OBRÓBKA PLASTYCZNA
Metoda obróbki plastycznej jest oparta na zasadzie osiągania wymaganych kształtów, wymiarów i jakości powierzchni części przez plastyczny zgniot metalu.
W warsztatach mechanicznych fabryk samochodów i ciągników obróbkę plastyczną wykonuje się głównie na zimno.
Do najbardziej rozpowszechnionych procesów obróbki plastycznej zalicza się: 1) spęczanie, 2) walcowanie i 3) kalibrowanie.
Spęczanie na zimno. Spęczanie na zimno polega na tym, że pod działaniem wielkiego nacisku (uderzenia) metal odkształca się w foremniku i zostaje mu nadany kształt oraz wymiary odpowiadające foremnikowi.
Metodą spęczania na zimno wykonuje się części o niewielkich wymiarach, głównie części normalne (nity, śruby, sworznie, nakrętki itd.) z niskowęglowych i niskostopowych stali oraz z metali nieżelaznych.
Zawartość węgla w stali podlegającej spęczaniu nie powinna przewyższać 0,5°/o.
Części o skomplikowanym kształcie i o znacznych rozmiarach zgniatanego materiału spęcza się na zimno w kilku zabiegach, tj. dwoma lub trzema uderzeniami.
Każde uderzenie wykonuje się w różnych foremnikach i dlatego część jest kolejno przekazywana z jednego foremnika na drugi. Odbywa się to zwykle automatycznie bez zdejmowania obrobionej części z maszyny (prasy do spęczania).
Części spęcza się na zimno na specjalnych poziomych prasach — automatach do spęczania.
Dokładność wymiarów części wykonanych metodą spęczania na zimno może osiągać 0,03—0,04 mm.
Wydajność automatów do spęczania (w zależności od wymiarów i kształtu części) wynosi 50 -f- 300 sztuk na minutę, co wielokrotnie przewyższa wydajność automatów tokarskich.
Spęczanie na zimno zapewnia dużą oszczędność w zużyciu metalu, ponieważ przy stosowaniu tej metody otrzymuje się małe odpady (średnio 10 -T- 20 razy mniejsze niż przy obróbce skrawaniem).
Wobec tego, że przy spęczaniu na zimno nie przecina się włókien metalu, lecz tylko odkształca, wytrzymałość na rozerwanie śrub spę-czanych jest o 20°/o wyższa niż śrub toczonych.
Walcowanie i dogniatanie. Metodę walcowania stosuje się do gwintowania i radełkowania części, a w niektórych wypadkach również do poprawiania jakości powierzchni (dogniatanie).
Gwintowanie i radełkowanie jest oparte na plastycznych odkształceniach materiału, polegających na wyginaniu włókien zewnętrznych. Średnica zewnętrzna części po takim walcowaniu jest zawsze większa niż wyjściowa średnica półfabrykatu.
Proces walcowania gwintów polega na tym, że na powierzchni półfabrykatu obracanego przez narzędzie walcujące otrzymuje się pod wpływem nacisków promieniowych odwzorowanie profilu narzędzia.
Gwinty można walcować albo za pomocą rolek okrągłych, albo za pomocą płytek płaskich.
Radełkowanie wykonuje się zwykle na rewolwerówkach lub automatach tokarskich przy pomocy swobodnie obracającej się rolki, która przy promieniowym dosuwaniu wciska się występami w przedmiot i jednocześnie jest przez niego obracana.
Oprócz walcowania kształtującego powierzchnię profilową stosuje się dogniatanie powierzchni rolkami gładkimi w celu jej wykończenia przez zwiększenie gładkości; jest to uzyskiwane przez zmiażdżenie mikro-nierówności i zgniot warstwy powierzchniowej.
Metodę tę można stosować zarówno do powierzchni zewnętrznych, jak i wewnętrznych; w tym ostatnim przypadku mówimy o rozwalcowy-waniu otworów.
Otwór rozwalcowuje się zwykle w części nieruchomej; obraca się przy tym trzpień z rolkami, któremu nadaje się ponadto ruch zwrotno-postępowy wzdłuż osi otworu.
Te metody wykańczania powierzchni nie mają szerokiego zastosowania w przemyśle samochodowym i ciągnikowym ze względów przytoczonych v/ dalszym ciągu.
Druga metoda wykańczania otworów przez dogniatanie polega na przepychaniu przez otwory kulek.
Przez otwory obrobione wg 2 -f- 3 klasy dokładności przepycha się na prasie stalowe hartowane kulki o stopniowo wzrastających średnicach.
Średnica ostatniej kulki powinna być nieco większa niż gotowego otworu, ponieważ przy przepychaniu kulki powstają w materiale części również odkształcenia sprężyste.
Zamiast kulek stosuje się niekiedy trzpień kalibrujący z pierścieniowymi półkolistymi występami.
Tę metodę stosuje się głównie do wykańczania otworów w częściach z metali nieżelaznych. Niekiedy metodę tę łączy się z przeciąganiem otworów. W tym przypadku pierwsze zęby skrawają, a ostatnie półokrągłe kalibrują otwór.
Kalibrowanie. Powierzchnie zewnętrzne kalibruje się ma wymiar w celu zwiększenia dokładności i gładkości powierzchni półfabrykatów odkuwanych w foremnikach.
Kalibrowanie to ma na celu skrócenie czasu obróbki mechanicznej.
W zależności od wymaganej dokładności i jakości powierzchni części kalibrowanie stanowi końcową lub pośrednią obróbkę powierzchni.
W przypadku gdy kalibrowanie nie zapewnia spełnienia wymagań stawianych części obrobionej na gotowo, stosuje się je dla skrócenia czasu obróbki mechanicznej.
Dalsza obróbka powierzchni kalibrowanych sprowadza się do szlifowania lub polerowania.
Dokładność kalibrowania w znacznym stopniu zależy od wielkości naddatku. Dla otrzymania dokładnego wymiaru naddatek na kalibrowanie powinien wynosić 0,2—0,8 mm.
W przypadku gdy na powierzchni należy otrzymać jakieś wypukłości naddatek zwiększa się do 1—2 mm.
W celu zwiększenia dokładności wymiarów stosuje się kalibrowanie dwu- lub trzykrotne.
Przez kalibrowanie można osiągnąć dokładność w granicach 0,05 -J-0,2 mm.