Je tvárniaci pochod, pri ktorom ja výkovok tvárnený z východiskového polotovaru buď v jednej dutine zápustky, alebo postupne vo viacerých dutinách, pričom je tečenie kovu usmerňované alebo obmedzene plochami dutín.
Zápustka
- je nastroj, používaný pri zápustkovom kovaní. Je to v zásade oceľový blok, ktorý ma jednu časť prispôsobenú na uchytenie v barane, druha časť je uchytená v šabote alebo na stole lisu. V bloku je na činnej ploche vytvorená zápustková dutina, ktorá ma tvar aký bude mat zápustkový výkovok rozdelený deliacou rovinou na dve časti.
Zápustkové kovanie má veľa predností pred voľným kovaním. Produktivita prace je niekoľkokrát väčšia ako u voľného kovania. Presnosť výkovkov je oveľa väčšia ako u voľného kovania. Zo zápustkovým kovaním môžeme vyrábať už výrobky na hotovo. Toto priaznivo ovplyvni nielen celkovú spotrebu materiálu, potrebného na výrobu súčiastky ale zníži sa tým aj prácnosť, potrebná pre výrobu súčiastky.
Určitou zápornou stránkou zápustkového kovania je veľa raz komplikovanosť náradia –zápustky a ostrihovacieho naradia. Zápustkovým kovaním môžeme zhotovovať najkomplikovanejšie výkovky, ktoré by sa voľným kovaním nemohli zhotoviť. Zápustkové kovanie sa používa pri sériovej výrobe väčšieho množstva rovnakých výkovkov.
Účel a výhody:
1. Zápustkovým kovaním môžeme vyrábať výrobky jednoduchšieho i zložitejšieho tvaru rýchlo, presne a na rovnaké rozmery, pričom výroba je pomerne jednoduchá a lacná.
2. Zápustkovým kovaním môžeme vyhotoviť výkovky na presnú mieru, resp. s minimálnymi prídavkami na opracovanie
3. Pri výrobe kovaním dochádza k úspore materiálu a tak usporí na materiále vyvážia zvýšené náklady na zápustku.
4. Zápustkovým sa docieli dobrého vzhľadu výkovkov a dôkladného prekovania materiálu, ako aj správneho priebehu vlákien
Zápustkové výkovky môžeme kovať na viacerých druhoch strojov. Medzi klasické spôsoby výroby zápustkových výkovkov počítame výrobu na týchto strojoch:
- šabotových bucharoch,
- protibežných bucharoch,
- kľukových lisoch,
- vretenových lisoch,
- hydraulických lisoch,
Zápustky používané pri kovaní.
Zápustka je nástroj, pomocou ktorého vytvárame tvar zápustkového výkovku. Jedným z najdôležitejších činiteľov, ktorý ovplyvňuje konštrukciu zápustky je spôsob namáhania zápustky.
Toto namáhanie môže byt: a. tepelne
b. mechanické
Tepelné namáhanie zápustky.
1. Kolísaním teplôt na pracovných plochách kovacích nástrojov vznikajú plastické deformácie a vplyvom takto tepelno - mechanického striedavého namáhania dochádza k tepelnej únave a tvoria sa povrchove trhliny. Odolnosť proti tepelnej únave možno zvýšiť starostlivým opracovaním pracovných plôch nástrojov tak, aby na nich neboli zrejme ryhy a stopy po opracovaní.
2. Vplyvom prudkého ochladzovania alebo zahrievania dochádza tiež k tepelno mechanickému namáhaniu. Tomuto namáhaniu sú vystavene hlavne ocele vysokolegované s nižšiu tepelnou vodivosťou. Aby sme najväčšiu mieru vylúčili tepelno mechanické namáhanie materiálu zápustiek, odporúča sa preto zápustky pred použitím ohriať na teplotu 200 až 300°C.
Mechanické namáhanie.
- Mechanické namáhanie je vyvolané vonkajšou silou pri tvárnení zápustkového výkovku. Pri posudzovaní tejto sily treba rozlišovať či sa jedna o úder, o kľudný tlak alebo trenie, ku ktorému dochádza v príbehu kovania.
Záverom môžeme povedať, že zápustka podlieha v priebehu tvárnenia zápustkových výkovkov niekoľkým spôsobom namáhania súčasné čo spôsobuje ťažkosti pri výbere vhodného materiálu. Najčastejšie prihliadame pri výbere vhodného materiálu k namáhaniu najvýraznejšiemu.
Výronková dutina
Veľmi dôležitou časťou zápustky je jej tvar a umiestnenie výronkovej dutiny. Do tejto dutiny sa zhromažďuje prebytočný materiál po zaplnení zápustkovej dutiny tomuto materiálu hovoríme výronok.
Výronok sa tvorí okolo priestoru zápustkovej dutiny a ma veľký vplyv na príbeh kovania, rozmery východzieho polotovaru a čiastočné i na veľkosť buchara alebo lisu, potrebného ku kovaniu.
Mazanie zápustkových dutín
Vonkajšie trenie je základným činiteľom pri vytváraní odporu v priestore deformácie a ma veľký prakticky význam pre všetky technologické postupy tvárnenia, a teda i pre zápustkové kovanie.
Na povahe a hodnote trecích odporov bude závisieť pri zápustkovom kovaní:
- životnosť nástrojov,
- spotreba energie
- deformačná sila,
- hladkosť povrchu výkovku
Na zníženie škodlivého vplyvu trenia pri zápustkovom kovaní používa sa rôznych prostriedkov. Pre mazanie zápustiek sa používajú zmesi oleja a tukov. Treba však poznamenať že spôsob mazania je malo účinný. Iným spôsobom mazania je mazania pomocou skleného prachu. Sklené prachy sa vyznačujú tým, že sú vhodne pre mazanie, vyvolávajú však slabú koróziu plochy výkovku.
Teplotný interval kovania.Ohrev materiálu pri tvárnení za tepla je dôležitou operáciu, lebo od ohrevu materiálu závisí nielen spotreba vynaloženej energie pri tvárnení, ale tiež i kvalita výroby.
Správnym ohrevom sa ma dosiahnuť optimálna kovacia teplota, rovnomerne ohriatie materiálu v celom priereze i dĺžke, čo najmenší prepal a najmenšie oduhličenie povrchu.
Počas ohrevu nesmie dôjsť k zhrubnutiu zrna a tiež k vnútorným pnutiam výkovku. Ohrev materiálu ma teda zaručiť, aby pri tvárnení došlo čo k najmenšiemu pnutiu a k vynaloženiu čo najmenšej energie, potrebnej na deformáciu. Zo zvyšujúcou teplotou vzrastá i nebezpečenstvo vzniku hrubozrnnej štruktúry ktorá je príčinou krehkosti.
Najvýhodnejšie teploty pre tvárnenie ocele za tepla sú určíte oblasti austenitu. U oceli nadeutektoidnych nie je možné tvárnenie v tejto oblasti, pretože všetok cementit je rozpustený až pri vysokých teplotách,.
Chyby, ktoré vzniknú pri kovaní.
1. Nedodržanie tvarov a rozmerov z nepresností pri voľbe, príprava a úprava východiskových polotovarov, kovatelnosť, zakladanie, realizácia, usmernenia toku kovu po odpevnení, zmraštenie a nedotečenie, manipulácie a vyrážaní prednovkov a výkovkov, ale aj riadenie procesu kovania za tepla .
2. Necelistvosti a poruchy z nehomogenity napäťovo-deformacných stavov pri tlakovom a úderovom pôsobení na tok kovu pri nevhodnom tepelnom režime mazania, čistota povrchov od okovín a oduhličenia, trení, opotrebovanie zápustky (chyby: lepenie, zmraštenie, preložky, šupiny, odreniny, dutiny, zborteniny, kováčske kríže, teplé trhliny).
3. Nedodržanie mechanických vlastností z nevhodného pretvárnenia a termomechanických podmienok kovania a tepelného spracovania pred, počas a po tvárnení za tepla.
4. Kovania vločkovitých polotovarov (vodíková vločkovitosť).
Záver.
Zápustkové kovanie sa používa ako aj v kusovej tak aj v sériovej výrobe, kvôli jednoduchosti prípravy hotových výrobkov ale týmto spôsobom sa môže docieliť aj dosť vysoká presnosť výkovkov. Týmto spôsobom už môžeme vyrábať súčiastky na hotovo. Nevýhoda tohto spôsobu výroby je príliš vysoká cena zápustky. Ďalšou nevýhodou je že pri tejto metóde pracujem aj pri vysokých teplotách ktoré znižujú životnosť zápustky pretože zápustka je namáhaná na tepelne.
František Blaščík: Technológia objemového tvárnenia. -
