1 Gépészeti ismeretek

2 Fémek felosztása : A fémek kristályos szerkezetű, jó hő és villamos vezetőképességű szilárd anyagok. A fémek felosztásának alapjául szolgálhatnak a különböző anyagjellemzők, például a sűrűségük, olvadáspontjuk, szakítószilárdságuk, kémiai tulajdonságaik.

3

4 Képlékeny alakítás alapjai A képlékenyalakító technológiák célja az előírt geometriai alak előállítása erőhatásokkal, úgy hogy a termék tömege nem változik. Alakítás során a tárgy mechanikai tulajdonságai változnak szövetszerkezete finomabb lesz.

5 A képlékenyalakítás a fémek alakításának olyan módja, amikor megfelelő nagyságú erőhatással a munkadarabdarab alakját megváltoztatják a kívánt alakra és méretre, az anyagban nincs szakadás, törés és a test tömege változatlan marad. A képlékenység az anyagoknak az a tulajdonsága, hogy alakjukat megfelelő nagyságú külső erő hatására maradandóan megváltoztatják.

6 Hidegalakítás: a fémet az újrakristályosodási hőmérséklet alatt alakítják. A hidegalakítás a fém felkeményedését okozza. A hidegalakítási technológiák lehetnek: - hideghengerlés - huzal-, rúd- és csőhúzás - hideg térfogatalakítás - lemezek alakítása Melegalakítás: a fémet az újrakristályosodási hőmérséklet felett alakítják. A felmelegített munkadarabokat kisebb erőhatással alakíthatják, mert ilyenkor kisebb az alakítási szilárdság értéke. A meleg-alakítás fajtái - hengerlés - kovácsolás - nyújtás, szélesítés - zömítés - lyukasztás, hasítás - vágások módozatai - hajlítás, csavarás - sajtolás - varratnélküli csőgyártás - rúd-, huzal- és csőhúzás - rúd- és csősajtolás

7 A képlékenyen alakító technológiai eljárásokat a külső alakító erő által létrehozott mechanikai feszültség és a művelet jellege szerinti feszültségek alapján lehet csoportosítani. - Nyomásos alakítás: a fő alakváltozást egy-vagy többtengelyű nyomófeszültség hozza létre (kovácsolás, hengerlés, kisajtolás, folyatás). - Húzó-nyomó alakítás: az alakváltozás húzó- és nyomófeszültségek együttes hatására jön létre (rúd-, drót-, cső- és mélyhúzás). - Húzó jellegű alakítás: egy- vagy többtengelyű húzófeszültség segítségével történik az alakítás (nyújtva hengerlés, domborítás). - Hajlító alakítás: vékony termékek hajlítása, például a lemezek élhajlítása, a görgőkkel végzett idomhajlítás tartozik ide. - Alakítás csúsztatófeszültséggel: a szabadalakító kovácsolás technológiai műveletei közül az áttolás és a csavarás sorolható ide.

8 Kovácsolás A kovácsolás a fémek képlékeny alakításának legősibb módszere. A kovácsoláson olyan megmunkálási műveletet értünk, amikor az anyagot meleg állapotban ütésekkel, vagy nyomóerővel alakítjuk. Kovácsoláskor a melegen alakító szerszám végsebessége 1-2m/s. Az ennél kisebb sebességgel végzett alakítást sajtolásnak, vagy sajtolókovácsolásnak nevezzük.

9 A kovácsolás célja kettős. Először az, hogy a fémet előírt geometriai alakra munkálja, másodszor az, hogy a munkadarab mechanikai tulajdonságát javítsa, a szemcsenagyságát finomítsa és az eredeti durva szövetszerkezetet finomabbá tegye. Az anyag kovácstűzben kb Celsius fokra hevítve, melegen kerül kialakításra, az előre megtervezett formára, majd a többi formázási művelet hidegen történik. A felület reszeléssel, csiszolással, tisztítással készül a végső formára.

10 A kovácsolás lehet kézi vagy gépi, utóbbi lehet szabadalakító vagy süllyesztékes. A kovácsolási alapműveletek a nyújtás és szélesítés, a duzzasztás, a hajlítás és csavarás, az áttolás, a lyukasztás, a vágás és vállazás, valamint a kovácshegesztés. Azt, hogy melyik műveletet választjuk az adott kovácsdarab előállításához, a kovácsdarab alakja és a minőségi követelmények határozzák meg.

11 A kézi kovácsolás szerszámai, eszközei Kovácsüllő Kézi- és ráverő kalapács Nyeles szerszámok Tüzifogók Üllőbetétek Fejező szerszámok A kovácsolás mérőeszközei mérőléc, vonalzó, kovácsmérve, tapintókörző, lyukkörző, sablonok, tolómérce Kovácstűzhely, tüzelőanyag

12 Sajtolás Sajtoláson olyan feldolgozást értünk, amelynek során a tablettázott, előmelegített vagy előképlékenyített anyagot a nyitott szerszámba adagoljuk, majd megfelelő hőmérsékleten, a szerszám zárása után, nyomás alatt a sajtolóanyag térhálósodik. A sajtolás előkészítő műveletei közé tartozik a megfelelő összetételű szemcseméretű és speciális adalékanyagokat tartalmazó porkeverék előállítása. Az előkészítési műveletek kiterjednek a porok szemcsenagyság szerinti osztályozására, keverésére és esetleges hőkezelésére. A keverést általában megelőzi a redukáló légkörben való izzítás a porok gáztalanítása, oxigén- és víztartalom eltávolítása céljából. A porok méret szerinti osztályozására szitasort, a különféle anyagú és méreteloszlású porfrakciók keverésére golyósmalmot vagy excentrikus tengelyű keverődobot használnak. A fémporok keverését száraz vagy nedves eljárással lehet elvégezni.

13 Hengerlés A hengerlés során két egymással szemben forgó henger közé adják be az anyagot. A hengerek közötti résben nyomás hatására az anyag vastagsága csökken, hosszúsága és szélessége nő. Minél nagyobb a hengerek átmérője annál nagyobb fogyás valósítható meg egy szúrással, de nagy átmérőjű hengerek esetén nagyobb a szélességnövekedés mértéke is. Amennyiben jelentős szélességnövekedés nélkül kívánjuk a hengerlést megvalósítani, úgy kis átmérőjű hengereket kell alkalmazni. Nagy hengerlési erő hatására a hengerek kihajolhatnak (széleken vékonyabb lesz a lemez, mint középen) ezért támasztóhengereket alkalmaznak. Állandó hengerlési erő esetén domború hengerek alkalmazásával elkerülhető a szélek elvékonyodása.

14 A hengerlés az egyik leggyakrabban alkalmazott képlékeny alakító eljárás. Az acéltermelés %- át, a könnyűfém és színesfém termelés %- át hengerlik. Az öntött tuskókból, bugákból előgyártmányokat és egyes késztermékeket melegen hengerelnek. Hideghengerlést általában befejező műveletként illetve finomlemezek gyártásánál alkalmaznak.

15 A lemeztekercs hengerlés művelete

16 Huzal- és rúdhúzás Előgyártmány: előhengerelt vagy elősajtolt nyers rúd

17 Húzókő profilok: húzógyűrűk

18

19 Lemezhajlítás: Anyag szakadása nélkül, adott szögben való meghajlítása, akár csőszerű idomok is gyárthatók, a lemez hajlítás utáni alakját megtartja, - belső oldalon nyomó igénybevétel - megduzzad, - külső oldalon húzó igénybevétel - szélessége csökken, visszamaradt rugalmas feszültség - visszarugózás.

20 Lemezek mélyhúzása : vastagfalú és nem-mély edények, szabálytalan alakú (pl.: jármű karosszéria) húzógyűrű húzóbélyeg ráncfogó Anyagfelesleg kénytelen érintő- és sugárirányban elhelyezkedni.

21 Lemezek mélynyomása: - kis darabszám, - bonyolult alak, - kúpos, hengeres felület, - változó falvastagságú forgástestek Esetleg esztergapadhoz hasonló gép, nyomóforma forog, kenőanyag használat.

22 Kézi forgácsoló műveletek Darabolás (fűrészelés, vágás) Forgácsolás –reszelés –fúrás (fúrás, süllyesztés) –köszörülés –menetkészítés Illesztés (csiszolás, hántolás, dörzsárazás) Felületkezelés (tükrösítés, fényezés)

23 DARABOLÁS A darabolás az anyagszétválasztás egyik fő csoportja. Ide tartozik a bevágás, levágás, szakítás, törés. Szerepe jelentős az előgyártmány további alakítását tekintve. A forgácsolástól abban tér el, hogy itt nem kis darabonként történik az anyagleválasztás. Célja a munkadarabról a felesleges anyagréteg leválasztása egy vagy több darabban. Ebben az esetben mindig törekedni kell arra, hogy minél kevesebb hulladék maradjon vissza vagy a maradékot tovább darabolva újabb használható darabokat kapjunk.

24 Darabolás alkalmazása Az eljárások kiválasztása függ az anyag geometriai és szerkezeti tulajdonságaitól az elvégzendő feladattól. Nyírást, vágást kézzel vagy akár géppel is végezhetünk vékony vagy vastagabb lemezekhez. Ezzel méretre szabhatunk, formát vághatunk ki a kívánt lemezből. Lyukasztást akkor használhatunk furatok helyett, ha nem fontos a nagy méretpontosság. Ez is történhet kézi szerszámmal vagy géppel. Termikus vágással nagyon vastag acéllemezeket szokás méretre vagy formára vágni. Megfelelő tulajdonságú acélok vághatók csak ezzel a módszerrel.

25 Az erőhatást a vágóélen át fejtik ki a munkadarabra azt helyileg képlékeny alakváltoztatva, majd átszakítva.

26

27

28 Nyírás A nyírás során két egymás mentén mozgó vágóél az anyagot nyírószilárdságát meghaladó mértékben terheli és ezáltal szétválasztja. A hengerléssel készített nagyméretű táblalemezeket megfelelő méretűre és alakúra legtöbbször nyírással alakítják. A nyírás célja tehát a lemezek előrajzolás utáni méretre szabása. A nyírás szerszáma az olló, ami legalkalmasabb a lemezek vágására. Az ollóknak két egymással szemben elhelyezkedő szerszámélük van, ezek egymás melletti elcsúszása okozza a nyírást, tehát nem találkozik a két él.

29 Vágás A vágás során egy ék alakú szerszámmal behatolunk az anyagba és egy meghatározott részt leválasztunk belőle vagy szétvágjuk azt. A vágás, a vésés és a faragás mind ebbe a fogalomkörbe tartozik. A szerszámok is hasonló felépítésűek, eltérés csak a felhasználás módja szerint van. A legegyszerűbb alkalmazási mód egy anyag két részre vágása, ami elvégezhető egy laposvágóval és egy megfelelő nagyságú kézikalapáccsal. A vágási folyamatra legnagyobb hatása az ékszögnek van. Értéke 75° és 90° között változik. A laposvágón kívül számtalan, különböző célokra kialakított alakú szerszám létezik. Ezek közül a két legfontosabb a keresztvágó és a horonyvágó.

30 Lyukasztás A lyukasztás célja különböző keresztmetszetű lyukak készítése vékonyabb lemezeken. Ezzel az eljárással kis keresztmetszetű lyukakat készítünk a lemezen. A lyukasztás a nyírás egy különleges fajtája, de attól a szerszám kialakítása és a művelet végrehajtásának szempontjából eltér. A lyukasztó szerszám éle zárt idom, általában kört készítünk, de tetszőleges alakú nyílás is kivágható, ha rendelkezésre áll a megfelelő szerszám. Léteznek kézi lyukasztók vékonyabb lemezekhez, azonban vastagabb lemezekhez lyukasztógépet használnak. Rideg anyag nem alkalmas lyukasztásra, mert bereped, azt fúrni kell.

31 Harapás