25. maturitná otázka strojníctvo – Tvárnenie za tepla

TVÁRNENIE ZA TEPLA

S rastom teploty klesá pretvárna pevnosť materiálu a zmenšujú sa sily potrebné na

deformáciu. Tvárnením za tepla sa vyrábajú veľké výrobky. Za tepla možno kovy valcovať,

kovať, strihať, ťahať, pretláčať, ohýbať…

KOVANIE

Pre kovanie môžeme zistiť kovacie teploty z rovnovážneho diagramu Fe-Fe3C.

Horná hranica je asi200°Cpod čiarou solidu, dolná hranica je nad čiarou prekryštalizácie.

Nízka teplota vyžaduje veľké tvárniace sily, znižuje životnosť nástrojov, neumožní veľké

deformácie. Vysoká teplota zväčšuje rast zŕn. Materiál sa ohrieva v peciach alebo indukčných

a odporových ohrievačkách. Čas ohrevu musí byť optimálny, aby sa na tvárniacu teplotu

ohrial celý prierez.

VOĽNÉ KOVANIE

Tvar sa zhotoví kombináciou operácií predlžovanie, ubíjanie, nabíjanie, osadzovanie,

dierovanie atď.

Voľne sa kuje:

ručne – len v kusovej výrobe

strojovo – na bucharoch alebo lisoch jednoduchými nástrojmi – kovadlami.

Použije sa na veľké vykovky alebo pre malý počet vyrábaných kusov.

Polovýrobkami sú valcované výrobky alebo ingoty. Strojove sa kuje na pružinových,

parných alebo vzduchových bucharoch. Na tvárnenie využívalú kinetickú energiu padajúceho

barana. Horné kovadlo je pripevnené na barane, dolné na ťažkej šabote. Hmotnosť barana a

veľkosť úderovej energie sú uvedené v katalógu strojov. Na voľné kovanie veľkých výkovkov

sa používajú hydraulické lisy. Kujú veľkou silou a rýchlosť pohybu barana je kontrolovateľná.

ZÁPUSTKOVÉ KOVANIE

Je to tvárnenie ohriatého materiálu v dutine jednoúčelových nástrojov – v zápustkách.

Je vhodné na sériovu výrobu menších výkovkov, tvarovo zložitejších a presnejších. Deliacu

rovinu zápustky treba voliť tak, aby sa po vykovaní dal výkovok vybrať. Horná časť zápustky

sa upína do barana buchara. Dolná sa upína do šaboty. Ohriaty polovýrobok sa vloží do dolnej

časti zápustky a kuje sa niekoľkými údermi. Materiál pritom vyplňuje dutinu zápustky a

drážku pre výronok. Keď sa kovanie skončí, výkovok sa vyberie a výronok sa odstrihne na

lise, prípadne sa dieruje vnútorna blana (predkovaný otvor). Medzi kovaním jednotlivých

výkovkov treba dutinu zápustky čistiť a mazať. Niektoré výkovky treba predkovať

špeciálnymi kovadlami.

Môže sa kovať s výronkom alebo bez výronku. Výronková drážka má dvojaký účel:

– drážka sa zapĺňa nadbytočným materiálom

– umožní dokonalé vyplnenie dutiny zápustky

Zápustky možno rozdeliť podľa druhu stroja, na ktorom sa budú používať na zápustky

pre buchary, mechanické kľukové lisy, vretenové lisy, vodorovné kovacie stroje, hydraulické

lisy.

Podľa konštrukcie poznáme jednodutinové a viacdutinové (postupové) zápustky. Pri

kovaní na buchare sa zápustky zhotovujú do zápustkového bloku. Pri kovaní na lise sa

zhotovujú ako valcové alebo ploché vložky.

Zápuskové výkovky treba navrhovať tak, aby počet operácií bol čo najmenší, aby sa

nezväčšovala potrebná tvárniaca sila a opotrebovanie zápustky a aby sa dali vyrobiť

s dostatočnou presnosťou.

Na výkovok sa musia navrhovať prídavky na obrábanie a technologické prídavky.

Technologické prídavky sa navrhujú z hľadiska technológie kovania, aby sa výkovok dal

hospodárne vyrobiť. Geometrický tvar výkovku je určený najmä bočnými úkosmi, zaoblením

hrán, minimálnou hrúbkou steny a dna výkovku a polohou deliacej roviny.

Z povrchu výkovkov sa odstraňuje hrdza, okoviny, nečistoty a miestne chyby povrchu

(pneumatickými sekáčmi, brúsnymi kotúčmi alebo plameňom).

Okoviny možno odstraňovať:

– mechanicky – abrazívnym čistením a omieľaním

– chemicky – morením v roztokoch kyselín alebo zásad

Na zápustkové kovanie sa používajú padacie buchary, dvojčinné parné alebo

vzduchové buchary, protiúderové buchary, vretenové (skrutkové) a kľukové lisy.