Final Bpdp.docx

TEMA PROIECT: Să se proiecteze matrita pentru realizarea prin ambutisare succesiva din banda in productie de serie mare a piesei din figura,stiind ca materialul semifabricatului este alama.

I. Analiza datelor inițiale Temperaturile la care au loc deformările plastice la rece sunt sub temperatura de recristalizare, adică 400-500oC, urmărindu-se ca semifabricatul să fie adus la o formă și dimensiuni cât mai apropiate de cele ale piesei finite astfel încât după prelucrarea prin deformare acesta să nu mai necesite decât eventual operații de finisare. Alegerea corectă a materialului reprezintă factorul economic hotărâtor deoarece 60 - 80% din costul total al pieselor obținute prin operații de matrițare este reprezentat de costul acesteia. Din acest motiv este necesar ca întotdeauna să se efectueze un calcul de economicitate pentru o alegere optimă a materialului. Materialele folosite în fabricarea pieselor prin deformare plastică și separare la rece sunt: -

materiale metalice feroase și aliajele lor ;

-

materiale metalice neferoase și aliajele lor ;

-

materiale nemetalice.

Dfl = 35 mm

diametrul flanșei

d = 24 mm

diametrul interior

Rf = 2 mm

raza flanșei

rp= 2,5 mm

raza la fundul piesei

H = 31 mm

înălțimea

g= 0,5 mm

grosimea

do= 4,5 mm

diametru gaurii perforate la fundul piesei

1.1 Analiza materialului din care se confecționează piesa Alegerea materialului din care se execută o piesă este o problemă deosebit de importantă deoarece acesta determină în mare parte atât calitatea pieselor prelucrate prin separare și deformare plastică la rece cât și procesul tehnologic prin care se obține aceasta. Pentru alegerea materialului trebuie să se țină seama de : condițiile funcționale ale pieselor asigurându-se rezistența

mecanică,

duritatea

rigiditatea,

rezistența

la

coroziune,

conductibilitatea,

permiabilitatea; dimensiunile rezultate din calcule să se încadreze în cadrul dimensiunilor standardizate; condiții impuse de tehnologie, cum ar fi prelucrabilitatea prin matrițare, capacitatea de deformare plastică la rece, prelucrabilitatea ulterioară; factorii economici. Proprietățile tehnologice ale metalelor și aliajelor sunt determinate de: proprietăți mecance, compoziție

chimică,

caracteristici

microstructurale,

precizia

dimensiunilor,

calitatea

suprafeței,gradul de ecruisare. a) Proprietăți fizico-mecanice Alamele sunt des folosite în aplicațiile industriale datorită conductivității lor excelente, atât electrice cât și termice, rezistență bună atât la coroziune cât și la oboseală. Rugozitățile în cazul alamelor sunt reduse dacă lipsește plumbul, iar conținutul de cupru este de minimum 63%. Crescând procentajul de cupru din aliaj obținem rezultate mai bune. Punct de topire o [ C]

Densitatea 3 [g/cm ]

Mod. de elasticitate [GPa]

920

8,44

110

Conductivitate termica (W/cm x K)

Coeficient liniar de dilatare (l/K)

1,2

20,3*10

b) Compoziția chimică Cuprul este un metal de culoare roșie cu rețea cristalină CFC, ceea ce ii conferă plasticitate foarte bună (A=40%) dar rezistența mecanică relativ scăzută (Rm=200...........250 N/mm2 în stare de laminat și recopt). Prin deformare plastică la rece cuprul se ecruisează și caracteristicile de rezistență cresc (Rm=400....500 N/mm2), dar scade plasticitatea (A = 1…5%). Cuprul ecruisat iși recapătă proprietățile de plasticitate prin aplicarea unui tratament termic ce constă din încalzire la 600...800oC și răcire bruscă. Cuprul are o bună rezistență la coroziune în multe medii de lucru: atmosfere poluate, ape reziduale şi ape sărate, vapori de apă supraîncălziți, soluții slabe, neaerate de sulfați, azotați, cloruri și acizi anorganici (sulfuric, clorhidric, azotic), substanțe organice (benzină, motorină, benzol, glicerină etc.). Cuprul este atacat (se corodează) în medii care conțin hidrogen, sulf, hidrogen sulfurat, amoniac, soluții concentrate de acizi anorganici, anilină şi acid acetic. Cuprul formează un număr impresionant de aliaje; cu excepția aliajelor Cu-Zn care se numesc alame, aliajele cuprului cu staniu, cu aluminiu, cu siliciu etc., se numesc bronzuri: bronzuri cu staniu, bronzuri cu aluminiu etc. Alamele sunt aliaje binare sau polinare cu baza de cupru, în care elementul principal de aliere este Zn. Alamele se utilizează datorită caracteristicilor mecanice şi rezistenței la coroziune mai bune decât ale cuprului şi datorită costului mai scăzut (zincul are preţul mai redus decât cuprul sau alte elemente de aliere).

Simbolurile mărcilor de alame (şi aliaje neferoase în general) sunt alcătuite din simbolul chimic al componentului de bază, urmat de simbolurile chimice ale elementelor de aliere, scrise în ordinea descrescătoare a importanței lor, simbolurile chimice ale elementelor de aliere pentru care concentrația este în jur de 1 % sau mai mare fiind însoțite de numere (de preferinta întregi) care indică concentrațiile masice nominale (medii) ale acestor componente. c) Forme și dimensiuni de livrare Denumirea semifabricatului este tabla din aliaj CuZn37, CuZn37 (STAS 289/2-80). Acesta se găsește în trei stări de ecruisare: O-moale, HA-jumătate tare, HB-tare. Domeniul de utilizare fiind: lucrări de ștanțare, îndoire și ambutisare. d) Caracteristici mecanice - rezistenta de rupere la tractiune:Rm [N/mm2] O=300…..370; HA=370…..440; HB=440…..540. Denumirea semifabricatului si STAS

Materialul si semifabricatul folosit

Rezistenţa la forfecare [daN/mm2]

Rezistenţa la rupere r[daN/mm2]

Alungirea relativă 5 minim [%]

Table din aliaje CuZn,STAS 289/2-80 avind g=0,5…5

CuZn37

24,4

28,4

66

- duritatea: Minima - 100 Maxima - 130 HB. e) Compoziţie chimica: Cu=63,2-64; Pl=0,05-0,13; Fe=0,01-0,2; Mn=0,05-0,1; Al=0,02-0,03; Sn=0,05-0,1; Zn=restul. f) Adoptarea tipului de semifabricat si dimensiunile acestuia: - masa: 8,2 Kg/m3; - tipul semifabricatului : benzi de lungimi intre (10-150) [m]

1.2 Analiza desenului de execuție a) Verificarea și studiul desenului de execuție

Df 35.0000

g 0.5000

Rf 2.0000

H 31.0000

d 24.0000

Rp 2.5000

d0 4.5000

b ) Raze minime de ambutisare S = 0,5 mm rp = 2 mm ( interior ) rpl = 3 mm ( exterior ) c ) Precizia prescrisă diametrelor și înălțimilor pieselor obținute prin ambutisare - Precizia înălțimii pieselor cilindrice ambutisate H = 31 ± 0,5 mm - Precizia diametrului pieselor ambutisare d = 24 ± 0,12 mm d)Volumul anual de productie

-Tipul productiei:serie mare Volumul anual orientativ de productie (la un singur schimb) in mii de bucati: -piese mici :100-5000

II . Calcule tehnologice

2.1 Determinarea diametrului semifabricatului plan 𝜋 ∗ (𝑑22 − 𝑑12 ) = 0.7854 ∗ (352 − 292 ) = 301.59 𝑚𝑚2 4 𝜋 𝐴2 = ∗ (2 ∗ 𝜋𝑑1 ∗ 𝑟 − 8𝑟𝑓2 ) = 0.7854 ∗ (2 ∗ 3.14 ∗ 29 ∗ 2 − 8 ∗ 22 ) 4 = 260.94 𝑚𝑚2 𝐴3 = 𝜋 ∗ 𝑑 ∗ ℎ = 3.14 ∗ 25 ∗ 25.5 = 2001.75 𝑚𝑚2 𝜋 𝐴4 = ∗ (2 ∗ 𝜋 ∗ 𝑟 ∗ 𝑑1 + 8 ∗ 𝑟 2 )0.7854 ∗ (2 ∗ 3.14 ∗ 2.5 ∗ 19 + 8 ∗ 2.52 ) 4 = 273.55 𝑚𝑚2 𝜋 𝐴5 = ∗ 𝑑 2 = 0.7854 ∗ 192 = 283.52 𝑚𝑚2 4 𝐴𝑖 = 𝐴1 + 𝐴2 + 𝐴3 + 𝐴4 + 𝐴5 = 301.59 + 260.94 + 2001.75 + 273.55 + 283.52 = 3121.35 𝑚𝑚2 2 𝐷0 = ∗ √𝐴𝑖 = 63.04 𝑚𝑚 √𝜋 𝐴1 =

Adaos pentru tundere 2,5 mm

A2 A1

A3

A4 A5

Ain=Af

Alegerea materialelor din care se confecționează elem componente Nr.crt. 1

Materialul utilizat Denumirea elementelor Poansoane si placi de taiere

2

Poansoane si placi pentru indoire si pentru ambutisare

3

Poansoane si placi pentru extrudare si pentru operatii de deformare

4

Placi de ghidare

5

OSC8 ; OSC 10 ; C 120 OSC8 ; OSC 10 ; C 15 ; C 120 ; Fonte aliate C 15 ; C 120 ; W 23 ; M 18 ; Rp 3 ; VSC W 20 OL 42 – serie mica OLC 45 ; OL 50 OLC 15 ;

Coloane si bucse de ghidare 6 7

Rigle de ghidare Jgheaburi de ghidare Poansoane laterale de pas

8 9 10 11 12 13

Stifturi de pozitie Inele de retinere Poansoane pentru pas Cautator Placa de desprindere si eliminare Aruncator

14 Placa de baza 15

Placa superioara

16 17

Placa port – poanson Suruburi

18 19

Stifturi Arcuri de compresie

20

Arcuri taler

OSC 8 OLC 45 ; OL 50 OSC 8 ; OLC 60 ; OLC 45 OLC 45 OSC 8 OSC 10 OSC 8 OL 42 ; OL 50 OL 37 ; OL 42 ; OL 50 Fc25 ; Fc 30 ; OT 50 ; OT 55 ; OL 37 ; OL 42 Fc 30 ; Fc 35 ; OT 60 ; OL 42 OL 42 ; OL 50 OL 37 ; OL 42 ; OL 45 OLC 60 ; OL 60 Rul 2 ( d < 2mm) Arc 6 ( d > 3 mm ) Arc 4

Tratament termic recomandat Calire Calire Calire Calire

+ revenire + revenire + revenire + revenire

la 58 – 60 HRC la 60 – 64 HRC la 58 – 60 HRC la 60 – 62 HRC

Calire + revenire Calire + revenire la 62 – 64 HRC

Cementate pe adancime 0,8–1,2 mm si calite la 58 – 62 HRC Calire + revenire la 58 – 60 HRC

Calire Calire Calire Calire Calire Calire

+ revenire + revenire + revenire + revenire + revenire + revenire

la 58 – 60 HRC la 50 – 55 HRC la 50 – 55 HRC la 58 – 60 HRC la 58 – 60 HRC la 58 – 60 HRC

Calire + revenire la 50 – 54 HRC Calire + revenire la 44 – 48 HRC Calire + revenire la 55 – 60 HRC