Gépészet | Gépgyártástechnológia » Anyagszétválasztással végzett eljárások

Anyagszétválasztással végzett eljárások Az anyagszétválasztó eljárások közé azok a műveletek sorolhatók, amelyek a lemez eredeti körvonalát változtatják meg teljes, vagy részbeni anyagszétválasztással. Az alapvető műveleteket összefoglalóan a következőkben ismertetjük (bővebben az MSZ-05-09-3100-86 szabvány tárgyalja). a) Darabolás: az anyag teljes szétválasztása, nem zárt vonalon. Ezt leggyakrabban a nyíróvágással valósítják meg, amely olyan forgácsnélküli mechanikus anyagszétválasztás, amelyet két nyírószerszám egymás felé mozgó, egymás mellett elhaladó vágóéle végez (1. ábra) A darabolásnak ismeretes a hulladékmentes és a hulladékos változata (2. ábra) Az első esetben a 1. ábra A darabolás elve 2. ábra Lemezdarabolás esetei munkadarab egymást követő két oldalán azonosak avágási vonalak, ezáltal a darabok között nincs hulladék. b) A hasítás olyan folyamatos nyíróvágás, amelynél a

szétválasztást a munkadarab vágási vonala mentén folyamatosan végighaladó két, egymással szemben forgó, tárcsa alakú, egyélű nyírószerszám, vagy a munkadarabon a vágási vonal mentén felfekvő álló szerszám éle mellett folyamatosan végighaladó és forgó mozgást végző, tárcsa alakú, egyélű nyírószerszám végzi (3. ábra) Főleg tekercselt lemez hosszirányú darabolására, keskenyebb szalagok előállítása, illetve táblalemez sávokra vágása céljából alkalmazzák. A lemez egyenetlen szélének hasítással végzett eltávolítását szélezésnek is nevezik. c) Kicsípés: a kezdeti külső, vagy belső körvonal részleges megváltoztatása anyagszétválasztással (beugró részek képzése céljából) egylöketű vágással d) Kivágás: az anyag teljes szétválasztása önmagában zárt vonalon; a munkadarab külső körvonalának előállítására, a körvonalnak megfelelő vágóélekkel rendelkező szerszámban, a gép egy

lökete során. A kivágott (kieső) rész a munkadarab . e) Körülvágás: az anyag teljes szétválasztása ollókon (körolló, rezgőolló), önmagában zárt, vagy majdnem zárt vonalon, általában a vágások sorozatával. f) Lyukasztás: az anyag teljes szétválasztása önmagában zárt belső körvonal előállítása céljából, a kivágáshoz hasonló módon, de itt a kieső darab a hulladék, míg a megmaradó rész a munkadarab . g) Ellenirányú vágás (konter vágás): két vagy három fokozatban, ellentétes irányú mozgásokkal végzett nyíróvágás. Zárt körvonalú vágáskor három fokozatot alkalmaznak, míg nyitott vonalú vágáskor csak kettőt (4. ábra) h) Utánvágás (pontossági vágás): kivágást, lyukasztást követő utólagos anyagleválasztás (lényegében forgácsolás, hántolás) éles körvonal részletek, sima vágott felületek, fokozottabb méretpontosság érdekében ( 4. ábra i) Finomvágás: a kivágás, lyukasztás

továbbfejlesztett változata, amelyben a vágási keresztmetszet a nyíróvágás során gyakorlatilag végig, háromtengelyű nyomófeszültségek keltette képlékeny állapotú, a kiegészítő szerszámelemek összehangolt, járulékos erőhatásai következtében. Ez a megoldás a gép egy lökete alatt, fokozott méretpontosságú és alakhűségű, szép, fényes vágott felületű munkadarab előállítását teszi lehetővé (5. ábra) j) Sarkítás: a darabolt vagy kivágott munkadarab külső körvonalának részleges megváltoztatása a sarokrészen, egyenes vonal mentén végzett teljes anyagszétválasztással . k) Bevágás: az anyag kismértékű hajlításával egybekötött részleges helyi átvágása, nem zárt vonal mentén, általában további képlékenyalakító művelet előkészítése céljából . 5. ábra l) Széllevágás: a munkadarab kerületén lévő megmunkálási ráhagyások levágása. Süllyesztékes kovácsolásnál ezt sorjázásnak,

lemezalakításkor pedig alakvágásnak (körülvágásnak) is nevezik. m) Szétvágás: egy közbülső darab (félkész gyártmány) két vagy több részre való szétválasztása, több kész munkadarab előállítása céljából . n) Kicsipkedő nyíróvágás (nibbelés): olyan nyíróvágás, amelynél a munkadarab körvonalát kialakító teljes anyagszétválasztást a munkadarab vágási vonala mentén a nyírószerszám (bélyeg, vágólap) több löket alatt, lépésenkénti előtolással végzi úgy, hogy löketenként hulladékdarabkákat vág le a munkadarabról (6. ábra) o) Szakító átszúrás: az anyag átszakítása hegyes tüskével, peremes szélű lyuk létrehozása céljából 6. ábra a) A nyírásos vágás folyamata, alapfogalmai A nyíróvágás során két nyírószerszám egymás mellett elhaladó éle végzi a teljes anyagszétválasztást, túlnyomó részt nyíró igénybevétel hatására. A vágott felület a nagymértékű képlékeny

alakváltozás hatására felkeményedik. A szerszámnak a vágást közvetlenül végző, a külső terhelést átadó éleit vágóéleknek, a vágóélek közötti - a vágás irányára merőleges - legrövidebb távolságot (u) pedig vágórésnek nevezzük. A vágási folyamat, pozitív vágórésnél (u > 0) időrendben a következők szerint irható le. A vágószerszám megnyomja az anyagot, ennek hatására az meggörbül, a nyomófeszültségek a vágóél környezetében lokalizálódnak, ezáltal hajlító nyomaték keletkezik (Mhj) és oldalirányú erő is ébred (T). A vágóerő növelésével a vágóéleknél keletkező képlékeny zónák összeérnek, megkezdődik a vágott darab elmozdulása. Az elmozdulás egy meghatározott értékénél repedések keletkeznek a vágóélnél, majd azok gyorsan tovaterjednek a vágandó felületen. Ha a vágórés értéke optimális, akkor a két repedés közvetlenül egymásba fut, míg ha kisebb, akkor egymást

elkerülik, amelynek következtében egy összekötő felület (híd) alakul ki, majd az a vágóerő hatására szétszakad és ezzel befejeződik a vágás. A vágóéleket összekötő felület környezetében a nagymértékű alakváltozás miatt jelentős felkeményedés következik be. Az elmondottakból kitűnik, hogy a vágás összetettebb folyamat, 7. ábra mint a tiszta nyírás. A vágott felület jellegzetes zónái a 7 ábrán láthatók Tompult vágóéleknél, nagyobb vágórésnél, képlékenyebb anyagnál a meggörbülés, a képlékeny zóna kiterjedése, és így a felkeményedett réteg vastagsága is nagyobb. Általában (0,3-0,5) s-re becsülhető ez a vastagság Ez a felkeményedett, sorjás maradó feszültséggel terhelt réteg a későbbi megmunkálás, üzemelés szempontjából káros is lehet pl. (lyukperemezés, hajlítás; kifáradás, korrózió). A repedések megjelenéséig megtett utat hf-fel, a repedések irányszögét -val jelölve, a

repedések találkozását biztosító vágórés azerint:   u  s  h f tg, (16.1) ahol  = 4-6o (a keményebb anyagokra a kisebb szög a jellemző). A repedések megjelenéséig megtett út, a tapasztalat szerint   h f  0,1  0,5 s, (16.2) ahol a nagyobb mélység a képlékenyebb anyagokra jellemző. A repedések találkozását biztosító vágórést nevezzük optimális vágórésnek. Az előbbiekből következik, hogy az anyag képlékenyebb állapotában kisebb az optimális vágórés értéke. A vágás erőtani elemzése 8. ábra A vágóerő változását az elmozdulás során jól jellemzik a kivágás közben mért, erő-út diagramok (8. ábra) Az optimális vágóréssel vágott, jól alakítható anyagnál a 2. görbe érvényes Az O-A szakaszon az erő emelkedik, ekkor következik be a felület megnyomása, meggörbülése, a képlékeny zónák kialakulása és egybeolvadása. Az A-C szakasz a képlékeny alakváltozás

állapota, eközben elcsúszik a vágott darab a másikhoz képest. A B pontban maximuma van az erőnek A C-D szakaszon (hirtelen) leesik az erő, mivel ekkorra a repedések már kifejlődtek, összeértek és végül széttörik az anyag. A D-E szakaszon (csak a kivágás-lyukasztás esetén!) a kivágott darab áttolása megy végbe. Látható, hogy az anyagszétválasztás a lemezvastagságnál jóval kisebb úthossz alatt megy végbe. A képlékeny szakaszban az erő, a vágott keresztmetszet csökkenése ellenére növekszik az A-B szakaszon (ezt az anyagnak a vágás során bekövetkező felkeményedése idézi elő), majd csökken a B-C szakaszon. Az erőmaximum helye képlékeny anyagoknál: ho  Zm  s  0,2. s bélyegelmozdulásnál lép fel (Zm: szakítóvizsgálat során az egyenletes nyúláshatárhoz tartozó kontrakció). A képlékenyen vágott, megvasalt, és így kifényesedett vágási felület azonban a hohoz képest valamivel szélesebb. Ridegebb anyagoknál

(1 görbe) nem jelentkezik a maximum pont, az anyag képlékenyalakíthatósága hamarabb kimerül, így rövidebb úton megy végbe a vágás, kisebb a képlékenyen vágott anyagrész, és így a fényes öv szélessége is. Az optimálisnál kisebb vágórésnél (3. görbe) az erő lépcsőzetesen csökken le, gyakorlatilag a lemezvastagságnyi úthosszon, mivel a szemben fekvő vágóélektől kiinduló repedések nem találkoztak össze, és ezért a hídfelület elszakítása, a szakadozott felületű darab kitolása zajlik le a vágás utolsó fázisában. A vágórés nagysága elsősorban a vágáshoz szükséges munkát befolyásolja, amint az ábrából is kitűnik (kisebb vágórésnél nagyobb a munkaszükséglet). A vágóerő egzakt összefüggése ma még nem ismeretes. A jelenleg alkalmazott összefüggésekből kitűnik, hogy a vágóerő nagyobb lesz, ha nagyobb az anyag alakítási szilárdsága, vastagsága, ha nagyobb a vágási vonal hossza és kisebb a vágás

folyamán keletkező képlékeny zóna szélessége. A technológiai számítások során a következő, közelítő (de kielégítő pontosságú) összefüggések használatosak. A vágóerő maximális értéke: Fmax  k v  L  s   m , N . (16.3) A vágás munkaszükséglete:  s Wal  Fds  Fköz  s  cFmax  s , J 0 Alkalmazott jelölések: L: a vágási vonal hossza, s: a vágott anyag vastagsága, (16.4) m: a vágott anyag vágási ellenállása, (közelítőleg az anyag nyírószilárdsága), kv: 1,1-1,3 értékű tényező, figyelembe veszi a m meghatározásánál és a tényleges vágásnál fennálló körülmények különbözőségét (élek kopottsága, alakváltozási sebesség, vágórés, anyagvastagság, képlékeny zóna szélessége), Fköz = cFmax az alakváltozásnál fellépő erő közepes (integrál-közép) értéke, ahol c = 0,3-0,7 az anyagtól és a technológiától függően. Ridegebb lemezanyagoknál és

nagyobb vágóréseknél a c kisebb értékei a jellemzők. A vágórés nagyságával összefüggő jelenségek Az eddigiek szerint már ismeretes az, hogy az optimálisnál kisebb vágórés esetén a maximális erő kisebb, a munkaszükséglet nagyobb mértékben megnő, a vágott felület pedig rossz, alászakadozott lesz. A szakadozott felület erősen koptatja a vágószerszám dolgozó felületeit, csökkenti annak élettartamát! A kisebb vágórés előállítása a szerszámgyártás költségeit is számottevően növeli. Az optimális mértéket meghaladó vágórésnél megnő a hajlítónyomaték karja, fokozódik a darab meggörbülése, csökken a nyomófeszültség koncentrálódása a vágóéleknél, megnő a külső erővel nem terhelt részekben ébredő húzófeszültség nagysága, szélesebb lesz a képlékeny zóna. Ezek következtében nő a vágott darab torzulása, nagyobb sorja keletkezik, csökken az anyag képlékenyalakíthatóságának mértéke a

vágóéleknél, kisebb lesz a vágott felület képlékenyen vágott része, némileg csökken a maximális erő és a vágás munkája (8. ábra, 4 görbe) kisebb a szerszámél terhelése, nagyobb annak az élettartama Az elmondottakból következik, hogy az optimálisnál kisebb vágóréssel nem szabad készíteni szerszámot. A vágórés növelésének felső határát pedig a sorjaképződés és a munkadarabnak a hajlításból keletkező meggörbülésének megengedett mértéke szabja meg. (A vágórés optimális értéke később, az egyes vágási technológiáknál kerül ismertetésre.) 16.22 Ollón végzett vágások technológiája Az ollók különböző méretű és alakú lemezek vágására alkalmas gépek. A kések vágóélei lehetnek egyenes vonalúak, íveltek vagy kör alakúak. A kések végezhetnek alternáló vagy forgó mozgást. A vágási vonal szempontjából véges vagy végtelen hossz, egyenes vagy tetszőleges görbe vágására alkalmas ollók

ismeretesek. A legjellegzetesebb típusokkal ismerkedünk meg a következőkben. 16.221 Vágás táblaollóval A táblaollón a daraboló műveletek közül a lemezek leszabását végzik. A táblaollók véges hosszúságú, egyenes vonalmenti vágás végzésére alkalmasak, egyenes (párhuzamos, illetve egymással szöget bezáró, ferde) vagy ívelt késekkel lehetnek ellátva, a vágókések alternáló (egyenes vonalú, billenő, vagy gördülő) mozgást végeznek, amint ezek a 9. ábrán ábrán láthatók A kések élszögei: a  9. ábra ékszög értéke párhuzamos vágóéleknél 85-88o, ferde éleknél 80-85o. A kések hátlapjait a súrlódás csökkentésére h=1,4-3o-os hátszöggel készítik. A ferde vágókés nyílásszöge    , annak érdekében, hogy a vágandó lemez ki ne csússzon a kése közül ( a súrlódási félkúpszög). Az  nagyobb értéke előnyös a szerszám nagyobb élettartama és a kisebb vágóerő miatt, hátrányos

viszont a vágott darab torzulása, továbbá a forgattyús mechanizmusú meghajtásnál a megnövekedő munkaszög (lásd a gépválasztás c. fejezetnél) miatt. Gyakorlatilag  = 2-4o, ahol a nagyobb érték a vastagabb anyagokra jellemző. (Nagyon vastag lemezeknél s = 20-50 mm, a billenő és a gördülő vágást alkalmazzák). A vágórés nagyságát a lemezvastagság 3-10 százalékára szokás felvenni (keményebb anyagoknál a nagyobb vágórés jellemző). A kések hátlapján ébredő oldalerő szétfeszíti a késeket, így a névlegesnél nagyobb vágórés keletkezik. Ferde vágókésű ollóknál a vágás folyamán a kés más-más pontján hat az erő, így hosszú és nem elég szilárd késeknél az él mentén különböző nagyságú vágórések keletkeznek. Technológiai számítások a) Párhuzamos késekre (Hiba! A hivatkozási forrás nem található.) érvényesek a (16.3), (164) összefüggések, ennek megfelelően: a maximális vágóerő Fmax  k

v  L  s   m , N , az alakítási munka Wal  c  Fmax  s , J , (16.5) 0,75  0,55, ha s  2mm,   ahol c = -  0,55  0,45, ha 2 mm  s  4mm, 0,45  0,3, ha 4 mm  s. (16.6) b) Ferde vágókéseknél, -t radiánban helyettesítve be: F  m s2 2tg   m s2 , N. 2 (16.7) A levágott rész meghajlítását egy 0,05  szorzótényezővel lehet figyelembe venni, így az erőszükséglet:  Fal  1  0,05 2s . 2 m (16.8) A munkaszükséglet Wal  Fal  L  tg  Fal  L   , J , (16.9) ahol: L: az egy löket alatt vágott lemezhossz, : pedig a nyílásszög, radiánban. A felírt összefüggések csak >>s/L esetén érvényesek, de ez a feltétel a ferde vágókéseknél, a gyakorlati esetekben teljesül. c) A vágás végezhető leszorító elemmel (a torzulások csökkentése érdekében) vagy anélkül . A kések hátlapján ébredő oldalerők ennek

megfelelően számíthatók. Leszorításos vágásnál az oldalerők nyomatéka mellett egy további M reakciónyomaték ébred, amelynek nagysága közelítőleg egyenlő a leszorított anyagrész maximális rugalmas hajlítási-teherbírásával (b szélességű lemeznél): M ReH s 2b . 6 (16.10) A nyomatéki egyensúlyból kiindulva, Popov levezetése alapján (összhangban Zubcov adataival is) kapjuk az optimális vágórésnél az oldalerők közelítő nagyságát: leszorítás nélkül: T  0,3 F , (16.11) leszorítva: T  0,14 F . d) Ferde vágókésnél a levágott darab megcsavarodik., a torzulás mértéke, Popov nyomán: lehajlás f  0,01  L s  A5 , mm , (16.12) B elcsavarodás   0,03  L  s  s , radián , (16.13) B ahol s, L, B méretek mm-ben,  radiánban helyettesítendők be, A5 az anyag szakadási nyúlása. 16.222 Hasítás A hasítás során  = 90o-os ékszögű kör alakú, forgó kések között

végezzük a lemez egyenes vonalú, hosszirányú vágását úgy, hogy a lemez behúzását, előtolását is a kések biztosítják . Rendszerint több késpárt helyeznek el egymás mellet, így a lemeztekercsek tetszőleges szélességű csíkokra hasíthatók (10. ábra) A vágóélek túlfedik egymást a = (0,2-0,4)s értékkel . A kések szélessége B = 50 s. A lemez előtolását kések végzik el a súrlódás segítségével. Ennek előfeltétele a   tg  tg 1   2 2 (16.14) egyenlőtlenség. Ez a geometriai viszonyokra ad megkötést. A szokásos túlfedés (a) és  = 0,2 esetén kapjuk, hogy D = (29,8-41,3) s legyen. A gyakorlatban a D  (30-70) s értéket 10. ábra szokás alkalmazni (a nagyobb érték a kisebb súrlódási tényezőnél szükséges. A kisebb értéknél viszont nő a vágott lemezszél berepedésének veszélye. A késeket úgy állítják be, hogy azok homlokfelületei enyhén súrolják egymást, a sorja elkerülése

végett, ezáltal a vágórés értéke nulla. A részletes levezetést mellőzve (lásd Popov könyvében) és a következő feltevésekkel élve: késátmérők azonosak, R >> s; 1, 2 kicsiny és ebből következően a sűrűbben vonalkázott A terület oldalai húrokkal közelíthetők, az erőtani jellemzők a következők. A vágóerő  Az F = A m alapösszefüggés itt is bővítendő a kv = 1,1-1,4 tényezővel (lásd (16.3)-nál) és a levágott lemezcsík lehajlításából adódó (1+0,05 ) szorzótényezővel. Az A-t felírva a geometriai jellemzőkkel és egyszerűsítve kapjuk:     4  tg  2 , N .   k v  s   m 1  0,05 2 F 1 2 (16.15) A meghajtó nyomaték az egyik tengelyen: M  F b  k 8   s D m 1  0,05 cos 2 1   2 . Nm (16.16) 2 Több, n késpárnál természetesen mind az eredő erő, mind a nyomaték n-szeresére nő. 16.223 Vágás

körollóval A hasítástól eltérően, a körolló nyitott vagy zárt görbevonal menti vágásra, körülvágásra alkalmas. A körolló kései szintén forgó mozgást végeznek, és a lemez előtolását is biztosítják. A kések tengelyei szöget zárnak be a lemez síkjával (rendszerint 45o-ot). Egyszerűbb gépkialakítást tesz lehetővé, ha az egyik tengely párhuzamos a lemez síkjával. De akkor, csak egyik oldalról nézve konvex görbék vághatók ki (a görbületi középpontok a vágási körvonal azonos oldalain helyezkednek el.) A vágókések kúppalásttal rendelkeznek A lemeznek a vágott görbének megfelelő helyzetbe való elfordítását általában kézzel végzik. Csak a köralak vágásához használnak elforgatást biztosító, befogószorító mechanizmust (11 ábra) A körolló kialakításánál alapvető szempont a lehető legkisebb értékre szorítani a vágható legkisebb görbületi sugár, Rmin értékét, és biztosítani a lemez minél

könnyebb elforgathatóságát a vágandó görbe által megkívánt helyzetbe. 11. ábra Az Rmin első közelítésként egyenlő a ferde tengelyű körkés vágóéle vetületének legnagyobb görbületi sugarával . Rmin  a 2  b D 2 sin  , (16.17)  = 45o-nál Rmin  0,71 D . (16.18) A lemez könnyebb elforgathatósága érdekében, ellentétben a hasítással, az ollók itt nem fedik túl egymást, hanem egy c = (0,25-0,33)s nagyságú rés van közöttük a lemezre merőleges irányban (de így is a kések behatolása a lemezbe még mindig nagyobb, mint a repedések keletkezéséhez szükséges bevágási mélység!). A vágórés nagysága u = (0,2-0,25) s (16.19) nagyobb, mint az optimális érték, szintén a lemez könnyebb elforgathatósága érdekében; igaz, hogy ezáltal rosszabb lesz a vágott felület minősége. 16.224 Vágás rezgő-vágó ollóval A rezgő-vágó olló egy kis lökethosszal (2-3 mm), nagy löketszámmal (20-25 l/s)

dolgozó, rövid, ferde élű vágókésekkel ellátott ollóként fogható fel. De az élek által bezárt szög itt 20-30o, nagyobb, mint a súrlódási félkúpszög, és pedig azért, hogy rövid legyen a kések egy adott pillanatban dolgozó élhossza és ezáltal görbe, íves vonal mentén is tudjanak vágni. Emiatt külsőleg, kényszerrel kell biztosítani a lemezelőtolást. Az előbb említett ollókialakítás lehetővé teszi a vágott lemez könnyű forgatását és a vágható minimális sugár, az Rmin=12-15 mm-es értékét. A kések gyors eltompulása és a vágási folyamat szaggatott jellege rontja a vágott felület minőségét, ezért a rezgő-vágással előállított darab éleit gyakran, utólag le kell munkálni, sorjázni. A rezgő-vágás erő - munkaszükséglete, vágórése a ferdekésű táblaollónál leírtakkal azonos módon számítható. 16.23 A kivágás és lyukasztás technológiája és szerszámai 16.231 Alapfogalmak A kivágó és

lyukasztó műveletek sajtolószerszámmal, zárt körvonal mentén egy löketben végzett vágások. Kivágásnál a kieső darab a munkadarab és a megmaradó rész a hulladék, lyukasztásnál pedig fordítva. A két művelet a vágás mechanizmusa, a szerszám működése szempontjából azonos, ezért a továbbiakban röviden csak a kivágás elnevezést használjuk. A vágóelemek palástján kisebb normálfeszültségek hatnak, mint ami a szétvágásnál ébred, és a kivágott rész is kevésbé görbül meg, mert a vágóerő hatására fellépő külső nyomatékkal egyensúlyt tartó belső nyomaték eddig ismertetett összetevőin túl (a normálfeszültségek - oldalerők - nyomatéka, a leszorított anyagrész merevsége), hat a kivágott rész meggörbüléséből adódó reakció nyomaték is. Kivágásnál egy lemezsávot tolunk be a szerszámba adott mélységig ütköztetve, majd ha a szerszámot az alakítógép összezárja, bekövetkezik a kivágás. A

kivágott rész kihullik a szerszámból A szerszámot pedig szétnyitva a művelet ismételten kezdődik elölről. A kivágó szerszám aktív elemei (12. ábra): a bélyeg; az alakadó nyílással (áttöréssel) ellátott vágólap (matrica); és a helyzetmeghatározó elemek (vezetőlécek, ütközők, helyrehúzócsap). Egy-egy munkadarab általában több kivágó, lyukasztó, bevágó, stb. művelettel készül el. Ezek a műveletek végezhetők sorban, egymást követően, vagy egy helyen összevonva, egyesítve. Az előbbi esetben sorozatszerszámról (12. ábra), az utóbbi 12. ábra esetben egyesített vagy blokkszerszámról (13.ábra) beszélünk Az ütköztetés végezhető (14. ábra) a sáv végső élén, a hulladéksáv belső kontúrján, vagy a sáv oldalán kialakított ütköző élen (oldalvágó bélyeg alkalmazásával, vagy közvetlenül a kicsípőbélyeggel, kedvező munkadarab alaknál, amikor a kicsípőbélyeg egyúttal az oldalvágó bélyeg

szerepét is betölti. A sáv pontos előtolása külön előtoló berendezéssel is megoldható, ekkor a szerszámba ütközőt nem építenek be, de helyrehúzó csapot, különösen a sok 13. ábra műveletes sorozatszerszámoknál alkalmaznak. A kivágandó darabok egymás közötti legrövidebb távolságát hídszélességnek (u), a darab körvonala és a sáv széle közötti legrövidebb távolságot széltávolságnak vagy szélhulladéknak (v), míg az oldalvágó bélyeg által levágott részt oldalvágóra való ráhagyásnak (w) nevezzük (14. ábra) Sorozatgyártásnál a gazdaságosság érdekében arra kell törekedni, hogy a vágási körvonalak egymáshoz és a lemez széléhez képest minél közelebb kerüljenek. Emiatt az összekötő anyagrész szélességét (hídszélesség, széltávolság) a lehető 14. ábra legkisebbre kellene venni. Egy meghatározott minimális érték alatt azonban a szerszám élettartama lecsökken, mert a szerszám palástján nagy

nyomás ébred. Az összekötő híd merevsége a képlékeny zóna ellenállásából, és a nem alakított anyagrész rugalmas ellenállásából tevődik össze. Ha a híd szélessége változik, változni fog a rugalmasan deformált zóna nagysága is. A képlékeny zóna szélessége közelítőleg (0,5-1)s, ezért a hídszélesség, széltávolság minimálisan a lemezvastagsággal kell, hogy egyenlő legyen. Az s < 1 mm vastagságnál ennél nagyobb szélességet kell biztosítani, a hídnak a vágórésbe való behúzás elkerülése és a homloksorja csökkentése érdekében. Pontatlanabb előtolásnál szintén nagyobb hídszélességet kell választani. Az előállítható lyuk legkisebb mérete egy véges érték, amelyet a bélyegben ébredő nyomófeszültség megengedhető értéke határoz meg. Például hengeres lyuk esetén a bélyegben ébredő nyomófeszültség:  ny  F d    s   m 4s  m   meg ,bélyeg .   A d 2 d 4

(16.20) Látható, hogy a lyukméret (d) csökkenésével hiperbolikusan nő a bélyeg terhelése, ami karcsú bélyegeknél kihajlítást is okozhat. A kivágható legkisebb átmérő: d min  4 s m ,  meg ,bélyeg (16.21) amely láthatóan függ a vágandó lemez szilárdságától, vastagságától és a bélyegre megengedett feszültség értékétől. Lágyacél anyagú lemezt vágva a dmin  s. A kihajlást megakadályozó konstrukciós megoldással és finomkivágással együttesen elérhető a d min  1 1   3  4  s (16.22) minimális érték is. Ebben az esetben azonban a vágás az eddigiektől eltérő módon megy végbe. A vágott felület pedig szebb lesz, a furat gyakorlatilag végig fényes, sima lesz. A különböző alakú nyílások legkisebb kivágható méreteiről tájékoztat az MSZ 3438/1-71 szabvány 2.4 pontja is 16.232 A kivágás művelettervezése Gazdaságos elrendezési terv A kivágandó munkadarabok egy adott

változat szerinti elrendezését a lemezen (az oldalvágóra való ráhagyás, a hídszélesség és a széltávolság figyelembevételével) elrendezési tervnek vagy lemeztervnek nevezzük. A kivágás gazdaságossága megköveteli a lehető legjobb anyagkihozatalt eredményező elrendezést. Az anyagkihozatali tényező összefüggése:   n  Ah  100 % . Aö ahol Ah: az egy munkadarab külső körvonala által határolt terület. n: az adott méretű lemezekből kivágható munkadarabok száma, (16.23) Aö: az n számú darabhoz felhasznált lemez összterülete. 16.1 táblázat Az anyagkihozatali tényező a munkadarabok elforgatásával, eltolásával, egymásba tolásával, több sorba elhelyezésével változtatható. Az anyagkihozatal befolyásolható a munkadarab alakjának módosításával is. A lemezterv készítésénél szükséges ráhagyások a szakirodalomban megtalálhatók. Az anyag tényleges hasznosításának összefüggése: t 

 n  At 100 % , Aö (16.24) ahol At a (16.23)-hoz képest most a munkadarab tényleges területét jelöli Az elrendezési tervekre néhány példát mutatunk be a következőkben. Köralakú munkadarabok egy, két és három soros (optimális) elrendezésekor a sorok számát csak az anyagkihozatal javítása végett általában nem célszerű túlzottan növelni, mivel néhány sor után az anyagkihozatali tényező már alig, míg a szerszámköltség jelentősen emelkedik. A munkadarab helyzetének megváltoztatásával készített különféle lemeztervek láthatók a 15. ábrán A végleges változatot befolyásolják a lemezek (sávok, szalagok) szabványos méretei is. Sávterv A sávterv a műveletterv részét képező olyan rajz, amely szemlélteti az adott kivágó 15. ábra szerszámban, adott munkadarab-elhelyezési változatú lemezsáv méreteit, az elvégzett műveleteket (helyzetmeghatározás, alakítás, hulladékdarabolás) és azok helyét, valamint az

előtolás nagyságát, (16. ábra) A sávtervben vastag vonallal és a közrezárt terület vonalkázásával jelöljük a vágandó hely körvonalát, végül vastag vonallal jelöljük a már kialakított részeket. A helyzetmeghatározás hagyományosan két vezetőléc közötti megvezetést és ütköző elemeken való előtoláshatárolást jelent. Pontosabb kivitelnél rugó szorítja a sávot a vezetőléchez ( A szöveg legfeljebb egy soros lehet! . ábra), az előző műveletekben elkészített lyukakba bejáró helyrehúzó bélyege 16. ábra (12. ábra) pedig segítik a sáv tájolását A szerszámba beépített előtoláshatárolók típusai:  merev ütközők (12. ábra),  a mozgó ütközők, a helyrehúzócsapok (12. ábra),  és az oldalütköző (14/c. ábra) A sáv feldolgozásának kezdetén szükség lehet kézi működtetésű előütközőkre, amelyek lehetővé teszik az előtoláshatárolást a végleges ütköztetés eléréséig, működésbe

lépéséig (12,. ábra) A korszerű üzemekben már különálló, pneumatikus vagy hidraulikus működtetésű, nagy pontosságú sáv előtoló egységeket alkalmaznak (17. ábra, 2 egység). 17. ábra A sávterv, az ott szereplő műveletek elhelyezése szerint a következőkkel jellemezhető:  Egy vagy többsoros a sávterv attól függően, hogy hány sorban vannak elhelyezve a műveletek).  Egyszeres vagy többszörös az alakító eljárás a szerszám egy lökete alatt, az egy sorból elkészülő munkadarabok száma szerint (16. ábra)  Sávfordító eljárásról beszélünk, ha a szerszámban a sávot egyszer átvezetve, csak minden második darab készül el, míg a többi darab a sáv kivétele, átfordítása és újrafeldolgozása után készül el (15. ábra, c változat) 16.233 A kivágás technológiai adatai a) A vágórés megválasztása Kivágásnál a matrica és a bélyeg átmérőinek különbségét nevezik a vágórésnek és z-vel jelölik.

Az optimális vágórés nagysága gyakorlatilag a lemezvastagság 4-20 százaléka. Az egyoldali (tulajdonképpen a tényleges) vágórés (us) javasolt értéke fémekre:. us  z / 2  c  s  B mm, ha s  3 mm,   us  z / 2  1,5c  s  0,005  B mm, ha s  3 mm . (16.25) A (16.25) összefüggésben s: a lemezvastagság (mm)  B : a lemezanyag nyírószilárdsága (MPa). c: 0,0016-0,011 értékű tényező. Ha tiszta, szép vágott felületet akarunk, akkor c = 0,0016 - optimális vágórés! - ha csak a legkisebb vágóerőre és munkára törekszünk, akkor c = 0,011. A gyakorlatban c = 0,003 értéket alkalmazzák. Keményfémbetétes szerszámoknál c = 0,005 - 0,006. b) A kivágóerő maximális értéke A vágóerő bélyegút görbét a 8. ábrán láttuk Párhuzamos vágóéleknél a (163) összefüggésnek megfelelően: Fmax  k v  L  s   m , N , (16.26) ahol kv = 1,1-1,3 értékű tényező (lásd bővebben a (16.3)-nál),

L = az egyidejűleg vágott kerületek hossza, s = lemezvastagság m: a lemezanyag vágási ellenállása (  nyírószilárdság), amelynek az értéke, amennyiben nem ismeretes pontosan, Oehler szerint a következőképpen számítható:  0,8 R     R   R  m m ha d / s  2, m ha d / s  1  2, m ha (16.27) d / s  1, amelyben Rm a lemez szakítószilárdsága, d a bélyegátmérő. Ferde vágóélet alkalmazva a vágóerő kisebb lesz az (16.26)-hez képest, közelítőleg 30-40 %-kal. c) A kivágás munkaszükséglete A már ismertetett (16.4) összefüggésnek megfelelően, párhuzamos vágóéleket alkalmazva W  c  Fmax  s , J , (16.28) ahol c = 0,3-0,7 értékű tényező (a lágyabb anyagoknál és a kisebb vágóréseknél a c nagyobb értékei a jellemzők). Ferde vágóélnél a kivágás során az erő hosszabb úton hat, így a (16.28)-ba s helyett a tényleges vágási bélyegelmozdulást (1,5-2) s kell

behelyettesíteni. d) A sáv lehúzásához és a kivágott rész kitolásához szükséges erő A vágási folyamat végén a kieső részt át kell tolni a matricán, majd a visszamaradó anyagrészt, a sávot le kell húzni a bélyegről . A kitoló erő a sáv és a bélyeg között fellépő súrlódó erő (F1), valamint a kieső darab és a matrica közötti súrlódó erő (F2) összege, míg a lehúzó erő csak az F1 erő ellen hat. Az egyszerűség kedvéért feltételezhető, hogy az érintkező felületek magassága egyenlő a fényes öv magasságával (hf), és a paláston ható nyomás közelítőleg megegyezik az alakítási szilárdsággal (p1 = p2 = kf). Elfogadva a   0,2 , h f  0,3 s, k f   m értékeket, a súrlódó erő nagysága: F1  F2  L  h f     m  0,06 Fvágóerő , max . (16.29) Megjegyzendő, hogy a palástnyomás értéke a valóságban függ a hídszélességtől és a kivágott kontúr alakjától is. A kitoló

erő az elmondottakkal ellentétben, gyakorlatilag alig nagyobb, mint a lehúzó erő, mert a kitolás során a darab rugalmasan meggörbül, lecsökken az érintkező felület. A lehúzó erő viszont valamivel nagyobb, mint az F1 súrlódó erő, mert a lehúzás közben, a sáv meggörbülése miatt megnő az érintkező felület, s szakadozott felület is érintkezésbe kerül. A tapasztalat szerint a következő mondható ki, a bélyeg átmérő (d) és a lemezvastagság (s) figyelembevételével:     Flehúzó  Fkitoló  0,05  0,15 Fvágóerő ha d/s > 5, Flehúzó  Fkitoló  0,35  0,5 Fvágóerő ha d/s < 5, (16.30) A vágóélet tompulása nem befolyásolja ezeket az erőket. e) A nyomásközéppont meghatározása Az egyes kivágó műveletek elvégzéséhez szükséges erők általában egy, a vágólap síkjára merőleges irányú, párhuzamos erőrendszert képeznek. A szerszám mozgó részének megvezetésére szolgáló

elemeknek akkor lesz minimális az igénybevételük, ha a szerszámra az alakítógépről átadott külső erőnek és az alakítóerők eredőjének hatásvonalai egybeesnek. Ekkor nem terheli hajlítóigénybevételből eredő oldalirányú, feszítő erő a szerszám megvezető elemeit. Ez úgy érhető el, hogy a befogócsapot az alakítóerők eredőjének támadáspontjába, a nyomásközéppontba kell helyezni. Ez maradéktalanul csak akkor valósítható meg, ha minden erő egyidejűleg hat, egyébként csak a minimális többlet igénybevételt lehet megvalósítani. Nyomásközéppont időben állandó eredő erőnél A nyomásközéppont meghatározása a párhuzamos erők eredőjénél tanultak szerint, elvégezhető számítással és szerkesztéssel. A számító eljárást a 18. ábra felhasználásával ismertetjük A tetszőleges helyen (célszerűen a sávterv szimmetriáját kihasználva) felvett koordináta-rendszerben meghatározzuk az egyes műveleti erők

támadáspontjainak  ri  xi , yi helyvektorait.   18. ábra A műveleti erők origóra számított nyomatékainak összege egyenlő a nyomásközéppontban (S) ható eredő erő origóra számított nyomatékával. Ennek következtében a nyomásközéppont helye a következő összefüggéssel határozható meg:     rs  xS i  yS j   r i Fi  Fi  x F i   y F j ,   i i  i i (16.31)  Fi ahol i = 1, 2 . n, (n az erők száma); és Fi a vágólap síkjára merőlegesen, egyidejűleg ható erők közül az i-edik. A (16.26) összefüggés figyelembevételével Fi  k v s m Li , a (1631) egyszerűbb alakban is felírható, a k v s m -mel végzett egyszerűsítés után:     rs r L  L i i , (16.32) i  ahol r i az i-edik vágási vonal súlypontjának helyvektora, Li az i-edik vágási vonal hossza. Nyomásközéppont időben változó eredő erőnél Összetett,

bonyolult sorozat-sajtolószerszámoknál gyakran bekövetkezik az eredő erő helyének változása egy löket során, például ha a kivágásokat mélyhúzás, hajlítás követi, vagy különböző hosszúságú vágóbélyegek alkalmazásánál. Ebben az esetben a nyomásközéppontot úgy kell meghatározni, hogy a járulékos hajlításból keletkező oldalerők hatása minimális legyen. Ez akkor érhető el, ha a befogócsap (SR) helyét (Hiba! A hivatkozási forrás nem található./b ábra) úgy választjuk meg, hogy a különböző időpontokban ható pillanatnyi (j-edik) eredő erőnek (FRj) a nyomásközéppontra számított nyomatékai közül a legnagyobb nyomaték értéke is a lehető legkisebb legyen, azaz teljesüljön az    minimum  F  r  r   Rj   Sj SR (16.33) max feltétel. 16.234 A kivágás szerszámai a) A kivágó szerszámok osztályozása, kialakításuk  Az elvégzett munka jellege szerint: kivágó,

lyukasztó és összetett (hajlítással, mélyhúzással stb. kombinált) szerszám ismeretes  Működési módjuk szerint lehetnek: egyszerűek vagy több műveletesek (sorozat vagy blokk) a szerszámok.  A szerszámfelek megvezetése szerint: vezeték nélküli, vezetőlapos, vezetőoszlopos (csúszó vagy golyós) és vezetőhengeres szerszámokat gyártanak.  A sáv ütköztetés szerint ismeretesek: ütköző nélküliek, merev ütközősök, mozgó ütközősök, keresőcsaposak (helyrehúzócsaposak), oldalvágóbélyegesek.  A vágólap kialakítás szerint: tömör, osztott, perselyezett, keményfém betétes, felhegesztett élű, stb. változat lehetséges A12. ábrán egy helyrehúzócsappal ellátott, merev ütközős, vezetőlapos, sorozat lyukasztó-kivágó szerszám rajza látható, amely nyers alátéteket készít. A 19. ábrán egy bonyolultabb szerszám, egy oldalvágóbélyeges, vezetőoszlopos (lengő vezetőlappal kiegészített) sorozat

lyukasztó-kivágó szerszám látható. A szerszám elemei a következők: 1. Alaplap (MSZ 3452) 2. Hengeres, edzett szeg (MSzKGST 14887-78) 3. Vágólap (MSZ 3453) 4. Hengeresfejű tövigmenetes csavar (MSZ 2449) 5. Belső kulcsnyílású csavar (MSZ 2472) 6. Sávnyomólap 7. Kereklyukasztó (MSZ 3028-83) 8. Távolságtartó hüvely 9. Bélyegtartó (MSZ 3453) 10. Nyomólap (MSZ 3453) 11. Zárócsavar 12. Tányérrugó (MSZ 5280-80) 13. Befogócsap (MSZ 3453-77) 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. Fejlap (MSZ 3452). Vezetőhüvely (MSZ 3468). Kivágó bélyeg. Helyrehúzócsap (MSZ 3458). Lengővezetőlap (MSZ 3452). Mélységütköző csap. Vezetőoszlop (MSZ 3458). Tartólemez. Anyagvezetőléc 19. ábra b) A kivágó szerszámok elemeinek kialakításai A fontosabb elemek és jellemzőik a következőkben foglalhatók össze:  Befogócsap: a sajtológép medvéje és a szerszám között teremt kapcsolatot (MSZ 3454-77). Létezik menetes befogócsap és

kényszerkidobóval ellátott befogócsap.  Kényszerkidobó (MSZ 3453-77): a sajtológépen elhelyezett ütközőkkel teszi lehetővé, a szerszám szétnyitott (felső) helyzetéhez közeledve az anyag eltávolítását a felső szerszámfélből.  Szerszámházak (MSZ 3452-84, 3453-82, 3468-82): az alakítást végző szerszámelemeket fogják össze.  Szerszámvezetékek: a két szerszámfelet vezetik meg egymáshoz képest. Golyós (MSZ 3466-71) görgős, és csúszó vezetékek (MSZ 3466-82) ismeretesek.  Ütközők: a lemezsáv előtolását határolják le (MSZ 3458-67). Ide sorolhatók az ütközőcsapok, a csappantyús ütközők (ritkán használják ma már), a rugós előütközők, az oldalvágó bélyegek, és a helyrehúzó csapok.  Vezetőlécek: a lemezsávot vezetik meg. A pontosabb helyzetmeghatározás érdekében rugóval az egyik léchez szorítják a sávot. A szerszám elején a lemez bevezetés megkönnyítésére külön tartólemezt szokás

felszerelni (19. ábra).  Bélyegek és a vágólapok: a vágólapban kialakított áttörés és a bélyeg vágóélei végzik el a kivágást. Jellegzetes bélyegvég kialakítások láthatók a 20. ábrán 20. ábra Az a) eset az általánosan, a b) a vékony lemezeknél (d/s>>1), az e) vékony, lágy anyagoknál (klingerit, gumi, bőr, stb.) használatos (a vágólap helyett itt keményfa, textilbakelit, stb. alátéteket alkalmaznak A c) és a d) kialakítás a vágóerő csökkenését eredményezi. Bélyeg befogásokat mutat a 21. ábra 21. ábra A vágólapok áttöréseinek hosszmetszetét a 22. ábra szemlélteti Az a) hengeres megoldás egyszerűen gyártható, de csak kilökővel együtt 22. ábra alkalmazható, a kivágott darab beszorulásának elkerülése végett (pl. finomkivágásnál). A b) kúpos kialakításnál már nem szorul be a darab, de utánélezésnél (a vágólap síkját újraköszörülve) megnő a matrica vágóélének radiális

mérete. A c) henger es és kúpos áttörést gyakran alkalmazzák. A hengeres öv magassága h = 3-5 mm, ha s<0,5 mm; h= 5-8 mm, ha s = 0,5-1 mm; és h = 8-10 mm, ha s > 1 mm. A d) kettős kúpot nehezebb elkészíteni, de ennél biztosabban kiesik a darab. Végül megemlítendő a kúpos bélyeg-kúpos matrica kialakítás. Ennek az az előnye, hogy a bélyeget és matricát utánköszörülve a vágórés nagysága nem változik. c) A kivágó szerszám elemeinek szilárdsági méretezése A méretezésnél az MI 3438/1-74 javaslatot célszerű alapul venni, a következők szerint:  Bélyeg: kihajlása és nyomásra kell ellenőrizni. Kisméretű lyukakhoz lépcsős bélyeget kell választani a MSZ 3028-83 szerint, vagy perselyben meg kell vezetni a bélyeget, esetleg teleszkópikus megvezetést kell kialakítani. A kihajlásra való méretezést és a helyes bélyeg kialakításokat, beépítéseket tartalmazza a MI 3438/1-74.2 fejezete  Vágólap: a szakirodalom

szerint hajlításra kell méretezni. A valóságban az igénybevétele, az oldalerők és a feszültséggyűjtő helyek miatt összetettebb. A szabványos vágólap befoglaló méreteket a tapasztalatra építve határozták meg (MSZ 3453-82), azokat biztonsággal lehet alkalmazni. Ellenőrzésképpen használhatók a MI 3438/1-74 irányelvek 3.3 fejezetében leírtak.  Rugók: a szükséges előfeszítő és maximális erő, rugó merevség és a rendelkezésre álló hely figyelembevételével kell megtervezni, az ismert szilárdságtani összefüggésekkel.  Egyéb szerszámelemek: úgy kell őket kialakítani, hogy azok a szerszám várható élettartama alatt, a dinamikus igénybevételeknek törés nélkül ellenálljanak. d) A vágólap és bélyeg tűrésszámítása Feladat a bélyeg és a matrica gyártási méreteit és tűrését úgy meghatározni, hogy az ezen szerszámokkal gyártott munkadarabok méretei az előírt tűrésen belül legyenek, még a

szerszámelemek kismértékű kopása, illetve a darab visszarugózása után is. A tűrésszámítás menete Anyagba irányulóan helyezzük el a tűrésmezőket, így lyukaknál az alsó határméret, míg csapoknál a felső határméret egyezik meg a névleges mérettel. A kivágott darab méretét a matrica, a lyukasztott darab méretét a bélyeg határozza meg. A munkadarab vágás utáni rugalmas deformációját elhanyagolva, valamint figyelembevéve azt, hogy a szerszám működése közben - kopás miatt - a bélyeg mérete csökken, a vágólap mérete pedig nő, a szerszámelemek tűrésmezőit lyukasztáskor a 23.a ábra szerint, kivágáskor pedig a 23 b ábra szerint kell elhelyezni a munkadarab tűrésmezejéhez képest. A tűrésmezőknél vigyázni kell arra, hogy mivel a tűrések átmérőre vonatkoznak, a vágórésnél is az egyoldali rés (u=z/2) kétszerese (z) szerepel! Az ábrán alkalmazott jelölések: dN a munkadarab névleges mérete; db a bélyeg

névleges mérete; A A szöveg legfeljebb egy soros lehet! figyelembevételével a szerszámelemek tűrésezett gyártási méretei a következők: 23. ábra lyukasztáskor  d b  d N  Tmdb T0 , d  d v N T0 , (16.34) T0 . (16.35)  Tmdb  zmin b v kivágáskor  d b  d N  Tmdb  zmin 0 T b  , d v  d N  Tmdb v A szerszámelemek tűréseit úgy kell megválasztani, hogy az előirányzott (optimális) vágóréstől (zopt) a tényleges ne térjen el kb. 30 %-nál nagyobb mértékben (ekkor még, Zubcov mérései szerint a darab visszarugózása elhanyagolható), továbbá lyukasztáskor a bélyeg tűrésmezőjének szélessége, kivágáskor pedig a vágólapé ne legyen nagyobb, mint a munkadarab tűrésmező szélességének 0,1-0,15-szöröse (a szerszámélek kopása miatt), végül a vágólap tűrésmezőszélessége legyen egy IT fokozattal nagyobb, mint a bélyegé - a könnyebb

gyárthatóság érdekében. A vágás elemzésénél elmondottak miatt célszerű a zmin = zopt egyenlőségből kiindulni. Az előzőekből végül is a következő összefüggések adódnak: Tv  1,6 Tb , z  z max  z min  Tb  Tv  0,3 z ,   lyukasztás során: Tb  0,1  0,15 Tmdb ,   kivágás során: Tv  1,6Tb  0,1  0,15 Tmdb . (16.36) Ezek figyelembevételével a tűrések nagysága:  0,11z  T   és 0,1  0,15T b , (16.37) mdb a  tényező értéke lyukasztásnál 1, kivágásnál 1,6; és Tv  1,6Tb . (16.38) Ha túl kicsiny gyártási tűrések adódnak, akkor enyhíteni lehet a (16.36) korlátait, zmax= 0,2 s-ig (s a lemezvastagság) lehet elmenni, mert ekkor még elfogadható a vágott felület minősége, illetve a kopási ráhagyás rovására növelhető - szükség esetén a (0,1-0,15) tényező is. Az irodalmi adatok szerint kivágás-lyukasztásnál a munkadarab pontossága

IT9-IT12, és ehhez IT6-IT8 szerszámpontosságot javasolnak. A vázolt számítás csereszabatosságot biztosító szerszámgyártást tételez fel. A kivágó szerszámok többsége azonban egyedi gyártással készül. Elkészítik a bélyeget a végleges méretre, véglegesen beépítik a felső szerszámfélbe, és ehhez alakítják ki a vágólap áttörését úgy, hogy a vágási vonal mentén egyenletes legyen a vágórés. Ezáltal könnyebben megvalósítható a szerszám gyártása, megfelelő a vágott felület minőség, a munkadarab mérete, de nem csereszabatosak a szerszám elemei. 16.3 Alakadással végzett eljárások Az alakadó eljárások egy adott körvonalú, síklemez előgyártmány térbeli alakját változtatják meg, az anyag folytonosságának megtartásával, szándékos falvastagság változtatás nélkül. 16.31 Lemezek hajlítása A lemezek hajlítása során a lemez előgyártmány görbületét változtatják meg, egy adott tengely - a

hajlítási tengely - mentén, alapvetően hajlítóigénybevétellel. A hajlítást különféle gépekkel, szerszámokkal, alternáló, lengő, vagy forgó mozgásokkal lehet megvalósítani. A következőkben néhány jellegzetes eljárást és szerszámot ismertetünk. 16.312 Hajlító eljárások Élhajlítás: a lemez két részének adott hajlítási tengely mentén, adott szögben és hajlítási sugárral való alakítása. A 24 ábra lengőhajlítógépen végzett hajlítást, a 25. ábra pedig élhajlítógépen végzett v és u élhajlítást (a, b), valamint összetett élhajlítást (c) mutat be. 24 ábra 25. ábra Az élhajlítógépen végzett hajlítások során a hajlítási műveletet hajlítóbélyeg és a hajlító matrica között végzik. A szerszámok és a munkadarab alakja és mozgása alapján megkülönböztetünk szabad hajlítást, félsüllyesztékes és süllyesztékes hajlítást. A szabad hajlításnál egyik szerszámfél sem határozza meg a

darab pontos alakját. A félsüllyesztékes hajlításnál) a matrica kiképzése megegyezik a munkadarabéval; ilyenek az egyetemes hajlító szerszámok. A süllyesztékes hajlítás szerszámai előírt hajlásszögűek, így pontos hajlításra nyílik lehetőség. Korckötés: az élhajlítás egyik speciális eseteként fogható fel, lemezszélek foglalatos kötésének létrehozására alkalmazzák (26. ábra) Kihajlítás: a lemez egyes részeinek kihajlítása a bevágási helyeken . Göngyölítés: az előhajlított lemezszél gyűrű alakú behajlítása . Hengerítés: sík lemez ívesre, vagy hengeresre alakítása egyenes alkotó 26. ábra hengerek között. (27 ábra) 27. ábra A lemezcsíkot a hengerekkel szöget bezáró irányban vezetve be, spirálhengerléssel folyamatosan, gyakorlatilag tetszőleges hosszúságú cső állítható elő (pl. spirálvarratos hegesztett csövek) Hullámosítás: sík lemez hullámos kialakítása fogazott hengerekkel, vagy

alternáló mozgású szerszámmal . Profilhajlítás görgősoron: hosszirányban egyenletes haladó mozgást végző szalag vagy sáv alakú félgyártmány folyamatos keresztirányú hajlító alakítása alakító görgők között. Általában hosszirányú bordázás, peremezés vagy alakos (nyitott vagy zárt) szelvényű idomrudak készítése céljából alkalmazzák (Hiba! A hivatkozási forrás nem található. ábra) 28. ábra Tekercselés: lemez hajlítása csavar, vagy csigavonalakban (pl. rugó) Egyengetés: kézi, vagy gépi szerszámokkal végzett hajlítás a hullámos részek 29. ábra kiegyengetése céljából. Hengerlő egyengetést szemléltet a 29 ábra 16.313 A hajlított darab alakváltozása Hajlítás során alakváltozás csak a szerszám által határolt lemez részben a hajlítási gócban, illetve annak környezetében megy végbe. A viszonyok elemzésekor különbséget kell tenni széles (b > 3 so) és keskeny (b < 3so) lemez hajlítása

között. Ha a hajlítandó lemez szélesnek tekinthető, akkor a szélesség irányú alakváltozás elhanyagolható  2  0 , vagyis síkalakváltozási állapotról beszélhetünk. Abban az esetben, ha a munkadarab keskeny, akkor a szélesség irányban is számottevően alakváltozó lemezben sík feszültségi állapot lép fel. A deformálódott keresztmetszet alakja a 30. ábrán vehető szemügyre A lemez szélesedése Oehler szerint t  0,4 so . rh (16.39) A hajlító tüskétől távol eső külső anyagrész megnyúlik, a belső oldalon lévő pedig megrövidül. A darabon található egy olyan réteg, amelynek a hossza azonos a kiinduló hosszal, ez a semleges 30. ábra réteg. A lemez vastagsága so-ról s1-re csökken, de ez a keskeny lemez hajlításakor sem haladja meg a 10 %-ot. Az alakváltozás számításához tételezzük fel, hogy b  3  so méretviszonyú, egyenletes szélességű és vastagságú lemezt körív alakúra hajlítunk úgy, hogy a

lemezt csak nyomaték terheli . Ekkor az érintő irányú mérnöki nyúlás nagysága:  r  yd  r d  N N rN d y . rN (16.40) Legnagyobb a nyúlás a lemez felületén:  max  so . 2rN (16.41) Ez vastag lemezek hajlításakor igen jelentős nagyságú lehet, ezért repedés keletkezhet a lemez szélein, különösen ha nyírt szélű darabot hajlítunk. Ilyen esetben törekedni kell arra, hogy a hajlítás tengelye a hengerlés irányára merőleges legyen, és a vágási sorja a nyomott oldalra essen, mert ezáltal csökkenthető a berepedés valószínűsége. A V alakú süllyesztékes alakítás során a hajlítás sikerét nagyban befolyásolja a bélyeg lekerekítése (rh) és a süllyeszték szélessége (w). A hajlítási folyamat a 31. ábra segítségével elemezhető a) Kis lekerekítési sugár rh  0,2  0,3 s , széles   süllyeszték és lágy lemezanyag esetén a lemez nagy ívhosszon, nagy sugárral

görbül meg. A szabad hajlítás addig tart, amíg a felhajló szárrész felül fekszik fel a süllyeszték élén. Ezt követően a szárrész elhagyja a süllyeszték f 31. ábra első részét és annak oldalfalán fekszik fel, tovább görbül a lemez mindaddig, amíg a szár felső része hozzáér a bélyeghez. Ezt követően a hajlítás irányt vált: a szárrész visszahajlítása, kiegyenesedése kezdődik meg és ez tart addig, amíg a bélyeg felütközik a süllyesztékben. A bélyeget visszajáratva a lemez "összeugrik", kisebb lesz a hajlítási szög a süllyesztékhez képest. b) Nagyobb lekerekítés, keskenyebb süllyeszték és keményebb anyag esetén az alakváltozás középen egy szűk kis részre korlátozódik, a lemez elválik a bélyegtől, annál kisebb sugárban hajolva meg. A hajlítás végén a bélyeg végül is nagyobb sugarat alakít ki, a szárrészt is meggörbíti, ezért most a darab a megszokott módon szétugrik, nagyobb lesz a

hajlítás szöge a hajlítás végén. c) A hajlítás sikeres lesz ha w = (6,4-4) rh közötti (a nagyobbik érték a lágyabb lemezanyagra vonatkozik). Gyakorlatban a W = 20rk összefüggést is ajánlják (a lemez külső lekerekítési sugarából kiindulva). 16.314 A hajlítás technológiai adatai A semleges réteg A semleges réteget elsősorban a kiterített méret meghatározása miatt kell ismerni, mivel a semleges réteg hossza megegyezik a hajlítandó anyagrész kiinduló hosszával. A semleges réteg helyzete a hajlítás folyamán változik. A lemez vastagságához képest nagy sugáron végzett hajlításkor a semleges réteg a lemez középvonalában helyezkedik el. A hajlítási sugár csökkenésével a nyomott zóna irányába tolódik el. A semleges réteg sugara az rh hajlítási sugár és az so lemezvastagság viszonyától és a hajlítás szögétől függ. Kiszámítására az 32. ábra so rN  rh   (16.42) 2 képlet szolgál, ahol a 

korrekciós tényező értékét a 32. ábra diagramjából kell kikeresni az rm/s függvényében. Az rm a közepes sugarat jelenti: rm  rh  so / 2 A diagramon látható, hogy gyakorlatilag csak az rm/so < 5 viszonyú hajlításoknál kell számolni a semleges réteg eltolódásával, és az is kitűnik, hogy kisebb hajlítási szögnél jelentkezik nagyobb eltolódás. Keskeny, b< 3so lemezek hajlításakor számottevő lehet a vastagságcsökkenés is, amely megnehezíti a semleges réteg pontos meghatározását. A minimális hajlítási sugár Adott vastagságú lemez hajlításakor fellépő alakváltozás a hajlítási sugártól függ. Ha a hajlításhoz szükséges alakváltozást a lemez anyaga nem képes elviselni repedés nélkül, akkor a hajlítást két műveletben, közbenső lágyítással kell elvégezni. Ezért a hajlítási technológiák tervezésekor meg kell határozni az anyagra megengedhető legkisebb hajlítási sugár nagyságát. A

megengedhető legkisebb hajlítási sugarat elméleti úton úgy határozzák meg, hogy a külső anyagrétegben sem engednek meg nagyobb érintőirányú nyúlást, mint a szakítópróbatest szakadásának helyén fellépő effektív nyúlás:  max   eff . (16.43) A semleges réteg eltolódásától eltekintve, a (16.41) képletből a hajlításkor fellépő legnagyobb nyúlás, so so  . 2rN 2rh  so  max  (16.44) A szakítópróba szakadásakor az effektív nyúlás a kontrakcióval kifejezve  eff  Z . 1 Z (16.45) A (16.43) egyenlőtlenségbe behelyettesítve a (1644), (1645) képleteket, kifejezhető a minimális hajlítási sugár: rh min  1  2Z so . 2Z (16.46) A gyakorlati számítások megkönnyítésére rh min  k  so (16.47) egyszerűsített formulát is használhatjuk, ahol a k tényező értékét különböző anyagokra táblázatban foglaltuk össze. Anyagtényező a minimális hajlítási sugár számításához

Anyag k Anyag 0,6 0,5 Al Al AlMg3 AlMg5 Acéllemez Mélyhúzóacél Korrózióálló acélok perlites ferrites austenites 0,8 0,8 0,5 Réz Sr72 Sr60, Sr63 Horgany Horgany ötv. 0,25 0,3 0,4 0,4 0,6 AlMg7 AlMgSi AlSi k Anyag 1 fk 1 0,6 0,9 1,0 AlSi AlMn k 1 k 6,0 1,0 1,2 fk 1 fk 1,3 1,8 2,5 AlCu 1 n 1 1,0 3,0 1,2 1 fk 1 n fk 2,0 3,0 1,2 2,5 2,5 n 1 k 3,0 1,4 3,5 5,0 3,0 AlCuM g AlCuNi MgMn MgAl6 A maximális hajlítási sugár A hajlítás során kezdetben még rugalmas az alakváltozás. Csökkentve a hajlítási sugarat, a szélső felületi réteg egyszer csak eléri a képlékeny megfolyás állapotát. Erre a helyzetre jellemző sugarat nevezzük a hajlítás maximális sugarának mert ennél nagyobb sugárral már nem lehet maradó alakváltozást létrehozni. Rugalmas állapotban fentállnak a következők: 1 rN  M hj IE és  max  M hj  s (16.48) 2I ahol M a hajlítónyomaték, J a keresztmetszet inercia nyomatéka, max a szélső

helyen ébredő, legnagyobb feszültség, E a rugalmassági modulus. Határesetben a folyási feltétel szerint  max  k fo . (16.49) Az előző képleteket átrendezve, a határállapotban rN ,max  Es . k fo (16.50) Az rN = rh+0,5s figyelembevételével a maximális hajlítási sugár értéke: k rh ,max        s E 1 2 k fo (16.51) Az E/kfo >> 1 szerint ez az összefüggés gyakorlatilag azonos az előzővel. Lágy acél esetén (E = 210 GPa, kfo = 200 MPa) rh,max  525 s. Összegzésként látni kell, hogy a hajlíthatóság elvégzésének kettős korlátja van: rhmin<rh < rhmax . (16.52) Az alsó korlát a repedésmentes hajlítást, a felső pedig a maradó alakváltozás létrejöttét teszi lehetővé! A kiinduló lemezméret meghatározása A lemez kiinduló méretét, a hajlított részek semleges rétegeinek hosszát és az egyenesen maradó részek hosszát összegezve kapjuk meg. A Hiba! A hivatkozási forrás

nem található. ábrán feltüntetett egyszerű szögben hajlított alkatrész előgyártmányának hossza tehát L  11  rN   12 , (16.53) vagy a (16.42) figyelembevételével    L  11  rh    so    12 2 (16.54) Ha a hajlítás sugara rh < 0,3 so, akkor a lemez hajlításakor a hajlítási góc környezete is alakváltozik, ezért a (16.53) képlettel számolt teríték hosszúságát korrigálni kell (0,1-0,2 so értékkel. Ezzel az értékkel a lágy anyagoknál csökkenteni, a kemény anyagoknál növelni kell a kiindulási hosszt. A hajlított darab mérete minden igyekezetünk ellenére, a hajlítás folyamatát befolyásoló nagyszámú tényező miatt, pontatlan lesz. Ezért, ha az alkatrésszel szemben különleges pontossági igényeket támasztunk, akkor a darabot ráhagyással kell elkészíteni és hajlítás után kell méretre vágni. A lemezek hajlítás utáni visszarugózása A feldolgozandó anyag egyes

rétegei alakítás közben eltérő igénybevételt szenvednek. A lemez belsejében mindig, a hajlítás befejező stádiumában is vannak olyan rétegek, melyek rugalmas állapotban maradnak. Különösen a keményebb anyagoknál ezek a rugalmasan terhelt rétegek a hajlító erő megszűnése után, a leterheléskor alakváltozáshoz, visszarugózáshoz vezetnek. Ezért a munkadarabot kismértékben tovább hajlítják úgy, hogy a visszarugózás után megfelelő szögben álljanak a hajlított felületek. A visszarugózás szöge az anyag szilárdságán kívül, nagymértékben függ a hajlítási sugár és a lemezvastagság viszonyától is. Ezt szemlélteti a 33 ábrán látható diagram, amely a süllyesztékben végzett hajlításkor a lemez rk1 hajlított és rk2 visszarugózott közepes sugarainak, illetve 2, 1 szögeinek hányadosát tüntette fel, az r2 hajlítás utáni sugár és az s lemezvastagság hányadosának függvényében, különböző

anyagminőségekre. Az ábra jelöléseivel a visszarugózási tényező K 2 1  r1  0,5so r2  0,5so . (16.55) A diagram  2  90 -os hajlításhoz adja meg a K tényező értékét. Ha a hajlítás  szöge eltér 90o-tól, akkor a rugózás szöge a 90o-os hajlításhoz tartozó rugózásból lineáris közelítéssel határozható meg. A visszarugózás igen sok tényezőtől függ, ezért a hajlított darabok méretei jelentős mértékben eltérhetnek egymástól, annak ellenére, hogy azonos szerszámban készültek. Ezen úgy segítenek, hogy a süllyesztékes hajlításnál utánnyomják (megvasalják) a lemezt a hajlított részen. Ilymódon a lemez korában rugalmas állapotban lévő rétegei is nagyrészt képlékeny állapotba hozhatók, ezért a o 33. ábra visszarugózás mértéke csökken, a darabok pontossága lényegesen javul. A hajlított részre korlátozódó utánnyomás nagy erőt igényel, ugyanis a szükséges nyomás nagysága a

folyási határ 30-60 %-a. A nagyobb nyomást a vastagabb lemezeknél kell alkalmazni. Vékony lemezek visszarugózása a hajlítási vonal konstrukciós kialakításával úgy is csökkenthető, hogy a hajlított élen helyenként, a hajlítás tengelyére merőleges benyomást, keresztbordát képezünk ki. Ezzel a megoldással a visszarugózás elhanyagolható mértékűre csökken és merevebb lesz a hajlított darab, az erőszükséglet pedig nem változik lényegesen. A hajlítás erő- és munkaszükséglete A hajlításhoz szükséges alakítóerő meghatározásának az az elve, hogy az alakítószerszámok tetszőleges helyzetében a munkadarabra átadott erők nyomatéka megegyezik a darab hajlításához szükséges nyomatékkal. Ehhez első lépésként meg kell határozni a tiszta hajlítás nyomaték szükségletét. A hajlítás nyomatékszükséglete a) Kisebb mértékű hajlításkor (rN/s>5 Ekkor a semleges réteg gyakorlatilag a középfelület, a lemez

középső része rugalmas állapotú, míg a szélső rétegek képlékeny állapotba kerülnek. A felkeményedés ekkor még elhanyagolható, a keresztmetszetben a feszültségeloszlás jó közelítéssel a 34. ábra bal oldala szerint vázolható. 34. ábra A rugalmas zónán belül a feszültség lineáris eloszlású, nagysága pedig az ábra szerint y t  yF k fo , ha y  y F . (16.56) Az yF a rugalmas zónát határolja, ahol is a  t  k fo és a tangenciális nyúlás a Hooke törvényből adódóan  F  k fo / E , másrészt a (16.40) szerint  F  y F / rN Ezeket összevetve kapjuk, hogy yF  k fo rN . E (16.57) A képlékeny zónában a feszültség közelítőleg állandó és az alakítási szilárdság kezdeti értékével egyezik meg  t  k fo , ha y F  y  s . (16.58) 2 A belső erők nyomatéka  s/ 2 M 2  y   t y bdy , (16.59) y 0 ahol b a lemez szélessége. A feszültségek

összefüggéseit beírva, az integrálást elvégezve, összevonás után kapjuk a végeredményt s  y  .  4 3   2 M  bk fo 2 F (16.60) A zárójeles rész első tagja a képlékeny zóna, a második a rugalmas zóna hatását mutatja. Behelyettesítve a (1657)-t és az első tagot kiemelve átalakul az összefüggés: M bk fo s 4 2  k r  4   . 1       E 3 3   2 fo N (16.61) Ebből két dolog következik:  ha kismértékű a meghajlítás (nagy az rN/s) akkor a hajlítás mértéke (rN) adott nyomaték esetén csak a rugalmas zóna figyelembevételével állapítható meg,  ha nagy mértékű a hajlítás (rN/s<5), akkor a második tag igen kis értékű, tehát a rugalmas zóna hatása ekkor elhanyagolható a nyomaték szempontjából. b) Nagyobb mértékben meghajlítva (rN/s<5) Ekkor a semleges réteg eltolódik a hajlítási középpont felé, a rugalmas zóna hatása - a nyomaték

szempontjából - elhanyagolható (34. ábra, jobb oldal) A felkeményedés már számottevő, de a következők során nem tévedünk sokat, ha az hj alakítási szilárdságot egy közepes értékkel k fk vesszük figyelembe. Ez a kfo és szélsõ a szélső szál menyúlásából ( összehasonlító ), a folyási görbe figyelembevételével számítható ki. Síkalakváltozás esetén a húzott övben a szélső szál összehasonlító nyúlása   összehasonlító  szél 2 3 ln rK . (16.62) rN A hajlítások során túlnyomórészt széles lemezt (b>3) dolgoznak fel, ezért síkalakváltozásként kezelhető a folyamat, amelyre így a 34. ábra jelöléseit felhasználva a következők állapíthatók meg. Nincs z irányú elmozdulás, ezért  z  0 és  r   t . (16.63) A húzott övben ekkor fentáll, hogy t  z  r, t z r , (16.64) és ennek megfelelően a folyási feltétel  t   r  ck f ,

(16.65) alakot ölti, ahol most c  2 / 3 a síkalakváltozás miatt. Hasonló gondolatmenettel a nyomott övben  r   t  ck f . (16.66) Csak az r irányú erők egyensúlyát vizsgálva, az egyensúlyi egyenlet tiszta hajlításra d r  r t dr 0 (16.67) r alakban írható, amely a folyási feltételek helyettesítése után d r  dr ck f (16.68) r formát veszi fel, ahol a + előjel a húzott övre, míg a - a nyomott övre érvényes. A differenciálegyenletben, egyszerűsítésként a közepes alakítási szilárdsággal számolunk, ezáltal az általános megoldás is leegyszerűsödik:  r   ck fk ln r  K hj (16.69) alakra. Az integrálási állandót (K) abból a peremfeltételből lehet megállapítani, hogy a szélső felületeken nem ébred feszültség, azaz  r  0 ha r  rb vagy r  rK . (16.70) Ezek szerint a radiális feszültségek:  r   ck fk ln rK  r   ck fk ln r

hj hj r rb   , a húzott övben r  rN ,   , a nyomott övben r  rN . (16.71) A tangenciális feszültségek a folyási feltétel (16.65) és (1666) összefüggéseit felhasználva írhatók fel: r     r , a húzott övben,  r 1  ln  , a nyomott övben.   r  t  ck fk 1  ln hj  t  ck fk hj K (16.72) b  A z irányú feszültség mindkét zónában, az anyagtörvényből következően, a síkalakváltozásnak megfelelően  Z  0 : Z  r t . (16.73) 2 A feszültségek eloszlását a hajlított darab keresztmetszetben a 35. ábra mutatja ideálisan képlékeny és keményedő anyagra. Az eddigiek alapján a semleges réteg sugara is meghatározható abból a feltételből, hogy r  rN sugáron  r értéke megegyezik a húzott és a nyomott oldal felől közelítve, vagyis 35. ábra  ck fk ln rK hj rN   ck fk ln hj rN , rb innen egyszerűsítés

után a semleges réteg sugara rN  rK  rb . (16.74) A hajlításhoz szükséges nyomatékot az  rk M  b  t r dr (16.75) rb integrál adja. A (1672) egyenletet behelyettesítve:  r   r  M  bck  1  ln r dr  1  ln r dr             r r     r r r  r  2r  r  .  bck  ln  4 2 r  rK rN hj fk K rN 2 N hj fk rb 2 K K b 2 N 2 N b 2 b (16.76) A (16.74) képletet behelyettesítve és figyelembevéve, hogy rK  rb  s a hajlításhoz szükséges nyomaték M 2 3 hj k fk bs 4 2 . (16.77) A hajlítási erőszükséglete A hajlítószerszámban fellépő erők vizsgálatára vegyük példaként a V alakú süllyesztékben végzett hajlítást. A szerszámról a munkadarabra adódó erőket a 36. ábra tartalmazza A középső keresztmetszetet terhelő nyomaték 36. ábra M  F  x . (16.78) Az ábra alapján az alsó szerszámról

átadódó erő karja x  rN  cos  / 2 , (16.79) az alakítóerőre felírható, hogy F  2 F  sin  / 2 . (16.80) Ezeket a kifejezéseket a (16.78) formulába helyettesítve az alakítóerőre az F 2 tg / 2 M (16.81) rN összefüggés adódik. A hajlítás erőszükséglete a nyomaték (16.77) összefüggését figyelembevéve: F  ck fk hj bs 2 tg 2 rN  . (16.82) 2 A hajlításhoz szükséges munka W  M  ck fk hj bs 2  , (16.83) 4 ahol  a hajlítási szög, radiánban. Más alakú darabok hajlításának erőszükséglete az előző gondolatmenet szerint határozható meg. A bevezetőben már említettük, hogy esetenként utánnyomást kell alkalmazni a visszarugózás csökkentésére. Ilyenkor a hajlítás befejező szakaszában az erő a (16.82) képletből számolt érték többszörösét is elérheti V alakú hajlításnál szükséges erő ilyen esetben: F  p  A sin  / 2 , (16.84)  

ahol p  0,4  0,6 R p 0 , 2 , és A az utánnyomásnál terhelt felület. Ha az így adódó erő meghaladja a rendelkezésre álló gép teljesítőképességét, akkor a bélyeg nyomófelületét csökkenteni kell, a hajlított részre kell korlátozni az utánnyomást. Megengedett alakváltozás a görgősoron végzett hajlításkor A görgősoron végzett hajlításkor (röv. profilgörgőzéskor) a kezdetben sík szalag az egymást követő, folyamatosan változó üregezést alkotó görgőpárok között halad előre, miközben a megkívánt szelvényű profilra hajlik meg, hosszirányban. A folyamat két egymást követő fázisát szemlélteti a 37. ábra A szalag szárrésze (a) az I. hengerpárnál  szöget zár be a tengelyvonallal, majd a II. hengerpárnál ez megnő -ra. A szögváltozás  =  -  mértékű: Ugyanekkor a lemez széle megnyúlik, a Hiba! A hivatkozási forrás nem található. ábra szerinti A-B szakaszon (L) A - BI (L1)-re megnő. A

fajlagos (mérnöki rendszerbeli) megnyúlás nagysága és ebből a hosszirányú feszültség: 37. ábra  2a 1  cos  2   1 2  1 , (16.85) L  szél    E . (16.86) A profilhengerlés során, a folyamatos hengerpárnak húzóerőt is ki kell fejtenie. Ez az erő további húzófeszültséget okoz:   Fax A  Fax mozgás érdekében, , minden (16.87) bs ahol Fax, a vizsgált hengerpár által kifejtett húzóerő, A = bxs, a profil keresztmetszete, amely egyenlő a síkszalag keresztmetszetével, b, a szalag szélessége, s, a szalag vastagsága. Ezáltal a széleken ébredő húzófeszültség összességében a (16.85)-(1687)-ből következően:   L  2 a 1  cos   L 2  össz   szél    2 L E Q bs . (16.88) Alakíthatósági kritérium profilgörgőzéskor A (16.88) szerint számított feszültségnek nem szabad túllépnie a rugalmassági határt és le kell

épülnie a következő alakításig (következő hengerpárig), mert ellenkező esetben a lemez szélén teknősödés, megrogyás, horpadásszerű, maradó alakváltozás következik be. Tehát az alakítás mértéke az adott fázisban megengedhető, ha  össz   meg   rug . (16.89) n ahol  meg a megengedhető feszültség,  rug a rugalmassági határ, n a biztonsági tényező. A gyakorlatban más alakban használják az alakíthatósági kritériumot. a) A szárnyrész felhajlítási szögét korlátozzák    meg , (16.90) ahol a (16.85) és  meg   meg / E figyelembevételével  meg  2 arc sin L 2a    meg 2   meg . (16.91) b) A szárnyvég elmozdulását határolják le f  f meg (16.92) ahol az  meg ismeretében   f meg  a 2 1  cos meg . (16.93) Profilgörgőzés teljesítmény és erőszükséglete A valós viszonyok elemzése meglehetősen bonyolult, a gyakorlatban

viszont elterjedten alkalmazzák a következő meggondolásokat. Egy görgőpár adott esetben a profil több pontján is végez hajlító alakítást, ezért ezek együttesen terhelik a görgőket. Egy görgőpáron végzett alakítás ideális  munkaszükséglete az egyes részmunkák összege:   Wal   M (16.94) ahol M a (16.77) szerint számolható, a b  v  t hosszúsággal (a t idő alatt v sebességgel átfutó szalag hosszával),  teljesítmény szükséglete Pal  Wal / t  2 3 s v 2 hj k fk 4  (16.95)  behúzó ereje Fal  Pal / v  2 3 k hj fk s 2  (16.96) 4 A gépsor teljesítménye az üresjárati (Pü) és a kisegítő egységek (Ps) teljesítményszükséglete miatt nagyobb lesz. Pössz   Pal  Ps  Pü (16.97) gyakorlatilag a k p  2  10 szorzóval számolnak, Pössz  k p   Pal (16.98) 16.315 Jellegzetes hajlítószerszámok 38. ábra A sikeres hajlításnak

fontos feltétele az aktív szerszámelemek megfelelő kiképzése, a helyes konstrukciójú szerszám. Például a rövidszárú V hajlításnál (38. ábra) az alsó szerszám hajlítóéleit rM = (2-3) s sugárral le kell kerekíteni A hajlítóélek távolságát l = (5-10) rb-re (rb a bélyeg sugara), a matricaüreg lekerekítését R  0,6  0,8  rb  s -re, célszerű választani. Ha utánnyomást alkalmazunk, akkor a lekerekítés megegyezik a munkadarab külső sugarával. A 38. ábrán vázolt esetre az irodalom konkrét értékeket javasol választani, a következő kiegészítésekkel.    Az I. esetben a  a 90o-os hajlításkor fellépő visszarugózás nagysága A II. és III esetben a szárat kialakító rés mérete Z min  smax és Z max  smax  s  nz , (16.99) ahol az nz értéke is az előbbi táblázatban található. Végül megjegyezzük, hogy az U alakú darabok hajlításához használt süllyesztékszerszámok hajlító

éleit különösen gondosan kell elkészíteni. Az élek egyszerű lekerekítése esetén a hajlításhoz nagyobb erő szükséges a hajlítás kezdetén, s az ilyen él gyorsan kopik. A tapasztalat szerint legkedvezőbb az ellipszisszerű élkiképzés . Az U alakú darabok fenékdomborodásának megelőzésére gyakran használnak ellenbélyeget (39. ábra), amely a hajlítóerő maximumát csökkenti és a matricába beszoruló darab eltávolítását is elvégzi. 39. ábra Egyetemes hajlítószerszámmal készített zárt profil gyártási fázisait mutatja a 40. ábra Az alakítószerszám alsó fele négyzet befoglaló méretű, célszerűen választott bemunkálásokkal készített hasáb. A felső szerszámfél befogására azonos kiképzésű felületek szolgálnak. A szerszámok hossza a hajlítási hossztól 40. ábra függ, általában 2m-től 6 m-ig változhat, de készítenek 10 m hosszú szerszámokat is. A szerszámokat egyetemes élhajlító sajtóra szerelik Ezek a

gépek mechanikus, vagy hidraulikus működtetésűek, keskeny, de több méter hosszú asztallal készülnek. A korszerű élhajlítógépeken programvezérléssel lehet a kívánt szerszámokat munkahelyzetbe állítani, valamint az ütközőket mozgatni. A zárt állványú és a C állványú préseken alkalmazott hajlítószerszámok egyszerű esetekben vezetéknélküli, pontosabb munkadarabokhoz vezetőoszlopos szerszámházba épített alakító elemekből állnak. Egyszerű hajlítószerszámot mutatunk be a 41. ábrán, melyet forgattyús présen üzemeltetnek. 41. ábra Az 1 szöghajlító bélyeget a 2 befogócsap segítségével rögzítik a gép nyomószánjába. A bélyeget elfordulás ellen csappal biztosítják. A 3 süllyesztéken a munkadarab helyezésére az 5 ütköző szolgál. A 42. ábrán látható ferdén vezetett hajlítópofás szerszám több hajlítóműveletet végez egy lépésben. Az 1 feladócsappal támasztott 2 ék nem engedi elmozdulni a 3

hajlítópofákat a hajlítás első szakaszában. Az U alakúra hajlítás után a bélyeg talpa felütközik, és a hajlítópofák a 4 ferde pályán elmozdulva elvégzik a szárak további hajlítását. 42. ábra Összehasonlításképpen a 43. ábrán egy zárt ajtókeret-profil előállítását mutatjuk be három eljárással: élhajlítással, lengőhajlítással és görgősoron végzett hajlítással. Érdekességként megemlítjük, hogy nagy darabszámú, szalagból, vagy huzalból készített bonyolult, sok művelettel előállítható, kisméretű munkadarabok gyártására hajlító automatákat fejlesztettek ki. (pl a BIHLER gyártmányú hajlító automata gépcsalád ). 43. ábra Befejezésként tekintsük át röviden a rugalmas közeggel végzett hajlításokat. Kis és középsorozat nagyságig a matricát célszerű kiváltani egy univerzálisan felhasználható rugalmas elemre, mert ezáltal egyszerűbb, olcsóbb lesz a szerszám és több, hasonló alkatrész

gyártására is alkalmas lesz. Rugalmas közegként általában valamilyen műanyagot, rendszerint polivertánt használnak. Leggyakrabban élhajlítógépen végeznek poliuretán elemmel kombinált V és U hajlításokat. A hajlítás sikerességét elősegítik a megfelelő módon elhelyezett alátámasztások, vagy éppen üregek ( 44. ábra, ahol 1 a keményebb, 2 a lágyabb műanyagot jelzi). 44. ábra A FIBRO cég konkrét alakú és méretű poliuretán profilokat is gyárt. Egy C szelvényű cső élhajlítón végezhető gyártását mutatja be a 45. ábra, összetettebb alakú és összezáródó rugalmas elem felhasználásával. 45. ábra