DEO: TEHNOLOGIJA PLASTINOG DEFORMISANJA

TEHNOLOGIJA MAINOGRADNJE

Doc. dr Mladomir Milutinovi

SAVIJANJE

Savijanje je tehnoloka metoda plastinog deformisanja koja nalazi iroku primenu u praksi, kako u uslovima serijske i masovne, tako i u uslovima pojedinane proizvodnje

Ovom metodom obrauje se lim, ica, profili, cevi itd Dimenzije radnog komada kod savijanja kreu se od reda veliine nekoliko milimetara

do nekoliko metara Savijanje se esto izvodi u kombinaciji sa drugim obradama plastinog deformisanja

kao to su razdvajanje, probijanje i dr. U najveem broju sluajeva savijanja zona plastinog deformisanja skoncentrisana je

na jednu usku oblast zapremine (lokalno deformisanje), mada kod npr. krunog savijanja cela zapremina pripremka uestvuje u plastinom deformisanju

Osnovne metode oblikovanja savijanjem: savijanje na univerzalnim mainama pomou

specijalnog alata profilno savijanje na specijalnim mainama

abkant presi profilno savijanje pomou valjaka kruno savijanje lima kruno savijanje profila savijanje uskih traka i ice

Vrste savijanja prema konstrukciji alata Slobodno savijanje

Savijanje u kalupu

Granine vrednosti radijusa savijanja

Pri savijanju postoje odreena ogranienja u pogledu veliine radijusa savijanja. Suvie male vrednosti radijusa savijanja izazivaju vrlo intenzivnu deformaciju i

mogu biti uzrok pojave razaranja materijala.

Kod prevelikih vrednosti radijusa savijanja, moe se desiti da ne nastane plastina deformacija tj. da deformacija ostane u domenu elastine oblasti.

Optimalna vrednost radijusa savijanja treba da se nalazi izmeu graninih vrednosti

min maxr r r<

Minimalna vrednost radijusa savijanja pri kojoj nee biti razaranja odreuje se s obzirom na stepen deformacije koji odgovara taki M u dijagramu zatezanja i koja iznosi:

Granine vrednosti radijusa savijanja

minm

s 1r 12

= -

e

minr c s= - za praktinu upotrebu

Maksimalna vrednost radijusa savijanja odreuje se s obzirom nadeformaciju na granici razvlaenja

maxv v v

s 1 s E s Er 1 12 2 R 2 R

= - = - @

e

vv

RE

e =

Deformacije pri savijanju

n n

l z d zl d

D ae = = =

r a r

nr

n

r0

- re =

r

n

R

n

dz Rd ln z lnz r

j = j = =r

n R rr =

1 Rln2 r

j =

Deformacije pri savijanju mogu biti elastine

elastino-plastine:

plastine:r v m5 200 i R K R r <

nr s

rr =

2

s vb sM R

4

=

2

sb sM K

4

= b

Deformacije pri savijanju

Elastino ispravljanje Elastine deformacije postoje u svim procesima obrade deformisanjem Njihov znaaj za tanost izraenog komada vei je ako je ukupna deformacija

relativno mala, kao to je sluaj pri oblikovanju savijanjem. Obrada lima savijanjem ima znaajne specifinosti u odnosu na ostale

tehnoloke metode plastinog deformisanja metala koje proistiu, pre svega, iz injenice da se kod ove obrade, za razliku od npr. zapreminske obrade deformisanjem, ne mogu zanemariti elastine deformacije radnog dela nakon savijanja

Prilikom koncipiranja, konstrukcije i izrade alata za savijanje neophodno je voditi rauna o prirodi i intenzitetu tih povratnih deformacija

Elastino ispravljanje

1

2

u2

1 u

r 0.5sK

r 0.5sa+a

= =a +

21

2

uu

u m

rr r R

1s E

=

+

Promena ugla kraka obratka usled elastinog ispravljanja definie se faktorom elastinog ispravljanja (Ka)

a2 ugao na obratku posle elastinog ispravljanja

a1 ugao alataru1 radijus alataru2 radijus obratka posle elastinog

ispravljanjaRm zatezna vrstoa [N/mm2]E modul elastinosti [N/mm2]

2 1 Kaa a=

21 Ka

aa =

Razvijena duina obratka

ii d iL l r a= +

d r sr = + x

Razvijena duina obratka je duina neutralne linije deformacije (rd), tj. linije ija se duina tokom savijanja ne menja.

Duina pripremka identina je razvijenoj duini obratka Razvijena duina obratka dobija se sumiranjem duina pravolinijskih elemenata

obratka i duina krivolinijskih elemenata raunatih prema neutralnom radijusu deformacije:

Razvijena duina L = 174,2 mm

Razvijena duina obratka

ii d iL l r a= +

Savijanje na univerzalnim mainama pomouspecijalnog alata

Specijalni alati za savijanje omoguavaju izradu samo obratka odreene geometrije koja je, po pravilu, negativ radnih elemenata alata za savijanje (iga i matrice)

Oni mogu biti postavljeni na univerzalne maine koje su najee jednostrukog dejstva

Specijalni alat za savijanje -profila pod uglom veim od 90

a) poetak procesa b) zavretak procesa

Specijalni alat za savijanje U - profila sa kompenzacijom elastinog vraanja

Specijalni alat sa tri iga za savijanjea gotov deo, b vertikalni ig, c horizontalni igovi, d izbaciva

centralni ig (2), dva bona iga (3), matrica (1) graninik (4).

Deformaciona sila pri savijanju specijalnim alatima

aFF

2cos=

j

s aFM F x x

2cos= =

j

( ) ( )2

s s2 M cos 2MF 1 sin1 sinl l

j= = + j

- j

2K b sFl

b =

u r r rF 1.3 F F 1.3 F p A= + = +

( ) ( ) m1 sin 1 sinx r r s

cos cosl

- j - j= + + =

j j

Sila istog savijanja

2

sb sM K

4

= b

( ) smax 2M

Fl

pj = =

Ukupna sila savijanja

Savijanje U i L profila

a 2F F cosj=

2s 2

m 2

4 M cosF

l 2 l sin

j

j

=

-

s 2

2M ctgF

r 0,5s

j=

+

a 2F F 2 cosj=

ml2 2

2

l sinx

cos

j

j

-=s aM F x=

n 2x sinj= r s aM F x=

Savijanje V profilaSlobodno savijanje V-profila

Savijanje V-profila u kalupu

u r r rF 1.3 F F 1.3 F p A= + = + Ukupna sila savijanja

Profilno savijanje na specijalnim mainama abkant presi

Pojedinana izrada profila velike duine (do 6 m i vie) izvodi se na specijalnim mainama za profilno savijanje koje su poznate pod nazivom prese za profilno savijanje ili apkant prese

Profilno savijanje na specijalnim mainama abkant presi

Profilno savijanje pomou valjaka Izrada profila i talasastih limova postupkom savijanja pomou valjaka je visokoproduktivna

metoda koja se primenjuje u masovnoj proizvodnji Proizvodnja se izvodi na mainama za profilisanje pomou valjaka hladnom deformacijom To je postupak viefaznog kontinualnog oblikovanja profila razliitog oblika i dimenzija od

razliitih materijala (elini lim, lim od obojenih metala i njihovih legura, pocinkovani lim, obojeni lim, lim presvuen plastinim prevlakama, perforirani lim itd.)

Postupak profilisanja pomou valjaka je veoma produktivan sa brzinom kretanja obratka i do 180 m/min

Tehnoloki postupak profilisanja lima pomou valjaka moe se kombinovati sa drugimpostupcima u istoj proizvodnoj uniji, kao to je na primer, perforiranje lima, uzduznozavarivanje, lemljenje, prevlaenje, odsecanje i dr.

Osnovna karakteristika profilisanja pomou valjaka je postupnost formiranja zadatog oblika(viefazno oblikovanje) koje se postie prolaskom obratka kroz vei broj jedinica zasavijanje

Profilno savijanje pomou valjaka

Profilno savijanje pomou valjaka Karakteristike ovako dobijenih profila i procesa profilisanja su:

irok asortiman poprenih preseka profila sa maksimalnom nosivou i racionalnimiskorienjem materijala.

Mogunot stvaranja lakih konstrukcija. Debljina lima je prilino ujednaena po poprenom preseku obratka. Dodatna obrada hladnooblikovanog profila je minimalna i stepen iskorienja materijala

se kree do 99,9%. Hladno oblikovani profili su ojaani. Tanost dimenzija poprenog preseka profila je via u odnosu na profile dobijene drugim

postupcima.

Oblik poprenog preseka profila koji se izrauje savijanjem pomou valjka moe biti veoma razliit

U principu treba razlikovati dve osnovne grupe ovih elemenata: a) pojedinane profile ija je irina znatno manja u odnosu na duinu profila i b) profilisane (talasaste) limove vee irine

Pojedinani profili mogu biti: otvoreni i zatvoreni, ravnokraki i raznokraki, kutijasti, koritasti, ugaoni itd.

Talasasti limovi se izrauju sa naizmeninim i pojedinanim talasima, a osim toga oni mogu imati uzduna i poprena ojaanja (orebrenja).

Profilno savijanje pomou valjaka

Profilno savijanje pomou valjakaIzbor polufabrikata za izradu profila Pripremak za izradu profila je lim odgovarajue irine i debljine koji moe biti u obliku traka ili tabli odreene duine ili namotan u bunt kada je upitanju kontinualni proces profilisanja. Kvalitet pripremka u pogledu njegovih dimenzija, pre svega debijine i irine a takoe i u pogledu mehanikih i plastinih svojstava, bitno utie na stabilnost procesa profilisanja i kvalitet profila. Debljina materijala odreuje zazor valjaka i mora se nalaziti u granicama definisanim standardom. irina pripremka utie na konane dimenzije profila te se i ona mora odravati u odreenim granicamaProfilisanje nerajuih elika i drugih legiranih elika izvodi se niim vrednostima reima obrade, pre svega sa smanjenom brzinom u odnosu na niskougljenine elike

Konstrukciono oblikovanje valjka vri se na osnovu oblika obratka po fazama profilisanja.

Geometrija obratka u posmatranoj fazi obrade u najveoj meri definie geometriju valjaka za tu fazu.

Valjci za prvu fazu obrade moraju biti konstrukciono oblikovani tako da obezbeuju sigurno uvoenje trake to se postie predvianjem bonih elemenata na valjku

Dizajn valjaka za profilno savijanje pomou Copra R DataM softvera

Profilno savijanje pomou valjaka

Profilno savijanje pomou valjaka

1. Dvostruki odmota lima2. Maina za ispravljanje lima sa valjcima3. Akumulaciona petlja4. Presa za probijanje i prosecanje5. Akumulaciona petlja

6. Ureaj za uvoenje lima7. Maina za profilisanje8. Ureaj za ispravljanje profila9. Letee makaze za odsecanje profila na zadatu duinu10. Sto za paletiranje gotovih profila.

Kruno savijanje lima Kruno savijanje na mainama sa tri ili etiri valjka

omoguuje oblikovanje cilindrinih delova veeg prenika, na primer, plat rezervoara i slino

U ovoj vrsti savijanja deformacija ima zapreminski karakter

Duina obratka limitirana je duinom valjaka, a na istoj maini mogu se oblikovati i konusni obradci

Debljina lima moe dostizati i nekoliko desetina milimetara

Pripremno savijanje krajeva lima izvodi se takoe pomou valjaka

8-in.(203mm) - thick plate cold

Kruno savijanje lima

( )s

d s2

MF

R sin=

+ a ( )s

g s2

MF

R tg=

+ a

v

d

lsin

Ds2 R2 2

a = + +

2v

sR b s

M4

=

( )v gl 1,1 1,3 D=

( )d gD 0,8 0,9 D=

Kruno savijanje lima Kruno savijeni lim ima odreeni prenik neutralne linije kada se nalazi u

zahvatu sa valjcima (1) Nakon rastereenja tj. vaenja iz maine, zbog elastinih deformacija taj

poluprenik se povea na (2)

Kruno savijanje profila i cevi

Kruno savijanje profila i cevi

Poseban postupak savijanja predstavlja savijanje cevi. Ovim postupkom od ravne (pravolinijske) cevi mogue je, primenom

specijalnih alata, dobiti cev savijenu na odreeni radijus

Alati za savijanje cevi

Alati za savijanje cevi

Hidro deformisanje cevi

Specijalni alati na automatima za izradu sitnih delova od ice i trake

Sitni delovi od ice i uske trake izrauju se na specijalnim automatskim mainama koje imaju vie radnih pozicija

Postupak oblikovanja je viefazni, radni komad se dobija uzastopnim delovanjem alata koji su postavljeni radijalno u odnosu na materijal, a proizvodnost ovih maina je i do 300 kom/min

Faze oblikovanja:a) uvlaenje i pridravanje trakeb) odsecanje i savijanjec) savijanje ivicad) savijanje suprotne strane komadae) zavrno savijanje

Specijalni alati na automatima za izradu sitnih delova od ice i trake