Pro výrobu ojnice je navržen jako výchozí polotovar zápustkový výkovek. Ojnice se vyrábí z materiálu 11 500 a počet kusů je 80 000 ročně

 

1. Charakterizujte tvářecí metodu, pásmo tvářecích teplot, způsob ohřevu a druhy zápustek
2. Navrhněte vhodný tvar výkovku, uveďte technologické zásady a směrnice pro konstrukci zápustek
3. Vyjmenujte a popište ostatní způsoby tváření za tepla
4. Uveďte přehled a význam technologických vlastností materiálu a stručně je popište

 

 

a)

Zápustkové kování

• kování do zápustky
• polotovar ohřátý na kovací teplotu se pomocí bucharu nebo lisu vtlačí do zápustky

Pásmo tvářecích teplot všeobecně

• 40 až 390^oC nad teplotou A₃ – pro oceli s uhlíkem do 0,765%

40 až 390^oC nad teplotou A₁ – pro oceli s uhlíkem od 0,765 až 2,14%

Pásmo tvářecích teplot pro kování

• ocel je nejlépe tvárná v oblasti austenitu
• horní hranice kovacích teplot je asi 200^oC pod čarou solidu a dolní hranice nad čarou překrystalizace

 

Způsob ohřevu
– elektrické pece, výhně, indukční a odporové ohřívačky(musí se prohřát celý průřez materiálu

 

Zápustky

• forma na zápustkové kování v které je dutina ve tvaru odpovídající výrobku
• výsledný výrobek je velmi přesný a často není nutno obrábět
• dělení podle:

 

• Stroje
• pro buchary
• pro lisy
• pro kovací válce

 

• Operace
• předkovací
• kovací
• dokončovací
• kalibrovací

 

• Dutiny
• otevřené – po obvodu dutiny je drážka(výronek), která se napěchuje přebytečným materiálem, který se následně odstřihne
• uzavřené – nemá výronek, musíme přesně spočítat objem polotovaru, aby nám materiál přesně dutinu vyplnil

 

• Složitosti výkovku
• jednoduché
• postupové

 

b)

Konstrukční zásady pro návrh otevřené zápustky pro buchar

 

• Volba dělící roviny
• snažíme se, aby procházela uprostřed, měla by dělit výkovek na půlku

 

• Volba úkosů
• stěny, které jsou kolmé na dělící rovinu musí mít úkosy
• velikost úkosu záleží na velikosti výkovku

 

• Volba rádiusů

 

• Přídavky na obrábění
• jen u ploch, které budeme dál obrábět

 

• Volba blány
• nelze vykovat průchozí otvor, otvory se předkovávají s tzv. blánou, která se při poslední operaci odstřihne
• tloušťka blány se určuje na základě empirických vzorců (výpočet nebo taulky)

 

s= 0,45 . √(d – 0,25 . H –5) + 0,6 . √H

H – vzdálenost od vrchu výkovku k bláně; d – velký průměr

 

 

• Volba výronku
• vychází se z plochy výkovku

c)

Válcování, volné kování

Válcování

• Ve válcovně se ingoty homogenizačně žíhají v hlubinné peci a válcují se na předvalky(50 až 70mm se čtvercovým průřezem), bloky(100 až 200mm s obdélníkovým průřezem) nebo ploštiny(široké desky)
• Předvalky se válcují na válcovacích stolicích. V našem případě to bude válcování za tepla(950 až 1100^oC) na kalibrovacích válcích

 

Homogenizační žíhání

Účel– účelem je vyrovnat co nejvíce nestejnorodost chemického složení ocelí difůzí

Postup – ohřev na teplotu asi 1100 až 1250^oC s dlouhodobou výdrží na teplotě a pomalé ochlazování.

Difuze –přemisťování částic hmoty vlivem jejich tepelného pohybu

 

 

Válcování za tepla

• teplota mezi 950 až 1100^oC
• materiál se plasticky tváří mezi dvěma(třemi až dvanácti) válci, které se nepřetržitě stlačují a materiál prodlužují a tvarují do žádaného tvaru. Struktura se zhustí a zjemní

 

 Volné kování

• ruční
• strojní – volné a zápustkové

 

Tepelné podmínky kování

• Kovy a jejich slitiny jsou nejlépe tvárné vždy v určitém rozmezí kovacích teplot

Příliš velká teplota– způsobuje růst zrn kovu a může dojít k natavení a spálení kovu. Velká zrna způsobují horší vlastnosti výkovku, působí jako vruby a snižují houževnatost materiálu

 

Stroje

• buchary(mechanické, pružinové, třecí, hydraulické, pneumatické), kovací válce, lisy

 

Typy kování

Pěchování – zmenšování výšky a zvětšování průřezu

Prodlužování

Osazování – výroba zubů

Přesazování – také zuby, ale posunuté proti sobě

 

d)

Slévatelnost

• technologická vlastnost materiálu, která umožňuje vytvořit kvalitní odlitek
• zabíhavost – forma ve tvaru spirály. Nalévá se tam roztavený kov a nechá se ztuhnout. Po ztuhnutí se forma rozbije a zjistí se kam kov stačil dotéct než ztuhnul

 

Svařitelnost

• technologická vlastnost materiálu vytvořit pevný a kvalitní svar

 

Obrobitelnost

• je schopnost materiálu nechat se obrábět
• dělím materiály podle obrobitelnosti na a; b; c; d
• a – veškeré litiny a nekovové materiály
• b – oceli k tváření a na odlitky
• c – těžké neželezné kovy a jejich slitiny
• d – lehké neželezné kovy a jejich slitiny
• každá skupina se rozděluje do 20 tříd
• 1 – nejhůře obrobitelný; 20 – nejlépe obrobitelný

 

Tvařitelnost

• schopnost materiálu být deformován vnějšími silami a neporušit se a zůstat ve vytvořeném stavu