CAD dr Biljana Gemovic

Величина: px
Почињати приказ од странице:

Download "CAD dr Biljana Gemovic"

Транскрипт

1 CAD dr Biljana Gemovic Teorija za II test 1 deo, teme: 5. OBLIKOVANJE MAŠINSKIH DELOVA PREMA NAČINU IZRADE-TEHNOLOGIČNOST 5.1 Liveni oblici 5.2 Kovani oblici 5.3.Oblici rezanih delova 5.4 Oblici zavarenih delova

2 5. OBLIKOVANJE MAŠINSKIH DELOVA PREMA NAČINU IZRADE-TEHNOLOGIČNOST Mašinski delovi ograničeni su ravnim, cilindričnim, konusnim, sfernim i drugim površi-nama. Te površine mogu biti: slobodne ili u dodiru sa drugim površinama. Razlika u kvalitetu i tačnosti uslovljavaju da se izrada mašinskih delova obavlja u dve faze: prethodna faza: grubo oblikovanje delova, kvalitet je niži, tačnost manja. Za slobodne površine je najčeše ovo dovoljno. Ova faza se odnosi na: livenje, kovanje, za-varivanje, rezanje i drugim postupcima, završna faza: završno se obrađuju dodirne površine. Uglavnom se izvodi rezanjem: struganjem, glodanjem i brušenjem.

3 Oblik mašinskog dela prvenstveno zavisi od funkcije ali i od načina izrade. Koji će se postupak izbrati u I fazi zavisi od: složenosti oblika m. dela, potrebne tačnosti, potrebnog kvaliteta površine, mase, čvrstoće, veličine serije, opreme proizvođača, cene izrade.

4 5.1. LlVENI OBLICI Livenjem se prvenstveno izrađuju mašinski delovi: složenog oblika, manje čvrstoće, manje tačnosti, velikih dimenzija, nižeg kvaliteta slobodnih površina i većih serija. Najčeše se primen-juje livenje u pesku. Manje se koristi livenje u metalnim kalupima - kokilama. Znatno vise je u primeni livenje lakih legura pod pritiskom u metalnim kalupima. Livenje u pesku se koristi za veće delove a broj komada nije velik. Mogu se koristiti svi materijali ali najčeše LG i CL a zatim legure obojenih metala i dr. Livenje u kokilama se koristi kod prostijih oblika, manje dimenzije. Serije preko 1000 do 2000 komada su ekonomične. Livenje legura lakih i obojenih metala se koristi za delove manjih dimenzija, a eko-nomično je za vise od kom.

5 Specifičnosti livenja su: skupljanje metala pri hlađenju 1-2%, odvođenje toplote ako je brzo, ravnomernost skupljanja se remeti, pa su delovi sa zaostalim naponima i krive se, pa je sa ovog aspekta najpovoljnije livenje u pesku., isticanje gasova, nemetalni uključci. Ove specifičnosti, nameću niz opštih pravila i uputstava za konstruisanje livenih delova što se odražava na njihov oblik: površine su nagnute, neravne sa otiscima zrnaca, prelazi su velikim zaobljenjima. Sve specifičnosti livenja se mogu svrstati 3 grupe: vezane za izradu kalupa i livačkih jezgara, vezane za ravnomernost odvođenja toplote i isticanja gasova, vezane za oblik zidova livenih delova.

6 Oblik kalupa: prilagođava se mogućnošu vađenja modela iz peska, Neispravno obezbeđenju sigurne forme za ulivanje metala, dobar protok metala i ispunjavanja svih šupljina. Kulupi su dvodelni ili trodelni. Ispravno Drveni ili metalni model se razdvaja na delove i svaki služi za izradu jednog dela kalupa koji se nakon izrade spajaju. Mašinski deo treba da je oblikovan sa jednom izuzetno, dve ravni razdvajanja. Oblik mašinskog dela treba da je takav da se pri njegovom vađenju pesak ne obruši.

7 ) Ravan razdvajanja kalupa treba da je izvedena tako da se spreči isticanje rastopljenog metala. Zato ravan ne sme biti izlomljena, jer se na mestima loma, teško može obezbediti zapti-vanje. Jezgra su dodaci u peščanim kalupima neophodni za ostavljanje otvora u od-livku. Zidovi sa svojim debljinama, promenama debljine, spojevima i slično, utiču veoma na kvalitet odlivka. Zidovi ne smu biti tanki, jer se rizikuje očvršavanje mase pri livenju u uskim prolazima. Zato su minimalne debljine zidova odlivka ograničene. One su veće kod delova većih gabarita i za rastopljene metale veće gustine. Hlađenje liva i isticanje gasova iz rastopljene mase postavlja konstruktoru dopunske zadatke. Debljine zidova i rebara treba da su tako raspoređene da odvođenje toplote odnosno hladenje bude ravnomerno. U protivnom nastaju deformacije odlivaka, pojava zaostalih napona i prskotine. Na slici 5.3 dat je primer sa tanjim spoljnim zidovima i debljim unutrašnjim zidom. Spoljni zid se brže hladi. Slika 5.3 Deformacije livenih delova pri hladenju (a-pre hladenja; b-posle hladenja)

8 5.2. KOVANI OBLICI Kovanje je postupak izrade mašinskih delova plastičnom deformacijom u toplom stanju. Polazni oblici su okrugli ili kvadratni profili izradeni valjanjem. Mogu se koristiti limovi, trake ili neki drugi oblici od čelika. Valjani profili su sa usmerenom - vlaknastom strukturom koja se rezanjem preseca. Pri kovanju, vlakna se preusmeravaju i mašinski delovi dobijaju visoka mehanička svojstava. Na si. 5.6a i b, dati su primeri na kojima je pokazano usmeravanje strukture kovanjem, odnosno savijanje i razmicanje vlakana, u poredenju sa rezanim delovima kod kojih su ova vlakna presečena. Na slici 5.6c prikazana je mogućnost preusmeravanja vlakana. Sabijanjem komada sa uzdužnim vlaknima, dobijen je disk sa radijalnom vlaknastom strukturom. Ovakva struktura je pogodna za zupčanike kod kojih su naponi u podnožju zubaca b) c)

9 Kovanje mašinskih delova odvija se u kalupima, samo izuzetno se kuje bez kalupa - slo-bodno kovanje. Kalupi poskupljuju izradu. Često zbog visokog stepena deformacije, kovanje se izvodi u vise faza, u vise kalupa. Kovanje je bolje od rezanja sa aspekta vlakana. Slika 5.7 Oblici delova kovanih u kalupu Prosti oblici a izuzetno i složeniji u pojedinačnoj izradi, otkivaju se slobodno, bez kalupa. Ovi delovi ne mogu imati rebra, nagnute i kose površine, spoljna zaobljenja i druge detalje čije je oblikovanje na ovaj način otežano ili nemoguće. Slika 5.8 Slobodno kovanje

10 5.3. OBLICI REZANIH DELOVA Rezanjem se može vršiti prethodno oblikovanje delova, međutim rezanje je značajnije za završnu obradu dodirnih površina svih delova: livenih, kovanih, zavarenih, a isto tako i rezanih. Prethodno oblikovanje rezanjem se koristi kod prostih oblika mašinskih delova. Primenom numerički odnosno kompjuterom upravljanih mašina, mogu se izrađivati i složeni oblici ako je to ekonomski opravdano u poredenju sa drugim načinima izrade. Prethodno oblikovanje rezanjem na konvencionalni način, primenjuje se prvenstveno za delove cilindričnog oblika a ređe za delove sa ravnim površinama. Najčeši polazni oblici su okrugli profili ili ploče (količina skinutog materijala treba da je što manja). Završno oblikovanje dodirnih površina se obavlja uglavnom svim postupcima rezanja. Ovu obradu karateriše: fino podešavanje alata, mali otpori rezanja i mala količina skinutog materijala.

11 Zavarivanje limova je jedinstvena tehnologija u izradi sudova pod pritiskom, procesnih postrojenja, brodskih konstrukcija i sl.

12 Postolja i noseće strukture mašina koje su jeftinije i jednostavnije mogu se izraditi zavarivanjem.oblikovanje zavarenih konstrukcija, je specifično u odnosu na oblikovanje drugih delova. Zavareni delovi se u najvećem stepenu mogu prilagoditi funkciji koju izvršavaju. Funkcija kao prvi parametar u najvećoj meri utiče na oblik. Drugi parametar koji se odražava na oblik je racionalnost u iskorišenju upotrebljenih pro-fila, limova, rebara i drugo. Zatim sledi čvrstoća, krutost, tehnologičnost (pogodnost za za-varivanje) itd. Treći parameter je vrsta polufabrikata koji se primenjuje. Mogu se koristiti profili, cevi, otkovani ili odliveni delovi a zatim zavareni i sl. Oblik dela koji je izraden od standardnih pro-fila, u detaljima se razlikuje od istog dela koji je izrađen od lima (sl.5.16). Zavareni spojevi su slaba mesta u zavarenim delovima. Oblici šavova su definisani u JUS C. T Deformacije i unutrašnji naponi u zavarenim konstrukcijama su redovna pojav zbog lokalnog zagrevanja šavova. Dok traje zavarivanje, već zavareni delovi šava se hlade, skupljaju i sabijaju onaj deo šava, koji je još u mekanom (žitkom) stanju. Zato postoje niz mera za sanaciju deformacija a koje spadaju u tehnologiju zavarivanja.