Technika, 1972 (16. évfolyam, 1-12. szám)

1972-01-01 / 1. szám

4 (Folytatás a 3. oldalról) mint az ötvözött acélokat finomkivágás előtt gömbszemcsés perlitszerkezetűreajánlatos hőkezelni. Természetesen mennél könnyebben alakítható a finomkivágandó anyag, annál hosszabb a szerszám éltartama és ezzel a gyártható darabszám. A gép és a szerszám Mint már rámutattunk, különleges feltételeket elégítenek ki: háromféle főmozgást kell biztosítaniuk. Legnagyobb erőigénye a szétválasztás részműveletének van. Irodalmi adatok szerint ez a külső- és belső körvonalak összegének a lemezvastagsággal és az anyag szakítószilárdsági értékével való szorzata. Véleményünk szerint ez az adat nem helyes, mert ha elfogadjuk, hogy finomkivágás tulajdonképpen folyató művelet, akár az anyag alakítási ellenállásával kell számolni, ami az alakítás fóliával változik és a szakítószilárdság kétszeresét is elérheti. Ezenkívül a vágóbélyeg behatolásának teljes úthosszán fenn kell tartani az anyagban azt a feszültségi állapotot, ami alatt az megfolyósodott, tehát az ellentartó bélyeggel nyomás alatt közre kell azt fogni és a vágóbélyegnek ezt az ellentartó erőt is le kell győzni. Az ellentartó erő a „kivágáshoz” szükséges erőnek kb. 20%-a, az ékgyűrű besajtolási és lemez leszorítási erő pedig 30— 50%-a, de egyes adatok szerint elérheti a szétválasztási erő értékét is. A gép súlypontjának jobb elhelyezése érdekében a legnagyobb erőkifejtésre igénybe vett hengert (vagy a mechanikus hajtást)"a gépállvány alsó részébe helyezik el. A szerszám konstrukció tekintetében két alapvetően eltérő megoldás terjedt el, mint a 3. ábrán látható: mozgóbélyeges, ill. merev bélyeges. (Erről még lesz szó.) Ezeknek a szerszámoknak a felépítése nagyjából egyezik a hagyományos kivágó szerszámokéval. A háromféle mozgási szabadságon túl a lényeges eltérés az, hogy az anyagi szétválasztó elemek (szándékosan nem használom a „kivágást”), a bélyeg és a matrica közt a hagyományos kivágószerszámokban nélkülözhetetlen és a lemezvastagságnak oldalanként mintegy 5—8%-át kitevő — „robbantási hézag” helyett a finomkivágó szerszámok esetében mindössze 0,01 mm rés van. Ilyen szigorú követelményt állítanak fel a Rapperswilben meglátogatott Heinrich Schmid gépgyárban, a HSR/Feinstanz AG- nél. Azok a vállalatok, amelyek ennél valamivel nagyobb hézaggal gyártják, pl. tervezik a szerszámot, azok sem engednek meg legfeljebb a lemezvastagság 1%ának megfelelő hézagot. Természetes, hogy az ilyen szűk hézaggal egymásba járó, helyesebben egymással szemben működő elemek nagyon pontos vezetést kívánnak meg mind a szerszámtól, mind a géptől. Az a legmegfelelőbb gépkonstrukció, amelyik a terhelés hatására egyenletesen nyúlik, s így az eredeti — igen szigorú — geometriai paraméterek az igénybevétel teljes terjedelme alatt fennmaradnak. Magától értetődő, hogy a nyitott „C” állványos sajtók erre a célra a legkevésbé alkalmasak. Annál inkább a zárt keretes sajtók és ezek közül is a hegesztett lemezvázas konstrukciók. Ezek mérete jobban kézben tartható, mint az öntött, kötőcsavarokkal öszszefogott állványokban az 0,01 mm alatti „vágórés” betartása érdekében igen magas követelményeket állítottak fel mind a gép, mind a szerszám konstrukciójával szemben. (A szerszám analógiából kifolyólag kénytelenek vagyunk a hagyományos szakkifejezéseket használni, de hangsúlyoznunk kell, hogy a folyamat valójában nem vágás, hanem folyatás.) Itt meg kell említeni, hogy a jól finom kivágható anyagok vastagsága ma már elérte a 16 mm-t, acél esetén is. Ez 1%-nyi vágórés esetén 0,16 mm lenne, azonban Rapperswiiben még ez esetben is 0,01 mm körüli vágóréssel szerelik össze a szerszámot, és kikötik, hogy az első átadáskor éppúgy, mint az újraélezések után 0,03 mm vastagságú puha papírt nyírjon szét a bélyeg körvonala mentén. Lehet, hogy ez a követelmény túlzottnak látszik, azonban ebben a gyárban, amely eredetileg szerszámkészítő üzem volt már úgy 30 évvel ezelőtt — és 15 éve foglalkoznak finomkivágó szerszámok gyártásával — komoly tradíciói vannak a szerszámgyártásnak. Ezt egészítik ki a saját présüzemükben szerzett tapasztalataik, itt 20 db különböző nagyságú saját gyártmányú finomvágó automatával havonta többmilliónyi alkatrészt állítanak elő különféle rendelők számára. Ugyancsak a rendkívül szűk vágórés indokolja a Schmid-cég néhány más szerszámtervezési elgondolását, mint a szokásostól eltérően nagyra méretezett szerszámház és ennek négy, csúszóvezetésű vezetőoszlopa, valamint a „merev bélyeg”-elv fenntartása. A szerszámgyártásban az előfeszített golyóshüvely vezetésű szerszámházat tekintik a legjobb vezetésnek. Pedig ez csak látszat. A pontszerűen érintkező golyót már szereléskor 1—2 század milliméterrel elő kell feszíteni. Ekkora lapulást néhány kp erő hatására elő lehet idézni a golyóshüvelybe szerelt golyókon. A szerszám szerkesztésekor pedig lehetetlen az erők támadásának középpontját olyan pontosan meghatározni, hogy ne keletkezzék jelentős oldalirányú komponens is. Figyelembe kell venni ugyanis, hogy a finomkivágásnak (helyesebben folyatásnak) az ékgyűrű benyomást és az ellen tartást is figyelembe véve legalább kétszer akkora az erőigénye, mint a hagyományos kivágásnak, amelynél a nyíróerő számításához a vágandó felületet (kerületek,lemezvastagság) az anyag csúszkáló feszültségével kell megszorozni. Ez a jelentősen nagyobb erőjáték az oka az aránylag nagyra méretezett szerszámháznak. Azonban ez a háziszabványokban lerögzített méretsor hosszú évek tapasztalatai alapján alakult ki, a kereskedelmi forgalomban kapható általános célra tervezettekből. Végül pedig a merevbélyeg kizárólagos alkalmazását is a 0,01 mm-es „vágórés” indokolja. Mozgóbélyeg esetén, amikor a bélyeget az ékgyűrűs nyomólap vezeti, nem lehet megtenni a két elem könnyű toló illesztése nélkül, ami legalább akkora, mint az előbbi „vágórés” az elkerülhetetlen oldal, irányú erőkomponenst pedig már említettük. Ezek után joggal kérdheti bárki, hogy miképpen jár bele a bélyeg a „vágólapba”, ha a köztük lévő „vágórés” alig éri el a könnyű toló illesztés értékét. A megoldás egyszerű: a bélyeg nem jár bele a matricába. Az alsó rész nem vágólap, hanem finoman lekerekített sarkú folyató matrica, és a bélyeg alig hatol be a lekerekítési ív közepéig. A fentebb vázolt finomkivágó szerszám szerkesztési elvének kidomborításával korántsem szeretnénk azt állítani, hogy nagyobb (1%-os) „vágórésszel” és golyóshüvely vezetésű normál szerszámházba épített finomkivágó szerszámmal nem lehet mérethelyes jó darabokat készíteni. Az összes többi finomkivágógép gyár (összesen nincs egy féltucat) mind az utóbbi megoldást választja, azaz a mozgóbélyeges szerszám megoldást ajánlja, és csak mint lehetőséget említi a merevbélyeges szerszámot is. Ennek egyik oka, hogy a gép konstrukciója alapján vagy mozgóvagy merev bélyeggel működik előnyösebben, aszerint, hogy a kiegészítő műveletek hidraulikái közül melyiknek nagyobb a teljesítőképessége és miképpen csatlakoznak egymáshoz. (Mint láthattuk, a részműveleteknek szigorúan meghatározott sorrendjük és erőigényük van: ékgyűrű benyomás, ellentartás, bélyeg behatolás. Mozgóbélyeges szerszám esetén a szerszám összezárása az ékgyűrű nyomólapra hat, a legnagyobb erőigényű „vágóbélyeg” ezen belül mozdul tovább előre. Ezért a bélyeget is alul kell elhelyezni. Merev bélyeg esetén a gép főmozgása közvetlenül a matrica-bélyeg párra hat, a főmozgással egyirányban a kisebbik, éllen tartó erő működik, a vágóbélyeg felül van elhelyezve.) A Henrich Schmid gyárban Még a legegyszerűbb feladat esetén sem térnek el a könnyebb megoldás, az 1%-nyi légrés és a mozgó bélyeg irányába több ok miatt. A gyáron belül nagyon jól meg van szervezve az általuk kifejlesztett szerszámtípus gyártása. Háziszabványokban van lefektetve és gazdaságos tömeggyártással van előkészítve a szerszámelemek jórésze. A házi szabványoktól való eltérés kevesebb megtakarítást eredményezne, a beidegzett munkamenettől való eltérés miatt, mint a szerszám értékének csökkenése. Az eddigi kereskedelmi eredményeik alapján úgy találják, hogy a vevő számára a merev bélyeg alkalmazása miatt megengedhető szűk „vágórés”, valamint az ehhez kapcsolódó egyéb, a szerszám élettartamát és technológiai alkalmasságát fokozó újítások, kedvező fogadtatásra találtak. Az egyik újítás a szikrabevonatolás sikeres alkalmazása. Ezt a SZU- ban több évtizede kifejlesztett új technológiát már az ’50-es évek elején próbálták bevezetni hazánkban is. Az itt kifejlesztett „Carbidor” rezgőfejes keményfém felrakó berendezéssel a szerszám működő felületeire, a bélyegek és a matrica harralokfelületére és oldalára visznek fel keményfém réteget. A kb. 0,01 mm vastag réteg belediffundál az alapanyagba és így méretváltozást nem okoz, de felvihető rá javítási célból max. 0,03 mm-es réteg is. A réteg a szerszámot az anyagbehatolás magasságáig védi a kopás ellen. A gyöngyszerű felület egyben jó olajtároló is és ez a kenés nemcsak a kopási ellenállást fokozza, hanem javítja a „vágott” felület minőségét is. A Garbidor berendezést más szerszámokhoz is sikerrel használják. Kopott dörzsárak visszakapták — sokal tartósabb — eredeti méretüket, présöntő kokillák beömlő csatornáit védik ily módon a gyors erózió ellen. Egyébként a gyár szerszámszerte — amely az egész vállalat kiinduló magja volt, és ma is kulcsszerepe van — felszerelését tekintve nem lépi túl egy jobb hazai gyár szerszámüzemének lehetőségeit. A szerszámgyártás technológiája jól kihasználja a modern szikraforgácsológépek és másoló alakköszörük nyújtotta lehetőségeket, amit még néhány jórészt ismert műhelyfogással toldottak meg. Ilyen a vezetőoszlopok és a bélyeg aralditos helyére illesztése, vagy köszörült mitrica esetén a szerelt bélyeg átjelölése a matricáról. Ehhez a gyorsacélból készített bélyeg élére néhány mm magas cimnréteget forrasztanak. Egyébként a működő elemeket a mi KI jelű anyagunkhoz hasonlóból készítik és minden élt (a gyorsacél bélyegét is) bevonnak keményfém réteggel. Az állandóan fejlődő vállalatnak ma mintegy 350 dolgozója van két telephelyen Rapperswiiben, ennek a Zürichi tó partján fekvő bűbájos üdülővárosnak a középpontjában van a központi vezetés, valamint a forgácsoló részleg és a szerszámgyártás (4. ábra.). A fejlesztő és tervező gárda is itt helyezkedik el a csarnokok fejépületében. Létszámuk elég jelentős, mert a vállalat minden ötödik dolgozója a tervezés-fejlesztés-irányítás munkáját végzi. Ma Svájc egyik nagy problémája a munkaerőkérdés, és ezen belül a vendégmunkások száma. Ennél a vállalatnál is igen magas a vendégmunkások száma. Erről ugyan adatot nem kaptam, de a beszélgetőpartnereim között igen sokféle beosztású akadt. Az adminisztrációs létszám igen alacsony, kb. 3%-a az összlétszámnak. Az adminisztrációt minden lehetséges helyen gépesítették. A lyukkártyákon, lyukszalagokon tárolt adatokat központi (zürichi) adatfeldolgozónál értékelik és onnan köztik. Igen nagy súlyt helyeznek a számítógépes technika megismerésére és valamennyi vezető beosztásban lévő alkalmazottjukat (most már pl. egy 5 fős szerkesztési csoport vezetőjét) kötelezik számítógépkezelői tanfolyam elvégzésére. Néhány tanulság Speciálisan a finomkivágásira vonatkozó tanulságok: — a merevbélyeges szerszám konstrukció pontos vezetést biztosít, ehhez sokkal szűkebb játékú szerszám párosítást lehet alkalmazni a szerszám élettartam és a pontosság érdekében. — a jelenlegi finomkivágó igen kis géppark hasznosítása és teljes kihasználása érdekében központi helyet kellene kijelölni a finom kivágandó alkatrészek választékának összegyűjtésére és a meglévő géppark teljes leterhelésére. A látottak alapján az általános tanulságok közé sorolnánk, hogy — a keményfém éjfelrakás a korábbi hazai balsikerű kísérletek ellenére nagyon hatásosan használható. — a korszerű, de nálunk sem ismeretlen szerszámüzemi berendezésekkel az átlagosnál nagyobb pontosság érhető el, — nagyon fontosnak tartjuk elsősorban a létszám megtakarítás szempontjából az adminisztráció gépesítését, (pl. lyukkártyás munkalapok stb.). Vékes János 3. ábra: A finomkivágó szerszám elvi felépítése, a merevbélyeges, b-mozgóbélyeges konstrukció. 4. ábra: A Feistanz AG cég termelő- és szerelőüzemének részlete. A rapperswili Heinrich Schmid gyár. TECHNIKA 1972/1.