Download - Tehnologia materialelor
Curs 2
Echipament
Masini
Utilaje
Aparate etc
Introducere
3
20 110
100
32
50
6032
32
150
30
32
32
SubansamblePiesa
(elementul de baza a unui
echipament masina utilaj
aparat)
Piesa se caracterizeaza prin
-forma
-dimensiuni
-precizie dimensionala si de
forma
-calitate a suprafetei
-material
-cerinte functionale
-conditii de exploatare (solicitari siguranta in functionare
conditii ambientale
-posibilitati de prelucrare
Se pune problema-din ce realizez piesa
-cum realizez piesa
In funtie de cerintele impuse piesei (ce doresc sa obtin) se stabileste
-Semifabricatul de pornire (o forma primara a materialului ce sufera transformari ulterioare laminat semifabricat turnat sau forjat)
-Tehnologia de fabricatie (procesul de transformare a unui material dintr-o stare in alta stare de la o forma la alta forma)
4
Sunt deopotriva importante
Cum se obtin semifabricatele laminate forjate turnate
5
O tehnologie completa de obtinere a pieselor
cuprinde urmatoarele etape
MinereuPrepararea
minereului
Extragere
metal brutAfinare
Metale sau
Aliaje
Metalurgie extractiva
Laminare Forjare Turnare
Metalurgie prelucratoare (la cald)
Produse finite Semifabricate
Prelucrari suplimentare (prin aschiere
sau deformare plastica la rece)PRODUSE FINITE
Tragere
PRELUCRAREA PRIN LAMINARE
6
In urma extragerii metalului brut si a afinarii lui se obtinerea metale sau aliaje in
stare lichida Acestea se vor turna in lingouri
lingotiera
placa de turnare
elemente de
prindere
Turnarea lingourilor se face prin
-Turnare directa
-Turnare directa si cu palnie
intermediara
-Turnare indirecta
-Turnare continua
Aceste lingouri se supun
procesului de LAMINARE
7
LAMINAREA este un procedeu de deformare plastica a materialelor (la
cald sau la rece) care consta in trecerea acestuia printre 2 cilindri care se
rotesc in sens invers (cilindri de laminare)
So S
u
α
hellip
=
Antrenarea materialului de catre cilindri se datoreaza fortelor de frecare dintre
cilindri si material Apare insa si o forta de respingere Fr ce depinde de unghiul alfa
Conditia laminarii este ca FfrgtFr in caz contrar este nevoie de o forta de impingere Fi
Fr
FfrFi
Un laminor este format din
-motor
-reductor
-caja de antrenare
-caja de laminare
Caja de laminare cuprinde structura laminorului si CILINDRI DE LAMINARE
8
Cilindri de laminare (sunt elementele cele mai impotante)
-asigura forta necesara deformarii materialului
-asigura antrenarea materialului in procesul de deformare
-atribuie forma si dimensiunile semifabricatului resultat
1 2 2
3
3
1-fus de abtrenare
2-fus de sprijin
3-tablia (partea activa a
cilindrului in acest caz
tablie neteda)
9
Laminor profilat cu profil deschis Laminor profilat cu profil inchis
Prin laminare se pot obtine si tevi nesudate (dupa procedeul Manesmann)
Acest procedeu utilizeaza laminoare speciale care din punct de vedere
constructiv a suferit diferite modificari
Curs 3
Laminarea semifabricatelor
are urmatoarele dezavantaje
bullProcesul laminarii se desfasoara la cald si
deci cu consum de energie mare
bullNu se pot obtine semifabricate cu sectiune
mica deoarece procesul de oxidare ar putea
afecta intreaga masa a materialului
bullNu se pot obtine semifabricate de precizie
dimensionala si de forma ridicata
Tragerea
Este o operatie de deformare plastica la rece
(cel mai adesea) care consta in trecerea
materialului prin orificiul unei scule numite
filiera
Prin aceasta filiera va atribui materialului
forma dimensiunile si precizia
corespunzatoare
Ft
1
2
3
4
5
Fr
1 Filiea
2 Materialul supus tragerii
3 Forta care actioneaza asupra
materialului in timpul deformarii
4 Forta de deformare
5 Forta de respingere Fr
S0 sectiunea initiala a materialului
Su sectiunea rezultata dupa
tragerea materialului
S0Su
CONDITIA TRAGERII
FtgtFr
FtltForta la rupere a materialului
in sectiunea cea mai mica
FtltRmSu sau FtltσrSuCOEFICIENTUL DE TRAGERE
Filiera reprezinta scula de deformare Prin urmare are o
deosebita importanta
1
2
36
5
4
Filiera se caracterizeaza printr-un profil longitudinl si
printr-un profil transversal
Profilul longitudinal este format dintr-o
succesiune de conuri (cu exceptia zonei 4)
1-conul de intrare (rol de protectie)
2 Conul de ungere (lubrifiere)
3 Conul de deformare
4 Zona de calibrare
5 Conul de iesire
6 Conul de protectie la iesire a filierei
Profilul transversal este dat de zona de calibrare care
confera materialului geometria si dimensiunile
sectiunii transversale
Materialele utilizate la executarea filierei trebuie sa
- aiba duritate ridicata
- sa aiba o mare rezistenta la uzura
Ele se clasifica in functie de modul de reconditionare
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la aceeasi
dimensiune
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la o
dimensiune superioara
- Otelurile de scule
- Otelurile rapide
-Carburile (indeosebi cele de
wolfram)
- Diamantul
Se reconditioneaza prin
-Recoacere de inmuiere
-Forjare (aducere la dimensiunea dorita)
-Prelucrare mecanica
-Tratament termic
-Slefuire
Prelucrare prin slefuire la o
dimensiune superioara
Datorita duritatii si fragilitatii ridicate a materialului
filierei aceasta se monteaza intr-o portfiliera
1
2
3
4
5
6 7
1 filiera
2 portfiliera
3 materialul supus tragerii
4 canal de racire cu apa
5 batiul masinii de tras
6 bolt de prindere
7 cutia de lubrifiant solid
MSINA DE TRAS BARE
1
2
3
4
5
1 si 13 batiul masinii de tras
2 si 14 suportii rotilor de lant
3 roata motoare
4 axul rotii motoare
5 lant Gall
6 boltul portfilierei
7 portfiliera
6 7 8 9 10 11 12
13 14
15
16
8 filiera
9 material supus tragerii
10 cleste de prindere
11 sistem de ancorare
12 pana de decuplare
15 axul rotii antrenate
16 roata antrenata
TRAGEREA TEVILOR
Tragerea fara dornPrezinta dezavantajul faptului ca
nu pot fi controlate grosimea
peretelui si diametrul interior
Teava poate dobandi pliuri cute
Tragerea cu dorn lungAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior al tevii
Are dezavantajul utilizarii unor
dornuri lungi si grele
Teava se trage odata cu dornul
Tragerea cu dorn scurtAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior
Prezinta dezavantajul sistemului mai
complicat
Teava se trage in timp ce dornul se roteste
FORJAREA
Este operatia de prelucrare prin
deformare plastica la rece sau la cald in
vederea obtinerii unor semifabricate
La rece TlucrultTr (recristalizare) La cald TlucrugtTr (recristalizare)
Tr (recristalizare)=04Ttop (K)
AvantajeNu necesita incalzire
Se obtin proprietati mai bune
Materialul nu se oxideaza
DezavantajeForta necesara procesului este mare
Necesita utilaje de forta mare
AvantajeNu necesita forte mari de deformare
Nu necesita utilaje de forta mare
DezavantajeNecesita incalzire (costuri)
Materialul se oxideaza
Nu se poate aplica la materiale cu sectine
mica
Diagrama de incalzire prelucrare
T K
Ttop
Tinc
Trecr
1 2 3 4 5 6 7
8 Timpul ore
1 2 ndash etapa de incalzire a materialului
3 ndash etapa de mentinere pentru omogenizarea
temperaturii in material
4 ndash etapa prelucrarii
5 ndash reincalzirea materialului daca prelucrare nu a fost
terminata
6 ndash etapa mentinerii pentru o noua omogenizare a
temperaturii
7 ndash o noua prelucrare a materialului pentru a fi adus
la forma si dimensiunile finale
- etapele 5 6 7 se reiau de cate ori este nevoie
- ideal ar fi ca prelucrarea sa poata avea loc intr-un
singur ciclu
8 ndash racirea finala a semifabricatului cu o viteza care
sa-i confere proprietatile dorite
Incalzirea are loc in doua faze 1 si 2
Incalzirea din prima etapa este lenta pentru a evita aparitia unor tensiuni
din cauza diferentei de temperatura dintre zona exterioara si miezul
materialului (materialul fiind rigid neavand o plasticitate corespunzatoare
deformarii)
In a doua etapa incalzirea se face rapid pentru evitarea oxidarii
pronuntate a materialului si cresterea grauntilor cristalini (materialul are
plasticitatea necesara deformarii sub actiunea tensiunilor interne generate
de diferenta de temperatura)
Incalzirea se face sub linia solidus (cu aprox 30-50 grC) pentru evitarea
aparitiei unor faze lichide si a cresterii pronuntate a grauntilor sau a
arderii materialului (oxidare intercristalina)
Curs 4
Forjareain functie de energia
utilizata in procesul
deformarii
Forjarea manuala Forjarea mecanizata
In functie de controlul
procesului de deformare
Forjare libera Forjare in matrita
Nu se poate controla procesul deformarii
Utilizeaza scule simple
Ciocane
Baroase
Dalti
Clesti etc
Controleaza procesul deformarii
Utilizeaza matrite care
atribuie piesei forma si
dimensiunile cavitatii
acesteia
LEGILE DEFORMARII PLASTICE
Legea volumului constant
Legea minimei rezistente
Legea coexistentei deformarii
elastice cu cea a deformarii
plastice
La deformarea plastica volumul semifabricatului dinainte de
deformare este egal cu volumul semifabricatului de dupa
deformare
Deformarea plastica a materialului are loc intotdeauna
dupa directia in care intampina cea mai mica rezistenta
Deformarea elasica coexista cu deformarea plastica
Deformarea elastica precede deformarea plastica
In unele situatii si la diferite materiale apar modificari de
volum (neimportante) datorate unor transformari printre
care si transformari de faza insotite de aparitia unor
constituienti structurali (faze) noi
OPERATII DE BAZA ALE FORJARII
Lungirea Latirea
2
1
2
1
1 ndash sabota (elementul de actiune)
2- nicovala (elementul de reactiune)
Urmareste cresterea dimensiunii longitudinale a
materialului supus forjarii (in sensul lungirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lateste nesemnificativ in raport cu lungirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia lungirii
Urmareste cresterea dimensiunii transversale a
materialului supus forjarii (in sensul latirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lungeste nesemnificativ in raport cu latirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia latirii
Materialul se deplaseaza dupa directia cea
mai apropiata de conturul sculei de
deformare
Cea mai mare cantitate de material (A) se
deplaseaza catre latura mare a sculei iar
cea mai mica (B) catre latura mica a sculei
A
AB B
1
3
1
2
3
Lungirea pe dorn Latirea pe dorn
Urmareste cresterea lungimii unei tevi
prin micsorarea grosimii peretelui tevii
initiale si controlul (prin intermediul
dornului) a diametrului interior
Urmareste cresterea diametrului (interior
si exterior) a unui inel prin micsorarea
grosimii peretelui inelului initial
1 ndash sabota
2- nicovala
3 ndash dornul
1
2
1 3
Taierea cu 2 daltiTaierea cu o dalta
1 ndash dalta
2- masa de lucru (suport)
3 ndash dalta inferioara
Urmareste impartirea semifabricatului
incalzit in doua componente cu ajutorul
unei (doua) scule numita dalta
Se realizeaza in doua faze
bullTaierea pe o parte
bullIntoarcerea materialului
bullTaierea completa cu ruperea
materialului dupa fisura ldquoardquo
aa
Se realizeaza intr-o singura faza
bullTaierea simultana cu doua dalti
bullRuperea materialului dupa
fisura ldquoardquo
TAIEREA
Gaurirea
Pentru gauri mici cu
dorn plin
Pentru gauri mari cu
dorn tubular
Se realizeaza in doua faze
1 Faza de impungere
2 Faza de strapungere
(dupa intoarcerea piesei)
Gaura fiind mica dornul nu poate fi tubular
deoarece ar avea o sectiune mica si s-ar rupe
Gaura fiind mare dornul poate fi tubular
deoarece are o sectiune suficient de mare
Semifabricatul rezulta bombat (umflat la mijloc) si necesita o
operatie ulterioara de cilindrare
3
2
1
1-piesa
2-poanson
3-nicovala
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
5
O tehnologie completa de obtinere a pieselor
cuprinde urmatoarele etape
MinereuPrepararea
minereului
Extragere
metal brutAfinare
Metale sau
Aliaje
Metalurgie extractiva
Laminare Forjare Turnare
Metalurgie prelucratoare (la cald)
Produse finite Semifabricate
Prelucrari suplimentare (prin aschiere
sau deformare plastica la rece)PRODUSE FINITE
Tragere
PRELUCRAREA PRIN LAMINARE
6
In urma extragerii metalului brut si a afinarii lui se obtinerea metale sau aliaje in
stare lichida Acestea se vor turna in lingouri
lingotiera
placa de turnare
elemente de
prindere
Turnarea lingourilor se face prin
-Turnare directa
-Turnare directa si cu palnie
intermediara
-Turnare indirecta
-Turnare continua
Aceste lingouri se supun
procesului de LAMINARE
7
LAMINAREA este un procedeu de deformare plastica a materialelor (la
cald sau la rece) care consta in trecerea acestuia printre 2 cilindri care se
rotesc in sens invers (cilindri de laminare)
So S
u
α
hellip
=
Antrenarea materialului de catre cilindri se datoreaza fortelor de frecare dintre
cilindri si material Apare insa si o forta de respingere Fr ce depinde de unghiul alfa
Conditia laminarii este ca FfrgtFr in caz contrar este nevoie de o forta de impingere Fi
Fr
FfrFi
Un laminor este format din
-motor
-reductor
-caja de antrenare
-caja de laminare
Caja de laminare cuprinde structura laminorului si CILINDRI DE LAMINARE
8
Cilindri de laminare (sunt elementele cele mai impotante)
-asigura forta necesara deformarii materialului
-asigura antrenarea materialului in procesul de deformare
-atribuie forma si dimensiunile semifabricatului resultat
1 2 2
3
3
1-fus de abtrenare
2-fus de sprijin
3-tablia (partea activa a
cilindrului in acest caz
tablie neteda)
9
Laminor profilat cu profil deschis Laminor profilat cu profil inchis
Prin laminare se pot obtine si tevi nesudate (dupa procedeul Manesmann)
Acest procedeu utilizeaza laminoare speciale care din punct de vedere
constructiv a suferit diferite modificari
Curs 3
Laminarea semifabricatelor
are urmatoarele dezavantaje
bullProcesul laminarii se desfasoara la cald si
deci cu consum de energie mare
bullNu se pot obtine semifabricate cu sectiune
mica deoarece procesul de oxidare ar putea
afecta intreaga masa a materialului
bullNu se pot obtine semifabricate de precizie
dimensionala si de forma ridicata
Tragerea
Este o operatie de deformare plastica la rece
(cel mai adesea) care consta in trecerea
materialului prin orificiul unei scule numite
filiera
Prin aceasta filiera va atribui materialului
forma dimensiunile si precizia
corespunzatoare
Ft
1
2
3
4
5
Fr
1 Filiea
2 Materialul supus tragerii
3 Forta care actioneaza asupra
materialului in timpul deformarii
4 Forta de deformare
5 Forta de respingere Fr
S0 sectiunea initiala a materialului
Su sectiunea rezultata dupa
tragerea materialului
S0Su
CONDITIA TRAGERII
FtgtFr
FtltForta la rupere a materialului
in sectiunea cea mai mica
FtltRmSu sau FtltσrSuCOEFICIENTUL DE TRAGERE
Filiera reprezinta scula de deformare Prin urmare are o
deosebita importanta
1
2
36
5
4
Filiera se caracterizeaza printr-un profil longitudinl si
printr-un profil transversal
Profilul longitudinal este format dintr-o
succesiune de conuri (cu exceptia zonei 4)
1-conul de intrare (rol de protectie)
2 Conul de ungere (lubrifiere)
3 Conul de deformare
4 Zona de calibrare
5 Conul de iesire
6 Conul de protectie la iesire a filierei
Profilul transversal este dat de zona de calibrare care
confera materialului geometria si dimensiunile
sectiunii transversale
Materialele utilizate la executarea filierei trebuie sa
- aiba duritate ridicata
- sa aiba o mare rezistenta la uzura
Ele se clasifica in functie de modul de reconditionare
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la aceeasi
dimensiune
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la o
dimensiune superioara
- Otelurile de scule
- Otelurile rapide
-Carburile (indeosebi cele de
wolfram)
- Diamantul
Se reconditioneaza prin
-Recoacere de inmuiere
-Forjare (aducere la dimensiunea dorita)
-Prelucrare mecanica
-Tratament termic
-Slefuire
Prelucrare prin slefuire la o
dimensiune superioara
Datorita duritatii si fragilitatii ridicate a materialului
filierei aceasta se monteaza intr-o portfiliera
1
2
3
4
5
6 7
1 filiera
2 portfiliera
3 materialul supus tragerii
4 canal de racire cu apa
5 batiul masinii de tras
6 bolt de prindere
7 cutia de lubrifiant solid
MSINA DE TRAS BARE
1
2
3
4
5
1 si 13 batiul masinii de tras
2 si 14 suportii rotilor de lant
3 roata motoare
4 axul rotii motoare
5 lant Gall
6 boltul portfilierei
7 portfiliera
6 7 8 9 10 11 12
13 14
15
16
8 filiera
9 material supus tragerii
10 cleste de prindere
11 sistem de ancorare
12 pana de decuplare
15 axul rotii antrenate
16 roata antrenata
TRAGEREA TEVILOR
Tragerea fara dornPrezinta dezavantajul faptului ca
nu pot fi controlate grosimea
peretelui si diametrul interior
Teava poate dobandi pliuri cute
Tragerea cu dorn lungAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior al tevii
Are dezavantajul utilizarii unor
dornuri lungi si grele
Teava se trage odata cu dornul
Tragerea cu dorn scurtAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior
Prezinta dezavantajul sistemului mai
complicat
Teava se trage in timp ce dornul se roteste
FORJAREA
Este operatia de prelucrare prin
deformare plastica la rece sau la cald in
vederea obtinerii unor semifabricate
La rece TlucrultTr (recristalizare) La cald TlucrugtTr (recristalizare)
Tr (recristalizare)=04Ttop (K)
AvantajeNu necesita incalzire
Se obtin proprietati mai bune
Materialul nu se oxideaza
DezavantajeForta necesara procesului este mare
Necesita utilaje de forta mare
AvantajeNu necesita forte mari de deformare
Nu necesita utilaje de forta mare
DezavantajeNecesita incalzire (costuri)
Materialul se oxideaza
Nu se poate aplica la materiale cu sectine
mica
Diagrama de incalzire prelucrare
T K
Ttop
Tinc
Trecr
1 2 3 4 5 6 7
8 Timpul ore
1 2 ndash etapa de incalzire a materialului
3 ndash etapa de mentinere pentru omogenizarea
temperaturii in material
4 ndash etapa prelucrarii
5 ndash reincalzirea materialului daca prelucrare nu a fost
terminata
6 ndash etapa mentinerii pentru o noua omogenizare a
temperaturii
7 ndash o noua prelucrare a materialului pentru a fi adus
la forma si dimensiunile finale
- etapele 5 6 7 se reiau de cate ori este nevoie
- ideal ar fi ca prelucrarea sa poata avea loc intr-un
singur ciclu
8 ndash racirea finala a semifabricatului cu o viteza care
sa-i confere proprietatile dorite
Incalzirea are loc in doua faze 1 si 2
Incalzirea din prima etapa este lenta pentru a evita aparitia unor tensiuni
din cauza diferentei de temperatura dintre zona exterioara si miezul
materialului (materialul fiind rigid neavand o plasticitate corespunzatoare
deformarii)
In a doua etapa incalzirea se face rapid pentru evitarea oxidarii
pronuntate a materialului si cresterea grauntilor cristalini (materialul are
plasticitatea necesara deformarii sub actiunea tensiunilor interne generate
de diferenta de temperatura)
Incalzirea se face sub linia solidus (cu aprox 30-50 grC) pentru evitarea
aparitiei unor faze lichide si a cresterii pronuntate a grauntilor sau a
arderii materialului (oxidare intercristalina)
Curs 4
Forjareain functie de energia
utilizata in procesul
deformarii
Forjarea manuala Forjarea mecanizata
In functie de controlul
procesului de deformare
Forjare libera Forjare in matrita
Nu se poate controla procesul deformarii
Utilizeaza scule simple
Ciocane
Baroase
Dalti
Clesti etc
Controleaza procesul deformarii
Utilizeaza matrite care
atribuie piesei forma si
dimensiunile cavitatii
acesteia
LEGILE DEFORMARII PLASTICE
Legea volumului constant
Legea minimei rezistente
Legea coexistentei deformarii
elastice cu cea a deformarii
plastice
La deformarea plastica volumul semifabricatului dinainte de
deformare este egal cu volumul semifabricatului de dupa
deformare
Deformarea plastica a materialului are loc intotdeauna
dupa directia in care intampina cea mai mica rezistenta
Deformarea elasica coexista cu deformarea plastica
Deformarea elastica precede deformarea plastica
In unele situatii si la diferite materiale apar modificari de
volum (neimportante) datorate unor transformari printre
care si transformari de faza insotite de aparitia unor
constituienti structurali (faze) noi
OPERATII DE BAZA ALE FORJARII
Lungirea Latirea
2
1
2
1
1 ndash sabota (elementul de actiune)
2- nicovala (elementul de reactiune)
Urmareste cresterea dimensiunii longitudinale a
materialului supus forjarii (in sensul lungirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lateste nesemnificativ in raport cu lungirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia lungirii
Urmareste cresterea dimensiunii transversale a
materialului supus forjarii (in sensul latirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lungeste nesemnificativ in raport cu latirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia latirii
Materialul se deplaseaza dupa directia cea
mai apropiata de conturul sculei de
deformare
Cea mai mare cantitate de material (A) se
deplaseaza catre latura mare a sculei iar
cea mai mica (B) catre latura mica a sculei
A
AB B
1
3
1
2
3
Lungirea pe dorn Latirea pe dorn
Urmareste cresterea lungimii unei tevi
prin micsorarea grosimii peretelui tevii
initiale si controlul (prin intermediul
dornului) a diametrului interior
Urmareste cresterea diametrului (interior
si exterior) a unui inel prin micsorarea
grosimii peretelui inelului initial
1 ndash sabota
2- nicovala
3 ndash dornul
1
2
1 3
Taierea cu 2 daltiTaierea cu o dalta
1 ndash dalta
2- masa de lucru (suport)
3 ndash dalta inferioara
Urmareste impartirea semifabricatului
incalzit in doua componente cu ajutorul
unei (doua) scule numita dalta
Se realizeaza in doua faze
bullTaierea pe o parte
bullIntoarcerea materialului
bullTaierea completa cu ruperea
materialului dupa fisura ldquoardquo
aa
Se realizeaza intr-o singura faza
bullTaierea simultana cu doua dalti
bullRuperea materialului dupa
fisura ldquoardquo
TAIEREA
Gaurirea
Pentru gauri mici cu
dorn plin
Pentru gauri mari cu
dorn tubular
Se realizeaza in doua faze
1 Faza de impungere
2 Faza de strapungere
(dupa intoarcerea piesei)
Gaura fiind mica dornul nu poate fi tubular
deoarece ar avea o sectiune mica si s-ar rupe
Gaura fiind mare dornul poate fi tubular
deoarece are o sectiune suficient de mare
Semifabricatul rezulta bombat (umflat la mijloc) si necesita o
operatie ulterioara de cilindrare
3
2
1
1-piesa
2-poanson
3-nicovala
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
7
LAMINAREA este un procedeu de deformare plastica a materialelor (la
cald sau la rece) care consta in trecerea acestuia printre 2 cilindri care se
rotesc in sens invers (cilindri de laminare)
So S
u
α
hellip
=
Antrenarea materialului de catre cilindri se datoreaza fortelor de frecare dintre
cilindri si material Apare insa si o forta de respingere Fr ce depinde de unghiul alfa
Conditia laminarii este ca FfrgtFr in caz contrar este nevoie de o forta de impingere Fi
Fr
FfrFi
Un laminor este format din
-motor
-reductor
-caja de antrenare
-caja de laminare
Caja de laminare cuprinde structura laminorului si CILINDRI DE LAMINARE
8
Cilindri de laminare (sunt elementele cele mai impotante)
-asigura forta necesara deformarii materialului
-asigura antrenarea materialului in procesul de deformare
-atribuie forma si dimensiunile semifabricatului resultat
1 2 2
3
3
1-fus de abtrenare
2-fus de sprijin
3-tablia (partea activa a
cilindrului in acest caz
tablie neteda)
9
Laminor profilat cu profil deschis Laminor profilat cu profil inchis
Prin laminare se pot obtine si tevi nesudate (dupa procedeul Manesmann)
Acest procedeu utilizeaza laminoare speciale care din punct de vedere
constructiv a suferit diferite modificari
Curs 3
Laminarea semifabricatelor
are urmatoarele dezavantaje
bullProcesul laminarii se desfasoara la cald si
deci cu consum de energie mare
bullNu se pot obtine semifabricate cu sectiune
mica deoarece procesul de oxidare ar putea
afecta intreaga masa a materialului
bullNu se pot obtine semifabricate de precizie
dimensionala si de forma ridicata
Tragerea
Este o operatie de deformare plastica la rece
(cel mai adesea) care consta in trecerea
materialului prin orificiul unei scule numite
filiera
Prin aceasta filiera va atribui materialului
forma dimensiunile si precizia
corespunzatoare
Ft
1
2
3
4
5
Fr
1 Filiea
2 Materialul supus tragerii
3 Forta care actioneaza asupra
materialului in timpul deformarii
4 Forta de deformare
5 Forta de respingere Fr
S0 sectiunea initiala a materialului
Su sectiunea rezultata dupa
tragerea materialului
S0Su
CONDITIA TRAGERII
FtgtFr
FtltForta la rupere a materialului
in sectiunea cea mai mica
FtltRmSu sau FtltσrSuCOEFICIENTUL DE TRAGERE
Filiera reprezinta scula de deformare Prin urmare are o
deosebita importanta
1
2
36
5
4
Filiera se caracterizeaza printr-un profil longitudinl si
printr-un profil transversal
Profilul longitudinal este format dintr-o
succesiune de conuri (cu exceptia zonei 4)
1-conul de intrare (rol de protectie)
2 Conul de ungere (lubrifiere)
3 Conul de deformare
4 Zona de calibrare
5 Conul de iesire
6 Conul de protectie la iesire a filierei
Profilul transversal este dat de zona de calibrare care
confera materialului geometria si dimensiunile
sectiunii transversale
Materialele utilizate la executarea filierei trebuie sa
- aiba duritate ridicata
- sa aiba o mare rezistenta la uzura
Ele se clasifica in functie de modul de reconditionare
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la aceeasi
dimensiune
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la o
dimensiune superioara
- Otelurile de scule
- Otelurile rapide
-Carburile (indeosebi cele de
wolfram)
- Diamantul
Se reconditioneaza prin
-Recoacere de inmuiere
-Forjare (aducere la dimensiunea dorita)
-Prelucrare mecanica
-Tratament termic
-Slefuire
Prelucrare prin slefuire la o
dimensiune superioara
Datorita duritatii si fragilitatii ridicate a materialului
filierei aceasta se monteaza intr-o portfiliera
1
2
3
4
5
6 7
1 filiera
2 portfiliera
3 materialul supus tragerii
4 canal de racire cu apa
5 batiul masinii de tras
6 bolt de prindere
7 cutia de lubrifiant solid
MSINA DE TRAS BARE
1
2
3
4
5
1 si 13 batiul masinii de tras
2 si 14 suportii rotilor de lant
3 roata motoare
4 axul rotii motoare
5 lant Gall
6 boltul portfilierei
7 portfiliera
6 7 8 9 10 11 12
13 14
15
16
8 filiera
9 material supus tragerii
10 cleste de prindere
11 sistem de ancorare
12 pana de decuplare
15 axul rotii antrenate
16 roata antrenata
TRAGEREA TEVILOR
Tragerea fara dornPrezinta dezavantajul faptului ca
nu pot fi controlate grosimea
peretelui si diametrul interior
Teava poate dobandi pliuri cute
Tragerea cu dorn lungAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior al tevii
Are dezavantajul utilizarii unor
dornuri lungi si grele
Teava se trage odata cu dornul
Tragerea cu dorn scurtAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior
Prezinta dezavantajul sistemului mai
complicat
Teava se trage in timp ce dornul se roteste
FORJAREA
Este operatia de prelucrare prin
deformare plastica la rece sau la cald in
vederea obtinerii unor semifabricate
La rece TlucrultTr (recristalizare) La cald TlucrugtTr (recristalizare)
Tr (recristalizare)=04Ttop (K)
AvantajeNu necesita incalzire
Se obtin proprietati mai bune
Materialul nu se oxideaza
DezavantajeForta necesara procesului este mare
Necesita utilaje de forta mare
AvantajeNu necesita forte mari de deformare
Nu necesita utilaje de forta mare
DezavantajeNecesita incalzire (costuri)
Materialul se oxideaza
Nu se poate aplica la materiale cu sectine
mica
Diagrama de incalzire prelucrare
T K
Ttop
Tinc
Trecr
1 2 3 4 5 6 7
8 Timpul ore
1 2 ndash etapa de incalzire a materialului
3 ndash etapa de mentinere pentru omogenizarea
temperaturii in material
4 ndash etapa prelucrarii
5 ndash reincalzirea materialului daca prelucrare nu a fost
terminata
6 ndash etapa mentinerii pentru o noua omogenizare a
temperaturii
7 ndash o noua prelucrare a materialului pentru a fi adus
la forma si dimensiunile finale
- etapele 5 6 7 se reiau de cate ori este nevoie
- ideal ar fi ca prelucrarea sa poata avea loc intr-un
singur ciclu
8 ndash racirea finala a semifabricatului cu o viteza care
sa-i confere proprietatile dorite
Incalzirea are loc in doua faze 1 si 2
Incalzirea din prima etapa este lenta pentru a evita aparitia unor tensiuni
din cauza diferentei de temperatura dintre zona exterioara si miezul
materialului (materialul fiind rigid neavand o plasticitate corespunzatoare
deformarii)
In a doua etapa incalzirea se face rapid pentru evitarea oxidarii
pronuntate a materialului si cresterea grauntilor cristalini (materialul are
plasticitatea necesara deformarii sub actiunea tensiunilor interne generate
de diferenta de temperatura)
Incalzirea se face sub linia solidus (cu aprox 30-50 grC) pentru evitarea
aparitiei unor faze lichide si a cresterii pronuntate a grauntilor sau a
arderii materialului (oxidare intercristalina)
Curs 4
Forjareain functie de energia
utilizata in procesul
deformarii
Forjarea manuala Forjarea mecanizata
In functie de controlul
procesului de deformare
Forjare libera Forjare in matrita
Nu se poate controla procesul deformarii
Utilizeaza scule simple
Ciocane
Baroase
Dalti
Clesti etc
Controleaza procesul deformarii
Utilizeaza matrite care
atribuie piesei forma si
dimensiunile cavitatii
acesteia
LEGILE DEFORMARII PLASTICE
Legea volumului constant
Legea minimei rezistente
Legea coexistentei deformarii
elastice cu cea a deformarii
plastice
La deformarea plastica volumul semifabricatului dinainte de
deformare este egal cu volumul semifabricatului de dupa
deformare
Deformarea plastica a materialului are loc intotdeauna
dupa directia in care intampina cea mai mica rezistenta
Deformarea elasica coexista cu deformarea plastica
Deformarea elastica precede deformarea plastica
In unele situatii si la diferite materiale apar modificari de
volum (neimportante) datorate unor transformari printre
care si transformari de faza insotite de aparitia unor
constituienti structurali (faze) noi
OPERATII DE BAZA ALE FORJARII
Lungirea Latirea
2
1
2
1
1 ndash sabota (elementul de actiune)
2- nicovala (elementul de reactiune)
Urmareste cresterea dimensiunii longitudinale a
materialului supus forjarii (in sensul lungirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lateste nesemnificativ in raport cu lungirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia lungirii
Urmareste cresterea dimensiunii transversale a
materialului supus forjarii (in sensul latirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lungeste nesemnificativ in raport cu latirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia latirii
Materialul se deplaseaza dupa directia cea
mai apropiata de conturul sculei de
deformare
Cea mai mare cantitate de material (A) se
deplaseaza catre latura mare a sculei iar
cea mai mica (B) catre latura mica a sculei
A
AB B
1
3
1
2
3
Lungirea pe dorn Latirea pe dorn
Urmareste cresterea lungimii unei tevi
prin micsorarea grosimii peretelui tevii
initiale si controlul (prin intermediul
dornului) a diametrului interior
Urmareste cresterea diametrului (interior
si exterior) a unui inel prin micsorarea
grosimii peretelui inelului initial
1 ndash sabota
2- nicovala
3 ndash dornul
1
2
1 3
Taierea cu 2 daltiTaierea cu o dalta
1 ndash dalta
2- masa de lucru (suport)
3 ndash dalta inferioara
Urmareste impartirea semifabricatului
incalzit in doua componente cu ajutorul
unei (doua) scule numita dalta
Se realizeaza in doua faze
bullTaierea pe o parte
bullIntoarcerea materialului
bullTaierea completa cu ruperea
materialului dupa fisura ldquoardquo
aa
Se realizeaza intr-o singura faza
bullTaierea simultana cu doua dalti
bullRuperea materialului dupa
fisura ldquoardquo
TAIEREA
Gaurirea
Pentru gauri mici cu
dorn plin
Pentru gauri mari cu
dorn tubular
Se realizeaza in doua faze
1 Faza de impungere
2 Faza de strapungere
(dupa intoarcerea piesei)
Gaura fiind mica dornul nu poate fi tubular
deoarece ar avea o sectiune mica si s-ar rupe
Gaura fiind mare dornul poate fi tubular
deoarece are o sectiune suficient de mare
Semifabricatul rezulta bombat (umflat la mijloc) si necesita o
operatie ulterioara de cilindrare
3
2
1
1-piesa
2-poanson
3-nicovala
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
9
Laminor profilat cu profil deschis Laminor profilat cu profil inchis
Prin laminare se pot obtine si tevi nesudate (dupa procedeul Manesmann)
Acest procedeu utilizeaza laminoare speciale care din punct de vedere
constructiv a suferit diferite modificari
Curs 3
Laminarea semifabricatelor
are urmatoarele dezavantaje
bullProcesul laminarii se desfasoara la cald si
deci cu consum de energie mare
bullNu se pot obtine semifabricate cu sectiune
mica deoarece procesul de oxidare ar putea
afecta intreaga masa a materialului
bullNu se pot obtine semifabricate de precizie
dimensionala si de forma ridicata
Tragerea
Este o operatie de deformare plastica la rece
(cel mai adesea) care consta in trecerea
materialului prin orificiul unei scule numite
filiera
Prin aceasta filiera va atribui materialului
forma dimensiunile si precizia
corespunzatoare
Ft
1
2
3
4
5
Fr
1 Filiea
2 Materialul supus tragerii
3 Forta care actioneaza asupra
materialului in timpul deformarii
4 Forta de deformare
5 Forta de respingere Fr
S0 sectiunea initiala a materialului
Su sectiunea rezultata dupa
tragerea materialului
S0Su
CONDITIA TRAGERII
FtgtFr
FtltForta la rupere a materialului
in sectiunea cea mai mica
FtltRmSu sau FtltσrSuCOEFICIENTUL DE TRAGERE
Filiera reprezinta scula de deformare Prin urmare are o
deosebita importanta
1
2
36
5
4
Filiera se caracterizeaza printr-un profil longitudinl si
printr-un profil transversal
Profilul longitudinal este format dintr-o
succesiune de conuri (cu exceptia zonei 4)
1-conul de intrare (rol de protectie)
2 Conul de ungere (lubrifiere)
3 Conul de deformare
4 Zona de calibrare
5 Conul de iesire
6 Conul de protectie la iesire a filierei
Profilul transversal este dat de zona de calibrare care
confera materialului geometria si dimensiunile
sectiunii transversale
Materialele utilizate la executarea filierei trebuie sa
- aiba duritate ridicata
- sa aiba o mare rezistenta la uzura
Ele se clasifica in functie de modul de reconditionare
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la aceeasi
dimensiune
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la o
dimensiune superioara
- Otelurile de scule
- Otelurile rapide
-Carburile (indeosebi cele de
wolfram)
- Diamantul
Se reconditioneaza prin
-Recoacere de inmuiere
-Forjare (aducere la dimensiunea dorita)
-Prelucrare mecanica
-Tratament termic
-Slefuire
Prelucrare prin slefuire la o
dimensiune superioara
Datorita duritatii si fragilitatii ridicate a materialului
filierei aceasta se monteaza intr-o portfiliera
1
2
3
4
5
6 7
1 filiera
2 portfiliera
3 materialul supus tragerii
4 canal de racire cu apa
5 batiul masinii de tras
6 bolt de prindere
7 cutia de lubrifiant solid
MSINA DE TRAS BARE
1
2
3
4
5
1 si 13 batiul masinii de tras
2 si 14 suportii rotilor de lant
3 roata motoare
4 axul rotii motoare
5 lant Gall
6 boltul portfilierei
7 portfiliera
6 7 8 9 10 11 12
13 14
15
16
8 filiera
9 material supus tragerii
10 cleste de prindere
11 sistem de ancorare
12 pana de decuplare
15 axul rotii antrenate
16 roata antrenata
TRAGEREA TEVILOR
Tragerea fara dornPrezinta dezavantajul faptului ca
nu pot fi controlate grosimea
peretelui si diametrul interior
Teava poate dobandi pliuri cute
Tragerea cu dorn lungAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior al tevii
Are dezavantajul utilizarii unor
dornuri lungi si grele
Teava se trage odata cu dornul
Tragerea cu dorn scurtAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior
Prezinta dezavantajul sistemului mai
complicat
Teava se trage in timp ce dornul se roteste
FORJAREA
Este operatia de prelucrare prin
deformare plastica la rece sau la cald in
vederea obtinerii unor semifabricate
La rece TlucrultTr (recristalizare) La cald TlucrugtTr (recristalizare)
Tr (recristalizare)=04Ttop (K)
AvantajeNu necesita incalzire
Se obtin proprietati mai bune
Materialul nu se oxideaza
DezavantajeForta necesara procesului este mare
Necesita utilaje de forta mare
AvantajeNu necesita forte mari de deformare
Nu necesita utilaje de forta mare
DezavantajeNecesita incalzire (costuri)
Materialul se oxideaza
Nu se poate aplica la materiale cu sectine
mica
Diagrama de incalzire prelucrare
T K
Ttop
Tinc
Trecr
1 2 3 4 5 6 7
8 Timpul ore
1 2 ndash etapa de incalzire a materialului
3 ndash etapa de mentinere pentru omogenizarea
temperaturii in material
4 ndash etapa prelucrarii
5 ndash reincalzirea materialului daca prelucrare nu a fost
terminata
6 ndash etapa mentinerii pentru o noua omogenizare a
temperaturii
7 ndash o noua prelucrare a materialului pentru a fi adus
la forma si dimensiunile finale
- etapele 5 6 7 se reiau de cate ori este nevoie
- ideal ar fi ca prelucrarea sa poata avea loc intr-un
singur ciclu
8 ndash racirea finala a semifabricatului cu o viteza care
sa-i confere proprietatile dorite
Incalzirea are loc in doua faze 1 si 2
Incalzirea din prima etapa este lenta pentru a evita aparitia unor tensiuni
din cauza diferentei de temperatura dintre zona exterioara si miezul
materialului (materialul fiind rigid neavand o plasticitate corespunzatoare
deformarii)
In a doua etapa incalzirea se face rapid pentru evitarea oxidarii
pronuntate a materialului si cresterea grauntilor cristalini (materialul are
plasticitatea necesara deformarii sub actiunea tensiunilor interne generate
de diferenta de temperatura)
Incalzirea se face sub linia solidus (cu aprox 30-50 grC) pentru evitarea
aparitiei unor faze lichide si a cresterii pronuntate a grauntilor sau a
arderii materialului (oxidare intercristalina)
Curs 4
Forjareain functie de energia
utilizata in procesul
deformarii
Forjarea manuala Forjarea mecanizata
In functie de controlul
procesului de deformare
Forjare libera Forjare in matrita
Nu se poate controla procesul deformarii
Utilizeaza scule simple
Ciocane
Baroase
Dalti
Clesti etc
Controleaza procesul deformarii
Utilizeaza matrite care
atribuie piesei forma si
dimensiunile cavitatii
acesteia
LEGILE DEFORMARII PLASTICE
Legea volumului constant
Legea minimei rezistente
Legea coexistentei deformarii
elastice cu cea a deformarii
plastice
La deformarea plastica volumul semifabricatului dinainte de
deformare este egal cu volumul semifabricatului de dupa
deformare
Deformarea plastica a materialului are loc intotdeauna
dupa directia in care intampina cea mai mica rezistenta
Deformarea elasica coexista cu deformarea plastica
Deformarea elastica precede deformarea plastica
In unele situatii si la diferite materiale apar modificari de
volum (neimportante) datorate unor transformari printre
care si transformari de faza insotite de aparitia unor
constituienti structurali (faze) noi
OPERATII DE BAZA ALE FORJARII
Lungirea Latirea
2
1
2
1
1 ndash sabota (elementul de actiune)
2- nicovala (elementul de reactiune)
Urmareste cresterea dimensiunii longitudinale a
materialului supus forjarii (in sensul lungirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lateste nesemnificativ in raport cu lungirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia lungirii
Urmareste cresterea dimensiunii transversale a
materialului supus forjarii (in sensul latirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lungeste nesemnificativ in raport cu latirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia latirii
Materialul se deplaseaza dupa directia cea
mai apropiata de conturul sculei de
deformare
Cea mai mare cantitate de material (A) se
deplaseaza catre latura mare a sculei iar
cea mai mica (B) catre latura mica a sculei
A
AB B
1
3
1
2
3
Lungirea pe dorn Latirea pe dorn
Urmareste cresterea lungimii unei tevi
prin micsorarea grosimii peretelui tevii
initiale si controlul (prin intermediul
dornului) a diametrului interior
Urmareste cresterea diametrului (interior
si exterior) a unui inel prin micsorarea
grosimii peretelui inelului initial
1 ndash sabota
2- nicovala
3 ndash dornul
1
2
1 3
Taierea cu 2 daltiTaierea cu o dalta
1 ndash dalta
2- masa de lucru (suport)
3 ndash dalta inferioara
Urmareste impartirea semifabricatului
incalzit in doua componente cu ajutorul
unei (doua) scule numita dalta
Se realizeaza in doua faze
bullTaierea pe o parte
bullIntoarcerea materialului
bullTaierea completa cu ruperea
materialului dupa fisura ldquoardquo
aa
Se realizeaza intr-o singura faza
bullTaierea simultana cu doua dalti
bullRuperea materialului dupa
fisura ldquoardquo
TAIEREA
Gaurirea
Pentru gauri mici cu
dorn plin
Pentru gauri mari cu
dorn tubular
Se realizeaza in doua faze
1 Faza de impungere
2 Faza de strapungere
(dupa intoarcerea piesei)
Gaura fiind mica dornul nu poate fi tubular
deoarece ar avea o sectiune mica si s-ar rupe
Gaura fiind mare dornul poate fi tubular
deoarece are o sectiune suficient de mare
Semifabricatul rezulta bombat (umflat la mijloc) si necesita o
operatie ulterioara de cilindrare
3
2
1
1-piesa
2-poanson
3-nicovala
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
Ft
1
2
3
4
5
Fr
1 Filiea
2 Materialul supus tragerii
3 Forta care actioneaza asupra
materialului in timpul deformarii
4 Forta de deformare
5 Forta de respingere Fr
S0 sectiunea initiala a materialului
Su sectiunea rezultata dupa
tragerea materialului
S0Su
CONDITIA TRAGERII
FtgtFr
FtltForta la rupere a materialului
in sectiunea cea mai mica
FtltRmSu sau FtltσrSuCOEFICIENTUL DE TRAGERE
Filiera reprezinta scula de deformare Prin urmare are o
deosebita importanta
1
2
36
5
4
Filiera se caracterizeaza printr-un profil longitudinl si
printr-un profil transversal
Profilul longitudinal este format dintr-o
succesiune de conuri (cu exceptia zonei 4)
1-conul de intrare (rol de protectie)
2 Conul de ungere (lubrifiere)
3 Conul de deformare
4 Zona de calibrare
5 Conul de iesire
6 Conul de protectie la iesire a filierei
Profilul transversal este dat de zona de calibrare care
confera materialului geometria si dimensiunile
sectiunii transversale
Materialele utilizate la executarea filierei trebuie sa
- aiba duritate ridicata
- sa aiba o mare rezistenta la uzura
Ele se clasifica in functie de modul de reconditionare
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la aceeasi
dimensiune
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la o
dimensiune superioara
- Otelurile de scule
- Otelurile rapide
-Carburile (indeosebi cele de
wolfram)
- Diamantul
Se reconditioneaza prin
-Recoacere de inmuiere
-Forjare (aducere la dimensiunea dorita)
-Prelucrare mecanica
-Tratament termic
-Slefuire
Prelucrare prin slefuire la o
dimensiune superioara
Datorita duritatii si fragilitatii ridicate a materialului
filierei aceasta se monteaza intr-o portfiliera
1
2
3
4
5
6 7
1 filiera
2 portfiliera
3 materialul supus tragerii
4 canal de racire cu apa
5 batiul masinii de tras
6 bolt de prindere
7 cutia de lubrifiant solid
MSINA DE TRAS BARE
1
2
3
4
5
1 si 13 batiul masinii de tras
2 si 14 suportii rotilor de lant
3 roata motoare
4 axul rotii motoare
5 lant Gall
6 boltul portfilierei
7 portfiliera
6 7 8 9 10 11 12
13 14
15
16
8 filiera
9 material supus tragerii
10 cleste de prindere
11 sistem de ancorare
12 pana de decuplare
15 axul rotii antrenate
16 roata antrenata
TRAGEREA TEVILOR
Tragerea fara dornPrezinta dezavantajul faptului ca
nu pot fi controlate grosimea
peretelui si diametrul interior
Teava poate dobandi pliuri cute
Tragerea cu dorn lungAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior al tevii
Are dezavantajul utilizarii unor
dornuri lungi si grele
Teava se trage odata cu dornul
Tragerea cu dorn scurtAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior
Prezinta dezavantajul sistemului mai
complicat
Teava se trage in timp ce dornul se roteste
FORJAREA
Este operatia de prelucrare prin
deformare plastica la rece sau la cald in
vederea obtinerii unor semifabricate
La rece TlucrultTr (recristalizare) La cald TlucrugtTr (recristalizare)
Tr (recristalizare)=04Ttop (K)
AvantajeNu necesita incalzire
Se obtin proprietati mai bune
Materialul nu se oxideaza
DezavantajeForta necesara procesului este mare
Necesita utilaje de forta mare
AvantajeNu necesita forte mari de deformare
Nu necesita utilaje de forta mare
DezavantajeNecesita incalzire (costuri)
Materialul se oxideaza
Nu se poate aplica la materiale cu sectine
mica
Diagrama de incalzire prelucrare
T K
Ttop
Tinc
Trecr
1 2 3 4 5 6 7
8 Timpul ore
1 2 ndash etapa de incalzire a materialului
3 ndash etapa de mentinere pentru omogenizarea
temperaturii in material
4 ndash etapa prelucrarii
5 ndash reincalzirea materialului daca prelucrare nu a fost
terminata
6 ndash etapa mentinerii pentru o noua omogenizare a
temperaturii
7 ndash o noua prelucrare a materialului pentru a fi adus
la forma si dimensiunile finale
- etapele 5 6 7 se reiau de cate ori este nevoie
- ideal ar fi ca prelucrarea sa poata avea loc intr-un
singur ciclu
8 ndash racirea finala a semifabricatului cu o viteza care
sa-i confere proprietatile dorite
Incalzirea are loc in doua faze 1 si 2
Incalzirea din prima etapa este lenta pentru a evita aparitia unor tensiuni
din cauza diferentei de temperatura dintre zona exterioara si miezul
materialului (materialul fiind rigid neavand o plasticitate corespunzatoare
deformarii)
In a doua etapa incalzirea se face rapid pentru evitarea oxidarii
pronuntate a materialului si cresterea grauntilor cristalini (materialul are
plasticitatea necesara deformarii sub actiunea tensiunilor interne generate
de diferenta de temperatura)
Incalzirea se face sub linia solidus (cu aprox 30-50 grC) pentru evitarea
aparitiei unor faze lichide si a cresterii pronuntate a grauntilor sau a
arderii materialului (oxidare intercristalina)
Curs 4
Forjareain functie de energia
utilizata in procesul
deformarii
Forjarea manuala Forjarea mecanizata
In functie de controlul
procesului de deformare
Forjare libera Forjare in matrita
Nu se poate controla procesul deformarii
Utilizeaza scule simple
Ciocane
Baroase
Dalti
Clesti etc
Controleaza procesul deformarii
Utilizeaza matrite care
atribuie piesei forma si
dimensiunile cavitatii
acesteia
LEGILE DEFORMARII PLASTICE
Legea volumului constant
Legea minimei rezistente
Legea coexistentei deformarii
elastice cu cea a deformarii
plastice
La deformarea plastica volumul semifabricatului dinainte de
deformare este egal cu volumul semifabricatului de dupa
deformare
Deformarea plastica a materialului are loc intotdeauna
dupa directia in care intampina cea mai mica rezistenta
Deformarea elasica coexista cu deformarea plastica
Deformarea elastica precede deformarea plastica
In unele situatii si la diferite materiale apar modificari de
volum (neimportante) datorate unor transformari printre
care si transformari de faza insotite de aparitia unor
constituienti structurali (faze) noi
OPERATII DE BAZA ALE FORJARII
Lungirea Latirea
2
1
2
1
1 ndash sabota (elementul de actiune)
2- nicovala (elementul de reactiune)
Urmareste cresterea dimensiunii longitudinale a
materialului supus forjarii (in sensul lungirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lateste nesemnificativ in raport cu lungirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia lungirii
Urmareste cresterea dimensiunii transversale a
materialului supus forjarii (in sensul latirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lungeste nesemnificativ in raport cu latirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia latirii
Materialul se deplaseaza dupa directia cea
mai apropiata de conturul sculei de
deformare
Cea mai mare cantitate de material (A) se
deplaseaza catre latura mare a sculei iar
cea mai mica (B) catre latura mica a sculei
A
AB B
1
3
1
2
3
Lungirea pe dorn Latirea pe dorn
Urmareste cresterea lungimii unei tevi
prin micsorarea grosimii peretelui tevii
initiale si controlul (prin intermediul
dornului) a diametrului interior
Urmareste cresterea diametrului (interior
si exterior) a unui inel prin micsorarea
grosimii peretelui inelului initial
1 ndash sabota
2- nicovala
3 ndash dornul
1
2
1 3
Taierea cu 2 daltiTaierea cu o dalta
1 ndash dalta
2- masa de lucru (suport)
3 ndash dalta inferioara
Urmareste impartirea semifabricatului
incalzit in doua componente cu ajutorul
unei (doua) scule numita dalta
Se realizeaza in doua faze
bullTaierea pe o parte
bullIntoarcerea materialului
bullTaierea completa cu ruperea
materialului dupa fisura ldquoardquo
aa
Se realizeaza intr-o singura faza
bullTaierea simultana cu doua dalti
bullRuperea materialului dupa
fisura ldquoardquo
TAIEREA
Gaurirea
Pentru gauri mici cu
dorn plin
Pentru gauri mari cu
dorn tubular
Se realizeaza in doua faze
1 Faza de impungere
2 Faza de strapungere
(dupa intoarcerea piesei)
Gaura fiind mica dornul nu poate fi tubular
deoarece ar avea o sectiune mica si s-ar rupe
Gaura fiind mare dornul poate fi tubular
deoarece are o sectiune suficient de mare
Semifabricatul rezulta bombat (umflat la mijloc) si necesita o
operatie ulterioara de cilindrare
3
2
1
1-piesa
2-poanson
3-nicovala
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
Materialele utilizate la executarea filierei trebuie sa
- aiba duritate ridicata
- sa aiba o mare rezistenta la uzura
Ele se clasifica in functie de modul de reconditionare
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la aceeasi
dimensiune
Materiale pentru filiere care
se reconditioneaza la o
dimensiune superioara
- Otelurile de scule
- Otelurile rapide
-Carburile (indeosebi cele de
wolfram)
- Diamantul
Se reconditioneaza prin
-Recoacere de inmuiere
-Forjare (aducere la dimensiunea dorita)
-Prelucrare mecanica
-Tratament termic
-Slefuire
Prelucrare prin slefuire la o
dimensiune superioara
Datorita duritatii si fragilitatii ridicate a materialului
filierei aceasta se monteaza intr-o portfiliera
1
2
3
4
5
6 7
1 filiera
2 portfiliera
3 materialul supus tragerii
4 canal de racire cu apa
5 batiul masinii de tras
6 bolt de prindere
7 cutia de lubrifiant solid
MSINA DE TRAS BARE
1
2
3
4
5
1 si 13 batiul masinii de tras
2 si 14 suportii rotilor de lant
3 roata motoare
4 axul rotii motoare
5 lant Gall
6 boltul portfilierei
7 portfiliera
6 7 8 9 10 11 12
13 14
15
16
8 filiera
9 material supus tragerii
10 cleste de prindere
11 sistem de ancorare
12 pana de decuplare
15 axul rotii antrenate
16 roata antrenata
TRAGEREA TEVILOR
Tragerea fara dornPrezinta dezavantajul faptului ca
nu pot fi controlate grosimea
peretelui si diametrul interior
Teava poate dobandi pliuri cute
Tragerea cu dorn lungAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior al tevii
Are dezavantajul utilizarii unor
dornuri lungi si grele
Teava se trage odata cu dornul
Tragerea cu dorn scurtAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior
Prezinta dezavantajul sistemului mai
complicat
Teava se trage in timp ce dornul se roteste
FORJAREA
Este operatia de prelucrare prin
deformare plastica la rece sau la cald in
vederea obtinerii unor semifabricate
La rece TlucrultTr (recristalizare) La cald TlucrugtTr (recristalizare)
Tr (recristalizare)=04Ttop (K)
AvantajeNu necesita incalzire
Se obtin proprietati mai bune
Materialul nu se oxideaza
DezavantajeForta necesara procesului este mare
Necesita utilaje de forta mare
AvantajeNu necesita forte mari de deformare
Nu necesita utilaje de forta mare
DezavantajeNecesita incalzire (costuri)
Materialul se oxideaza
Nu se poate aplica la materiale cu sectine
mica
Diagrama de incalzire prelucrare
T K
Ttop
Tinc
Trecr
1 2 3 4 5 6 7
8 Timpul ore
1 2 ndash etapa de incalzire a materialului
3 ndash etapa de mentinere pentru omogenizarea
temperaturii in material
4 ndash etapa prelucrarii
5 ndash reincalzirea materialului daca prelucrare nu a fost
terminata
6 ndash etapa mentinerii pentru o noua omogenizare a
temperaturii
7 ndash o noua prelucrare a materialului pentru a fi adus
la forma si dimensiunile finale
- etapele 5 6 7 se reiau de cate ori este nevoie
- ideal ar fi ca prelucrarea sa poata avea loc intr-un
singur ciclu
8 ndash racirea finala a semifabricatului cu o viteza care
sa-i confere proprietatile dorite
Incalzirea are loc in doua faze 1 si 2
Incalzirea din prima etapa este lenta pentru a evita aparitia unor tensiuni
din cauza diferentei de temperatura dintre zona exterioara si miezul
materialului (materialul fiind rigid neavand o plasticitate corespunzatoare
deformarii)
In a doua etapa incalzirea se face rapid pentru evitarea oxidarii
pronuntate a materialului si cresterea grauntilor cristalini (materialul are
plasticitatea necesara deformarii sub actiunea tensiunilor interne generate
de diferenta de temperatura)
Incalzirea se face sub linia solidus (cu aprox 30-50 grC) pentru evitarea
aparitiei unor faze lichide si a cresterii pronuntate a grauntilor sau a
arderii materialului (oxidare intercristalina)
Curs 4
Forjareain functie de energia
utilizata in procesul
deformarii
Forjarea manuala Forjarea mecanizata
In functie de controlul
procesului de deformare
Forjare libera Forjare in matrita
Nu se poate controla procesul deformarii
Utilizeaza scule simple
Ciocane
Baroase
Dalti
Clesti etc
Controleaza procesul deformarii
Utilizeaza matrite care
atribuie piesei forma si
dimensiunile cavitatii
acesteia
LEGILE DEFORMARII PLASTICE
Legea volumului constant
Legea minimei rezistente
Legea coexistentei deformarii
elastice cu cea a deformarii
plastice
La deformarea plastica volumul semifabricatului dinainte de
deformare este egal cu volumul semifabricatului de dupa
deformare
Deformarea plastica a materialului are loc intotdeauna
dupa directia in care intampina cea mai mica rezistenta
Deformarea elasica coexista cu deformarea plastica
Deformarea elastica precede deformarea plastica
In unele situatii si la diferite materiale apar modificari de
volum (neimportante) datorate unor transformari printre
care si transformari de faza insotite de aparitia unor
constituienti structurali (faze) noi
OPERATII DE BAZA ALE FORJARII
Lungirea Latirea
2
1
2
1
1 ndash sabota (elementul de actiune)
2- nicovala (elementul de reactiune)
Urmareste cresterea dimensiunii longitudinale a
materialului supus forjarii (in sensul lungirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lateste nesemnificativ in raport cu lungirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia lungirii
Urmareste cresterea dimensiunii transversale a
materialului supus forjarii (in sensul latirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lungeste nesemnificativ in raport cu latirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia latirii
Materialul se deplaseaza dupa directia cea
mai apropiata de conturul sculei de
deformare
Cea mai mare cantitate de material (A) se
deplaseaza catre latura mare a sculei iar
cea mai mica (B) catre latura mica a sculei
A
AB B
1
3
1
2
3
Lungirea pe dorn Latirea pe dorn
Urmareste cresterea lungimii unei tevi
prin micsorarea grosimii peretelui tevii
initiale si controlul (prin intermediul
dornului) a diametrului interior
Urmareste cresterea diametrului (interior
si exterior) a unui inel prin micsorarea
grosimii peretelui inelului initial
1 ndash sabota
2- nicovala
3 ndash dornul
1
2
1 3
Taierea cu 2 daltiTaierea cu o dalta
1 ndash dalta
2- masa de lucru (suport)
3 ndash dalta inferioara
Urmareste impartirea semifabricatului
incalzit in doua componente cu ajutorul
unei (doua) scule numita dalta
Se realizeaza in doua faze
bullTaierea pe o parte
bullIntoarcerea materialului
bullTaierea completa cu ruperea
materialului dupa fisura ldquoardquo
aa
Se realizeaza intr-o singura faza
bullTaierea simultana cu doua dalti
bullRuperea materialului dupa
fisura ldquoardquo
TAIEREA
Gaurirea
Pentru gauri mici cu
dorn plin
Pentru gauri mari cu
dorn tubular
Se realizeaza in doua faze
1 Faza de impungere
2 Faza de strapungere
(dupa intoarcerea piesei)
Gaura fiind mica dornul nu poate fi tubular
deoarece ar avea o sectiune mica si s-ar rupe
Gaura fiind mare dornul poate fi tubular
deoarece are o sectiune suficient de mare
Semifabricatul rezulta bombat (umflat la mijloc) si necesita o
operatie ulterioara de cilindrare
3
2
1
1-piesa
2-poanson
3-nicovala
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
MSINA DE TRAS BARE
1
2
3
4
5
1 si 13 batiul masinii de tras
2 si 14 suportii rotilor de lant
3 roata motoare
4 axul rotii motoare
5 lant Gall
6 boltul portfilierei
7 portfiliera
6 7 8 9 10 11 12
13 14
15
16
8 filiera
9 material supus tragerii
10 cleste de prindere
11 sistem de ancorare
12 pana de decuplare
15 axul rotii antrenate
16 roata antrenata
TRAGEREA TEVILOR
Tragerea fara dornPrezinta dezavantajul faptului ca
nu pot fi controlate grosimea
peretelui si diametrul interior
Teava poate dobandi pliuri cute
Tragerea cu dorn lungAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior al tevii
Are dezavantajul utilizarii unor
dornuri lungi si grele
Teava se trage odata cu dornul
Tragerea cu dorn scurtAre avantajul controlului diametrului
interior si exterior
Prezinta dezavantajul sistemului mai
complicat
Teava se trage in timp ce dornul se roteste
FORJAREA
Este operatia de prelucrare prin
deformare plastica la rece sau la cald in
vederea obtinerii unor semifabricate
La rece TlucrultTr (recristalizare) La cald TlucrugtTr (recristalizare)
Tr (recristalizare)=04Ttop (K)
AvantajeNu necesita incalzire
Se obtin proprietati mai bune
Materialul nu se oxideaza
DezavantajeForta necesara procesului este mare
Necesita utilaje de forta mare
AvantajeNu necesita forte mari de deformare
Nu necesita utilaje de forta mare
DezavantajeNecesita incalzire (costuri)
Materialul se oxideaza
Nu se poate aplica la materiale cu sectine
mica
Diagrama de incalzire prelucrare
T K
Ttop
Tinc
Trecr
1 2 3 4 5 6 7
8 Timpul ore
1 2 ndash etapa de incalzire a materialului
3 ndash etapa de mentinere pentru omogenizarea
temperaturii in material
4 ndash etapa prelucrarii
5 ndash reincalzirea materialului daca prelucrare nu a fost
terminata
6 ndash etapa mentinerii pentru o noua omogenizare a
temperaturii
7 ndash o noua prelucrare a materialului pentru a fi adus
la forma si dimensiunile finale
- etapele 5 6 7 se reiau de cate ori este nevoie
- ideal ar fi ca prelucrarea sa poata avea loc intr-un
singur ciclu
8 ndash racirea finala a semifabricatului cu o viteza care
sa-i confere proprietatile dorite
Incalzirea are loc in doua faze 1 si 2
Incalzirea din prima etapa este lenta pentru a evita aparitia unor tensiuni
din cauza diferentei de temperatura dintre zona exterioara si miezul
materialului (materialul fiind rigid neavand o plasticitate corespunzatoare
deformarii)
In a doua etapa incalzirea se face rapid pentru evitarea oxidarii
pronuntate a materialului si cresterea grauntilor cristalini (materialul are
plasticitatea necesara deformarii sub actiunea tensiunilor interne generate
de diferenta de temperatura)
Incalzirea se face sub linia solidus (cu aprox 30-50 grC) pentru evitarea
aparitiei unor faze lichide si a cresterii pronuntate a grauntilor sau a
arderii materialului (oxidare intercristalina)
Curs 4
Forjareain functie de energia
utilizata in procesul
deformarii
Forjarea manuala Forjarea mecanizata
In functie de controlul
procesului de deformare
Forjare libera Forjare in matrita
Nu se poate controla procesul deformarii
Utilizeaza scule simple
Ciocane
Baroase
Dalti
Clesti etc
Controleaza procesul deformarii
Utilizeaza matrite care
atribuie piesei forma si
dimensiunile cavitatii
acesteia
LEGILE DEFORMARII PLASTICE
Legea volumului constant
Legea minimei rezistente
Legea coexistentei deformarii
elastice cu cea a deformarii
plastice
La deformarea plastica volumul semifabricatului dinainte de
deformare este egal cu volumul semifabricatului de dupa
deformare
Deformarea plastica a materialului are loc intotdeauna
dupa directia in care intampina cea mai mica rezistenta
Deformarea elasica coexista cu deformarea plastica
Deformarea elastica precede deformarea plastica
In unele situatii si la diferite materiale apar modificari de
volum (neimportante) datorate unor transformari printre
care si transformari de faza insotite de aparitia unor
constituienti structurali (faze) noi
OPERATII DE BAZA ALE FORJARII
Lungirea Latirea
2
1
2
1
1 ndash sabota (elementul de actiune)
2- nicovala (elementul de reactiune)
Urmareste cresterea dimensiunii longitudinale a
materialului supus forjarii (in sensul lungirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lateste nesemnificativ in raport cu lungirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia lungirii
Urmareste cresterea dimensiunii transversale a
materialului supus forjarii (in sensul latirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lungeste nesemnificativ in raport cu latirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia latirii
Materialul se deplaseaza dupa directia cea
mai apropiata de conturul sculei de
deformare
Cea mai mare cantitate de material (A) se
deplaseaza catre latura mare a sculei iar
cea mai mica (B) catre latura mica a sculei
A
AB B
1
3
1
2
3
Lungirea pe dorn Latirea pe dorn
Urmareste cresterea lungimii unei tevi
prin micsorarea grosimii peretelui tevii
initiale si controlul (prin intermediul
dornului) a diametrului interior
Urmareste cresterea diametrului (interior
si exterior) a unui inel prin micsorarea
grosimii peretelui inelului initial
1 ndash sabota
2- nicovala
3 ndash dornul
1
2
1 3
Taierea cu 2 daltiTaierea cu o dalta
1 ndash dalta
2- masa de lucru (suport)
3 ndash dalta inferioara
Urmareste impartirea semifabricatului
incalzit in doua componente cu ajutorul
unei (doua) scule numita dalta
Se realizeaza in doua faze
bullTaierea pe o parte
bullIntoarcerea materialului
bullTaierea completa cu ruperea
materialului dupa fisura ldquoardquo
aa
Se realizeaza intr-o singura faza
bullTaierea simultana cu doua dalti
bullRuperea materialului dupa
fisura ldquoardquo
TAIEREA
Gaurirea
Pentru gauri mici cu
dorn plin
Pentru gauri mari cu
dorn tubular
Se realizeaza in doua faze
1 Faza de impungere
2 Faza de strapungere
(dupa intoarcerea piesei)
Gaura fiind mica dornul nu poate fi tubular
deoarece ar avea o sectiune mica si s-ar rupe
Gaura fiind mare dornul poate fi tubular
deoarece are o sectiune suficient de mare
Semifabricatul rezulta bombat (umflat la mijloc) si necesita o
operatie ulterioara de cilindrare
3
2
1
1-piesa
2-poanson
3-nicovala
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
FORJAREA
Este operatia de prelucrare prin
deformare plastica la rece sau la cald in
vederea obtinerii unor semifabricate
La rece TlucrultTr (recristalizare) La cald TlucrugtTr (recristalizare)
Tr (recristalizare)=04Ttop (K)
AvantajeNu necesita incalzire
Se obtin proprietati mai bune
Materialul nu se oxideaza
DezavantajeForta necesara procesului este mare
Necesita utilaje de forta mare
AvantajeNu necesita forte mari de deformare
Nu necesita utilaje de forta mare
DezavantajeNecesita incalzire (costuri)
Materialul se oxideaza
Nu se poate aplica la materiale cu sectine
mica
Diagrama de incalzire prelucrare
T K
Ttop
Tinc
Trecr
1 2 3 4 5 6 7
8 Timpul ore
1 2 ndash etapa de incalzire a materialului
3 ndash etapa de mentinere pentru omogenizarea
temperaturii in material
4 ndash etapa prelucrarii
5 ndash reincalzirea materialului daca prelucrare nu a fost
terminata
6 ndash etapa mentinerii pentru o noua omogenizare a
temperaturii
7 ndash o noua prelucrare a materialului pentru a fi adus
la forma si dimensiunile finale
- etapele 5 6 7 se reiau de cate ori este nevoie
- ideal ar fi ca prelucrarea sa poata avea loc intr-un
singur ciclu
8 ndash racirea finala a semifabricatului cu o viteza care
sa-i confere proprietatile dorite
Incalzirea are loc in doua faze 1 si 2
Incalzirea din prima etapa este lenta pentru a evita aparitia unor tensiuni
din cauza diferentei de temperatura dintre zona exterioara si miezul
materialului (materialul fiind rigid neavand o plasticitate corespunzatoare
deformarii)
In a doua etapa incalzirea se face rapid pentru evitarea oxidarii
pronuntate a materialului si cresterea grauntilor cristalini (materialul are
plasticitatea necesara deformarii sub actiunea tensiunilor interne generate
de diferenta de temperatura)
Incalzirea se face sub linia solidus (cu aprox 30-50 grC) pentru evitarea
aparitiei unor faze lichide si a cresterii pronuntate a grauntilor sau a
arderii materialului (oxidare intercristalina)
Curs 4
Forjareain functie de energia
utilizata in procesul
deformarii
Forjarea manuala Forjarea mecanizata
In functie de controlul
procesului de deformare
Forjare libera Forjare in matrita
Nu se poate controla procesul deformarii
Utilizeaza scule simple
Ciocane
Baroase
Dalti
Clesti etc
Controleaza procesul deformarii
Utilizeaza matrite care
atribuie piesei forma si
dimensiunile cavitatii
acesteia
LEGILE DEFORMARII PLASTICE
Legea volumului constant
Legea minimei rezistente
Legea coexistentei deformarii
elastice cu cea a deformarii
plastice
La deformarea plastica volumul semifabricatului dinainte de
deformare este egal cu volumul semifabricatului de dupa
deformare
Deformarea plastica a materialului are loc intotdeauna
dupa directia in care intampina cea mai mica rezistenta
Deformarea elasica coexista cu deformarea plastica
Deformarea elastica precede deformarea plastica
In unele situatii si la diferite materiale apar modificari de
volum (neimportante) datorate unor transformari printre
care si transformari de faza insotite de aparitia unor
constituienti structurali (faze) noi
OPERATII DE BAZA ALE FORJARII
Lungirea Latirea
2
1
2
1
1 ndash sabota (elementul de actiune)
2- nicovala (elementul de reactiune)
Urmareste cresterea dimensiunii longitudinale a
materialului supus forjarii (in sensul lungirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lateste nesemnificativ in raport cu lungirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia lungirii
Urmareste cresterea dimensiunii transversale a
materialului supus forjarii (in sensul latirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lungeste nesemnificativ in raport cu latirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia latirii
Materialul se deplaseaza dupa directia cea
mai apropiata de conturul sculei de
deformare
Cea mai mare cantitate de material (A) se
deplaseaza catre latura mare a sculei iar
cea mai mica (B) catre latura mica a sculei
A
AB B
1
3
1
2
3
Lungirea pe dorn Latirea pe dorn
Urmareste cresterea lungimii unei tevi
prin micsorarea grosimii peretelui tevii
initiale si controlul (prin intermediul
dornului) a diametrului interior
Urmareste cresterea diametrului (interior
si exterior) a unui inel prin micsorarea
grosimii peretelui inelului initial
1 ndash sabota
2- nicovala
3 ndash dornul
1
2
1 3
Taierea cu 2 daltiTaierea cu o dalta
1 ndash dalta
2- masa de lucru (suport)
3 ndash dalta inferioara
Urmareste impartirea semifabricatului
incalzit in doua componente cu ajutorul
unei (doua) scule numita dalta
Se realizeaza in doua faze
bullTaierea pe o parte
bullIntoarcerea materialului
bullTaierea completa cu ruperea
materialului dupa fisura ldquoardquo
aa
Se realizeaza intr-o singura faza
bullTaierea simultana cu doua dalti
bullRuperea materialului dupa
fisura ldquoardquo
TAIEREA
Gaurirea
Pentru gauri mici cu
dorn plin
Pentru gauri mari cu
dorn tubular
Se realizeaza in doua faze
1 Faza de impungere
2 Faza de strapungere
(dupa intoarcerea piesei)
Gaura fiind mica dornul nu poate fi tubular
deoarece ar avea o sectiune mica si s-ar rupe
Gaura fiind mare dornul poate fi tubular
deoarece are o sectiune suficient de mare
Semifabricatul rezulta bombat (umflat la mijloc) si necesita o
operatie ulterioara de cilindrare
3
2
1
1-piesa
2-poanson
3-nicovala
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
Curs 4
Forjareain functie de energia
utilizata in procesul
deformarii
Forjarea manuala Forjarea mecanizata
In functie de controlul
procesului de deformare
Forjare libera Forjare in matrita
Nu se poate controla procesul deformarii
Utilizeaza scule simple
Ciocane
Baroase
Dalti
Clesti etc
Controleaza procesul deformarii
Utilizeaza matrite care
atribuie piesei forma si
dimensiunile cavitatii
acesteia
LEGILE DEFORMARII PLASTICE
Legea volumului constant
Legea minimei rezistente
Legea coexistentei deformarii
elastice cu cea a deformarii
plastice
La deformarea plastica volumul semifabricatului dinainte de
deformare este egal cu volumul semifabricatului de dupa
deformare
Deformarea plastica a materialului are loc intotdeauna
dupa directia in care intampina cea mai mica rezistenta
Deformarea elasica coexista cu deformarea plastica
Deformarea elastica precede deformarea plastica
In unele situatii si la diferite materiale apar modificari de
volum (neimportante) datorate unor transformari printre
care si transformari de faza insotite de aparitia unor
constituienti structurali (faze) noi
OPERATII DE BAZA ALE FORJARII
Lungirea Latirea
2
1
2
1
1 ndash sabota (elementul de actiune)
2- nicovala (elementul de reactiune)
Urmareste cresterea dimensiunii longitudinale a
materialului supus forjarii (in sensul lungirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lateste nesemnificativ in raport cu lungirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia lungirii
Urmareste cresterea dimensiunii transversale a
materialului supus forjarii (in sensul latirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lungeste nesemnificativ in raport cu latirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia latirii
Materialul se deplaseaza dupa directia cea
mai apropiata de conturul sculei de
deformare
Cea mai mare cantitate de material (A) se
deplaseaza catre latura mare a sculei iar
cea mai mica (B) catre latura mica a sculei
A
AB B
1
3
1
2
3
Lungirea pe dorn Latirea pe dorn
Urmareste cresterea lungimii unei tevi
prin micsorarea grosimii peretelui tevii
initiale si controlul (prin intermediul
dornului) a diametrului interior
Urmareste cresterea diametrului (interior
si exterior) a unui inel prin micsorarea
grosimii peretelui inelului initial
1 ndash sabota
2- nicovala
3 ndash dornul
1
2
1 3
Taierea cu 2 daltiTaierea cu o dalta
1 ndash dalta
2- masa de lucru (suport)
3 ndash dalta inferioara
Urmareste impartirea semifabricatului
incalzit in doua componente cu ajutorul
unei (doua) scule numita dalta
Se realizeaza in doua faze
bullTaierea pe o parte
bullIntoarcerea materialului
bullTaierea completa cu ruperea
materialului dupa fisura ldquoardquo
aa
Se realizeaza intr-o singura faza
bullTaierea simultana cu doua dalti
bullRuperea materialului dupa
fisura ldquoardquo
TAIEREA
Gaurirea
Pentru gauri mici cu
dorn plin
Pentru gauri mari cu
dorn tubular
Se realizeaza in doua faze
1 Faza de impungere
2 Faza de strapungere
(dupa intoarcerea piesei)
Gaura fiind mica dornul nu poate fi tubular
deoarece ar avea o sectiune mica si s-ar rupe
Gaura fiind mare dornul poate fi tubular
deoarece are o sectiune suficient de mare
Semifabricatul rezulta bombat (umflat la mijloc) si necesita o
operatie ulterioara de cilindrare
3
2
1
1-piesa
2-poanson
3-nicovala
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
OPERATII DE BAZA ALE FORJARII
Lungirea Latirea
2
1
2
1
1 ndash sabota (elementul de actiune)
2- nicovala (elementul de reactiune)
Urmareste cresterea dimensiunii longitudinale a
materialului supus forjarii (in sensul lungirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lateste nesemnificativ in raport cu lungirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia lungirii
Urmareste cresterea dimensiunii transversale a
materialului supus forjarii (in sensul latirii) pe
seama reducerii grosimii acestuia Materialul se
lungeste nesemnificativ in raport cu latirea lui
Nicovala si sabota trebuie sa aiba dimensiunea
minima orientata in directia latirii
Materialul se deplaseaza dupa directia cea
mai apropiata de conturul sculei de
deformare
Cea mai mare cantitate de material (A) se
deplaseaza catre latura mare a sculei iar
cea mai mica (B) catre latura mica a sculei
A
AB B
1
3
1
2
3
Lungirea pe dorn Latirea pe dorn
Urmareste cresterea lungimii unei tevi
prin micsorarea grosimii peretelui tevii
initiale si controlul (prin intermediul
dornului) a diametrului interior
Urmareste cresterea diametrului (interior
si exterior) a unui inel prin micsorarea
grosimii peretelui inelului initial
1 ndash sabota
2- nicovala
3 ndash dornul
1
2
1 3
Taierea cu 2 daltiTaierea cu o dalta
1 ndash dalta
2- masa de lucru (suport)
3 ndash dalta inferioara
Urmareste impartirea semifabricatului
incalzit in doua componente cu ajutorul
unei (doua) scule numita dalta
Se realizeaza in doua faze
bullTaierea pe o parte
bullIntoarcerea materialului
bullTaierea completa cu ruperea
materialului dupa fisura ldquoardquo
aa
Se realizeaza intr-o singura faza
bullTaierea simultana cu doua dalti
bullRuperea materialului dupa
fisura ldquoardquo
TAIEREA
Gaurirea
Pentru gauri mici cu
dorn plin
Pentru gauri mari cu
dorn tubular
Se realizeaza in doua faze
1 Faza de impungere
2 Faza de strapungere
(dupa intoarcerea piesei)
Gaura fiind mica dornul nu poate fi tubular
deoarece ar avea o sectiune mica si s-ar rupe
Gaura fiind mare dornul poate fi tubular
deoarece are o sectiune suficient de mare
Semifabricatul rezulta bombat (umflat la mijloc) si necesita o
operatie ulterioara de cilindrare
3
2
1
1-piesa
2-poanson
3-nicovala
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
1
2
1 3
Taierea cu 2 daltiTaierea cu o dalta
1 ndash dalta
2- masa de lucru (suport)
3 ndash dalta inferioara
Urmareste impartirea semifabricatului
incalzit in doua componente cu ajutorul
unei (doua) scule numita dalta
Se realizeaza in doua faze
bullTaierea pe o parte
bullIntoarcerea materialului
bullTaierea completa cu ruperea
materialului dupa fisura ldquoardquo
aa
Se realizeaza intr-o singura faza
bullTaierea simultana cu doua dalti
bullRuperea materialului dupa
fisura ldquoardquo
TAIEREA
Gaurirea
Pentru gauri mici cu
dorn plin
Pentru gauri mari cu
dorn tubular
Se realizeaza in doua faze
1 Faza de impungere
2 Faza de strapungere
(dupa intoarcerea piesei)
Gaura fiind mica dornul nu poate fi tubular
deoarece ar avea o sectiune mica si s-ar rupe
Gaura fiind mare dornul poate fi tubular
deoarece are o sectiune suficient de mare
Semifabricatul rezulta bombat (umflat la mijloc) si necesita o
operatie ulterioara de cilindrare
3
2
1
1-piesa
2-poanson
3-nicovala
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
Indoirea
Urmareste cresterea sectiunii
transversale pe seama
micsorarii inaltimii materialului
R
R1
R1gtR aFixare Forta de indoire
Dupa indoire forta este inlaturata
si apare relaxarea elastica ldquoardquo
Forta de indoire
Refularea
Urmareste obtinerea unor
semifabricate a caror forme
copiaza un model
Dupa refulare se aplica si o
operatie de cilindrare
FFSabota
Nicovala
Material
Model
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
CURS 5
FORJAREA IN MATRITA
Forjarea in matrita
este o forjare
mecanizata
Permite controlul deformarii atat ca
directie cat si ca volum de material
Operatiile de baza se suprapun
Ele se desfasoara simultan
Se poate realiza in
-matrita deschisa (are canal de bavura)
-matrita inchisa
Procedeul se aplica la obtinerea pieselor de dimensiuni
mici (nu necesita matrita mare si utilaje de forta mare) si
forma complexa dintr-o gama variata de metale si aliaje
Procedeul se aplica la serii mari de fabricatie
FORJAREA IN MATRITE DESCHISE
Matrita este scula
de deformare
1
2
3
5
6
4
9
7
8
1-semimatrita superioara
2-semimatrita inferioara
3-cavitatea semimatritei sup
4-cavitatea semimatritei inf
5-canalul de bavura
6-canalul de refulare
7-prinderea semimatritei sup
8-prinderea semimatritei inf
9-elemente de ghidare (stifturi)
10-planul de separare
F
F
10
Conditii impuse
matritelor
Suprafetele paralele cu directia
forjarii sa fie usor inclinate
-Asigura o curgere mai usoara a
materialului in matrita
-Asigura o scoatere mai usoara a
piesei din matrita
Unghiurile diedre sa fie
rotunjite
-Evitarea formarii concentratorilor
de tensiune si ruperea matritei
-Pentru umplerea corespunzatoare
a matritei (varfurile sunt spatii
inguste unde materialul curge greu
-Evitarea blocarii piesei in matrita
Sa aiba canal de bavura si de
refulare
-Asigura indepartarea surplusului
de material
-Controleaza procesul de umplere
Pentru marcarea centrului
gaurilor si pentru alte functii
sunt prevazute proeminente
-Acestea sa nu fie subtiri pentru ca
se pot rupe
-Acestea sa nu fie inalte pentru a
nu se rupe
-Sa aiba varful ascutit pentru a
favoriza curgerea materialului
Planul de separare sa fie
perpendicular pe directia de
actiune a fortelor
Pentru a nu genera tensiuni
tangentiale care sa impiedice
inchiderea corecta a matritei si a
nu solicita defavorabil elementele
de ghidare
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
Realizarea unei roti cu butuc
-Este o piesa cilindrica
-Are un butuc
-Prezinta o gaura ce nu poate fi
realizata prin forjare fiind
lunga si de diametre mic
Forma tehnologica a piesei
(albastru) copiaza piesa finita
dar va avea
-Adaosuri de prelucrare pe suprafetele care se vor prelucra
-Suprafetele paralele cu directia forjarii vor fi inclinate
-Unghiurile diedre vor fi rotunjite
-Nu va prezenta zone moarte (intranduri perpendiculare pe
directia forjarii
-Nu va avea gauri de diametru mic (sa nu fie necesare poansoane
subtiri care s-ar putea rupe in procesul forjarii)
Planul de separare intre
matrite (se ia in sectiunea cea
mai mare si trebie sa asigure
curgerea materialului si
scoaterea piesei din matrita)
Desfasurarea procesului
Determinarea greutatii si a
a formei semifabricatului
de pornire
Piesa fiind mica va fi
realizata dintr-un
semifabricat laminat
Gsp=Gpf+Gpo+Gb
Gb=aprox07Vbρ
Forma semifabricatului de
pornire sa fie cat mai
aproape de forma piesei
forjate
Incalzirea
semifabricatului
Curatirea prin suflare (cu aer comprimat) si
ungerea cavitatii matritei pentru a facilita
curgerea materialului in matrita si scoaterea
piesei
Asezarea
semifabricatului in
semimatrita inferioara
1 2
3 4
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
DEBAVURAREA
Inlaturarea bavurii formate in
timpul forjarii in matrita deschisa
La cald-cand bavura este mare si
necesita forta mare de debavurare
Deoarece piesa poate rezulta deformata din cauza
fortelor de deformare se face obligatoriu o calibrare
La rece-cand nu necesita forta
mare de debavurareCel mai adesea
Consta in impingerea piesei printr-o
matrita de debavurare (bavura exterioara)
Consta in taierea bavurii cu ajutorul
unui poanson (bavura exterioara)
F
Matrita de debavurare fara guler
bullAre avantajul reducerii frecarii
dintre piesa si matrita
bullAre dezavantajul ca nu poate fi
reconditionata la aceeasi
dimensiune
Matrita de debavurare cu guler
bullAre avantajul posibilitatii de
reconditionare la aceeasi dimensiune
bullAre dezavantajul frecarii dintre
piesa si matrita (forta mare
distrugerea calitatii suprafetei)
FORJAREA IN MATRITE INCHISE
Are avantajul obtinerii pieselor fara bavura
Nu necesita debavurare
Nu exista pierderi de material prin bavura
Procedeu complex
Instalatii complexe
Nu se poate aplica decat anumitor categorii de piese
Obtinerea unui bulon cu cap sferic
1 2 3
5
4
a f
b
b
c
d d
FF
1-corpul matrita
2-semimatrita stanga
3-poanson (al 3-lea element de
inchidere)
4-semimatrita dreapta
5-materialul supus deformarii
6-cutit de taiere
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
PRELUCRAREA PRIN TURNARE
Produsele turnate se utilizeaza pe scara larga in constructia de masini datorita
avantajelor pe care la are aplicarea acestei tehnologii
-produse de forma complexa
-produse cu goluri interioare imposibil de realizat prin alte procedee
Se bazeaza pe proprietatile lichidelor de a umple cu usurinta si complet
cavitatea unei forme Dupa solidificare piesa capata geometria formei
Piesele turnate se obtin in sectii numite turnatorii care din
punct de vedere organizatoric pot fi
Integrate satisfacand in
mare masura cererea de
piese ale intreprinderii
in care functioneaza
Autonome produce semifabricate turnate pentru diferite
intreprinderi pe baza de comenzi (de obicei serie mare intr-un
program omogen si un numar mic de tipo-dimensiuni sau
serie mica si semifabricate de dimensiuni mari)
Piesa turnata se obtine astfel
PIESA TURNATA
FORMA DE TURNATORIEMETALUL SAU ALIAJUL TOPIT
METAL SAU ALIAJ SOLID
INSTALATIE DE TOPIRE
AMESTEC DE
FORMARE
RAMA DE
FORMARE
TEHNOLOGIA FORMARII
MODEL
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
MODELUL DE TURNATORIE
Piesa finita
Sectiunea piesei finite dimensiunile si
suprafetele de prelucrat (desenul de executie)
Piesa turnata
Difera de
piesa finita
Dimensional
Geometric
Curs 6
Diferenta dimensionala
Diferenta geometrica
Modificarile de forma intereseaza anumite
zone care przinta interes pentru usurarea
procesului de fabricatie si o comportare buna
in exploatare forme tehnologice rationale
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
Se clasifica dupa
Durata de
exploatare
Modul de
formare
Structura
modelului
Materialul
modelului
-nepermanente (pentru
o singura formare)
-permanente
-manual
-mecanic
-monolitic
-compus
-material lemnos
-material metalic
-materiale minerale
-materiale organice
Temperatura
de lucru
-la rece
-la cald
Materialele
pentru modele
trebuie sa
indeplineasca
anumite cerinte
-sa aiba o rezistenta mecanica buna
-sa se prelucreze usor
-sa genereze la prelucrare o suprafata fina
-sa aiba greutate specifica mica
-sa nu sufere variatii dimensionale odata cu modificarea temperaturii si umiditatii
-sa nu se aprinda
-sa aiba cost scazut
Modelul de turnatorie Difera de piesa turnata
Dimensional
Geometric
Principii de dimensionare
Se tine seama de contractia la racire a pieselor de la temperatura de
solidificare ldquotsrdquo la temperatura ambianta ldquotardquo
Lm=Lp+ΔLp
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Cand procesul de formare are
loc la rece si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm=Lp[1+ αp(ts-ta)]
Cand procesul de formare are
loc la cald si forma nu mai
sufera modificari dimensionale
Lm+ΔLm=Lp+ΔLp
ΔLm=Lmαm(tf-ta)
ΔLp=Lpαp(ts-ta)
Lm-lungimea modelului
Lp-lungimea piesei turnate
αp-coeficientul de contractie liniara al materialului piesei
αm-coeficientul de contractie liniara al materialului modelului
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
Principii constructive ale modelului
Modelul trebuie sa fie conceput incat sa permita
realizarea formei extragerea lui (demularea) usoara din
forma (fara degradarea acesteia) si asamblarea corecta
a elementelor de forma inclusiv a miezului
Gresit Corect
a
b
Modelul trebuie sa aiba-toate suprafetele paralele cu directia de scoatere se fac usor
inclinate pentru evitarea frecarii dintre model si peretii formei
-toate unghiurile diedre se fac rotunjite pentru evitarea ruperii
materialului formei
-se evita realizarea zonelor moarte (a-directia de indesare a
amestecului de formare b-directia de scoatere a modelului din
forma)
-se cauta rezolvarea scoaterii modelului din forma utilizand cat
mai putine plane de separare a modelului
-modelul va genera suprafetele necesare sprijinirii miezului
(miezul fiind elementul care va genera suprafetele interioare
piesei)
-modelul va avea elemente de centrare pentru fiecare parte a
modelului
-modelul va avea un sistem ce va permite extragerea acestuia din
forma
Respectand toate principiile pentru piesa in cauza modelul arata astfel
(un model format din doua semimodele)
Suprafete
inclinate
Unghiuri
rotunjite
Cepuri si
contracepuri
centrare
Marci
Sistem
extragere
model
Plan de separare
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
MATERIALE PENTRU FORMARE
Materialele pentru formare trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte
-trebuie sa fie usor prelucrabile pentru reproducerea exacta a tuturor detaliilor modelului
-sa prezinte o buna stabilitate dimensionala (in conditiile modificarii temperaturii si umezelii)
-proprietati mecanice bune pentru asigurarea integritatii formei la manipulare si turnare
(rezistenta la tractiune eroziune compresiune intindere si duritate
-sa nu genereze cantitati importante de gaze care trebuie evacuate
-refractaritate ridicata deoarece intra in contact cu metalul topit
-sa nu reactioneze cu metalul
-rezistenta la soc termic
-conductibilitate termica scazuta
-sa aiba permeabilitate la gaze
Materialele pentru forme nepermanente
Materiale pentru forme permanente
MATERIALE PENTRU FORME NEPERMANENTE
-au in general proprietati mecanice slabe (se folosesc la o singura turnare apoi se distrug)
-nu se pot obtine produse de calitate
-se utilizeaza la serii mici si mijlocii de fabricatie
Cel mai adesea se utilizeaza materiale granulare
deoarece granulele copiaza bine configuratia
geometrica a modelului
Alaturi de materialul granular se mai adauga un
liant si un solvent
Amestecuri de formare
Amestecurile obisnuite de formare sunt
cele care utilizeaza ca material granular
nisipul de cariera spalat ca liant argila
si ca solvent apa
SiO2
Liant
Por
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
Nisipul de cariera are urmatoarele proprietati
-refractaritate ridicata
-rezistenta la soc termic
-nu reactioneaza cu metalul turnat
-daca este uscat nu genereaza gaze
-in functie de cantitatea de argila confera formei
rezistenta mecanica si la eroziune buna
-permeabilitate ridicata in functie de marimea
granulelor si de cantitatea de liant din amestec
Raportul dintre cantitatea de nisip si cantitate de liant controleaza
rezistenta mecanica si permeabilitatea la gaze a formei
Marimea granulelor de nisip influenteaza permeabilitatea la gaze
si calitatea suprafetei cavitatii formei
Ca liant se utilizeaza argila careia i se adauga cantitati mici de
bentonita (silicati si hidrati de aluminiu)
Ca solvent se utilizeaza apa
AMESTECUL TREBUIE
PREPARAT PRIN SPALARE
SORTARE DOZARE SI
OMOGENIZARE
Alte amestecuri de formare
Amestec de formare cu samota Are refractaritate mai buna
Amestec de formare cu cimentAre refractaritate si porozitate buna si
dezbatere usoara dupa turnare
Amestec de formare pe baza de ipsos
Are capacitate de copiere a formei ridicata si
refractaritate acceptabila Are contractie mare
la intarire si permeabilitate scazuta
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
MATERIALE PENTRU
FORME PERMANENTE
-sa aiba rezistenta la coroziune
-refractaritate
-rezistenta la soc termic
-sa aiba temperatura de topire mai mare decat
a metalului turnat
-sa nu apara reactii chimice intre materialul
cochilei (formei) si metalul turnat
-sa se prelucreze usor
Se utilizeaza cand
-se cer serii mari de fabricatie
-cand la turnare se impun conditii
de rezistenta (turnarea sub presiune
-cand se cere o racire controlata
-fonta perlitica
-otelul (indeosebi cel aliat)
-aliaje de aluminiu
-materiale metalo-ceramice
-grafitul
CURS7
RAMA DE FORMARE
Cutie paralelipipedica (din fonta aluminiu sau tabla) deschisa la ambele capete in care amestecul
de formare este retinut numai datorita frecarii dintre acest amestec si peretii ramei de formare
Ramele de formare mari au si nervuri pentru a mari suprafata de contact dintre rama si
amestec acestea putand servi si la manipularea lor cu macaraua
Rama de formare fara nervura Rama de formare cu nervura
Ureche de prindere Nervura
Gaura de
pozitionare
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
FORMAREA MANUALA
Formarea in solul
turnatoriei
Formarea in solul turnatoriei
si o rama de formare
Formarea in rame de
formare
Se utilizeaza la
obtinerea pieselor mari
si nepretentioase Apare
o racire diferentiata si
cumularea
impuritatilor si zgurei
la suprafata piesei
Se utilizeaza la obtinerea
pieselor mari si cu pretentii
mai ridicate Apare o racire
aproape uniforma
Se utilizeaza cel mai des la
obtinerea pieselor cu
pretentii de calitate Apare
o racire uniforma piesa
avand aceleasi proprietati
in masa sa
Cea mai utilizata metoda
este formarea in doua rame
de formare
FORMAREA IN DOUA RAME DE FORMARE
1
2 3
1
2
3
4 6
57
89 10
1-planseta de lucru
2-semi-modelul inferior
3-rama de formare
4-ptaf de licopodiu (strat)
5-saculetul cu praf de licopodiu
6-amestec de model
7-sita
8-batator
9-rigla de indreptare
10- canale ce faciliteaza evacuarea gazelor
REALIZAREA SEMI-FORMEI INFERIOARE
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
-se intoarce semi-forma inferioare 1
-se aseaza semi-modelul superior 2 pozitionandu-se
prin cepurile de centrare 3
-se aseaza rama superioara 4
-se pozitioneaza cu dornurile de centrare 5
-se aseaza succesiv straturile (ca si la semiforma
inferioara)
-se aseaza dornurile de umplere 6 si de supraplin 7
-se realizeaza palnia de alimentare
REALIZAREA SEMI-FORMEI SUPERIOARE
5
1
2
4
3 56 78
DEMULAREA SAU SCOATEREA MODELULUL DIN FORMA
1
2
4
3 56 78
-se scot dornurile 6 si 7 lasand canalele de umplere si de supraplin libere
-se scot dornurile de centare 5
-se ridica semi-forma superioara se rastoarna cu 180 grade si se aseaza langa semi-
forma inferioara
-se scot succesiv semi-modelele utilizand carlige de extactie (in timpul scoaterii
modelul se loveste usor pentru desprinderea lui de amestecul de formare)
-se realizeaza canalul de alimentare (canal ce leaga piciorul palniei de turnare si
cavitatea formei
-se repara forma (se inlatura stricaciunile aparute la formre
-se aseaza miezul
-se asambleaza forma urmand etapele in succesiune inversa
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
1 2 3 4 5 6 7
1 2
6
9
4
58
2
1-semiforma inferioara 2-miezul 3-rama de formare inferioara 4-semiforma superioara
5-canalul de supraplin 6-palnia de turnare 7-bolturi de centrare 8-piciorul palniei de
turnare 9-canalul de alimentare
1 2
6 8 754
Procesul de indesare si de scoatere a modelului din forma sunt cele mai mari
consumatoare de energie umana si provoaca cele mai multe distrugeri formei
Se urmareste mecanizarea procesului de indesare si a scoaterii modelului din forma
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
FORMAREA MECANIZATA
Indesarea prin presare Indesare prin scuturare Indesarea prin aruncare
1 2 3 4 1 2 3 4
1-placa port-model 2-modelul 3-rama de formare 4-cepurile de pozitionare
1 32 4
5
6
7
8
1 2 3 4
5
6
7
8
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-placa de indesare
7-pistonul placii de indesare
8-cilindru de presiune
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6
1-placa port-model
2-modelul
3-rama de formare
4-cepurile de pozitionare
5-rama de dozare
6-cilindru pneumatic
1 23 4
5
6
FORMARE PRIN SCUTURARE
1 2 3 4
5
6