Alati za obradu deformisanjem

Alati za obradu deformisanjem

UNIVERZITET U BANJOJ LUCIMAINSKI FAKULTET

SEMINARSKI RADALATI ZA OBRADU DEFORMISANJEM

Asistent:Student / indeks:

Slavia Todorovi, dipl.in.mainstvaDuronji Branimir 8221/09

Banja Luka, 2015. god.Sadraj:

1.UVOD32.ALATI ZA OBRADU LIMA42.1.Primjena alata za prosjecanje i probijanje u industriji42.2.Alati za prosjecanje i probijanje - igovi52.3.Alati za savijanje52.3.1.Alati za slobodno savijanje62.3.2.Alati za ugaono savijanje63.KONSTRUKCIJA PROGRESIVNOG ALATA U CAD SISTEMU83.1.Klasian nain projektovanja (Bottom up)83.2.Top down pristup u projektovanju pri modeliranju83.3.3D modelovanje komponenata alata103.4.Izrada tehnike dokumentacije143.5.Izbor standardnih elemenata154.ZAKLJUAK165.LITERATURA17

1. UVODTehnologija obrade (deformisanja) lima je veoma rasprostranjena tehnoloka oblast iroko primjenjena u gotovo svim industrijama: od automobilske, motorne, vojne, do aparata i ureaja za domainstvo. Promjena oblika i dimenzija kod deformisanja lima ostvaruje se razdvojenim deformisanjem po otvorenoj ili zatvorenoj konturi i oblikovanjem prema formi alata ili kombinacijom ova dva tehnoloka vida. Obezbjeenje potrebnog rada i sile za ostvarenje plastine deformacije lima izvodi se preko maine za deformisanje , dok se preko alata, koji se postavlja na mainu, dobija geometrija izratka. Uloga alata, pored maine, stoga dominantna, i kod izbora i projektovanja alata mora se posvetiti posebna panja kao i ostalim tehniko ekonomskim aspektima obrade lima.Projektovanje alata u savremenim CAD sistemima omoguava brzu i laku identifikaciju eventualnih greaka, kao i rekonstrukciju istih prije realizacije fizikog prototipa alata. Prilikom modeliranja sklopa mogua su tri pristupa:1. sa dna nagore (Bottom up)2. sa vrha nadole (Top down) i3. kombinovano.

2. ALATI ZA OBRADU LIMA2.1. Primjena alata za prosjecanje i probijanje u industrijiPod uoptenim nazivom alati za prosjecanje i probijanje podrazumjeva se, velika grupa specijalnih alata koji slue za obradu metala ili nemetala pomou sjeenja ili oblikovanja, ali bez skidanja strugotine.

Prosjecanjem i probijanjem se mogu obraivati metali (elini, mesingani, aluminijumski i drugi limovi) i nemetali (koa, guma i slini nemetali). Materijal za prosjecanje i probijanje moe biti u obliku ploa, traka, pojedinanih komada ili polufabrikata podeenih za dalju obradu pomou alata za ovu tehnologiju.Sila potrebna za sjeenje ili oblikovanje moe se ostvariti runo, odnosno snagom ovjeka, zatim presama sa runim pogonom ili posebnim presama sa motornim pogonom. Najvei broj radova u tehnici se obavlja na presama sa motornim pogonom.

Alati za prosjecanje se koriste za visokoserijsku i masovnu proizvodnju. Upotrebom odgovarajuih materijala, pravilnom termikom obradom reznih dijelova moe se jednim alatom izraditi serija od vie stotina hiljada komada. Posluivanje alata je jednostavno, vrijeme izrade jednog izratka je vrlo kratko te iznosi 7 do 10 puta manje nego pri obradi skidanjem estica, a tanost izratka je unutar konstrukcionih zahtjeva.

Alati za prosjecanje i probijanje se mogu uspjeno upotrijebiti kod proizvodnje izradaka razne veliine. Postupak prosjecanja i probijanja lima se moe primjeniti na limovima debljine do 30mm.

Za operacije prosjecanja i probijanja koriste se sledei alati:

Alat bez voica najjednostavniji alat kod koga nema voenja, koristi se za prostije oblike debljine lima do 1mm. Alat sa vodeom ploom koristi se takoe za jednostavnije oblike, a odlikuju se pouzdanijim radom zbog mogunosti voenja iga u odnosu na matricu. Alat sa voicama koristi se za sloene geometrijske oblike izradaka kada se trai vea tanost i preciznost izrade. Alat kompletnog reza alat pomou kojeg se u jednom hodu izrauje kompletna kontura izratka sa visokom tanou. Alat postepenog reza ili viepozicioni alat kod koga se formiranje konture vri u vie hodova , gdje se traka posle svakog hoda pomjera za veliinu posmaka. Alat za fino razdvajanje - koristi se kod izradaka koji zahtjevaju povieni kvalitet i tanost rezne povrine , a zahtjeva specijalnu presu trostrukog dejstva.2.2. Alati za prosjecanje i probijanje - igoviJedan od osnovnih reznih elemenata jeste ig, koji u sprezi sa matricom razdvaja materijal. igovi za probijanje otvora nazivaju se probojci, a za prosijecanje prosjekai. Rezni profil iga odgovara po obliku i veliini izratka za koji slui.igovi se mogu oslanjati na gornju plou, ali ako se eli smanjiti specifini pritisak, izmeu njih se postavlja meuploa koja ima poveanu tvrdou.

Slika 1.) Razne izvedbe probojca2.3. Alati za savijanjeIzbor alata za savijanje zavisi od niza faktora od kojih su najvaniji: oblik i dimenzije izratka, materijal, vrsta proizvodnje (pojedinana, serijska ili masovna), tanost izratka kao i raspoloiva oprema u proizvodnom sistemu.Veoma je veliki broj dijelova u industrijskoj praksi za iju izradu je potrebna operacija savijanja. kod jednostavnih dijelova V ili U oblika koriste se prostiji alati za izradu u toku jednog hoda prese, dok se kod sloenijih dijelova operacije savijanja izvode u vie hodova ili vie stepeni. U zavisnosti od tipa proizvodnje kao i sloenosti izratka obino je najekonominije raditi kombinovane alate koji ukljuuju pored savijanja i operacije probijanja, prosijecanja, izvlaenja i eventualno odsijecanje sa automatskim pomakom trake iz kotura i odvajanjem izratka od otpada. Pri konstruisanju alata poeljno je koristiti tipske i standardne elemente alata. u odnosu na tehnoloke karakteristike procesa savijanja, u optem smislu, razlikujemo sledee alate za savijanje: alati za slobodno savijanje, alati za savijanje sa draem i bez draa lima, alati za ugaono savijanje, alati za kruno savijanje, alati za profilisanje, ravnanje valjcima i alati za savijanja na specijalnim presama.

2.3.1. Alati za slobodno savijanjeAlati za slobodno savijanje koriste se u pojedinanoj ili maloserijskoj proizvodnji dijelova. Koriste se uglavnom standardni alati i alati univerzalnog karaktera. Pod slobodnim savijanjem moe se tretirati savijanje U i V profila, prikazano na Slika 2.a. kao i jednostrano savijanje prikazano na Slika 2.b.

Slika 2.) Slobodno savijanje (a savijanje U i V profila, b jednostrano savijanje)Savijanje se izvodi pod dejstvom iga na lim koji je prethodno postavljen na matricu (prizmu) i savija se na zadani ugao. U najveem broju sluajeva standardne V matrice su izraene za ugao savijanja . Ukoliko neki proizvod zahtjeva ugao savijanja manji od , to se regulie hodom iga.

2.3.2. Alati za ugaono savijanje

Ugaono savijanje ravnih profila veih dimenzija izvodi se na tipiziranim alatima na specijalnim presama za ugaono savijanje, tzv. apkant presama, prikazano na Slika 3.a. i Slika 3.b.Ovaj proces savijanja moe se automatizovati i pogodan je za numeriko upravljanje tako da se sve savremenije prese prave sa automatskim upravljanjem.

Slika 3.a) Faze ugaonog savijanja jednog limenog profila

Slika 3.b) Primjer savijanja na apkant presi

3. KONSTRUKCIJA PROGRESIVNOG ALATA U CAD SISTEMUSoftverski paket SolidWorks dozvoljava kreiranje sklopa bilo kojeg stepena sloenosti koristei metod Bottom up dizajna, Top down dizajna, ili kombinaciju oba metoda. Koji je bolji zavisi od prirode proizvoda koji dizajnirate i promjena koje oekujete da izvrite tokom ivotnog vijeka proizvoda.

3.1. Klasian nain projektovanja (Bottom up)

Bottom up je tradicionalni metod kojim se koriste CAD konstruktori. Dijelovi, odnosno komponente (eng. Parts), su prvo pojedinano modelirane nakon ega su ubaene u sklop (eng. Assembly), u kome su pomou tzv. Mates relacija povezane i pozicionirane jedna u odnosu na drugu. Bilo kakve promjene u sklopu moraju se izvriti na svakoj komponenti pojedinano. Ova tehnika je praktina za modeliranje dijelova koji su ve osmiljeni, kao to su standardni dijelovi i komponente (hardver, leajevi, motori, remenice, itd.) tj. dijelova koji ne mjenjaju svoj oblik i dimenzije na osnovu promjene dizajna.

Slika 4.) Prikaz Bottom up i Top down metoda

3.2. Top down pristup u projektovanju pri modeliranjuTop down je tehnika kojom se najee koriste inenjeri pri projektovanju i dizajniranju nekog proizvoda. Top down metod podrazumjeva projektovanje svih komponenti u samom sklopu ili podsklopu. Sve relacije unutar sklopa kontroliu oblik, karakteristike, dimenzije i poziciju svih komponenti. Top down tehnika je malo tea za raditi i zahtjeva vie posla prilikom kreiranja modela, meutim, dosta je bolja za projektovanje proizvoda kod kojeg se kree od nule, gdje e sklop zahtjevati dosta promjena u toku procesa konstruisanja.Ova tehnika je veoma zahvalna prilikom konstrukcije progresivnog alata za obradu lima tehnologijom deformisanja, jer pri konstrukciji alata veoma esto dolazi do promjene oblika i dimenzija. Zbog toga je ova tehnika veoma zahvalna, jer je potrebno utroiti minimalno vrijeme za rekonstrukciju postojeeg sklopa. Referentni model za kreiranje alata navedenom tehnikom je skelet trake (Slika 5.). Skelet trake predstavlja glavnog nosioca informacija o tehnolokom procesu, redoslijedu operacija, o konturi igova i matrica i njihovom poloaju, poloaju navlakaa i vodilica, itd.

Slika 5.) Referentni model skelet trakeNa referentnom modelu prikazane su konture za operacije probijanja, prosijecanja, savijanja i na kraju odsijecanja gotovog komada. Na osnovu prikazanih kontura vri se konstruisanje igova za probijanje, prosijecanje i savijanje.

Slika 6.) Referentni model sa referentnim ravninama3.3. 3D modelovanje komponenata alataModelovanje sklopa alata izvreno je izradom tri podsklopa, a to su sledei podsklopovi: donji dio alata, gornji dio alata i sklop vodee ploe. Svi podsklopovi modelovani su u odnosu na referentni model (skelet trake) koristei Top down tehniku modelovanja.

Slika 7.) Opis kreiranja nove komponente u sklopu

Slika 8.) Prikaz u toku modelovanja Matrica za probijanje i prosijecanje

Slika 9.) Prikaz u toku modelovanja Donji dio alata

Slika 10.) Prikaz u toku modelovanja Matrica za savijanje i odsijecanje

Slika 11.) Prikaz standardne voice

Slika 12.) Sklop alata

Slika 13) Sklop alata pogled na igove

Slika 14.) Pogled na ig za odcijecanje (poslednja operacija)

Slika 15.) Otvori u donjoj ploi za ispadanje vika materijala3.4. Izrada tehnike dokumentacijeIzrada tehnike dokumentacije izvrena u modulu SolidDrawing. Navedeni modul zasniva se na generativnoj izradi tehnikih crtea, koja predstavlja reim za izradu 2D crtea u kome postoji veza sa 3D geometrijom.Na nivou crtea asocijativnost omoguuje da se izmjena na glavnom modelu automatski prenosi na radioniki crte preko auriranja projekcija, pogleda, presjeka, detalja, itd.

Slika 13.) Primjer sklopnog crtea alata za prosjecanje i probijanje3.5. Izbor standardnih elemenataPrilikom konstrukcije alata veoma je bitno voditi rauna o izboru standardnih elemenata alata. Usvajanjem standardnih elemenata smanjuje se ukupno vrijeme izrade progresivnog alata.Izbor standardnih elemenata izvren je pomou elektronskog kataloga vodee kompanije Meusburger. Na sajtu kompanije (www.meusburger.com) su u ponudi sve komponente vezane za konstrukciju alata: probojci, prosjekai, ploe, vodei stubovi, aure, opruge i sve ostale pratee komponente.

Slika 14.) Izgled sajta kompanije Meusburger

Slika 15.) Primjer standardne klizne aure

4. ZAKLJUAK

5. LITERATURA

[1.] Tehnologija obrade lima, Milan V. ljivi, Ranko J. Radonji, Masinski fakultet Banja Luka, 2009.[2.] http://help.solidworks.com/2013/English/SolidWorks/sldworks/c_Design_Methods.htm

Mainski fakultet, Banja Luka, 2015. god.Str. 17