UNIVERZITET U NIŠU
M AŠINSKI FAKULTET
Katedra za proizvodno informacione tehnologije i menadžment
OBRADA METALA PLASTIČNIM DEFORMISANJEM
Tema: ODSECANJE LIMA
Dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
OBLIKOVANJE LIMA
Obrada lima razdvajanjem
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
2
OBLIKOVANJE LIMA
Obrada lima razdvajanjem
Ne radi se o klasičnim postupcima deformisanja lima
već o njegovom:
• lokalnom razdvajanju usled relativnog kretanja reznih
ivica alata
• javljaju se lokalni tangencijalni smičući naponi u zoni
reza
• zona obrade lokalizovana je na usku oblast oko rezne
ivice
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
3
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
4
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje
Odsecanje (cutting of ) spada u metode oblikovanja
lima deformisanjem sa razdvajanjem (razaranjem).
Razdvajanje materijala se vrši po pravoj ili krivoj liniji.
Odsecanje se tretira kao pripremna operacija za dalju
obradu limova (prosecanjem / probijanjem, savijanjem,
dubokim izvlačenjem itd).
Odsecanje se obavlja na specijalnim
mašinama – makazama (shearing
machines). Alati za odsecanje su
noževi, pravi ili kružni.
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
5
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje
S obziroma na vrstu makaza odsecanje se deli na:
• odsecanje na makazama sa ravnim paralelnim
noževima (parallel blades cutting of );
• odsecanje na makazama sa ravnim nagnutim
noževima (crossing blades cutting of );
• odsecanje na makazama sa kružnim noževima
(rottating cutting by circular knife);
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
6
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa ravnim noževima
Kod makaza sa ravnim paralelnim noževima zahvat sa
materijalom se ostvaruje po celoj širini trake.
Analiza sila kod odsecanja sa ravnim paralelnim noževima
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
7
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa ravnim noževima
Kod makaza sa ravnim paralelnim noževima zahvat sa
materijalom se ostvaruje po celoj širini trake.
Analiza sila kod odsecanja sa ravnim paralelnim noževima
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
8
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa ravnim noževima
Kod makaza sa ravnim paralelnim noževima zahvat sa
materijalom se ostvaruje po celoj širini trake.
Analiza sila kod odsecanja sa ravnim paralelnim noževima
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
9
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa ravnim noževima
y – apsolutna dubina prodiranja noža
 – ugao zaokretanja lima do trenutka uspostavljanja
ravnoteže
M=Fa – moment savijanja i Ftc moment bočnih sila
z – zazor između noževa,
Fd – sila držanja
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
10
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa ravnim noževima
Analiza sila kod odsecanja sa ravnim paralelnim noževima
Pri uspostavljanju ravnoteže imamo da je Fa = Ftc
Ukoliko se predpostavi približno da je z = 0 imamo:
cos 
c
s
c y
s
y
cos
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
11
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa ravnim noževima
Tehnički napon smicanja pri odsecanju je:
F
 s  , A0  b  s
A0
ili sa stvarnim naponom i stvarnom površinom:
 s

F   s c  y b   s 
 2 y b,
 cos

'
'
Najveća sila ostvaruje se u tačci M :

s
'
' 

FM   sM c  yM b   sM 
 2 yM b,
 cos M

FM  b  s  sM
30. december 2014

sM
 (0.7  0.8) RM
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
FMas  1.3FM
12
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa ravnim noževima
Deformacioni rad pri smicanju:
dW  F  dy  A  s'  dy  A0  s  dy
ili ukupni deformacioni rad:
W
y max
 A 
0
0
ymax
s
 dy  A0   s  dy
0
Uvođenjem relativne dubine odsecanja =y/s :
dy  s  d
 max
W  A0  s   s d  A0  s  w, W  FM s
0
gde je w specifični deformacioni rad.
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
13
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa ravnim noževima
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
14
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa nagnutim noževima
Kod makaza sa ravnim nagnutim noževima ostvaruje
se parcijalan zahvat sa materijalom.
dF   s  dA   s sdx
y x  tg 

s
s
s
s
x
,
dx 
d
tg 
tg

30. december 2014
s2
dF   s
d
tg 

s2
F   s
d
tg
0
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
15
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa nagnutim noževima
FM 
2  max
s
tg
 d
s
0
Uz predpostavku da se odsecanje vrši istovremeno po
trouglu b’s/2:
s
s2
b' 
 A
tg
2tg
s2
FM   sM A 
 sM
2tg
FMas  1.3FM
30. december 2014
 sM
RM

1.3
s2
FMas 
RM
2tg
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
16
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa nagnutim noževima
Ugao  mora biti izabran da ne dolazi do klizanja lima
usled delovanja bočne sile Ft. Za koeficijent trenja 
ugao trenja je  = arc tg.
Kako se trenje javlja po dve dodirne površine mora
biti:
  2 , za   0.1    2arctg 0.1    1120'    540'
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
17
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na makazama sa nagnutim noževima
Iz navedenog proizilazi da pri odsecanju materijala
jednake debljine makaze sa ravnim nagnutim noževima
raspolagaće znatno manjom silom od makaza sa
ravnim paralelnim noževima, ali i sa znatno većim
hodom odnosno deformacioni radovi su jednaki.
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
18
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje
Stepen deformacije
Pritisak na kontaktu
i po zapremini
Linije tečenja u zoni prekida
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
19
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje
Glavni naponi u x pravcu
Glavni naponi u y pravcu
Gruba FEM simulacija
prostiranja loma
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
20
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na kružnim noževima
Kod ovih makaza kontakt noževa i materijala je po
kružnim lukovima.
Kako je dužina ovih lukova mala, a prečnik noževa
veliki u odnosu na debljinu lima (Ds), ovi se lukovi
mogu tretirati kao prave linije,
a odsecanje na makazama sa
kružnim noževima kao odsecanje na makazama sa dva
ravna nagnuta noža.
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
21
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na kružnim noževima
Kod makaza sa kružnim noževima ostvaruje se
dvostruki parcijalni zahvat sa materijalom.
dF   s  dA   s sdx
y 2 x  tg
 
s
s
s
s
x
,
dx 
d
tg
2tg
s2
dF   s
d
2tg
30. december 2014

s2
F
 s d

2tg 0
Fmax
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
s2

2tg
 max
 d
s
0
22
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na kružnim noževima
Računska sila biće dva puta manja nego na
makazama sa ravnim nagnutim noževima.
Obrtni moment kružnog noža određuje se po obrascu:
D
s2
D
M  Fm   Fm sin  
 m sin 
2
4  tg
2
M  0.125  s 2   m  D  cos 
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
23
OBLIKOVANJE LIMA
Odsecanje na kružnim noževima
Da bi se sprečilo klizanje lima u toku procesa odsecanja
mora biti ispunjen uslov:
2  1  2  arctg 1  arctg 2
30. december 2014
dr Saša Ranđelović, vanredni profesor
24
Download

null