170697. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés munkadaraboknak edzhető acélokból,k termomechanikus térfogatalakítással történő gyártására
3 - ;'" képez. Megfelelő betételem alkalmazása esetén az alakváltozás feszültségállapota megközelíti a hidrosztatikust, ezért a gyártmány könnyebben alakítható. A kezelés után a betét megmunkálása gazdaságosan elvégezhető, mert a betételem a termomechanikus alakítás során lényegében nem keményedik, ezenkívül a dekarbonizáció és a revesedés is csökken a betét védőhatása következtében.J ' • A betét beiktatása gyakran egyszerűsíti a technológiai folyamatot a szétszerelhetőségnek, a gyártmány szerszámból való kivételének megkönnyítése útján. A találmány szerinti eljárásra tehát jellemző, hogy a termomechanikus térfogatalakítás ismert folyamatába, azaz a hipoeutektoidos acélok A3 feletti és a hipereutektoidos acélok Ax feletti hőmérsékleten való austenitesítése, ezen austenitesítési hőmérséklet és az Ms hőmérséklet között, de még az acél austenites állapotában végzett képlékenyalakítás, valamint az Ms hőmérséklet alá történő lehűtés műveleteiből álló technológiai folyamatba beiktatjuk a betét behelyezésének és esetleg eltávolításának műveletét. Az alakítás szokásos mértéke 10 és 60% között változik, a keresztmetszetváltozásnak a kiinduló keresztmetszethez viszonyított hányadosaként számítva. A találmány szerinti technológiai rendszerben a betételemet vagy betételemeket elhelyezhetjük a gyártmány külső felületén és/vagy belső üreges részében az austenitesítés vagy a képlékeny alakítás előtt és/vagy a zárt vagy félig zárt alakító szerszámban a képlékeny alakítás előtt. A betételemek olyan anyagból készülnek' amelyeknek tulajdonságai a termomechanikus alakítás és/vagy az alakítást követő hűtés hatására lényegesen nem változnak meg, nem keményednek, nem edződnek. Az alakítási művelet befejezése után a munkadarabot a rajta és/vagy a szerszámban elhelyezett betételemekkel együtt a szerszámból vagy mechanikus kilökés útján vagy a szerszám szétszerelése révén egyszerre távolítjuk el. A munkadarabon elhelyezett betételem vagy betételemek a gyártási művelet után a munkadarabról részben vagy teljes egészében eltávolíthatók, de szükség esetén részben vagy egészben a munkadarabon maradhatnak. Az egyszer már felhasznált betételem új darab gyártásához ismételten nem használható fel. A betételem részbeni vagy teljes eltávolítása a munkadarabról történhetik mechanikus eljárással, pl. forgácsolással, vagy kémiai eljárással, pl. maratással, oldószeres kezeléssel, általában a szokványos módszerekkel. A találmány szerinti eljárást a rajz 1. ábrája kapcsán konkrét példán mutatjuk be, amely jól illusztrálja a betételem, illetve betételemek alkalmazásának jelentőségét. Tételezzük fel, hogy hidegalakító szerszámacélból, vagy gyorsacélból alakos szerszámalkatrészt szándékozunk gyártani termomechanikus térfogatalakítással. Az alakítást zömítéssel végezzük félig zárt szerszámban. Az 1. ábra közvetlenül a termomechanikus alakítási művelet előtti helyzetben vázlatosan mutatja a szerszámot, a munkadarabot és a hozzájuk tartozó betételemeket. Az 1 előgyártmány anyaga hidegalakító szerszámacél vagy gyorsacél. Az 1 előgyártmány alsó részébe van illesztve a lágyacélból készített 2 belső betételem. A 2 betételemet az 1 előgyártmányba még az austenitesítési művelet előtt helyezzük be. Az összeszerelt darabot az 1 előgyártmány összetételének megfelelően A3 vagy A1 feletti austenitesítési hőmérsékletre felhevítjük és esetleges hőntartás után a szerelt darabot a termomechanikus alakítás hőmérsékletén a 3 szerszámalsórészbe helyezzük. Az alakítás során az 1 munkadarab fejrészének kialakítását a 4 zömítőbélyeg profilos alsórésze végzi. A 3 5 szerszámalsórész hengeres üregében az ugyancsak lágyacélból készült 5 külső betételem van elhelyezve a munkadarab külső profiljának kialakítása céljából. Az alakítást követően az 1 munkadarabot a 2 belső és az 5 ,; i külső betételemekkel együtt egyetlen darabból álló egy-10 ségként távolítjuk el a szerszámból. Az 5 külső betételemet a technológiai folyamat végén a munkadarabról el kell távolítani. Miután a külső betételem anyaga lágyacél, így forgácsolással a munka• darabról könnyen leválasztható. 15 A munkadarab belsejében elhelyezett 2 belső betételem funkciója szerint több célt is szolgálhat. Egyfelől tekinthető alakító és felületvédő elemnek, ugyanis eltávolítása révén egy olyan alakos üreg keletkezik a munkadarabban, melynek felülete revétől és dekarbonizációtól 20 mentes. Másfelől, ha a 2 belső betételemet az 1 munkadarabból nem távolítjuk el, akkor a 2 betételem funkcióját tekintve egy olyam konstrukciós elem szerepét tölti be, mely alkalmas kötő-, ill. rögzítőelemek bázisfelületének, vagy fészkének kialakítására. Ugyanis a 2 25 belső betételem anyaga lágyacél, és így a gyors hűtés hatására nem edződik be: könnyen megmunkálható, benne csavarkötés létesítéséhez menetes furat forgácsolással könnyen kialakítható. Magában a termomecha• nikusan alakított munkadarabban furatot kialakítani 30 hagyományos forgácsoló eljárással lehetetlen az edzett acél nagy keménysége miatt. A találmány szerinti eljárás legfőbb előnye, hogy alkalmazása révén edzhető acélból bonyolult geometriájú, 35 tömör és/vagy üreges munkadarabok termomechanikus alakítással való gyártása megvalósítható. A termomechanikus alakítással készített munkadarabot a köszörüléstől és finomfelületi megmunkálástól eltekintve utólag forr gácsolni nem kell, következésképp az alakított szövetre 40 jellemző szálszerkezet öröklődik a kész termékre. Megfelelő gyártmányba épülő konstrukciós betételem használatával lehetővé válik a termomechanikusan gyártott alkatrésznek más alkatrészekhez való csatlakoztatása, ill. mechanikus rögzítése. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás munkadaraboknak edzhető acélokból, ter-50 momechanikus térfogatalakítással, zárt vagy félig zárt szerszámban történő gyártására, azzal jellemezve, hogy a termomechanikus térfogatalakításnak a hipoeutektoidos acélok A3 feletti és a hipereutektoidos acélok A x feletti hőmérsékleten való austenitesítése, az ezen aus-55 tenitesítési hőmérséklet és az Ms hőmérséklet között, de még az acél austenites állapotában végzett 10—60% mértékű képlékenyalakítás, valamint az Ms hőmérséklet alá történő lehűtés műveleteiből álló technológiai folyamatába nem keményedő anyagból készült betételem(ek) 60 behelyezésének műveletelemét iktatjuk be, mely betételem(ek) az alakításban és kidobásban a munkadarabbal egységet képez(nek). 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, 65 azzal jellemezve, hogy a betételemet vagy betételemeket 2
