Kohászati képlékenyalakító eljárások

Az előadások a következő témára: "Kohászati képlékenyalakító eljárások"— Előadás másolata:

1 Kohászati képlékenyalakító eljárások
Előgyártási technológiák Kohászati képlékenyalakító eljárások

2 Kohászati képlékenyalakító eljárások
Alakításkor a fémek szerkezete és mechanikai jellemzői megváltoznak. Képlékeny alakítás maradó alakváltozás MELEGALAKÍTÁS alakítási keményedés újrakristályosodás Tújrakrist. HIDEGALAKÍTÁS alakítási keményedés

3 Kohászati melegalakító eljárások:
meleghengerlés, - kovácsolás, - csőgyártás (lyukasztás és vastagfalú cső gyárátása), - melegsajtolás, - extrudálás,… Fontos a hőmérséklet helyes megválasztása A melegalakítás hőmérséklet-tartománya acéloknál: (a széntartalom függvénye Fe-Fe3C diagram) az anyag alakítási szilárdsága Tfelső = 1100 – 1250 oC Talsó = 850 – 900 oC Kohászati hidegalakító eljárások: hideghengerlés, rúd- és csőhúzás, csőredukálás,… Képlékenyalakító eljárások kohászati félkész gyártmányok

4 Kohászati félkész gyártmányok
Félkész gyártmányok: olyan termékek, amelyek ● szakaszos öntéssel (öntött tuskó) vagy ● folyamatos öntéssel (különbő szelvényű előtermékek) előállított alapanyagokból készülnek kohászati képlékenyalakító technológiákkal. Kohászati képlékenyalakító technológiák termékei: ◄ ● széles termékek ( pl. durvalemez, szalag) ◄ ● hosszú termékek (pl. rúd, profil, hengerhuzal, ...) ◄ ● széles termékből gyártott hosszú termékek ( pl. szalagból hajlított profilok és zártszelvények) ◄ ● kovácsolt termékek (pl. kovácstuskó, zömített kovácsdarab)

5 Másodlagos alakadó technológiák:
◄ képlékeny melegalakító technológiák ●előhengerlés, lemezhengerlés, szalaghengerlés, rudak, huzalok, idomanyagok hengerlése, ● kovácsolás (szabadalakító, süllyesztékes), ● varratnélküli csőgyártás (lyukasztás és vastagfalú cső gyártása) ● rúd-, huzal- és csőhúzás ● rúd- és csősajtolás Harmadlagos alakadó technológiák ◄ képlékeny hidegalakító technológiák ● lemezek, szalagok hideghengerlése, ● rúdhúzás, drótok, huzalok húzása, ● varratnélküli csőgyártás (csövek redukálása), ● kombinált technológiák: csövek és zártszelvények hegesztése

6 Képlékeny melegalakító technológiák

7 Meleghengerlés Lemezek, rudak, sínek, profilok gyártásának tömegtechnológiája. Ellentétesen forgó hengerpár a munkadarabot megnyújtja. Széles termékeket sima felületű hengerek között hengerelnek, hosszú termékeket hengerekben kialakított üregek (profilos üregű hengerek) segítségével hengerelnek. Hengerlésnél fontos a hengerátmérő megválasztása, a hengerpár annál vastagabb anyagot tud „behúzni“ minél nagyobb az átmérője (nagy fogyást biztosít), a nagy hengerek hátránya, hogy nyújtás mellett szélesedés is jelentkezik- ennek csökkentése céljából kisebb átmérőjű hengerekkel kell dolgozni → ezzel nem tartható a termék vastagságtűrése és nem vihető át a nyomatékszükséglet sem, ezért támasztó hengerekkel „merevítenek“. A termelékeny hengerművek állványok sorozatával hengerelnek, a duo, kvarto, speciális hengerállványok.

8 A hengerlés geometriai viszonyai
Egy lépésben létrehozott alakítás mértéke a fogyás  = ln So / S1 So – a darab hengerlés előtti keresztmetszete S1 – a darab hengerlés utáni keresztmetszete A hengerlés geometriai viszonyai

9 hosszirányú hengerlése
Lemez vagy szalag Idom (pl. körszelvény) hosszirányú hengerlése

10 Hengerjáratok - hengerlési elrendezések
duó trió kvarto Hengerjáratok - hengerlési elrendezések

11 Hengerlő berendezések (hosszirányú)

12 Folyamatos öntés és hengerlés
Az egymást követő alakítási lépéseket célszerűen sorba rendezett hengerállványokon végzik Ilyenkor a hengerek beállításai a fogyási tervnek megfelelően követik egymást. Hengerállványok

13 Gazdaságos, új eljárás szalagok hengerlésére közvetlenül a folyamatosan öntött vékonybramma szalagból Folyamatos öntés és hengerlés

14 Melegen hengerelt termékek választéka

15 Rudak hengerlése különböző üregsorozattal

16 Kovácsolás Elve: az újrakristályosodási hőmérséklet felett ütéssel vagy nyomással (lassú nyomással) végzett alakítás. Fajtái: ● Szabadalakító kovácsolás - egyszerű alakzatok gyártására, előalakításhoz ● Süllyesztékes kovácsolás – sorozatgyártás, bonyolult geometriájú darabok, drága szerszám ● Kovácshengerlés – periódikus alakzatokhoz

17 Szabadalakító kovácsolás
A szerszám csak részben érintkezik az alakítandó darabbal Egyszerű szerszámokkal, durva előalakításra alkalmas Zömítés Duzzasztás Körkovácsolás

18 Tuskó szabadalakító kovácsolása

19 Süllyesztékes kovácsolás
A munkadarabok méret és alakazonossága elsőrendű követelmény. A munkadarab felveszi a süllyeszték üregének alakját. nyújtózömítés fejzömítés alakzömítés sorjamentes kovácsolás kovácsolás sorjával

20 villáskulcs hajtórúd Süllyesztékes kovácsolás - példák

21 Az előgyártmányt forgó hengerpár palástján kialakított, az alakítási sorrendnek megfelelő üregekbe helyezik. A hengerpár egy fordulata egy alakítási lépést eredményez. Kovácshengerlés

22 Varratnélküli csőgyártás
Alapanyaga: öntött kovácstuskó, folyamatosan öntött szálból darabolt test, előnyújtott bugából darabolt test vagy hengerelt rúdból darabolt test. A csőgyártó technológiákban közös: lyukasztással vastagfalú csövet hoznak létre a csőalak nyújtása, kalibrálása, az átmérő és a falvastagság elérése érdekében Csőgyártó technológiák: Mannesmann féle lyukasztó csőhengerlés:  tömör rúd forgó hengerek (kúpos, hordó alakú) között előrehalad, közepén felszakad és forgó tüske csővé kalibrálja. Pilger féle csőnyújtó hengerlés Erhard féle csőgyártás

23 Varratnélküli csőgyártás (Mannesmann féle csőhengerlés)
Speciális haránthengerlési eljárásnak tekinthető. A szögben elhelyezett, forgó hengerek nyomó hatására a rúd belseje felreped, és a tüske bővíti a furatot. Varratnélküli csőgyártás (Mannesmann féle csőhengerlés)

24 Pilger féle csőnyújtó hengerlés

25 Rúd-, huzal- és csőhúzás
rúdhúzás csőhúzás Mindegyik művelet kúpos üregben végzett alakítás A huzalhúzás végetlenített rúdhúzásnak tekinthető

26 Rúdhúzás vázlata Kúpos húzószerszám Láncos húzópad
Rudak alakítása több lépésben történik, túl nagy fogyás beállítása a húzott szakasz elszakadásához vezetne. Rúdhúzás vázlata

27 Rúd- és idom sajtolás A felhevített matricába helyezett meleg előgyártmányból nagy nyomással rudat vagy profil anyagot sajtolnak. Ez is kúpos üregben végzett alakítás, de a kúp az anyagfolyásból is alakulhat. Elsősorban alumíniumot sajtolnak 300…400 oC-on (sínek, profilok).

28 Sajtolással gyártott profilok

29 Extrudált alumínium profilok

30 Képlékeny hidegalakító technológiák

31 Szalag hideghengerlés
Kiinduló anyag: melegen hengerelt és pácolt (savfürdőben revétlenített) feltekercselt széles szalag (kb mm széles, 4-6 mm vastag) történhet egy állványon reverzáló üzemmódban, folytatólagosan egymást követő hengerállványokon probléma: nagy alakítási szilárdságból (ellenállás) ebből következő henger belapulás és behajlás megoldás: 1) támasztóhengerek alkalmazása 2) a szalagokat a lehető legkisebb szélességűre gyártják Késztermék: lágy, félkemény, kemény szalag. A szalag lágyítása tekercsben történik – hőkezelő üzemben. Fóliahengerlés: A kellő merevséget nagy méretű támasztóhengerekkel a jó nyújtást pedig kisméretű munkahengerekkel érik el. Akár 20 hengeres hengerállványokat is alkalmaznak.

32 Többhengeres (20 henger) hideghengersor

33 Szalag gyártása hasítással
Széles szalag lágyítása

34 A hideghengerlés munka-módszerei

35 Rúd- és dróthúzás Kúpos üregeken történő áthúzás.
Kiinduló anyag: melegen hengerelt rúd, hengerhuzal rúdhúzásnál 1-2 húzás, dróthúzásnál akár 20 húzási fokozat is lehet nagy alakítási mértéknél pácolás utáni foszfátozás szükséges rúdhúzás: méret és alaktűrés szempontjából, ha a hengerelt állapotú rúd túl lágy, ha kis mennyiségű profilos rúd gyártására van igény. dróthúzás: elsősorban a méretek csökkentése és nem a kalibrálás a cél, 6 mm-nél vékonyabb a kiinduló anyag, húzókövek közötti húzódobokon huzal tárolódik – gyűjtve húzó gépsorok.

36 Rúd és dróthúzás (húzókő profilok)
Rúdhúzás

37 Varratnélküli csőgyártás – csőhúzás (csőredukálás)
Történhet tüske alkalmazásával vagy tüske nélkül, a külső átmérő csökken, a falvastagság a tüske nélküli húzásnál növekszik, tüskén történő húzásnál pedig csökken. A technológiák célja részben a kalibrálás, részben a méretcsökkentés. Gyakori a hosszvarratos csövek redukálása – kitűnő minőség érhető el.

38 A csőhúzás módszerei

39 Kombinált technológiák
Elsősorban hegesztéssel kombinált technológiákról van szó. széles termékből (lemez, szalag) gyártanak olyan terméket, amelyek hosszú termékeket helyettesítenek hengerelt szélesacélból készült I tartó helyettesítése hegesztett I tartóval hengerelt és szalagból hajlított L, U, Z szelvények spirálvarratos csőgyártás hosszvarratos csőgyártás

40 Széles, durva szalagot fedett ívű hegesztéssel hegesztenek

41 Csőprofil hajlítása Nagy átmérőjű hosszvarratos cső

42 Felhasznált irodalom:
[1] Borossay Béla: Anyagtechnológia alapjai I, BMF BGK oktatási segédlet, 2006 [2] Csizmazia Ágnes: Előgyártási technológiák, SZE, Győr, 2007 [3] Czinege Imre: Gyártási folyamatok, SZE, Győr, oktatási segédlete (Power Point bemutatók), 2006 [4] Bagyinszki Gyula, Kovács Mihály: Gépipari alapanyagok és félkész gyártmányok – gyártásismeret, Tankönyvmester kiadó, Budapest, 2003