Főmenü megnyitása

Módosítások

1 051 bájt törölve ,  7 évvel ezelőtt
a
"Hely"-esítés
A '''kovácsolás''' a [[fémek]] képlékeny alakításának legősibb módszere, már a [[bronzkor]]ból is maradtak fenn erre utaló leletek. Kovácsoláskor a fémet általában két szerszám alakító felületei között, ütésekkel vagy nyomással formálják. Alakíthatják melegen, hidegen vagy félmeleg állapotban (ez egyébként a legtöbb [[Képlékeny alakítás|képlékenyen alakító]] módszerre igaz). A kovácsolás az eredeti durva [[szövetszerkezet]]et finomabbá teszi, a helyesen megválasztott technológiával a szálelrendeződés a majdani igénybevételnek megfelelően alakítható úgy, hogy javuljanak a darab mechanikai tulajdonságai ([[kontrakció]], [[nyúlás]], [[fajlagos ütőmunka]]). A kovácsdarabok minősége az alakítás után [[Acél#Hőkezelés|hőkezeléssel]] tovább javítható. A kovácsolt darabok hossza néhány millimétertől több méterig terjedhet. A kovácsolás lehet kézi vagy gépi, utóbbi lehet szabadalakító vagy süllyesztékes.
 
A kovácsolás célszerű módszerét a gyártás költségei határozzák meg, ez pedig elsősorban a sorozatok nagyságától függ. A gyártási költség egyik tényezője a ''[[forgácsolás]]i költség''. Szabadalakító kovácsolásnál majdnem mindig nagyobb forgácsolási hozzáadással kell dolgozni, tehát nagyobbak a forgácsolási költségek. A süllyesztékes kovácsolásnál a ''[[süllyeszték]]szerszám költségeit'' kell figyelembe venni. Minél nagyobb a széria, annál kisebb a szerszám fajlagos költsége, tehát a süllyesztékes kovácsolás egyértelműen a tömeggyártás módszere.<!-- (ezért az ábra két görbéjének metszéspontja utáni sorozatnagyságoknál a süllyesztékes kovácsolás javasolt)-->. Számításba kell még venni a ''melegítés'', a ''gépek működtetése'', az ''élőmunka'' stb. költségeit is.<ref name="Szabo-Szabad">{{cite web|url=http://www.uni-miskolc.hu/~wwwfemsz/szabkov.htmrefhely|title=Szabó László: Szabadalakító kovácsolás|accessdate=200806112001}}</ref><ref name="Szabo-Sully">{{cite webrefhely|url=http://www.uni-miskolc.hu/~wwwfemsz/kovacs.htm|title=Szabó László: Süllyesztékes kovácsolás|accessdate=200806111997}}</ref>
[[Fájl:Kovacsolas01.jpg|bélyegkép|250px|A kovácsolási költségek függése a darabszámtól]]
 
{{bővebben|Kézi kovácsolás}}
A kézi kovácsoláson általában azt a műveletet értjük, amikor a munkadarabot ''kovácsüllőn'' vagy kovácssatuban, kézi ''kalapáccsal'' vagy egyéb segédeszközök igénybevételével alakítják. Évszázadokon át így állították elő a kéziszerszámokat, a háztartási és a gazdasági eszközöket a szegtől kezdve a kapáig, a fegyvereket és a páncélokat, valamint a dísztárgyakat. Az eljárás a gépi kovácsolás terjedése ellenére máig fennmaradt például a patkolókovácsok (lókovácsok) és a művészi termékeket előállító díszműkovácsok esetében is. A kovács szakmából fejlődött ki a [[Lakatos (foglalkozás)|lakatos]] és a [[bádogos]] szakma.
A kézzel dolgozó kovácsok is használhatnak alakításra gépeket (általában egyszerű gépi kalapácsokat); az ilyen műveletet technológiailag a szabadalakító kovácsoláshoz is sorolhatjuk.<ref>{{cite bookrefhely||author=Dr.Gulyás–Mecseki Gulyás József–Dr. Mecseki István1991|title=Kohászati alapismeretek II131–139.|publisher=Tankönyvkiadó, Budapest|year=1991|pages=131–139oldal}}</ref>
 
== Szabadalakító kovácsolás ==
A nagy, szabadon alakított kovácsdarabok kiinduló anyaga az ''öntött tuskó'', a kisebbeké pedig hengerelt ''buga'' vagy előkovácsolt rúd. A kovácstuskókat kokillába öntik. Alakjuk általában felfelé szélesedő csonka gúla, keresztmetszetük négy-, hat- vagy nyolcszög, a nagy tömegű tuskók még több szögűek vagy hullámos felületűek. Kör keresztmetszetű tuskókat nem használnak, mert azok felülete könnyen berepedezik.
 
Öntés közben gázok kerülnek az olvadékba, ezért amikor a leöntött tuskó megdermed, a magjában üregek, lyukak keletkeznek, emellett helyenként megnő benne a [[foszfor]]- és a [[kén]]tartalom (dúsulás). Emiatt a fokozott minőségi követelményeknek kitett kovácsdarabok kiinduló anyagát rendszerint ívfénnyel átolvasztják, hogy dúsulás- és gázmentes, egyenletes kémiai összetételű darabból kovácsolhassanak. A folyékony fém oxidálódását salakréteggel vagy vákuumban olvasztással küszöbölik ki.<ref{{refhely|Szabó name="Szabo-Szabad"/>László 2001}}
 
=== A szabadalakító kovácsolás műveletei ===
* '''Hajlítás:''' Általában a görbe kovácsdarabok alakításának utolsó művelete. Többnyire csak a darab egy kis részét kell egy görbe vonal mentén meghajlítani. Eközben ügyelni kell a húzott, külső oldal „behúzódására”: ezen a részen szükség esetén anyagtöbbletet kell biztosítani.
* '''Csavarás:''' Kényes művelet, ezért megfelelő hőmérsékleten kell végezni. A kovácsdarab egyik részét általában úgy fordítják el valamilyen szöggel a többihez képest, hogy a darabot először egy síkban lekovácsolják, és a műveletsor végén csavarják meg.
* '''Kovácshegesztés:''' A bonyolult alakú kovácsdarabokat gyakran részekre bontva kovácsolják, és a részeket [[Hegesztés (fémek)|hegesztéssel]], igen gyakran kovácshegesztéssel egyesítik. A kis karbontartalmú (a kohászatban a [[szén]] helyett többnyire a karbon kifejezést használják) acélok (mintegy 0,15% C-tartalomig) általában jól hegeszthetők, efölött azonban a hegeszthetőség már korlátozott.<ref{{refhely|Szabó name="Szabo-Szabad"/><refLászló name="Ovari1">2001}}{{cite bookrefhely|editor=Óvári Antal|title=Vaskohászati kézikönyv|publisher=Műszaki Könyvkiadó, Budapest|year=1985|id=ISBN476–477. 963-10-5972-3oldal|pagesazonos=476–477ovari}}</ref>
 
=== Az átkovácsolásról ===
amivel korrekt módon határozhatjuk meg az egymást követő alakítások hatását (Δ''A''=''A''<sub>0</sub>–''A''<sub>1</sub> – a keresztmetszet csökkenése, ''A''<sub>0</sub> és ''A''<sub>1</sub> a kiinduló és a kész keresztmetszet). Ráadásul – minthogy az átkovácsolás hatása függ a száliránytól – figyelembe kell venni az egyes fázisok szálirányt alakító hatását is.
 
Az átkovácsolás elroncsolja és egyúttal átalakítja a durva öntési szövetet. Az anyagban maradt salak- és oxidzárványok, valamint a dúsulások az alakváltozás irányának megfelelő sorokba rendeződnek. A soros szövet miatt az eredetileg minden irányban azonos mechanikai tulajdonságok anizotróppá válnak, méghozzá úgy, hogy a szálirányú mechanikai tulajdonságok rendszerint kedvezőbbek a keresztirányúaknál. Az átkovácsolás eleinte erőteljesen javítja a mechanikai tulajdonságokat, de csak egy ideig, sőt, a keresztirányú próbák értékei előbb-utóbb romlani kezdenek. Ezért a keresztirányú igénybevételnek kitett alkatrészek átkovácsolását nem célszerű egy bizonyos értéken (''k''≈2) túl folytatni.<ref{{refhely|Szabó name="Szabo-Szabad"/><refLászló name="Ovari1"/>2001}}{{azonos|ovari}}
 
== Süllyesztékes kovácsolás ==
* a ''sorjazsák''.
 
Az üregben el nem férő anyagtöbblet a sorjahídon távozik a sorjazsákba. A sorjahíd méreteit úgy kell megválasztani, hogy az anyag kiáramlását tegye lehetővé, de egyúttal gátolja is annyira, hogy az anyag előbb a süllyesztéküreg nehezebben töltődő részeit töltse ki. A sorjazsák méretét úgy kell meghatározni, hogy elférjen benne a kiáramló anyag. A sorja eltávolítása a kovácsolás végén egy külön művelet (''sorjázás'').<ref{{refhely|Szabó name="Szabo-Sully"/>László 1997}}
 
=== A süllyesztékes kovácsdarab tervezése ===
[[Fájl:ForgingPlane.jpg|bélyegkép|balra|350px|Az osztófelületek fajtái]]
A kovácsdarab tervezésének első lépése az '''osztófelület''' megválasztása.<ref>{{cite bookrefhely|title=Forging Design Handbook|publisher=American Society for Metals, Ohio|year=1972|pages=27–52. oldal}}</ref> Az osztófelület a darabot két részre osztja, így annak egyik fele az alsó, a másik a felső süllyesztékszerszámba kerül. Az osztófelület alakja függ a kovácsdarab alakjától, és lehet sík, szimmetrikusan tört vagy aszimmetrikusan tört. A tört osztófelület általában nem előnyös, mert az alakítás közben fellépő vízszintes (pontosabban: az ütésirányra merőleges) erők kedvezőtlenül hatnak a szerszámra és az alakító gépre, de magára a kovácsdarabra is. Az osztófelület megválasztásának számos szempontja közül néhány:
{{-}}
* a darabot lehetőleg két egyforma részre ossza;
A második lépés a '''forgácsolási ráhagyások''' helyének és mértékének megállapítása. Minthogy a kovácsdarabokból az adott gépalkatrészt forgácsolással készítik el, a forgácsolandó részek méretét a forgácsoláshoz szükséges anyagmennyiséggel (vastagsággal) meg kell növelni (ezt jelzik az ábrán a világoskék területek). A ráhagyások értékeit szabványok és/vagy az üzemi adottságok alapján állapítják meg.
 
A harmadik lépés az '''oldalferdeségek''' megállapítása. A kovácsolás alapvető követelménye, hogy a kovácsdarabot ki lehessen venni a süllyesztékszerszámból, ne ragadjon bele. Ezért az üreg az osztófelület felől nézve csak szűkülhet, nem lehet benne alámetszés. Ezt biztosítja a megfelelően megválasztott oldalferdeség. A kovácsdarab a gépészeti darabhoz viszonyított tömegét az oldalferdeségek (a rajzon a sárga területek) is növelik.<ref>{{cite bookrefhely|title=Forging Design Handbook|publisher=American Society for Metals, Ohio|year=1972|pages=53–70. oldal}}</ref>
 
A következő lépésben a '''lekerekítések''' mértékét kell megválasztani. A lekerekítésekkel az üreg kopását, deformálódását, a szerszámüreg megrepedését kerülhetjük el. A lekerekítés megkönnyíti az anyagáramlást, a kis lekerekítések azonban gyakran becsípődéseket okoznak.<ref>{{cite bookrefhely|title=Forging Design Handbook|publisher=American Society for Metals, Ohio|year=1972|pages=93–110. oldal}}</ref>
 
Egy-egy konkrét kovácsdarab tervezésekor a felsoroltakon kívül természetesen még számos tervezési feladatot meg kell oldani (tervezni kell a fal- és bordaméreteket, fenékvastagságokat, technológiai hozzáadásokat stb.). Ezek a módosítások mind-mind növelik a kovácsdarab tömegét. A kovácsdarab és a gépészeti darab tömegének hányadosát ''anyagfelhasználási együtthatónak'' nevezzük.<ref{{refhely|Szabó name="Szabo-Sully"/><ref>László 1997}}{{cite bookrefhely|editor=Óvári Antal|title=Vaskohászati kézikönyv|publisher=Műszaki Könyvkiadó, Budapest|year=1985|id=ISBN481. 963-10-5972-3|pages=481oldal}}</ref>
 
=== A süllyesztékes kovácsolás módszerei ===
[[Fájl:Kovacsdarab05.jpg|bélyegkép|Süllyesztékben kovácsolt forgattyús tengelyek]]
A süllyesztékesen kovácsolt darabok fokozatosan közelítik végső alakjukat (ez persze csaknem mindegyik képlékeny alakító eljárásra igaz). A fokozatok (műveletek) számát és jellegét a kovácsdarab alakja, bonyolultsága, az üzemi adottságok és gazdaságossági szempontok alapján kell meghatározni. Nagy sorozatban készített, egyszerű darabokat akár egy üregben, előkovácsolás nélkül is kovácsolhatunk, a nagyobb sorozatú, bonyolultabb darabok süllyesztékes kovácsolása azonban előkovácsolás nélkül már gazdaságtalan. Az előkovácsolás lehet például szabadalakító, bár ennek a termelékenysége kisebb, mint a süllyesztékesé. Nagy sorozatoknál már az előalakítás is több fokozatú. Ilyenkor előfordul, hogy ugyanabban a süllyesztékszerszámban alakítják ki a ''készüreget'' és az ''előalakító ürege(ke)t'' is. A több gépen, több üregben végzett kovácsolás a nagy sorozatú és a tömeggyártásban lehet indokolt – ilyenkor egy gépen általában csak egy műveletet végeznek. Ez a módszer termelékeny, de sok gép kell hozzá.<ref{{refhely|Szabó name="Szabo-Sully"/>László 1997}}
 
=== Süllyesztékek ===
{{bővebben|Süllyeszték}}
A '''süllyesztékek''' a süllyesztékes kovácsolás szerszámai. A süllyesztékesen kovácsolt darabokat általában két félből álló szerszámban alakítják úgy, hogy ezekbe a felekbe bemunkálják a kovácsdarab – osztófelülettel elvágott – „negatívját”, az ''üreget''. Egy szerszámban akár több üreg is lehet. A süllyesztékszerszámokat az alakító gép (kalapács vagy mechanikus sajtó) tőkéjére és medvéjére, illetve nyomóasztalára szerelik.<ref{{refhely|Szabó name="Szabo-Sully"/>László 1997}}
 
=== Sorjázás ===
[[Fájl:Trimming.jpg|bélyegkép|Sorjázás]]
A sorjával végzett süllyesztékes kovácsolás után a darabon ''sorjának'' nevezett anyagfelesleg marad. Ezt a kovácsolás befejezése után – általában nyírással – eltávolítják. A sorjázáshoz a kovácsdarabot az alakjának megfelelő ''bélyeggel'' átnyomják egy ''vágólapon'', és az a darab kerülete mentén lenyírja a sorját. A meleg sorjázást közvetlenül a kovácsolás befejezése után, a hideg sorjázást később, a darab lehűlése után végzik el. A meleg sorjázás előnye a sima vágási felület, a hideg sorjázás viszont termelékenyebb. A lehűlő darab felületén sajátos oxidréteg képződik. Mivel ez a kemény ''[[reve]]'' koptatja a sorjázó szerszám élét, a hideg sorjázás előtt ezt célszerű (mechanikus vagy kémiai módszerrel) eltávolítani a darabokról. Ezzel a többszörösére növelhetjük a vágólap [[éltartam]]át.<ref{{refhely|Szabó name="Szabo-Sully"/>László 1997}}
 
== A kovácsolás gépei ==
[[Fájl:Manipulátoros kovácsolás.jpg|bélyegkép|balra|[[Gőz-légkalapácsok#Kétállványos kalapács|Kétállványos szabadalakító gőz-légkalapács]] kovácsmanipulátorral (makett a [[Kohászati Múzeum]]ban)]]
A kovácsolásra alkalmas alakító gépek három csoportja:<ref>{{cite bookrefhely||author=Dr.Kiss–Voith Kiss Ervin–Dr. Voith Márton|title=Kohógéptan|publisher=Tankönyvkiadó, Budapest|year=1977|id=ISBN9–20. 963-17-2257-0|pages=9-20oldal}}</ref>
* '''Kalapácsok''': Kovácsüzemi kalapácsoknál az alakítást általában egy gyorsulva mozgó tömeg ([[medve (kovácsolás)|medve]]) mozgási energiája végzi el. A medve mozoghat a [[Nehézségi gyorsulás a Földön|nehézségi gyorsulással]], vagy annál gyorsabban. A medvét mozgathatják mechanikusan, illetve sűrített gőzzel vagy levegővel. A szabadalakító és a süllyesztékes kovácsolásra alkalmas kalapácsok egyik legalapvetőbb különbsége az alapozás: a szabadalakító kalapácsok tőkéjét és gépállványát külön alapozzák, a süllyesztékes kalapácsokat (amelyekben a tőke és az állvány egyetlen, zárt rendszer) egyetlen alaptömbön helyezik el.
{{bővebben|Rugós kalapács}}
A '''gőz-légkalapácsok''' közös jellemzője a hengerben mozgó dugattyúhoz kapcsolt medve, amit a henger alsó terébe vezetett gőz vagy levegő emel. Ütéskor a gőz-légkalapácsok hengerének felső terébe is vezethetnek gőzt vagy sűrített levegőt: ilyenkor a lefelé mozgó medve a nehézségi gyorsulásnál jobban gyorsul, így ütési energiája is nagyobb lesz. A gőzt vagy a sűrített levegőt általában tolattyús vagy szelepes vezérművel vezetik a munkahengerbe.
 
Fontos követelmény, hogy a szabadalakító kalapács állványzata alatt a munkavégzéshez megfelelő, tágas helyet alakítsunk ki. Vannak egy- és kétállványos, valamint hídállványos kalapácsok.<ref name="Szabo-Szabad"/><ref name="Kgt">{{cite bookrefhely||author=Dr.Szabó KissLászló Ervin–Dr. Voith Márton2001}}{{refhely|title=Kohógéptan|publisher=Tankönyvkiadó,Kiss–Voith Budapest|year=1977|id=ISBN20–187. 963-17-2257-0oldal|pagesazonos=20–187kissvoith}}</ref>
{{bővebben|Gőz-légkalapácsok}}
 
A '''csavarsajtók'''ban a függőleges csavarorsóra ékelt [[Lendkerék|lendkereket]] két dörzstárcsával forgatják meg. A több menetbekezdéses csavarorsó a sajtó állványában elhelyezett anyában fordul el. Ha a dörzstárcsát az egyik oldalon nyomják a lendkeréknek, akkor az orsó, illetve a rá erősített medve és szerszám lefelé mozdul el, a másik oldali dörzstárcsa pedig emeli. Az ismertetett, klasszikus kéttárcsás csavarsajtón kívül elterjedtek más megoldások is (háromtárcsás, ''Vincent''- és ütősajtó). Ezek kialakítását a nagyobb ütésszám elérése, illetve a csúszási veszteség csökkentése kívánta meg.
 
A mechanikus sajtók vezértípusai a '''forgattyús és excentersajtók'''. A szerszámot ezekben is egy mozgó medvére (nyomófejre) erősítik, és azt excenteres mechanizmus mozgatja egy nyomórúd közvetítésével. A sajtó munkalökete a forgattyú alsó 30°-ára esik, a legnagyobb erőt az alsó holtpontban közli. Az excenteres elvű sajtóknak is több típusa alakult ki (Maxima, könyökemelős, mozgóékes).{{refhely|Szabó László 1997}}{{azonos|kissvoith}}
 
<ref name="Szabo-Sully"/><ref name="Kgt"/>
{{bővebben|Mechanikus sajtók}}
 
67 995

szerkesztés