prosijecinje

Obrada probijanjem i prosijecanjem Obrada probijanjem i prosecanjem spada u grupu obrade bez deformacije materijala, pri kojoj se vrši odvajanje jednog dijela materijala od drugog. Probijanje i prosijecanje vrši se uglavnom specijalnim atatlma i mašinama. Razlika izmeĎu probijanja i prosijecanja jeste u tome što se pri probijanju izraĎuju rupe različitog oblika u materijalu (okrugle, pravougaone, šestovgaone i dr.) dok se prosijecanje izvodi u cilju dobijanja radnih predmeta različitog spoljnjeg oblika.

Proces obrade Probijanje i prijesecanje se izvode pomoću dvodijelnog alata na presama i spadaju u obradu materijala razdvajanjem deformacijom bez skidanja strugotine. Kod ove obrade razdvajanje materijala dešava se po zatvorenoj konturi. Proces probijana i prosijecanja može se, isto kao i proces odsjecanja, predstaviti u tri faze kako je pokazano na sl.1.

Kao što se vidi, alat ima dva elementarna dijela i to probojač (prosjekač) i reznu ploču. Probijanje, odnosno prosijecanje, nastaje na taj način što pogonski mehanizam prese ostvaruju takvu silu, koja u materijalu izaziva napone koji su veći po svojoj veličini od čvrstoće materijala u ravni smicanja. Faze probijanja i prosijecanja potpuno su identične fazama odsijecanja, odnosno i ovdje takoĎe postoje: faze elastičnih deformacija , zatim faza plastičnih deformacija i faze prekida, odnosno smicanja materijala . Mada je proces probijanja potpuno identičan procesu prosijecanja, naponsko deformacioni odnosi, kao i proračun, sila, potpuno istovjetno dešavaju, postoji ipak suštinska razlika dvaju obrada. Kod prosijecanja odvojeno jezgro predstavlja gotov komad (proizvod), a ostatak materijala je otpadak, dok je kod probijanja jezgro otpadak. Sile presijecanja i probijanja Sile prosijecanja (probijanja) odreĎuju se na osnovu jačine materijala na smicanje  =

F , gdje je A povrsina smicanja i predstavljena je kao povrsina unutrašnjeg cilindricnog A

dijela rupe .Ako tu površinu predstavimo u razvijenom obliku, onda ima oblik pravougaonika,čija je jedna strana jednaka obimu konture rupe L, a druga strana je jednaka debljini materijala s, te se površina može pisati kao A = Ls. U suštini nama je potrebno na neki način smanjivati date sile, pri različitim uslovima. Pa tako imamo tri osnovna načina smanjena sile: smanjenje sile zakošenjem reznih ivica alata, smanjenje sile izradom probojca različitih dužina kod višesječne obrade i smanjenja sile obradom u uslovima povišenih temperatura.

Alati za prosijecanje i probijanje Tipičan predstavnik alata za prosijecanje (i probijanje) prikazan je na slici:

Predstavljeni su uglavnom svi potrbni dijelovi, kako bi alat mogao funkcionisati normalno. Sem probojca 1 i rezne ploče 2, alat ima i slijedeće dijelove: 3-ploča za voĎenje i skidanje materijala, 4- nosač prosjekača, 5- meĎuploča, 6- gornja ploča, 7- donja ploča, 8- cilindrični rukavac, 9- utiskivač prese, 10- ploča za stezanje, 11- materijal (traka). Zazori i tolerancije izrade alata

Uobičajena su dva oblika matrice, sa cilindričnim, odnosno koničnim otvorom ( tabela 1. i 2.). IzmeĎu prosekača (probojca) prečnika (dp) i prstena za prosecanje (matrice) prečnika (dM ) postoji zazor (z ) : z = dM - dP

Zazor bitno utiče na proces razdvajanja i kvalitet prosječenog ( probijenog ) komada. Zazor nema stalnu vrijednost, već zavisi od stanja istrošenosti alata i vremenom se povećava. Za odreĎivanje zazora postoji više preporuka, kao npr: - za čelične limove z = ( 0.03-0.06 ) ; s ≤ 3 mm - za uobičajeni kvalitet razdvojenih površina z = ( 0.02-0.04 ) ; s ≤ 3 mm - za bolji kvalitet razdvojenih površina z = ( 0.06-0.08 ) ; s < 10-25 mm - za bolji kvalitet razdvojenih površina Uvijek je bolje birati zazor na donjoj granici računajući da će se habanjem alata isti povećavati. Mali zazor je uvijek lahko povećavati (brusi se prosekač ili matrica) . Proračun tolerancija 1) Probijanje. Pri probijanju otvora, dimenzije probojca odgovaraju najvećem dopuštenom prečniku otvora, a dimenzije matrice uvećavaju se za iznos zazora: dM = dp + z. Za dimenzionisanje alata merodavna je maksimalna dimenzija komada: Dmax=D+Δ. Gdje je: Δ-izradna tolerancija komada D-prečnik otpatka Mjeri Dmax odgovara mjera probojca : dP=Dmax =D+Δ a probojac se troši u području Δ do vrijednosti D dM=dP+z=( D+Δ )+z 2) Prosijecanje. Pri prosijecanju dijelova čija spoljna kontura treba da ima odreĎene dimenzije,treba da tim dimenzijama odgovara otvor matrice. Dimenzija matrice omogućava izradu najmanje dimenzije komada, a prosjekač ima mjeru umanjenu za iznos zazora: dP= dM – z Dmin=D - Δ D-prečnik komada dM=Dmin=D - Δ dP=dM-z=(D - Δ) –z Za dimenzionisanje alata mjerodavan je minimalni prečnik komada. Trošenje prstena ide na račun izrade tolerancije Δ . Najčešće tačnost izrade alata je za 3 kvaliteta bolja od tačnosti izrade

predmeta. Ako komad nije tolerisan onda je u kvalitetu IT 11. Tolerancije izrade noža i matrice su najčešće H7/h6 i H8/h7.

Metode racionalnog korištenja materijala U serijskoj proizvodnji komada iz traka veoma je bitno napraviti dobar raspored komada u traci. Raspored komada treba biti takav da se dobije što manji otpadak, uz postojanje odgovarajućeg kvaliteta radnog komada. Veličina otpatka direktno zavisi od ruba i mosta , te treba nastojati da ove vrijednosti budu što manje radi uštede u materijalu. Zato je potrbno imati najmanje dvije različite varijante rasporeda komada u traci. Procedura je takva da se izračuna neto težina svih komada u seriji. Potom se izračuna i bruto težina svih traka potrebnih za izradu neke serije. Težina se dobije razlici pomenute dvije težine. Treba težiti da iskorištenost bude što veća , tj. da procentualno gledajući odpadak bude što manji. U idealnom slučaju je otpadak nula. Ovo je u praksi neizvodivo, ali se pravilnim rasporedom komada u traci gubitak može znatno smanji. Tipovi alata za prosijecanje (probijanje) Prema broju komada u seriji, kao i u zavisnosti od tražene tačnosti izrade, alati mogu biti: -

otvoreni, poluotvoreni, sa vodećim pločama, sa stubnim voĎicama, sa kombinovanim voĎicama.

Na slici a. se vidi šematski prikaz otvorenog alata. Kod ovog alata se probojac veže za pritiskivač prese, a rezna ploča se postavlja i učvrsti na sto prese. Tačnost rada ovih alata zavisi od tačnosti voĎica prese, te najveća tačnost koja se može postići ovim alatima je 0,2 mm. Na slici b. predstavljena je šema jednog poluotvorenog alata, kod kojeg postoji voĎica 3, koja usmjerava kretanje prosijekača u odnosu na reznu ploču. TakoĎe i ovi alati imaju malu tačnost, te zbog toga se ne upotrbljavaju za precizne radove. Na slici c. šematski je prikazan alat sa vodećom pločom 4. Vodeća ploča je učvršćena na reznoj ploči2 pomoću podloge 5, i njom se obezbjeĎuje veća pravilnost voĎenja

prosijekača 1. S obzirom na težu izradu vodećih ploča, ovakvi alati se koriste za jednostavnije konture, a zbog većeg habanja se primjenjuju u maloserijskoj i najviše u srednjoserijskoj proizvodnji.

Na slici pored pokazan je alat sa stubnim voĎicama. Rukavac se učvršćuje u pritiskivač prese, a osnovna ploča na stolu prese. Alat sa stubnim voĎicama obezbjeĎuje veoma tačnu izradu predmeta i zbog jednostavnosti konstrukcije često se primjenjuje u praksi.

Na pored predstavljen je kombinovani alat, koji u stvari predstavlja kombinaciju vodeće ploče sa stubnim voĎicama. Ovaj alat se manje haba pa se može koristiti za visokoserijsku proizvodnju.

Elementi za usmjeravanje alata Otvoereni alati nemaju sopstvenih elemenata za voĎenje, nego tačnost rada zavisi od tačnosti rada prese. Uslijed istrošenosti voĎica prese, dolazi do malih odstupanja pri kretanju pritiskivača prese, koja se vidno manifestuju na kretanje probojca u odnosu na reznu ploču, te može doći do loma alata ili udara reznih ivica alata. Ovi alati se projektuju sa većim zazorom pa im je smanjena tačnost gotovih komada. Mnogo bolje riješenje usmjeravanja alata je konstrukcija sa stubnim voĎicama. Stubne voĎice se naslanjaju na steznu ploču stola prese, a njihovo pomjeranje u aksijalnom pravcu se sprečava prstenastim osiguračem ili zavrtnjem.

U serijskoj proizvodnji komada prosijecanjem iz traka, veoma važnu ulogu imaju graničnici, zbog toga što se nakon radnog hoda prosijekača traka mora pomjeriti za odreĎenu veličinu hoda. Hod trake zavisi od rasporeda komada u traci i može se jednostavno odrediti. Tačno pomjeranje trake izvodi se pomoću graničnika. Konstrukcija graničnika zavisi od toga da li je posmak ručni ili mehanički. Vođice materijala Pored toga što traka mora imati ograničen hod, za njeno pravilno kretanje u alatu moraju postojati voĎice.

VoĎice materijala mogu biti obezbijeĎene u samoj presi, a ako ih nema, onda se voĎice prave u alatu. Ako se izraĎuju veliki komadi, kod kojih se koriste trake većih širina B, kao voĎice materijala koristi se obično cilindrični kočići što je prikazano na slici pored.

Kao voĎice materijala koriste se takoĎe i letve koje se postavljaju na reznu ploču, tako da je meĎusobno rastojanje jednako širini trake, kao što je pokazano na slici pored.

Elementi za pričvršćivanje alata na presu Alati za prosijecanje (probijanje) sastoji se iz dva sklopa. Donji sklop alata veže se za sto prese, a gornji sklop alata za pokretni dio prese, odnosno za pritiskivač prese. Donji sklop alata se može direktno postavljati na sto prese ili se veza može izvršiti preko stezne ploče koja je zavrtnjima spojena za sto prese. Gornji sklop alata se najčešće preko cilindričnog rukavca učvršćuje za pritiskivač prese. Materijali elemenata alata za prosijecanje Svaki od elemenata alata ima ulogu i opterećen je odreĎenim silama uslijed kojih se javljaju i odgovarajuća naprezanja u materijalu. Svi dijelovi nisu isto opterećeni te zbog toga dajemo kratak pregled materijala koji se mogu koristiti za izradu pojedinih elemenata. -

Cilindrični rukavac se izraĎuju od čelika Č.1730 poboljšanog na oko 850 N/mm² MeĎuploča se pravi od čelika Č.1220 cementiranog i kaljenog na 50- 55 HRc

-

Držači prosijekača se izraĎuje od čeličnog lima, a ponekad od čelika za cementaciju. Prosijekači se izraĎuju od visoko kvalitetnog legiranog alatnog čelika i kale se obično do polovine dužine, dok se druga polovina termički opušta. Rezne ploče se takoĎe izraĎuju od visokolegiranog alatnog čelika. zatim se kale na tvrdoću 60 – 65 HRc i termički opuštaju. Osnovne ploče se najčešće izraĎuju od lima Č.0400 ili čeličnog liva Č.0545, a za sto prese vezuju se sa vijcima. VoĎice materijala se prave od čelika za cementaciju i moraju biti otvrdnute na 50 – 55 HRc. Graničnici se izraĎuju od čelika, cementiraju se i kale na 50 – 60 HRc. Učvršćivaju se na osnovnu ploču ili reznu ploču.

Dobijanje kvalitetnih površina pri obradi Zbog prirode procesa razdvajanja vrlo je teško konvencionalnim postupcima obrade dobiti kvalitetnu površinu . Postoji više načina za dobijanje kvalitetnih površina pri prosijecanju. Kvalitet površine najviše zavisi od geometrijskih karakteristika alata, mašine, svojstava materijala, kvaliteta površine materijala. Kvalitetne površine moguće je dobiti: 1) naknadnom obradom (čišćenje, kalibrisanje, "brijanje") 2) jedinstvenom operacijom preciznog (finog) prosecanja Osnovna ideja postupka finog (preciznog) prosijecanja je ostvarivanje visokog bočnog pritiska u zoni razdvajanja (naponsko stanje svestranog pritiska) kako bi se zona smicanja raširila po čitavom presjeku. U materijal se utiskuje rebro (greben) , koje u zoni razdvajanja obezbjeĎuje dodatni pritisak, sa geometrijom prema slici pored.

Ova obrada se može izvoditi isključivo na mašinama trostrukog dejstva.

Ta dejstva su (prema slici pored): dejstvo držča, prosekača i pridrživača.

Alati za ovu obradu se praktično rade sa nultim zazorom. Alati su redovno sa kugličastim voĎenjem, komplikovani su za izradu i skupi .

Dat je crtež alata za fino prosecanje sa nepokretnim prosekačem.

Na slici je pokazan primjer uporeĎenja klasične i napredne tehnologije finog razdvajnaja pri izradi lančanika za bicikl.

Salkic Adelisa