Rotációs húzás (más néven - rotációs extrudálás és forgóhengerlés ) - tengelyszimmetrikus üreges forgástestek gyártására lemezből vagy üreges nyersdarabokból (csövekből), héjakból esztergagépeken vagy speciális fonó- és hengerlőgépeken [1] [2] [3 ] [4 ] [5] [6] [7] [8] . A folyamat eltér a rotációs tömörítéstől [9] . A forgórajzolás nagy pontosságú görbe , kúpos és hengeres alkatrészeket állít elő [10] . A módszert vékonyfalú hidegen hengerelt csövek gyártására is használják [11] .
Alkatrészek gyártására használják közönséges acélokból és ötvözetekből, valamint tűzálló és nehezen alakítható anyagokból.
Akkor használják, ha a drága bélyegek gyártása gazdaságilag nem életképes [10] [12] , valamint nagy, összetett alakú alkatrészek gyártásának egyszerűsítésére [13] .
A rotációs húzás módszere a hagyományos esztergagépeken maró helyett préselő hengerek használatakor merült fel, és eredetileg esztergáló-fonó megmunkálásnak nevezték [14] .
Az eljárás lényege, hogy a munkadarabot hengerek segítségével a generatrix mentén forgó tüske mentén hengereljük, a karima deformációja és átmérőjének változása nélkül [13] . A falak adott elvékonyításával és ritkítás nélkül is elvégezhető [15] .
A sorozatgyártásban [10] a rajzolás speciális fonó- és hengerlőgépeken történik, a görgők hidraulikus mozgásával a formázórész mentén. A kis alkatrészek kivonásakor vízszintes orsóval rendelkező gépeket használnak , nagy alkatrészekhez - függőlegessel [11] .
A forgótüskére rögzített tuskóból forgó húzás készül, amelyet a tuskóról szatellit úton forgó görgők rögzítenek, amelyek a tüske generátora mentén a szükséges hézaggal mozognak. Amikor a görgők érintkeznek a munkadarabbal, érintkezésük helyén nagy fajlagos nyomás keletkezik, amelynek hatására a munkadarab fémje plasztikusan beáramlik a henger és a tüske közötti résbe, egy részt képezve. Az alkatrész belső felülete a tüske külső felületének formáját ölti, az alkatrész külső kontúrja pedig a görgő munkaélének pályáját követi.
A modern rotációs húzógépeken egy, két vagy három hengerrel is ki lehet hengerelni. A húzóerők jelenléte a munkadarab fröccsöntött szakaszában a teljes húzási folyamat során, valamint az a tény, hogy a munkadarab öntött része mindig a tüskén van, csökkenti az alkatrész kihajlásának lehetőségét még a munkadarab enyhe kifutása esetén is. tüske vagy a munkadarab falvastagságának kis eltérése.
A forgórajzolásnak két fő módja van:
Közvetlen forgatórajznál a tüske külső kontúrjának technológiai ráhagyásokkal követnie kell a megnyúlt rész belső kontúrját, így a tüske hosszának nagyobbnak kell lennie az alkatrész hosszánál, ami nehezíti a tüske kialakítását, nehéz és drága, és időigényesebb a beállítás.
A közvetlen fonás eljárás vékony falú és hosszú hengeres részek, valamint minden típusú kúpos és ovális részek kialakításához ajánlott. Fordított módszerrel végzett PB esetén a tüskének meg kell felelnie a munkadarab belső kontúrjának, így a tüske többszöröse lehet az alkatrésznél. Ezzel a módszerrel azonban fennáll annak a veszélye, hogy az extrudált rész kihajlik, miután elhagyta a tüskét, ami különösen szigorú követelményeket támaszt a különböző fémvastagságú munkadarabokkal, a tüske és a görgők verésével, valamint a résbeállítás pontosságával szemben. a tüske és az összes görgő között.
A fordított módszerrel viszonylag vastag falú és rövid precíziós nyersdarabokat lehet kialakítani hengeres részekből vagy alkatrészekből.
A rotációs húzási folyamat felosztható vékonyítás nélküli megmunkálásra, soványítással és hengerléssel.
Hígítás nélküli extrudáláskor a szerszám többszöri egymás utáni áthaladásakor a falvastagság nem változik, vagy enyhén csökken. A munkadarab maximális átmérőjének többé-kevésbé jelentős csökkenése érhető el a vékonyítás nélküli feldolgozás során. Vékonyítással és hengerléssel történő feldolgozáskor a munkadarab külső átmérője (vagy a csövek belső átmérője) és a kapott rész változatlan marad, és a falvastagság többé-kevésbé jelentősen csökken; ennek köszönhetően megnövekszik a kapott alkatrész hossza a forgástengely mentén. Forgóhúzásnál a munkadarabot az orsóra rögzített tüske és a farokbilincs közé kell beépíteni.
Az egyidejű forgatóhúzás folyamatát korlátozott mértékben használták olyan alkatrészek előállítására, mint például a forgótestek kúpos vagy hengeres generatrixszal; manapság ezt a módszert gyakran használják a generatrix ívelt formájú alkatrészek előállítására, amikor a görgőt CNC-vezérelt hidraulikus féknyereggel mozgatják . A részleteken szegélyezést, speciális hengerekkel történő fröccsöntést, gyűrű alakú hornyok és bordák extrudálását végezzük.
Számos, korábban rúdanyagból vágással, kovácsolt és sajtolt, állandó falvastagságú mélyhúzással készült alkatrészt sikeresen dolgoznak fel forgógépeken és szerszámgépeken.
Előmelegített nyersdarabok feldolgozásakor az alkatrészek átmérője eléri a 7 m-t, a nyersdarabok vastagsága pedig a 30 mm-t és még többet.
A gépeken lemezből és előre megmunkált üreges nyersdarabokból, például forgótestekből forgóhúzásra gyártott alkatrészek anyaga alacsony szén-dioxid-kibocsátású acél , alumínium , réz , sárgaréz , hőálló ötvözetek lehetnek.
Az alumínium és ötvözetei a legkönnyebben megmunkálható anyagok a fonógépeken, de jól megmunkálható a mélyhúzásra szánt lágyacél is. Általában kiváló minőségű tiszta fémet használnak salak és idegen zárványok nélkül. Ellenkező esetben a fémben a forgóhúzás során repedések keletkeznek, és a termékek kilökődnek.
Sok vas- és színesfém alkalmas rotációs húzásra. Az ehhez használt fémnek általában alacsony deformációállóságúnak, nagy alakíthatósággal és alacsony folyáshatárral kell rendelkeznie.
Egyes ötvözött alkatrészek nehezen megmunkálhatók, de könnyen megmunkálhatók forgó húzógépeken.
Az alkatrészek forgó rajzra történő átvitelekor és az ezzel a módszerrel történő gyártásra tervezett új termékek tervezése során elemzik annak lehetőségét, figyelembe véve a más gyártási módszerekkel szembeni gazdasági előnyöket. A legnagyobb haszon és hatékonyság akkor érhető el, ha az új gépeket a forgórajzolás figyelembevételével tervezik.
Külföldi adatok szerint a pergetés és pergetés legszélesebb köre a sugárhajtóművek és az irányított rakéták alkatrészeinek, valamint a radarképernyők tartályfenekének, a keresőfényházaknak, a lámpaernyőknek a gyártása.
Például ilyen módon készülnek:
Változó vastagságú megmunkált falvégekkel és külső gyűrűs bordákkal masszív csőalakú részek könnyen előállíthatók rotációs húzással. A forgórajzolással kombinálva további műveletek végezhetők az alkatrészek összetett alakjának eléréséhez: hengerlés, sajtolás, hegesztés. A forgórajzolás segédeszközként is használható a húzással kapott nyersdarabok végleges formáját adva. Gyakran a hegesztéssel vagy szegecseléssel összeállított alkatrészek egyes szakaszait (alkatrészeit) fonógépeken dolgozzák fel. Ez lehetővé teszi cső alakú alkatrészek gyártását a szakaszok különféle kombinációival.
Hatékonyan fonódó hosszú réz kúpos alkatrészek, amelyeket egyes iparágakban használnak. Nehéz ilyen alkatrészeket beszerezni a préseken, ha ráadásul szigorú követelményeket támasztanak a felületük minőségével kapcsolatban.
Hasznos háztartási edények és hasonló, vékony falú, összetett formájú termékek gyártása is forgatható tetővel: merőkanalak, csészék, kannák, teáskannák, kávéskannák, hengerek , vízforralók, hordók, ventilátorok és elszívók kerek részei, formázott réz alkatrészek sörfőzdék, betonkeverő dobok, nagy edények és edények a vegyipar és az élelmiszeripar számára.
A görgőket szerszámként használják a forgórajzoláshoz. A szerszámgépek speciális eszközeire szerelt görgők a forgó munkadarabok által megmunkálandó anyaggal érintkező csapágyakban lévő tengelyen forognak.
A henger gépre történő felszerelésére szolgáló eszköz egy merev eszköz, amelyet a gépi szánra történő igazítás után kell felszerelni, rögzíteni és biztonságosan rögzíteni. Meg kell felelnie a fonógép merevségének, és nagy deformációk nélkül ki kell bírnia a működés közben fellépő jelentős erőket, biztosítva a fonógép stabil működését.
A görgők kiváló minőségű szerszámacélból (gyorsacélból) készülnek, mint például HVG , U10 , U8 , hőkezeltek (edzés, megeresztés) HRC 62-64 keménységig. A centrifugálási folyamat során jelentős mennyiségű hő szabadul fel. Bár a hűtőfolyadék némi hőt eltávolít, a görgőknek továbbra is ellenállniuk kell a magas hőmérsékletnek.
A görgők felszerelésére és rögzítésére szolgáló tengelyek egy darabból készülnek, nagyon nagy méreteknél pedig szerszámacélból hegesztettek. A hengerek munkafelületein a tengelyre történő felszerelés után nem szabad ütéseket tartani. A szerelvényen lévő görgő cseréje nem tarthat sok időt. A tengelyre való leszállás után a görgőknek deformáció és elmozdulás nélkül kell felvenniük a tengelyirányú és radiális erőket. A tengelycsapágyakon a görgők terhelés alatt könnyen forognak. A fonáskezelés kezdetén rögzíteni kell a henger forgását. A forgás legkisebb elakadásakor pulzáló erők és rezgések lépnek fel, ami helyrehozhatatlan hibákhoz vezet a kezelt felületen - hullámosodáshoz.
Különböző formájú hengereket használnak különféle préselési és futási munkákhoz és műveletekhez, figyelembe véve a kapott alkatrészek profilját. A hengerek munkafelülete csiszolt és tükörfényesre polírozott, elkerülve a felületi hibákat. A nehéz munkákhoz szükséges hengerek átmérője 250-300 mm, a munkadarab görbületi sugara 6-20 mm. A 4 mm-nél kisebb vastagságú anyagok feldolgozásához 3-6 mm-es görbületi sugarat használnak. Nincsenek megalapozott ajánlások a henger görbületi sugarainak megválasztására centrifugálási műveletekhez. A henger görbületi sugara befolyásolja a deformációs erőt és a munkadarab stabilitását a feldolgozás során. A sugár növekedésével a kis vastagságú anyag nemcsak stabilitását veszíti el, hanem erősen meg is nyúlik, egészen a szakadásig. A henger görbületi sugarának csökkenésével a munkadarabok karimája levágásra kerül.
A forgó-futó munkákhoz rögzítőelemként (tüske, tokmány) a gép orsójába szerelt és rögzített tüskék használatosak. A nagyüzemi és tömeggyártáshoz edzett alacsony széntartalmú acélból készülnek. A tüskék munkafelülete polírozott; a végső köszörülést ajánlatos a helyszínen elvégezni, hogy elkerülje a legkisebb kifutást.
A precíz alkatrészek gyártása során a szűk tűréssel rendelkező méretek eléréséhez az utolsó megmunkálási műveletet szükségszerűen egy fémtüskén kell elvégezni. Durva munkákhoz keményfa tüskék használhatók.
Az alkatrészek centrifugálás utáni pontossága függ a géporsó kifutásától, a tüske kifutásától és kopásának mértékétől, a gép merevségétől és pontosságától, a munkadarab anyagának minőségétől, az alkatrész tüskéből való eltávolításának módjától, és egyéb tényezők.
A fonáshoz használt szerszám költsége nem magas, és általában eléri a más módszerekkel végzett műanyag alakításban használt szerszámok költségének 10-25%-át.