Tváření plechů

Tváření plech z hliníku a jeho slitin se převážně provádí za studena.

Tváření plechů za tepla je reprezentováno především superplastickým tvářením. Technologických postup tváření plechů za studena existuje celá řada. Liší se uspořádáním nástrojů, uchycením plechu a způsobem vnášení deformač ních sil.Deformace probíhá většinou tahem a ohybem. V dalších odstavcích uvedeme některé vybrané způsoby tváření plechů.

a) Ohýbání

Ohýbáním za studena se plechy tvarují nebo se z nich mohou vyrábět různé typy profilů. Používána je řada zůpsobů ohýbání a tvarování plechů. Profily mohou být do požadovaného tvaru deformovány protahováním nástrojem nebo průchodem řadou profilových válců.
Ohýbání a tvarování plechů se provádí na zápustkových lisech. Plech není v tomto případě upnut, aby v průběhu ohýbání mohl volně v zápustce klouzat a nedošlo k nežádoucím deformacím. Při použití mazadla nebo ochranné fólie lze zlepšit podmínky deformace a vyhnout se tím povrchovému zvrásnění.

b) Tažení

Při výrobě dutých výrobků (kalíšků, nádob) se používá řady postupů tažení lišících se uspořádáním nástrojů, a tím i působením deforma ních sil. Při tažení může, nebo nemusí dojít k zeslabení výchozí tloušťky plechu. Tažení může probíhat v jediném deformačním kroku, nebo ve více krocích. Výrobek je vyráběn z přířezu plechu, který má obvykle kruhový tvar. Při výrobě nádob, které mají pravoúhlý tvar, je tomuto tvaru přizpůsoben i výchozí tvar přířezu plechu. Při hlubokém tahu je charakteristické to, že k deformaci dochází v oblasti přidržovaného lemu kalíšku radiálním tahovým a tangenciálním tlakovým napětím. Přetvárná síla je přitom přenášena prostřednictvím razníku přes dno a obrubu kalíšku. Přidržovač
plechu zabraňuje zvlnění výtažku.

c) Vypínání

Při vypínání je plech, který má být tvarován, na krajích pevně upnut tak, aby nedošlo v čelistech k prokluzům materiálu. Vlastní tvarování se provádí buď nástrojem, který se „zaboří“ do upnutého plechu nebo je naopak plech přetažen kolem nástroje. Na rozdíl od hlubokého tahu je při vypínání vnášena síla přímo do materiálu a k vlastní deformaci a ztenčování plechu dochází převládajícím vneseným tahovým napětím. Optimální rovnoměrná deformace při vypínání je podmíněna dobrým mazáním a vhodnou volbou tvaru nástroje. V dopravním strojírenství se vyrábějí většinou větší a plošší díly vypínáním.

d) Superplastické tváření

Snaha o zvýšení efektivnosti výroby některých výrobků vedla k vývoji deformačních procesů za tepla, u kterých dochází k velkým přetvořením při relativně pomalé rychlosti deformace. V případ objemového tváření se jedná o přesné kování, v případě plechů o superplastické tváření. Při superplastickém tváření je dosaženo obvykle tažností ve stovkách procent, v řadě případů přesahují tažnost 1000 %. Výhodou superplastického tváření je možnost výroby složitého výrobku jedinou tvářecí operací, při které lze nahradit nutnost komplikovaného a pracného sestavení konstrukčního celku z řady dílů vyrobených různými postupy.
Nevýhodou je délka výrobního cyklu, závisí totiž na složitosti dílu a vlastnostech materiálu. Délka deformačního cyklu je dána dosažitelnou rychlostí deformace, která bývá o několik řádů větší než například při klasickém zápustkovém kování. Doba tváření se tak v závislosti na velikosti deformace a složitosti dílu může pohybovat od několika minut až po několik hodin.

Více informací k tématu naleznete v publikaci Encyklopedie hliníku.....