Kisajtolás változatai
4.44. ábra Direkt (előre) sajtolás, 4.45. ábra Indirekt (hátra) sajtolás
kisajtolás célja különböző alakú rudak (idomok, profilok), csövek és kábelköpenyek előállítása. Mun-kamódszer szerint megkülönböztetünk direkt kisajtolást és indirekt kisajtolást.
Direkt kisajtoláskor a sajtolótüske mozgásiránya megegyezik a termék kifolyási irányával. Indirekt kisajtoláskor a sajtolótüske és a kisajtolt anyag mozgásának iránya ellentétes.
Kisajtolással minden képlékenyen alakítható fém, fémötvözet feldogozható. A kiinduló anyag általá-ban kör szelvényű öntött tuskó. Direkt kisajtoláskor a préstuskót az alakítási folyamat során végigtol-ják a recipiensben, aminek következtében a két felület között komoly súrlódóerő lép fel, ami az alakí-tó gép nyomóerejét terheli – a hasznosíthaalakí-tó alakíalakí-tóerő rovására. A súrlódás csökkentése érdekében a tuskó felületét kenni kell (de a súrlódóerőt küszöböli ki az indirekt kisajtolás is). A kenőanyag függ az alakított anyagtól és a hőmérséklettől. 700°C fölött igen jó kenőhatást biztosítanak a különböző szilikátüvegek. Magasabb hőmérsékleteken fémporokat, fémvegyületeket stb. használnak.
A kisajtolást általában fekvő helyzetű hidraulikus sajtóval végzik, de álló mechanikus sajtó is szóba jöhet.
4.46. ábra. A varratnélküli csőgyártási eljárások törzsfája
4.46. ábra A varratnélküli csőgyártási eljárások törzsfája
A varratnélküli csőgyártási eljárásokat az alábbi ábra foglalja össze.
4.47. ábra. Csősajtolás elve
4.48. ábra. Csőnyújtás tüskén
4.47. ábra Csősajtolás elve , 4.48. ábra Csőnyújtás tüskén
Csősajtolás: a sajtolási hőmérsékletre hevített, többnyire kör keresztmetszetű, kiinduló öntött tuskót átmérőjénél kissé nagyobb furatú, ún. felvevőbe helyezzük és a sajtolótüskével olyan nyomást gyako-rolunk rá, hogy az anyag igénybevétele a folyási határ fölé emelkedjék. A folyási határnál nagyobb igénybevétellel terhelt anyag kifolyik a felvevő furatát elzáró sajtolószerszám nyílásán.
4.49. ábra. Mannesmann féle lyukasztás
4.49. ábra Mannesmann féle lyukasztás
Az eljárást a Mannesmann testvérek dolgozták ki 1885-ben. Lényege, hogy a kör alakú tuskó két, egymással szöget bezáró és azonos irányban forgó kettős kúpos henger közé kerül. A darab kettős mozgást végez: egyrészt forog, másrészt – a hengerek ferde helyzetéből következően – előrehalad, összességében csavarvonal-szerű mozgást ír le. A forgás miatt a darab közepén állandóan változó csúsztatófeszültségek hatnak, aminek következtében a darab közepe felszakad. A felszakadt üreget egy, a darab tengelyvonalában elhelyezett dugóval feltágítják és szabályossá teszik.
Az eljárás eredménye egy vastag és némiképp egyenlőtlen falvastagságú hüvely, amit további nyúj-tásnak kell alávetni.
Az alakítást speciális hengerállványban végzik. A hengerek egymás mellett helyezkednek el, a hen-gerállványok „ablakának”, azaz a csapágytőke nyílásának eltérő magassága biztosítja a hengerek fer-de helyzetét. Egyes állványokon a hengerek ferfer-deségét állítani lehet. A darab hengerek közötti pozi-cionálását alul és felül csúszó, görgős vagy tárcsás támaszokkal biztosítják. A hengersor része még a kifutó oldalon a dugótámasz és a görgősor.
Mannesmann-féle lyukasztó hengerállvány: a tömör rúd lyukasztását két azonos irányban forgó, kité-rőtengelyű, kettős kúpos henger végzi
4.50. ábra. Pilger üzemmódok
4.50. ábra Pilger üzemmódok
Mannesmann-féle csőnyújtó hengerlés (pilgerezés): két ellentétes forgásirányú hengerrel történik, üregeik kialakítása olyan, hogy a hengerek félfordulatuk alatt nyomást gyakorolnak a csőre, másik félfordulatuk alatt viszont a csőnyomás nélkül marad.
Ezt a módszert is a Mannesmann testvérek fejlesztették ki 1890-ben Chomutovban. Az eljárással a vastag falú nyerscsőből egyetlen hengerlési menetben kész minőségű, vékony falú csövet lehet előál-lítani.
A pilgerhengerlés periodikus jellegű alakító eljárás. A cső haladási iránya és a cső alakításának iránya ellentétes, hengerlés közben a cső előre-hátra mozog. A cső belső átmérőjét hengeres tüske biztosít-ja. Az alakító hengerpár speciális üregezéssel rendelkezik, profiljának jellemző szakaszai:
beharapó szakasz: az alakítás kezdete;
nyújtó szakasz: a henger fenékgörbéjének sugara növekszik, ennek következtében az üreg sugara csökken, a szakasz központi szögértéke 65–90°;
simító szakasz: az üreg fenékgörbéjének a sugara állandó, a központi szög valamivel nagyobb, mint a nyújtó szakaszé;
üres szakasz: itt alakváltozás nem történik, a cső – miközben tengelye körül 90°-ot fordul – visszafelé mozog, biztosítva a következő alakítási művelethez az előtolást.
A pilgerhengerlés meglehetősen bonyolult mozgásrendszerét – a hengereken kívül – egy speciális berendezés, az „etető készülék” biztosítja. Az etető készülék jellemző munkafázisai:
4.51. ábra Erhardt-féle lyukasztás 4.52. ábra Erhardt-féle csőhúzás
4.51. ábra Erhardt-féle lyukasztás, 4.52. ábra Erhardt-féle csőhúzás
Erhardt-féle lyukasztás: a négyzetes keresztmetszetű 1150-1250 °C-ra felhevített búgát lyukasztó-présben vastagfalú edénnyé alakítják.
Erhardt-féle csőhúzás: a vastag falú edényalakú darabot a tolópad húzótüskéjének végére helyezik, majd ez a meleg darabbal keresztülhatol a tüske tengelyében elhelyezett szükséges számú húzóüre-gen, miközben a cső fala a szükséges mértékig elvékonyodik. A módszer lényege az, hogy a kitöltő lyukasztással előállított „poharat” tüskére húzzák, majd az egészet fokozatosan csökkenő kaliberű görgősoron tolják át. A cső belső átmérőjét a tüske adja, a falvastagság csökkenését pedig az egyre kisebb átmérőjű kaliberek biztosítják. Az alkalmazható fokozatok számát az alakításhoz szükséges tolóerő befolyásolja, ez ugyanis nem érheti el az acél folyáshatárát, ellenkező esetben csőszakadás következik be. Az eredeti módszer szerint a falvékonyítást kúpos húzószerszámok segítségével végez-ték, de az 1930-as években a csepeli csőgyárban bevezették a görgők alkalmazását, amivel – a súrló-dás csökkenése révén – a tolóerő csökkenését, egyben több tolási fokozat alkalmazhatóságát érték el. Az alkalmazott egységek száma 15–22.
Egy blokkban három görgő helyezkedik el, egymáshoz képest 120°-kal elfordítva. Az egymást követő fokozatok görgőházaiban a görgőállásokat 60°-kal elfordítva helyezik el. A görgősoron áttolt cső vé-gén zárt fenék van (ez teszi lehetővé a tolást, mert erre támaszkodik fel a tüske vége), amit a tüske kihúzása után lefűrészelnek.
A csőtolást csőtolópadon, egy fogasléces elven működő gépen végzik. A tolópad részei:
a fogasléces hajtómű,
a fogasléchez erősített tolórúd, görgősor.
4.53. ábra. Stiefel féle csőnyújtó hengerlés 4.54. ábra. Stiefel-féle lyukasztás
4.53. ábra Stiefel féle csőnyújtó hengerlés, 4.54. ábra Stiefel-féle lyukasztás
Stiefel féle lyukasztó hengerállvány: alakító szerszáma két párhuzamos tengelyű kúpos harang.Stiefel féle csőnyújtó hengerlés: a csövet kör alakú üregekkel ellátott hengerekkel a cső belső átmérőjével azonos átmérőjű dugóra hengerlik.
A Stiefel-féle csőnyújtó hengerlés során a nyers cső falvastagsága jelentősen csökken. A Pilger-rendszerű csőnyújtó hengerlés során a cső és a tüske időnként a henger üregével együtt, máskor attól függetlenül mozog. A folyamat három szakasza:
1. a beharapószakaszban a cső és a henger érintkezik;
2. a hengerlés szakaszában jön létre a nyújtás, a cső falvastagsága csökken;
3. az üresjáratban megszűnik a cső érintkezése a hengerrel.
Az egy- és kétlépcsős gyártási eljárásokkal előállított csövek körkörösségét, pontos átmérőjét reduká-ló hengerléssel lehet beállítani. A cső külső átmérőjét ovál-ovál rendszerű üregben fokozatosan csök-kentjük. A cső belsejében nincs szerszám (tüske), ezért a cső belső átmérője is csökken
1. Dr. Szabó László: Szabadalakító kovácsolás, Miskolc, 2001
2. Dr. Zsidai L.,Kakuk Gy.,Kári-Horváth A.,Szakál Z.: Előgyártmány és képlékeny alakítási tervezési gyakorlat, NSZFI, Budapest 2008.
3. Kovács – Vincze: Képlékeny alakítás szerszámai, Bp., Műszaki Könyvkiadó, 1981
4. szerk.: Dr. Kiss Ervin: Képlékeny alakítás. Budapest: Tankönyvkiadó, p. 142–155 (1987)
5. Dr. Gulyás József, Dr. Mecseki István. Kohászati alapismeretek II..
Budapest: Tankönyvkiadó, p. 66–94 (1991)
6. szerk.: Dr. Kiss Ervin: Képlékeny alakítás. Budapest: Tankönyvkiadó, p. 155–161 (1987)
7. szerk.: Dr. Kiss Ervin: Képlékeny alakítás. Budapest: Tankönyvkiadó, p. 164–166 (1987)
8. Videók: http://www.youtube.com
Irodalom
1. Ismertesse a fémek mechanikai tulajdonságainak változását a képlékeny alakváltozás hatására!
2. Ismertesse a kovácsolás alapfogalmát, célját és a nyomókúpok képződéséről tanultakat!
3. Mutassa be vázlat segítségével a szabadalakító kovácsolás legfontosabb szerszámai és műveletei!
4. Ismertesse vázlat segítségével a csőgyártási eljárásokat!
5. Ismertesse a süllyesztékes kovácsolás technológiáját!
6. Mutassa be vázlat segítségével a rúd-és lemezhengerlés technológiáját!