167117. lajstromszámú szabadalom • Eljárás íves felületű főként gömb-, ellipszoid és hasonló alakú üreges testek előállítására aluminiumlemezből
7 167117 8 Ha a két főnyúlás azonos nagyságú és előjelű, az alakváltozás nagysága a harmadik főnyúlás abszolút értékével jellemezhető. A 10. ábra alapján a három fő alakváltozás a •pLj = ln±L > 0 Lo V?Ln = lni± > 0 Lo ^IH = In -ÜL < 0 h0 képletekből számítható, ahol tpLx=ipLu , és a fentiek szerint az alakváltozás nagysága: <pg= <ph = lnili = 2 lniíL= InA. . h0 L 0 A 0 Az alakváltozás nagysága tehát a mélyhúzással megmunkált idomnak a művelet végrehajtása után megnövekedett felülete és a művelet végrehajtása előtti felülete hányadosának természetes logaritmusával egyenlő. Az alakváltozás nagyságát %-ban kapjuk meg. A nyomás fokozásával növekszik az alakváltozás nagysága, az anyag egyre szilárdabb és keményebb lesz, és bizonyos nyomás- illetve alakváltozás érték elérésekor elszakad. Alumíniumlemez esetében a fenti képletből számolt mélyhúzási alakítás mértékét célszerű 40-50% alatt tartani, mert ezt a meghaladó megnyúlás esetében az anyagban már durva szemcsék jelentkeznek. Példa Egyenlőoldalú háromszög alakú sík alumíniumlapokból olyan üreges testet állítunk elő hegesztéssel, amelynek csúcsai egy gömb felületén helyezkednek el. Ebből az előgyártmányból hidraulikus mélyhúzási eljárással zárt gömbhéjat állítunk elő. Az előgyártmány húsz 0,5 m oldalhosszúságú lapból áll. A lemezvastagság 2,0 mm. A lemezeket egyazon bugából lágy, „Al 99,5" minőségű alumíniumszalagból vágjuk ki, a lágyítás homogén szövetszerkezetet biztosít, tehát a mélyhúzás során minőségi különbségek miatti szilárdságváltozással nem kell számolni. A testbe légtelenítő és folyadékbevezető csőcsonkot hegesztünk, majd a már részletezett módon a belső teret folyadéknyomás alá helyezve végrehajtjuk a hidraulikus mélyhúzási műveletet. Első lépésben azzal a feltételezéssel alakítjuk ki a gömböt, hogy a sokszögű test csúcsai egymástól nem távolodnak. Az alakítás szabadon, tehát nem sablonban történik. A háromszög alakú lapokból álló test felszíne: A„= 2,166 m2 , a gömb felszíne: A, = 2,841 m2 , 5 az alakváltozás nagysága: tig = ln-AJL= In 2 ' 841 = 0,271 A0 2,166 10 tehát az alakváltozás nagysága 27,1%, ennél az értéknél tehát az eredetilgeg sík háromszög alakú lapok gömbalakot vesznek fel. Ekkor a gömb átmérője 0,961 m. 15 Hasonló módon kiszámítható, hogy a csúcsok 18,2%-os alakváltozás után eltűnnek. Amint említettük, az alakváltozás a 40%-os értékig fokozható, azon túl már durva szemcsék jelennek meg az anyagban. 40%-os alakváltozás 20 után a gömb átmérője 1,016 m-re növekszik. Megjegyezzük, hogy a végleges alakot a lemezvastagságban esetleg jelentkező, gyártástechnológiai okokra visszavezethető eltérés — ami 2,0 mm vastagságú alumíniumlemeznél max. +0,13 mm lehet — 25 gyakorlatilag nem befolyásolja, ennél a maximális eltérésnél 5%-os alakváltozási eltérés jelentkezik, ami 2,5%-os ívrövidülést jelent. A varratokat úgy kell méretezni, hogy z lemez szilárdsági értékeinek feleljenek meg. Ebben az 30 esetben a varrat az alakváltozás során nem okoz deformációkát. A varrat keresztmetszetének változásai -ami a gyakorlatban elkerülhetetlen— elhanyagolhatók az egész test alakítása szempontjából, mivel a varratkeresztmetszetek az egész test 35 átmérőjének csak törtrészét teszik ki. Rendkívül előnyös tényező, hogy alapanyagként lágy alumí' niumlemezt használunk, amely a hegesztés hatására tovább gem lágyulhat (kemény és félkemény alumíniumlemezek hegesztésénél a hegesztés kör-40 nyezetében fellépő kilágyulás a teherbírás csökkenéséhez vezet). Gyakorlatilag egy oldalról hegesztett varrattal dolgozunk, és á varratnak mind a szélességét, mind a magasságát az alaplemez vastagságának kétszeresére választjuk, ebben az eset-45 ben a mélyhúzott lemez varratai a lemez szilárdságával lényegében azonos szilárdságúak lesznek. A hegesztést argon védőgázas hegesztőberendezéssel hajtjuk végre. A fenti példa esetében a 40%-os megnyúlás 50 következtében mintegy háromszoros-négyszeres keménység és szilárdságnövekedés következik be. A találmány szerinti módszerrel gyártható termékek választéka rendkívül széles, lényegében meghaladja a jelen leírás keretében példálódzó jelleggel 55 felhozott termékek körét: csónaktestek, használati tárgyak stb., szinte tetszőleges méretekkel és sokféle alakkal gyárthatók. 60 Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás íves felületű, főként gömb-, ellipszoid és hasonló alakú üreges testek előállítására alumíniumlemezekből mélyhúzásos alakítással, azzal 65 jellemezve, hogy előgyártmányként sík alumínium-4
