A tervezés, anyag választás és a gyártás kapcsolata

Az előadások a következő témára: "A tervezés, anyag választás és a gyártás kapcsolata"— Előadás másolata:

1 A tervezés, anyag választás és a gyártás kapcsolata
Esettanulmány

2 Széchenyi István Egyetem
Bevezetés A tervezési módszerek, anyagok és technológiák folytonos fejlődésben vannak Nincs „abszolút jó” megoldás, mindegyiknél fejleszthető jobb Motiváció: Minimális költség Maximális minőség Széchenyi István Egyetem

3 Széchenyi István Egyetem
Témavázlat A tervezés, anyagválasztás és gyártás általános összefüggései Az összefüggések elemzése a hajtórúd gyártás története során Az egyes változatok összehasonlítása Más példák Széchenyi István Egyetem

4 A komplex fejlesztési feladat
Alak Funkció Megmun-kálás Anyag Széchenyi István Egyetem

5 Széchenyi István Egyetem
Példa: hajtórúd Széchenyi István Egyetem

6 Széchenyi István Egyetem
Példa: hajtórúd (1) Anyag Technológia Gyengén ötvözött acél Süllyesztékes kovácsolás Gömbgrafitos öntöttvas Öntés Acél por Porkohászat Ötvözetlen acél Finomkovácsolás Széchenyi István Egyetem

7 Széchenyi István Egyetem
Példa: hajtórúd (2) Méretezés Tapasztalati összefüggések Közelítő képletek FEM technika Anyagtulajdonságok Nagy szórás a technológia bizonytalanságai miatt Szűk sávban mozgó, garantált tulajdonságok Széchenyi István Egyetem

8 Széchenyi István Egyetem
Példa: hajtórúd (3) Forgattyús tengelyre illeszkedő furat kialakítása Osztósíkban megmunkált Roppantott és illesztett Egyéb felületek Megmunkálási hibák miatt nagy szórás Near net shaping elv megvalósulása Széchenyi István Egyetem

9 Hagyományos gyártás: süllyesztékes kovácsolás
Tág tűrések Jelentős ráhagyás Hőkezelési bizonytalanságok Drágább anyag (Cr-Ni acélok) Széchenyi István Egyetem

10 Széchenyi István Egyetem
Öntés Lehetőségek: Az öntöttvasak szilárdságának növekedése Precízebb öntési eljárások tömegessé válása Megoldás: Gömbgrafitos öntöttvas Héjformázás vagy elpárolgó mintás öntés Eredmény: a személygépkocsi gyártásban kiszorította a hagyományos kovácsolást Széchenyi István Egyetem

11 Széchenyi István Egyetem
Porkohászati gyártás Anyag: Gyengén ötvözött fémpor, ~ 900 MPa szakítószilárdság Előnyök: ~ 30% tömeg csökkenés Közel végső alak Példák: Porsche 928 (1976); Toyota Camry (1981); Ford (1992) Széchenyi István Egyetem

12 Széchenyi István Egyetem
Finomkovácsolás Lehetőség: a kovácsolási eljárások fejlődése Megoldás: precíziós alakítás szűk tűrésekkel, kis oldalferdeségekkel, szinte sorja nélkül Előnyök: nagy szilárdság, roppanthatóság, kedvező ár Széchenyi István Egyetem

13 Forgattyús tengelyre illeszkedő furat kialakítása
Hagyományos: furat esztergálás, csavar helyek megmunkálása, szétvágás, síkba munkálás, illesztés, furat megmunkálás Új megoldás: furat megmunkálás, csavar helyek megmunkálása, bemetszés, roppantás, összeillesztés Feltételek: rideg anyag, éles bemetszés, roppantó szerszám optimális kialakítása Széchenyi István Egyetem

14 Összehasonlítás: 3 féle hajtórúd előgyártmány
Hagyományos kovácsolt Öntött Porkohá-szati Anyagköltség Közepes 3 Jó 5 Előgyártmány költség Gyenge 1 Készremunkálás költsége Szilárdság Széchenyi István Egyetem

15 Széchenyi István Egyetem
Egyéb példák Forgattyús tengely Kovácsolt, majd öntött Vezérmű tengely Kovácsolt, öntött, csőből és lemezből alakított Henger persely Öntöttvas persely, alumínium öntvény saját anyaga Széchenyi István Egyetem

16 Vezérmű tengely gyártása öntéssel
GÖMBGRAFITOS KÉREGÖNTVÉNY ANYAGMINŐSÉG: GJS-400; GJS-500;GJS-600; LÉZERREL FELÜLETKEZELT GÖMBGRAFITOS ÖNTVÉNY Széchenyi István Egyetem

17 Vezérmű tengely gyártása lemezalkatrészekből
MÉLYHÚZOTT + NYÚJTVA HÚZOTT LÉZER- FELÜLETEDZETT BÜTYÖK CSŐ Széchenyi István Egyetem

18 Vezérmű tengely gyártása hidroforming eljárással
Kiinduló gyártmány: cső Alakítás: Osztott formába helyezés Tágítás nagynyomású folyadékkal a kívánt alakra Végső megmunkálás Előnyök: kis tömeg, alacsony gyártási költség, korszerű megmunkálás Széchenyi István Egyetem

19 Széchenyi István Egyetem
Összefoglalás Az alkatrész beszállítók folytonos versenyben vannak, a kedvezőbb tulajdonságú és árú termékek kiszorítják a pillanatnyilag uralkodókat Az előnyök megszerzéséhez a gyártók a korszerű anyagok és technológiák nyújtotta új lehetőségeket használják fel Széchenyi István Egyetem