Formule e descrizione Tecnologia meccanica

FORMULE

Fonderia

• Modulo termico (M): M = V/S, dove V è il volume e S la superficie della zona

considerata.

• Rapporto tra moduli termici (X): X = Mm/Mp, dove Mm è il modulo termico della

materozza e Mp il modulo termico del pezzo.

• Formula di Caine: YCaine = a/(X-1) + b, dove a, b e c sono costanti dipendenti

dal tipo di materozza.

• Rapporto tra volumi materozza e pezzo (Y): Y = Vm/Vp, dove Vm è il volume

della materozza e Vp il volume del pezzo.

• Velocità di colata in un sistema in piano: v = c√(2gH), dove c è il coefficiente

delle perdite di carico, g l'accelerazione di gravità e H l'altezza del metallo

liquido.

• Velocità di colata in un sistema in sorgente: v = c√(2g(H1 + H2 - (D/2 + h))),

dove c è il coefficiente delle perdite di carico, g l'accelerazione di gravità, H1

l'altezza dal pelo libero, H2 l'altezza della staffa superiore, D il diametro della

materozza e h l'altezza del collare.

Deformazione plastica

• Forgiatura a stampo aperto:

Pressione media: p = Yf(1+μb/h), dove Yf è la tensione di flusso a caldo, μ

o il coefficiente di attrito, b la larghezza del pezzo e h l'altezza.

Forza: F = p * A, dove A è l'area della sezione trasversale del pezzo.

o

• Laminazione:

Riduzione di spessore: Δh = he - hu, dove he è lo spessore iniziale e hu lo

o spessore finale.

Lunghezza finale: lu = (he/hu) * le, dove le è la lunghezza iniziale.

o Forza di laminazione: F = p * b * L, dove p è la pressione di laminazione, b

o la larghezza del pezzo e L la lunghezza del contatto tra rullo e pezzo.

Coppia: M = F * D/2, dove D è il diametro dei rulli.

o Potenza: P = M * ω, dove ω è la velocità angolare dei rulli.

o

• Estrusione:

Rapporto di estrusione: R = Ao/Af, dove Ao è l'area della sezione iniziale e

o Af l'area della sezione finale.

Deformazione: ε = ln(R)

o Pressione di estrusione diretta: p = (a+b*ln(R))*Yf, dove a e b sono

o costanti e Yf è la tensione di flusso.

Forza di estrusione: F = p * Ao

o Lavoro ideale: W = F * ΔL, dove ΔL è la variazione di lunghezza.

o

• Trafilatura:

Riduzione di area: r = (Ai-Af)/Ai, dove Ai è l'area della sezione iniziale e Af

o l'area della sezione finale.

Numero di passaggi: n = ln(Ai/Af)/ln(1/(1-rmax)), dove rmax è la massima

o riduzione di area consentita in un passaggio.

Forza ideale: Fid = Yf * Af * ln(Ai/Af)

o Forza reale: Freale = Fid * (1+μ/tanα) * (Ao/Am), dove μ è il coefficiente di

o attrito, α è l'angolo di inclinazione della filiera e Am è l'area media della

sezione.

• Tranciatura:

Forza ideale: F = Rm * t * l, dove Rm è il carico di rottura, t lo spessore

o della lamiera e l la lunghezza del perimetro di taglio.

Forza reale: F = F * (1+μ/tanα), dove μ è il coefficiente di attrito e α è

o l'angolo di inclinazione del punzone.

Lavorazioni per asportazione di truciolo

• Foratura:

Forza di foratura: F = kcs * ap * f * D, dove kcs è la resistenza specifica

o alla foratura, ap la profondità di passata, f l'avanzamento e D il diametro

del foro.

Tempo di foratura: T = L/Vf, dove L è la lunghezza del foro e Vf la velocità

o di avanzamento.

• Tornitura:

Forza di taglio: F = kcs * ap * f * (1/tan(κre)), dove kcs è la resistenza

o specifica al taglio, ap la profondità di passata, f l'avanzamento e κre

l'angolo di registrazione.

Potenza di taglio: P = F * vc, dove vc è la velocità di taglio.

o

• Fresatura:

Spessore di truciolo: h = fz * sin(κre), dove fz è l'avanzamento per dente e

o κre l'angolo di registrazione.

Forza di taglio: F = kcs * h * ae / sin(κre), dove kcs è la resistenza specifica

o al taglio e ae la larghezza di taglio.

Coppia: M = F * D/2, dove D è il diametro della fresa.

o Potenza: P = M * ω, dove ω è la velocità angolare della fresa.

o Rugosità: Ra = fz^2 / (32 * r), dove r è il raggio della fresa.

o

• Taglio ortogonale:

Forza di taglio: Fc = Ft * cos(γo) + Fp * sin(γo), dove Ft è la forza di taglio

o tangenziale, Fp la forza di avanzamento e γo l'angolo di spoglia superiore.

Forza normale sul petto dell'utensile: Fn = Ft * cos(γo) - Fp * sin(γo)

o Forza parallela sul petto dell'utensile: Fp = Ft * sin(γo) + Fp * cos(γo)

o Forza di taglio sul piano di scorrimento: Fsh = Ft * cos(φ) - Fp * sin(φ),

o dove φ è l'angolo di inclinazione del piano di scorrimento.

Forza normale sul piano di scorrimento: Fnsh = Ft * sin(φ) + Fp * cos(φ)

o DESCRIZIONE FORMULE

Ecco una scaletta con le formule da usare per ogni tipologia di esercizio, basandosi sui

documenti forniti, e una breve spiegazione del loro utilizzo:

Fonderia

• Modulo termico (M): Misura la capacità di una specifica zona del getto di

scambiare calore con l'ambiente circostante. Un modulo termico maggiore

indica una minore velocità di raffreddamento.

• Rapporto tra moduli termici (X): Indica la differenza di velocità di

raffreddamento tra la materozza e il pezzo. Un valore elevato di X può portare

alla formazione di difetti nel getto.

• Formula di Caine: Definisce il rapporto minimo tra i volumi della materozza e

del pezzo (Y) necessario per evitare la formazione di soffiature nel getto.

• Rapporto tra volumi materozza e pezzo (Y): Fornisce un'indicazione della

quantità di materiale necessaria per la materozza rispetto al pezzo.

• Velocità di colata: Determina la velocità con cui il metallo liquido riempie la

cavità dello stampo. Un valore eccessivo può causare l'erosione dello stampo e

la formazione di turbolenze nel getto.

Deformazione plastica

• Forgiatura a stampo aperto: Permette di ottenere la forma desiderata del pezzo

applicando una pressione elevata.

La pressione media indica la forza applicata per unità di area.

o La forza totale necessaria dipende dalla pressione e dalla dimensione del

o pezzo.

• Laminazione: Riduce lo spessore del materiale facendolo passare tra due rulli

rotanti.

La riduzione di spessore è la differenza tra lo spessore iniziale e finale.

o La lunghezza finale del pezzo varia in base alla riduzione di spessore.

o La forza di laminazione, la coppia e la potenza sono parametri che

o determinano le caratteristiche del laminatoio.