Top Banner
7/29/2019 2 Seminarski Rad http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 1/17 1. PLANIRANJE EKSPERIMENTA Tokom poslednjih dve i po hiljade godina plitko gravurno kovanje jedini je proces  proizvodnje kovanog novca. Plitko gravurno kovanje jeste masivno oblikovanje deformisanjem metalnih materijala. Uobičajeno je da se provodi u zatvorenom alatu (iako to nije uvek) u kojem se oblikuje samo topografija površine rondele bez postizanja ukupno većeg stepena deformacije materijala. U ovom smislu, plitko gravurno kovanje već je vrlo  prošireno za dobijanje funkcionalne i/ili dekorativne geometrije površine. Takođe, ovako definisani otkovci kao proizvod kovanja ne moraju biti samo kovani novac, već i značke, medalje i ostali ukrasnini predmeti kod kojih se kovanjem oblikuje samo fina geometrija  površine. Glavni značaj plitkog gravurnog kovanja je trodimenzionalna sledivost površinske mikrogeometrije koja može biti vrlo malih dimenzija i vrlo uskih tolerancija izrade. Time se obuhvata jedno novije područje tehnologije oblikovanja deformisanjem – mikrooblikovanje. Važno je naglasiti kako se tehnologija mikrooblikovanja u mnogočemu bitno razlikuje od konvencionalne tehnologije oblikovanja deformiranjem. Budući da je plitko gravurno kovanje proces oblikovanja deformisanjem koji se  prirodno povezuje s proizvodnjom kovanog novca, vlasti vrlo strogo kontrolišu ovu tehnologiju kovanja. Zbog toga je moguće pronaći relativno mali broj objavljenih radova o istraživanjima provedenim na tom području, u naročito vrlo dugoj tradiciji tehnologije oblikovanja kovanjem. Među objavljenim radovima nalaze se analize ravanskog stanja deformacije te osnosimetrične analize deformacije. Ipak, mali broj njih eksperimentalno obrađuje realne probleme koji se javljaju u procesu proizvodnje. U novije vreme, usled povećanih zahteva za visokopreciznom proizvodnjom i mikrooblikovanjem izradaka, aktuelna je primena tehnologije plitkog gravurnog kovanja za  potrebe proizvodnje nekih elektronskih komponenti. S obzirom na to, plitko gravurno kovanje zahtieva intenzivnije bavljenje pojedinačnim problemima i osavremenjavanje pristupa toj tehnologiji kako bi se što više otvorilo mogućnostima postizanja najrazličitijih mikrogeometrija površine. Kako se to na prvi pogled čini, proces plitkog gravurnog kovanja vrlo je jednostavan. On je ništa drugo nego postizanje geometrijskog podudaranja gravure alata i radnog komada  plastičnim deformiranjem. Čak i za ekstremno uske tolerancije u mikropodručju, čini se mogućim dovršiti proces. Međutim, sledeći problemi ometaju postizanje tačnosti izradaka: - površinska oštećenja, - nepotpuno ispunjavanje gravure, - spoljašnje neravnine, - zarobljavanje ostataka maziva i - deformisanje nakon rasterećenja uzrokovano zaostalim naprezanjima u obratku i/ili elastičnim povratom materijala obratka. 1
17

2 Seminarski Rad

Apr 03, 2018

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 1/17

1. PLANIRANJE EKSPERIMENTA

Tokom poslednjih dve i po hiljade godina plitko gravurno kovanje jedini je proces

 proizvodnje kovanog novca. Plitko gravurno kovanje jeste masivno oblikovanjedeformisanjem metalnih materijala. Uobičajeno je da se provodi u zatvorenom alatu (iako tonije uvek) u kojem se oblikuje samo topografija površine rondele bez postizanja ukupnovećeg stepena deformacije materijala. U ovom smislu, plitko gravurno kovanje već je vrlo

 prošireno za dobijanje funkcionalne i/ili dekorativne geometrije površine. Takođe, ovakodefinisani otkovci kao proizvod kovanja ne moraju biti samo kovani novac, već i značke,medalje i ostali ukrasnini predmeti kod kojih se kovanjem oblikuje samo fina geometrija

 površine.

Glavni značaj plitkog gravurnog kovanja je trodimenzionalna sledivost površinskemikrogeometrije koja može biti vrlo malih dimenzija i vrlo uskih tolerancija izrade. Time se

obuhvata jedno novije područje tehnologije oblikovanja deformisanjem – mikrooblikovanje.Važno je naglasiti kako se tehnologija mikrooblikovanja u mnogočemu bitno razlikuje odkonvencionalne tehnologije oblikovanja deformiranjem.

Budući da je plitko gravurno kovanje proces oblikovanja deformisanjem koji se prirodno povezuje s proizvodnjom kovanog novca, vlasti vrlo strogo kontrolišu ovutehnologiju kovanja. Zbog toga je moguće pronaći relativno mali broj objavljenih radova oistraživanjima provedenim na tom području, u naročito vrlo dugoj tradiciji tehnologijeoblikovanja kovanjem. Među objavljenim radovima nalaze se analize ravanskog stanjadeformacije te osnosimetrične analize deformacije. Ipak, mali broj njih eksperimentalnoobrađuje realne probleme koji se javljaju u procesu proizvodnje.

U novije vreme, usled povećanih zahteva za visokopreciznom proizvodnjom imikrooblikovanjem izradaka, aktuelna je primena tehnologije plitkog gravurnog kovanja za

 potrebe proizvodnje nekih elektronskih komponenti. S obzirom na to, plitko gravurno kovanjezahtieva intenzivnije bavljenje pojedinačnim problemima i osavremenjavanje pristupa tojtehnologiji kako bi se što više otvorilo mogućnostima postizanja najrazličitijihmikrogeometrija površine.

Kako se to na prvi pogled čini, proces plitkog gravurnog kovanja vrlo je jednostavan.On je ništa drugo nego postizanje geometrijskog podudaranja gravure alata i radnog komada

 plastičnim deformiranjem. Čak i za ekstremno uske tolerancije u mikropodručju, čini semogućim dovršiti proces. Međutim, sledeći problemi ometaju postizanje tačnosti izradaka:

- površinska oštećenja,

- nepotpuno ispunjavanje gravure,

- spoljašnje neravnine,

- zarobljavanje ostataka maziva i

- deformisanje nakon rasterećenja uzrokovano zaostalim naprezanjima u obratku i/ilielastičnim povratom materijala obratka.

1

Page 2: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 2/17

1.1 Planiranje procesa slobodnog kovanja

Kako bi se pokazao značajan uticaj veličine kristalnog zrna na parametre procesa bićeizvršena merenja ukupne promene visine i elastičnog povrata materijala ispitnih uzoraka -

 početne visine 2 mm i širine 20 mm, slobodno sabijanih različitim iznosima sila. Korišćeniispitni uzorci napravljeni su od materijala identičnog hemijskog sastava Al 99,5, ali različiteveličine kristalnog zrna.

 Korišćenjem dobijenih rezultata i naknadnim merenjem sabijenih površina tretiranih

uzoraka, odredi će se maksimalni specifični pritisak u zavisnosti od logaritamskog stepenadeformacije za različite veličine kristalnog zrna.

Pojednostavljena shema korišćenog alata za slobodno kovanje prikazana je na slici 1.Alat je u osnovi vrlo jednostavan i sastoji se od dva osnovna dela: malja i nakovnja, čije suradne površine međusobno paralelne. Deformacija se ostvaruje relativnim kretanjem malja

 prema nakovnju.

Slika 1. Shematski prikaz korištenog alata za slobodno kovanje.

1.2 Cilj izvođenja procesa i izbor uticajnih faktora

Cilj izvođenja navedenih eksperimenata jeste utvrditi uticaj veličine kristalnog zrnamaterijala na elastični povrat materijala obratka nakon prestanka delovanja sile oblikovanja.U prvom delu eksperimentalnog istraživanja radi se o procesu slobodnog kovanja što znači da

 je omogućeno slobodno radijalno tečenje materijala. Budući da se radi o ispitnim uzorcimavrlo male visine ovaj elastični povrat mogao bi predstavljati veliku razliku od ukupnedeformacije materijala. Stoga je potrebno meriti i ukupnu deformaciju za svaki pojedinislučaj. Kako povećanjem veličine kristalnog zrna pojedinačno zrno zauzima značajniji udeo uukupnim vrednostima ispitnog uzorka, koji je malih dimenzija, očekuje se značajna promenaizlaznih  veličina – ukupne deformacije i elastičnog povrata. Ovakvo ponašanje merenihveličina ukazalo bi na proces mikrooblikovanja.

 

Budući da se proces slobodnog kovanja odvija korišćenjem hidraulične prese na kojoj jemoguće precizno odrediti maksimalnu silu oblikovanja, ta maksimalna sila oblikovanja biće

2

Page 3: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 3/17

 prva ulazna vrednost, odnosno prvi uticajni faktor. Definisane veličine maksimalnih sila, akoje uključuju različite stepene deformacije, kretaće se od 50 do 400 kN u koraku od 50 kN.Drugi uticajni faktor biće veličina kristalnog zrna ispitnog uzorka. Toplom obradommaterijala dobijene su tri različite veličine kristalnog zrna: 39 μm, 47 μm i 76 μm.

Tokom izvođenja eksperimenta brzina deformacije držaće se konstantnom i iznosi će0,012 mm/s. Zbog toga se njen uticaj na izlazne veličine zanemaruje. Takođe, sva merenja za pojedinačnu veličinu kristalnog zrna obavljaju se u istom danu i vrše ih isti merni instrumentičime je uticaj mernih instrumenata i brzine deformacije takođe zanemaren.

Može se uočiti da je kod ovakvih eksperimenata pretpostavljeno zasnivanje zavisnostirezultata samo dva faktora idealizacije. Svakako je moguće navesti još niz faktora o kojima birezultat mogao zavisiti. Ovakva idealizacija opravdana je pod određenim zakonima:

(1) Ako se faktori koji nisu uzeti u obzir zadržavaju na konstantnom nivou.

(2) Ako je uticaj neobuhvaćenih faktora zanemarljivo mali.

(3) Ako je uticaj neobuhvaćenih faktora slučajan pa se metodama matematičke statistikenjihovo delovanje može odvojiti od delovanja kontrolisanih faktora u vidu greškeeksperimenta.

U obrađivanom slučaju sa velikom sigurnošću moguće je pretpostaviti kako jezadovoljen prvi i/ili treći zakon kod svih eventualnih neobuhvaćenih faktora. Pri tome se mislina faktore kao što je npr. uticaj instrumenata, temperature, mašine pomoću koje se procesoblikovanja izvodi itd.

1.3 Izbor izlaznih promenljivih i faktorskog plana procesa

Izlazne promenljive, odnosno merene veličine biće ukupna deformacija i elastični povratmaterijala obratka nakon rasterećenja. Budući da se ukupna deformacija ne može preciznozadati kao ulazna promenljiva, ona će biti merena kod maksimalne sile deformisanja.Elastični povrat nastupa nakon rasterećenja. Obe veličine – i deformacija i elastični povrat,

 biće iskazane u mikrometrima.U opisanom eksperimentalnom istraživanju definisana su dva faktora čiji nas uticaj na

dve izlazne veličine zanima.Određeni tipovi faktorskih procesa pokazali su se vrlo korisnim pri razvoju procesa i

njihovim poboljšanjima. Jedan od njih je i faktorski proces s k faktora, svaki na dva načina.Svaki od sprovedenih procesa se sastoji od 2k izvođenja i zbog toga se ti procesi nazivaju 2k faktorski procesi. Ovi procesi imaju jako pojednostavljenu analizu i često služe kao osnova zadruge tipove procesa.

 Najjednostavniji oblik 2k procesa je 22 – dva faktora A i B, svaki na dva načina. Ovaj plan procesa izabran je za eksperiment i analizu ovog istraživanja.

3

Page 4: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 4/17

Tablica 1. Plan procesa eksperimentalnog istraživanjaslobodnog kovanja.

1.4 Izvođenje eksperimenta

1.4.1 Topla obrada uzoraka

Budući da su ispitni uzorci pravljeni iz valjanog aluminijumskog lima, topla obradaizvršena je kako u cilju variranja veličine kristalnog zrna, tako i u cilju uklanjanja usmerenestrukture, očvršćavanja materijala i zaostalih naprezanja nastalih prethodnim hladnimoblikovanjem – valjanjem lima.

Prema dva literaturna izvora odabrani su režimi tople obrade.D. Krumes (Topla obrada) preporučuje rekristalizacijsko žarenje u cilju omogućavanja

daljeg hladnog oblikovanja već deformisanih i očvrsnutih proizvoda. Takođerekristalizacijskim žarenjem omogućava se usitnjavanje kristalnog zrna. Za aluminijum se

 preporučuje temperatura žarenja između 300°C i 500°C u trajanju od 10 do 60 minuta. Naknadno ohlađivanje vrši se na zraku.J. Davis (Aluminium and Aluminium Alloys) preporučuje rekristalizacijsko žarenje na

temperaturi 350°C u trajanju 2 do 4 sata. Takođe, naknadno ohlađivanje se vrši na zraku.Obzirom na navedene literaturne izvore odabrani su sledeći režimi tople obrade prikazani utablici:

Tablica 2. Režimi tople obrade ispitnih uzoraka

Hlađenje ispitnih uzoraka izvršeno je na zraku.Očekuje se dobijanje uzoraka različite veličine kristalnog zrna

1.4.2 Analiza veličine kristalnog zrna

Analiza veličine kristalnog zrna sprovedena je na mikroskopskim fotografijama posebno pripremljenih ispitnih uzoraka. Topli obrađeni ispitni uzorci prolaze kroz sledeće faze pripreme za analizu veličine zrna:

4

Page 5: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 5/17

- Rezanje: poprečno rezanje uzoraka vrši se na Struers ACCUTOM-2 preciznom strugu saAl2O3 reznom pločicom.

- Zalivanje u Durokit masu.

- Brušenje brusnim papirom različite granulacije: 220, 320, 500 i 800.

- Predpoliranje dijamantnom pastom DPMol veličine čestica 3μm.

- Završno poliranje - OP Chem suspenzija veličine čestica ¼ μm.

- Pranje – etil alkohol.

- Sušenje u struji toplog zraka.

 Slika 2. Izrezani i obrađeni ispitni uzorci pripremljeni za dalju mikroskopsku analizu

mikrostrukture.

Ovako pripremljeni uzorci (prikazani na slici 2) nagrizaju se tzv. Kellerovim reagensomu trajanju 30 s.Sastav Kellerovog reagensa:- 2 ml HF,- 3 ml HCl,

- 5 ml HNO3,- 190 ml destilisane vode.

 Nakon nagrizanja na površini uzoraka vidljiva je zrnasta mikrostruktura. Mikrostruktura je posmatrana svetlosnim mikroskopom Olympus – GX51 (Inverted system metallurgicalmicroscope), a dobijena slika kompjuterski je obrađena i prilagođena za dalju analizu,odnosno za merenje veličine kristalnog zrna. Fotografije površine prikazane su na slikama 3-9.

5

Page 6: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 6/17

Slika 3. Fotografija površine ispitnog uzorka u nabavnom stanju, pre sprovedene tople

obrade. Vidljiva je izrazito usmerena mikrostruktura nastala prethodnim procesom valjanja

lima iz kojeg je uzorak izrezan.

Slika 4. Fotografija bazne površine uzorka dobijenog sledećim režimom tople obrade: 450ºC 

 – 2 sata.

Slika 5. Fotografija poprečno prerezane površine uzorka dobijenog sledećim režimom topleobrade: 450ºC – 2 sata.

6

Page 7: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 7/17

Slika 6. Fotografija bazne površine uzorka dobijenog sledećim režimom tople obrade: 450ºC  – ½ sata.

Slika 7. Fotografija poprečno prerezane površine uzorka dobijenog sledećim režimom tople

obrade: 450ºC – ½ sata.

Slika 8. Fotografija bazne površine uzorka dobijenog sledećim režimom tople obrade: 350ºC 

 – 2 sata.

7

Page 8: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 8/17

Slika 9. Fotografija poprečno prerezane površine uzorka dobijenog sledećim režimom tople

obrade: 350ºC – 2 sata.

Merenja veličine zrna sprovedena su na fotografijama površine ispitnih uzorakasnimljenih pomoću mikroskopa. Mereni su međusobno vertikalni prečnici zrna pa jeizračunata srednja veličina prečnika za svako pojedinačno zrno. Na svakoj fotografijiizmereno je pet kristalnih zrna, a ukupna veličina kristalnog zrna za pojedinu fotografijuizračunata je kao aritmetička sredina veličine svih izmerenih zrna.

Sprovedenom toplom obradom dobijene su tri različite veličine kristalnog zrna: 39 μm,47 μm, i 76 μm.

Odgovarajući režimi tople obrade uz odgovarajuće veličine kristalnog zrna prikazani suu tablici 3.

Tablica 3. Veličine kristalnog zrna postignute određenim režimom tople obrade.

1.4.3 Tok merenja izlaznih veličina kod slobodnog kovanja

Kako je prethodno definisano, merene izlazne veličine su ukupni pomak alata, tj.ukupna deformacija materijala ispitnog uzorka i elastični povrat materijala nakon rasterećenja.Sila oblikovanja koja pokazuje ukupni pomak alata unapred je definisana i ograničena

 podešavanjem dotoka ulja u glavni cilindar na hidrauličnoj presi. Prethodno je silaoblikovanja za proces slobodnog kovanja navedena kao ulazna veličina (druga ulazna veličina

 je veličina kristalnog zrna). Za svaku promenu maksimalne sile oblikovanja potrebno je novo podešavanje pritiska u glavnom cilindru. Izlazne veličine detektuju se pomoću LVDT (linear variable differential transformer) davača pomeraja. Ovaj tip električnog transformatora koristise za merenje linearnih pomeraja uglavnom u laboratorijskim ispitivanjima. Korišćeni LVDT

 predviđen je za merenje linearnih pomeraja od ±2 mm sa rezolucijom od 1 μm. Brzina radnoghoda prese iznosi 0,012 mm/s. Izlazni rezultati prate se pomoću računara u frekvenciji 10

obrtaja u sekundi. Maksimalna sila oblikovanja menja se u koraku od 50 kN u rasponu od 50kN na početku do 400 kN na kraju. Ispitni uzorci pojedine veličine kristalnog zrna sabijaju se

8

Page 9: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 9/17

određenom silom, a za svaki iznos maksimalne sile oblikovanja sprovodi se po 9-10 merenjaizlaznih veličina. Fotografija alata sa mernom opremom (LVDT) data je na slici 10.

Slika 10. Alat kojim je izvršeno eksperimentalno istraživanje

1.5 Prikaz rezultata

Rezultati merenja prikazani su u četiri dijagrama. Dva dijagrama predstavljaju pojedinačna merenja, a dva predstavljaju izračunatu aritmetičku sredinu pojedinačnihmerenja. U prvom paru dijagrama dati su međuodnosi ukupne deformacije ispitanih uzoraka isile deformisanja za svaku veličinu kristalnog zrna, dakle zavisnost prve izlazne veličine – ukupne deformacije sa dvema ulaznim veličinama – veličini kristalnog zrna i sili deformisanja(slika 11). U drugom paru dijagrama prikazana je zavisnost druge izlazne veličine – elastičnog povrata, istih ulaznih veličina (slika 12). Treći dijagram prikazuje međusobniodnos dve izlazne veličine za pojedine veličine kristalnog zrna (slika 13). Treći dijagram,zbog preglednosti, koristi samo aritmetičke sredine izlaznih veličina. Grafički prikaz rezultatamerenja napravljen je pomoću Microsoft Office Excela. U navedenim dijagramskim

 prikazima iskazani su rezultati eksperimenta, ali bez posebnog osvrta na statističku obradudobijenih podataka. Ona će biti urađena naknadno.

(a) Odnos ukupne deformacije ispitanih uzoraka i sile deformisanja prikazan jedijagramski na slici 11 – a) i b). Potrebno je primietiti kako u području raspona sila od50 kN do 250 kN, veću ukupnu deformaciju (prema dobijenim merenjima) pokazujuispitani uzorci krupnijeg zrna. Ova je međuzavisnost jasno vidljiva. No, u područjusila oblikovanja iznad 250 kN dolazi do međusobnog preslikavanja linija dijagrama i

na prvi pogled se ne može govoriti o bitnoj razlici između merenja, niti o njihovojuočljivoj međuzavisnosti. Kako bi se proverila stvarna zavisnost ove izlazne veličine

9

Page 10: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 10/17

sa ulaznim veličinama dobijeni podaci testira će se naknadno pomoću programa zastatističku obradu podataka. 

a)

 b)

Slika 11. Uticaj veličine zrna ispitnog uzorka i sile deformisanja na ukupnu deformaciju, a)

 prikaz pojedinačnih merenja, b) prikaz aritmetičkih sredina podataka.

10

Page 11: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 11/17

(b) Odnos elastičnog povrata i sile deformisanja prikazan je u sledećim dijagramima, slika12 a) i b). Ulazna veličina – sila oblikovanja kreće se u punom rasponu u kojem sumerenja vršena. Uočljivo je da sitnozrnata struktura materijala ispitnih uzorakaostvaruje značajno veći elastični povrat.

a)

 b)

Slika 12. Uticaj veličine zrna ispitanog uzorka i sile deformisanja na elastični povrat 

materijala, a) prikaz pojedinačnih merenja, b) prikaz aritmetičkih sredina podataka.

(c) Odnos ukupne deformacije i elastičnog povrata daje međusobni odnos dveju izlaznihveličina u ukupnom rasponu sprovedenih merenja (sila oblikovanja 50 kN – 400 kN isve tri posmatrane veličine kristalnog zrna). Vidljivo je da veća ukupna deformacija

11

Page 12: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 12/17

doprinosi većim elastičnim povratom. Takođe, manja veličina kristalnog zrnaostvaruje veći elastični povrat od većeg kristalnog zrna.

Slika 13. Zavisnost elastičnog povrata u ukupnoj deformaciji za proces slobodnog 

kovanja.

1.5.1 Statistička analiza rezultata

Kako je vidljivo iz prikazanih eksperimentalnih rezultata, rasipanje izmerenih podataka jako je uočljivo. Prikazi aritmetičkih sredina ipak ukazuju na određene tendencije

 ponašanja veličina. Zbog ovakvog ponašanja rezultata potrebno je utvrditi signifikantnostrazlika dobijenih rezultata i izvršiti njihovu statističku analizu. To je učinjeno pomoću

 programskog paketa za statističku obradu podataka - Design-Expert 7.1.5. Takođe, u ciljudobijanja funkcije zavisnosti izlaznih promenljivih u ulaznim i trodimenzionalnog prikazaodzivnih površina za svaku od izlaznih promenljivih, ulazne promenljive prikazane su kaokontinualne numeričke veličine određene najmanjim i najvećim iznosom. Tako je silaoblikovanja postala kontinualna veličina najmanjeg iznosa 50 kN i najvećeg iznosa 400 kN, aveličina kristalnog zrna kontinualna veličina najmanjeg iznosa 39 μm i najvećeg 76 μm.Sproveden je dvofaktorski plan procesa, a svi odabrani faktori i njihovi nivoi i rasponi moguse videti u Design Summary – izlaznoj tablici programa.

1.5.2 Zaključak 

Cilj izvođenja navedenih eksperimenata je bio da se utvrdi uticaj veličine kristalnogzrna materijala na elastični povrat materijala obratka nakon prestanka delovanja sileoblikovanja prilikom procesa slobodnog kovanja. U prvom delu eksperimentalnogistraživanja radi se o procesu slobodnog kovanja što znači da je omogućeno slobodnoradijalno tečenje materijala. Sobzirom da se radi o ispitnim uzorcima vrlo male visine ovajelastični povrat mogao bi predstavljati veliku razliku od ukupne deformacije materijala. Stoga

 je bilo potrebno meriti i ukupnu deformaciju za svaki pojedini slučaj. Korišćenjem dobijenihrezultata i naknadnim merenjem sabijenih površina tretiranih uzoraka, određen je maksimalnispecifični pritisak u zavisnosti od logaritamskog stepena deformacije za različite veličinekristalnog zrna. Ispitivanja su vršena uz pomoć savremenih softvera da bi se dobili pouzdanirezultati jer se kovanje danas široko primenjuje u različitim oblastima.

12

Page 13: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 13/17

2. PROJEKTOVANJE I RAZVOJ

Izlazi iz projektovanja i razvoja su:

• Konstruktivna i tehnološka dokumentacija,

• Lista potrebne opreme i hardvera i softvera,

• Potrebni ljudski resursi,

• Podaci potrebni za ocenu potrebnih investicija,

• Između faze 2 (projektovanje i razvoj) i faze 3 (primena u procesima) je ocenaekonomičnosti vođenja novog proizvoda.

Faza: Analiza mogućnosti

Utvđuju se:

• Atraktivnost tržišta za novim proizvodom,

• Interne mogućnosti za zadovoljenje zahteva tržišta,

• Ekonomski (profitabilni) i drugi pokazatelji efekata uvođenja novog proizvodana tržište.

Faza: Definicija (koncept) proizvoda i ocena izvodljivosti

1. Zahtevi stejkholdera

• Tržišta (kupaca),

• Standarda,

• Menadžmenta,

• Vlasnika,

• Države, itd.

2. Tehnološke mogućnosti za realizaciju razvoja i osvajanje novog proizvoda:

• Postojane tehnologije,

•  Nove tehnologije,

• Outsourcing,

13

Page 14: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 14/17

Faza: Razvoj modela proizvoda:

• Modeliranje svojstava proizvoda,

• Izbor optimalne konfiguracije svojstva proizvoda,

• Modeliranje proizvoda pomoću odgovarajućih softverskih paketa,

• Strukturiranje proizvoda:

o Oprema,

o Infrastruktura za podršku korišćenja proizvoda,

o Cena,

o Karakteristike i

o Prateće usluge.

Faza: Razvoj proizvoda

• Projektovanje zahteva procesa,

• Alati i tehnike za dizajn procesa,

• Izrada prototipa i testiranje razvijenog procesa,

• Integracija i automatizacija procesa,

• Izrada proizvodne dokumentacije,

• Izrada tehnološke dokumentacije.

Faza: Primena i verifikacije

Vrednovanje, odnosno verifikacija i validacija modela bi trebalo da budu neizostavni uzavršnoj fazi njegovog razvoja.

valjanost modela (eng. validation) , kojom se ispituje slaganje ponašanja modela i sistema koji je modeliran. Valjanost modela obuhvata utvrđivanje :

• tehničke valjanosti – kojom se identifikuju sve pretpostavke modela i njihova

divergencija u odnosu na stvarni sistem;

14

Page 15: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 15/17

• operacione valjanosti – kojom se procenjuje značaj grešaka navedenih kod ispitivanjatehničke valjanosti i time omogućuje donošenje odluke o prihvatanju modela;

• dinamičke valjanosti – kojom se predlažu načini održavanja modela tokom njegovogživotnog ciklusa;

 proveru modela (eng. verification) , koja ispituje slaganje ponašanja programa modela koga program realizuje odnosno testiranje ispravnosti i tačnosti simulacionog modela.

Primena verifikacije i validacije nogo proizvoda treba da obuhvati sledeće stavke:

• Razvoj strategije primene,

• Izrada plana primene,

• Izrada plana završne verifikacije proizvoda,

• Sprovođenje verifikacije proizvoda.

Faza: Komercijalizacija i preispitivanje proizvoda

 

Komeracijalizaija i preispitivanje proizvoda se zasniva na ispitivanju tržišta odnosnoispitvanje prijema i potreba za novim proizvodom na tržištu. Ova faza obuhvata sledećestavke:

• Lansiranje proizvoda na delu tržišta,

• Ocena prijema proizvoda na tržištu,

• Validacija proizvoda,

• Završno ocenjivanje proizvoda.

Projektni zadatak za proizvodnju delova

 Na osnovu eksperimenta (poglavlje 1) definisati proizvodnju delova za proces slobodnogkovanja sa odgovarajućim hemijskim i drugim karakteristikama, kao sto su tvrdoća,izdržljivost, otpornost na habanje itd.Potrebno je ostvariti proizvodnju delova na presi za slobodno kovanje, sa najvišom otpornostina habanje i konkuretnom cenom cenom na tržištu.

15

Page 16: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 16/17

Atraktivnost tržišta za novim proizvodom i interne mogućnosti za zadovoljenje zahteva

tržišta

Potrebe tržišta za delovima dobijenim slobodnom procesom kovanja je veoma velika naročitou današnje vreme. Količina proizvedenih delova na presama za kovanje na godišnjem nivou je

velika i teži ka još većim količinama proizvedenih komada. Kako bi se na tržištu ostvarilakonuretna pozicija neophodno je ostvariti proizvodnju neophodnog kapaciteta i kvalitet

 proizvoda kao i cena moraju biti konkurentni na samom tržištu.

Ekonomski (profitabilni) i drugi pokazatelji efekata uvođenja novog proizvoda na

tržište

Pokretanjem proizvodnje delova za kovanje na presama podstiče se razvoj domaće privrede.

U proizvodnju je neophodno uključiti više preduzeća, počev od konsultantskih i projektantskih kuća, preko direktne proizvodnje delova do laboratorija za ispitivanje svojstavanovih proizvoda. Za godišnju proizvodnju kugli od nekoliko hiljada komada neophodno jeformirati preduzeće koje će uključiti nova radna mesta. Takođe na državnom nivo došlo bi dosmanjenja uvoza odnosno jačanja kursa dinara. Sa eventualnim povećanjem proizvodnje usledizlaska na svetsko tržište doprinos bi bio znatno veći. Korišćenjem savremenih presa zakovanje dobijaju se delovi visokog kvaliteta, takođe njihovom primenom se dobija većakoličina proizvoda na godišnjem nivou.

Komercijalizacija i preispitivanje proizvoda

Komeracijalizaija i preispitivanje proizvoda se zasniva na ispitivanju tržišta odnosnoispitvanje prijema i potreba za novim proizvodom na tržištu. Ova faza obuhvata sledećestavke:

• Lansiranje proizvoda na delu tržišta,

• Ocena prijema proizvoda na tržištu,

• Validacija proizvoda,

• Završno ocenjivanje proizvoda.

Što se tiče lansiranja proizvoda na delu svetskog tržišta , tu mora posojati odgovarajući timmanadžera koji će na adekvatan način voditi pregovore sa kupcima da bi svoj proizvod probili nato tržište. Nakon iznetih proizvoda na svetsko tržište vrši se ocena proizvoda na tom tržištu odstrane drugih proizvođača kao i od samih kupaca. Na tržištu se zasniva princip ponude i tražnje,šta proizvođač ima da ponudi kupcu, a šta kupac traži od proizvođača. To je posao koji obavljajumenadžeri firmi. Proizvod se ocenjuje na osnovu kvaliteta, kompaktibilnosti, pouzdanosti, cene, idrugih faktora.

16

Page 17: 2 Seminarski Rad

7/29/2019 2 Seminarski Rad

http://slidepdf.com/reader/full/2-seminarski-rad 17/17

3. LITERATURA

1) Aleksandrovic S., Stefanovic M., Tehnologija plastičnog oblikovanja metala,Mašinski fakultet, Kragujevac, 2010.

2) H. Ike, M. Plančak, Coining process as a means of controlling surface microgeometry,Journal of Materials Processing Technology 80-81 (1998), 101-107. 

3) N. Bay, T. Wanheim, Real area of contact and friction stress at high pressure slidingcontact, Wear, Vol. 38-2 , 1976, 225-234.

4) A. Makinouchi, H. Ike, M. Murakawa, N. Koga, A finite element analysis of flatteningof surface asperities by perfectly lubricated rigid dies in metal working processes,Wear, 128 (2), 1988,109-122.

5) B.Y. Jun, S.M. Kang, M.C. Lee, R.H. Park, M.S. Joun, Prediction of geometricdimensions for cold forgings using the finite element method, Journal of MaterialsProcessing Technology 189, 2007, 459-465.

17