Tevékenység: Gyűjtse ki és tanulja meg a lemezkarosszéria alakítástechnológia tervezés-előkészítésének technológiai lépéseit!

Átírás

1 Gyűjtse ki és tanulja meg a lemezkarosszéria alakítástechnológia tervezés-előkészítésének technológiai lépéseit! Maga az alakítástechnológia tervezés-előkészítése alapvetően négy-, egymástól jól elkülöníthető technológiai lépésre bontható;( 3.5. ábra) A kiinduló teríték alakjának meghatározása, figyelembe véve a 3.1., 3.2. pontokban összefoglalt húzóbordák és tehermentesítő lyukak- mint a karosszéria lemez egyenletesebb alakításának segítőiről írottakat ábra. Az alakítástechnológia tervezés előkészítésének alapvető lépései. A karosszéria-elem sajtolás nyújtva- húzás, mélyhúzás alakítástechnológiai tervezése. A sajtolt lemez kivágás technológiai tervezése. Ez sokszor nem egy, hanem 3-4 különböző szerszámban történő kivágást-, lyukasztást-, kicsípést stb. jelent, mire a végleges elem kialakul. Az utolsó művelet a kalibrálás-, vagy utánalakítás, melynek célja az adott karosszéria elem mérethelyes végleges alakjának biztosítása. Tanulja meg, hogy egy közös felépítménybe hány szerszám helyezhető! A karosszéria szerszámok nagyságát-, bonyolultságát és elkészítésének összetettségét, ebből adódó idő és költségráfordítás nagyságát érzékelteti a 3.6. ábra 3.6. ábra

2 Szerszámgyártás Ezért a karosszéria alkatrészek alakítás-technológiai lépéseinek-, bonyolult- és költséges szerszámozás tervezőinek-, gyártástervezőinek nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy mindez egy folyamszerű- tömeggyártás keretében kell, hogy megvalósuljon. Ha a szerszám közös felépítménybe (Gemeinsamer Aufbau, GMA 3.7, 3.8, 3.9 ábra) kerül, akkor annak az összeépítése is ezen a területen történik. Egy GMA-ba 5 szerszámot lehet beépíteni. 3.7.ábra GMA fejlap 3.8 ábra GMA alaplap 3.9 ábra Összeszerelt GMA Tanulja meg, hogy a szerszámok elhelyezési sorrendjét mi határozza meg! Tanulmányozza a ábrát, tanulja meg a jellemző műveleti sorrendet!

3 A különböző szerszámok a műveleti sorrendek (3.10 ábra) szerint kerülnek a felépítménybe. Ha munkadarabot kevesebb, mint 5 szerszámmal elő lehet állítani akkor az egyes szerszámhelyet üresen hagyják és oda munkadarab tartót szerelnek be ábra Műveleti sorrendek Éppen ezért már a tervezés-előkészítés fázisában pontosan kell tudni, hogy az adott karosszéria elem gyártása mely sajtoló gépeken sajtoló sor présutcájában vagy sajtoló-transzferen fogják gyártani. A ábra egy sajtoló transzfersort mutat 6 présszerszámmal. Az első munkahelyen történik mindig a sajtolás, a következő munkahelyek a kivágás, lyukasztás, kicsípés munkahelyei és az utolsó, a kalibráló munkahely ábra. Sajtoló transzfer 6 présszerszámmal Sajtoló transzfer 6 présszerszámmal

4 A teljes technológiai folyamat bemutatása (létesítmények, gépek) Mechanikus és hidraulikus sajtó képe, jelleggörbéi Gyűjtse ki és tanulja meg, hogy a karosszéria elemek tervezésének melyek az általános elvei! Minden fölösleges anyag-, művelet-, idő ráfordítás hatalmas költség veszteséget jelent.

5 Ezért a karosszéria elem a szimultán engineering tervezés komplex folyamatában általános törekvés; a karosszéria elemek számának csökkentése; minél nagyobb komplex elem gyártása A karosszéria fő részeinek variációja; - egy alapalvázon különböző felépítményeket lehessen ráépíteni; limuzin, kupé, terepjáró, sedan, cabriolet, kombi - egy egy főegység különböző márkába-, vagy típusba legyen felhasználható PL: az OPEL Asztra H motortartó szerkezeti alváza a Chevrolet Cruze, Cadillac BLS és Saab 9-3 típusokhoz is beépíthető, ábra. Példa az egyes főegységek különböző márkába-, vagy típusba való felhasználhatóságára - ütköző A következő alfejezetekben a karosszéria elemek alakítástechnológia tervezésének a bevezetőben már pontokba szedett sajátosságai kerülnek egy kicsit bővebben ismertetésre. Tanulja meg a húzóborda szerepét! Gyűjtse ki és tanulja meg a húzóbordák típusát! Tanulja meg a befolyóborda jellemzőit! Tanulmányozza a ábrát, majd rajzolja le a befolyóborda keresztmetszetét a szükséges méretekkel! Tanulja meg a befolyóborda sugarát meghatározó összefüggést! 3.2. Húzóbordák alkalmazása. Húzóbordát- húzóhornyoknak vagy húzóléceknek is nevezik főként szabálytalan alakú üreges testek húzásakor nagyméretű szerszámokon használnak. Megkülönböztetünk befolyó-

6 és fékező bordát. A megkülönböztetést egyrészt a feladat és a cél, másrészt szerkezeti felépítés indokolja. Befolyóborda A befolyóborda megszakítás nélkül körülveszi a húzóélt, közvetlenül csatlakozik hozzá és részben a húzóél szerepét tölti be. A befolyóbordát mindig a húzógyűrűre helyezik el. A befolyóborda sugara a ábra szerint r = 0,01ds ahol: d üreges test átmérője, vagy belső szélessége s - a lemez vastagsága ábra A befolyóborda keresztmetszete. A legömbölyítés után kifelé 45 0 os szög alatt lejt, majd 2r sugarú ívbe megy át. A befolyóborda jó szolgálatot tesz ovális körvonalú üreges testek húzásakor. Ív- félgömb alakú üreges testet egy lépcsőben majdnem mindig befolyógyűrűvel húzzák. A kopásállóság növelése céljából a húzóborda edzett gyűrűs betét, melyet a süllyesztékre külön szerelnek fel, hasonlóan a fékezőbordákhoz.(lásd ábra a és b ábra részlet.) Tanulja meg a fékezőborda elhelyezésének az okát! Tanulja meg milyen alakú alkatrészek esetén és miért alkalmazunk fékezőbordát! Gyűjtse ki és tanulja meg, hogy a mi történne, ha nem alkalmaznának fékezőbordákat! Fékező borda Lényegesen jelentősebb nagy húzószerszámokon a fékezőborda szerepe. A karosszéria alkatrészek húzása olyan változatos, hogy nehéz az egész területre a húzóborda szerepét bemutatni, lényege; hogy szabályozza az anyag kívánt mértékű alakváltozását. A megfelelő helyekre elhelyezve, arra kell törekedni, hogy lehetőleg minél kiegyenlítettebb legyen a teljes nyújtva-húzott lemezen az alakítás. A fékezőbordát/kat ott kell elhelyezni, ahol az anyag nem kívánatosan könnyen és akadálymentesen csúszna a húzóéleken. Ez az eset, a szabálytalan alakú szögletes húzott alkatrészeknél - ahol a lemez a sarkoknál összetett igénybevétel τ ny nyomó feszültség miatt zömül - az egyenes és kis ívű szakaszokon van, ahol a kismérvű hajlító igénybevételen kívül további alakítás nem volna. Itt a bélyeg a lemezt akadály nélkül behúzná. A nagymérvű feszültség különbség miatt a sarkokon a darabok ráncosodnak, esetleg szakadnának is! Ezért

7 mindent meg kell tenni, hogy egyrészt a sarkokon az igénybevételt enyhítsük-, másrészt az oldalakon az anyag folyását fékezzük. Ez a szerepe a fékezőbordáknak, melyet sokszor több sorban is elhelyeznek az igénynek megfelelően. Gyűjtse ki és tanulja meg a bordák kialakításának a jellemzőit! Tanulmányozza ábrát! Rajzolja le a fékezőbordák jellemző kialakítását! Tanulja meg, hogy mikor milyen fékezőborda kialakítás szükséges! A bordaszalag többnyire 12mm széles 8 mm vastag. Arra kell vigyázni, hogy a bordák vége megfelelő átmenettel- minden oldalon egyformán legömbölyítve legyen kialakítva a sarkok felé, - a borda magassága és szélessége is csökkenjen - mert ha nem csökken megfelelően, zavarokat okozhat. Általában ajánlatos a bordákat a sarkok után kal megkezdeni. (lásd ábra.) ábra. Fékezőbordák teherautó hátsó oldalának húzásakor /b ábra. Fékezőborda Ha ezt nem vesszük figyelembe és a borda benyúlik a legömbölyítésbe, a darabok szakadnak. A rövid egyenes részeken (3.14. ábra a jelű rész) elegendő egyetlen borda, míg a hosszabbakon (3.14. ábra b jelű rész) kettős-, esetleg hármas bordázat szükséges. (3.14. ábra c jelű rész) Mi a helyzet a konkáv benyúló sarkokon ( ábra jobboldali alkatrész f jelű rész)? Itt az anyag amikor a húzóélen átfolyik nem zömül, hanem éppen ellenkezőleg nyúlik, tehát húzásra van igénybe véve. A borda használata itt biztos, hogy az anyag folyását fékezi. A tapasztalat mégis az bizonyította, hogy nem árt, ha pótlólag ide is bordákat tesznek. Kevésbé benyúló, nagy konkáv legömbölyítések esetén elegendő egy borda (3.14. ábra e jelű rész). A mélyebben benyúló részekhez akár több is szükséges lehet (3.14. ábra jobboldali alkatrész f jelű rész). (A fékező bordák hatása sokszor éppen a célszerű helyen történő megszakításokban rejlik!)

8 Gyűjtse ki és tanulja meg a jellemző bordatípusokat! Tanulmányozza ábrát! Rajzolja le a bordák jellemző kialakítási és felerősítési módjait! A ábrán különböző alakú bordák és felerősítési módjaik láthatók ábra. Különböző alakú bordák és felerősítési módjaik. A3.15. ábrán az a és c befolyóbordákat, a d, h, i, csavarral felerősített-, az e, f, g, csappal felerősített fékezőbordákkal mutat megoldásokat. Csavarral legegyszerűbb a bordákat hátsó oldaláról rögzíteni, ez azért előnyös, mert utólag a bordák egyes részei könnyen eltávolíthatók. A d-k ábrákon látható fékezőbordákat ellentétben az a és c befolyóbordákkal, a felső ráncgátlóra rögzítik, hogy a lemez adagolásakor a lemez ne a bordákra, hanem a húzógyűrű sík felületére feküdjön fel. Nehéz a fékezőbordák szerkesztésére általános érvényű szabályt felállítani. Inkább az alakváltozás-, a fellépő erők és igénybevételek gondos elemzésével lehet megítélni, hogy az anyagfolyást hol kell fékezőbordákkal gátolni. Gyűjtse ki és tanulja meg a ráncgátlók szerepét és jellemző típusát! Ma már a legjobban a rugalmas ráncgátló vált be, melyeket az u.n. Wiest-féle különböző nyomóerejű patron-oszlopok célszerű elhelyezésével lehet optimálisan megoldani, vagy hidraulikus ráncgátló megtámasztással. lásd és ábrák ábra.

9 Sűrített levegő patronos helyi nyomó-patron ábra. Cserélhető hidraulikus egységek, (bal oldaldalon), ráncgátló megtámasztásához (jobb oldalon) Gyűjtse ki és tanulja meg a tehermentesítő lyukak kialakításának a célját, okát! 3.3. Tehermentesítő lyukak alkalmazása. Egyes karosszéria elemek húzásakor a helyi nagy alakítási igény miatt nehezen lehetne a megkívánt 15-25% helyi alakváltozás mérték keretében maradni. ilyen pl.: az ajtó-, vagy az oldalfal elemek. Ilyen esetben a terítéken-, vagy az előhúzáskor előlyukasztással az alakításhoz szükséges plusz lemezanyag szükséglet a több irányból is oda tud folyni a megkívánt mértékben. Például a tehergépkocsi vezetőfülkéjének belső ablakfala, melyen a nagy előlyukasztott lyukak között előre megtervezett tehermentesítő beszakadások is láthatók a húzást követően ábra. A húzáskor képződött tehermentesítő szakadások az előre lyukasztott nyílások között, a vezetőfülke belső oldalán. Tanulmányozza a ábrát! Rajzolja le a jellemző tehermentesítő lyuk kialakításokat!

10 A külső élek körülvágások és az ablaknyílások kivágását követően ezek a beszakadások kivágásra kerülnek. Arra kell vigyázni, hogy a lyukak mérete és helye úgy legyen meghatározva, hogy ezek az átszakadások a kész alkatrészt ne érjék el és a szakadások a húzás közben az R szakadási vonalak mentén képződjenek.(lásd ábra.) ábra. A tehermentesítő lyukak alakjai az ablaknyílásokon. A lyukak mértékére és elosztása nehéz tanácsot adni, elsősorban az adott karosszéria elem alakítás-szimulációja mutatja annak kellő mértékét és a gyakorlat. Egy másik példaként mutatjuk az oldalfal technológiai lépéseit, ahol az ajtók belső üregnyomásakor az anyag mindkét irányból az U profil-keresztmetszetű oszlopokhoz tud folyni, és ezt követően kerülnek a külső élek körülvágásra, kialakítva a teljes oldalfal végleges alakját. (lásd ábra.) ábra. Oldalfal húzása Tanulja meg a szerszámtervezés általános érvényű szempontjait! 3.4. A szerszám tervezés néhány általános érvényű szempontja. A szerszámok tervezésénél figyelembe kell venni, hogy a húzógyűrű és a ráncgátló között a lemez a terítéknek csak keskeny sávján fekszik fel. A lemez-anyag után folyása a húzóélen jelentéktelen, a felület növekedéséhez viszonyítva. A viszonyok lényegesen eltérnek a mélyhúzásnál tapasztaltaktól. Emiatt itt még fontosabb a lemezteríték szorítóerő- és a helyes húzóbordák meghatározása. Ezen túlmenően fontos szempont a nyomófelületeken a lemez folyási irányának megfelelően a helyes ferdeség kialakítása, amely hajlás azonban legfeljebb 20%-os lehet. A felület szélének felfekvését úgy kell kialakítani, hogy a fölé helyezett lemez, bár enyhén meg legyen hajlítva, de hullámos ne legyen. A munkadarab alakjához lehetőleg csak egy síkban

11 illeszkedjen. (A szerszámszerkesztők ezt, megfelelően kivágott és domborított papírral-, vagy alumínium fóliával kipróbálják.) A másik irányban legkönnyebben lépcsőzéssel, vagy legömbölyítéssel lehet a kiegyenlítést elvégezni. Erre mutat néhány példát a ábra. Tanulmányozza a ábrát! Rajzolja le a különféle ráncgátló megoldásokat! ábra. Karosszéria húzószerszámuk többszörösen működő sajtókra (lásd a színekkel jelölt részeket) A ábra a részlete a karosszériatető húzószerszámán látható ferde ráncgátlófelületet mutatja. A lemezt gyengén előrehajlítva teszik be. A domborított bélyeg következtében nincs szükség ellensüllyesztékre. Ez az ábra csak a lemez ferde felfekvéseit szemlélteti, amely az a ábrán felülről lefelé, befelé ferde, a c ábrán alulról felfelé befelé ferde, a b ábrán mindkét oldalon azonos irányban ferde. Általában a bélyeg az üreges domborítást belülről kifelé alakítja. Azonban ez nem mindig döntő. Például a c ábrarészlet. A szerszámok felépítése az alkalmazandó sajtó kialakításától is függ természetesen. Ha többszörösen működő sajtológép van az N ráncgátlót felül kell elhelyezni ábra. Ha egyszeresen működő nyújtva-húzó sajtón az ábrán látottakkal éppen ellentétesen, fordítva. Gyűjtse ki és tanulja meg a szerszámfelületek összevezetésének módszereit! Tanulja meg a jellemző illesztéseket! Az alsó-, felső szerszámfelületek összevezetése oszlopokkal-, vagy lapokkal (lásd ábra.) történik ábra Húzva-sajtoló szerszám vezető lapokkal történő összevezetése

12 Ezek az elemek szabványosítottak. Az oszlopok egységes furatainak illesztése h6, a perselyeké H7, melynek anyaga többnyire sárgaréz. Az oszlopos vezetés előnye a vezetőlapossal szemben a helyzet-meghatározás egyértelműsége, valamint az oszlop bármilyen irányú igénybevételt azonos biztonsággal elvisel. Ha jelentős keresztirányú erők nem lépnek fel ilyenek a kivágó-, lyukasztó-, karosszéria alkatrészek nagy körülvágó szerszámai jól megfelel az oszlopos vezetés. Nagy szerszámokon - általában a sarkokon négy, keményfémbetétes vágószerszámokon néha még hat oszlopot is használnak. Tanulmányozza a ábrát! Rajzolja le az oszlopos és lapvezetéses szerszámkialakítást! Más esetben pótlólagos vezetőlapos vezetést használnak. Ilyen oszlopos és lapvezetékes, szerszám sarok részlete látható a 3.24-es ábrán ábra. Oszlopos és lapvezetékes szerszám sarok részlet, távtartócsappal Lapvezeték Tanulja meg az távtartócsapok feladatát! Alakítószerszámokon, ha a munkadarab nem önközpontosító forgástest, a vezetőlapos megoldás felel meg jobban. Ilyen esetben mm-rel előresiető vezetőlappal kell az előközpontosítást biztosítani. A vezetőlap mindig a mozgó szerszámrészen van. ( lásd 3.24 sz. ábra. A helyrehúzó mozgás miatt a vetető oszlop nyíró távtartó csap van a furatba szabadon bedugva.) Az ábrán látható távtartó csapnak más esetekben tömbnek az a célja, hogy a

13 beépített rugókat tehermentesítsék és a szerszámot megrongálódástól pl.: szállításkor óvják. A szerszámok üzembehelyezésekor ezeket a csapokat ki kell venni. Tanulmányozza a 3.24./b ábrát! Figyelje meg szerszám kilakítását! Alakítás közben egyes szerszámelemek haránt-irányú mozgása szükséges. Célja, hogy a hiányzó anyagot a megfelelő helyre kényszerítse, vagy a vezetés nélküli felületeket vezesse és ezáltal a ráncképződés kisebb mértékű legyen /b ábra Szerszámelemek haránt-irányú mozgása Tanulja meg a Taylor Blanking teríték kialakítás célját! 3.5. Új típusú terítékek, komplex nagy karosszéria elemekhez. A személygépkocsikkal szembeni nagyobb aktív biztonsági elvárás a gazdaságossági követelmények egyidejű szem előtt tartása mellett a terítékek kialakításánál is új megoldást hozott. Az úgynevezett Taylor Blanking terítékek egy-egy nagyobb karosszéria elem, fokozott

14 szilárdsági igénybevételének megfelelő anyagminőségű- és vastagságú lemezből lézerrel összehegesztett terítékek. (lásd ábra. Tanulmányozza a ábrát! Rajzolja le a bemutatott terítéket! Indokolja meg a jelölt lemezvastagságok eltéréseit! ábra. Karosszéria-elemek gyártása Taylor Blanking terítékből. Az ábra egy komplett oldalfal terítékét mutatja, ahol az aktív biztonság fokozott igényeinek megfelelően más- és más növelt-szilárdságú lemez minőség és vastagságból lézerrel lett összeállítva a teríték. Természetesen más nagyobb karosszéria elem terítéke is készülhet így, például a komplett fenéklemezé.