Képlékeny alakítás

A képlékeny alakítás során a munkadarabot a tömegének együtt tartása mellett erőhatással a kívánt alakra és méretre alakítják (alak, méret, anyagi sajátosságok változnak). → pontos méret forgácsolással! Előnyei: pl. a kedvező fajlagos gyártási költség nagy darabszámnál, nagy nyersanyag-megtakarítás, nagy anyagszilárdság, jó felületminőség és méretpontosság.

képlékenyek azok a fémek, amelyeknek alakját megfelelő igénybevétellel, az anyagi összefüggés megszakítása nélkül jelentékeny mértékben maradandóan meg lehet változtatni. ridegek azok a fémek, amelyek igénybevétel hatására képlékeny alakváltozás nélkül eltörnek.

A képlékenység a fémeknek nem abszolút tulajdonsága, hanem állapota A képlékenység a fémeknek nem abszolút tulajdonsága, hanem állapota! Tehát az állapotjelzők függvénye! Állapotjelzők: - feszültségi állapot, - hőmérséklet, - alakváltozás sebessége.

Képlékeny alakító eljárások:

meleg alakítás: a regenerációs változások az alakváltozással egyidejűleg mennek végbe, lágyulási folyamatok (megújulás, rekrisztallizáció), az alakváltozási képesség kevésbé korlátozott, a mikroszerkezet változása, kevésbé méretpontos termékek, rosszabb felületi minőség, kisebb fajlagos mechanikai terhelés, plusz hőterhelés.

hideg alakítás: az alakítás alatt az anyag keménysége nő, az alakítás egyre nehezebb (ezért közbülső lágyító hőkezelések szükségesek!), de a felület fémesen tiszta, az alkatrészek pontosabbak, viszont alakítási öregedésre hajlamosabbak. felkeményedés, alakváltozási képesség fokozatos kimerülése, a szemcsék megnyúlása, a diszlokáció sűrűség növekedése, méretpontosabb termék, jobb felületi minőség, nagyobb fajlagos szerszámterhelés.

képlékeny alakítási eljárások főbb típusai: kovácsolás és sajtolás, hengerlés, rúd- és dróthúzás, lemezalakítás, egyéb alakítási eljárások.

1. Kovácsolás A fémek képlékeny alakítása ütéssel és nyomással, melynek során az izzítással (az újrakristályosodási hőmérséklet felett) képlékennyé tett anyag a nyomó, húzó és hajlító igénybevétel hatására a kívánt irányba elmozdul. Fajtái: szabadalakító-, süllyesztékes kovácsolás Szabadalakító kovácsolás

Süllyesztékes kovácsolás: a melegalakítás zárt üregben történik, ez a süllyeszték, a süllyeszték osztósíkja körül egy sorjacsatorna helyezkedik el, amely egyrészt gátolja az anyag kiáramlását, másrészt befogadja a felesleges anyagot, a nyitás megkönnyítése érdekében az osztósíkra merőleges síkokat néhány fokos ferdeséggel kovácsolják.

kovácsolt csavarkulcs Kovácsolt hajtórúd: előalakítás: nyújtó zömítés, előkovácsolás, kész alak, körben a sorjacsatorna. kovácsolt csavarkulcs

2. Hengerlés A fémek tömegtermelésszerű képlékenyalakításának ez a módja, amelyben ellentétes forgásirányú hengerek az alakítandó anyagot megfogják, az anyag és a hengerfelületek között fellépő súrlódó erővel behúzzák, a hengerrésben az előirányzott mértékű és formájú alakítást a kívánt szelvényhosszon végrehajtják.

. A két henger ellentétesen forog, a munkadarabot behúzza, miközben a munkadarab áthalad a hengerek között, megnyújtja. Ezzel az eljárással sík- (lemezek) és profilos alkatrészek (sínek, rudak, stb.) készülhetnek. A megmunkálás hőmérséklete szerint beszélhetünk: meleg-, hideg hengerlésről.

A szerszám és a munkadarab megmunkálás közbeni elmozdulása szerint beszélhetünk: hosszirányú hengerlésről, keresztirányú hengerlésről, ferdeirányú hengerlésről.

Amennyiben nagyobb mértékű méret-csökkentésre van szükség, a méret csökkentését több lépésben végzik el a fogyási tervnek megfelelően. Pl.: így dolgoznak a különböző hengersorok is.

3. Huzal- és rúdhúzás Előgyártmány: előhengerelt vagy elősajtolt nyers rúd

Húzókő profilok: húzógyűrűk

A keresztmetszet csökkenés több lépésben, de az ismételt húzásnak határt szab a felkeményedés – továbbhúzáskor lágyítani kell! Patentírozás: hőkezelés – acéldrót-húzó üzemekben Magas karbontartalmú acélhuzal – 1200 C fölé hevítik, hirtelen lehűtik, hőn tartják (400-500 C-os ólomfürdő) Patentírozás után tovább húzzák→a huzal szilársága nő.

Műszerrugók gyártása A rugó olyan szerkezeti elem , amely a rugalmatlanságánál fogva az alakváltozás során benne felhalmozott energiát mechanikai munkává képes alakítani. A finommechanikában alkalmazott rugók: - tekercselt rugók (csavar-, spirálrugók), - laprugók. Alapanyaguk: - rugóacél, - alpakka (Cu-Zn-Ni ötvözet), - bronz (főként berilliumbronz), - sárgaréz, - bimetall.

Spirálrugók gyártása - huzal áthúzás, - szalag hengerlés, - darabolás, - tekercselés, - hőkezelés, - rugók szétvágása, - öregítés. Áthúzás előtt kilágyítják, pl.: a berilliumbronzot (NH3 ) ammóniagázban 780 C-on tartják, normál hőmérsékleten vízben lehűtik, (HNO3 ) salétromsavban maratják – eltávolítják a revét, hideg vízben öblítik és fűrészporban szárítják.

1. huzal áthúzása fokozatosan csökkenő átmérőjű gyémánt húzógyűrűkön (d=1mm-ről d=0,1mm-re csökkenés kb. 50 fokozatban), 2. szalaghengerlés: legkényesebb művelet – nagy hatással van a rugó minőségére tisztítás: (HOOC-COOH) oxálsav oldaton, ammónia oldaton és alkoholon áthúzzák, posztóbetétekkel törlik, hengerlés: görgők között többször átengedik, közte izzítják – kisebb fajlagos nyomás, egyenletesebb szalagvastagság, 3. mosás, darabolás (2 rugóhosszra), 4. tekercselés: tüskére, álló dobban

5. hőkezelés: belső feszültségek megszüntetésére, az elért alak rögzítésére, megeresztés: tekercselődobbal együtt, vagy vákuumos hevítőkamrában (tömeggyártás) vagy zárt dobozban Cu és Na reszelékkel kötik meg a levegő oxigénjét, 270 C kemencébe teszik és lassan felfűtik a megeresztési hőmérsékletre 310-350 C és 1-2 órán át hőn tartják, 6. darabolás: kettévágják, felesleges meneteket levágják, 7. tisztítás: mint a 2. pontban, törlés elmarad, 8. mechanikai öregítés: növeli a rugalmasságot, maradó alakváltozást csökkenti – 15 percig ismételt csavaró igénybevétel. 9. vizsgálat: adott terheléshez tartozó alakváltozás vagy adott alakváltozáshoz tartozó terhelés.

Tekercselt csavarrugók gyártása Műveletei: tekercselés, vágás, homlokfelületek köszörülése, stabilizálás, korrózió elleni védelem. Gyártása: - egyedi gyártás: tüskén, esztergán, - tömeggyártás: spec. automatán.

A gyártás termelékeny, pontos, a huzalsebesség kb. 35 m/min, A rugó-végek kialakítása, attól függően, hogy milyen jellegű igénybevételnek lesz kitéve, ill. milyen jellegű feladatot lát el a későbbiekben. Hőkezelés: a belső feszültségek megszüntetésére →megeresztés (rövid ideig, kb. 1óra hőntartás, 200-400 C) Stabilizálás (öregítés): beépítés után ne maradjon vissza alakváltozás, periódikusan ismétlődő terhelés vagy statikus túlterhelés. Korrózió elleni bevonás: kadmiumozás, foszfátozás – a bevonat lehet csak díszítő jellegű is!

4. Lemezalakító megmunkálások Anyagszétválasztás: lemezdarabolás nyitott kontúr mentén nyíró vágással ékvágással.

nyírás zárt körvonal mentén: kivágás lyukasztás.

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.

Nyújtva húzás: Elsősorban karosszéria lemezek (pl. tető) alakítására használják A lemez a peremén befogott, az alakot a bélyeg határozza meg.

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

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

5. Egyéb alakítási eljárások Víz alatti szikrakisüléses lemezalakítás: - elektrohidraulikus alakítás, - kisebb alkatrészek esetén, - tömeggyártásban is gazdaságos.