Glupani jedni

7/25/2019 Glupani jedni

1/14

SVEUILITE U MOSTARU

FAKULTET STROJARSTVA I RAUNARSTVA

- strojarstvo

Kolegij !roi"vo#$i %ost&%'i( strojevi i o%re)a

S%e'i*i+$i %ost&%'i o,liova$ja

Se)i$arsi ra#

Mostar( velja+a ./012 go#i$e A


2/14

320 Sa+)are$je

Takvo povrinsko tretiranje mogue je realizirati statikim ili dinamikim (udarnim) nainom.U statike spadaju postupci hladnog razvaljavanja, provlaenje trna kroz otvor, zaglaivanje,a u dinamiko samarenje, orada ultrazvukom, udarno razvaljivanje, viraciono udarnaorada povrine! "vi udarni naini koriste se za serijsku i masovnu proizvodnju. #azmotrite se djelovanje kugle koju utiskujemo u povrinu. $ez ozira da li je utiskivanje kugle (alat)izvreno statikim ili udarnim djelovanjem na povrini e se pojaviti otisak kugle. Tvrdakugla pod djelovanjem sile % u poetku e izazvzog djelovanja elastinih sila, ostaje trajna

plastina de&ormacija otiska kugle promjera d i duine h'. lastino de&ormirana zona ispodpovrine utisnine je uni&ormno rasporeena. "trukture elinog materijala imaju razliitesposonosti ovrenja. od martenzita je duina plastino de&ormirane zone vea nego koddrugih struktura. "orit daje najmanju duinu "tupanj ovrenja razliitih struktura izra*enrelativnim prirastom tvrdoe +--, a postignut pod inae jednakim uvjetima, za razliitestukture prikazan je kvalitativno/

Slika 5.1: Prikaz stupnja ovrenja razliitih struktura

0uina de&ormirane zone praktiki je ista ez ozira je li postignuta statikim ili

udarnim nainom uz uvjet da je promjer kugle jednak.

Slika 5.2/Prikaz dubine deformirane zone

Udarno optereenje povrine odreeno je energijom udara alata i rzinom de&ormacije.1nergiju udara posti*emo razliitim nainima/ komprimiranim zrakom (u struji kojeg senalazi sama), tlakom tekuine ili koritenjem centri&ugalne sile. ri tome trea voditi raunada mora iti na raspolaganju do 234 vie energije od one koja je nu*na za plastinude&ormaciju. 5uitci nastaju zog elastinog odraza alata i savladavanja sile trenja. 6prez kod

orade 0 stvara se toplina de&ormacijskog rada ulo*enog za plastinu de&ormaciju isavladavanje trenja. Toplina de&ormacije stvara se u zoni de&ormacije, a trenja u povrinskoj


3/14

zoni kontakta. #azumljivo je da e na rzinu zagrijavanja iti od najznaajnijeg utjecaja nesamo rzina, nego i tlak te dimenzije alata za 0. od intenzivnih re*ima orade lokalnetemperature povrinskih slojeva dosti*u ak 733 do '33389. Takvo zagrijavanje mo*e izazvatitermoplastinu de&ormaciju i sve one pojave koje smanjuju e&ekt ovrenja. 6rada 0izaziva vrlo slo*ene strukture i &azne pretvore u povrinskom sloju. 6n je de&iniran nizomgeometrijskih i &izikalno:kemijskih parametara. 5eometrijski su hrapavost i valovitost, a&izikalno kemijski su struktura, sastav &aza, kemijski sastav, de&ormacija, zaostala naprezanja.6snovni uzrok ovrivanja je razvoj dislokacija koje se nagomilavaju u lizini linijasmicanja, a gianje im je ote*ano zaprekama stvorenim u toku de&ormacije. 0e&ormacijom

prezasienih tvrdih otopina nastupa djelomino njihov raspad, a rezultat je izluivanje sitnihestica novih strukturnih tvori. ad se one nau na kliznim plohama, lokiraju smicanje. ;atemelju ovih saznanja slijedi nu*nost pa*ljivog odaira re*ima izvoenja 0 s ozirom naoraivani materijal i stanje u kojem se on nalazi.

32. O,liova$je #jelova$je) *l&i#a

proizvodi odlikuju se malom masom te povoljnim mehanikim svojstvima. ;ajvea uporaaolikovanja &luidom pronalazi se u automoilskoj industriji gdje se ovim postupkom

proizvode slo*eni olici malih masa i dorih mehanikih svojstava. Takoer, ovu tehnikuesto susreemo kod olikovanja aluminijskih cijevi te okvira icikla.

6likovanje &luidom je specijalan tip olikovanja u kalupu koritenjem visokog tlaka radnog&luida koji na sonoj temperaturi utiskuje materijal u kalupu upljinu.

Slika 5.: Postupak oblikovanja metalne ploe!1. faza"okvir se otvara# 2. faza"dolazi metalna

ploa koja se sa $ornje strane tlai sa vodom# . faza"metalna ploa poprima oblik kalupa# %.

faza"okvir se otvara metalna ploa izlazi&

O,liova$je *l&i#o) #ijeli se s o,"iro) $a vrst& o,rata & #vije s&%i$e

6likovanje lima

6likovanje cijevi

O,liova$je li)a


4/14

6likovanje lima mo*e iti uz pomo memrane ili ez memrane. Ukoliko memranapostoji, nema izravnog kontakta izmeu radnog &luida i oratka.


5/14

Slika 5.,:Primjer okvirne hidromehanike prese

!re#$osti o,liova$ja *l&i#o)

Uteda na alatu.

od olikovanja lima potreni su samo tlani prsten i *ig. =emrana iza koje se

nalazi &luid pod tlakom preuzima ulogu matrice. ;a taj nain mogue je variratideljinu materijala ez potree prilagoavanja alata.

od olikovanja cijevi potrean je alat iz dva dijela kako i se mogao otvarati i

zatvarati.

rilikom izrade alata potreno je voditi rauna o tome da alat ude &ino poliran.

ompleksni olici mogu iti olikovani u samo jednoj &azi pomou olikovanja

&luidom.

6likovanje lima s memranom omoguava izradu gotovo neogranienih geometrija.

6likovanje cijevi ukljuuje nekoliko ograniavajuih &aktora/ tlak radnog &luida,

deljina stjenke cijevi, vrstoa materijala, konstrukcija kalupa.

32 4 O,liova$je eletro)ag$etsi) %olje)

U procesu olikovanja elektromagnetskim poljem inducira se kratkotrajna struja uzavojnici koritenjem kapaciteta kondenzatora i visokorzinskih prekidaa (strujni impulsivisoke &rekvencije). 6va struja inducira magnetsko polje koje prodire u oli*nji radnikomad(materijal radnog komada takoer je vodi) u kojem se generira vrtlo*na struja.=agnetsko polje zajedno s vrtlo*nom strujom inducira pojavu Aorentzove sile kojauzrokuje de&ormiranje radnog komada (sile izmeu radnog komada i zavojnice su odojne

udui da su inducirane struje suprotnog smjera). U procesu olikovanja koritenjemelektromagnetskog polja materijal mo*e dostii rzinu od '33 ms za manje od 3,' ms.

0inamika procesa, ukljuujui udarac u kalupu, poveava olikovljivosti radnog komada iumanjuje pojavu elastinog povrata.

U osnovi, postupak 1=% i se mogao koristiti za olikovanje lima u vrlo kompleksneizratke. Takova primjena i naravno zahtijevala konstruiranje so&isticiranih sustava kojima

#entil za punjenjePo$ini cilindar

Kliza

Po$ono kolo

%orizontalni

&io koji sesuprotstavljatlaku prese


6/14

i ilo mogue kontrolirati prostornu i vremensku distriuciju magnetskog polja te time isilu olikovanja koja djeluje na oradak. $udui da je izrada takovih sustavakomplicirana, 1=% postupak je ogranien na proizvodnju uglavnom osnosimetrinihizradaka.

"ustav se sastoji od niskonaponskog elektrinog kruga s visokim kapacitetom ivisokorzinskim prekidaima koji ga opskrljuju visoko&rekventnim strujnim impulsima uradnoj zavojnici. =etalni oradak (vodi) izlo*en je jakom trenutanom magnetnom

polju. Aorentzova sila gura oradak od zavojnice. =odi&ikatori polja su masivni induktorikoji modi&iciraju magnetno polje u *eljenu kon&iguraciju.

Slika 5.*: Shematski prikaz -/ sistema za izradu 'jevastih izradaka )*+

Slika 5.0: Primjer -/ primjene oblikovanje 'ijevi pomou elektroma$netsko$ toka )0+

!ro,le)atia )ate)ati+og o%isiva$ja %ro'esa

#azumijevanje =% procesa zahtijeva rjeavanje viedimenzionalnog prolema s elktro:magneto:termo:mehanikim interakcijama. Bahvaljujui jednostavnosti zavojnice koja sekoristi za induciranje 1= polja te jednostavnoj geometriji radnog komada, mnogi pokuajimatematikog opisivanja pretpostavili se vei dio procesa de&ormiranja dogaa nakonstvaranja elektromagnetskog impulsa. 6va je pretpostavka rezultirala razdvajanjemelektromagnetskog i mehanikog odgovora na prolem. U nekim matematikim modelimasila olikovanja promatrana je kao jednolini pritisak po povrini oratka sa

'(&K!'#(OOP!)*)+)() *-&(O.)S!OPO/)"

(-P--()

KO(&)(Z-!O

P*)K'&-

)ZG*

.-G()!SK' !OK

*-#(- )ZG*-

'Z*-&-K

PO/)

KO(!*- *-#(' &'O

)ZG*


7/14

sinusoidalslogign&lgnonom zavisnou o vremenu. 6vo pojednostavljenje temeljeno je napretpostavci da se promjene magnetnog polja dogaaju toliko rzo da magnetno polje imaminimalnu penetraciju u radni komad te da generira vrtlo*ne struje u vrlo lokaliziranojverziji (skin e&&ect).

"ukladno tome, kod osnosimetrinih oradaka male deljine nije potreno odreivativolumensku distriuciju 1= polja.

;a taj nain prolem se matematiki mo*e opisati kao klasian proces olikovanja saodreenim ravnomjerno rasporeenim pritiskom po povrini. U praksi se pokazalo kakoopisani matematiki model ne zadovoljava slo*enije procese. 0anas su u uporai znatnoslo*eniji matematiki modeli kojima se uglavnom raunalno vri odreivanje moguih

parametara procesa.

Slika 5.: Primjer eksperimentalno$ i stvarno$ ponaanja izratka nakon obrade )0+

!re#$osti o,liova$ja eletro)ag$etsi) %olje)

pooljana olikovljivost,

pooljana raspodjela naprezanja,

smanjenje uestalosti nairanja,

aktivna kontrola elastinog povrata,

greke na lokaliziranim olicima su minimizirane.

325 O,liova$je es%lo"ijo)

#rije$e2s3

!lak2.p

#rije$e2s3

#isina2h4ro3


8/14

ri olikovanju eksplozijom kemijska energija eksplozivne tvari koristi se za generiranjeudarnih valova u nekom mediju (najee se radi u vodi) koji se usmjeravaju premaradnom komadu i de&ormiraju ga vrlo velikim rzinama. 6likovanje eksplozijom koristi

se za proizvodnju kompleksnih olika te identinih zakrivljenja na relativno jednostavannain. 5otovo svi tipovi metala/ aluminij, elik, nehrajui elik, nikal i titan, mogu seolikovati eksplozijom. 6va tehnologija datira iz '777.godine ka je koritena zarezarenje *eljeznih ploa. Taj tip olikovanja eksplozijom stavlja eksplozivno sredstvo udirektan kontakt s oratkom. ;akon 0rugog svjetskog rata olikovanje eksplozijomkoristi se u avioindustriji za kompleksne komponente kao to je glava rakete "aturn -, za&iltre goriva, naorane (valovite) ploe itd.

Mog&6$osti o,liova$ja es%lo"ijo)

-eliki izratci, dimenzija i do '3 m, mogu se olikovati u samo jednoj &azi

Takoer se mogu olikovati i vrlo deele ploe:elik deljine do C cm

6likovanje eksplozijom poseice je pogodno za proizvodnju malih serija, ali se

takoer i velike serije mogu proizvoditi istovremenim olikovanjem nekolikokomada

ostoje dva naina olikovanja/7iret$iD eksplozivna tvar smjetena je direktno na olikovanom komadu. 0etonacija

proizvodi pritisak na povrinu oratka i potiskuje ga u kalup. 0irektni pritisci na povrinumogu iznositi i do 2>33 =a. 6vaj tip olikovanja ukljuuje i veliki rizik od pogreke naoratku.

I$#iret$iD eksplozija se dogaa u tekuini. loa koja se olikuje smjetena je ukalupu, a upljina izmeu kalupa i ploe je vakumirana. "ustav se uranja u tekuinu.1ksploziv se nalazi u tekuini iznad ploe, na unaprijed odreenoj udaljenosti, gdje sedetonira, a sile potiskuju plou unutar kalupne upljine. ritisak na povrinu oratkaiznosi do '333 =a.


9/14

Slika 5.1:Shematski prikaz direktno$ postupka oblikovanja eksplozivom )0+

Slika 5.11:Shematski prikaz indirektno$ postupka oblikovanja eksplozivom )0+

5'C) &)!O(-!O*-

)KSP/OZ'#

&*5-1

.-!*'C-

#-K.SK-

S'G*(-P*-Z('

*-Z'(- #O&)

SP*).('K

6or$irani

%idro7or$ni Kalu

#akuu$

(e 7or$irani$etal

)ks loziv

#oda

Otvori za)ksplozivni

Pijesak

Cijev.atrica2dva

Zona


10/14

Slika 5.12:Primjer oblikovanja eksplozivom pomou matri'e )0+

!re#$osti o,liova$ja es%lo"ijo)

ostizanje &inih tolerancija

Ezjegavanje skupih zavarivanja

=ogunost kontrole kvalitete doivenih kontura

"manjenje trokova izrade alata

Fe&tinija alternativa superplastinom olikovanju

Materijal alata

=aterijali koji se koriste za izradu kalupa kod olikovanja eksplozijom su/ visokovrstialatni elici, plastike, eton. alupi manje vrstoe koriste se za male proizvodne serije iako se ne zahtijevaju vrlo uske tolerancije izratka. Ba vee serije koriste se materijali veevrstoe.

3abli'a 2: aterijal za izradu alata i podruje primjene )0+

MATERIJAL ALATA !O7RUJE !RIMJENE


11/14

zdravstvu, monitoringu okolia, vojnoj industriji itd. =E#66$AE6-6 Km naspram >3Km uzrokovalo i poveanje &aktora trenja.

#aulea je istra*ivao e&ekte koji se odnose na omjer veliine zrna kod aluminija u odnosuna deljinu lima u dva eksperimenta/ jednoosni tlani test u kojem je veliina zrna ilakonstantna, a mijenjala se deljina lima i pokus savijanja u kojem se mijenjala veliinazrna, a deljina uzorka je ostajala konstantna. #ezultati su pokazali smanjenje naprezanjana granici L teenja materijala sa smanjenjem roja kristalnih zrna po deljini uzorka.


12/14

Slika 5.1%:Shematski prikaz ekstrudirano$ trna za dva sluaja !manji trn i vei& )0+

321 S&%er%lasti+$o o,liova$je

0vadesetih i tridesetih godina prolog stoljea u 1ngleskoj zapoinje istra*ivanjesuperplastinosti kada je primijeena neuoiajena duktilnost jedne ternarne eutektikelegure Bn:


13/14

Slika 5.15:Primjer superplastino$ oblikovanja pod tlakom )0+

od "% aluminija zagrijavanje na M3:N34 temperature taljenja rzina de&ormacije '6:?do '6:Imm u sekundi. -rijeme trajanja proizvodnje jednog komada 23:'I3 minuta.Temperatura mora iti vrlo pa*ljivo odreena i regulirana. =ogua je pojava upljina i

pukotina. Ukoliko tlak nije primijenjen na oje strane lima, smanjenje tlaka i dalje

uzrokuje teenje materijala.

S&%er%lasti+$o o,liova$je

5lavne prednosti procesa/

roces se odvija u jednoj &azi.

=o*e se koristiti za olikovanje kompleksnih komponenti na olik koji je vrlo lizak

konanoj dimenziji.

oveana istezljivost materijala. O

1liminacija suvinih spojeva i zavara.

"manjenje naknadne potree za oradom.

=inimizacija koliine karta.

Pod

8

9

: sat


14/14

Slika 5.1,/ Shematski prikaz SP/ pro'esa )+

U%ora,a s&%er%lasti+$og o,liova$ja

roces se uestalo koristi u avioindustriji kao nain proizvodnje vrlo kompleksnihgeometrija.

U automoilskoj industriji za dijelove karoserija.

U olikovanju polimernih materijala.

Ba olikovanje slo*enih dijelova kao to su okviri prozora te sjedala.

Slika 5.1*:Proizvodi dobiveni superplastinim oblikovanjem

Slika 5.10: Proizvodi dobiveni superplastinim oblikovanjem

'nertni

Kalup

!lak

Oblikovani$etalni

Superplastini $etalnili$

Documents

Glupani jedni