6. tétel

Forgácsolás nélküli anyagszétválasztás

Az anyag szétválasztó eljárásokra jellemző, hogy az anyagi összefüggés megszakításával hozzuk létre a megfelelő méretű, és alakú munkadarabot.

Az anyagszétválasztás történhet fogácsoló- vagy forgácsolás nélküli megmunkálással.

Forgácsolás nélküli anyag-megmunkálási módok:- vágás- nyírás- harapás- kivágás-lyukasztás

Nyírással történő anyagszétválasztás:

A nyírással történő anyagszétválasztás módszerét főként rudak és lemezek darabolására alkalmazzák a célnak megfelelően kialakított szerszámokkal.

Rudak darabolására igen gazdaságos lehet az eljárás, pl.: tengelyek gyártása esetén. Ekkor a forgácsoló anyagszétválasztás (fűrészelés, leszúrás, stb.) helyett főként kisebb anyagátmérők esetén alkalmazzák.

A rúddarabolás vázlata:

Megfelelő gépi berendezés alkalmazásával igen nagy termelékenység érhető el. A megmunkálás különféle profilú rudak, idomok darabolásához is megfelelő.

A nyíróvágás lemezek darabolásánál a legelterjedtebb. Ezt az eljárást lemezvágó ollóval végezzük. Működése a fenti rúddarabolóhoz hasonló, általában mechanikus, vagy hidraulikus működtetésűek.

A lemezdarabolás vázlata:

Az eljárás során igen fontos szerepet játszik a vágóélek közötti vágórés (z). A lemez- illetve rúddaraboló gépeknél a munkafolyamat előtt célszerű beállítani a vágórés nagyságát.

A szakirodalom szerint két optimális vágórés van aszerint, hogy a legkisebb erő- illetve munkaszükségletre, vagy a legjobb minőségre van szükség.

A vágóerő csökkentése érdekében szokásos ferde késes ollót használni. Így a nyírt A keresztmetszet, valamint az F nyíróerő is kisebb, mint telibenyíráskor.

A ferde késes olló vázlata:

A vágás ún. körkéssel is lehetséges. Az eljárás végtelenített ferde késes vágás. A legegyszerűbb kivitel esetén egy körkéspár dolgozik. Főként kis darabszámok esetén kör alakú lemeztárcsák is gyárthatók. A tárcsa átmérője beállítható.

A körkéses darabolás vázlata:

A kivágás és lyukasztás technológiája:

A kivágás és a lyukasztás abban különbözik az egyszerű vágástól, hogy a nyírás vonala általában zárt. A munkadarab alakját a vágási vonalnak megfelelően elkészített szerszámélek határozzák meg.

A kivágással, illetve a lyukasztással azonos alakú, méretpontos munkadarabok gyárthatók nagy darabszámban.

Kivágáskor a lemezsávból kieső rész lesz a munkadarab, a sávmaradék pedig a hulladék, lyukasztáskor viszont a lemezsávból, vagy a már kivágott munkadarabból kieső rész a hulladék.

A kivágás és lyukasztás szerszámai:

A bélyegeket működés szerint kétféle csoportba soroljuk. Vannak egyszeres és többszörös működésű szerszámok. A többszörös működésű szerszámokon belül megkülönböztetünk még sorozat- és egyesített szerszámokat.

Egyszeres működés esetén egy bélyeg végez munkát, többszörös működés esetén pedig több bélyeg. Az egyesített szerszámokra jellemző, hogy a bélyegek egyszerre hatnak az adott munkadarab-trületere, még sorozatszerszám esetén a bélyegek eloszlása egymás utáni, külön-külön működnek két vagy több munkadarab-területen, és a lemezsáv továbbhaladásával alakul ki a kész munkadarab.

A kivágás és lyukasztás szerszámait mindig nyomásra, és kihajlásra kell ellenőrizni.

Lemezterv:

Kivágás, lyukasztáskor a gyártás költségeinek nagy részét lemez teszi ki. A szerszám megtervezése előtt lemeztervet, szabástervet kell készíteni, amin a leggazdaságosabban helyezzük el a szerszámokat.

Kör alakú munkadarab szabása: A munkadarabokat egy sorban is el lehet helyezni, de így az anyagkihozatali tényező nem lesz túl nagy. Kétsoros elrendezéskor az anyagkihozatali értékét úgy tudjuk növelni, hogy a második sort becsúsztatjuk a résekbe.

A bélyegek kialakításai:

A szerszámok aktív elemeinek összevetése szerint megkülönböztetünk:- vezetés nélküli- vezetőlapos- vezetőoszlopos

Szerszámokat.

A vezetés nélküli szerszámokat kis darabszámban, nem igényes munkadarabok gyártására használjuk. A szerszám gyártási költsége alacsony, de igen jó állapotban lévő sajtológép szükséges hozzá.

A vezetőlapos szerszámokat sorozatgyártásban érdemes használni. A szerszámköltség nagyobb, de mivel a szerszám zárt térben, a vezetőlapban mozog, munkabiztonsági szempontból előnyös.

A vezetőoszlopos szerszám a tömeggyártás szerszáma, a vezetőoszlop jól korrigálja a szerszámgép hibáit is, de munkabiztonsági szempontból külön védelem szükséges a benyúlás megakadályozására.

A nyírt keresztmetszetben lezajló folyamatok:

1. A bélyeg behatol a lemezbe, és azt rugalmasan deformálja.2. Az alakváltozás során fellépő feszültség eléri az alakítási szilárdságot, a lemez

anyaga képlékenyen alakul.3. Kimerül az anyag alakváltozó képessége, nyírási repedések keletkeznek, majd

átszakad az anyag, és a művelet befejeződik.

A kivágás képletei:

[N]c1 -súrlódás miatti tényezőA -nyírt felület keresztmetszete

-anyagra megengedett nyírófeszültség

A=l · s [mm2] l -nyírt kerület hossza s -lemezvastagság

[J]c2 -korrekciós tényezős -lemezvastagság

[W]

f -vágósebesség hatását alakító tényezőn -löketszám

-hatásfok

A kivágás-lyukasztás szerszámgépei:

A kivágó-lyukasztó műveleteket az alakítás jellegének megfelelően kialakított gépeken végezzük. Az alakítás általában egyenes vonalú főmozgást, és nagy nyomóerő kifejtését kívánja meg, ezért ezeket a gépeket összefoglaló néven sajtológépeknek nevezzük.

A sajtológépek hajtása lehet:-mechanikus-hidraulikus-pneumatikus

A kivágásra általában merev asztalú, C állványú körhagyós sajtológépek használatosak.

Lemezollók

A lemezt egyenes vonal mentén táblaollókkal vágják. A táblaolló müködő elemei, szerszámai a vágókések, melyek közül egyik rendszerint rögzített, a másik mozgó. A kések élei vagy párhuzamosak, vagy szöget zárnak be egymással. Az elöbbi esetben párhuzamos, az utobbiban ferde élű (zsilotin) ollóról beszélünk. A mozgó kést excenter vagy forgattyú mozgatja. A kések közé elhelyezett lemezt az egymáshoz közeledő kések az anyag nyírószilárdságánál nagyobb nyíróigénybevétellel terhelik, melynek hatására az anyag két közvetlen szomszédos szelvénye mentén szétválik.A kések között a lemezvastagságtól függő rés van. A rés nagysága álltalában

kisebb, mint a lemezvastagság 10%-a.Mivel a kések közt rés van, továbbá a kések éle is véges nagyságú, a nyíró igénybevétel mellet hajlító igénybevétel is fellép, a lemez széle a vágási felület környezetében meghajlik.

Sajtológépek

•Működtetés szerint:–Mechanikus sajtológépek–Hidraulikus sajtológépek–Energia korlátos sajtók

•Állvány kialakítás szerint–C-állványú sajtológép–Kétállványos és négyállványos sajtológép

C-állványú mechanikus sajtológép

•A gépállvány jellegzetes C alakjáról kapta a nevét•Általában 100…10.000 kN nyomóerőre használják

Kétállványos mechanikus sajtológép

•Állványa merevebb, mint a C-állvány, ezért nagyobb erőhatárú gépekhez alkalmazzák, 250…25.000 kN tartományban•A munkatér elől-hátul nyitott, oldalt áttörések vannak az állványon•Forgattyús, könyökemelős vagy egyéb csuklós mechanizmus működteti

Energia korlátos sajtók

•A kétállványú sajtó tetején motorral hajtott lendítőkerék van, ebben tárolódik az alakításhoz szükséges energia•Az alakító erő 2.500…325.000 kN között változik géptípustól függően•Ha a tengelykapcsoló a lendítőkereket összeköti a menetes orsóval, az orsómozgásba jön, és a szerszám feleket összezárja

Munkavédelmi előírások:

A sajtolóüzem a veszélyes munkahelyek közé tartozik, ezért érvényben vannak a szokásos balesetvédelmi előírások. Ezeken felül még sok más baleseti forrásra is gondolni kell.Odafigyelést igénylő feladat a lemezkötegek, szalagtekercsek, tárolóedények mozgatása, szállítása. Ügyelni kell mind a szerszámok, mind a munkadarabok helyes, biztos és balesetmentes megfogására. A szerszámgépbe működés közben benyúlni tilos, bár a modern gépekben különböző fotocellás- vagy más elektronikus eszközök védelmet nyújtanak a véletlen benyúlások ellen. Ezek kiiktatása szigorúan tilos. A kétkezes indítású gépekket arra a célra fejlesztették ki, hogy a gépkezelő keze a gép munkavégzése alatt biztonságban legyen.