Lucrarea 3. Studiul preciziei şi calităţii pieselor debitate prin forfecare de precizie la rece 1.Noţiuni teoretice

Procedeul are la bază teoria lui Karman conform cărei un corp metalic supus unei presiuni spaţiale se deformează plastic mai uşor decât atunci când este solicitat pe o singură direcţie ( se îmbunătăţeşte plasticitatea materialului). Pentru a se realiza debitarea prin forfecare de precizie la rece trebuie îndeplinite două condiţii:

- comprimarea spaţială a materialului în zona de tăiere cu o presiune cp σ≤ ;

- absenţa jocului dintre cuţite, teoretic j=0. In aceste condiţii procesul de tăiere se realizează prin forfecare pură, eliminându-se astfel

fenomenul de rupere a materialului piesei in timpul debitării. Procesul de tăiere se realizează în două faze:

- faza de comprimare spaţială până la limita de curgere cσ ;

- faza de forfecare prin curgere plană a materialului. În această fază cuţitele pătrund în material pe o adâncime hf , specifică materialului (fig. 1): a - ( )gh f 1,0...05,0= - pentru metale dure şi semidure;

b - gh f = - pentru metale moi (Al şi Cu).

Parametrii geometrici şi dimensionali şi de calitate ai pieselor obţinute prin debitare de precizie la rece trebuie să îndeplinească condiţiile (fig. 2): - abaterea la lungime: mml 2,0...1,0≤∆

- abaterea de la planeitate: mmP 2,0...1,0≤∆

- unghiul de înclinare: °≤ 3α

- rugozitatea suprafeţei: mRa µ6,1...8,0=

Metode de debitare prin forfecare de precizie la rece

1. Debitarea cu comprimarea axială a semifabricatului (fig. 3) – F. si G.Veres Semifabricatul S se avansează prin dispozitiv până la opritorul 5 şi se fixează în această

poziţie cu bucşa elastică 2. Apoi se comprimă axial bara cu forţa Q2 prin intermediul opritorului 5.

a b Fig. 1

Fig. 2

Semifabricatul se deformează elastic şi presează în alezajele celor două cuţite 3 şi 4, realizându-se astfel comprimarea spaţială a materialului în zona de forfecare. La coborârea culisorului maşinii se realizează debitarea piesei P între cuţitul fix 3 şi cuţitul mobil 4.

Procedeul se poate aplica numai la debitarea pieselor din bare calibrate confecţionate din metale moi (Al şi Cu).

2. Debitarea cu comprimarea radială a semifabricatului (fig. 4) – C. Iliescu Comprimarea spaţială a materialului în zona de tăiere se realizează prin strângerea semifabricatului S între cuţitul fix 1 şi placa profilată 2 şi a piesei de debitat P între cuţitul mobil 3 şi placa profilată 4. Debitarea piesei se produce la coborârea subansamblului format din cuţitul mobil 3 şi placa profilată 4.

Procedeul se aplică la debitarea pieselor din bare laminate sau calibrate confecţionate atât din oţel, alamă, aluminiu şi cupru. 2. Scopul lucrării Lucrarea are ca scop însuşirea de către studenţi a principiului debitării pieselor din bare prin forfecare de precizie la rece şi de a studia valorile parametrilor geometrici şi dimensionali ai unor piese obţinute prin debitare cu un dispozitiv construit pe principiul comprimării radiale a semifabricatului.

Fig. 3

Fig. 4

3. Modul de lucru

La începutul lucrării studenţii vor studia construcţia şi funcţionarea dispozitivului de debitare prin forfecare de precizie la rece cu comprimarea radială a semifabricatului. Vor fi identificate elementele active ale dispozitivului şi mecanismele utilizate pentru strângerea semifabricatului şi a piesei cu forţele Q1 şi Q2 . În continuare se vor debita câte 2...3 piese de diferite lungimi, din bare confecţionate din diferite metale, pentru care se vor măsura parametrii care caracterizează precizia geometrică şi dimensională a acestora. Pentru determinarea unghiului α şi a abaterii de la planeitate P∆ se va utiliza un aparat de măsurare a cărui schemă este prezentată în figura 5.

d

ABlx

d

ABarctg

0=

=α

Rezultatele măsurărilor efectuate se vor înscrie în tabelul de mai jos. În urma analizei valorilor obţinute se va stabili dacă parametrii măsuraţi îndeplinesc condiţiile specifice debitării prin forfecare de precizie la rece. Nr. crt

Materialul piesei

d (mm)

l (mm)

hf

(mm) AB

(mm) α (˚)

P∆ (mm)

1 2 3 4 5

Fig. 5