Témata
Reklama

Rotační tlačení plechu s povrchovou úpravou

Celosvětový nedostatek a nárůst cen surovin a energií vyžadují vedle optimálního tvaru dílce též zavádění nových tvářecích postupů. Proto je nutné širší použití tvářecích postupů na rozšířený sortiment dílců při jejich menších sériích.

Stanovení cíle je třeba opřít o vývojové práce spojené s novými variantami tváření. Dále je třeba vzít v úvahu, že většina součástí zhotovených obráběním tvoří rotačně symetrické dílce, které lze rovněž vyrábět technologií rotačního tlačení plechu.
Reklama
Reklama
Reklama

Technologie tlačení

Kovotlačení je velmi starý technologický postup beztřískového zpracování plechů. Teprve v nedávných letech však došlo k výraznému kvalitativnímu posunu při aplikacích této technologie. Z nového pohledu je kovotlačení dnes uznáváno jako jedna z nejpokrokovějších průmyslových technologií tlačení plechů k výrobě dutých rotačních těles tvářením. Je možno ji využít nejen k výrobě dutých kruhových součástí, ale také k výrobě dutých nádob eliptického tvaru, jejichž křivka tvořící profil může mít zcela libovolný tvar. Technologií tlačení lze provádět např. tyto technologické operace: obrubování, lemování, rozšiřování, zužování, žlábkování, osazování u okraje nebo v plášti tvarovou plochou konvexně nebo konkávně.
Technologii tlačení (kovotlačení, kroužení) lze rozdělit do dvou hlavních skupin:
  • klasické tlačení bez ztenčení stěny výtvarku - tzv. prosté (konvenční) tlačení plechu. Zahrnuje tváření rotujícího polotovaru s prostorovou uzavřenou plochou zpravidla tvaru nádoby s vydutým či vystouplým povrchem bez redukce tloušťky stěny;
  • tlačení s redukcí tloušťky stěny (se ztenčením tloušťky stěny výtvarku) - tzv. smykové tlačení plechu, při kterém na rozdíl od prostého tlačení dochází k záměrnému ztenčení stěny výtvarku (výtlačku), přičemž původní tloušťku výchozího polotovaru má dno výrobku.
  • Technologie tlačení bez ztenčení stěny je původní, stovky let stará technologie, při níž konečná tloušťka stěny tvářené nádoby zůstává stejná s výchozí tloušťkou polotovaru.
    Technologie tlačení se ztenčením stěny je technologie již progresivnější, při níž tloušťka stěny konečného výrobku závisí na úhlu tvořící křivky v místě kontaktu tvářecí kladky. Výchozí polotovar má několikanásobně větší tloušťku,než je tloušťka stěny hotové rotační součásti. Technologie tlačení se ztenčením stěny přináší i vysokou úsporu materiálu, v některých případech až 95 %. Kvalita povrchu vnitřních tvarů prakticky kopíruje parametry struktury povrchu použitého trnu. Struktura povrchu vnějších tvarů součásti je dána geometrií tvaru a povrchu použité kladky a technologickými parametry. Výchozí polotovar (rondel) pro tuto technologii nemusí mít vždy kruhový tvar. Je možno vycházet ze čtvercového přístřihu od nůžek, svařeného polotovaru, trubky, předlisovaného kalíšku atd.

    Možnosti výroby

    Dalším rozvojem původního známého výrobního způsobu kovotlačení byly objeveny zcela nové možnosti použití principů této technologie pro rozvoj progresivních, vysoce přesných strojírenských technologií v oblasti technologie tváření plechů, které dokonce mohou být opatřeny povrchovou úpravou. Širší použití technologie tlačení předpokládá, že pomocí vývojových prací bude rozšířen sortiment dílců tvářecími postupy s ohledem na dosažitelnou přesnost výrobků. Dále pak pro ekonomické použití tvářecích postupů budou sníženy zpravidla vysoké počty kusů. Toto základní stanovení cíle se odvozuje též z toho, že v rozsahu strojírenského průmyslu tvoří rotačně symetrické dílce malé i střední série, které jsou tradičně zpracovávány převážně technologií obrábění.
    Ekonomická výroba malých až středních počtů kusů vyžaduje také v rozsahu tvářecí techniky vývoj a nasazení flexibilních a automatizovaných výrobních úseků nenáročných na obsluhu. K tomu jsou vhodné tvářecí pochody, při nichž k tvarování plechu dochází pomocí relativních pohybů mezi výrobkem a nástrojem. Tak může být dosaženo pomocí moderních CNC zařízení vysokého stupně automatizace při současné flexibilitě výroby.
    Kovotlačitelské postupy mají samostatnou kinematiku pohybu srovnatelnou s obráběním, což je předností pro kombinovanou výrobu tvářením a obráběním při jediném upnutí polotovaru.

    Přednosti a nevýhody rotačního tlačení

    K všeobecným výhodám výrobního způsobu rotačního tlačení na hydraulických kovotlačitelských soustruzích především patří:
  • nízké náklady na výrobu nástrojů, které jsou jednoduché a do značné míry univerzální;
  • krátké seřizovací časy (již z toho důvodu se vyplatí použít uvedenou technologii k výrobě malého počtu kusů nebo dokonce ke zhotovení jednoho kusu);
  • možnost automatizace procesu při malých i velkých počtech kusů (tj. pro kusové i sériové výroby);
  • velmi dobré možnosti zhotovení rozměrnějších součástí, např. o průměru 3600 mm a tloušťce 4 mm;
  • možnost zhotovení součástí s vysokou přesností (± 0,05 mm), nízkými výrobními
  • tolerancemi a velmi jakostním povrchem;
  • úspora materiálu při výrobě kuželových tvarů speciálním způsobem tlačení;
  • úspora materiálu při použití rotačního tlačení součástí válcovitého tvaru, při kterém dochází ke ztenčení stěny plechu;
  • technologie rotačního tlačení umožňuje tvářet nejen hlubokotažné oceli, ale také nerezové oceli, žáruvzdorné oceli, ferochrom, titan a jeho slitiny, oceli s vyšší pevností, ale i barevné kovy.
  • K nevýhodám patří především relativně nižší produktivita práce ve srovnání s některými technologiemi hlubokého tažení.

    Experimentální ověření kovotlačitelských technologií

    Při sledování základních možností kovotlačitelských technologií byly na Vysokém učení technickém v Brně a ve spolupráci s VTÚO Brno provedeny experimenty, při nichž bylo sledováno chování austenitické nerezové oceli 17 241 o průměru 40 mm o výchozí jmenovité tloušťce plechu 3 mm s jednostranně nanesenou teflonovou vrstvou při smykovém tlačení. Kuželové výtažky zhotovené rotačním smykovým tlačením jsou alternativou k tažení kuželových výtažků, které jsou v některých případech velmi problematické při výrobě klasickými postupy.
    Sada vzorků s otryskaným povrchem byla opatřena teflonovou vrstvou, která byla aplikována na zkoušenou nerezovou ocel 17 241. Na zkušební vzorky v dodaném stavu i s následným tepelným zpracováním byla nanesena kruhová síť o průměru 5,2 mm za účelem sledování velikosti a průběhu deformace materiálu při smykovém tlačení polotovaru plechu. Povlak byl dvouvrstvý a tepelně zpracován. Konečná tloušťka povlaku byla 26 µm. Průměrná aritmetická úchylka posuzovaného profilu teflonové vrstvy byla Ra = 0,84 µm. S využitím upraveného soustruhu byly vzorky smykově tlačeny při otáčkách n = 500 min-1 a při posuvu s = 0,2 mm.ot-1. Na obr. 1 jsou uvedeny vybrané vzorky v osovém podélném řezu s vrstvou teflonu na vnitřní straně plechu. Vnější strana je bez teflonové vrstvy. Struktura vybraného vzorku s teflonovou vrstvou je dokumentována na obr. 2. Na obr. 3 je ukázána morfologie povrchu s tvářenou teflonovou vrstvou v oblasti pláště vzorku. Obr. 4 dokumentuje nanesenou kruhovou síť zhotovenou leptáním, pomocí níž byly sledovány průběhy a velikosti deformací při smykovém tlačení vzorku.
    Výsledky experimentů poukázaly na možnost výroby kuželových vzorků z oceli 17 241 technologií tlačením se ztenčením stěny z výchozí tloušťky plechu 3 mm na 1,2 mm při vrcholovém vzorku 52° 22´ z rondelu o průměru 40 mm, na nějž byl nanesen dvouvrstvý teflonový povlak s celkovou maximální tloušťkou vrstvy povlaku 26 [DM1]µm. Dále byly zjištěny velikosti a průběhy logaritmických deformací na vzorcích a morfologie povrchu teflonové vrstvy v celém rozsahu vzorků.
    Obsah článku navazuje na řešení výzkumného záměru MŠMT pod. zn. CZ 310003 "Rozvoj progresivních vysoce přesných strojírenských technologií".
    Autor je zavázán za podporu v rámci výše uvedeného výzkumného záměru.
    Reklama
    Vydání #7,8
    Kód článku: 10725
    Datum: 11. 07. 2001
    Rubrika: Trendy / Tváření
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Zvýšení produktivity, efektivity a kvality kovových výlisků

    Výrobní společnost ANC Components a výzkumná společnost Comtes FHT spolupracují na výzkumném projektu Eureka s cílem zefektivnit výrobní proces a zvýšit produktivitu a kvalitu přesně lisovaných dílců a plně eliminovat dodatečné sekundární operace. Výsledky ze čtyř etap zmíněného projektu přinášejí rentabilitu technologie přesného střihu a konkurenční výhodu společnosti ANC Components v této oblasti. Řešení projektu bylo již dříve prezentováno ve vydání MM 10/2012, MM 1, 2/2015 a dále v Hutnických listech 4/2013.

    Hospodárnější střihání statorových a rotorových plechů

    Podle nedávné tiskové informace firmy Schuler je možno ovládaným střihacím nástrojem podstatně zlepšit flexibilitu a ekonomii střihání plechů pro elektrické stroje.

    Bezpečnostní spojování tvářením za studena

    Přinášíme aktuální informaci z polského veletrhu ITM v Poznani. V kategorii inovace a technika získal Zlatou medaili exponát firmy BalTec – tvářecí centrum RNC.

    Související články
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Harmonizace ve svařování

    Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

    Precizní závitové nástroje

    Šrouby jsou i dnes v moderní době plné počítačů a kosmických technologií nejčastější strojní součástí a není snad stroje nebo zařízení, kde by se nevyskytovaly. Funkční část šroubu tvoří závit, jehož chody jsou navinuty s určitým stoupáním kolem válcového či kuželového jádra. Liší se svým profilem v závislosti na druhu použití. V drtivé většině případů se používají závity s pravým stoupáním, ojediněle z konstrukčních důvodů s levým.

    Pomocník pro plánování výroby

    Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

    Plzeňské setkání strojařů

    Katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni letos uspořádala již devátý ročník mezinárodní konference Strojírenská technologie Plzeň. V porovnání s minulým ročníkem zaznamenala podstatně větší návštěvnost – čítala téměř dvě stě účastníků a uskutečnilo se bezmála šedesát prezentací. Náš časopis na konferenci figuroval jako mediální partner akce.

    Na cestě ke zrození stroje,
    Část 1. Průzkum trhu

    Série 10 článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje postup výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, v jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu a návratnost investic.

    Od konstrukce strojů po parkovací věže

    Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

    Made in Česko - Romantické tóny z Hradce Králové

    V roce 1948 byla doslova ze dne na den znárodněna česká firma Petrof vyrábějící dokonalé, světově proslulé klavíry. Její majitel, dědeček dvou dam a pradědeček třetí, tedy těch, které v současné době firmu úspěšně vedou, musel tehdy okamžitě svoji továrnu opustit. O dlouhou řadu let později se, nejen díky revoluci, ale i díky nezměrnému úsilí jeho samého i jeho potomků, podařilo firmu, která figuruje na předním místě mezi českým „rodinným stříbrem“, vrátit do rukou rodiny Petrofů.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit