Putkien ja ohutlevyjen muovaus hydromuovauskoneella

Abstract

Tämän opinnäytetyön toimeksiantajana oli Lapin ammattikorkeakoulun resursseihin kuuluva jaloterässtudio. Työn aiheena oli jaloterässtudiolla sijaitsevan hydromuovauskoneen käyttö putkien ja ohutlevyjen muovauksessa. Tarkoituksena oli tutkia hydromuovauskoneella tehtyjä testejä, niiden tuloksia, muovausprosessien vaiheita sekä tuottaa opinnäytetyödokumentti, joka palvelisi jaloterässtudiota metallin muovauksen sovelluksissa hydromuovauskoneella.

Hydromuovauksen ja syvävedon teoriaa ja periaatteita käsiteltiin niiden keskeisimmiltä osa-alueilta. Koska opinnäytetyön kohteena on Suomessa harvinainen hydromuovauskone, käsiteltiin työssä myös koneen rakennetta.

Lähdemateriaaleina käytettiin vuosien 2008 - 2014 aikana kertynyttä kokemusperäistä tietoa, dokumentteja ja muovausteknologian teoksia sekä tutkimusaineistoja. Putken hydromuovauksesta esiteltiin testatun tuplakaksoiskartioputken valmistusta ja teknologiaparametrien määrittelyä. Levyn muovauksesta käsiteltiin levyaihion hydromuovauksen periaatteet ja levyn muovausta nykyisellä koneen ohjausjärjestelmällä. Levyn muovauksesta esiteltiin myös kahden esimerkkitapauksen käytännön toteutus työkalusuunnittelusta valmistukseen.

Työn tuloksena syntyi opinnäytetyöraportti, joka palvelee jaloterässtudion asiantuntijoita ja operaattoreita metallin muovauksessa ja hydromuovauskoneen käytössä. Työtä voidaan käyttää myös hydromuovauskoneen kehittämisen työkaluna erilaisiin metallin muokkaamista vaativiin valmistusprosesseihin ja tutkimustöihin.

The commissioner of this thesis was Special Steel Studio which is part of Lapland University of Applied Sciences. The central theme of the thesis was the applications of tubular and sheet metal products made by a hydroforming machine. The objective was to study the tests and their results, the phases of forming and to produce the document that benefits the staff of Special Steel Studio in the applications of forming by the hydroforming machine.

At the beginning of the thesis the theories and principles of deep drawing and hydroforming were dealt with. Because the hydroforming machine is a very unusual device in Finland, the structure of the machine is described as well.

Over the years 2008 - 2014, many documents of and much experience on forming technology have accumulated and they were utilized in this thesis. Literature and research materials of forming technology were also utilized. The forming of tubular products is described by an example of manufacturing a double conical part and its technological parameters. The principle of sheet metal hydroforming process and sheet metal hydroforming with the present control system of the hydroforming machine was also described. Two examples of sheet metal forming including work tool planning and manufacturing are introduced in this thesis.

The product of this thesis was the document that will serve the purpose of operating and developing the hydroforming machine for different kind of metal forming processes and research work.