Nyújtás és szélesítés (gépi kovácsolás)
A kézi kovácsoláshoz hasonlóan nyújtásnak nevezzük azt az alapműveletet, amikor a kovácsdarab hossza és szélessége növekszik, keresztmetszete pedig csökken. A gyakorlatban ilyen műveletek: az acél átkovácsolása, lépcsős tengelyek, hajtórudak, tárcsák, fogaskerekek stb. kovácsolása.
A nyújtáshoz többnyire lapos alsó és felső ütőfejeket használunk. Az alakos nyújtáshoz segédszerszámokat, alakosra kiképzett ütőfejeket, nyakalókat, gömbölyítőket, rátéteket stb. is használunk.
A szabadalakító kalapácsokon nagyobb daraboknál hidraulikus sajtókon
végezzük a különféle darabok nyújtását. Az ütés vagy nyomás hatására a buga hosszirányban nyúlik, így keresztmetszete csökken.
A nyújtás folyamata egymást követő ütésekből tevődik össze. Az ütések közben az anyagot a nyújtás tengelyének irányában előretoljuk, közben a tengelye körül elforgatjuk azért, hogy a szélességnövekedést visszakovácsoljuk. A darab méretétől függően: rövid daraboknál a darab végétől kiindulva kezdjük, nagy, nehéz daraboknál viszont a közepétől indulunk.
Különböző nyújtási módokat ismerünk. A nyújtóvassal vagy a keskeny ütőfejjel végzet t nyújtást intenzív nyújtásnak nevezzük. Nagyüzemi kovácsolásnál előfordul, hogy csak nyújtás céljára tartanak fent keskeny ütőfejű kalapácsokat (főleg tömeggyártásnál előnyújtásra).
A nyújtás utáni egyengetésre vagy simításra, széles és sima ütőfejeket használnak. Ezzel a módszerrel kiküszöbölik a szerszámok gyakori cserélését, felfogását.
Nyújtás közben ügyelnünk kell a kovácsdarab kihajlására, különösen hosszú és vastag daraboknál. Ilyenkor az anyag nem, vagy csak igen nehezen forgatható el 90 fokkal, mert egyensúlyát veszíti és félrebillen. Ebben az esetben 180 fokkal fordítjuk el, és így folytatjuk a további nyújtást. így a darab kiegyenesedik.
A nyújtás folyamán az elforgatásnál arra is ügyelnünk kell, hogy a szélesség és magasság viszonyszáma ne legyen nagyobb 2–2,5-nél, így elkerüljük a kihajlást.
Ha a darab szélesedése kicsi és a hosszabbodása nagy az ütések fokozásával, akkor nagyobb a nyújtás hatékonysága. A nyújtás eredményessége nő, ha az alsó ütőfej szélességét vagy a darab eltolását (adagolását) csökkentjük, ha a súrlódási tényező csökken, vagyis az ütőfejek felületét simára munkáljuk.
Tartsuk be mindig azt a fontos nyújtási szabályt, hogy gyors, erőteljes ütésekkel végezzük azt, az ütőhatás a darab közepéig hatoljon, a nyomókúpok összeérjenek, ill. záródjanak.
Ha a darab mérete nagy, az ütőfejek mérete kicsi, a nyomókúpok nem záródnak össze, csak felületi átkovácsolást végzünk. Ezzel csak a felső rétegek nyúlnak. A darab belső részeiben szakadások, a végein pedig külső rágyűrődések keletkeznek. A kovácsdarab réteges lesz, így selejtté válik.
A nyújtandó darab előtolási irányát meghatározzák annak méretei is. Például nagy bugák nyújtásánál az előtolást rendszerint a kovács felé végzik, vagyis az ütések helyei a kovácstól egyre inkább távolodnak. Kisebb bugáknál az előtolást fordítva végzik, a darab a kovács felé közeledik.
Ha a nyújtást nyújtóvassal végezzük, ügyeljünk arra, hogy a benyomódások mélysége ne érje el a darab mérethatárát. A simítóműveletnél a benyomódások csak így tüntethetők el. Az előnyújtók túl mélyre való behatolása rálapolásokat, rágyűrődéseket eredményez. Ez ugyancsak selejtté teszi a darabot.
E jelenségekkel találkozunk a körszelvényű nyújtáskor is, ha nem tartjuk be a nyújtás szabályait. Körszelvényű kovácsdarabok nyújtásakor szabály: a nyersanyagot (bugát) először négyzetesre nyújtjuk addig, amíg a négyzet mérete meg nem közelíti a kívánt körszelvény átmérőt. Ezután a sarkokat átlóirányú ütésekkel lekovácsoljuk. Ily módon nyolcszögűvé, majd sokszögűvé válik a darab, és elvégezhetjük a kör alakra simítást alakos szerszámban.
Vannak olyan esetek is, amikor pl. körszelvényű anyagot téglalap vagy négyzet keresztmetszetűre kívánunk kovácsolni. Ilyenkor arra ügyelünk, hogy a kalapács kis ütésekkel, a sajtó kis nyomásokkal dolgozzon, különben az anyagban sugárirányú repedések keletkezhetnek.
A darab forgatásánál fontos, hogy a buga függőleges oldalai merőlegesek legyenek az ütőfejek síkjára, mert különben nyíróerők léphetnek fel, amelyek káros repedéseket okozhatnak.
A szabályosan lesarkalt és sokszögűre kovácsolt darabot a gömbölyítő szerszámban körbe-körbe forgatjuk, és egy időben tengelyirányban is elmozgatjuk.
Körszelvényre nyújtásnál, ha a kiinduló nyersanyag körszelvényű, az átmenet kicsi a régi és új szelvények méretei között, elvégezhető roncsolás nélkül gömbölyítő szerszámban a darab azonnali nyújtása is.
Szélesítés az a kovácsoló művelet, amelynek során a darab szélessége nő, vastagsága csökken, míg hossza csak nagyon kis mértékben nő. A szélesítést végezhetjük keskeny ütőfejekkel, előnyújtó szerszámokkal. A műveletet a darab közepén kezdjük, a darab szélei felé haladva, ily módon az anyag kiszélesedik. Majd a felületen levő mélyedéseket sima ütőfejekkel lesimítjuk.
Mind a nyújtást, mind a szélesítést részletenként végezzük, ha a darabok mérete nagyobb. Ennek megfelelően a darab hevítését is részletenként végezzük. Ha azonban a darab méreteinek megfelelő a gépi kalapács teljesítménye, akkor a darab teljes hosszában véghezvihető a nyújtás, a szélesítés is. Ebben az esetben a darabot egész hosszában az alakításhoz szükséges hőfokon hevítjük.
Figyelni kell a jó minőség érdekében a kovácsolási hőfok alsó határára. Ha az anyag lehűlt, azonnal tegyük vissza a kemencébe. A hideg kovácsolás miatt az anyagban szakadások és repedések keletkeznek. Csak a kellő kovácsolási hőfok biztosítása mellett végezhető a teljes hosszában történő nyújtás és szélesítés.
Közönséges nyújtóművelettel nem csak tömör keresztmetszetű darabokat kovácsolunk, hanem üreges darabokat is, pl. csőgyártásnál a vastag fal vékonyítása stb.
A kovácsiparban az üreges kovácsdarabok hosszúsági mérete jóval kisebb, mint a csőgyártásnál készített csöveké. A nyújtó művelet törvényszerűségei azonban megegyeznek. Az ilyen nyújtási módot tüskén való nyújtásnak nevezzük.
Nyújtás tüskén
E művelettel az üreges darab hosszát növeljük, falvastagságát pedig csökkentjük. A nyújtás műveletét úgy hajtjuk végre, hogy a darabban lévő lyukba valamivel kisebb átmérőjű tüskét helyezünk, és a nyújtási szabályoknak megfelelően végezzük el a műveletet. Ily módon olyan üreges darabot (pl. csövet) kapunk, melynek lyukátmérője megfelel a tüske átmérőjének.
A tüskén való nyújtáshoz alakos szerszámot is használhatunk. A szerszám lehet felékelt vagy rátét. A felékelt (üllő) alakos szerszámot sorozatgyártásnál gazdaságos használni, a felfogási idő megtérül, a nyújtó művelet hatékonysága is nagyobb a szilárd szerszámállás miatt.
A nyújtáshoz használatos, ún. nyújtótüske teljes hosszában nem azonos keresztmetszetű, enyhén kúpos kiképzésű.
A kúpossága 1/500–1/100, így a nyújtás után a darabból könnyen kivehető. Fontos feltétel a kúposságon kívül a tüske felületi simasága. Nem megfelelő simaságú tüske esetén a nyújtott anyagrészek belenyomódnak a mélyedésekbe, ezért a megnyújtott kovácsdarab nehezen vagy egyáltalán nem vehető le arról.