tecnologie meccaniche quarta parte, Appunti di Tecnologie Meccaniche

Scarica tecnologie meccaniche quarta parte e più Appunti in PDF di Tecnologie Meccaniche solo su Docsity! FORMABILITÀ DELLE LAMIERE Capacità della lamiera di subire deformazioni plastiche senza arrivare a rottura TEST ERICHSEN Punzone semisferico su lamiere bloccate , deformazione biassiale bilanciata poiché la deformazione lungo ✗ e y è uguale . Il pennone continua a scendere fino a rottura del materiale . Questa prova ha alcuni svantaggi : • Posso simulare solo un campo di deformazione , biassiale bilanciata . • Presenza di attrito → bulge test , con fluido in pressione , risolve questo problema Per avere simulazioni più accurate , vado a modificare i rapporti di dimensione { yndella piastra . con bulge test ✗ È >Ex La tensione , a parità di carico , è minore nelle zone più cedevoli della lamiera Quindi durante il processo di tranciatura si ha un primo processo di estrusione , poi si ha la formazione delle linee di frattura , poi la propagazione di quest'ultime e infine il distacco del tranciato . Il carico da applicare per tranciare la lamiera dipende da perimetro del tranciato , dallo spessore e dalla Tr . P = Tre . p . s dove p = perimetro del tranciarlo s = spessore lamiera dato che non c- n = 0,5 Tr oppure 0,7 Tra [ imamcondizionedi taglio ) I valori di Tr sono tabulati in base al materiale . Nel tagliare le lamiere bisogna cercare di ottimizzare lo sfido di lavorazione . In alcune applicazioni le finiture di pezzi è insufficiente . Per questo si ricorre alla tranciatura fine : • bordi di taglio netti; • superfici tagliate e non strappate ; assenza di barrature In questo caso il valore del gioco è ridotto a valori minimi ( circa 1% di s) Inoltre nell' attrezzatura impiegata si trova un punitonina . PROCESSI DI PIEGATURA L' applicazione ad una lamiera di un momento flettente lungo i bordi genera sempre una piegatura . Si divide in piegatura con lamiera ferma e in movimento . I parametri fondamentali sono : • Raggio massimo di piegatura Rmax : è il raggio più piccolo del quale le lamiere , una volta scaricata , rimane deformata plasticamente • Raggio minimo di curvatura Rmin : è il raggio al di sotto del quale la zona più sollecitata delle lamiere onde strutturalmente . Un raggio più piccoloun raggio più piccolo ]di Rmax deforma di Rmin , fa cedere permanentemente strutturalmente la la lamiera lamiera nella zona più sollecitate RITORNO ELASTICO DELLE LAMIERE Bisogna tener conto che la deformazione provocata dal pennone consta di una parte elastica e di una parte plastica , e solo per quest'ultima la lamiera rimane deformata permanentemente . Perciò la deformazione ottenuta a fine processo sarà sempre minore della corsa effettiva del punzone . T " \ . ÷ _ _È . ⇒monastero a e Zona elastica - - - . . . . . . . . . . . . + ✗f-. angolo in rilascio Rapporto di ritorno elastico K = dj = Rey de = angolo sotto carico Tecnica dell' overbending : consiste nel sonnodimensionare gli angoli di deformazione tenendo conto del ritorno elastico . L'entità del ritorno elastico dipende anche dalle caratteristiche del materiale : • E elevato → ritorno elastico basso ; • a basso → ritorno elastico basso ; in % ; i gol _ . . . . i Oo - - - i ! : i • i i i {il Ii > [ . I > e ' : se i iii. PROCESSO DI IMBVTITURA ( Deep drawing) Operazione mediante la quale il laminato piano viene trasformato in geometrie tridimensionali , senza raggiungere la rottura del materiale . Dal punto di vista tensionale possiamo suddividere 3 zone dell ' imbatto : > • la flangia è sottoposta a tensioni di compressioneÈ. in direzione circonferenziale , e a trazione in dire ⇒ - p ← II. zione radiale ; t • il corpo è sottoposto a forti tensioni di trazione verso ÈE . il basso , ma leggere in direzione circonferenziale . - . • il fondo è sottoposto ad uno stato di tensionev biassiale bilanciato . STAMPAGGIO Processo di imbuti time con profondità non troppo elevate . •Utilizzo di dispositivi rompigrinze che rallentano il flusso plastico che omogeneizzato a quello delle altre zone della lamiera . • Larghezza delle uniforme . ALTRI PROCESSI DI SHEET METAL FOR MIN G • Spinning processi. solo pezzi a simmetria assiale ; • Hydro forming : liquido in pressione , forme estetiche complesse • Incrementa forming : macchine a controllo numerico . PROCESSI PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO In questi processi non vige l' invariabilità del volume perché viene asportato una parte di materia . I principali processi sono i • tornitura • fresatura . foratura • alisature • rettifica • bruciatura • filettatura • maschia tua • limatura • pialla teme . Nei processi per asportazione di truciolo ci sono 3 moti : "%fa-m.is#Yni:::::m,• taglio ( del pezzo o dell' utensile) ; • avanzamento ( del pozzo o dell'utensile) ; a [mm /giro ] • registrazione : l'affondamento della punta nel pezzo; p [mm] Nella tornitura : il moto di taglio è posseduto dal pezzo e il moto di avanzamento i posseduti da utensile strati diamantato . ( coatings) • CBN ( cubi e buon nitrile) : anche questi sono inseriti nelle partiinteressatenella punta da utensile , e hanno una durezza che resiste fino a 2000°C . A parità di vita utile degli utensili , con i CBN o diamantata . posso raggiungere velocità di taglio molto elevate , migliorando notevolmente la rugosità . Inoltre la rugosità diminuisce con l' aumentare dell' avanzamento . Alcune volte si utilizzano fluidi da taglio che preservino gli utensili , abbattendo le temperature e diminuendo l' attrito . I fluidi tubwufrignanti ad alte temperature possono infiammarsi e hanno un grande impatto ambientale La condizione migliore sarebbe lavorare in condizioni dry . oppure miogenio MECCANICA DI DEFORMAZIONE DEL TRV ci 0 LO • Teoria di Pijspanen Esiste un piano di scorrimento su quale agiscono forze di taglio che provocano il taglio e sul quale si formano dei pacchetti di lamelle che scorrono le une sulle altre che che scorrono sul petto dell' utensile . /infinitamente rigide) re < 1 , fattore di ricalcamento , dovuto al fatto che l' inclinazione del piano di scorrimento òcf < ¢5 . le =È Ito = IEEE [ e = Sin q cos ( 9- 8) se ✗ = 0 → Te = 1 quando sin 9 = cos q → cf = 45° vi. = velocità di taglio Vf = velocità di flusso del trucido sul petto Vs = velocità di scorrimento . Vs = VtLÌ Quando f-- 0 , il valore dell' angolo di scorrimento q , che rende minimo ✗s è pari a 4s: il tale situazione corrisponde un valore minimo di fs = 2 . Ciò vuol dire che la forza necessaria a generare la rottura del materiale i 2 ordine di grandezza superiore a te delle prove di trazione . FORZE DI TAGLIO Teoricamente ci sono 3 forze , ognuna lungo la direzione dei 3 moti di taglio . Teoricamente Py = 0 . Px < Pz . Indichiamo con Pz forza principale di taglio , perché anche se non è la forza più grande fra le 3 , ma quando passo alle potenze , è quella che viene moltiplicata per la velocità maggiore , e quindi mi determina la potenza maggiore . In ogni caso se aumenta ilPz = Pz ( V , a , p . A , G , p . Y) materiale che si rimuove , a area trucidoI ↳ snellezza trucido parità di giri , e maggiore saràG = f- = hmghezaatmeido A = a. p spessore trucido la forza . Andamento della forza principale di taglio in funzione della velocità Pz n teorico convenzionalmente si utilizza l' asintoto se aumenta la velocità , aumenta la Temp . ,☒ diminuisce la resistenza del materiale - e c' è bisogno di meno farina . Tintin] Ad alcune velocità si ferma un agglomerato di materiale chiamatotagliente tagliente di riparto , modificando localmente l' angolo p " ""È . Ad alta velocità il tagliente di riparto è benevolo , perché aiuta il trucido a scivolare sul petto dell' utensile , facendo diminuire la forza di taglio . Questo tagliente ha durezza molto più alta sia del materiale che del trucido , fingendo egli stesso da taglienti , conangoli di taglio ingestibili . Si sviluppa con : • vi. basse o medie; • materiali a farti tendenza ad incrudimento ; • valori piccoli di p; Pn W = P . N - se ✓= O VV = 0 * È PT se AÌ , pt , a Ì , v1 ,- . Pt se f passa ← negativo ( esempio tagliente di riporto) PT se XP , poichi G aumenta perché c'è più area di contatto . L'angolo Y altera anche l' usura dell' utensile . Bisogna trovare un compromesso . * Vrsn VB i superato VÌ l'usura non è più uniforme . • :! ! È ÷:::usura rapida ,i templi taglio ↳ ^ più bassa è la velocità e più bassa è l'usura , e più è lunga la vita utile dell' utensile← tempo di taglio LE GG E DI TAYLOR Ha lavorato un pezzo a diverse velocità . Si è costruito tante coppie velocità - durata . Queste coppie venivano interpolati da una netta di hit) ^ questa equazione : VT " = cost • • in varia in funzione dei pezzi e degli utensili• • Nota la velocità , noto n , posso calcolare• • • la durata dell' utensile . shh La legge non tiene conto però di " a " e " p " . Taylor ha generalizzato la legge variando anche gli altri parametri ( a , p) VT " at p " = C I coefficienti n, m , × , C sono tutti noti . INFLUENZA DELLA GEOMETRIA SULL' USURA t t i"#¥È se aumento l'angolo , il V : aumentai:*! II quindi potrei pensare di utilizzare un÷ i. angolo grande . Il problema è che più ✗ è grande e più è snella la punta , quindi potrebbe spezzarsi per momento flettente . Quindi gli utensilimi consigliamo un angolo compreso tre 5- 10° . ↳punta siti OTI MIZZ A ZION E Ci sono 2 parametri che dobbiamo tener conto : forza e usura . L'obbiettivo è ridurre i costi e i tempi utilizzando i seguenti parametri . • parametri di taglio : fa , p , V) • geometria utensili : • vincoli ( W , finitura superficiale , tolleranze) p è fissata ( finitura o sgrassatore) e a viene scelta a posteriori Le ipotesi sono : • azienda mano prodotto ; • tornitura cilindrica ( diametro D , lunghezza l , V In/min] , a [mm /giro ] ) Le noci di costo sono : • COSI per condurre la lavorazione ( costi attivi ) • costi indiretti ( costo operai ) • utensili utilizzati • tempi passivi ( pause , giorni festivi ) costo LAVORAZIONE : manodopera + macchine utensili - manodopera : (o [ UN/min] ( costo unitario al minuto del tecnico) co ' = (1+1) ( o Co = salario (€11) { 7 = coefficiente moltiplicativo dei costi dell' operaio ( oneri fiscali , malattie , visite mediche . ) - macchina utensile : Cri : Afminnti annui [ UN/min] { 250 gg lavorativi ( = costo storico 8 trgg A = C (1+1)^-1 m = vita utile macchina ( anni) i = tasso di sostituzione (perchi devo tener conto dell' inflazione) - costo del posto di lavoro : M = Co ' + Cm [ UN/min] - costo di lavorazione : ( = Mt [ Un] t = minuti di lavorazione - costo utensile : Cu = costo singolo tagliente - costo cambio utensile : Ccn = M In [Un] - cost tempi passivi : Cp = Mtp [un] (Quando la macchina non lavora) ( e = M t + M-ptcu-i-cpu-i-MTpf.vn/pozr.ig9uotimdei costi z Z T(n = tempo cambia utensile [€/min] P = numero di pozzi (n = costo utensili ( il costo utensile non dipende ne da macchine ne da uomo) € Pz deve essere sempre un intero ( finitura → per difetto , sgrassatore → per eccesso) L' equazione di costi diventa in funzione di V , a , ce = M . TI - + M fa +G)%ff-ac.tv " ama + Mtp 1000 Va Questa è un' ottimizzazione in 2 variabili (V , a) . Siccome non abbiamo le competenze per farlo , impongo una delle due variabili , della quale andrò a fare una verifica a posteriori . Se impostiamo l' avanzamento V esce : V * = C Velocità economica di taglio . È quello [R (mt - 1) " ] a" velocità per la quale la funzione " costo di lavorazione " trova il minimo le n Per ogni curva di costo e ' è un minimo , e il fattore che fa traslare le curve è l' avanzamento . q ' Ogni avanzamento genera una velocità diversa• ; ; • ! dall' altra . i. ti > y Siccome la velocità e l' avanzamento non convergono mai in un unico punto di minimo del costo , io posso scegliere se rimandare la verifica a posteriori di una o dell' altra . Si rimanda solitamente la grandezza meno importante , ovvero l' avanzamento , perché la velocità di taglio determina l' usura . Voglio poter ottimizzare anche i tempi . ti = t + + Tp il tempo per lavorare un piano Pz ten Tai Più si va veloce e più si useranno gli utensili e più i tempi cambio utensile Tp sono gli altri . t > V Anche qui scrivo tutte le aliquote in funzione della velocità e dell' avanzamento . E faccio lo stesso discorso per V * (verifica a posteriori dell' avanzamento) y ** = ( velocità di massima produzione : la [Tae ( In - 1) " ] am velocità per la quale si ha il minimo tempo di lavorazione , con " a " fissata .