GŁÓWNE RODZAJE PÓŁFABRYKATÓW WAŁÓW KORBOWYCH
Półfabrykaty wałów korbowych najczęściej otrzymuje się przez kucie w foremnikach zamkniętych.
Przy wytwarzaniu odkuwek wału silnika ZIS120 wykonywane są następujące kolejne czynności:
a)wstępne i wykańczające kucie w foremnikach zamkniętych;
b)usuwanie wypływki na prasie do obcinania;
3) jednoczesne nadawanie odpowiedniego położenia wszystkim wy
korbieniom na specjalizowanej prasie1);
c)prostowanie na gorąco w dwóch zabiegach na specjalnych młotach;
d)obróbka cieplna — normalizacja;
e)czyszczenie odkuwki;
7) prostowanie odkuwki na zimno na prasach w celu zapewnienia
prostoliniowości osi wału (zwykle w granicach 1,01,5 mm na 1 mb długości wału).
Jednym z głównych warunków, które należy spełnić w celu otrzymania półfabrykatu właściwej jakości jest zapewnienie prawidłowego układu włókien materiału, co wymaga użycia foremników ze specjalnymi wykrojami.
Tłoczenie wałów na specjalizowanych szybkobieżnych prasach mechanicznych odznacza się większą wydajnością (o 3035%) w porównaniu
z kuciem na młotach i zapewnia lepsze zachowanie stałości wymiarów, tj. większą dokładność półfabrykatu. Stosowanie tej metody jest związane z użyciem pras o znacznej mocy (40005000 T).
Na rys. 256 przedstawiono kolejne stadia kształtowania półfabrykatu wału przy kuciu na takiej prasie.
Odkuwkę oczyszcza się przez trawienie w podgrzanych roztworach kwasów w celu usunięcia z powierzchni półfabrykatu zgorzeliny, która przy wstępnych operacjach obróbki mechanicznej silnie obniża trwałość narzędzi skrawających.
W produkcji samochodów i ciągników trawienie półfabrykatów zaczyna być zastępowane przez następujące metody czyszczenia, zapewniające nie tylko lepsze warunki sanitarnotechniczne, ale i niniejszą pracochłonność:
1) obróbka śrutem . (kulkami metalowymi) w specjalnych komorach; pod wpływem obijania kulkami wyrzucanymi z dużą prędkością, twarda krucha zgorzelina łamie się i odpryskuje od powierzchni odkuwki:
2) czyszczenie hydrauliczne odkuwki, polegające na tym, że nagrzany do kucia półfabrykat poddaje się krótkotrwałemu działaniu cienkich strumieni wody pod dużym ciśnieniem w specjalnym przyrządzie ustawionym
koło młota. Woda momentalnie parując sprzyja łatwemu usunięciu zgorzeliny przed rozpoczęciem kucia.
Półfabrykaty wałów korbowych do silników samochodowych i ciągnikowych (przede wszystkim do silników o niezbyt wysokim stopniu sprężania) można również odlewać. Odlewane wały wykonuje się ze stali stopowych i z wysokowytrzymałych żeliw z dodatkiem manganu.
Wytrzymałość na rozciąganie i twardość odlewanego wału korbowego z żeliwa specjalnego wynosi odpowiednio około 45 kG/mm2 i 255 Hn.
Odlewanie wałów wykazuje następujące zalety:
a) skrócenie cyklu produkcji półfabrykatu w porównaniu z kuciem;
b) obniżenie pracochłonności obróbki mechanicznej dzięki otrzymy
waniu dokładniejszych półfabrykatów o kształcie i wymiarach zbliżonych
do gotowej części.
Przy wykonywaniu wału korbowego z żeliwa pracujące powierzchnie czopów nie muszą być wysokiej twardości w przeciwieństwie do wału stalowego.
Przy przejściu jednego z zakładów samochodowych o dużej skali produkcji na stosowanie wałów odlewanych zamiast odkuwanych liczba operacji obróbki mechanicznej zmniejszyła się z 62 do 50, a ciężar wiórów zbieranych z jednego wału z 13 do 4 kG.
Odlewanie wałów korbowych wykazuje następujące wady:
f)mniejszą wytrzymałość w porównaniu z wałami kutymi i wynikającą stąd w niektórych przypadkach konieczność powiększenia wymiarów bardziej obciążonych elementów wału, a nawet zasadniczej zmiany konstrukcji wału;
g)możliwość występowania wysokiego procentu braków odlewniczych (pęcherze, rzadzizny, odkształcenia nie dające się wyrównać).
Dokładność głównych wymiarów odkuwek zwykle mieści się w granicach 89 klasy; np. wahania średnic czopów wałów w półfabrykatach mieszczą się w granicach 2,53,0 mm. Naddatki na obróbkę mechaniczną odkuwek wynoszą 2,02,5 mm na stronę.
Ilość zbieranego materiału w pierwszych operacjach obróbki mechanicznej kutych wałów korbowych zwiększa się przy obróbce płaszczyzn ze względu na skosy kuźnicze. Skosy te wynoszą 310° w zależności od mocy stosowanych urządzeń, metody kucia, konstrukcji foremników i kształtu odkuwki.
W razie kucia wałów z kołnierzami, których wymiary znacznie przewyższają wymiary czopów, po odkuciu wstępnym wału stosuje się spęczanie na gorąco na kuźniarkach poziomych. Zapewnia to możliwość otrzymania czołowych płaszczyzn kołnierzy bez skosów kuźniczych oraz ukształtowanie w odkuwce wewnętrznych zagłębień czoła kołnierza.