tehnologia materialelor

28
Curs 2 Echipament Masini Utilaje Aparate etc. Introducere 3 2 0 1 1 0 1 0 0 3 , 2 5 0 6 0 3 , 2 3 , 2 1 5 0 3 0 3 , 2 3 , 2 Subansamble Piesa (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?

Upload: druta-paul

Post on 09-Aug-2015

223 views

Category:

Documents


12 download

DESCRIPTION

tehnologia materialelor

TRANSCRIPT

Page 1: 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

Page 2: Tehnologia materialelor

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

Page 3: Tehnologia materialelor

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

Page 4: Tehnologia materialelor

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

Page 5: Tehnologia materialelor

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

Page 6: Tehnologia materialelor

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

Page 7: Tehnologia materialelor

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

Page 8: Tehnologia materialelor

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

Page 9: Tehnologia materialelor

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

Page 10: Tehnologia materialelor

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

Page 11: Tehnologia materialelor

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

Page 12: Tehnologia materialelor

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

Page 13: Tehnologia materialelor

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

Page 14: Tehnologia materialelor

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

Page 15: Tehnologia materialelor

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

Page 16: Tehnologia materialelor

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

Page 17: Tehnologia materialelor

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

Page 18: Tehnologia materialelor

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

Page 19: Tehnologia materialelor

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

Page 20: Tehnologia materialelor

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

Page 21: Tehnologia materialelor

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

Page 22: Tehnologia materialelor

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

Page 23: Tehnologia materialelor

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

Page 24: Tehnologia materialelor

-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

Page 25: Tehnologia materialelor

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

Page 26: Tehnologia materialelor

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

Page 27: Tehnologia materialelor

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