Upogibanje

1. Upogibanje STROJNI TEHNIK avtor: Jože Stepan

2. Postopki upogibanja pločevine - Zaupogibanje - Okrogljenje in ravnanje - Profilno valjanje - Žlebljenje in robljenje - zgibanje (prepogibanje)

3. Izračun prireza:

4. Zaupogibanje • Pločevino lahko zaupognemo vzdolž ravne ali krive črte. • Razlikujemo: - preoblikovanje večjih kosov na strojih za upogibanje - preoblikovanje manjših delov za množinsko proiz. (izdelani na štancah)

5. Ročno upogibanje: Z lesenimi ali gumijastimi kladivi – udarjamo po prostem koncu pločevine (upogibni kot se postopoma povečuje). Strojno upogibanje: Z upogibno letvo in v matrici.

6. Upogibanje na letvi: • Pločevina je stisnjena na spodnji in zgornji del vpenjalne mize • Na zgornjem delu vpenjala je pritrjena upogibna letev (običajno ima zaokrožen rob s stand. premerom) • Okrog vpenjala je vrtljiva čeljust, ki zapogne prosti del pločevine

8. Glede na obliko profila uporabljamo različne vrste upogibnih letev: okrogle, kotne, zakrivljene Pločevina se da nastaviti v pravilen delovni položaj tako da: • Potisnemo pločevino v stroj do globine, ki jo na pločevini v naprej začrtamo (linije krivljenja) • Potrebno globino vsakič sproti odmerimo ali da • pomaknemo pločevino do posebnega prislona

9. Uporabnost: • Za izdelavo različnih profilov iz jeklene ali Al pločevine z omejeno dolžino in v manjših količinah • Debelina pl. Je lahko do 10mm in dolžine 3m • Pomemben je vrstni red zaupogibanja!

10. Upogibanje v matrici: • prosto – z univerzalnimi orodji • ali kombinirano s kalibriranjem – za vsako operacijo posebna matrica in ustrezno oblikovan pestič.

11. Postopek: • Spodnji del orodja=pritrjen na mizo predstavlja matrico, v katero potisne pestič pločevino in jo upogne za določen kot. Običajno ima matrica obliko prizme z različnimi izrezi http://www.youtube.com/watch?v=VMu7_W0QE3Y

12. Pri zaupogibanju na letvi pločevina miruje – tukaj pa se viha navzgor  to upoštevamo pri konstrukciji orodij! • Pomankljivost prostega upogibanja – pločevina leži na dveh podporah z razdaljo w, med katerima jo upognemo, je, da se krivinski polmer upogibne linije ne ujema s polmerom konice pestiča. – PLOČEVINA SE UKRIVI PROSTO. • Krivinski radij: r= 0,16 x w

14. Pri upogibanju v matrici z istočasnim kalibriranjem: Pestič pritisne pločevino v utop tako močno, da povsem nalega na bočnih ploskvah matrice. (Radija sta enaka)

16. 1. faza (b): imamo prosti upogib, dokler ravni kraki ne nasedajo na bočne ploskve matrice. • 2. faza (c): upogibni radij in razdalja med podporama se zmanjšujeta; povečuje se upogibni kot. • 3. faza (d): plastično se deformira srednji del pločevine, ki dobiva manjši polmer. Upogibni kot se zopet poveča, nato pa pločevina povsem nasede na bočni ploskvi matrice in pestiča. Potreben pritisk ob koncu kalibriranja = cca. 2,5x večji kot na začetku ko pl. Prosto upogibamo

17. Uporabnost upogibanja v matrici: • Najrazličnejši profili (okvirji za okna, izložbe, vrata...) • Nosilce • Cevi • Posode, cisterne • Jekleno pohištvo • Karoserije • Ladje • Vagone • Letala • Transformatorje • Jeklene konstrukcije...itd.

18. Okroglenje in ravnanje Okroglenje: = krivljenje pl. v oblike, z razmeroma velikim radijem. Uporabljamo postopek prostega upogibanja, med tremi ali štirimi vzporednimi valji.

19. Trivaljni sistem okroglenja:

20. Pritisk vodilnih valjev na pl. mora biti tolikšen, da valji pl. še pomikajo naprej, ne da bi jo stiskali Poznamo tri in štirivaljni sistem okroglenja pl Trivaljni: s simetrično nameščenima gnanima spodnjima valjema se zgornji valj odmika in primika navpično in tako omogoča krivljenje z večjim ali manjšim polmerom.

21. Krivljenje v popolnoma okroglo obliko je težavno - ker ostaneta prosta konca pl. ravna... Zato ju moramo zaradi fiksne razdalje med spodnjima valjema odrezati ali predhodno zakriviti na stiskalnici. • To pomankljivost je možno deloma odpraviti pri izvedbi, kjer imamo omogočeno premikanje zg. valja, ali pa dva spodnja valja, ki sta neodvisna in pomična vertikalno oz. v loku in vodoravno.

22. Ravnanje: • = podoben postopek okrogljenju • = ravnanje pl. na večvaljnih strojih • Upobalja se predvsem za serijsko proiz. za ravnanje trakov in pločevine. • Običajno imamo 7 – 11 valjev, • Pri zelo tanki pl. imamo tudi do 21 valjev

23. Globoki vlek

24. Deformacije pri vlečenju:

25. Najenostavnejša oblika orodja za globoko vlečenje = sestavljena iz vlečnega pestiča in matrice. • Oba imata rookrožene robove: pestič na spodnji čelni, matrica na zgornji strani. • Raven del pl. preoblikujemo tako, da ga s pestičem potiskamo skozi odprtino v matrici. • Med pestičem in matrico mora biti zrak (odvisen od debeline pl.) • V prvem primeru govorimo o normalnem vleku, v drugem pa o stanjševalnem vleku.

27. Vlečenje votlih teles je v splošnem težavno (zaradi tangencialnih sil) pločevina se lahko naguba. • Pločevinasto držalo Preprečuje nastanek gub, material teče med matrico in držalom, hkrati povečuje natezne napetosti. • Pritisk držala mora biti odmerjen tako, da ne prične material teči samo med vlečnim obročem in pestičem, ampak tudi med obročem in držalom.

28. Če je pritisk prevelik  lahko natezne napetosti prekoračijo dopustno mejo  pločevina se pretrga •  premajhni pritiski pa povzročajo gube

29. Za pravilen potek vlečenja je zelo pomemben pritisk držala, ki ne sme biti togo ampak se mora elastično prilagajati površini pl.

30. Vlečno razmerje: **** • Pri globokem vleku je deformacija intenzivna zaradi prehoda materiala iz večjega premera rondele v manjši premer stene izdelka. • Prihaja do utrjevanja materiala. • Za izdelavo globokih in kompliciranih oblik je zato potrebno večje število vlekov. (žarjenje*) • Razmerje med premerom rondele in premerom votlega izdelka imenujemo vlečno razmerje. • Z enim vlekom lahko izdelamo izdelek, če je to razmerje manjše od dopustnega vlečnega razmerja, ki je odvisno od vrste in od debeline materiala. • Pri večjih razmerjih, je potrebno postopek izvesti v dveh ali več fazah. • Vsako naslednje vlečno razmerje je zaradi utrditve materiala manjše od predhodnega. • Skupno vlečno razmerje je produkt posameznih vlečnih razmerij.

33. Nekaj iz prakse...

40. Tehnološke vplivne veličine 1. ) Vlečni robovi: Zaokrožitve vlečnih robov zmanjšujejo potrebno vlečno silo, povečujejo pa nagnjenost h gubanju. http://www.youtube.com/watch?v=y4N2iusS-30 http://www.youtube.com/watch?v=Qd9CNZ3FncY

41. a) b)

42. Polmer zaobljenja vlečnih robov na matrici se v splošnem giblje med : 0<R< (D-d)/2 • V prvem primeru R=0 imamo matrico za luknjanje (slika a)! • V drugem primeru (slika b), držalo sploh ne bi moglo opravljati svoje naloge!

43. Votla telesa z ostrimi notranjimi robovi, je treba vleči POSTOPOMA v VEČ VLEKIH! • V tem primeru mora biti rob pestiča že pri 1. vleku poševno odrezan in na robovih zaokrožen •  najugodnejši kot poševnosti je med 38° – 40° • Pri nadaljnih vlekih sta poševno odrezana tudi notranji rob vlečnega obroča in votlo držalo, ki potiska pločevino na stožčasti del vlečne matrice •  vlečenec dobi željeno obliko šele pri zadnjem vleku

44. 2. ) Zrak med pestičem in matrico: • S povečanjem zračnosti se vlečna sila zmanjša, ampak se na stenah vlečenega dela pojavijo gube • če je zračnost prevelika pestič nima več pravega vodila • Zračnost mora biti tolikšna, da lahko še gladko prepušča pl. z največjo dop. toleranco, ne da bi na vlečencu nastale napake!

45. Pri določevanju dimenzij matrice in pestiča je potrebno upoštevati odebelitev materiala v prirobnici, ki lahko povzroči, če je zračnost premajhna: • Večje obremenitve • Veliko obrabo matrice • Stanjševanje pločevine • Porušitev materiala • Empirična enačba za določitev zračnosti pri vlečenju jeklene pl: **

46. 3. ) Mazanje: • Mazanje je pri vlečenju omogoča lažje drsenje materiala med držalom in orodjem, zmanjšuje obrabo orodja in vpliva na kvaliteto površine izdelka. • Olajša snemanje izdelka iz vlečnega orodja. • Surovci so pred vlečenjem fosfatirani ali pobakreni, kar zmanjša zahteve po mazanju. • Nerjaveča pločevina je običajno zaščitena s polimerno folijo, ki služi tudi kot trdi vmesni sloj pri vlečenju. • Pocinkane pločevine za karoserijski vlek v avtomobilski industriji so že v postopku izdelave obojestransko naoljene z 1 do 1,5 g/m2 površine

47. 4. ) Materiali za vlečenje: Glavne zahteve, ki morajo ustrezati materialom za vlečenje so: • Homogenost • Dobra kvaliteta površine • Enakomerna debelina • Enakomerna in drobnozrnata struktura Vlečne lastnosti materialov najbolje ugotovimo z Erichsenovim preizkusom Dobre lastnosti imajo: platina, zlato, srebro, nikelj, Cu in njegove zlitine (medi), Al, jeklo in cink

48. Jeklene pločevine za vlečenje imajo 0,08 – 0,12 % C • Biti morajo zelo čiste • Tanka jeklena pločevina za vlečenje je standardizirana

49. 5. ) Velikost prireza rondele: Velikost prireza rondele je zelo pomemben parameter  od vlečnega razmerja je odvisno št. vlečnih operacij oz. št. orodij. V praksi je najpogosteje uporabljena rondela (= surovec okrogle oblike) *Enačba