Fakultet inenjerskih naukaUniverziteta u Kragujevcu

Predmet: Savremeni obradni sistemi i postupciIzvetaj sa laboratorijskih vebi

Student: Profesor:Nenad Vukomanovi 407/2014 Dr Srbislav AleksandroviSaradnik:Milan Djorevi

Kragujevac, 2015.

Sadraj:1.Odreivanje dijagrama granine deformabilnosti....31.1.Uvod.....31.2.Primer odreivanja dijagrama granine deformabilnosti......62.Fino razdvajanje...82.1.Uvod.....82.2.Primer vebe finog razdvajanja...13

1.Odreivanje dijagrama granine deformabilnosti

1.1.UvodGranina deformabilnost je vaan pojam u oblasti plastinog deformisanja. Ona predstavlja sposobnost materijala ( tankih limova ) da izdri maksimalne mogue deformacije kojima su izloeni. Uobiajno je da kriterijum za deformisanje vrednosti tih deformacija bude razaranje ili da to moe da bude lokalizacija ili drugi defekat ( nabor ili tome slino ). Vizuelizaciju ove osovine materijala daju dijagrami granine deformabilnosti. U koordinatnom sistemu glavnih deformacija 1 i 2 u ravni lima ( 1 + 2 + 3 = 0 ) definiu se oblasti uspene i neuspene obrade.Primer koji pokazuje dijagram granine deformabilnisti je prikazan na slici 1. a na slici 2 prikazan je alat kojim se vri razvlaenje merne epruvete.

Slika 1. Dijagram granine deformabilnosti za limove

Slika 2. Izgled alata sa svojim dimenzijama

Krive granine deformabilnosti ine granice oblasti, a dijagram se odreuje eksperimentalno. Merenje deformacija se vri metodom mernih mrea. Na povrinu lima se elektrohemijski nanosi mrea kruia prenika 3 5 mm, a nakon deformisanja oni se pretvaraju u elipse. Na slici 3 i 4 prikazan je izgled merne mree, kao i izgled deformisanog elementa mree.Slika 3. Izgled merne mree ( a) oblik i mere mree; b) deformisani element mree )

Slika 4. Izraunavanje deformacija pomou merne mreeOd brojnih postupaka u ovoj vebi e biti primenjen postupak razvlaenje serija epruveti razliitih irina, takozvani Nakazima postupak. Cilj je da se dobije to iri dijapazon naponsko deformacionih stanja. Prenik izvlakaa je 50 mm, a jedna dimenzija epruvete 120 mm. Druga dimenzija se menja: 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90,100, 110, 120 mm ( ukupno 10 epruveti ). Epruveta se razvlai do loma. Optikim putem mere se deformacije 1 i 2 na mestu razaranja. Sa druge strane pola ili najvie take na limu se nalaze deformacije lokalizacije.Jedna epruveta omoguava dobijanje jednog para taaka na dijagramu ( + predstavlja razaranje, a o predstavlja lokalizaciju ).Faktori koji utiu na dijagram krive su:1) Faktori vezani za materijal:

Vrsta materijala, Debljina lima, Ojaavanje, Anizotropija, Defekti, Struktura.

2) Faktori vezani za proces i uslova obrade:

Istorija deformisanja, Brzina deformisanja, Distribucija deformacija, Triboloki uslovi.

3) Faktori vezani za metod dobijanja:

Eksperimentalna tehnika, Krupnoa merne mree, Kriterijum granine deformabilnosti.

1.2.Primer odreivanja dijagrama granine deformabilnosti

Zadatak:U sistemu glavnih deformacija 1 i 2 definisati take dijagrama granine deformabilnosti koje odgovaraju razaranju i lokalizaciji, na osnovu merenja deformisanih epruveta po Nakazima postupku.Uslovi ispitivanja:1) Materijal: 0148, debljina S0=0,8 mm2) Maina: Laboratorijska univerzalna presa trostrukog dejstva ERICHSEN 142/123) Brzina ispitivanja: v=20 mm/min4) Kontaktni uslovi: bez podmazivanja, neodmaena5) Merna mrea: prenika krunih elemenata D0=3 mm6) Optiki merni ureaj: tanosti oitavanja 0,1 mm

Ispitivanjem epruvete irine 30 mm i prenika krunih elemenata 3 mm dobili smo sledee rezultate:d1r=5,4 mm, d2r=2 mm; d1l=6 mm, d2l=2,3 mmTake razaranja:

Take lokalizacije:

Ispitivanjem epruvete irine 120 mm ( pun krug ) i prenika krunih elemenata 3 mm dobijeni su sledei rezultati:d1r=4,3 mm, d2r=3,1 mm; d1l=4,6 mm, d2l=3,7 mm

Take razaranja:

Take lokalizacije:

U tabeli 1. su prikazane dobijene take razaranja i lokalizacije:Tabela 1. Vrednosti razaranja i lokalizacijeRazaranje+2r-0,35-0,25-0,13-0,060,040,10,150,220,3-0,40,03

1r0,820,750,650,60,50,520,550,570,60,580,36

Lokalizacijao2l-0,32-0,27-0,2-0,1-0,060,030,10,150,2-0,260,2

1l0,630,60,50,420,380,340,40,420,430,690,42

2. Fino razdvajanje

2.1 UvodPostupak finog razdvajanja (prosecanja, probijanja) zasniva se na jednom od osnovnih postulata teorije plastinosti. Re je o povoljnom uticaju naponskog stanja svestranog pritiska na poboljanje deformabilnosti, odnosno poveanje vrednosti granine plastine deformacije. Konstrukcijom alata i primenom odgovarajue maine (prese) u zoni reznih ivica radnih elemenata alata ostvaruje se troosno pritisno naponsko stanje to je prikazano na slici 5. Na taj nain odlae se pojava inicijalne pukotine, odnosno produava trajanje procesa plastinog deformisanja. Tokom njegovog trajanja formira se kvalitetna povrina radnog komada.

Slika 5. ema postupa finog prosecanja

Dra i protivdra ostvaruju vertikalne pritisne komponente, a bonu komponentu najee ostvaruje utiskujue rebro, koje prati konturu prosecanja. Kod materijala velike debljine, rebro se izrauje, pored draa, i na matrici. Alati za fino prosecanje zahtevaju veoma tanu izradu, precizno voenje i relativno su zahtevni u pogledu odravanja (oteano otrenje matrice itd.).

Na slici 6. slikovito je pokazan tok procesa finog prosecanja. Pod 1 je oznaen polazni poloaj radnih elemenata alata. Pod 2 je prikazano dejstvo koje ostvaruju dra i protivdra ukljuujui i utiskivanje rebra. Tokom faze 3 traje plastino deformisanje smicanjem po ravnima klizanja. Na samom kraju hoda prosekaa deava se razaranje. Faza 4 prikazuje poziciju radnih elemenata alata neposredno po zavrenom procesu finog prosecanja. Pod 5 je pokazano konano izbacivanje gotovog komada.

Slika 6. Tok procesa finog prosecanja

Na slici 7. dat je uporedni prikaz klasinog prosecanja (levo) i finog prosecanja (desno).

Slika 7. Poreenje klasinog i finog prosecanja

Fino prosecanje ima poseban znaaj u velikoserijskoj proizvodnji delova sloene geometrije koje je mogue dobiti od limova vee debljine. Primer takve geometrije dat je na slici 8. Prese na kojima se realizuje ova obrada potrebno je da imaju tri nezavisna dejstva. To su najee maine sa mehanikim pogonom, kompaktne konstrukcije sa visokom krutou.

Slika 8. Primer predmeta koji se dobija postupkom finog prosecanja

Popreni presek alata za fino prosecanje na maini ERICHSEN 142/12 je prikazan na slici 9. :

Slika 9. Alat za fino prosecanje na maini ERICHSEN 142/12

Gde su:

1 pomoni prsten draa13 mikroprekida2 proseka 14 pritiskiva3 dra lima 15 vijak4 matrica 16 protivdra5 donji pomoni poluprsten17 vijak6 vijak 18 vijak7 gornji pomoni poluprsten 19 zaptiva8 cilindar 20 klip9 poklopac cilindra 21 zaptiva10 vijak 22 zaptiva11 zaptiva 23 valji za aktiviranje mikroprekida12 nosa mikroprekidaa Potrebna sila za fino prosecanje je vea od sile klasinog prosecanja za 1,5 do 3 puta:

Sa FM je oznaena sila klasinog prosecanja koja se odreuje prema poznatom izrazu:

Sila utiskivanja rebra FU izraunava se preko sledeeg empirijskog izraza:

Gde su:l i h su duina i visina utiskujueg rebra, RM zatezna vrstoa lima.

Sila protivdraa:

2.2.Primer vebe finog razdvajanja

Zadati podaci: Prenik preseenog dela: d=50 mm; Debljina lima: S=1,8 mm; Prenik zateznog rebra: d1=53 mm; Visina rebra: h=1,5 mm; Specifini pritisak draa: q=70 MPa; Zatezna vrstoa: RM=350 MPa; Smicajna vrstoa: SM=0,8*RMZadati i snimljeni podaci prilikom izvodjenja laboratorijske vezbe: Sila protivdraa: 35 kN; Sila draa: 25 kN; Maksimalna sila prosecanja: Fexp=85 kN. Duina preseene konture ( duina linije presecanja ):

Duina rebra:

Potrebna sila za fino prosecanje:

Sa FM je oznaena sila klasinog prosecanja koja se odreuje prema poznatom izrazu:

Sila utiskivanja rebra FU izraunava se preko sledeeg empirijskog izraza:

Sila protivdraa:

Potrebna sila za fino prosecanje:

6