Shema hidrauline prese jednostrukog dejstva sa hidro jastukom


21/36


95

Sl. 5.28 Shema mehanike prese jednostrukog dejstva sa hidro jastukom


22/36


96

Sl. 5.29 Shema mehanike prese dvostrukog dejstva


23/36


97

Sl. 5.30 Shema ekscentarskog krivajnog pogona presa sa sl. 5.28 i 5.29

Sl. 5.31 Izgled mehanikeprese od 8 MN u radu


24/36


98

Prese shematski prikazane na slikama 5.27 do 5.30 spadaju u jednopozicione, zato to u svomradnom prostoru izmeu pritiskivaa i radnog stola mogu da prime samo jedan alat. Na sl. 5.32prikazana je shema transfer prese koja moe da primi vie alata. Posle onoliko hodova presekoliko ima radnih stanica (alata) dobija se gotov komad. Presa ima automatizovani sistem za

transport komada od alata do alata (otuda naziv transfer).Na sl. 5.33 data je fotografija velike petopozicione transfer prese sa maksimalnom raspoloivom

silom od 52 MN (5200 t).

Sl. 5.32 Shema transfer prese


25/36


99

Sl. 5.33 Izgled velike transfer prese sa silom od 52 MN

5.1.6 Posebni postupci dubokog izvlaenja

U odgovarajuim uslovima (specijalni materijali, posebne geometrije komada, male serije,specijalni zahtevi, ) opisani klasini postupci nisu celishodni, pa se primenjuju posebni tzv.nekonvecionalni postupci. Pomenue se oni koji su najzastupljeniji u praksi.

5.1.6.1 Hidromehaniko duboko izvlaenje

Sl. 5.34 Formiranje sloja fluida prihidromehanikom izvlaenju

Oblikovanje se izvodi uz pomo fluida podpritiskom u razliitim varijantama. Pritisak seostvaruje snagom prese ili pumpom visokog

pritiska. Postiu se vei stepeni izvlaenja (>2,7)i sloeniji oblici komada u odnosu na klasinoizvlaenje (max2), ali uz znatno vee trokove.

Red veliine potrebnih pritisaka fluida iznosi: zaaluminijum i njegove legure 50 200 bara, zaeline limove 200 600 bara, za limove odnerajuih elika 300 1000 bara.


26/36


100

Sl. 5.35 Hidromehaniko izvlaenje sa vrstim izvlakaem

U postupku shematski prikazanom na sl. 5.35 unutar matrice se nalazi fluid, dok je izvlaka ustandardnoj varijanti. Pritisnim dejstvom fluida i formiranjem sloja (sl. 5.34) uslovi deformisanja suznatno poboljani u odnosu na klasine alate.


27/36


101

Sl. 5.36 Postupak tzv. aktivnog hidromehanikog izvlaenja

U postupku datom na sl. 5.36 sa strane matrice deluje fluid pod visokim pritiskom i na taj na inprinudi lim da se deformie saglasno obliku izvlakaa. Dopunskom silom deluje se i prekoizvlakaa.


28/36


102

5.1.6.2 Izvlaenje uz pomo gume

Guma kao veoma deformabilan materijal, koristi se u alatima za duboko izvlaenje specifinihkomada u uslovima maloserijske proizvodnje (aluminijumski delovi u vazduhoplovnoj industriji,

sloeniji oblici delova kao na sl. 5.37, itd.). Umesto gume mogu da se koriste pojedini polimernimaterijali. Guma moe da igra ulogu izvlakaa (sl. 5.37) ili matrice.

Sl. 5.37 izvlaenje gumom

5.1.6.3 Oblikovanje razvlaenjem

Ovaj postupak je namenjen dobijanju delova preteno veih dimenzija (avio industrija itd.), koji seproizvode u manjim serijama. Steznim eljustima lim se stee na krajevima i oblikuje prekooblikaa (sl. 5.38 i 5.39).

Sl. 5.38 Shema oblikovanja postupkom razvlaenja


29/36


103

Sl. 5.39 Prikaz oblikovanja razvlaenjem na ureaju sa obrtnim oblikaem i

pokretnim steznim eljustima

5.1.6.4 Rotaciono izvlaenje

Deformisanje se izvodi na mainama koje su u principu sline strugu. Oblika sa profilom kojiodgovara gotovom komadu rotira zajedno sa limom koga pritee dra. Alat (valji ili drugi oblik) uparcijalnom zahvatu oblikuje komad (sl. 5.40). Dobijaju se osnosimetrini komadi esto sloenihkrivolinijskih kontura (satelitske antene itd.).

Sl. 5.40 Rotaciono izvlaenje (levo poetni poloaj, desno kraj oblikovanja)


30/36


104

Maine za rotaciono izvlaenje mogu da budu veoma sofisticirane (CNC), i primenjuju se upravoza dobijanje komada sa sloenim krivolinijskim konturama. Principska shema takve maine data jena sl. 5.41. Profil oblikaa nije fiksan ve se programski formira kretanjem valjka (pokretan u dvekoordinatne ose). Na isti nain deluje i valji za oblikovanje (desno na sl. 5.41).

Sl. 5.41 Rotaciono izvlaenje na CNC maini

Primenjuje se i postupak rotacionog izvlaenja sa stanjenjem u dve varijante: istosmerno isuprotnosmerno (sl. 5.42)i to za spoljanju i unutranju obradu. Polazni komad ima veu debljinu ina raun njenog smanjenja dobija se eljena geometrija rotacionog komada. Deformacione sile suznatno vee u odnosu na posupak sa sl. 5.40.

Sl. 5.42 Rotaciono izvlaenje sa stanjenjem


31/36


105

5.1.6. 5 Razna oblikovanja izvlaenjem

Na sledeim slikama dati su postupci veoma esto prisutni u praksi. Mogu da budu sloeniji (napr. izvlaenje iz trake) ili veoma jednostavni (proirenje kraja cevi, izrada rebra na cilindrinom

komadu itd.).

Sl. 5.43 Duboko izvlaenje sitnih komada neposredno iz trake

Sl. 5.44 Postupnost pri dubokom izvlaenju koninih oblika


32/36


106

Sl. 5.45 Proirivanje cevi (levo) i oblikovanje rebra (desno)

Sl. 5.46 Proirivanje (izvlaenje) probijenog otvora na komadu od lima

5.1.7 Duboko izvlaenje sa stanjenjem (IRONING)

Poetni oblik je razvijeno stanje prenika Do i debljine so. U toku procesa obrade menja seprenik komada i debljina zidova, a debljina dna ostaje nepromenjena, prema donjoj slici. Naraun promene debljine poveava se visina.

Sl. 5.47 Faze dubokog izvlaenja sa stanjenjem


33/36


107

Relativno stanjenje za prvu i n-tu operaciju:

o

1o

1s

ss;

o

n1n

ns

ss

max=3040 %

Primer alata sa draem za izvlaenje kroz tri prstena dat je na sl. 5.48, a na sl. 5.49 primerprese sa dve radne pozicije za oblikovanje u dvostepenim alatima.

Sl. 5.48 Alat sa izvlaenje sa stanjenjem, a) sa jednom matricom; b) sa 3 matrice (2, 4, 5)

Sl. 5.49 Horizontalna dvopoziciona presa za izvlaenje sa stanjenjem


34/36


108

Zbog veih debljina polaznog materijala draesto nije potreban, pa se mogu koristiti i mainejednostrukog dejstva. S obzirom da se obrada zavrava u jednom hodu izvlakaa koji prolazi krozvie matrica neophodan je vei hod maine (najee hidrauline prese). Mora se obezbeditistroga centrinost osa izvlakaa i osa postavljenih matrica (prstenova).

Pri obradi je obavezno podmazivanje. Iako se oblikovanje dubokim izvlaenjem sa stanjenjemvezuje za deformisanje limova, po naponsko-deformacionim osobinama procesa ono je blieprocesima zapreminskog oblikovanja, pre svega istiskivanju, pa je i priprema za podmazivanjekomada od elika slina. Prethodno se povrine komada elektrohemijski tretiraju (fosfatiraju), a kaomazivo (koje se ponekad prinudno dovodi kroz otvore na matricama), najee se koristi molidben-di-sulfid (MoS2) . Kombinacija fosfatiranja i MoS2 je veoma esta i praktino neophodna kod oveobrade i drugih postupaka hladnog masivnog oblikovanja (istiskivanje, hladno kovanje) .

Kvalitet povrina i tanost dimenzija su na visokom nivou slino kao kod postupaka hladnezapreminske obrade.

Izvlaenje sa stanjenjem se najvie koristi u masovnoj proizvodnji ambalanih konzervi (razliitevrste alkoholnih i bezalkoholnih pia, hrana itd.), vojnoj industriji itd. U poglavlju 5.1.9 dat je primer

tehnolokog procesa dobijanja konzerve u kome znaajnu ulogu igra ovaj postupak plastinogoblikovanja.

5.1.8 Osnovni elementi projektovanja tehnolokog procesa dubokog izvlaenja

Duboko izvlaenje je, prema razliitim pokazateljima, najznaajnija tehnologija u okviru obradedeformisanjem i jedna od najznaajnijih u okviru obrade metala uopte. Zato je potrebno detaljnopredvideti sve aktivnosti po odgovarajuem redosledu, koje e omoguiti da se od polazne table ilitrake lima dobije gotov komad (u manjoj ili veoj seriji). Vano je podvui ekonomski aspekt usvakoj aktivnosti, kao i potrebu potovanja svih mera na zatiti okoline i bezbednosti u radu.

Sledee aktivnosti su potrebne za projektovanje procesa oblikovanja limova dubokimizvlaenjem:

1) analiza tehnologinosti konstrukcije gotovog komada,

2) odreivanje oblika i dimenzija razvijenog stanja,

3) definisanje procesa izrade razvijenog stanja (tip, parametri, alati, maine itd.),

4) odreivanje broja operacija oblikovanja i definisanje geometrijskih parametara komada pooperacijama,

5) definisanje parametara procesa po operacijama (deformacione sile, deformacioni radovi,brzine itd.)

6) definisanje podmazivanja (zone, nain, sredstva),

7) definisanje eventualnog meuoperacionog arenja (parametri, ureaji),

8) definisanje operacija posle oblikovanja (opsecanje, probijanje itd.),

9) projektovanje alata (parametri, konstrukcija),

10) izbor maina.


35/36


109

5.1.9 Primer tehnolokog postupka dobijanja konzerve za pia


36/36

110

Documents

duboko vučenje