procedee de prelucrare prin deformare plastica

43
EXAMEN ATESTAT 2013 1 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor: LICEUL TEHNOLOGIC „ NICOLAE BĂLCESCU” OLTENIŢA Nr. ______ din _________ PROIECT pentru EXAMENUL DE CERTIFICARE A COMPETENŢELOR PROFESIONALE PENTRU OBŢINEREA CERTIFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONALĂ NIVEL III Calificarea: TEHNICIAN PRELUCRARI LA CALD Tema: PROCEDEE DE PRELUCRARE PRIN DEFORMARE PLASTICĂ ÎNDRUMĂTOR: Elev: Clasa: 2013

Upload: tanasev

Post on 03-Jan-2016

1.285 views

Category:

Documents


18 download

DESCRIPTION

Tehnician Prelucrari la cald-Proiect de atestat

TRANSCRIPT

Page 1: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

1 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

LICEUL TEHNOLOGIC „ NICOLAE BĂLCESCU” OLTENIŢA

Nr. ______ din _________

PROIECT pentru

EXAMENUL DE CERTIFICARE A

COMPETENŢELOR PROFESIONALE PENTRU OBŢINEREA CERTIFICATULUI

DE CALIFICARE PROFESIONALĂ NIVEL III

Calificarea: TEHNICIAN PRELUCRARI LA CALD

Tema:

PROCEDEE DE PRELUCRARE PRIN DEFORMARE PLASTICĂ

ÎNDRUMĂTOR:

Elev: Clasa:

2013

Page 2: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

2 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

CUPRINS 1. Tema atestatului 1 2. Cuprinsul 2 3. Argumentul 3 4. Introducere 5 5. Laminarea 6

5.1.Principiile de baza ale laminarii 6 5.2.Instalatiile de laminare 7 5.3.Incalzirea in vederea laminarii 10

5.4.Laminarea profilelor 10 5.5.Laminarea tevilor 11

6. Extrudarea 12

6.1.Generalitati 12

6.2.Clasificarea extrudarii 13

6.3.Tehnologii de extrudare 16

7. Tragerea 17

7.1.Generalitati 17

7.2.Filiere 19

7.3.Tehnologia tragerii 20

8. Forjarea libera 21

8.1.Generalitati 21

8.2.Metode de forjare 22

8.3.Procesele tehnologice 24

8.4.Scule utilizate la forjare 25

8.5.Utilaje folosite la forjare 28

8.6.Operatii de baza la forjare 32

9.Trefilarea 34

9.1.Factori care influenteaza trefilarea 35

9.2.Operatii pregatitoare trefilarii 37

9.3.Instalatii de trefilare 38

9.4.Filiere 39

10. Norme de tehnica securitatii muncii la forjare 41

11.Bibliografie 43

Page 3: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

3 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

3.ARGUMENT

Absolvenţii noului sistem de formare profesională, dobândesc abilităţi, cunoştinţe, deprinderi dezvoltand si o serie de abilităţi cheie transferabile, cu scopul de a sprijini pro-cesul de învăţare continuă, prin posibilitatea unei reconversii profesoinale flexibile catre meserii inrudite.

Fiecare dintre calificările profesionale naţionale necesită unităţi de competenţă cheie şi unităţi de competenţă profesionale. Competenţele profesionale sunt grupate în unităţi de competenţă generale şi specializate.

Cererea pieţei şi necesitatea formării profesionale la nivel european au reprezentat motivele esenţiale pentru includerea abilităţilor cheie în cadrul Standardelor de Pregătire Profesională ( S.P.P. ) Tinerilor trebuie să li se ofere posibilitatea de a dobândi acele competenţe de bază care sunt importante pe piaţa muncii.

Curriculum-urile specifice nivelul 3 de calificare au fost concepute astfel încât să dezvolte abilităţi de care tinerii au nevoie pentru ocuparea unui loc de muncă, pentru asumarea rolului în societate ca persoane responsabile, care se instruiesc pe tot parcursul vieţii. Aceste cerinţe, necesare unei vieţi adaptate la exigenţele societăţii contemporane, au fost încorporate în abilităţile cheie

Fiecare nivel parcurs în domeniul Tehnic, implică dobândirea unor abilităţi, cunoş-tinţe şi deprinderi care permit absolvenţilor fie să se angajeze, fie să-şi continue pregătirea la un nivel superior.

Pregătirea forţei de muncă calificate în conformitate cu standardele europene pre-supune desfăşurarea instruirii bazate pe strategii moderne de predare şi evaluare, centrate pe elev.

Noii angajaţi vor putea desfăşura sarcini non-rutiniere care implică colaborarea în cadrul unei echipe.

Prin unităţile de competenţe specializate din cadrul Curriculum-ului specific nivelul 3

de calificare, elevul este solicitat în multe activităţi practice care îi stimulează şi creativi-

tatea. Orice activitate creativă va duce la o lărgire semnificativă a experienţei şi la aplicarea

conştientă a cunoştinţelor dobândite.

Page 4: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

4 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Lucrarea de atestat „ PROCEDEE DE PRELUCRARE PRIN DEFORMARE PLASTICA” im-plica elevul in atingerea Standardelor de Pregatire Profesionala specifice pregatirii sale in domeniul tehnic.

Elaborarea lucrarii de atestat a permis atingerea unor unitati de competenta :

1. Comunicare si iteratie. 2. Asigurarea calitatii. 3. Igiena si securitatea muncii. 4. Lucrul in echipa. 5. Utilizarea calculatorului si prelucrarea informatiei

Page 5: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

5 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

4.INTRODUCERE

Din producţia de oţel a ţărilor cu industrie siderurgică avansată, peste 80% se prelucrează prin laminare in diferite profile, table, benzi, ţevi şi laminate speciale (roţi şi bandaje de cale ferată, roţi dinţate, bile etc.)

Semifabricatele folosite pentru laminare se pot impărţi in două mari grupe: 1. semifabricate turnate: lingouri si blumuri, sleburi sau tagle turnate continuu; 2. semifabricate laminate: blumuri, sleburi, ţagle, platine, sarmă groasă, bandă şi ţevi

laminate la cald. Lingourile se obţin prin turnarea oţelului in stare lichidă (obţinut in urma elaborării), in

anumite forme metalice ( din fontă), numite lingotiere, in vederea solidificării sale. In funcţie de calitatea oţelului, lingourile pot fi direct conice sau invers conice, iar in

funcţie de destinaţia lor, lingourile pot fi:

cu secţiune pătrată, folosită pentru laminarea blumurilor, ţaglelor şi a unor profile grele;

cu secţiune dreptunghiulară, folosite pentru laminarea sleburilor (bramelor), iar in unele cazuri, pentru laminarea tablelor groase;

cu secţiune poligonală sau rotundă, folosite pentru laminarea discurilor şi bandajelor de cale ferată sau semifabricate pentru forjare. Blumurile turnate continuu sau laminate din lingouri, sunt semifabricate din oţel cu

secţiunea pătrată sau deptrunghiulară. Sleburile (bramele) turnate continuu sau laminate din lingouri, sunt semifabricate din

oţel cu secţiune dreptunghiulară, destinate laminării tablelor groase sau a benzilor In cazul sleburilor, există aceleaşi recomandări pentru starea muchiilor şi a

feţelor, ca şi in cazul blumurilor. Ţaglele sunt semifabricate turnate continuu sau laminate din blumuri, cu secţiunea

transversală pătrată, dreptunghiulară sau rotundă. Platinele sunt semifabricate cu secţiune dreptunghiulară, destinate laminării tablelor

subţiri in foi, cu următoarele caracteristici: lăţimea minimă de 235 mm; in funcţie de masa specifică şi de lăţimea minimă se poate determina intervalul de variaţie a grosimii platinei: amax = 7,6 ... 39,3 mm.

Banda laminată la cald este destinată relaminării la rece in benzi subţiri; ea are gro-simea cuprinsă intre 3 şi 6 mm şi lăţimea de 1 000 ... 1 500 mm şi este livrată sub formă de rulouri cu masa de pană la maximum 27 t.

Sârma laminată la cald este destinată laminării la cald a profilelor mici şi speciale pe microlaminoare.

Page 6: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

6 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Ţevile laminate (ţevi semifabricat) din oţel moale sau aliaje neferoase in stare moale recristalizată, sunt destinate laminării la rece a ţevilor cu diametre relativ mici şi grosimi de perete reduse. Aceste ţevi laminate au suprafeţele exterioare şi interioare decapate şi di-mensiunile corespunzătoare ţevii finite.

5.LAMINAREA 5.1.PRINCIPIILE DE BAZA ALE LAMINARII

Laminarea reprezintă procedeul de prelucrare prin deformare plastică a materialelor metalice şi constă in trecerea acestora prin doi cilindri care se rotesc.

In mod obişnuit, cei doi cilindri se rotesc in sensuri contrare, pentru a antrena materi-alul intre ei: in cazuri particulare — de exemplu, al laminării elicoidale, pentru obţinerea eboşelor de ţeava - cilindrii se rotesc in acelaşi sens,

Cei doi cilindrii au generatoarele paralele şi rectilinii in cazul laminării produselor plate sau sunt prevăzuţi cu caneluri de forme simple sau complicate in laminarea profilelor.

In procesul de laminare se remarcă pe de o parte rolul fundamental al frecării, fără de care materialul nu poate fi antrenat intre cilindrii, şi pe de altă parte cel al presiunii sub for-ma unei comprimări dinamice, fară de care materialul nu poate fi prelucrat.

Cele ce urmează se referă la laminarea oţelurilor. schema de deformare caracterizată prin reducerea unei dimensiuni, creşterea celei de

a doua şi menţinerea constantă a celei de a treia dimensiuni, notată cu D, care se aplică la laminarea tablelor;

schema de deformare caracterizată prin reducerea pe două direcţii şi creşterea corespunzătoare a dimensiunii pe cea de a treia direcţie, care se aplică la prelucrarea prin tragere sau extrudare.

Fig.5.1.1.Procesul de laminare

Page 7: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

7 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Procesul de laminare se desfăşoară in trei faze. Prima fază - prinderea – incepe in momentul in care materialul metalic a atins cilindrii

şi se termină in momentul umplerii spaţiului dintre cilindrii. Prinderea este caracterizată prin unghiul de prindere, adică unghiul format de dreapta care uneşte centrele cilindrilor de laminare şi raza cilindrului in punctul de contact iniţial al lami-natului cu cilindrii. Pentru ca prinderea să aibă loc, unghiul de prindere trebuie să aibă anu-mite valori,

A doua fază corespunde reducerii propriu-zise a laminatului. In această fază se poate mări unghiul de prindere prin micşorarea distanţei dintre cilindrii.

A treia fază incepe prin micşorarea reducerii pană la desprinderea laminatului dintre cilindri. In această fază, unghiul de prindere scade pe măsură ce laminarea se apropie de sfarşit.

5.2.INSTALATIILE DE LAMINARE

Laminorul, este instalaţia in care se produce laminarea şi se compune din (fig. 5.2.1.)caja de lucru, formată din două cadre masive 2, din oţel sau fontă, in care se mon-tează cilindrii de lucru L.Cilindrii de lucru sunt antrenaţi in mişcarea de rotaţie de un motor electric 8, prin intermediul unui reductor de turaţie 7 al unei caje de angrenare (formată din doi cilindrii dinţaţi 6, sprijiniţi pe cadre de oţel) şi al unor bare de cuplare 5. Legăturile intre axele reductorului de turaţie şi ale cilindrilor de angrenare, ale cilindrilor de angrenare şi ale barelor de cuplare, precum şi intre barele de cuplare şi cilindrii de lucru se asigură cu manşoanele de cuplare .Acest sistem complicat de transmitere a mişcării este necesar pentru a se evita transmiterea şocurilor de la cilindrii de lucru.

Fig.5.2.1.Laminorul

Page 8: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

8 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

După numărul cilindrilor din caja de lucru, se deosebesc: laminoare duo (cu doi cilin-dri); laminoare trio (cu trei cilindri); laminoare cvarto (cu patru cilindri) etc. Laminoarele duo sunt ireversibile şi reversibile. La laminoarele ireversibile, cilindrii se

rotesc tot timpul in acelaşi sens. Materialul supus laminării intră, la toate trecerile, prin aceeaşi parte a cajei de lucru. La laminoarele reversibile, sensul de rotaţie al cilindrilor de lucru se inversează după fiecare trecere, materialul care se laminează in-trand alternativ din ambele părţi ale cajei.

Laminoarele trio sau ireversibile, fiecare cilindru se roteşte intotdeauna in acelaşi sens. Materialul care se laminează trece alternativ intr-un sens printre cilindrul de sus şi cel mijlociu şi in sens opus printre cilindrul mijlociu şi cel inferior.

Laminorul trio Lauth, destinat laminării tablelor cu grosime mijlocie. La aceasta, cilindrul mijlociu are diametrul mai mic decat cilindrii superior şi interior, fiind cilindrii de presiune.

Fig.5.2.2.Schema de principiu a unei caje de laminare

6-bare cuplare cardanice; 7-dispozitiv reglare turaţie; 8,11- roţi dinţate; 9,12-cuplaj; 10-reductor; 13-motor electric asincron.

Aceste laminoare servesc, in special, laminării la rece. Aşezarea cajelor de lucru. Un grup de caje de lucru formează tren de laminare. Unul sau

mai multe trenuri de laminare care servesc pentru obţinerea aceluiaşi produs formează o linie de laminare. In cadrul unui teren de laminare, cajele de lucru pot fi aşezate in linie sau in tandem .

Un caz particular in tandem a cajelor il constituie laminorul continuu. La laminorul con-tinuu, semifabricatul intră in cajele următoare inainte de a se termina trecerea prin caja precedentă. Deoarece produsul se lungeşte la fiecare trecere, cilindrii fiecărei caje prece-dente, pentru ca sa nu se producă buclarea materialului intre caje.

Page 9: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

9 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Fig.5.2.3.1-laminor duo;2-laminor universal;3,4-laminor trio

1) Laminoarele degrosisoare. Sunt destinate laminarii lingourilor din oţel sau metale neferoase. Laminoarele degrosisoare sunt blumingul şi slebingul.

2) Laminoare intermediare (pregătitoare), Acestea sunt destinate pentru laminarea blumurilor şi bramelor in ţagle, platine şi alte semifabricate uşoare. Laminoarele pregătitoare sunt continue, adică materialul trece intr-un singur sens printr-o serie de caje, amplasate una după alta. Viteza periferică a cilindrilor fiecărei caje următoare, este mai mare decat aceea a cilindrilor cajei anterioare. Laminoarele pregătitoare continue sunt formate, de regulă, din două grupe de caje, de ex-emplu, cat şase caje in fiecare grupă.

3) Laminoarele de şine şi traverse servesc la laminarea duo-reversibile, alcătuite din 3 — 4 caje amplasate intr-o singură linie.

4) Laminoare de profile. Sunt folosite pentru obţinerea profilelor grele. 5) Laminoare pentru sârmă. Sarmă de secţiune rotundă, cu diametrul de 5 ... 10 mm,

se obţine prin laminarea la cald a ţaglelor in laminoare continue. 6) Laminoare pentru tablă. Tablele de oţel se impart in două grupe: table groase, cu

grosimea de 4 mm şi table subţiri, cu grosimea sub 4 mm. In ambele cazuri, lăţimea depăşeşte 600 mm. Tablele groase din oţel se clasifică şi după destinaţie, de exemplu: tabla groasă pentru recipienţi, poduri, cazane, construcţii navale, blindaje etc. Tabla subţire se clasifică după criteriul de utilizare şi metoda de fabricare. După metoda de fabricaţie, tabla subţire se imparte in tablă laminată la cald şi la rece.

Page 10: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

10 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

5.3.INCALZIREA IN VEDEREA LAMINARII

Încălzirea lingourilor şi a semifabricatelor în vederea laminării. Deformarea plastică in timpul procesului de laminare trebuie să se producă in ţoată

masa materialului. Pentru aceasta, trebuie ca plasticitatea materialului sa fie uniformă in toată masa, iar forţele exterioare de deformare să fie suficient de mari ca efectul lor să se transmită pană in cen-trul lingoului sau al semifabricatului.

Plasticitatea se asigură prin incălzirea lingoului sau a semifabricatului la o anumită temperatură, care depinde de compoziţia chimică a acestuia.

Incălzirea la temperaturi mai mici nu asigură plasticitatea necesară şi materialul se durifică (se ecruisează) iar incălzirea la temperaturi mai mari provoacă oxidarea puternică (chiar arderea) materialului. In timpul incălzirii grăunţii cristalini cresc, creşterea acestora fiind cu atat mai marc, cu cat temperatura este mai mare şi cu cat timpul de menţinere la această temperatură este mai mare; acest fenomen se numeşte supraîncălzire şi el inrăutăţeşte proprietăţile materialelor metalice.

5.4. LAMINAREA PROFILELOR

Laminare profilelor. Profilurile) pot fi simple (dreptunghi, pătrat, rotund) sau fasonate (şine, corniere, triunghiulare, semirotunde etc.). De asemenea, ele pot fi grele, mijlocii sau uşoare, in funcţie de greutatea pe metru liniar sau de dimensiunile secţiunii transversale.

Laminarea profilelor grele (din blumuri sau din lingouri) se face pe laminoare duo-reversibile sau trio, cu cilindrii avand diametre de 600 - 950 mm, laminorul are trei-patru caje, aşezate in linie.

Laminarea profilelor mijlocii se face pe laminoare duo-nereversibile sau pe laminoare continue cu 7-10 caje de lucru, cu diametrul cilindrilor de 450-500 mm.

Laminarea profilelor uşoare se face pe laminoare duo cu pană la 25 caje de lucru. Ca materie primă se folosesc ţaglele.

Page 11: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

11 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Fig.5.4.1.Laminarea unui profil

5.5.LAMINAREA ŢEVILOR

Ţevile şi conductele pot fi clasificate în funcţie de metoda de obţinere ca fiind fără cusătură sau sudate. În afara procedeului de laminare, ţevile se mai pot obţine şi prin sudare fie pe generatoare, fie elicoidal.

Ţevile fără cusătură se produc prin laminare (cel mai economic procedeu) prin metoda Mannesmann şi reprezintã cea mai productiva metodã de obţinere a acestora. Obţinerea ţevilor prin laminare are douã etape importante:

obţinerea unor ţevi brute, denumite „eboş”;

prelucrarea prin laminare de finisare a eboşului în vederea obţinerii pro-dusului finit.

Prin laminare al cald se obţin ţevi cu diametrul cuprins între 20 şi 700mm şi grosimea

peretelui de 1,5....60mm. Cilindrii au dublă conicitate şi se rotesc în acelaşi sens. Se introduce semifabricatul

Incălzit,materialul în rotaţie este deformat numai la suprafaţă, în interior luând naştere un orificiu conic. Pentru uniformizarea găurii şi a pereţilor se folosesc dornuri de netezire.

Page 12: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

12 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Fig.5.4.2.Laminarea tevilor

6.EXTRUDAREA

6.1.GENERALITATI

Constă în trecerea forţată a materialului, datorită unei forţe de compresiune, printr-o matriţă a cărei deschidere este profilata şi de secţiune mai mică decât a materialului semi-fabricat. Procesul de extrudare are loc în 4 (patru) faze:

1. Presarea până la umplerea completă a orificiului matriţei. În această fază forţa de extrudare creşte de la zero la valoarea maximă.

2. Începutul curgerii prin orificiul matriţei. 3. Curgerea metalului prin orificiul matriţei. 4. La sfârşitul cursei pistonului semifabricatul este complet deformat, iar forţa

se reduce la zero.

Forţa de extrudare este influenţată de : a) rezistenţa la deformare a semifabricatului; b) gradul de reducere; c) valoarea forţelor de frecare; d) tipul extrudării; e) complexitatea piesei; f) forma şi dimensiunile semifabricatului;

Page 13: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

13 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Fig.6.1.1.Schema de principiu a extrudarii

a-extrudare directã; b-extrudare inversã; c-extrudare combinatã. 1-semifabricatul iniţial; 2-camera de presare; 3-poanson; 4- matriţã; 5-suport matriţã; 6-produs extrudat.

6.2.CLASIFICAREA EXTRUDARII

I. După temperatura avem extrudare la rece sau la cald.

II. După natura forţelor de deformare avem:

extrudare mecanică;

extrudare hidraulică;

extrudare prin explozie. III. După sensul de actionare al forţei şi de deplasare al materialului avem:

extrudare directă;

Page 14: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

14 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

extrudare inversă;

extrudare combinată.

Fig.6.2.1.Extrudarea directa

Fig.6.2.2.Metode de extrudare

Page 15: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

15 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Fig.6.2.3.Extrudare hidrostatica

IV. După poziţia axei maşinii avem:

Maşină de extrudat cu ax orizontal;

Maşină de extrudat cu ax vertical;

Maşină de extrudat cu ax oblic. Presele mecanice pentru extrudare pot fi :

cu excentric; cu genunchi; cu manivelă.

Fig.6.2.2.Presa cu excentric Fig 6.2.3.Extrudarea

Page 16: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

16 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Caracteristic este viteza mare de lucru exprimată în număr de curse duble pe minut (ncd/min). Sculele folosite la extrudare sunt formate din matriţă şi poanson.

6.3.TEHNOLOGIA EXTRUDĂRII

Etapele procesului tehnologic de extrudare sunt: 1. Pregãtirea tehnologicã a fabricaţiei (alegerea semifabricatului, a sculei, a uti-

lajului, a regimurilor de lucru); 2. Obţinerea semifabricatului prin debitare; 3. Pregătirea pentru extrudare (prerefulare, recoacere, curăţire, fosfatare,

lubrefiere). 4. Extrudarea propriu-zisă 5. Operaţii de completare (retezare, găurire, calibrare) 6. Control tehnic de calitate.

Procesul de extrudare la rece creează deplasări de material cu presiuni specifice

foarte mari în timp foarte scurt (10-2

- 10-1

secunde). Prin faptul că materialul semifabrica-tului freacă pe suprafaţa sculei pot apare fenomene de uzură a sculei şi a utilajului. Practic aceste fenomene au împiedicat multă vreme aplicarea procedeului de extrudare la rece. A fost nevoie să se elaboreze o nouă metodă care utilizează un strat intermediar între sculă şi materialul supus deformării. Acest strat trebuie să fie legat metalic de materialul supus de-formării şi să fie poros pentru a îngloba lubrefiant. Metoda, astăzi unanim folosită este cea a fosfatării. Ea constă dintr-o transformare chimică superficială a materialului obţinându-se un strat de fosfaţi compuşi insolubili. Fosfatarea se execută după decapare.

În cazul extrudării la rece a oţelului, presiunea la suprafaţa de contact semifabricat-

matriţă poate atinge 250 daN/mm2

. Lubrifianţii nu trebuie să adere la pereţii matriţei, ci să preia sarcinile. Ca lubrifianţi se folosesc lubrifianţii solizi, ca de exemplu bisulfura de molib-den. Prin extrudare se pot obţine următoarele rugozităţi ale suprafeţelor :

- extrudare la rece : Ra = 0,2 – 1,6 μm - extrudare la cald : Ra = 1,6 – 6,3 μm

Produse obţinute prin extrudare Datoritã avantajelor pe care le prezintã, extrudarea este recomandatã în urmãtoarele cazuri:

Page 17: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

17 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

- bare rotunde sau profilate; - ţevi; - tuburi şi recipienţi pentru produse alimentare şi cosmetice; - elemente pentru schimbãtoare de cãldurã; - elemente pentru radiatoare.

7.TRAGEREA

7.1.GENERALITATI Tragerea este procedeul de deformare plastică a materialelor sub acţiunea unei forţe

de tracţiune pentru obţinerea barelor, sârmelor sau a ţevilor , prin trecerea forţată a unui material ductil printr-o matriţă a cărei secţiune este mai mică decât secţiunea iniţială a ma-terialului.

Fig.7.1.1.Tragerea tevilor

Procedeul aplicat la tragerea sârmelor se numeşte trefilare, iar matriţa se numeşte fil-

ieră. Valoarea reducerii de secţiune este cuprinsă între 10 şi 45%, putând ajunge până la 95 %.

Procedeul prezintã urmãtoarele avantaje, faţã de alte procedee de deformare plasticã:

conduce la obţinerea unor produse cu o precizie dimensionalã şi calitate a suprafeţei deosebitã;

permite obţinerea în condiţii de eficienţã economicã şi precizie dimen-sionale a unor produse greu de obţinut prin alte procedee de deformare plasticã.

Page 18: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

18 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

La tragere modificarea secţiunii semifabricatului se produce sub acţiunea forţelor trans-versale exercitate de pereţii filierei (matriţei).

Fig.7.1.2.Tragerea

Pe măsură ce materialul avansează în filieră întreaga masă a semifabricatului suferă o de-formare plastică sub acţiunea forţelor de compresiune care iau naştere prin tragere. La ieşi-rea din filieră materialul este întărit şi va trebui tratat termic (recoacere).

Factorii care influenţează tragerea sunt : 1. viteza de tragere (pentru oţeluri este de 90-120 m/min, iar pentru cupru 150-

300m/min); 2. materialul sculei; 3. caracteristicile de formă ale sculei; 4. lubrefiantul folosit; 5. gradul de tensionare al materialului semifabricat; 6. calitatea suprafeţei semifabricatului;

Prin tragerea la rece se realizează o puternică ecruisare a materialului care duce la

creşterea rezistenţei la rupere la tracţiune şi la scăderea alungirii la rupere şi a gâtuirii Z, iar sudabilitatea materialului scade şi ea.

Cu cât gradul de deformare este mai mare cu atât modificarea proprietăţilor este mai accentuată. Pentru înlăturarea efectelor negative ale tragerii se recomandă executarea unui tratament termic de recoacere.

Page 19: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

19 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

7.2.FILIERE

Se cunoaşte că principala sculă folosită în procesul de tragere este filiera, de ea depinzând atât calitatea produsului tras cât şi randamentul maşinii. Durabilitatea unei filiere depinde de materialul din care este confecţionată şi de tehnologia de execuţie a orificiului filierei. Zonele orificiului filierei sunt:

1. conul de prindere ; 2. con de ungere; 3. con de deformare; 4. cilindru de calibrare; 5. con de degajare; 6. con de ieşire;

La ieşirea din cilindrul de calibrare, materialul suferă o revenire elastică motiv pentru

care se execută conurile de degajare şi ieşire, pentru a împiedica ruperea materialului.

Fig.7.2.1.Filiera

Dacă semifabricatul iniţial este mai mare decât 10 mm atunci scula pentru tragere se nu-meşte matriţă. Duritatea suprafeţei orificiului de tragere este de 60 … 65 HRC.

Maşinile de tras se clasifică după următoarele criterii: A. După dimensiunile produselor trase:

Maşini pentru tras: - sârmă; - ţevi; - bare;

B. După modul de aşezare al tobelor de tras: Maşini de tras:

Page 20: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

20 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

- cu tobe orizontale; - cu tobe verticale;

7.3. TEHNOLOGIA TRAGERII

Procesul tehnologic de tragere la rece are următoarele etape: 1. Pregãtirea tehnologicã a fabricaţiei (alegerea utilajelor, sculelor, a para-

metrilor de lucru); 2. Pregătirea materialului (debitarea, înlăturarea oxizilor, tratament termic

iniţial pentru înmuiere); 3. Ascuţirea capãtului semifabricatului pentru a permite intrarea în matriţã

sau filierã; 4. Incãlzirea; 5. Tragerea propriu-zisă; 6. Tratament termic de recoacere; 7. Debitarea la dimensiuni şi curãţirea; 8. Control final.

Sârmele cu peste 0,25% C li se aplică un tratament termic de “patentare” care constă

din încălzire pentru austenitizare urmată de o răcire cu o viteză controlata sau de intro-ducere în baie de plumb la 600 K pentru a se forma o structura perliticã fină.

Tragerea ţevilor Ţevile rezultate prin laminare sau alte procedee de prelucrare sunt adeseori finisate

prin tragere la rece. Tragerea la rece se utilizează pentru a obţine toleranţe dimensionale strânse şi o bună

calitate a suprafeţelor. De asemenea se obţine o îmbunătăţire a proprietăţilor mecanice prin ecruisare.

Instalaţia de tragere poarta denumirea de banc. Suprafaţa interioară a ţevilor se spri-jină pe dorn.

Page 21: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

21 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

8.FORJAREA LIBERĂ

8.1.GENERALITATI Forjarea este termenul pentru deformarea metalului folosind forțe de compresiune.

Forjarea la rece este realizată la temperatura camerei sau la o temperatură apropiată de cea a camerei.

Forjarea la căldură extremă se realizează la temperaturi înalte, care fac metalul mai ușor de deformat fără să se ajungă la ruperea (distrugerea) lui.

Forjarea la cald se realizează la temperaturi între temperatura camerei și tempera-turi înalte de forjare. Piesele forjate pot fi clasificate după mărime de la 2 cm până la 170 tone pe metru. Piesele forjate necesită prelucrare în continuare pentru a se obține piesa fi-nită.

Fig.8.1.1.Forjarea libera

Avantaje și dezavantaje Metalul prelucrat prin forjare este mai rezistent decât cel obținut prin turnare sau cel

din piesele prelucrate pe mașini unelte. Aceasta se datorează curgerii grăunților în urma forjării. Pe măsură ce metalul este presat (lovit), grăunții se deformează și urmăresc forma piesei, astfel încât aceștia își pastrează continuitatea în secțiune. Unele tehnologii moderne beneficiază de avantajul acestui raport mare între rezistență-sarcină.

Page 22: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

22 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Multe metale sunt forjate la cald, dar fierul și aliajele feroase sunt aproape întotdeau-na forjate la căldură extremă. Aceasta din două motive: dacă vor fi tratate termic prin călire, materialele dure ca fierul și oțelul ar deveni extrem de greu prelucrabile, în al doilea rând oțelul poate fi durificat prin alte mijloace decât prelucrarea la cald, astfel încât este mai eco-nomică forjarea la cald față de tratamentul termic. Aliajele care sunt pretabile la călirea prin precipitare, precum majoritatea aliajelor de aluminiu și titan, pot fi, de asemenea, forjate la cald în loc să fie tratate termic. Celelalte materiale trebuie să fie durificate pirntr-un proces propriu de forjare.

8.2.METODE DE FORJARE

8.2.1.Forjarea la căldură extremă Forjarea la căldură extremă este definită ca prelucrarea metalului peste temparatura

sa de recristalizare. Principalul avantaj al forjării la căldură extremă este faptul efectele ten-siunilor de durificare din metalul deformat sunt anihilate prin procesul de recristalizare. Ce-lelalte avantaje includ:

Scăderea limitei de elasticitate, deci prelucrarea este mai facilă și cu mai puțină energie consumată (forță);

Creșterea ductilității; Temperaturile înalte cresc difuzia, care poate elimina sau reduce neomogenită-

țile chimice; Porii pot fi micșorați ca mărime sau închiși complet în timpul deformării; În oțel, austenita FCC cu rezistență mică și ductilă, se deformează la tempera-

turi mai joase față de ferita BCC rezistentă. Dezavantajele forjării la căldură extremă sunt: Reacții nedorite între metal și atmosfera înconjurătoare Toleranțe mai puțin precise cauzate de contracția termică și deformările dato-

rate răcirii neuniforme Granulația structurală poate varia ca forme și dimensiuni în interiorul metalului,

din cauza unor multe și diferite motive.

Page 23: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

23 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Fig.8.2.1.Deformarea plastica la cald

8.2.2.Forjarea la rece

Forjarea la rece este definită ca prelucrarea metalului sub temperatura sa de recrista-lizare, dar, de obicei, la o temperatură apropiată de cea a camerei.

Avantaje: Nu este folosită încălzirea; Finisare mai bună a suprafeței; Control superior asupra dimensiunilor; mai bună reproductibilitate și interschimbabilitate; Proprietățile pe cele trei direcții pot fi distribuite uniform în interiorul metalului Problemele de contaminare sunt minimizate.

Dezavantaje: Se cer forțe mai mari; Se cer echipamente mai puternice și unelte mai rezistente; Metalul este mai puțin ductil; Suprafețele metalice trebuie curățate și debavurate; Călirile intermediare pot fi necesare pentru compensarea pierderii de ductilitate care

însoțește tensiunile de călire; Proprietățile distribuite pe cele trei direcții pot fi afectate; Se pot produce tensiuni reziduale nedorite.

Page 24: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

24 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

8.3.PROCESELE TEHNOLOGICE

Există multe, diferite și disponibile modalități de forjare, totuși acestea pot fi grupate în trei mari categorii:

1. tragere (întindere): mărirea lungimii, micșorarea secțiunii transversale. 2. aplatizare (refularea): micșorarea lungimii, mărirea secțiunii transversale. 3. presarea materialului în matrițe închise compact: producerea curgerii ultidirecționale

a materialului. Procesele obișnuite de forjare includ: laminare, swagging, zimțare, forjare în matriță des-

chisă, forjarea în matriță prin imprimare, forjarea cu presare, forjarea la cald automată și refularea (aplatizarea) materialului.

Fig.8.3.1.Forjarea

FORJAREA libera este forjarea la care deformarea plastică se face nelimitat şi poate fi efectuată manual sau mecanizat. Forjarea liberă mecanică se aplică în majoritatea secţiilor de forjă pentru producţie cu caracter individual sau de serie mică. Echipament tehnologic pentru forjarea liberă. După destinaţie echipamentul tehnologic pentru forjare se împarte în trei grupe principale:

1. scule cu ajutorul cărora se realizează operaţiile de forjare liberă; 2. dispozitive de diferite construcţii pentru susţinerea şi deplasarea pieselor, cu ajutorul

cărora se realizează transportul şi întoarcerea semifabricatelor în cursul forjării;

Page 25: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

25 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

3. instrumente de măsură cu ajutorul cărora se execută controlul dimensiunilor pieselor forjate, atât în cursul procesului de forjare, cât şi după terminarea lui (compase de di-ferite forme, echere, şabloane, şublere, etc.).

Utilajul specific forjării libere. În funcţie de masa pieselor forjate, principalele utilaje întrebuinţate în procesul de forjare sunt: ciocanele mecanice – pentru piese mici; ciocanele pneumatice – pentru piese mici şi mijlocii; ciocanele cu abur sau aer comprimat – pentru piese de dimensiuni mijlocii şi mari; prese cu fricţiune – pentru piese mici şi serie mică; prese cu excentric – pentru piese mici şi serie mare; prese hidraulice – pentru piese mari şi foarte mari.

Parametrii tehnici importanţi ai utilajului de lucru sunt: lucrul de deformare util (la o cursă respectiv la o lovitură a organului de lucru) L *J+; forţa nominală de deformare F *daN+; viteza organului de lucru v [m/s]; cursa organului de lucru H [mm].

La ciocane forţele de deformare sunt aplicate în mod dinamic prin lovituri repetate. Capacitatea de deformare este determinată de masa părţilor căzătoare.

8.4.SCULE FOLOSITE LA FORJARE

1. Scule de bază: utilizate la forjarea manuală; utilizate la forjarea mecanică.

2. Scule ajutătoare. 3. Dispozitive de măsură şi control.

8.4.1.Scule de bază utilizate la forjarea manuală a) Nicovală b) Baros cu pană dreaptă c) Ciocan cu pană încrucişată d) Cleste e) Dorn f) Ciocan-daltă g) Ciocan netezitor plan h) Scule rotunde de subţiat

Page 26: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

26 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Fig.8.4.1.Scule utilizate la forjare

Fig.8.4.2.Scule utilizate la forjare

8.4.2.Scule de bază utilizate la forjarea mecanică Nicovale:

Page 27: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

27 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

a) plate b) rotunjite c) profilate

Scule: d). matrite e). matriţe f). dalti de gatuit g). dălţi de gâtuit h). întinzătoare şi netezitoare i). topoare de tăiat la cald j). dornuri

Fig84.4.3.

8.4.3.Scule ajutătoare utilizate la forjarea mecanică a) Cleşti de forjă b) Cleşti de macara c) Furcă pentru răsucit d) Manşoane de prindere

Page 28: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

28 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Fig.8.4.4.

4.4.4.Dispozitive de măsură şi control

Compasul simplu, compasul dublu, compasul triplu şi compasul de interior, pentru măsurarea alezajelor sau a degajărilor din piesă

Rigla metalică gradată sau metrul metalic, pentru măsurarea lungimilor

Echerul, pentru verificarea unghiurilor

Şabloanele, pentru verificarea formelor complexe

Şublerele.

8.5.UTILAJE FOLOSITE LA FORJARE Ciocane mecanice Prese

Ciocanul pneumatic cu autocompresie funcţionează pe principiul dublei acţiuni.

Aerul comprimat pătrunde în cilidrul de lucru la partea superioară sau inferioară a lui, determinândcoborârea recpectiv ridicarea alternativă a berbecului. Numărul maxim de lovi-turi este funcţie de turaţia arborelui cotit al compresorului. Masa părţii căzătoare este 75 -1000 kg, iar presiunea aerului comprimat variază între 0,6 -3 atm.

Page 29: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

29 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Fig.8.5.1.Ciocanul pneumatic cu autocompresie

Ciocanul cu abur-aer cu dublă acţiune. Sursa de energie este aburul la presiunea de 7 -9 atm sau aerul comprimat cu o presiune de 6- 8 atm.

Fig.4.5.2.Ciocanul cu abur-aer cu dubla actiune

Presa hidraulică funcţionează pe baza acţiunii presiunii hidrostatice, putând

dezvolta forţe mari (până la 15000 -20000 daN) în condiţii mai avantajoase decât ciocanele.

Page 30: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

30 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Purtătorul de energie este apa sau uleiul cu presiunea de 200 -400 atm. Presiunea ridicată se obţine cu ajutorul pompelor de înaltă presiune (prese pur hidraulice) sau cu ajutorul mul-tiplicatoarelor de presiune.

Fig.8.5.3.

Fig.8.5.4.Presa hidraulica

1) Cilindru principal 2) Plunjer 3) Traversă fixă superioară 4) Coloane 5) Traversă fixă inferioară 6) Batiu 7) Cilindru 8) Plunjer 9) Traversă mobilă

Page 31: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

31 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Presa cu fricţiune. Mişcarea berbecului prin intermediul şurubului se face cu ajutorul unui volant antrenat de către două discuri de fricţiune. Cele două discuri solidare pe un ax se ating alternativ de volant, imprimându-i o mişcare de coborâre şi ridicare. Viteza de deplasare a berbecului creşte la coborâre (datorită creşterii progresive a diametrului discului în contact) astfel încât ea este maximă la atingerea semifabricatului.

Fig.8.5.5.Presa cu frictiune

Presele cu excentric se pretează la lucrări de serie mare şi mijlocie, având o

productivitate mult mai mare decât ciocanele. Pot să realizeze forţe între 500 -10000 tf la un număr de 125 35 curse/min. Întrucât cursa de lucru este mică, presele se întrebuinţează mai mult pentru forjarea pieselor de înălţime mică şi pentru operaţii de preforjare.

Fig.4.5.6.Presa cu excentric

Page 32: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

32 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

8.6.OPERATIILE DE BAZA LA FORJARE

Operaţiile de bază executate prin forjare sunt: refularea, întinderea, perforarea, îndo-irea, răsucirea etc.

Fig.9.6.1.Intinderea Fig.9.6.2.Taierea

Fig.8.6.3.Perforarea Fig.8.6.4.Rasucirea Tehnologia forjării cuprinde următoarele operaţii principale:

întocmirea desenului piesei brut forjate; determinarea greutăţii şi dimensiunii semifabricatului iniţial; alegerea succesiunii operaţiilor şi fazelor de forjare; alegerea utilajului de lucru; alegerea şi stabilirea sculelor pentru forjare; stabilirea regimului de încălzire şi răcire a piesei;

Page 33: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

33 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

fixarea normei de timp; stabilirea operaţiilor suplimentare (control, prelucrări prin alte procedee etc.). Forjarea radială este operaţia de forjare cu reducere succesivă a secţiunii la care forţele

de deformare de mărimi identice acţionează după două, trei sau mai multe sensurii diame-tral opuse. Materialul primeşte o mişcare de avans (pe verticală sau orizontală) şi o mişcare de rotaţie. În toate cazurile operaţia executată este o întindere, diametrul piesei reducându-se în trepte la o valoare minimă dorită.

Sculele pentru deformare urmăresc forma piesei pentru forjat şi se numesc ciocane. Maşinile pentru forjat pot avea două sau patru ciocane, putând să prelucreze piese cu dia-metrul de 5 160 mm (pline sau tubulare). Forţa utilă de lucru este cuprinsă între 800- 65000 kN la un număr de 250 -1000 curse/min.

Presa electro-hidraulica

Page 34: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

34 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

9.TREFILAREA Trefilarea este procedeul de deformare plastică a materialelor realizat la rece prin

care se obţin sârme cu diametrul mai mic de 5 mm şi constă în tragerea sârmei laminate printr-o filieră cu diametrul mai mic decât diametrul sârmei.

Trefilarea se aplică deoarece prin laminare nu se pot obţine sârme cu diametrul mai mic de 5 mm. De obicei se aplică mai multe trageri pentru a se obţine sârma dorită, orificiile micşorându-se treptat, iar valoarea reducerii de secţiune la fiecare trecere depinde de natu-ra materialului, instalaţia de lucru etc.

Prin trefilare se pot obţin sârme din oţel moale cu diametrul de până la 0,12 mm, sârme de cupru de 0,03 mm. Din oţel de creuzet se pot fabrica sârme cu diametrul de 0,03 mm. Sârme de platină se obţin cu diametrul foarte mic (0,00075 mm), prin acoperirea acesteia, la începutul tragerii cu un strat de Ag, care după trefilare, prin dizolvare în acid sulfuric se îndepărtează.

După compoziţia chimică a oţelurilor sârmele pot fi clasificate în:

sârme de oţel carbon obişnuit cu conţinut redus de carbon (0,05÷0,16%);

sârme de oţel cu conţinut mare de carbon (până la 1,4% C) din care se fabrică ace de cusut,

sârme pentru arcuri, sârme pentru coarde de pian, sârme pentru cabluri;

sârme de oţel aliat, la care elementele de aliere influenţează asupra proprietăţilor sârmei, cum ar fi spre exemplu creşterea lui σr şi σc prin alierea cu cupru.

Tragerea este procedeul de deformare plastică a materialelor prin care se obţin, fără încălzirea materialelor, bare, ţevi sau sârme şi constă în trecerea forţată a materialului printro matriţă a cărei secţiune este mai mică decât secţiunea iniţială a materialului. Prin tragere se obţin diferite profile de oţel şi de metale neferoase cum ar fi cele din cupru şi aliaje de cupru, din aluminiu şi aliaje de aluminiu etc.

Principalele avantaje ale tragerii constau în faptul că asigură obţinerea unor produse cu dimensiuni precise, de dimensiuni foarte mici, cu suprafeţe calitativ bune, şi atunci când dorim putem avea suprafeţele produselor ecruisate (fără să mai tratăm termic), aşa cum se procedează în cazul sârmelor pentru arcuri.

Tragerea se aplică, după cum am precizat, la obţinerea sârmelor care nu se pot obţine prin laminare, precum şi la realizarea ţevilor cu pereţi subţiri, pentru obţinerea unor profile cu dimensiuni precise, cu calitatea suprafeţei ridicată, precum şi pentru obţinerea profilelor speciale.

Page 35: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

35 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Fig.9.1.1.Produse obtinute prin tragere

9.1.FACTORI CARE INFLUENTEAZA TREFILAREA

1. Forţa şi respectiv puterea necesară trefilării trebuie să fie cât mai mică, economisindu-se astfel energia şi micşorându-se instalaţiile respective. Prin micşorarea forţei de trefilare, creşte durata de lucru a filierelor şi deci reducerea timpilor necesari schimbării filierelor, precum şi îmbunătăţirea calitativă a produselor.

2. Numărul de treceri, pentru reducerea totală a secţiunii trebuie să fie cât mai mic. Reducerea numărului de treceri este limitată de rezistenţa de rupere a materialului şi de ecruisare. Forţa de trefilare trebuie să provoace în material tensiuni care să nu depăşească rezistenţa de rupere a acestuia.

3. Materialul sârmei trefilate influenţează forţa de trefilare care creşte odată cu rezistenţa materialului.

4. Viteza de trefilare foarte mare micşorează rezistenţa la rupere. Rezultă deci că vitezele mari de trefilare sunt necesare, însă creşterea vitezelor este legată de posibilităţile constructive ale maşinilor. Aceste maşini trebuie să permită o posibilitate de trecere trep-tată la viteze maxime, să fie prevăzute cu dispozitive speciale de cuplare, să evite trepi-daţiile, să asigure protecţia muncii.

5. Reducerea de secţiune influenţează randamentul lucrului mecanic de deformaţie la

Page 36: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

36 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

trefilare . La început randamentul lucrului mecanic de deformaţie la trefilare creşte odată cu creşterea gradului de reducere după care rămâne aproape constant.

6. Unghiul de deschidere a filierei (2α), , influenţează procesul de trefilare. Randamen-tul maxim al lucrului mecanic de deformaţie la trefilare este maxim pentru unghiul de deschidere a filierei egal cu 10÷12°. Forţa de tracţiune poate fi redusă cu 40÷50% folosind filiere de calitate.

7. Materialul filierei exercită o influenţă directă asupra mărimii forţei de trefilare . Cu cât filierele au o mai mare duritate cu atât randamentul lucrului mecanic de deformaţie este mai mare. De aceea, în aceleaşi condiţii de trefilare, la filierele con-fecţionate din oţel aliat cu wolfram, călite şi în special la filierele din aliaje dure, forţa de trefilare necesară este cu mult mai mică decât la o filieră din oţel necălit.

8. Lubrifiantul, influenţează forţa de tracţiune la trefilare alegându-se în funcţie de suprafaţa materialului de trefilat şi de viteza de trefilare. Lubrifiantul cel mai bun pentru toate unghiurile de deschidere a filierei este săpunul praf uscat, urmat de uleiul de răpiţă

9. Temperatura de trefilare influenţează, procesul de trefilare. 10. Prin rotirea filierelor se influenţează pozitiv procesul de trefilare şi anume: la o

turaţie de 3300 rotaţii pe minut forţa de trefilare scade cu 75%, suprafaţa sârmei obţinute este mai netedă şi mai uniformă, secţiunea sârmei are ovalizări mai mici, filierele durează mult mai mult.

În cazul filierelor rotative, acestea se curăţă mai bine de praf metalic, se face o lubrifiere mai bună şi se uzează mai puţin. Cu toate avantajele arătate, din cauza dispozitivelor complicate pentru imprimarea mişcării de rotaţie, acest procedeu nu s-a putut extinde prea mult.

În urma trefilării materialul se ecruisează, întărindu-se puternic. Sunt afectate în mod deosebit proprietăţile mecanice.

Rezistenţa la rupere, limita de elasticitate şi limita de curgere a materialelor trefilate pentru oţelurile cu un conţinut redus de carbon cresc brusc .

Rezistenţa la compresiune se măreşte de asemenea cu reducerea secţiunii şi cu unghiul de deschidere a filierei.

Duritatea în urma trefilării creşte în întreaga secţiune şi poate fi considerată aceeaşi în toată secţiunea, cu excepţia unei zone periferice foarte mici unde este mai mică. Duritatea maximă se obţine la o distanţă de 1,5÷2,5 mm de la suprafaţa materialului trefilat.

Rezilienţa este o caracteristică dependentă de duritatea materialului obţinută după trefilare; scade cu creşterea reducerii de secţiune şi cu creşterea unghiului de deschidere a filierei.

Numărul de îndoiri repetate la care rezistă un material trefilat depinde de conţinutul de

Page 37: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

37 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

carbon. Conductivitatea este influenţată de trefilare, scăzând după primele treceri. Influenţa

trefilării asupra conductivităţii devine importantă în special, în cazul sârmelor utilizate în telecomunicaţii.

Permeabilitatea magnetică este puternic influenţată de trefilare ; după trefilare cu mai multe treceri permeabilitatea scade. Structura se modifică de la prima trecere şi anume grăunţii de ferită ai oţelului cu conţinut mic de carbon, suferă o deformare longitudinală. La trecerile următoare defor-marea longitudinală se accentuează, în final având aspectul de fibre. Modificări analoge suferă şi grăunţii de sorbită.

Greutatea specifică scade în funcţie de reducerea de secţiune.

9.2.OPERATII PREGATITOARE TREFILARII

Sârma laminată, care se foloseşte ca materie primă la trefilare, are la suprafaţă un strat de oxizi format prin încălzirea oţelului pentru laminare cât şi în timpul tratamentului termic. Oxizii de pe sârma laminată, neîndepărtaţi înaintea trefilării, la trecerea sârmei prin filieră o uzează, scoţând-o în scurt timp din funcţiune. Din acest motiv arsura trebuie îndepărtată înainte de trefilare. Operaţiile pregătitoare pentru trefilare prezintă o anumită ordine cronologică:

1. Decaparea poate fi:

mecanică, care constă în curăţirea sârmei şi se realizează în mai multe feluri (cu role, prese, izbire, prin sablare cu nisip trimis cu aer comprimat sau cu perii rotative);

termică care se realizează încălzind sârma şi răcind-o apoi cu apă (sârma şi arsura au coeficienţi de contracţie diferiţi);

electrolitică şi chimică care poate fi acidă şi bazică. Decaparea acidă se face în acid sulfuric sau acid clorhidric, când sunt atacaţi oxizii de fier (FeO, Fe2O3, Fe3O), formân-du-se nămolul care cade la fundul băii de decapare. Decaparea bazică se realizează în săruri bazice cum ar fi soda caustică.

2. Spălarea sârmei se face cu apă pentru a îndepărta urmele de acid după scoaterea sârmei din bazinul de decapare şi eventualul strat de oxid care mai există.

3. Tratamentele speciale se aplică sârmelor care urmează a fi arămite, lustruite, zincate etc., între spălare şi neutralizare. Tratamentele speciale mai frecvent folosite sunt:

decaparea mecanică suplimentară;

arămirea prealabilă, (care se realizează într-o baie acidulată de sulfat de cupru);

îngălbenirea care se realizează cu scopul de a se îmbunătăţi condiţiile de lubrifiere

Page 38: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

38 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

a sârmelor ce vor fi trase de mai multe ori prin filieră, lăsând sârma după spălare 15÷30 min în aer liber.

4. Neutralizarea cu var într-o baie încălzită la 400 K urmăreşte îndepărtarea urmelor de acid rămase pe sârme după decapare şi spălare, formarea unui strat protector care să împiedice ruginirea sârmei până la începerea trefilării şi în fine formarea unui strat care să asigure împreună cu lubrifiantul întrebuinţat o bună lubrifiere a sârmei Ia trefilare.

5. Uscarea sârmei este ultima operaţie înaintea trefilării, prin care se urmăreşte uscarea substanţei de neutralizare, se împiedică ruginirea sau oxidarea. Uscarea sârmei contribuie la eliminarea hidrogenului difuzat în interiorul sârmei în timpul decapării. Sârma se usucă în cuptoare de uscare, în care este ţinută aproape jumătate de oră la o tempera-tură de 300÷350 0K.

9.3.INSTALATII DE TREFILARE

Sârma se desfăşoară de pe o vârtelniţă sau de pe un dispozitiv fix şi se înfăşoară după reducerea secţiunii, în colaci sau în bobine.

Clasificarea maşinilor de trefilat se face după diferite criterii, dintre care mai im-portante sunt: după numărul de treceri care are loc într-o singură operaţie: maşini de trefilat (cu o

singură trecere singulare) şi maşini multiple de trefilare; după diametrul sârmei de trefilat: maşini de trefilat sârmă foarte groasă (peste 6

mm), groasă (6÷3 mm), mijlocie (3÷1,8 mm), subţire (1,8÷0,8 mm), foarte subţire (0,8÷0,5 mm) şi fină (mai mică de 0,5 mm).

Fig.9.3.1.Masina simpla de trefilat Fig.9.3.2.Trefilarea

Page 39: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

39 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

Maşina de trefilat singulară se reprezintă în figura 9.3.1.. Sârma de trefilat se desfăşoară de pe dispozitivul de desfăşurare, se introduce în sensul săgeţii în filiera de tras montată în suportul 2 şi se înfăşoară pe toba 3 acţionată de motorul 6 prin intermediul cut-iei de viteză 5. În cazul când maşina se va folosi ca o maşină intermediară în grupul de trefilat, pentru trecerea sârmei la maşina următoare de trefilat se foloseşte desfăşurătorul 4.

Maşinile de trefilat cu o singură trecere, sunt utilizate de regulă numai pentru trefi-larea sârmei foarte groase şi groase.

Maşinile multiple de trefilat (orizontale sau verticale) se folosesc la trefilarea celor-lalte categorii mai subţiri de sârme (în afara sârmelor foarte groase şi groase). În aceste ca-zuri firul de sârmă trece în mod succesiv prin mai multe filiere, înfăşurându-se şi desfăşurân-du-se în acelaşi timp pe toate tobele de tras care antrenează sârmă. Astfel, fără a fi necesară scoaterea sârmei de pe tobă, se poate realiza un număr mare de reduceri de secţiune.

Maşina multiplă de trefilat pe orizontală reprezintă un grup de maşini de trefilat cu 5 trageri în serie folosind ca lubrifiant praful de săpun (fig.9.3.2.). Maşinile fiind antrenate de motoare de cca 18÷22 kW pot realiza trefilarea sârmelor de oţel cu conţinut redus de car-bon, cu diametrul cuprins între 28 şi 3 mm, din sârmă laminată cu diametrul de 6 mm, cu viteza de 2,4 m/sec la toba finală.

Fig.9.3.2.Masina multipla de trefilat

9.4.FILIERE

Procesul de trefilare este mult influenţat de calitatea materialului filierei. Filierele în funcţie de materialul din care sunt executate pot fi: forjabile (din oţel cu 2% C, 10÷15% Cr); neforjabile care la rândul lor pot fi: din fontă specială, de înaltă rezistenţă, în

Page 40: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

40 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

special cu adaos de crom (3% C, 0,25% Mn, 1% Si, 2% Cr); din pietre naturale dure (în special de diamant) folosindu-se la diametre mai mici

de 0,4 mm; din aliaje dure (cca 8% Co, 87% W, 5% C). Filierele turnate sunt formate din carburi de wolfram şi de molibden. Filierele din metal

dur se întrebuinţează până la 0,4 mm. Pentru sârme cu rezistenţe de rupere mari se utilizează filierele călite.

La tragerea barelor sau a ţevilor, se folosesc matriţe cu duritatea suprafeţei orificiului de tragere de cca 60÷65 HRC. Această duritate se poate mări prin cromare, cementare sau prin recăliri repetate.

Matriţele (fig. 9.4.1.) folosite pentru tragerea barelor şi a ţevilor (în cazul semifabricatelor cu diametrul iniţial mai mare de 10 mm) diferă constructiv de filierele normale.

Recondiţionarea filierelor se realizează în scopul de a se aduce filiera la dimensiunile iniţiale, în urma uzurii acesteia, prin batere cu ciocanul în jurul găurii de ieşire a sârmei din filieră. Deoarece după mai multe bateri la rece materialul filierei se ecruisează (devenind dur şi fragil) putându-se fisura, după două, trei bateri la rece se face o batere la cald. După batere se recomandă să se realizeze o recoacere de detensionare.

Înainte de a fi scoase din uz filierele pot fi bătute de cca 200 ori. Filierele din fontă sau din oţel ovalizate, se pot recondiţiona, mărindu-se gaura ovalizată şi apoi se pot refolosi pentru un alt calibru.

Fig.9.4.1Matrite

Lubrifierea, aşa cum se ştie are un rol important în procesul trefilării.

După natura lubrifiantului trefilarea poate fi: cu lubrifiant solid, aplicată la fabricarea sârmelor mai groase, la care pentru

micşorarea frecării se foloseşte un lubrifiant solid compus din seu, var, talc şi hidrat de sodiu, prin care trece sârma înainte de trefilare; cu lubrifiant lichid, la care pentru micşorarea frecării se foloseşte un lubrifiant pe

Page 41: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

41 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

bază de făină de secară şi săpun dizolvate în apă, pe bază de soluţie de ulei solubil în apă şi altele.

În procesul de trefilare prin lubrifiere se urmăreşte: interpunerea între pereţii filierei şi sârmei a unei pelicule de lubrifianţi uşurând

astfel trecerea sârmei; protejarea suprafeţei sârmei; prin interpunerea peliculei între sârmă şi filieră se împiedică sudarea între acestea; răcirea filierei şi a sârmei; evitarea încălzirii la suprafaţa sârmei în cazul oţelurilor cu conţinut mare de C care

prin răcire bruscă (datorită metalului învecinat rece), formează martensita (foarte fragilă) şi astfel poate duce la ruperea materialului

10.NORME DE SECURITATEA MUNCII LA FORJARE Posibilitatile de accidentare in sectiile de deformare plastica la cald sunt mari deoare-ce: se prelucreaza piese de dimensiuni si greutati mari; lucrul la temperaturi ridicate; forte mari dezvoltate la prese si ciocane. In timpul exploatarii cuptoarelor de incalzire, trebuie sa se respecte urmatoarele reguli: inainte de aprindere, cuptorul se curata de gaze, prin ventilare; cuptorul se aprinde prin introducerea unei torte si apoi se da drumul la gaze; daca gazul nu s-a aprins, se opreste alimentarea si se ventileaza din nou cuptorul; pentru protectia contra radiatiilor termice se va purta echipament de protectie

special; la cuptoare se plaseaza paravane speciale din tabla;

La prelucrarea prin deformare plastica la cald se vor respecta urmatoarele reguli: inainte de inceperea lucrului se verifica starea sculelor si utilajelor specifice; locul de munca trebuie sa fie iluminat corespunzator, prevazut cu instalatii de

ventilatie si de evacuare a gazelor; zonele periculoase ale masinilor se vor proteja cu aparatori metalice; se va asigura functionarea normala a dispozitivelor utilizate la deformarea plas-

tica la cald; la utilajele cu piese mobile se interzice manevrarea pieselor cu mana; se folo-

sesc sculer si dispozitive adecvate; se va asigura o montare corecta a sculelor si dispozitivelor utilizate.

Page 42: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

42 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

La transportul pieselor grele cu poduri rulante, macarale se interzice legarea asimetrica a acestora in carlig

Page 43: Procedee de Prelucrare Prin Deformare Plastica

EXAMEN ATESTAT 2013

43 Procedee de prelucrare prin deformare plastica Autor:

11.BIBLIOGRAFIE

1.Forjarea.Scule utilizate www.scribd.com

2.Deformarea plastica www.scribd.com

3.Tehnologii, stiinta, inovatii www.scribd.com

4.Tehnologia materialelor-Curs www.scribd.com