Macchinari per le lavorazioni plastiche
Macchinari per le lavorazioni plastiche
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Macchinari per le lavorazioni plastiche
Le macchine utilizzate per eseguire le lavorazioni plastiche sono i magli e le presse.
Il maglio é una macchina che agisce per urto.
La sua azione é di durata brevissima ed é risentita dal pezzo soltanto in superficie: per questo i pezzi foggiati col maglio presentano una struttura superficiale diversa da quella interna.
Il maglio é quindi adatto per fucinare pezzi di piccolo spessore.
La pressa agisce esercitando una compressione continua e progressiva. La deformazione viene trasmessa a tutta la massa metallica e perciò si possono fucinare pezzi di notevole spessore.
MAGLI
Principio di funzionamento del maglio
La mazza (1), sollevata ad una altezza h appropriata, ricade sul massello da fucinare (2), che é appoggiato sull’incudine (3), e lo deforma plasticamente.
L’energia d’urto posseduta dalla mazza si trasforma in lavoro di deformazione del pezzo.
L’energia cinetica al momento dell’urto é:
E = ½ * m * v2
dove m = massa della mazza
v = velocità della mazza al momento dell’urto
Poiché tale energia é acquistata a spese dell’energia potenziale posseduta dalla mazza all’inizio della caduta, si ha:
½ * m * v2 = m * g * h
dove g = accelerazione di gravità = 9,81 m/s2
h = altezza iniziale della mazza
La mazza é sollevata all’altezza h da un organo motore.
In genere h = 1 ÷ 4 m.
In genere, il peso dell’incudine é 20 volte il peso della mazza.
PRESSE
In base al tipo di azionamento, le presse possono essere meccaniche o idrauliche.
- Presse meccaniche
La trasmissione del movimento e dello sforzo avviene meccanicamente.
Si distinguono:
- Presse a vite (o a bilanciere)
Sono impiegate per piccoli lavori di stampaggio, di tranciatura e di imbutitura.
Principio di funzionamento
La puleggia (1), azionata da un motore elettrico, pone in rotazione un albero su cui sono calettati due dischi di frizione (2) che hanno ugual diametro e che comprendono tra loro un disco-volano (4). Quest’ultimo é calettato all’estremità superiore di una robusta vite a tre principi (5) che gira in una madrevite interna alla traversa fissa della pressa.
Lo spostamento di un manicotto (3) per mezzo di una leva di manovra (9), porta a contatto del volano l’uno o l’altro dei dischi di frizione, cosicché si ottiene la rotazione della vita in un senso o nell’altro e, quindi, l’abbassamento o il sollevamento della slitta (6), che porta il punzone o stampo (7) agente sulla matrice o controstampo (8).
La capacità di lavoro é data dall’energia cinetica di rotazione immagazzinata nel volano:
L = (I * ω2)/2 [N * m]
dove ω = (2 * π * n)/60 = velocità angolare del volano in rad/s
I = (mv * r2)/2 = Momento d’inerzia del volano rispetto all’asse di rotazione in kg * m2
La forza di compressione risulta: F = L/corsa di lavoro
La potenza di azionamento é: P = (2 * L)/(tcorsa * ηpressa)
La velocità d’impatto dello slittone risulta: v = (passo vite * nvolano)/60 m/s
- Presse eccentriche
Sono impiegate per lavori di stampaggio, di tranciatura e di imbutitura poco profonda (quando a semplice effetto). Per imbutiture profonde si impiegano presse a doppio effetto (provviste cioè di un dispositivo premilamiera).
Principio di funzionamento
Il pignone (3), azionato da un motore elettrico attraverso un conveniente riduttore, mette in movimento il volano dentato (1). Attraverso l’eccentrico (2) e la biella (4), il moto circolare del volano é trasformato in moto alternativo e trasmesso alla slitta-traversa mobile (5). Il punzone (6) effettua così il movimento rispetto alla matrice (7).
La corsa della pressa, cioè la distanza percorsa dallo slittone in una direzione durante una rotazione dell’albero, é data da:
H = 2 * e
dove e = eccentricità tra perno eccentrico ed albero.
La forza applicata allo slittone di una pressa eccentrica varia continuamente durante la corsa, a seconda della posizione dell’eccentrico. La forza massima si ottiene in prossimità del punto morto inferiore (PMI).
La capacità di lavoro della pressa é:
L = (I * ω2)/2 [N * m]
- Presse idrauliche
Sono impiegate per lavori di stampaggio e di imbutitura profonda.
La forza di compressione é fornita da un fluido in pressione (acqua, olio ...).
La pressione dell’olio é di 10 – 80 MPa = 100 – 800 bar.
Il funzionamento delle presse idrauliche é basato sul principio del “torchio idraulico” o di Pascal.
Applicando una forza F1 sullo stantuffo di sezione S1, il liquido viene sottoposto ad una pressione p = F1/S1; questa pressione, agendo sullo stantuffo di sezione S2, origina una forza F2 maggiore.
Infatti:
p = F1/S1 = F2/S2
da cui:
F2 = (F1/S1) * S2
Ne consegue che, facendo S1 molto piccolo ed S2 molto grande, si possono ottenere forze F2 rilevanti.
Esempio:
S1 = 1 cm2
S2 = 100 cm2
F1 = 10 N
Si ha:
F2 = (F1 / S1) * S2 = (10 / 1) * 100 = 1000 N
Principio di funzionamento
In una robusta incastellatura sono sistemati il cilindro di compressione ed il cilindro di sollevamento.
Una valvola (3) permette di inviare il liquido sottopressione, fornito da una pompa e proveniente dalla condotta (1), nell’uno o nell’altro cilindro situati nella traversa fissa (4), dove agiscono lo stantuffo di sollevamento (2) e lo stantuffo di compressione (5). Questi determinano lo spostamento della traversa mobile portamazza (6) sulle aste di guida (7) ottenendo così la corsa di sollevamento della mazza o quella di lavoro.
La potenza di azionamento é:
P = (portata pompa * pfluido)/(60 * ηpompa * ηpressa)
La forza esercitata risulta:
F = pfluido) * Apistone - Fattrito pistone-cilindro
Fonte: http://www.itisconegliano.it/studenti/Metrologia_definizioni.doc
Autore del testo: non indicato nel documento di origine
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