MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Janusz Górny
Wykonywanie wyrobów w procesie kucia
812[01].Z2.05
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
Recenzenci:
mgr in\
. Igor Lange
mgr in\
. Marek Olsza
Opracowanie redakcyjne:
mgr Janusz Górny
Konsultacja:
dr in\
. Janusz Figurski
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 812[01].Z2.05
 Wykonywanie wyrobów w procesie kucia , zawartego w modułowym programie nauczania
dla zawodu operator maszyn i urządzeń do obróbki plastycznej.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
1
SPIS TREÅšCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1. Wykonywanie wyrobów w procesie kucia swobodnego 7
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 13
4.1.3. Ćwiczenia 13
4.1.4. Sprawdzian postępów 17
4.2. Wykonywanie wyrobów w procesie kucia matrycowego 18
4.2.1. Materiał nauczania 18
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 21
4.2.3. Ćwiczenia 21
4.2.4. Sprawdzian postępów 23
4.3. Maszyny stosowane do kucia swobodnego i matrycowego 24
4.3.1. Materiał nauczania 24
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 28
4.3.3. Ćwiczenia 29
4.3.4. Sprawdzian postępów 30
5. Sprawdzian osiągnięć 31
6. Literatura 37
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
2
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w nabywaniu umiejętności z zakresu wykonywania
wyrobów w procesie kucia.
W poradniku zamieszczono:
- wymagania wstępne  wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć ju\
ukształtowane,
-
-
-
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
- cele kształcenia  wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
-
-
-
- materiał nauczania  podstawowe wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania
-
-
-
programu jednostki modułowej,
- zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy ju\
opanowałeś treści zawarte
-
-
-
w rozdziałach,
- ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
-
-
-
umiejętności praktyczne,
- sprawdzian postępów,
-
-
-
- sprawdzian osiągnięć  przykładowy zestaw zadań testowych,
-
-
-
- literaturę uzupełniającą.
-
-
-
Z podrozdziałem Pytania sprawdzające mo\
esz zapoznać się:
- przed przystąpieniem do rozdziału Materiał nauczania  poznając wymagania wynikające
-
-
-
z zawodu, a po przyswojeniu wskazanych treści, odpowiadając na te pytania sprawdzisz
stan swojej gotowości do wykonywania ćwiczeń,
- po opanowaniu rozdziału Materiał nauczania, by sprawdzić stan swojej wiedzy, która
-
-
-
będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń.
Kolejny etap to wykonywanie ćwiczeń, których celem jest uzupełnienie i utrwalenie
wiadomości i ukształtowane umiejętności z zakresu wykonywania wyrobów w procesie
kucia.
Po wykonaniu zaplanowanych ćwiczeń, sprawdz
poziom swoich postępów wykonując
Sprawdzian postępów.
Odpowiedzi Nie wskazują luki w Twojej wiedzy, informują Cię równie\
, jakich
zagadnień jeszcze dobrze nie poznałeś. Oznacza to tak\
e powrót do treści, które nie
sÄ… dostatecznie opanowane.
Poznanie przez Ciebie wszystkich lub określonej części wiadomości będzie stanowiło
dla nauczyciela podstawÄ™ przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych
wiadomości i ukształtowanych umiejętności. W tym celu nauczyciel mo\
e posłu\
yć
siÄ™ zadaniami testowymi.
W poradniku jest zamieszczony sprawdzian osiągnięć, który zawiera przykład takiego
testu oraz instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania
sprawdzianu i przykładową kartę odpowiedzi, w której, w przeznaczonych miejscach zakreśl
właściwe odpowiedzi spośród zaproponowanych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
3
812[01].Z2
Technologia wytwarzania wyrobów
metodami obróbki plastycznej
812[01].Z2.01 812[01].Z2.02
Posługiwanie się podstawowymi Wykonywanie operacji obróbki
pojęciami z zakresu obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej
plastycznej
812[01].Z2.03
Przygotowanie i nagrzewanie
wsadu do obróbki plastycznej
812[01].Z2.04 812[01].Z2.06
812[01].Z2.05
Wykonywanie wyrobów Wykonywanie wyrobów
Wykonywanie wyrobów
w procesie walcowania
w procesie kucia w procesie tłoczenia
i ciÄ…gnienia
Schemat układu jednostek modułowych
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
4
2. WYMAGANIA WST
PNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
- przestrzegać zasady bezpiecznej pracy, przewidywać zagro\
enia i zapobiegać im,
-
-
-
- posługiwać się dokumentacją techniczną,
-
-
-
- stosować materiały konstrukcyjne i narzędziowe,
-
-
-
- rozpoznawać elementy maszyn i mechanizmów,
-
-
-
- u\
ytkować i obsługiwać maszyny oraz urządzenia,
-
-
-
- posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu obróbki plastycznej,
-
-
-
- wykonywać operację obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej,
-
-
-
- przygotować i nagrzewać wsad do obróbki plastycznej,
-
-
-
- wykonywać pomiary warsztatowe,
-
-
-
- korzystać z ró\
nych z
ródeł informacji,
-
-
-
- interpretować związki wyra\
one za pomocą wzorów, wykresów, schematów, diagramów,
-
-
-
tabel,
- u\
ytkować komputer,
-
-
-
- współpracować w grupie,
-
-
-
- organizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii.
-
-
-
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
5
3. CELE KSZTAA
CENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
- scharakteryzować kucie swobodne i matrycowe,
- wykazać wpływ kucia na strukturę i właściwości metalu,
- rozró\
nić urządzenia do kucia swobodnego i matrycowego,
- wyjaśnić budowę i zasadę działania maszyn i urządzeń do kucia,
- rozró\
nić rodzaje matryc,
- rozpoznać wady odkuwek swobodnie kutych i matrycowych,
- zorganizować stanowisko do kucia swobodnego,
- dobrać narzędzia i urządzenia do kucia,
- obsłu\
yć proste urządzenia grzewcze,
- obsłu\
yć młot mechaniczny,
- wykonać podstawowe operacje kucia swobodnego ręcznego i mechanicznego,
- wykonać element w procesie kucia swobodnego ręcznego,
- sprawdzić jakość wykonanej pracy,
- zastosować zasady eksploatacji pras i młotów,
- zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo\
arowej
i ochrony środowiska na stanowisku pracy,
- skorzystać z dokumentacji technologicznej, Dokumentacji Techniczno-Ruchowej, norm,
poradników.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
6
4. MATERIAA
NAUCZANIA
4.1. Wykonywanie wyrobów w procesie kucia swobodnego
4.1.1. Materiał nauczania
Wytworzenie odkuwek dobrej jakości wymaga starannego i przemyślanego prowadzenia
procesu we wszystkich jego fazach począwszy od procesu wytapiania i odlewania wlewków
na stalowni. Wlewki kuz
nicze odlewane do wlewnic są podstawowym wsadem do procesów
kucia swobodnego i półswobodnego. Inny wsad stanowią wlewki przetapiane elektro\
u\
lowo
stosowane na bardzo odpowiedzialne odkuwki oraz wlewki (kęsiska) otrzymywane z procesu
ciągłego odlewania stali. Na odkuwki mniejsze (o masie do kilkaset kilogramów) zwłaszcza
w kuz
niach posiadających młoty u\
ywa się kęsisk, kęsów i prętów stanowiących półwyroby
i wyroby walcowane. Typowe wlewki kuz
nicze odlewane sÄ… ze stali uspokojonej (do wlewnic
z nadstawkami) o przekroju poprzecznym wielokątowym (np. 12-to kątne). Wewnętrzna
budowa wlewków jest niejednorodna i wynika z charakteru krzepnięcia stali we wlewnicy.
Oprócz segregacji krystalicznej występuje we wlewku zró\
nicowanie składu chemicznego
w obrębie poszczególnych części wlewka a więc segregacja strefowa (makrosegregacja).
Wlewki o masie kilkunastu i więcej ton a w przypadku stali stopowych o masach
znacznie mniejszych dostarcza siÄ™ na prasowniÄ™ (kuz
niÄ™)w stanie gorÄ…cym (w wagonach
termosach) i gorące załadowuje się do pieca grzewczego dla podgrzania ich do temperatury
kucia.
Podczas kucia wlewka spełnia dwa zasadnicze zadania. Pierwsze to rozbić pierwotną
strukturę laną wlewka (zwykle gruboziarnistą o niskich własnościach mechanicznych) a więc
polepszyć własności mechaniczne stali, natomiast drugie, to uzyskać z wlewka odkuwkę
o kształtach i wymiarach zbli\
onych do gotowego elementu.
Kucie swobodne polega na odkształceniu materiału przez wywieranie nacisku na część
jego powierzchni, gdy pozostała odkształca się względnie swobodnie. Stosuje się płaskie
kowadła i najprostsze normalne narzędzia kuz
nicze.
Kucie półswobodne polega na odkształceniu materiału przy pomocy narzędzi
ograniczających częściowo swobodne płynięcie materiału na boki. Stosuje się specjalne
kowadła kształtowe i ró\
nego rodzaju narzędzia oraz przyrządy kształtujące fragmenty
odkuwki.
Odkuwki swobodne i półswobodne w około 80% wykonuje się pod prasami w ok. 20%
pod młotami a niewielką część na kowarkach.
Pomimo znacznego rozwoju procesów kucia matrycowego, kucie swobodne
i półswobodne będzie w naszych warunkach w ciągu wielu lat jeszcze najwłaściwszym
sposobem produkcji w takich przypadkach jak:
- przy wykonywaniu odkuwek ciÄ™\
kich, których masy i wymiary przekraczają mo\
liwości
-
-
-
produkcyjne najciÄ™\
szych dysponowanych zespołów matrycowych,
- przy produkcji jednostkowej i małoseryjnej,
-
-
-
- przy wykonywaniu części zamiennych i do celów remontowych,
-
-
-
- przy wstępnej obróbce plastycznej wlewków ze stali stopowych lub stopów o specjalnych
-
-
-
własnościach na kęsiska i kęsy kute.
Proces technologiczny kucia swobodnego polega na zastosowaniu niezbędnej ilości i we
właściwej kolejności podstawowych operacji kuz
niczych, do których zalicza się: spęczanie,
wydłu\
anie, przebijanie, gięcie, przecinanie, skręcanie i zgrzewanie.
Stosowane w procesie wydłu\
ania operacje: rozszerzania, odsÄ…dzania i przesadzania
zalicza siÄ™ do operacji pomocniczych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
7
Spęczanie
Operację, podczas której zwiększa się przekrój poprzeczny przekuwanego materiału
poprzez zmniejszenie jego wysokości lub długości nazywamy spęczaniem. Spęczanie
w procesach technologicznych stosuje siÄ™ w celu:
- uzyskania przekroju gotowej odkuwki lub jej części większego od przekroju materiału
-
-
-
wyjściowego,
- zwiększania przekroju przed dalszymi operacjami, zwykle przed wydłu\
aniem
-
-
-
dla zapewnienia odpowiedniego stopnia przekucia,
- przygotowania wlewka lub kęsa do przebijania otworu,
-
-
-
- otrzymania odkuwek w kształcie kostek, krą\
ków, pierścieni itp.,
-
-
-
- otrzymania lepszej jakości odkuwki przez dokładniejszy przerób struktury lanej wlewka,
-
-
-
rozdrobnienie i rozproszenie składników strukturalnych oraz zwiększenia masy właściwe
stali przez ogrzanie pustek i nieciągłości znajdujących się we wlewkach.
Przy spęczaniu nale\
y się kierować następującymi zaleceniami:
1) materiał spęczany powinien być równomiernie nagrzany w całej swojej masie
do najwy\
szej temperatury kucia,
2) wlewek przed spęczaniem nale\
y przekuć na okrągło,
3) na powierzchni materiału wsadowego są niedopuszczalne wady zewnętrzne:
powierzchnie czołowe materiału (stykające się z kowadłami) powinny być wzajemnie
równoległe i prostopadłe do osi. Przy kuciu mało plastycznych gatunków stali skłonnych
do pęknięć na szybciej stygnących krawędziach zaleca się załamanie (fazowanie)
krawędzi czołowych,
4) oś spęczanego materiału powinna się dokładnie pokrywać z osią prasy (młota),
5) nale\
y zachować odpowiednie stosunki wymiarowe materiału wyjściowego
i tak dla materiału w kształcie walca stosunek wysokości do średnicy winien być
mniejszy od 2,5-2,8. Natomiast dla materiału w kształcie prostopadłościanu stosunek
wysokości do mniejszego toku podstawy winien być poni\
ej 3,5,
6) spęczanie nale\
y wykonywać silnymi uderzeniami młota, lub naciskami prasy. Na rys. 1a
podano prawidłowy a na rys.1b nieprawidłowy kształt spęczonego materiału. Wklęsły
kształt otrzymuje się kiedy działa się zbyt małą siłą nacisku (lub energią uderzenia).
Rys. 1. Kształt spęczanego walca w zale\
ności od wielkości siły nacisku (lub energii uderzenia):
a - dostateczna siła nacisku (lub energia uderzenia), b  zbyt mała siła nacisku (lub energia uderzenia)
[9, s. 217]
7) przy spęczaniu materiału wsadowego o du\
ych wymiarach, zwłaszcza ze stali
wykazujących przy ciągłym odkształcaniu umocnienie, nale\
y stosować krótkie przerwy
dla umo\
liwienia zajścia pełnej rekrystalizacji,
8) stopień odkształcenia przy wstępnym spęczaniu wlewka powinien być większy od 0,5
(µe"0,5) a stosunek wymiarów h/d po spÄ™czaniu mniejszy od 1,
9) dla zwiększenia równomierności odkształcenia stosuje się obracanie materiału
spęczanego między naciskami lub uderzeniami.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
8
Najczęściej operację spęczania przeprowadza się za pomocą kowadeł płaskich.
Do spęczania wlewków i kęsisk wstępnie przekutych z wlewka znajdują zastosowanie płyty
wklęsłe (rys. 2).
Rys. 2. Spęczanie między płytkami wklęsłymi [9, s. 218]
Je\
eli wlewek po spęczeniu ma być wydłu\
ony, to dolna płyta ma otwór na czop.
Stosując płyty wklęsłe zapewnia się ustawienie materiału w ich środku oraz wypukły kształt
powierzchni czołowych wlewka, co zapobiega mo\
liwości tworzenia się wklęsłych
powierzchni czołowych w operacji wydłu\
ania. Przy kuciu krÄ…\
ków przeznaczonych na koła
zębate, kołnierze i tarcze z występami stosuje się spęczanie z podkładami pierścieniowymi
(rys. 3).
Rys. 3. Spęczanie między płytkami pierścieniowymi (poosiowa część materiału niepodległa
bezpośredniemu oddziaływania narzędzi) [9, s. 219]
Jednocześnie ze spęczaniem zostają wykonane czopy.
Stosowane w praktyce schematy spęczania kołnierza czołowego i pośredniego
oraz spęczania długich, prętów podano na rysunku 4.
Rozpatrując proces spęczania pręta między dwoma płytami o równoległych
powierzchniach roboczych mo\
na zauwa\
yć, \
e przebieg procesu zale\
y przede wszystkim
od wartości sił tarcia, występujących na powierzchniach zetknięcia materiału z płytami.
Gdyby siły tarcia nie występowały, materiał byłby odkształcony jednorodnie. Wraz
ze zmniejszaniem wysokości pręta wzrastałaby jego średnica przy zachowaniu
prostoliniowości tworzących walca. W rzeczywistym procesie spęczania na skutek tarcia
materiału o powierzchnię kowadła średnica przekrojów poprzecznych elementu spęczanego
w pobli\
u zetknięcia z powierzchniami kowadeł powiększają się wolniej ni\
średnice
przekrojów bardziej oddalonych od tych powierzchni. W rezultacie spęczony pręt przyjmuje
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
9
kształt beczułkowaty (rys. 5). W podłu\
nym przekroju spęczanego pręta mo\
na wyodrębnić
trzy charakterystyczne obszary:
Rys. 4. Stosowane w praktyce przemysłowej sposoby spęczania: a - spęczanie kołnierza
czołowego, b - spęczanie kołnierza pośredniego, c- spęczanie długich prętów
[9, s. 220]
Rys. 5. Obszary nierównomiernych odkształceń spęczanego pręta [9, s. 220]
I - obszar przylegający do płaszczyzn, czołowych, odkuwki, odkształca się najmniej,
II - obszar intensywnego plastycznego płynięcia. W obszarze tym następuje przemieszczanie
się cząstek materiału na zewnątrz co przedstawiają strzałki pokazane na rysunku,
III - obszar zewnętrzny, który jest obszarem średnich, odkształceń.
Inne zabiegi i operacje kucia swobodnego
Niekiedy powstaje konieczność wydłu\
enia materiału. Zasadę wydłu\
ania przedstawia
rys. 6, a sposób poszerzania rys. 7. Cyfry oznaczają miejsca kolejnych uderzeń. Przebijanie
grubych materiałów przedstawiono na rys. 8. Na rys. 9 wyjaśniono zasadę rozkuwania
pierścieni. Przeprowadza się je na sto\
kowym rogu kowadła lub na trzpieniu.
Operacją często stosowaną w procesach kucia stali, jest zgrzewanie. Polega
ono na nagrzaniu łączonych części do temperatury nieco ni\
szej od temperatury solidusu,
oczyszczeniu powierzchni łączonych oraz złączeniu ich pod naciskiem prasy lub uderzeniami
młota. Podczas ogrzewania do temperatury białego \
aru (okoÅ‚o 1300°C) stal utlenia
siÄ™ na powierzchni, a produkty utleniania tworzÄ…ce zgorzelinÄ™, przywarte do nagrzanej
powierzchni, utrudniają łączenie się części metalowych.
Do oczyszczania nagrzanych części u\
ywa się ró\
nych topników, które topiąc
siÄ™ w wysokiej temperaturze rozpuszczajÄ… w sobie zgorzelinÄ™. TworzÄ…cy siÄ™ w tych
warunkach \
u\
el chroni metal przed ponownym utlenieniem. Je\
eli tak przygotowane
powierzchnie zostaną do siebie dociśnięte, to ciekły \
u\
el zostanie spomiędzy nich
wyciśnięty, a czyste metaliczne powierzchnie połączą się ze sobą. Najtańszym topnikiem
u\
ywanym do oczyszczania powierzchni podczas zgrzewania jest piasek kwarcowy, którym
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
10
posypuje siÄ™ przedmiot podczas ogrzewania. Niekiedy do tego celu u\
ywany bywa równie\

boraks.
Przed zgrzewaniem nale\
y materiał przygotować mechanicznie. Sposób przygotowania
zale\
y od charakteru połączenia. Na rys. 10a przedstawiono łączenie na styk czołowy,
a na rys. 10b zgrzewanie na zakładkę. Rys. 10c przedstawia materiał przygotowany
do wykonania spoiny klinowej, stosowanej do Å‚Ä…czenia ze sobÄ… du\
ych części.
Rys. 7. Poszerzanie [8, s. 77]
Rys. 6. Wydłu\
anie materiału: a- za pomocą nakładki,
b - za pomocą kowadeł wypukłych [8, s. 77]
Rys. 8. Przebijanie grubych materiałów [8, s. 77] Rys. 9. Rozkuwanie pierścieni na rogu kowadła
[8, s. 77]
Rys. 10. Zgrzewanie [8, s. 78]
Narzędzia kowalskie do kucia swobodnego
Do przeprowadzenia ka\
dego procesu technologicznego niezbędne są odpowiednie
narzędzia. Do kucia u\
ywa się narzędzi pomocniczych, które bądz
ułatwiają trzymanie
materiału, bądz
słu\
ą do nadawania mu odpowiedniego kształtu. Do trzymania materiału
podczas kucia swobodnego u\
ywa się kleszczy (rys. 11). Składają się one z części
chwytającej materiał, zwanej szczękami 1, przegubu 2 oraz rękojeści 3. Przedstawiona na
rysunku nasuwka 4 ułatwia kowalowi stałe utrzymywanie kleszczy w stanie zaciśniętym bez
konieczności wywierania nacisku na rękojeść.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
11
Rys. 11. Kleszcze kowalskie [8, s. 74]
W procesach kucia swobodnego stosuje się ró\
ne rodzaje kleszczy kowalskich
w zale\
ności od kształtu przekuwanego materiału.
Kształt i wymiary kleszczy powinny być tak dobrane, \
eby zapewniały wygodne i mocne
uchwycenie materiału. Na rys. 12 przedstawiono nieprawidłowo i prawidłowo dobrane
kleszcze. Na rys. 12a przedstawiono materiał słabo uchwycony w kleszczach.
Pod uderzeniem młota materiał słabo trzymany wypadnie z kleszczy. Rysunek 12b
przedstawia kleszcze, które wprawdzie mocno uchwyciły materiał, lecz na skutek
nadmiernego rozwarcia rękojeści trzymanie ich w takiej pozycji byłoby ucią\
liwe. Rysunek
12c przedstawia kleszcze dobrane prawidłowo. Spełniony jest tu warunek wygodnego
i mocnego uchwycenia materiału.
Rys. 12. Dobór kleszczy: a, b- nieprawidłowy, c- prawidłowy [8, s. 75]
Do kucia ręcznego u\
ywa się młotków. Mo\
na je podzielić na jednoręczne o masie 1-3
kg i dwuręczne o masie 6-8 kg. Szersza część młota nazywa się obuchem, a wę\
sza rabem.
Powierzchnia obucha jest wypukła dla zabezpieczenia kutego materiału przed pokaleczeniem
krawędzi młotka. Rąb młota mo\
e być ustawiony poprzecznie lub podłu\
nie w stosunku do
trzonka.
Kucie swobodne wykonuje się najczęściej na kowadle. Do kucia ręcznego u\
ywa
siÄ™ przewa\
nie kowadła przedstawionego na rys. 13. Górna powierzchnia kowadła nazywa
się gładzią 1. Po jednej lub po dwóch stronach kowadła znajdują się rogi 2. Róg kanciasty
słu\
y do kucia i zginania, róg sto\
kowy do wykuwania. W gładzi kowadła znajdują
się otwory 3. Otwór kwadratowy słu\
y do zamocowywania w nim narzędzi pomocniczych,
jak np. podstawki lub podcinaki. Otwór okrągły ułatwia przebijanie otworów w materiale.
Dolną część kowadła stanowi wystający próg, słu\
ący do spęczania dłu\
szych prętów.
Kowadło spoczywa na dębowym pniaku.
Rys. 13. Kowadło [8, s. 75] Rys. 14. Płyta kowalska [8, s. 75] Rys. 15. Podstawki i nadstawki [8,
s. 75]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
12
Rysunek 14 przedstawia płytę kowalską. U\
ywa się jej do przebijania otworów o ró\
nych
kształtach oraz do nadawania prętom \
ądanych kształtów.
Przedstawione, na rys. 15, podstawki i nadstawki słu\
ą do nadawania prętom
odpowiedniego kształtu, najczęściej okrągłego lub sześciokątnego.
Narzędzia słu\
ące do cięcia metali to podcinaki lub przecinaki (rys. 16). Do odsądzania
materiału u\
ywa się odsadzaków, a do przebijania otworów  przebijaków (rys. 17).
Rys. 17. Przebijaki [8, s. 76]
Rys. 16. Przecinaki: a - siekierowy, b - tępy, c - kształtowy
[8, s. 76]
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co nazywamy kuciem swobodnym?
2. Co nazywamy kuciem półswobodnym?
3. W jakich przypadkach kucie swobodne jest najwłaściwszym sposobem produkcji?
4. Jakie sÄ… podstawowe operacje kowalskie kucia swobodnego?
5. Co to jest spęczanie?
6. Jakie są sposoby rozkuwania pierścieni?
7. W jaki sposób poszerzamy materiał kuty?
8. W jaki sposób wydłu\
amy materiał kuty?
9. W jaki sposób zgrzewamy materiały ze sobą?
10. Jak nale\
y przygotować materiał do zgrzewania?
11. Jakich narzędzi kowalskich u\
ywamy w procesie kucia swobodnego?
12. Jakie dobiera się kleszcze kowalskie tak aby zapewniały wygodne i mocne uchwycenie
materiału?
13. Jakie nale\
y wykonać podstawowe operacje kucia swobodnego?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wpisz w tabeli nazwy, stosowanych w praktyce przemysłowej, sposobów spęczania.
Rysunek Opis rodzaju spęczania
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
13
Rysunek do ćwiczenia numer 1 [9, s. 220]
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) zapisać nazwy, stosowanych w praktyce przemysłowej, sposobów spęczania,
3) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
Ćwiczenie 2
Oznacz cyframi miejsca kolejno następujących po sobie uderzeń młotka, zgodnie
z technologią poszerzania materiału kutego.
Rysunek do ćwiczenia 2 [8, s. 77]
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) wpisać w puste miejsca cyfry oznaczające kolejność uderzeń młotka,
3) zaprezentować rysunek.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
14
Ćwiczenie 3
Nazwij sposoby zgrzewania przedstawione na rysunkach.
Rysunki do ćwiczenia 3 [8, s. 78]
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) rozpoznać sposoby zgrzewania przedstawione na rysunkach,
3) podpisać rysunki,
4) zaprezentować wyniki pracy.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- próbki prętów zgrzewanych ró\
nymi sposobów,
-
-
-
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
Ćwiczenie 4
Dobierz odpowiednie kleszcze do prawidłowego uchwycenia materiału wyjściowego do
wykonania odkuwki.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) dokonać analizy ró\
nych kleszczy kowalskich,
3) uchwycić materiał w kleszcze i ocenić czy zapewniają one wygodne i mocne uchwycenie
materiału,
4) zaprezentować swój wybór.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- ró\
ne rodzaje kleszczy kowalskich,
-
-
-
- materiał do kucia,
-
-
-
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
15
Ćwiczenie 5
Wpisz w puste miejsca w tabeli rodzaje przecinaków znajdujących się na rysunkach.
Rysunek Rodzaj przecinaka
Rysunek do ćwiczenia 5 [8, s. 76]
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) dokonać analizy rysunków znajdujących się w tabeli,
3) prawidłowo podpisać rysunki,
4) zaprezentować wyniki pracy.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- przecinaki kowalskie,
-
-
-
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
Ćwiczenie 6
W procesie kucia swobodnego wykonaj odkuwkÄ™ zgodnie z otrzymanym rysunkiem.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) dokonać analizy rysunku,
3) dobrać narzędzia do wykonania zleconej obróbki,
4) przygotować narzędzia kowalskie,
5) przygotować materiał do wykonania odkuwki,
6) wykonać odkuwkę zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,
7) zaprezentować gotowy element.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
16
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- rysunek gotowej odkuwki,
-
-
-
- materiał do wykonania odkuwki,
-
-
-
- piec indukcyjny,
-
-
-
- komplet narzędzi kowalskich,
-
-
-
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wyjaśnić, na czym polega proces kucia swobodnego?
1
1

2) wyjaśnić, na czym polega proces kucia półswobodnego?
1
1

3) wykonać, podstawowe operacje kucia swobodnego?
1
1

4) wyjaśnić, na czym polega proces spęczania?
1
1

5) wykonać, inne operacje kucia swobodnego?
1
1

6) dobrać narzędzia do podstawowych operacji kowalskich?
1
1

7) dobrać odpowiednie kleszcze do uchwycenia materiału kutego?
1
1

8) wykonać części maszyn w procesie kucia swobodnego zgodnie
z rysunkiem gotowej odkuwki ? 1
1

 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
17
4.2. Wykonywanie wyrobów w procesie kucia matrycowego
4.2.1. Materiał nauczania
Kucie matrycowe polega na nadawaniu kształtu wykonywanym przedmiotom za pomocą
udarowego działania narzędzia zwanego matrycą.
Matryca składa się z dwóch części odtwarzających, podobnie, jak forma odlewnicza,
kształty zewnętrzne wyrobu. Dolna część matrycy podczas pracy spoczywa na szabocie młota
lub stole prasy. Część górna, umocowana do bijaka młota lub suwaka prasy, uderza w dolną
nieruchomą część matrycy. Je\
eli w obszarze działania matrycy znajduje się dostatecznie
plastyczny materiał, to przybiera on postać przedmiotu, którego kształty zewnętrzne
odtworzone sÄ… w matrycy.
Na rys. 18a przedstawiono matrycę jednowykrojową. Górna część matrycy
2 jest połączona z bijakiem 3 młota za pomocą klina 5 i wpustu 6, a dolna część
1 zamocowana jest w obsadzie 4 klinem 7 i wpustem 8. Obsada spoczywa w szabocie 10.
z którą jest połączona za pomocą klina 9. Na dolnej części matrycy spoczywa materiał 11,
który pod działaniem młota lub prasy odkształci się plastycznie i wypełni wgłębienia
matrycy, zwane wykrojem.
Rys. 18. Kucie matrycowe [8, s. 79]
Wykrój odpowiadający kształtem gotowej odkuwce (rys. 18b) w płaszczyz
nie podziału
jest otoczony rowkiem, w którym zbiera się nadmiar materiału, czyli tzw. wypływka.
Wypływkę obcina się w następnej operacji w specjalnej okrojnicy.
Na rys. 19 przedstawiono jedną z części matrycy wielowykrojowej (wielozabiegowej),
w której wykonuje się kolejno cztery zabiegi: wydłu\
anie, podkuwanie, gięcie
oraz matrycowanie wykańczające dz
wigni.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
18
Rys. 19. Matryca wielowykrojowa [8, s. 79]
Kucie matrycowe ma wiele zalet w porównaniu z kuciem swobodnym. Jako główne
mo\
na wymienić:
- krótki czas wykonywania odkuwki,
- mo\
ność wykonywania odkuwek o skomplikowanych kształtach,
- mo\
ność uzyskania dokładnych wymiarów produktu,
- oszczędność materiału wskutek małych naddatków na obróbkę,
- mo\
ność zatrudnienia robotników przyuczonych.
Dobrze zaprojektowana matryca powinna umo\
liwiać prawidłowe przemieszczanie się
w niej materiału podczas kucia. Zapewnia to otrzymanie odkuwki pełnej i pozbawionej fałd.
W projektowaniu matryc przyjmuje siÄ™ zasadÄ™, \
e w płaszczyz
nie podziału matrycy powinny
le\
eć dwa największe wymiary obrysu. Podobnie jak w formach odlewniczych, powierzchnie
idące w głąb matrycy powinny być nieco zbie\
ne, a krawędzie złagodzone du\
ymi
promieniami. Ułatwia to wypełnienie materiałem wykroju oraz wyjęcie odkuwki
po skończonym kuciu.
Rys. 20. Okrojnica do obcinania wypływki [8, s. 80] Rys. 21. Matryca bezwypływkowa [8, s. 80]
Tworząca się podczas kucia wypływka jest następnie odcinana na okrojnicy. Okrojnica
(rys. 20) składa się z płyty tnącej 3 wspartej na podstawie (niewidocznej na rysunku) oraz
stempla 2 dopasowanego do kształtu odkuwki, który naciskając na odkuwkę 1 przetłacza ją
przez otwór płyty tnącej. Odcięta wypływka 4 pozostaje na powierzchni płyty tnącej.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
19
Rys. 22. Kucie sekcyjne [8, s. 80]
W przypadku kucia dokładnego stosuje się matryce bezwypływkowe. Zasadę konstrukcji
takiej matrycy przedstawia rys. 21. W przypadku kucia du\
ych przedmiotów stosuje
siÄ™ matryce sekcyjne (rys. 22). Umo\
liwiają one zmniejszenie siły nacisku, gdy\
materiał
jest odkształcany kolejno uruchamianymi sekcjami przyrządu (matrycy). Obecnie najlepsze
wyniki zapewnia matryca wahliwa (rys. 23), umo\
liwiająca odwzorowanie kształtu przy
zmniejszonym nacisku (metoda Z. Marciniaka).
Rys. 23. Kucie za pomocą matrycy wahliwej: 1 - odkuwka, 2 - matryca dolna, 3 - matryca górna, 4 - trzon
wahliwy, 5, 6 - przekładnia ślimakowa [8, s. 81]
Wady odkuwek
Wadliwa konstrukcja matrycy lub złe jej ustawienie na młocie czy prasie mogą być
przyczyną powstawania wadliwych odkuwek  niepełnych lub przesuniętych. Dalszą
przyczyną powstawania wadliwych produktów jest nieodpowiedni pod względem
wymiarowym dobór materiału. W związku z tym mo\
e nastąpić niezupełne wypełnienie
matrycy, gdy materiału jest mało, albo nie zamknięcie się matrycy przy jego nadmiarze.
W drugim przypadku otrzyma siÄ™ odkuwkÄ™ nadmiernie grubÄ…. TrzeciÄ… grupÄ™ przyczyn
powstających wad stanowią złe warunki procesu, np. zbyt niska temperatura kucia mo\
e
spowodować pęknięcia w odkuwce, a zbyt mała siła uderzenia mo\
e spowodować
niedostateczne wypełnienie matrycy. Wady mogą równie\
powstawać wskutek niedbałej
pracy i złego transportu. Najczęściej występującymi w tej grupie wadami są skaleczenia,
wgniecenia lub skrzywienia powstałe ju\
po wykonaniu odkuwki.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
20
Ze względu na mo\
liwość powstawania wad nale\
y odkuwki sprawdzać przed
ich wysłaniem do dalszej obróbki i sztuki wadliwe odrzucać. Kontrola jakości i analiza
przyczyn powstawania wad umo\
liwia poprawienie procesu technologicznego
i zaoszczędzenie zbędnych kosztów.
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Na czym polega proces kucia matrycowego?
2. Z czego składa się matryca?
3. Jaka jest ró\
nica pomiędzy matrycą jednowykrojową a wielowykrojową?
4. Jakie sÄ… zalety i wady kucia matrycowego?
5. Do czego słu\
y okrojnica?
6. Jakie sÄ… metody kucia matrycowego?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Opisz wady i zalety kucia matrycowego. Wyszczególnij najwa\
niejsze z nich  uzasadnij
wybór.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) dokonać analizy procesu technologicznego kucia matrycowego,
3) opisać wady i zalety kucia matrycowego,
4) wyszczególnić najwa\
niejsze z nich i uzasadnić wybór,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- gotowe części maszyn wykonane w procesie kucia matrycowego
-
-
-
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
Ćwiczenie 2
Zidentyfikuj rysunek znajdujÄ…cy siÄ™ poni\
ej oraz określ wskazane jego części.
1)& & & & & & & & & & &
2)& & & & & & & & & & &
3)& & & & & & & & & & &
4)& & & & & & & & & & &
5)& & & & & & & & & & &
6)& & & & & & & & & & &
Rysunek do ćwiczenia 2 [8, s. 81]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
21
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) dokonać analizy rysunku,
3) zidentyfikować rysunek i opisać wskazane jego części,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- foliogramy
-
-
-
- schematy
-
-
-
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
Ćwiczenie 3
W procesie kucia matrycowego wykonaj odkuwkÄ™ zgodnie z otrzymanym rysunkiem.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) dokonać analizy rysunku,
3) określić sposób wykonania odkuwki,
4) dobrać materiał do wykonania odkuwki,
5) przygotować prasę kuzienną do pracy,
6) nagrzać materiał do odpowiedniej temperatury.
7) wykonać odkuwkę zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- rysunek gotowej odkuwki,
- materiał do wykonania odkuwki,
- piec indukcyjny,
- prasa kuzienna,
- matryca,
- filmy instruktarzowe oraz tablice poglÄ…dowe,
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 4
Na rysunku poni\
ej przedstawiono okrojnicÄ™. Opisz zastosowanie okrojnicy. Zidentyfikuj
zaznaczone na rysunku elementy okrojnicy.
1)& & & & & & & & & & &
2)& & & & & & & & & & &
3)& & & & & & & & & & &
4)& & & & & & & & & & &
Rysunek do ćwiczenia 4 [8, s. 80]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
22
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) dokonać analizy rysunku,
3) zidentyfikować, zaznaczone na rysunku elementy okrojnicy,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- foliogramy z budowÄ… okrojnic,
-
-
-
- tablice poglÄ…dowe dotyczÄ…ce okrojnic,
-
-
-
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wskazać ró\
nice pomiędzy kuciem matrycowym a kuciem
swobodnym ?
1
1

2) rozró\
nić podstawowe zabiegi kucia matrycowego?
1
1

3) wskazać zastosowanie okrojnicy ?
1
1

4) scharakteryzować ró\
ne metody kucia matrycowego?
1
1

5) wykonać proste części maszyn w procesie kucia matrycowego?
1
1

6) wskazać wady i zalety odkuwek wykonywanych matrycą?
1
1

7) wymienić ró\
nice pomiędzy matrycą jednowykrojową
a wielowykrojowÄ…?
1
1

 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
23
4.3. Maszyny stosowane do kucia swobodnego i matrycowego
4.3.1. Materiał nauczania
MÅ‚oty spadowe
U\
ywane są głównie do kucia matrycowego, mają najprostszą konstrukcję. Rozró\
niamy
dwa rodzaje młotów spadowych: deskowe (rys. 24a) i pasowe (rys. 24b).
Zasada pracy obu młotów jest podobna. Bijak 1, umocowany do deski lub pasa 2,
jest za pomocą mechanizmu rolkowego podnoszony na pewną wysokość. Mechanizm
podnoszący składa się z dwóch rolek, z których jedna 3 jest zwykle napędzana za pomocą
przekładni pasowej. Druga rolka 4 ma za zadanie okresowo dociskać deski lub pas
do pierwszej rolki. Po naciśnięciu dz
wigni 5 do dołu rolka 4 dociskana jest do deski lub pasa.
Zwiększone wskutek tego tarcie między deską lub pasem a napędzającą rolką 3 powoduje
przesunięcie bijaka do góry. Uniesienie dz
wigni 5 zwalnia nacisk rolki 4, dzięki czemu bijak
spada swobodnie na szabotę. Główne wady młotów deskowych to szybkie zu\
ywanie
się desek oraz konieczność budowania wysokich pomieszczeń. Dlatego lepsze są młoty
spadowe pasowe.
Rys. 24. MÅ‚oty spadowe: a - deskowy, b- pasowy [8, s. 82]
MÅ‚oty przeciwbie\
ne
MÅ‚oty przeciwbie\
ne (rys. 25) nadają się specjalnie do kucia matrycowego. Działanie
tych młotów polega na ruchu dwóch bijaków w kierunkach przeciwnych. Górny bijak
2 jest poruszany ciśnieniem pary lub powietrza wtłaczanego do cylindra 4. Bijak dolny
3 jest połączony z bijakiem górnym za pomocą taśmy stalowej 1 lub układu dz
wigni.
Jak widać na rysunku, ruch bijaka górnego ku dołowi musi spowodować ruch bijaka dolnego
do góry. Oba bijaki spotykają się w połowie drogi, wywierając nacisk na znajdujący
się między nimi materiał.
MÅ‚oty przeciwbie\
ne nie wymagajÄ… ciÄ™\
kich fundamentów, a zatem mogą być ustawione
w zwykłej hali produkcyjnej. Wyroby kute na młotach przeciwbie\
nych, nawet cienkościenne
i o skomplikowanych kształtach, odznaczają się du\
ą dokładnością wykonania.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
24
Rys. 25. MÅ‚ot przeciwbie\
ny [8, s. 85] Rys. 26. MÅ‚ot sprÄ™\
ynowy [8, s. 82]
MÅ‚oty sprÄ™\
ynowe
MÅ‚oty sprÄ™\
ynowe (rys. 26) sÄ… stosowane do kucia swobodnego. Bijak jest w tych
młotach napędzany za pomocą płaskiej sprę\
yny 1, umocowanej przegubowo w środku swej
długości w korpusie młota. Jeden jej koniec jest połączony z bijakiem młota, a drugi za
pośrednictwem dz
wigni 2 z mimośrodowym mechanizmem napędzającym. Po uruchomieniu
mechanizmu napędzającego dz
wignia 2 wprawia sprÄ™\
ynę w ruch wahadłowy, a wraz z nią
bijak. Bijak przesuwa się ruchem prostoliniowym w prowadnicach korpusu młota. Skok
bijaka reguluje się ustawieniem mimośrodu 3 bli\
ej lub dalej od środka obrotu. Masa bijaka
w młotach sprę\
ynowych nie przekracza 200 kg. MÅ‚oty tego typu wychodzÄ… ju\
z u\
ycia.
MÅ‚oty sprÄ™\
arkowe
MÅ‚oty sprÄ™\
arkowe (rys. 27) stosowane są głównie do kucia swobodnego. Mo\
na na nich
wykonywać równie\
inne operacje kowalskie, jak np. gięcie lub skręcanie, gdy\
bijak przez
dłu\
szy czas mo\
e dociskać materiał do kowadła ze znaczną siłą.
W młotach sprę\
arkowych bijak 1 jest napędzany za pomocą sprę\
onego powietrza
dostarczanego przez połączoną z młotem sprę\
arkę. Tłok 2 napędzany z silnika 3 za pomocą
przekładni pasowej sprę\
a w cylindrze sprÄ™\
arki powietrze, a następnie przetłacza
je do cylindra bijaka. Znaczny wzrost ciśnienia nad tłokiem bijaka powoduje jego opadanie.
Równocześnie powietrze spod tłoka bijaka przepływa pod tłok sprę\
arki. Zmiana kierunku
ruchu sprÄ™\
arki powoduje przetłaczanie sprę\
onego powietrza pod tłok bijaka, a tym samym
jego podnoszenie. Siłę uderzenia bijaka mo\
na regulować w szerokim zakresie za pomocą
zaworów 4 i 5. Młoty sprę\
arkowe buduje się ró\
nej wielkości, zale\
nie od masy bijaka.
Masa bijaka najmniejszego młota sprę\
arkowego nie przekracza 50 kg, a największego
2000 kg.
MÅ‚oty sprÄ™\
arkowe wykazują w stosunku do młotów sprę\
ynowych wiele zalet,
jak np. łatwość obsługi i du\
y zakres regulacji energii uderzenia. Z tego powodu
są one obecnie szeroko stosowane w przemyśle.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
25
Rys. 27. MÅ‚ot sprÄ™\
arkowy [8, s. 83] Rys. 28. Schemat budowy i zasada działania młota
parowego [8, s. 85]
MÅ‚oty parowo-powietrzne
Młoty parowo-powietrzne, równie\
szeroko stosowane, mogą być napędzane zarówno
parÄ…, jak i sprÄ™\
onym powietrzem pobieranym z przemysłowej instalacji. Ciśnienie robocze
pary lub powietrza w tych urzÄ…dzeniach wynosi 0,5-
-0,8 MPa.
-
-
Rozró\
nia się młoty o pojedynczym lub o podwójnym działaniu. W młotach
o pojedynczym działaniu bijak jest unoszony pod wpływem ciśnienia pary lub powietrza,
a następnie opada pod własnym cię\
arem. W młotach podwójnym działaniu para lub sprę\
one
powietrze nie tylko podnoszą bijak, lecz równie\
zwiększają energię jego uderzenia podczas
opadania.
Na rys. 28 schematycznie przedstawiono młot parowy dwustojakowy dwustronnego
działania. W cylindrze parowym 1 porusza się tłok połączony z trzonem tłokowym 5,
na którego drugim końcu umocowany jest bijak 6, a do niego przymocowane jest kowadło
górne 8.
Para jest doprowadzona do cylindra przez zawór 4 i mechanizm rozrządu. W zale\
ności
od poło\
enia suwaka 3 para mo\
e się przedostać do cylindra albo od góry, albo od dołu.
Gdy suwak znajduje się w górnym poło\
eniu, para wpływa do cylindra od dołu i powoduje
uniesienie bijaka. Para znajdująca się w tym czasie w górnej części cylindra przedostaje
siÄ™ pod suwakiem do rury wylotowej 2. Je\
eli teraz za pomocą ręcznej dz
wigni zostanie
zmienione poło\
enie suwaka, to zmieni się równie\
kierunek przepływu pary. Otworzy
się wówczas wlot do górnej części cylindra, a wpływająca para, naciskając na tłok, spowoduje
jego opadanie. W krańcowym poło\
eniu kowadło górne 8 uderzy o kowadło dolne 9 wsparte
na szabocie 7.
Młoty parowo-powietrzne mogą być u\
ywane do kucia swobodnego jak i matrycowego.
Zwykle jednak młoty tego typu przeznaczone do kucia matrycowego mają stojaki wsparte
bezpośrednio na szabocie. Taka konstrukcja młota zapewnia współosiowość dolnej i górnej
części matrycy, a tym samym du\
ą dokładność kształtu i wymiarów odkuwki.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
26
Prasy kuzienne
Oprócz młotów do wykonywania odkuwek u\
ywa się pras kuziennych. Istotna ró\
nica
między działaniem młota i prasy tkwi w sposobie wywierania nacisku na przerabiany
materiał. Młot działa gwałtownie na materiał i z tego powodu odkształcają się głównie
warstwy zewnętrzne. Podczas prasowania naciski wywierane przez prasę na materiał
są długotrwałe i to jest powodem, \
e odkształcenia sięgają głęboko do wnętrza materiału,
korzystnie wpływając na jego własności.
Rys. 29. Prasa korbowa [8, s. 86]
Rys. 30. Prasa cierno-śrubowa [8, s. 86]
Najczęściej stosowane są prasy korbowe, cierno-śrubowe i hydrauliczne. Zasadę pracy
prasy korbowej przedstawia rys. 29. Silnik 6 napędza koło zamachowe 5, które przez sprzęgło
4 łączy się z wałem wykorbionym 1. Ruch przenosi się z wału na suwak prasy za pomocą
korbowodu 2. Podczas pracy dolna część matrycy umocowana jest na stole, górna w suwaku
prasy 3.
Rysunek 30 przedstawia prasę cierno-śrubową. Suwak prasy 1 mo\
e się przesuwać
w prowadnicach 2 pod działaniem śruby 3 o du\
ym skoku, która jest napędzana przez
przekładnię cierną. Na górnym końcu śruby umocowane jest poziomo du\
e koło zamachowe
4 wyło\
one na obrze\
u pasem skórzanym. Z kołem zamachowym współpracują na zmianę
dwie tarcze \
eliwne 5 i 6 osadzone na wspólnym wale napędzanym przez przekładnię
pasowÄ…. Za pomocÄ… dz
wigni 7 mo\
na wał poziomy przesuwać poosiowo tak, aby z kołem
zamachowym współpracowała raz jedna, raz druga tarcza. Wskutek tego śruba napędzająca
suwak wykręca się z nakrętki ku górze, a po zmianie poło\
enia dz
wigni wkręca się ku dołowi,
posuwając ze znaczną siłą suwak w kierunku stołu prasy.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
27
Rys. 31. Prasa hydrauliczna [8, s. 86]
Prasa hydrauliczna jest przedstawiona na rys. 31. Pompa 1 tłoczy pobieraną ze zbiornika
2 wodÄ™ przez rozdzielacz 3 do cylindra 4. Pod naciskiem wody nurnik 5 przesuwa
się ku dołowi. Razem z nurnikiem i stołem górnym 6 obni\
ają się tłoki w cylindrach 7 i 8.
Po wykonaniu pracy nale\
y dz
wignię rozdzielacza przestawić w poło\
enie przeciwne,
a wówczas pompa będzie wtłaczać wodę do cylindrów 7 i 8, powodując podnoszenie
się górnego stołu. W tym czasie woda z cylindra roboczego przelewa się do zbiornika 2.
W okresach małego zapotrzebowania wody pompa tłoczy ją do zbiornika 9, zwanego
akumulatorem, gdzie gromadzi się ona pod znacznym ciśnieniem. W czasie pracy
zapotrzebowanie wody jest większe ni\
wydajność pompy. Jej niedobór uzupełnia
siÄ™ czerpiÄ…c z akumulatora.
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jak dzielimy maszyny u\
ywane w procesie kucia?
2. Jakie młoty są najczęściej stosowane w procesie kucia swobodnego a jakie w procesie
kucia matrycowego?
3. Jaka jest ró\
nica pomiędzy młotem a prasą kuz
niczÄ…?
4. Jakie są zalety i wady młotów kuz
niczych?
5. Z jakich elementów składa się prasa hydrauliczna?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
28
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ wskazane elementy młota spadowego pasowego.
1)& & & & & & & & .
2)& & & & & & & & .
3)& & & & & & & & .
4)& & & & & & & & .
5)& & & & & & & & .
Rysunek do ćwiczenia 1 [8, s. 82]
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) dokonać analizy rysunku,
3) wpisać wskazane elementy młota spadowego pasowego,
4) zaprezentować wyniki swojej pracy.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- foliogramy,
-
-
-
- tablice poglÄ…dowe,
-
-
-
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
Ćwiczenie 2
Zidentyfikuj rysunek znajdujÄ…cy siÄ™ poni\
ej. Określ wskazane na rysunku elementy.
1)& & & & & & & & & & &
2)& & & & & & & & & & &
3)& & & & & & & & & & &
4)& & & & & & & & & & &
5)& & & & & & & & & & &
6)& & & & & & & & & & &
Rysunek do ćwiczenia 2 [8, s. 86]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
29
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) dokonać analizy rysunku,
3) zidentyfikować rysunek,
4) wpisać wskazane na rysunku elementy,
5) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- foliogramy,
-
-
-
- tablice poglÄ…dowe,
-
-
-
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
Ćwiczenie 3
Narysuj rysunek schematyczny prasy hydraulicznej i opisz zasadę jej działania.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zorganizować stanowisko pracy,
2) narysować rysunek schematyczny prasy hydraulicznej,
3) opisać zasadę działania prasy hydraulicznej,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposa\
enie stanowiska pracy:
- schematy pras hydraulicznych,
-
-
-
- zdjęcia pras hydraulicznych,
-
-
-
- literatura zgodna z punktem 6 Poradnika dla ucznia.
-
-
-
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) dokonać podziału ze względu na budowę maszyn i urządzeń
stosowanych w procesie kucia ?
1
1

2) wymienić podstawowe rodzaje młotów stosowanych w procesie
kucia?
1
1

3) wymienić podstawowe rodzaje pras kuz
niczych stosowanych
w procesie kucia?
1
1

4) wskazać ró\
nicę pomiędzy młotem a prasą kuz
niczÄ…?
1
1

5) opisać budowę i zasadę działania prasy hydraulicznej
1
1

 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
30
5. SPRAWDZIAN OSI
GNI
Ć
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uwa\
nie instrukcjÄ™.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań o ró\
nym stopniu trudności. Wszystkie zadania są zadaniami
wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedz
jest prawidłowa.
5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi  zaznacz prawidłową
odpowiedz
znakiem X (w przypadku pomyłki nale\
y błędną odpowiedz
zaznaczyć
kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedz
prawidłową).
6. Test składa się z dwóch części o ró\
nym stopniu trudności: I część  poziom
podstawowy, II część  poziom ponadpodstawowy
7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłó\
jego
rozwiązanie na póz
niej i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudności mogą
przysporzyć Ci zadania: 16 20, gdy\
sÄ… one na poziomie trudniejszym ni\
pozostałe.
Przeznacz na ich rozwiązanie więcej czasu.
9. Czas trwania testu - 45 minut.
10. Maksymalna liczba punktów, jaką mo\
na osiągnąć za poprawne rozwiązanie testu
wynosi 20 pkt.
Powodzenia!
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
ZESTAW ZADAC
TESTOWYCH
1. Spęczaniem nazywamy operację podczas której
a) zwiększa się przekrój poprzeczny kutego materiału kosztem jego długości lub
wysokości.
b) zwiększa się wysokość kutego materiału kosztem jego przekroju poprzecznego lub
długości.
c) zwiększa się długość kutego materiału kosztem jego długości lub przekroju
poprzecznego.
d) zmienia się skład chemiczny materiału.
2. Rysunek przedstawia
a) część maszynową wykonaną w procesie kucia
swobodnego.
b) przymiar uniwersalny.
c) płytkę kowalską.
d) szabot kuz
niarki.
3. Prawidłowe uchwycenie materiału kutego w kleszczach obrazuje
a) rys. a i rys. b.
b) rys. b.
c) rys. c i rys. b.
d) rys. c.
4. Na rysunku przedstawiono ró\
ne rodzaje
a) przecinaków.
b) przebijaków.
c) odsadzaków.
d) podstawek i nadstawek.
5. Kucie matrycowe polega na wykonywaniu przedmiotu za pomocÄ…
a) matrycy.
b) okrojnicy.
c) przecinaków.
d) przebijaków.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
32
6. Okrojnica słu\
y do
a) obcinania wypływka.
b) ostrzenia matrycy.
c) regulacji matrycy.
d) obliczania naddatku na obróbkę skrawaniem.
7. Na rysunku przedstawiono młot
a) deskowy,
b) pasowy,
c) przeciwbie\
ny,
d) sprÄ™\
ynowy.
8. Zasada działania młota parowo-powietrznego polega na tym, \
e bijak jest podnoszony
a) pod wpływem ciśnienia pary lub powietrza a następnie opada pod własnym
ciÄ™\
arem.
b) pod wpływem ciśnienia pary lub powietrza i dodatkowo para lub sprę\
one powietrze
zwiększają jego energie podczas opadania.
c) pod wpływem pola elektro-magnetycznego a następnie po odcięciu zasilania
swobodnie opada.
d) przez wyciągarkę mechaniczną a następnie po zwolnieniu blokady swobodnie opada.
9. Fałszywie, ró\
nicę pomiędzy prasą kuzienną a młotem opisuje zdanie, \
e
a) młot działa gwałtownie na materiał kuty, natomiast prasa wywiera nacisk
długotrwały.
b) młot wywiera nacisk długotrwały, natomiast prasa działa w sposób gwałtowny
na materiał kuty.
c) młot odkształca głownie warstwy zewnętrzne materiału kutego, natomiast
odkształcenia podczas prasowania sięgają głęboko w strukturę materiału kutego.
d) prasowanie korzystnie wpływa na własności materiału kutego.
10. Medium roboczym w prasie hydraulicznej jest
a) powietrze.
b) woda.
c) prÄ…d elektryczny.
d) azot.
11. Na rysunku poni\
ej przedstawiono spęczanie
a) kołnierza czołowego.
b) kołnierza pośredniego.
c) długich prętów.
d) krótkich prętów.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
33
12. W prawidłowy sposób zobrazowano zasadę poszerzania materiału kutego na rysunku
a) b)
c) d)
13. Na rysunku przedstawiono wydłu\
anie materiału za pomocą
a) nakładki.
b) kowadeł wypukłych.
c) kowadeł wklęsłych.
d) nastawki.
14. Element, oznaczony cyfrą 1, na rysunku kowadła to
a) powierzchnia podziału.
b) powierzchnia przyło\
enia.
c) gładz
.
d) powierzchnia natarcia.
15. Na rysunku przedstawiono
a) matrycę bezwypływkową.
b) matrycÄ™ wielowykrojowÄ….
c) okrojnicÄ™.
d) matrycÄ™ wahliwÄ….
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
34
16. Kucie sekcyjne umo\
liwia
a) zmniejszenie siły nacisku.
b) zwiększenie siły nacisku.
c) automatyzacjÄ™ procesu kucia.
d) zmniejszenie materiałochłonności.
17. Na rysunku przedstawiono
a) prasę cierno-śrubową,
b) prasÄ™ korbowÄ…,
c) młot powietrzno-parowy,
d) prasÄ™ hydraulicznÄ….
18. W prasie cierno-śrubowej ruch przenosi się z wału na przekładnię cierną prasy za pomocą
a) paska klinowego.
b) łańcucha.
c) korbowodu.
d) przekładni zębatej.
19. Poni\
ej przedstawiono fragment schematu prasy hydraulicznej. Element oznaczony
numerem 9 to
a) akumulator.
b) multiplikator.
c) reduktor.
d) siłownik.
20. MÅ‚oty sprÄ™\
arkowe są stosowane głównie do kucia
a) matrycowego.
b) swobodnego.
c) sekcyjnego.
d) matrycÄ… wahliwÄ….
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
35
KARTA ODPOWIEDZI
ImiÄ™ i nazwisko & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .
Wykonywanie wyrobów w procesie kucia
Zakreśl poprawną odpowiedz
.
Nr Odpowiedz
Punkty
zadania
1 a b c d
2 a b c d
3 a b c d
4 a b c d
5 a b c d
6 a b c d
7 a b c d
8 a b c d
9 a b c d
10 a b c d
11 a b c d
12 a b c d
13 a b c d
14 a b c d
15 a b c d
16 a b c d
17 a b c d
18 a b c d
19 a b c d
20 a b c d
Razem:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
36
6. LITERATURA
1. Brodziński A.: Maszyny i urządzenia do obróbki plastycznej. Laboratorium
Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 1993
2. Gabryszewski Z., Gronostajski J.: Mechanika procesów obróbki plastycznej.
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1991
3. Gadziński S.: Obróbka plastyczna metali. Wyd. PA
, Bielsko- Biała 1996
4. Dobrucki W.: Zarys obróbki plastycznej metali, Wydawnictwo Śląsk, 1974
5. Kajzer S. Kozik R., Wusatowski R.: Wybrane zagadnienia z procesów obróbki
plastycznej metali. Wydawnictwo Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice 1997
6. Karpiński T.: In\
ynieria produkcji. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa
2004
7. Kubiński W.: Praktyka technologiczna. Wydawnictwo AGH, Kraków 1991
8. Okoniewski S.,: Technologia Metali. Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne,
Warszawa 1980
9. Weroński W.: Obróbka plastyczna. Technologia. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej,
Lublin 1993
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
37