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Lavorazionidella lamiera

CONTENUTI

Il taglio: tradizionalee non tradizionale

Lo stampaggio

La piegaturae la calandraturadella lamiera

PREREQUISITI

Conoscenza delle prodei materiali

Conoscenza degli elemcostituenti le macchin

OBIETTIVI

Apprendere con qualilavorazioni un fogliodi lamiera si trasform

in un oggetto finito Conoscere i principi

di funzionamentodei macchinari per lalavorazione della lam

Conoscere le normedi sicurezza connessealla lavorazionedella lamiera

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Lavorazioni della lamiera2

2 Magazzino di stoccaggio del ferro inunazienda metalmeccanica: si noti-no i fogli di lamiera ricavati da coilprecedentemente spianati e tagliati,pronti per essere utilizzati nei repartiproduttivi.

1 Stoccaggio di coil.

1 Sagomatura e formatura della lamiera

2

esagonale forata), e operazioni di formatura quelle chsformano il pezzo sagomato in un oggetto tridimens

(per esempio un cofano per auto).Entrambe le operazioni avvengono attraverso una serievorazioni chiamate taglio, stampaggio e piegatura.

La lamiera viene prodotta attraverso un processo di lamina-zione e viene successivamente confezionata in coil di variospessore e larghezza per agevolarne il trasporto [fig. 1].

Una volta giunto negli stabilimenti di lavorazione, il coil vie-ne spianato in modo da annullare la curvatura che gli stataimpressa per poterlo trasportare e viene tagliato infoglidi di-mensioni rispondenti alle esigenze delle lavorazioni da ese-guire [fig. 2].Nelle pagine che seguono passeremo in rassegna le lavorazio-ni attraverso le quali dal foglio di lamiera viene ricavato log-getto finito, che si possono sinteticamente riassumere in ope-razioni di sagomatura,formatura, assemblaggioefinitura.Esamineremo, per ora, le operazioni di sagomatura e di for-matura, rimandando lesame delle operazioni di assemblag-gio e di finitura.In prima approssimazione e per semplicit potremo definire

operazioni di sagomatura quelle attraverso le quali al fogliodi lamiera viene conferito il contorno voluto, con eventualifori e asole (per ottenere, ad esempio, una piastra di forma

CoilRotolo di lamiera realizzato utilizzando cdi rulli poste a valle degli impianti di lazione. Il coil la forma pi vantaggiosatrasporto della lamiera.

stampaggio

LAVORAZIONI

DELLA

LAMIERA

piegaturataglio

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La cesoia a ghigliottina

La cesoia a ghigliottina [fig. 2] la pi comune ed compostada due lame, una fissa sotto il foglio di lamiera e laltra, supe-riore, mossa da pistoni oleodinamici alimentati da una cen-tralina idraulica (compressore idraulico).Ogni macchina dotata di un dispositi-vo chiamatopremilamiera, che consenteil bloccaggio del materiale durante il ta-glio, e da guideregolabili sulle quali vie-ne appoggiata la lamiera.Le cesoie a ghigliottina possono averecaratteristiche molto diverse, con lun-ghezza delle lame fino a 6 m e capacitdi taglio fino a spessori della lamiera di

20-30 mm.Spesso, specie nelle cesoie di grandi di-mensioni, la lama superiore non a pro-filo rettilineo ma leggermente curva oinclinata in senso longitudinale. Questiaccorgimenti hanno lo scopo di ridurre losforzo di taglio sfruttando leffetto forbice.

1 Principio di funzionamento della cesoia.

Lavorazioni della l

Il taglio la prima operazione della fase di sagomatura dellalamiera.La tecnica tradizionale per il taglio della lamiera la cesoiatu-

ra. A essa si sono per affiancate tecniche pi recenti: ossita-glio, taglio al plasma , taglio laser e taglio a getto dac-qua(water jet) .Loperazione di taglio per cesoiatura viene eseguita da mac-chine chiamate cesoie.Le cesoie di impiego pi frequente sono quelle a ghigliottinaea lame circolari. In entrambi i tipi, la separazione delle parti prodotta dallazione meccanica di due lame il cui sforzo su-pera la resistenza a rottura del materiale [fig. 1].

[2.4]

[2.3][2.2]

2 Il taglio della lamiera2.1 Cesoiatura

TAGLIO

DELLA LAMIERA

TAGLIO NON TRADIZIONALEossitaglioplasmalasergetto dacqua

TAGLIO TRADIZIONALEcesoiatura

bancale

la

lama

lama fissa

premilamiera

B

C

A

PER SAPERNE DI

Effetto forbice

Lespressione sta a indicare una tranciatura che non avvienetemporaneamente lungo lintera linea di taglio, ma impegnamiera in modo progressivo, proprio come fanno le forbici cgliano un foglio di carta, evitando cos pressioni eccessive.

La cesoia a lame circolari

La cesoia a lame circolari costituita da due alberi rotanralleli sui quali sono montate le lame circolari (dischi).miera, trascinata dai dischi tra i due alberi, viene taglsenso longitudinale. Normalmente questo tipo di cesoiepiegato per tagliare i coil preventivamente spianati, primcora di averli ridotti in fogli.

2 Cesoia a ghigliottina; si notino la guida regola-bile (A), la griglia paramani (B) e il comando apedale (C).

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2 Il taglio della lamiera2.2 Ossitaglio e taglio al plasma

Lavorazioni della lamiera4

Taglio al plasma

Le lavorazioni con il plasma [fig. 2] utilizzano un getto (in genere una miscela di idrogeno e azoto) che, inviato itorcia di struttura opportuna, viene ionizzato grazie allta temperatura prodotta da un arco elettrico o dallazioun induttore ad alta frequenza.Le principali caratteristiche del taglio al plasma consinellessere un sistema molto versatile, tanto da essere igato per vari tipi di materiali, compresi i metalli non feinoltre, non produce surriscaldamenti del materiale e qdeformazioni ed veloce e preciso. I moderni sistemi dial plasma sono gestiti da computer che utilizzano progrspecifici. Normalmente questi dispositivi sono montbanchi orizzontali equipaggiati con pantografi (plottesupportano le unit di taglio (cannelli) [fig. 3].

In alternativa alla cesoiatura sono state introdotte, in tempirelativamente recenti, tecniche di taglio che impiegano formedi energia mai utilizzate prima (come per esempio il laser),

oppure utilizzano in modo nuovo forme di energia note gida tempo.Lo sviluppo di questi nuovi metodi di lavoro favorito, oltreche dallevoluzione tecnologica di macchine e impianti, dal-luso sempre pi frequente di materiali ceramici, sinterizzati,leghe speciali, materiali compositi e polimeri ad alte presta-zioni.Le forme di energia pi utilizzate sono essenzialmente quellatermica (ossitaglio), quella elettrica (plasma e laser) e quellameccanica (azione erosiva di getti di acquacontenenti, in cer-ti casi, particelle di abrasivi).

OssitaglioLossitaglio [fig.1] la tecnica meno recente tra tutte quelle nontradizionali e sfrutta il calore di una fiamma prodotta da unamiscela di ossigeno e acetileneper mezzo di un cannellosimile aquello impiegato per la saldatura ossiacetilenica. Il cannello dotato di una punta con un ugello centrale dal quale esce los-sigeno e di fori concentrici dai quali esce lacetilene.Lossitaglio utilizzato soprattutto per tagliare acciai comuni,anche di grande spessore. Il cannello pu essere usato ma-nualmente o montato su pantografi.

1 Taglio di una lamie-ra mediante ossita-glio. La figura rap-presenta unappa-recchiatura con trecannelli che conver-gono nel taglio diuna lamiera di note-vole spessore. A ta-glio avvenuto, la la-miera presenter ilembi smussati.

2 Taglio manualeal plasma di unabarra dacciaio.

Pantografo o plotter

Si tratta di unapparecchiatura utilizzata come suppordimensionale o tridimensionale, a uno strumento pergnare, tagliare o misurare; generalmente costituito

portale capace di muoversi su due binari.

TorciaApparecchiatura che permette di ottenere e indirizzgas ionizzato (plasma).

InduttoreDispositivo che genera un campo magnetico al passdi corrente elettrica dando luogo al fenomeno dell

zione. Conseguenza dellinduzione una forte comsione del plasma e un aumento della temperatura foltre 15000 C.

3 Macchina Plasmax per il taglio al plasma di lamiere di grandi dimen

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Taglio con raggio laser

Lo sviluppo dei generatori laser ha aperto la strada a impor-tanti applicazioni industriali, soprattutto nel taglio della la-miera. Studi avanzati stanno sviluppando e proponendo tec-nologie capaci di tagliare anche altri materiali come la cera-mica, il vetro, i materiali compositi, le materie plastiche e legomme.Il taglio laser [figg. 1, 2 e 3] consente di operare con grandeprecisione e notevole velocit di taglio.Grazie allelevata temperatura del raggio, possibile tagliarelamiere con spessori fino a 20 mm. La macchina per il tagliolaser analoga a quella per il taglio al plasma: anche in questocaso lapparato pu essere montato su un braccio robotizzatoe pu quindi tagliare non solo elementi piani, ma anche ele-menti tridimensionali.

Grazie alle loro prestazioni decisamente superiori, gli impian-ti per il taglio laser, pur essendo molto costosi, stanno sop-piantando quelli per il taglio al plasma.

Lavorazioni della l

2 Il taglio della lamiera2.3 Taglio con raggio laser

1 Particolare del dispositivo di taglio mediante raggiolaser impiegato per la foratura di una lamiera. Conquesta tecnica di taglio possibile realizzare fori didiametro notevolmente inferiore a quello consentitocon lossitaglio e il taglio al plasma.

3 Apparecchiatura per il taglio automaticocon raggio laser montato su un panto-grafo tradizionale.

PER SAPERNE DI

Laser

Il termine laser lacronimo di Light Amplification by StimEmission of Radiation (amplificazione della luce mediante lemne stimolata di radiazioni) e indica unimportante e complessnologia le cui prime applicazioni risalgono agli anni Sessanta colo scorso, consistente nel creare fasci di luce monocromaticrente estremamente concentrati, chiamati appunto raggi laseI raggi laser possono essere emessi da dispositivi di vario tipo e cversepotenze di emissione e le loro applicazioni sono ormai nusissime (lettori di compact disk e di codici a barre, dispositivi di trsione di messaggi attraverso fibre ottiche e, nellindustria metalmnica, laser di elevata potenza per il taglio e la saldatura delle lam

2 Le moderne tecni-che di taglio per-mettono di sfruttarebracci robotizzati ca-paci di operare inogni direzione. Nellafoto raffigurato untaglio laser.

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2 Il taglio della lamiera2.4 Taglio a getto dacqua

Lavorazioni della lamiera6

Taglio a getto dacqua

Il taglio a getto dacqua [figg. 1 e 2] ottenuto proiettando sulmateriale da tagliare un sottilissimo getto dacqua, o idroget-to (circa 0,1 mm di diametro), con pressioni che possono rag-giungere 3000-4000 bar.Questa tecnica particolarmente apprezzata per la facilit diprogrammazione, i costi contenuti e la possibilit di tagliarepressocch tutti i materiali, da spessori di pochi decimi di mil-limetro fino a spessori di 20 cm, con precisione del decimo dimillimetro.Il taglio ad acqua non provoca alcuna alterazione fisica odeformazione meccanica del pezzo e consente di tagliare ma-teriali di spessore non uniforme e materiali compositi o stra-tificati. La larghezza del solco di taglio molto contenuta per-mette di ridurre al minimo il materiale asportato.

Lidrogetto consente di ottenere linee di taglio con pochissimesbavature e di tagliare anche materiali preverniciati e/o rive-stiti con pellicola di protezione.Aggiungendo sostanze abrasive allacqua, inoltre possibiletagliare materiali pi duri o pi spessi con maggior velocit.

TAGLIO OSSIACETILENICO, AL PLASMA,LASER E A GETTO DACQUA

Attenzione a: urti, schiacciamento, tagli, abrasioustioni, spruzzo di scorie, rumore, caduta di materidallalto, folgorazione, fumo, polveri e gas tossici, radzioni di luce e raggi ultravioletti (solo per ossitaglio, psma e laser).

Norme generali

Il personale addetto deve essere abilitato alla lavozione con una formazione specifica.

Verificare il buon funzionamento delle parti elettrichmeccaniche e lefficienza di adeguati dispositivi di sirezza.

Intorno alla macchina deve esserci un corridoio larnon meno di 50 cm.

Non sovrapporre la lamiera per effettuare tagli mult

Non salire sul piano di appoggio della lamiera semacchina non ferma.

Utilizzare gli ugelli consigliati dal manuale duso a secda del tipo di materiale e dello spessore da tagliare.

Non rimuovere o manomettere i dispositivi di prozione.

Eseguire le operazioni di revisione e pulizia solo a mchina scollegata.

Segnalare tempestivamente malfunzionamenti.

Indossare sempre: guanti, calzature di sicurezza, inmenti protettivi (tuta), elmetto, otoprotettori.Nel taglio manuale ossiacetilenico si devono seguirenorme indicate per la saldatura ossiacetilenica.

SICUREZZA

1 Taglio a getto dacqua per lesecuzione di fori. Le dimensioni ridotte del get-to e le elevate pressioni evitano sbavature consentendo di effettuare un ta-glio molto preciso che non richiede ulteriori operazioni di finitura.

2 Impianto multitesta per il taglio a getto dacqua. Le attrezzature muvengono impiegate quando i particolari da tagliare sono di dimensideste rispetto al foglio di lamiera ed necessario avere alte produt

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Lo stampaggio avviene normalmente dopo aver eseguitglio e comprende due fasi di lavorazioni:

tranciaturaepunzonatura(sagomatura);

curvaturae imbutitura(formatura).Tutte le operazioni di stampaggio avvengono mediantsilio di macchinari, detti presse , e attrezzature chte stampi , che hanno la funzione di trasferire lo di tranciatura o di deformazione sulla lamiera da lav[fig. 1].

[3.5]

[3.4]

Lo stampaggio linsieme delle operazioni effettuate per rea-lizzare sagomature(fori, asole, scantonature) eformatureperrealizzare le forme desiderate imprimendo alla lamiera defor-

mazioni permanenti.

Lavorazioni della l

3 Lo stampaggio della lamiera3.1 Generalit

1 Con lo stampaggio si formano i vari pezzi che costituiscono la cardelle autovetture.

PER SAPERNE DI PI PE PER SAPERNE DI

Lidroformatura

Lidroformatura una recente tecnica di stampaggio per acciaio eleghe leggere impiegata principalmente nel settore automobilistico.Consiste nel deformare tubi, profilati estrusi o lamiere allinterno diuno stampo sfruttando la pressione di un fluido (ad esempio acqua)che agisce direttamente sul materiale da deformare. Le superfici del-la cavit dello stampo hanno la sola funzione di contenere la defor-mazione del pezzo realizzata dal fluido in pressione [fig. 2].Si distinguono due tipi di idroformatura in funzione della pressione di

esercizio da adottare: per pressioni maggiori di 83 MPa il processo detto ad alta pressione, per valori inferiori il processo detto a bas-sa pressione. Le pressioni pi elevate sono necessarie per realizzareparticolari con geometrie complesse.Lidroformatura comporta maggiori costi rispetto alle tecniche distampaggio tradizionali, ma ha il vantaggio di consentire di realizza-re con una sola operazione di stampaggio elementi anche moltocomplessi, che altrimenti richiederebbero pi operazioni e successiviassemblaggi. Si eliminano cos flange e saldature. Con questa tec-nica, che per utilizzabile soltanto per manufatti di modesto spes-sore, si possono ottenere variazioni di sezione in senso longitudinaleal pezzo, migliore stabilit dimensionale e r iduzione dei pesi.Esempi di applicazione dellidroformatura sono alcuni componenti qua-li traverse e longheroni per telai e scocche di autoveicoli come i SUV.

ScantonaturaTaglio che modifica il bordo di una lamiera creando arrotonda-menti o smussi.

FlangeSistema di accoppiamento costituito da due dischi contrapposti,di spessore adeguato alle pressioni che devono sopportare, dota-ti di fori o asole perimetrali che vengono collegati tra loro rigida-mente mediante bulloni o altri sistemi di unione.Una caratteristica importante dellaccoppiamento mediante flan-ge la possibilit di disgiungere agevolmente le parti che sonostate accoppiate.

curvaturaimbutitura

tranciaturapunzonatura

STAMPAGGIO

2 Processo di formatura di un elemento ottenuto per deformazione dibo mediante idroformatura.

3. Chiusura e formaturacon fluido in pressione

4. Rimozione del pezzo fin

1. Posizionamento del pezzo 2. Chiusura degli stampiimmissione del fluido

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3 Lo stampaggio della lamiera3.2 Tranciatura e punzonatura

Lavorazioni della lamiera8

La tranciatura e la punzonatura sono operazioni che consi-stono nellimprimere sulla lamiera uno sforzo di taglio suffi-ciente a separare il materiale lungo il bordo dellunit taglien-

tedello stampo [fig. 1].In particolare la tranciaturapermette di sagomare il perimetrodel particolare da lavorare, mentre lapunzonaturapermette dieseguire fori e intagli.Per entrambe le operazioni vengono utilizzate pressedi tipodiverso a seconda delle esigenze oppurepunzonatrici au-tomatiche multitesta a controllo numerico, capaci di grandiproduttivit e che consentono unelevatissima flessibilit perlattrezzaggio della macchina, grazie alla possibilit di sosti-

[3.4]

[3.5]

1 Schema dellesecuzione di una tranciatura.

2 Punzonatrice automatica a controllo numerico.

3 Testa di una punzonatrice in funzione.

AttrezzaggioInsieme delle operazioni per montare e posizionare gli stampi sullapressa e regolare la pressione sulla stessa. Queste operazioni ven-gono eseguite ad ogni cambio di produzione.

punzone

lamiera

matrice pezzo tr

PER SAPERNE DI PI

Differenza tra tranciatura e punzonatura

La differenza sostanziale tra la tranciatura e la punzonatura consistenella destinazione del materiale che viene separato dal pezzo origi-nale. Nella tranciatura il materiale separato costituisce il prodotto,mentre nellapunzonatura esso costituisce loscarto.

tuire i punzoni, gi predisposti, mediante semplici comdel sistema di comando computerizzato [figg. 2 e 3].Le punzonatrici automatiche vengono anche impiega

tagliare lamiere sottili. Esse sfruttano la possibilit di esserie di punzonature affiancate le une alle altre.

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La curvatura e limbutitura sono le lavorazioni attraverso lequali viene eseguita la formatura del particolare.Queste operazioni sono effettuate con stampi composti da

punzoni e matrici che trascinano e piegano le parti delpezzo lungo le loro pareti, sottoponendole a processi di defor-mazione plastica che stirano e comprimono la lamiera purmantenendone pressoch inalterato lo spessore [figg. 1, 2 e 3].Loperazione di curvatura si distingue da quella di imbutitu-ra solo per un diverso rapporto di allungamento delle fibredel materiale rispetto al pezzo originario. Limbutitura, dettaanche profondo stampaggio, la lavorazione che determinadeformazioni maggiori ed quindi realizzabile solo con ma-teriali molto duttili e con alto indice di allungamento. Conquesta tecnica si realizzano carrozzerie per autoveicoli, pan-nellature, strutture portanti per elettrodomestici, parti di mo-bili di metallo, recipienti per liquidi.

[3.5]

Lavorazioni della l

3 Lo stampaggio della lamiera3.3 Curvatura e imbutitura

1 Stampo per la produzione di contenitori in alluminio per alimenti.

2 Stampo a doppia impronta in fase di chiusura.

3 Contenitori in alluminio per alimenti, realizzati con gli stampi rapprenelle figure 1 e 2.

PER SAPERNE DI

Stampaggio a freddo e stampaggio a caldo

Le operazioni di stampaggio vengono eseguite generalmefreddo (stampaggio a freddo), ma per ridurre lo sforzo di dmazione o per evitare strappi e cricche su particolari di grandesore possibile che alcune lavorazioni vengano effettuate con zi preriscaldati (stampaggio a caldo), operando con temperche normalmente raggiungono i due terzi della temperatura sione. Questa tecnica presenta per alcuni inconvenienti rispetlo stampaggio a freddo, quali un costo superiore, unossidasuperficiale pi spinta e un ritiro durante la fase di raffreddam

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PER SAPERNE DI

Presse orizzontali e verticali

Le presse possono essere orizzontali e verticali: le prime vengonlizzate soprattutto per lo stampaggio a caldo di pezzi fucinati o stampaggio a freddo di chiodi, viti, ribattini ecc., le seconde venutilizzate principalmente per operazioni di profondo stampaggio

Presse a colpo singolo e in continuo

Il funzionamento delle presse pu essere a colpo singolo o in cnuo. Nel primo caso la pressa ripete la lavorazione a seguito comando che viene dato puntualmente ogni qual volta il punsi ferma dopo aver completato il ciclo precedente. Nel second

so la pressa dotata di un meccanismo automatico che consetrascinare e raddrizzare la lamiera srotolata da un coil, comando autonomamente la discesa del punzone.

3 Lo stampaggio della lamiera3.4 Le presse

Lavorazioni della lamiera10

Le presse [fig. 1] sono macchine in grado di generare una pres-sione continua e progressiva con lo scopo di tranciare o defor-mare il materiale posto nello stampo. Sono composte essen-

zialmente da un basamento, da unincastellatura, dalle co-lonne di guida, dai motori per la generazone della forza e daisistemi di gestione e controllo del ciclo di stampaggio. Sul ba-samento viene fissata la parte fissa dello stampo, mentre laparte mobile collegata al piano pressa dellincastellatura.Lincastellatura ha la funzione statica di controbilanciare leforze impresse allo stampo, mentre le colonne di guida garan-tiscono il perfetto allineamento delle parti fisse e mobili dellostampo.A seconda del metodo con cui viene generata la forza applica-ta, le presse possono essere meccanicheo idrauliche.Le presse meccaniche possono esserepresse a vite e madrevi-teopresse ad eccentrico.

Le presse a vite e madrevite, usate principalmente per opera-zioni di estrusione della lamiera e di stampaggio a caldo, sonodotate di uno slittone portattrezzo mosso da una vite chesi impegna nella madrevite fissa nellincastellatura. La corsa ottenuta ponendo in rotazione la vite alternativamente in unsenso o nellaltro.Lepresse a eccentricosono utilizzate specialmente nella lavora-zione a freddo della lamiera per operazioni di tranciatura epunzonatura. Il motore aziona il volano tramite ingranaggi ocinghie e dal volano lenergia trasmessa attraverso un innestoa frizione a un albero a eccentrico o a manovella che, per mez-zo di una biella, comanda la corsa dello slittone.Nelle presse idrauliche il lavoro prodotto dallazione di unliquido sotto pressione. Le presse idrauliche sono preferibili a

1 Pressa idraulica con alimentazione e scarico automaticidel materiale. Nella figura la pressa predisposta per lostampo di un oggetto metallico mediante tre fasi di im-butitura che procedono da destra verso sinistra.

IncastellaturaParte strutturale della pressa sulla quale vengonocollocati lo stampo, i dispositivi meccanici eidraulici atti al funzionamento della pressa.Lincastellatura ha anche lo scopo di assorbire glisforzi che sollecitano lo stampo.

Slittone portattrezzoDispositivo, presente in ogni pressa, costituito daguide che permettono la discesa regolare dellaparte mobile dello stampo (punzone).

CorsaMassima traslazione del punzone trapunto mor-to superiore (stampo tutto aperto) epunto mor-to inferiore (punzone completamente inseritonella sua matrice).

VolanoOrgano rotante utilizzato per dare regolarit amacchine a regime variabile.

quelle meccaniche quando occorre regolare la pressimantenerla costante per un certo tempo: ci avviene stutto nelle operazioni di formatura.

incastellaturaco

di g

alime

scarico

basamento

controllo e gesti

del ciclo di stamp

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Tutti gli stampi devono essere dotati di appositi attchi atti ad agevolare le operazioni di sollevamento etrasporto.

Gli stampi devono essere montati solo su presse adte, in modo tale da non richiedere alladdetto posizdi lavoro pericolose.

Su ogni stampo deve essere indicato il peso compsivo dello stesso e il peso singolo dei due semistamper evitare la possibilit di errate valutazioni, con cseguente pericolo durante le manovre di sollevamee trasporto.

SICUREZZA

Premilamiera

Ha la funzione di bloccare la lamiera contro la matrictando il suo trascinamento da parte del punzone, nel casla tranciatura, o di consentirne il trascinamento ma nformazione di grinze, nel caso dellimbutitura.Viene realizzato con gomme resistenti agli oli, negli spi semplici come quelli composti da punzoni singoli prature, oppure con lastre di acciaio fissate a molle di adta rigidezza negli stampi pi complessi.Il materiale impiegato per la costruzione degli stampi desere caratterizzato da elevata durezza, tenacit e resistenlusura. Le parti che vengono a contatto con la lamiera vno temprate e rettificate.

Gli stampi per le presse sono sempre costituiti da tre elementiessenziali: il punzone, la matrice e il premilamiera [figg. 1 e 2].

Punzone lelemento mobile dello stampo e pu avere forme diverse aseconda delloperazione da eseguire. Normalmente fissato sul-la parte superiore delle presse, con il suo movimento produce,a seconda dei casi, la tranciatura o la formatura della lamiera.

Matrice

la parte fissa dello stampo, normalmente posizionata sulpiano della pressa. Ha la funzione di contenere il taglio nelleoperazioni di tranciatura o la deformazione della lamiera nel-

le operazioni di formatura.Le matrici per tranciatura o punzonatura devono essere for-nite di un dispositivo per lo scarico del materiale, consistentesostanzialmente in un prolungamento della parte cava dalquale il materiale viene espulso. Per gli stampi complessi, nel-la matrice trova posto anche il premilamiera.

Lavorazioni della l

3 Lo stampaggio della lamiera3.5 Gli stampi per le presse

1 Stampo per tranciatura montato sotto una pressa. Questo stampo permette dilavorare due pezzi contemporaneamente. Nella foto la macchina predispostaper la tranciatura di due profilati di alluminio.

2 Matrice di uno stampo destinato al profondo stampaggio di pametallici.

guida

punzone

molle

premilamiera

staffe matrice profilati di alluminiopronti per la tranciatura

PER SAPERNE DI PI

Punzoni

I punzoni degli stampi non vanno confusi con quegli strumenti,chiamati anchessi punzoni, che sono impiegati per stampigliareiscrizioni o loghi, costituiti da unasticciola di acciaio duro con une-

stremit troncopiramidale, sulla cui superficie superiore incisa laforma speculare di una sigla, di un numero o di una lettera.

Oli per stampaggioHanno lo scopo di lubrificare ed evitare grippaggi tra le pcontatto con lo stampo e la lamiera da lavorare.

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4 La calandratura della lamiera

Lavorazioni della lamiera12

reciproca dei tre rulli: per ottenere curvature con raggi arulli devono essere allontanati mentre, viceversa, devonore avvicinati per ottenere curvature con raggi piccoli.

Il trascinamento della lamiera causato dalla rotazione desuperiore che motorizzato, mentre i due rulli inferiori ruliberamente e hanno solo la funzione di sostenere la lamieIl processo di calandratura richiede un certo numero dsaggi, durante i quali il moto di traslazione e lavvicinamdei rulli vengono opportunamente regolati.

La calandratura unoperazione di deformazione plasticache consente di conferire alla lamiera una determinata curva-tura. una lavorazione tipica per la costruzione di cisterne e

tubi di medio-grande diametro.La calandratura eseguita con macchinari detti calandre, co-stituiti essenzialmente da tre rulliparalleli tra di loro, dispostisecondo i vertici di un triangolo isoscele [figg. 1 e 2]. La lamie-ra, passando tra i rulli inferiori e superiore, subisce una cur-vatura, detta raggiatura, il cui raggio dipende dalla posizione

guida dei rulli inferioriad arco di cerchio

rullo superiore

motorizzatoconsolle

di comando

cavo di sicurezzadi colore rosso

1 Schema del processo di calandratura. Il rullo superiore rizzato, mentre quelli inferiori possono essere avvicinatdurre progressivamente il raggio di curvatura.

2 Calandra. La consolle di comando esterna al cavo di sicurezza; la posizio-ne dei rulli inferiori pu essere modificata facendoli scorrere entro la guidaad arco di cerchio.

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La piegatura una lavorazione di deformazione plastica (for-matura) successiva alla sagomatura, che viene eseguita conmacchine chiamate presse piegatrici [fig. 1] e che consiste nel

praticare pieghe rettilinee e parallele su pezzi di dimensionianche medio-grandi.Le presse piegatrici sono azionate da sistemi meccanici, permezzo del manovellismo biella manovella o da sistemi idrauli-ci, per mezzo dipistoni idraulici, governati manualmente o dacomputer (piegatrici a controllo numerico).La deformazione permanente della lamiera viene provocatada una sollecitazione di flessione che deve superare il limite dielasticit del materiale.Analogamente alle macchine per lo stampaggio, anche le pres-se piegatrici sono equipaggiate da unpunzone (detto coltello)montato sulla parte mobile della piegatrice, da una matriceeda unpremilamiera, con le stesse funzioni e caratteristiche di

uno stampo per pressa.Esistono coltelli e matrici adatti a tutte le esigenze di spesso-re, sagoma del pezzo e raggio di curvatura [fig. 2].

Lavorazioni della l

5 La piegatura della lamiera

1 Pressa piegatrice. La lamiera pizzicata tra il punzone e la matrice una deformazione plastica. La macchina consente di montare matriczoni adatti a ogni tipo di piega.

2 Schema di esecuzione di una piegatura con una pressa piegatrice e in-grandimento del particolare dellarea di contatto tra coltello e matrice;per avere diversi tipi di piegature, la matrice pu essere ruotata.

LAVORAZIONI CON CESOIE, PRESSE,CALANDRE E PIEGATRICI

Attenzione a: urti, schiacciamento, punture, tagli, absioni, cesoiamento, stritolamento, rumore, cadutamateriale dallalto, folgorazione.

Norme generali

Verificare il buon funzionamento delle parti elettrichmeccaniche e lefficienza di adeguati dispositivi di srezza.

Non intralciare i passaggi con il cavo di comando a dali e proteggerlo da eventuali danneggiamenti.

Avvalersi di appositi supporti e sostegni quando lemensioni della lamiera lo richiedono.

Non rimuovere o manomettere i dispositivi di protezio Con cesoie e piegatrici non lavorare pi di una lami

contemporaneamente. Lestrazione del materiale dallo stampo sotto le predeve essere eseguita utilizzando idonei attrezzi.

Controllare e rimuovere il pezzo solo a macchina ferm Eseguire le operazioni di revisione e pulizia solo a m

china scollegata. Segnalare tempestivamente malfunzionamenti.

Indossare sempre: guanti, calzature di sicurezza, inmenti protettivi (tuta), casco, otoprotettori.

SICUREZZA

PER SAPERNE DI PI

La piegatura

La piegatura definita come una curvatura con raggio molto pic-colo, mai superiore a 7-8 volte lo spessore della lamiera. I raggi mi-nimi sono indicati da apposite tabelle in funzione dello spessore e deltipo di materiale, ma, per evitare criccature sui raggi di curvatura, necessario che la piegatura avvenga in senso ortogonale alla direzio-

ne di laminazione.

C. Amerio, R. De Ruvo, S. Simonetti, Elementi di tecnologia, S

5/24/2018 Lavorazioni Della Lamiera

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C. Amerio, R. De Ruvo, S. Simonetti, Elementi di tecnologia, SEI 2011

Lavorazioni della lamiera14

VERIFICA

1 Illustra il principio di funzionamento di una cesoia aghigliottina.

2 Che cosa si intende per sagomatura e per formatura?Attraverso quali lavorazioni avvengono tali operazio-ni?

3 Che cosa un premilamiera?un dispositivo capace di bloccare il pezzo durante la fa-se di taglio e curvatura

un dispositivo per eseguire stampaggio con materialesurriscaldato

un dispositivo per eseguire imbutiture

un dispositivo capace di bloccare o guidare lo stira-mento della lamiera durante le fasi di cesoiatura o tran-ciatura e stampaggio-imbutitura

4 Elenca i tipi di taglio non tradizionale della lamiera,spiegando il principio di funzionamento.

5 Associa la tecnica di taglio al sistema di funzionamento.

a) ossitaglio1. utilizza un getto di gas (idroge-

b) taglio al plasmano e azoto) ionizzato

o laser2. utilizza un idrogetto sottilissimo

c) getto di acqua3. sfrutta il calore di una fiamma

prodotta da una miscela di os-sigeno e acetilene

6 Quali tra le lavorazioni elencate costituiscono il pro-cesso di stampaggio della lamiera?

fucinatura imbutitura

curvatura piegatura

cesoiatura calandratura

tranciatura chiodatura

7 Che differenza sussiste tra tranciatura e punzonatura?

8 Che tipo di macchine vengono utilizzate per tranciaree punzonare?

HD

GC

FB

EA

D

C

B

A

VERIFICA

9 Indica tra le seguenti affermazioni quali si riferiallimbutitura.

il materiale da lavorare deve avere un alto indice

lungamentola lavorazione sollecita il materiale a tensioni supevalori di rottura

la lavorazione richiede stampi con profili taglient

il materiale da lavorare deve essere molto duttile

la lavorazione avviene per stampaggio a caldo

10 Che cosa si intende per curvatura e che cosa distla curvatura dallimbutitura?

11 Quali caratteristiche devono avere i materiali utti nelle operazioni di imbutitura?

12 Quali sono le parti fondamentali di uno stampo

13 La calandratura un processo usato per la costne di:

tubi di piccolo diametro

tubi di grande diametro

tubi quadri di grande diametro

matasse di cavi dacciaio

14 Associa le seguenti lavorazioni alle presse meccao a quelle idrauliche:a) imbutitura

b) tranciatura

c) curvatura 1. presse meccaniche

d) punzonatura 2. presse idrauliche

e) stampaggio a caldo

f) trafilatura

15 Descrivi che cosa sono, a che cosa servono e di chteriali sono costituiti punzoni, coltelli e matrici.

D

C

B

A

E

D

C

B

A