ZÁKLADY STROJÁRSKEJ VÝROBY

1. Základné práce a operácie plošného tvárnenia

Prednáška č.6

Plošné tvárnenie Je proces, pri ktorom sa dosahuje

požadovaná zmena tvaru bez podstatnej zmeny prierezu východiskového polotovaru

1. Základné práce a operácie plošného tvárnenia

Je technologická operácia, pri ktorej vplyvom pôsobenia ohybového momentu systémom dvojice síl dochádza k trvalej zmene polotovaru

Operácie ohýbania ak má mať východiskový materiál

požadované zakrivenie, hovoríme o ohýbaní Ak z ohnutého východiskového materiálu

chceme získať súčiastku s rovnou osou, hovoríme o rovnaní

Ohýbanie

Tyčový materiál menších prierezov je možné ohýbať ručne vo zveráku

Čeľuste zveráka sa chránia pred poškodením plochými vložkami

Hrubší plech sa ohýba na jednoduchých ohýbačkách

Pri navrhovaní technologického postupu ohýbania je potrebné navrhnúť ohýbací nástroj, tvar a veľkosť východiskového polotovaru, nestrihový plán, minimálny polomer ohybu, odpruženie, a ohýbaciu silu a prácu

Technológia ohýbania

Používa sa na odstránenie nežiaducej deformácie

Hrubý plech sa vyrovnáva za tepla Hrubý a mäkký plech sa vyrovnáva na lisoch

medzi rovnadlami s rovinnými plochami Tenký a tvrdý plech sa medzi hladkými

plochami rovnadla ťažko vyrovnáva nakoľko je pružný

Väčšie tabule plechu sa rovnajú strojne na valcových rovnačkách tým, že prejdú radom valcov

Technológia rovnania

Podľa spôsobu pohybu nástroja vzhľadom na tvárnený materiál sa ohýbanie rozdeľuje:

a) Ohýbanie na lisoch materiál sa tvárni v stroji (ohýadle) nástrojom pri ohýbaní môže byť ohraňovadlo,

lemovadlo alebo driapkovadlo – závisí od technologickej operácie

Priame ohyby sa vykonávajú na ručných či strojných ohýbačkach

b) Ohýbanie na valcoch Nástrojom sú valce, ktoré vykonávajú

otáčavý pohyb

Podľa polomeru je možné rozdeliť ohýbanie:1.) ohýbanie s malým polomerom zakrivenia pri veľkom stupni plastickej deformácie v mieste ohybu tzv. ohýbanie do uhla2.) ohýbanie s veľkým polomerom zakrivenia pri veľkom stupni plastickej deformácie rozloženom po oblúku

Pri ohýbaní na valcoch rozoznávame podľa polohy roviny ohybu vzhľadom na os valcov:

a) priečne valcovanie – rovina ohýbania je kolmá na os valca

b) pozdĺžne valcovanie – rovina ohýbania prechádza osami dvoch valcov príslušným profilom

v technickej praxi sa častejšie vyskytuje priečne valcovanie

Pozdĺžne valcovanie sa vyskytuje iba v hutách pri výrobe tenkostenných profilov

Je medzný polomer, ktorý výlisok znesie bez porušenia celistvosti

Ak prestane na ohýbaný materiál pôsobiť deformačná sila, pružná deformácia má snahu vrátiť materiál do polohy, keď pružná deformácia je nulová

Minimálny polomer ohybu

Praskanie materiálu Pri určitej kritickej hodnote polomeru ohybu

R/s sa súdržnosť materiálu poruší a vzniknú trhliny

Na praskanie materiálu vplýva ďalej stav materiálu

Praskanie pri ohýbaní závisí aj od priebehu vlákien, súčiastky s plechu treba ohýbať tak, aby ohyb bol naprieč vlákien

Technologické problémy ohýbania

Tvorenie vĺn Pri ohýbaní predmetov s tenkými

stenami sa steny môžu zvlniť v stláčanej oblasti

Tvorenie vĺn možno pri ohybe zabrániť použitím:a) dodatočnej pozdĺžnej ťahovej sily pri ohýbaníb) bočným pritláčaním materiálu k nástroju

Deformácia priečneho prierezu Pri ohýbaní sa priečny profil tyčového

materiálu pravouhlého štvoruholníka mení sa lichobežník a dodatočne sa zakrivuje v priečnom smere

Najväčšie zmeny tvaru nastávajú pri ohýbaní tenkostenných profilov

Veľká deformácia nastáva najmä pri voľnom ohybe rúrok, ktorých prierez sa splošťuje

Dopružovanie materiáluDopružovanie pri ohybe možno vylúčiť

najmä: a) podbrúsenie pohyblivej čeľusteb) zaoblením dolnej strany pohyblivej čeľuste a pridržiavača polomerom Rc) spevnením materiálu v rohoch rázomd) vylisovaním vystužovacieho rebra v mieste ohybue) postupným ohýbaním s odľahčením pevnej čeľuste o hrúbku materiáluf) spevnením materiálu deformačným polomerom v pevných čeľustiach

Technologický proces, pri ktorom sa z rovinného polotovaru (plechu) vytvárajú duté telesá jednoduchých alebo zložitých tvarov

Podľa STN 20 6001 sa ťahanie delí:a) ťahanie obyčajnéb) ťahanie so stenčením stenyc) spätné ťahanied) žliabkovaniee) preťahovanief) rozširovanieg) zužovanie

Ťahanie

Nástroj používaný pri ťahaní sa všeobecne nazýva ťahadlo a výrobok vyhotovený ťahaním sa nazýva výťažok

Hlavné časti nástroja:1.) ťažník2.) ťažnica3.) pridržiavač4.) plech

Nástroj

Podstata procesu ťahania Polotovar sa položí na hornú plochu

ťažnice, pričom pohybom ťažníka je plech vťahovaný do otvoru ťažnice

Pri ťahaní môže nastať zvlnenie okrajov prístrihu, zvlnenie sa zabraňuje pridržiavačom

Podľa spôsobu práce sa ťahanie delí: a) ťahanie bez pridržiavača na jednu operáciub) ťahanie s pridržiavačom

- na jednu operáciu- na dve alebo viac operácií

Podľa charakteru vykonanej operácie možno ťažné nástroje rozdeliť:a) ťahadlá pre prvú ťažnú operáciub) ťahadlá pre ďalšie ťažné operácie

Ťahadlá v obidvoch týchto skupinách môžu byť jednoduché, zlúčené a špeciálne

Podľa druhu lisu môžu byť ťahadlá určené pre:1.) jednočinné lisy2.) dvojčinné a trojčinné lisy3.) postupové lisy

Podľa ťažnej vôle rozlišuje sa ťahanie:- pri zápornej vôli- pri kladnej vôli

stupeň deformácie pri jednej ťažnej operácií má pre konkrétny materiál určitú maximálnu hodnotu, po prekročení ktorej dochádza k porušeniu materiálu

Metóda Guérin metóda vhodná pre rôzne druhy strihania,

ohýbania a plytké ťahanie plechov Možno ju použiť pri mechanických,

hydraulických lisoch a pri určitej úprave aj pre padacie kladivá

Výhodou je, že guma nezanecháva na povrchu súčiastky nijaké stopy

Nevýhodou je potreba pomerne veľkých síl, pretože tlak v gumovej poduške pôsobí na celú plochu oceľovej kostry

Nové smery v ťahaní plechov

Metóda Marform Vhodná všade tam, kde sa používa metóda

Guérin Kufor, v ktorom je uložená vrstva gumy,

musí byť vyššia ako pri metóde Guérin Výška gumovej podušky musí byť aspoň

trojnásobná ako je hĺbka výlisku, inak sa guma veľmi rýchle opotrebuje

Metóda Hydroform Podobná metóde Marform, vhodná je

pre hlbšie výťažky Namiesto gumy sa použije nádoba s

tekutinou, ktorú uzatvára iba pomerne tenká fólia gumy

Nádrž s vodou pritlačí pridržiavač Tlak v nádrži sa zvýši na hodnotu

potrebnú na to, aby sa nezvlnili okraje Potom sa ťažník vtláča do nádrže a

materiál sa tvárni Nadbytok vody sa z nádrže vypúšťa

ventilom

Metóda Wheelon Metóda používa gumovú podušku a činnú

zložku, čiže pohyb šmýkadla lisu nahrádza tlaková kvapalina

Do valca sa vpúšťa tlaková kvapalina, ktorá spôsobuje ťahanie podľa tvaru nástroja

Výhodou všetkých týchto metód je možnosť ich použitia pre malé a stredné série, dobrá kvalita povrchu a pomerne nízka cena nástrojov

Je taký technologický spôsob výroby výliskov, pri ktorom plech alebo plechový polotovar sa otáča okolo osi rotácie a pôsobením tlačeného nástroja sa postupne tvárni

Výrobkom je výlisok Tlačením sa vyrábajú rôzne tenkostenné

nádoby, obaly a pod.

Ťahanie

Pri výrobe nádob tlačením sa používajú tieto základné tlačiarenské práce:1.) tlačenie – ktorým sa pretvárni rovinný plechový kotúč na dutú nádobu, pričom niektorú časť možno len zužovať alebo rozširovať2.) obstrihovanie – zarovnávanie okrajov polovýrobkov, resp. vypichnutie otvorov na dne3.) lemovanie – na zväčšovanie a zaokrúhlenie okrajov výtlačku

Rôzne spôsoby tlačenia sú vhodné pre malé aj veľké série

Na moderných tlačiarenských sústruhoch sa zavádza automatizácia, posuv prítlačného valca býva hydraulický

Dosiahnuteľná presnosť výroby je 0,01 mm

Najrozšírenejšia operácia v strojárskej výrobe

Technologická operácia, pri ktorej pôsobením vonkajších síl dochádza k postupnému alebo súčasnému oddeľovaniu časti materiálu v celom prierezu

Strihanie

Základné operácie strihania:a) dierovanieb) ostrihovaniec) vystrihovanied) prestrihovaniee) nastrihovanief) presné vystrihovanieg) pretrhávanieh) vysekávanie

Materiál sa delí strihaním na pásy alebo polotovary potrebných tvarov a rozmerov

Strihanie sa vykonáva:1.) rovnobežnými nožmi2.) sklonenými3.) kruhovými4.) strihanie v strihadlách

Strižný proces prebieha medzi párom nožov na ktorých je vyvodená tlaková sila

Strihanie lisovacími nástrojmi prebieha v 3 fázach:a) pružná fázab) tvárna fázac) fáza porušenie

Na strihanie plechov väčších rozmerov sa používajú ručné pákové nožnice alebo strojné tabuľové nožnice

Na postupné strihanie materiálu ľubovoľnej súčiastky sú vhodné vibračné nožnice

Nožnice sa používajú k ostrihovaniu okrajov veľkých nepravidelných výliskov

Ručné strihanie

Jeden z najrozšírenejších spôsobov výroby výstrižkov

K základným operáciám pri strihaní v strihadlách patrí dierovanie a vystrihovanie

Kvalita strižnej plochy závisí na napäťovo-deformačnom stave, na vlastnosti materiálu, na kvalite strižnej hrany, strižnej medzere a druhu nástroja

Strihanie v strihadlách

[1] Kráľ J., Zdravecká E. – Základy strojárskej výroby , elfa s.r.o. ,Košice 2004, ISBN 80-89066-72-0 , 142s.

[2] Blaščík a kol. – Technológia tvárnenia, zlievárenstva a zvárania , Alfa. ,Bratislava 1988, 063-563-87 TTZ , 832s.

[3] Poziadavka.sk, Dostupný z WWW: <http://www.poziadavka.sk/ponuky/ponuka-49203/Plosne-tvarnenie-plechov,-zamocnicka-vyroba> [online] [3.1.2013]

[4] Wikimedia, Dostupný z WWW: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spatne_tahanie.jpg> [online] [3.1.2013]

[5] FOR Clean a.s., Dostupný z WWW: <http://www.edb.sk/sk/firmy/for-clean--a-s--piestany-S00965.html> [online] [3.1.2013]

[6] H.M. Transtech, Dostupný z WWW: < http://www.kristofko.ic.cz/noznice_rucne.htm >[online] [3.1.2013]

Použitá literatúra:

ĎAKUJEM VÁM ZA POZORNOSŤ