Prethodno poglavlje | Pocetna strana | Sledece poglavlje

 

 

2. OBRADA METALA PLASTIČNOM DEFORMACIJOM

 

Metali kao kristalne strukture poseduju svojstva plastičnog deformisanja u hladnom i toplom stanju.Ovo služi kao osnova za niz metoda obrade metala plastičnom deformacijom ,sa i bez odvajanja,koje se primenjuju u svim industrijama .Sve metode obrade plastičnom deformacijom uglavnom definiše alat,za razliku od obrade rezanjem gde metode definiše,pre svega,kinematika,odnosno mašina.

 

U odnosu na druge metode obrade,obrada plastičnom deformacijom ima niz prednosti:

 -Jednostavna kinematika obradnih sistema.Jednim hodom izvršnog organa mašine mogu se oblikovati složena prostorna tela

-Delovi,posle obrade plastičnim deformisanjem imaju poboljšana mehanička svojstva

-Postoje dobre mogućnosti mehanizacije i automatizacije procesa

-Stepen iskorišćenja materijala ja vrlo visok,i dr.

ali i određene nedostatke:

-Ekonomičnost primene samo u serijskoj i masovnoj proizvodnji

-Potreba za vrlo velikim deformacionim silama tj,teške i robusne mašine

-Relativno skupi alati,i dr.

 

Plastično deformisanje je vrlo složen proces ,a pojavljuje se kao posledica prinudnog trajnog pomeranja grupe atoma u kristalnima metala.Osnovni mehanizam plastičnig deformisanja sastoji se u klizanju i dvojnikovanju u ravnima kristalnog konglomerata.Ravni klizanja se poklapaju sa mestima gde postoje linearni defekti kristalne rešetke,koji se nazivaju dislokacija(sl.2.1).

 

Sl.2.1.Pomeranje dislokacije kristalne rešetke pri plastičnom

deformisanju

 

Teorija obrade metala plastičnim deformisanjem predpostavlja sledeća svojstva čvrstih tela:

-neprekidnost,tj.određena supstanca ravnomerno i neprekidno ispunjava celu zapreminu

-homogenost,tj.telo u svim tačkama ima ista mehanička svojstva i hemijski sastav

-izotropnost,tj.svojstva tela u svim pravcima su ista

-nestišljivost,tj.telo u oblasti plastičnog deformisanja ne menja zapreminu.

 

Osnovni metodi obrade metala plastičnom deformacijom su:sabijanje,izvlačenje,

istiskivanje,savijanje,plastično deformisanje sa odvajanjem.

 

2.1. Sabijanje

 

 Sabijanje u suštini predstavlja zapreminsko oblikovanje materijala na presama i čekićima.Sabijanje može biti slobodno ili u kalupima.U zavisnosti od brzine deformisanja, postoji dinamičko i statičko sabijanje.Na čekićima se ostvaruje dinamičko sabijanje i naziva se kovanje,dok se na presama ,gde su brzine deformisanja male,ostvaruje statičko sabijanje,koje se naziva presovanje.

 

Pri slobodnom sabijanju bez trenja telo,posle deformisanja,zadržava sličan oblik.Na sl.2.2prikazano je telo pre i posle deformisanja.Svaki deo tela isto se deformisao.

 

 

Sl.2.2.Deformisanje pri slobodnom sabijanju bez trenja

 

Na čeonim dodirnim površinama  između materijala obratka i površine pritiskivača,odnosno stola mašine,postoji spoljašnje,kontaktno trenje koje ometa bočno širenje materijala(sl.2.3).Pojedini delovi tela nejednako se defomišu.

 

 

Sl.2.3.Deformisanje pri slobodnom sabijanju sa trenjem

 

2.2. Istiskivanje

 

Obrada istiskivanjem podrazumeva da se materijal u  obliku valjka,koluta i sl.istikuje u otvorenom kalupu pod dejstvom istiskivača oblikujući se u izradak željenog oblika.Najčesće se vrši istiskivanje rotacionih delova i to uglavnom u hladnom stanju.Istiskivanjem se izrađuju delovi manjih mera,posebno tanjih zidova,posebno u vojnoj industriji.

 

Osnovne karakteristike istiskivanja su:

-visoka tačnost mera i visok kvalitet površina

-poboljšana mehanička svojstva materijala posle istiskivanja

-visoka proizvodnost

 

U zavisnosti od smera kretanja istiskivača i materijala koji se istiskuje postoji:

-suprotnosmerno

-istosmerno

-kombinovano istiskivanje

 

Pripremak se pod dejstvom deformacione sile,koja se saopštava istiskivačem,plastično deformiše.Smer kretanja deformisanog materijala,koji ispunjava prostor između kalupa i istiskivača,je suprotan smeru kretanja istiskivača(sl.2.4a).Po završetku procesa,stupa u dejstvo izbacivač koji vrši izbacivanje obratka iz alata.

Kod istosmernog istiskivanja ,smer kretanja istiskivača i deformisanog materijal je isti(2.4b).

 

 

Sl.2.4.Istiskivanje a) suprotnosmerno  b) istosmernî

 

Za izradu složenijih delova koristi se kombinovano istiskivanje,gde se u procesu istiskivanja jedan deo materijala kreće u istom,a jedan deo u suprotnom u odnosu na smer kretanja istiskivača(sl.2.5).

 

 

Sl.2.5.Primeri kombinovanog istiskivanja

 

2.3. Izvlačenje

 

Izvlačenje je osnovna metoda obrade lima plastičnim deformisanjem.

 

Izvlačenje ima vrlo široku primenu u industriji prerade metala,posebno u izradi delova široke potrošnje,posuđa kao i u avioindustriji.Samo izvlačenje se izvodi na presama prostog i dvostrukog dejstva i hidrauličkim presama.Alat za izvlačenje se u opštem slučaju sastoji od:izvlakača,prstena za izvlačenje,držača lima.(sl.2.6a).

Na primer,sam proces izvlačenja sastoji se u transformaciji pripremka u obliku kružne ploče u izradak cilindričnog u obliku cilindričnog šupljeg tela(sl.2.6b).

 

 

Sl.2.6.Izvlačenje lima u cilindrično šuplje telo

a)alat za izvlačenje  b)pripremak i izradak

 

Izvlačenjem se izrađuju različiti delovi-od osnosimetričnih,pa preko kutijastih do delova vrlo složenog konstrukcionog oblika.Na sl.2.7.prikazani su oblici grupe delova izrađenih izvlačenjem.

 

 

Sl.2.7.Delovi izrađeni izvlačenjem a)osnosimetrični b)kutijasti

 

2.4. Savijanje

 

Savijanje ima značajnu primenu pri obradi lima gde se dobijaju različiti profili ili doboši za rezervoare i kotlove.Zavisno od mera i oblika delova,savijanje limova izvodi se u alatima za savijanje na mehaničkim ili hidrauličnim presama i na specijalnim mašinama za savijanje.U opštem slučaju,prema obliku delova dobijenih savijanjem,razlikuju se:

 

-kružno savijanje

-fazonsko savijanje,i

-ispravljanje,kao obrnuti proces savijanja.

 

Kružno savijanje limova izvodi se na specijalnim mašinama za savijanje sa tri valjka,gde je gornji valjak obično pomerljiv radi podešavanja prečnika savijanja Ro,dok su donji valjci fiksni(sl.2.8).

 

 

Sl.2.8.Kružno savijanje lima

 

Fazonsko savijanje vrši se postepeno,obaranjem svake ivice pojedinačno za prav ili neki drugi ugao.Na sl.2.9 prikazano je fazonsko savijanje lima,a na primeru dvostranog savijanja pod uglom od 90°.Alat je dosta skup jer je namenski.        

 

 

Sl.2.9.Fazonsko savijanje lima

 

Ispravljanje limova,kao obrnut proces savijanju,vrši se na taj način što se iskrivljene ili talasaste trake propuštaju kroz sistem dvorednih valjaka na mašini za ispravljanje.Valjci su obrtni i međusobno rastojanje između  gornjeg i donjeg reda valjaka može se podešavati zavisno od debljine lima(sl.2.10).

 

 

Sl.2.10.Ispravljanje lima

 

2.5. Alati i mašine alatke

 

U obradi plastičnimdeformisanjem metoda obrade je,pre svega,definisana alatom.Zato u ovom slučaju ne postoji tako stroga podela mašina prema metodama obrade,kao kod mašina alatki za obradu rezanjem.Međutim,najčešće primenjivane su:čekići,prese,mašine za savijanje,mašine za odsecanje,mašine za probijanje...

 

Osnovne karakteristike mašina alatki su:

-relativno jednostavan kinematički sistem

-znatna masa mašina zbog velikih deformacionih sila

-relativno jednostavno upravljanje

-relativno je jednostavno ostvariti mehanizaciju i automatizaciju rukovanja materijalom

-potreba za pouzdanim sistemima za bezbedno rukovanje od strane proizvodnih radnika

 

Alati za obradu plastičnom deformacijom predstavljaju deo obradnog sistema za oblikovanje.Oni direktno definišu sam metod obrade.U obradi plastičnom deformacijom svaki alat je specijalan,jer su njegovi radni organi prilagođeni obliku dela.Generalno gledano ovakvi alati su relativno vrlo skupi,pa su ekonomični samo u primeni u serijskoj proizvodnji.Neki od njih su:alati za kovanje,alati za istiskivanje,alati za obradu lima...