24 października 2021


W Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu opracowano innowacyjną technologię kształtowania końcówek rur, będących elementem wałków transmisyjnych. Istniejąca technologia pozwalała dotychczas na wytwarzanie wałków składających się z trzech elementów tzn. z odcinka rury oraz dwóch przypawanych, litych, frezowanych na sześciokąt końcówek (Rys. 1).

Łukasz Jankowski, Zygmunt Garczyński, Maria Gąsiorkiewicz

rura_pierwotna
Badania, opracowanie i wdrażanie technologii

Ze względu na rosnące wymagania w zakresie zmniejszenia energochłonności i zużycia materiału pojawił się pomysł kształtowania wałków w całości z rur, co ponadto znacząco obniżyłoby masę detalu. Prowadzone według szczegółowo opracowanej strategii prace dotyczyły dwóch typów rur:
rury bez szwu ze stali S275 JOH, o średnicy zewnętrznej φ38,1± 0,3 mm, grubości ścianki 3,05± 0,3 mm i długości 2000 mm, posiadające przewężenie sześciokątne S=22,23-0,13 mm na obu końcach;
rury precyzyjne ze szwem ze stali S235 JRH, o średnicy zewnętrznej φ76,1± 0,76 mm i grubości ścianki 3,2± 0,3 mm oraz długości 2000 mm, posiadające przewężenie sześciokątne S=34,75-0,2 mm z jednej strony.
Innowacyjność nowej metody kształtowania polega na stopniowej redukcji średnicy rury oraz dwuzabiegowym formowaniu sześciokąta. Dla rur o średnicy ø38,1 wszystkie zabiegi realizowane są na obu końcach.
W Instytucie przeprowadzono szereg badań, których celem było zoptymalizowanie całego procesu wytwarzania, nie tylko ze względu na jakość wyrobu, ale również zrównoważenie pracy narzędzi na każdym etapie kształtowania. W rezultacie opracowano odrębne technologie dla obu typów rur, a konkretnie dla rur φ38,1± 0,3 mm, kształtowanie końcówki w czterech zabiegach, w tym dwu formujących sześciokąt, zaś dla rur φ76,1± 0,76 mm kształtowanie końcówki w sześciu zabiegach, w tym dwu formujących sześciokąt.
Badania mikroskopowe struktur przewężanych końcówek rur, pomogły tak dobrać parametry procesu kształtowania, że wyeliminowano niepożądane zjawiska (nadmierne umocnienie materiału i wzrost naprężeń), które wywoływały pękanie i rozwarstwianie kształtowanych końcówek. Dodatkowo, przed operacją formowania sześciokąta, wprowadzono zabieg wyżarzania międzyoperacyjnego, celem eliminacji naprężeń w materiale, powstałych po redukcji średnicy rury.

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 10 (37) październik 2010