Bài giảng Cơ khí đại dương - Chương 5: Các công nghệ gia công áp lực - Vũ Đình Toại

Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 Chương VII: Công nghệ Gia công áp lực I. Thựcchất: ) GCKL bằng áp lựclàlàmbiếndạng KL ở thể rắnnhờ KL có tính dẻo. Sau khi c c gia công ta thu được SP có hình dạng và kích thước yêu cầu. ự ự l l p p á á công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 1 / 45 Khung xe ô tô c c ự ự l l p p á á công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 2 / 45 1 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 II. Đặc điểm: ) Làm biếndạng KL ở thể rắn Ö Độ mịnchặtcủaKL ↑ và cơ tính ↑. ) Có thể khửđược các khuyếttậtcủa đúc như rỗ khí, rỗ co. c c ) Có thể biếntổ chứchạtthànhtổ chứcthớ, có thể tạo nên các thớ uốn, xoắn ự ự l l khác nhau Ö Cơ tính ↑. p p á á công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ ) Độ chính xác cao hơn đúc: Mộtsố SP ko cần qua GC cơ khí. I C ĐẠ VD: Dậpbìnhxăng xe máy Ö Đưavàosử dụng ngay. ) Xô lệch mạng tinh thể Ö bề mặt KL biếncứng Ö Độ cứng và độ bền ↑. KHÍ Ơ ) Dễ cơ khí hóa và tựđộng hóa. C œ Nhược điểm: Trang bị máy móc, thiếtbịđắttiền. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 3 / 45 Hiệntượng Xô lệch mạng tinh thể: c c ự ự l l p p á á công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ I C Hiệntượng ĐẠ tạothớ kim loại: KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 4 / 45 2 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 III. Phân loại: ) Nhóm 1: Thường đặt trong các XN luyện kim: Cán, kéo sợi, ép. ) Nhóm 2: Trong các nhà máy cơ khí: Rèn tự do, dậpthể tích, dậptấm. c c ự ự l l p p á á công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công Rèn tự do c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ Kéo sợi C Cán kim loại © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 5 / 45 IV. Khái niệmvề sự biếndạng củaKL vàHK: ) Khi tác dụng ngoạilựcvàoKL thìKL bị biếndạng. ) BD củaKL baogồm3 giaiđoạn: BD đàn hồi, BD dẻo và BD phá hủy. c c ự ự l l p p á á 4.1. Biếndạng đàn hồi: F P PP công công ) Khi tác dụng lực, KL bị BD. Khi bỏ lực, KL trở lạitrạng thái ban đầu. Ö BD đàn gia gia L ệ ệ hồi là BD tỉ lệ thuậnvớilực. ngh ngh CD ) Nguyên nhân của BD đàn hồi: Do lực A công công tác dụng tương hỗ của các nguyên tử. c c B á á C C ΔL NG: ) Khi ta kéo Ö Các nguyên tử xuấthiện O ƯƠ lực hút đưanóvề trạng thái ban đầu. I C Biểu đồ Hooke ĐẠ Đoạn OA: BD đàn hồi; KHÍ Đoạn AC: BD dẻo; Ơ C Đoạn CD: BD phá hủy. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 6 / 45 3 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 4.2. Biếndạng dẻo: ) Là BD mà khi td lựcthìKL bị BD. Khi bỏ lực, vẫncòntồntạimột đoạnBD dư. ) BD dẻogồm: BD của đơn tinh và BD của đa tinh. c c ự ự l l 4.2.1. Biếndạng của đơntinh p p á á ) ĐơntinhlàhạtKL cómạng tinh thểđồng nhất. Ứng suất ) BD của đơntinhxảyradưới 2 hình thức: công công τ gia 1) Sự trượt: Khi td lựcvàoKL Ö Bên trong các phầntử KL gia σ σ ệ ệ chịu 2 loại ƯS: ngh ngh ª ƯS pháp tuyến: σ = P F τ công công ƯS này chỉ gây nên bd đàn hồihoặc phá hủy. c c á á C C ª ƯS tiếptuyến τ: Làm cho các tinh thể KL trượt lên nhau. NG: TrượtlàQT dướitd của ƯS tiếp, các lớp KL có hiệntượng trượt lên nhau theo ƯƠ các mặtgọilàmặttrượt. I C τ P Mặttrượt ĐẠ TrướckhiBD Sự trượt KHÍ khi BD Ơ τ Sau khi BD C P © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 7 / 45 œ Đặc điểmcủahiệntượng trượt: τ >[]τ ) Hiệntượng trượtchỉ xảyrakhi ƯS tiếp th Giá trị tớihạnnàyphụ thuộcvàovậtliệu, to, tốc độ bd,... c c ự ự l l ) Sự trượt này chỉ xảyraở mặt nào có nhiều nguyên tử nhất p p á á và theo những hướng có nhiều nguyên tử nhất. ) Khi trượt các nguyên tử di động 1 số nguyên lần. công công ) Sự trượtxảyratừ từ, lầnlượttừ mạng này qua mạng khác. gia gia ệ ệ 2) Sự song tinh: ngh ngh Dướitácdụng của ƯS tiếp trong tinh thể có những bộ phậncủamạng tinh thể vừatrượtvừaxoaytương đốivới1 mặtgọilàmặt song tinh. công công c c á á Trong đó các mặttinhthể ⁄⁄ mặt song tinh xảyrasự trượttương đốivớimặt C C song tinh. Những mặtthẳng góc vớimặt song tinh thì quay quanh trụctương đốiso vớimặt song tinh. NG: ƯƠ I C Trước ĐẠ khi BD KHÍ Sự song tinh Sau khi Ơ khi BD BD C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 8 / 45 4 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 œ Đặc điểmcủahiệntượng song tinh: ) Song tinh chỉ xảyrakhi ƯS tiếp τ vượt qua trị số tớihạn. ) Xảy ra do lựctd độtngột(vađập) tạinơicó ƯS tập trung. c c ự ự ) Biếndạng dư của song tinh nhỏ. l l p p á á 4.2.2. Biếndạng của đa tinh: ) Đatinhgồm nhiều đơn tinh. công công gia ) Biếndạng của đatinhgồm: gia Trượt ệ ệ ª Biếndạng trong nộibộđơntinh: Song tinh ngh ngh ª Trượt và quay giữa các hạt: Thường xảyraở to cao vì khi đó vùng tinh công công giớichảyra. c c á á C C ª Biếndạng do các lý do khác: ¾ Sự vỡ nát củahạt. ¾ BD do những nguyên nhân lý hóa khác (đặt nó trong từ trường NG: nó cũng BD, dao động nhiệt, ). ƯƠ I C œ Trong GCAL ta cần BD dẻo: Nhanh chóng vượt qua miềnBD đàn hồi để sang ĐẠ miền BD dẻo. KHÍ 4.3. Biếndạng phá hủy: Ơ C ) Khi lựctd vượt quá giớihạn cho phép lúc đólực không tăng nữanhưng BD vẫntăng Ö BD phá hủy. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 9 / 45 V. Ảnh hưởng củaGCAL đếntổ chứcvàt/ccủaKL: 5.1. Gia công nóng và gia công nguội: 5.1.1. Gia công nóng: c c o o o o ự ự Là gia công ở t lớnhơnt kếttinhlại(≈ 0,4 t chảy; thép là 727 C). l l p p á á œ Đặc điểm: ) Tính dẻo cao, KL dễ bị BD, dễ tạo được các tổ chứcthớ, không tốnlực và công BD công công ) Độ c/x và độ bóng không cao, KL dễ bị oxi hóa và thoát các bon gia gia ệ ệ Ö GC nóng thường dùng khi GC thô. ngh ngh 5.1.2. Gia công nguội: Là gia công ở to thấphơnto kếttinhlại. công công œ Đặc điểm: KL có tính dẻothấp, khó BD, tốnlựcvàtốncôngBD, KL dễ bị biến c c á á cứng (mạng tinh thể vỡ nát ra). Nhưng độ c/x, độ nhám và chất C C lượng bề mặtcao. NG: Ö Dùng để GC tinh. ƯƠ I C 5.2. A’/hưởng củaGCAL đếntổ chứcvàcơ tính: ĐẠ ) GCAL a’h’ lớn đếntổ chứcvàcơ tính củaKL. KHÍ Ơ C ) GCAL làm cho độ mịnchặtKL ↑. Biếntổ chứchạtthànhtổ chứcthớ. Có khả năng tạo các thớ uốn, xoắn Ö Làm cho cơ tính tăng. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 10 / 45 5 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 c c ự ự l l p p á á Xưởng cán thép công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ Gia công nóng chi tiếtdạng KHÍ vòng xuyến Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 11 / 45 œ Chú ý: Vậndụng tính năng củatổ chứcthớ, khi thiếtkế c/tiếtphải để lực kéo ⁄⁄ thớ, lựccắtthẳng góc vớithớ. Tránh cắt đứtthớ khi GC. ) VD: Chế tạobulôngchịulực dùng các phương pháp: c c a) Cắtgọt Ö Thớ bị cắt ngang. Làm việcchịu ƯS dọcthớ Ö Bịđứt. ự ự l l p p b) Rèn bằng cách vuốtphầnthânÖ Các thớ (ở phầnmũ bu lông) có xu hướng á á vuông góc với ƯS tiếp Ö Khi xiết bu lông chịulựctốt. công công c) Chồnmột đầu Ö Thớởphầnmũ tốtnhất Ö Chịulựctốtnhất. gia gia ệ ệ ngh ngh công công a) Cắtgọtb) Vuốtphầnthân b) Chồn c c á á C C NG: Các phương pháp chế tạo bu lông ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 12 / 45 6 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 5.3. A’/hưởng củaGCAL đến lý hóa tính: 5.3.1. Lý tính: GCAL làm thay đổisự phân bố từ trường trong KL Ö Giảmtính dẫn điện(tăng điệntrở), ↓ tính dẫn nhiệt, ↓ tính dẫntừ. c c ự ự l l p p á á 5.3.2. Hóa tính: GCAL làm ↑ hoạt tính hóa họccủa các ng/tử Ö KL dễ bịăn mòn. Vì sau khi GCAL mạng tinh giớibị vỡ Ö ↑ hoạt tính (làm cho công công các chấtkhácdễ len lỏivàomạng) gia gia ệ ệ VI. Nung nóng KL khi GCAL: ngh ngh 6.1. Mục đích: Nhờ dao động nhiệt làm suy yếu các lựcliênkết Ö Trở lực ↓, công công tính dẻo ↑. c c á á C C 6.2. Chếđộnung: NG: a) Nhiệt độ nung thép: ƯƠ ) To bắt đầu gia công = Tochảy – 150oC I C ĐẠ o o o o ) T kết thúc GC: ª Thép C < 0,8%: T nung = T A3 + (20÷40) C KHÍ o o o ª Thép C > 0,8%: T nung = T A1 + (40÷50) C Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 13 / 45 b) Thời gian nung: t = α k D D D - Đường kính hoặck/tcủaphôi[m]; c c α -Hệ số xếp phôi; ự ự l l p p k - Hệ số vậtliệu; á á Gạch chịulửa công công gia gia Buồng nung ệ ệ Buồng đốt ngh ngh 6.3. Lò nung: công công c c a) Lò phảnxạ: Đốtbằng nhiên liệurắn, lỏng, khí. á á Vật nung C C Gồm2 buồng: Buồng đốt+ Buồng nung. NG: Đặc điểm: to nung đềuvàKL ítbị cháy. Khống chế to nung khó. ƯƠ I C b) Lò điện: Dùng điệntrở. Dùng khi cần điềuchỉnh to chính xác ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 14 / 45 7 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 VII. Các phương pháp GCAL: 7.1. Cán kim loại: 7.1.1. Thựcchất, đặc điểm: c c ự ự ) Cán là QT cho phôi KL đi qua khe hở giữa2 trục cán quay ngượcchiều nhau l l p p á á ) Nhờ ma sát giữatrục cán và phôi mà KL được BD liên tục. Kếtquả làm chiều cao ↓, chiều dài và chiềurộng ↑. công công ) Để đánh giá mức độ cán người ta dùng các chỉ tiêu kỹ thuật sau: gia gia ệ ệ ¾ Hệ số BD: H H0 -Chiều cao trước khi cán; ngh ngh 0 μ = h -Chiều cao sau khi cán. h 1 công công 1 Hay: c c á á l C C μ = 1 L0 -Chiềudàitrước khi cán; L NG: 0 l1 -Chiều dài sau khi cán. ƯƠ Thường: μ = 1,1 ÷ 1,3 I C ĐẠ ¾ Lượng ép: Δh = H0 – h1 = D (1-cos α) KHÍ D - Đường kính trục; α -Gócăn. Ơ C ¾ Điềukiện để cán được: tg β > tg α tg β = f (f - Hệ số ma sát giữatrục cán và phôi) © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 15 / 45 Cán kim loại c c ự ự l l p p á á công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 16 / 45 8 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 œ Đặc điểm: Cáncóthể tiếnhànhở trạng thái nóng và trạng thái nguội. ¾ Cán nóng: Mang đặc điểmcủa gia công nóng: KL dễ BD, đỡ tốnlực, độ c/x, độ bóng thấp Ö Để gia công thô. c c ự ự ¾ Cán nguội: KL khó BD, tốnlựcnhưng độ c/x, độ bóng và chấtlượng bề mặt l l p p cao Ö Để gia công tinh. á á 7.1.2. Sảnphẩm cán công công gia a) Thép tấm: ¾ Tấmdày: Chiều dày trên 4 mm. gia ệ ệ ¾ Tấmmỏng (uốnthànhcuộnhoặc để ở dạng dải): Dưới 4 mm. ngh ngh b) Thép thanh: Tiếtdiện tròn, vuông, chữ nhật, bán nguyệt, lụclăng; kích thước công công c c đủ loại. á á C C Hàn NG: c) Thép hình: ¾ Ι, T, U, L ƯƠ ¾ Thép hình chu kỳ: I C Hàn ĐẠ d) Thép ống: ¾ Ống có hàn: Uốn, lốc thành ống sau đóhàn. KHÍ Ơ C φ10 ÷φ6000 (Téc chở xăng dầu →φ6000) ¾ Ống không hàn: Ống nước, ống thép chịuáplực © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 17 / 45 c c ự ự l l p p á á công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ Các kiểu máy cán ống: I C a) Trụcdạng trống; ĐẠ Sảnphẩm cán hình: b) Trụcdạng nấm; c) Trụcdạng đĩa. KHÍ 1) Tròn; 2) Vuông; 3) Chữ nhật; Ơ C 4) Góc; 5) Chữ T; 6) Chữ H; 7) Chữ U; 8) Ray; 9) Chữ Z. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 18 / 45 9 B ả n quy ề n c ủ a ThS.V © ThS. KSHQT. V KSHQT. ThS. © © ThS. KSHQT. V KSHQT. ThS. © CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG: Các công nghệ gia công áp lực CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG: Các công nghệ gia công áp lực ũ Đ á d Các á d Các ình To ũĐ ũĐ ạ ạ gcán: ng n To ình n To ình gcán: ng ạ ạ ạ i-B i-B 13.08.2009 i ộ ộ môn Hàn & CNKL - CNKL Hàn & môn môn Hàn & CNKL - CNKL Hàn & môn Đ Đ HBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 Tel: 4542,Fax: 04.3868 4543 toai-dwe@mail.hut.edu.vn, HN, HBK HBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 Tel: 4542,Fax: 04.3868 4543 toai-dwe@mail.hut.edu.vn, HN, HBK 20 19 20 19 / 45 / 45 / 45 / 45 10 B ả n quy ề n c ủ a ThS.V © ThS. KSHQT. V KSHQT. ThS. © © ThS. KSHQT. V KSHQT. ThS. © CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG: Các công nghệ gia công áp lực CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG: Các công nghệ gia công áp lực ũ Đ á d Các á d Các ình To ạ ũĐ ũĐ ạ gcán: ng gcán: ng n To ình n To ình á chi ti Cán ạ ạ ạ i-B i-B 13.08.2009 i ộ ộ môn Hàn & CNKL - CNKL Hàn & môn môn Hàn & CNKL - CNKL Hàn & môn ế tvòngtròn C ơ tr Đ Đ ụ HBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 Tel: 4542,Fax: 04.3868 4543 toai-dwe@mail.hut.edu.vn, HN, HBK HBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 Tel: 4542,Fax: 04.3868 4543 toai-dwe@mail.hut.edu.vn, HN, HBK c cd ấ á nhi cán u ẫ n độ ng ề u 22 21 22 21 / 45 / 45 / 45 / 45 11 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 7.2. Kéo sợi 7.2.1. Thựcchất, đặc điểm: Khuôn (BK8, kim cương) ) Kéo sợi là quá trình kéo phôi KL đi α c c qua 1 khuôn kéo. Nhờ ma sát giữa D0 d1 ự ự l l phôi KL và thành khuôn mà KL P p p á á được BD. Vỏ khuôn (C45) công công ) Kếtquả: Làm chiều ngang ↓, chiềudài↑ gia gia ệ ệ ) Đặc điểm: ¾ Vớithépngườitathường kéo ở trạng thái nóng. ngh ngh Khi kéo thép thì ma sát lớn Ö Khuôn mau mòn. ¾ VớiKL màu(đồng, nhôm): Kéo nguội. công công c c á á ) Chỉ tiêu kỹ thuật: C C ¾ Hệ số kéo sợi: D L NG: μ = 0 ==÷1 1,1 1, 3 o ƯƠ d L ¾ Góc nghiêng của khuôn: α = 5 ÷ 15 1 0 I C ¾ Lực kéo (để tránh đứt): P = n.σk.S1 ĐẠ S1 -Tiếtdiện ngang củasợi sau khi kéo; KHÍ Ơ σk -GiớihạnbềncủaVL; C n-Hệ số an toàn. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 23 / 45 7.2.2. Sảnphẩm kéo sợi: ) SợiKL: φ0,15 ÷φ6. ) Ống KL: Dùng để chế tạo ống có đường kính lớn, thành ống mỏng. c c ự ự l l p p á á công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 24 / 45 12 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 7.3. Ép 7.3.1. Thựcchất, đặc điểm: ) Là QT đẩy phôi KL điqua khuônépcólỗ hình xác định làm tiếtdiện phôi ↓, c c chiềudài↑. ự ự l l p p ) Phân loạiép:Có 2 loạiép: á á ¾ Ép thuận: Chiều điracủa SP trùng với P công công chiều chuyển động của pít tông ép. gia gia Đặc điểm: Ma sát giữa KL và thành khuôn lớn ệ ệ Ö Tốnlực và công bd, đồng thờiKL kothể ép a) Ép thuận ngh ngh hết được (còn chân) Ö Tốncôngxử lý chân này (phầnthừa bên trong khuôn). công công c c á á C C ¾ Ép nghịch: Là P2 ép mà chiều điracủaSP P NG: ngượcchiềuvớichiều CĐ của piston ép. ƯƠ I C b) Ép nghịch 2 ĐẠ VD: Vỏ pin, hộpthuốc đánh răng, đượcép= P này KHÍ Ơ Đặc điểm: Ma sát giữa phôi và thành khuôn ↓ Ö Lựcvàcôngbd↓, sử dụng C đượcphầnKL ở chân để tạo hình cho SP (đáy pin, nắphộp). © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 25 / 45 Ép kim loại: c c ự ự l l p p á á công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 26 / 45 13 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 7.3.2. Sảnphẩmép: ) Các loại thanh: ¾ Tròn, vuông, chữ nhật, lụcgiác 2 c c VD: Kim tiêm chế tạo= P ép ự ự l l p p á á ¾ Ι, L, U, Z, công công ) Ống < φ50: Chủ yếu dùng để chế tạo KL màu. gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 27 / 45 7.4. Rèn tự do 7.4.1. Thựcchấtvàđặc điểm: œ Rèn tự do là làm BD kim loạitự do dướitácdụng củangoạilực do người c c hoặcthiếtbị tạora. ự ự l l p p á á œ Đặc điểm: ) KL biếndạng tự do Ö Tính dẻochưa cao Ö bd chưatriệt để Ö Chấtlượng công công chưa cao. gia gia ) Rèn tự do cho độ c/x và độ bóng thấp. ệ ệ ) Điềukiện LĐ nặng nhọc. ngh ngh ) Ưu điểm: ¾ Trang thiếtbịđơngiản, rẻ tiền, cho phép rèn đượcchi tiếtnhỏ công công đếnlớn, quy mô ko hạnchế. c c á á C C ¾ Bd KL ở thể rắn Ö Độ mịnchặtcủa KL cao Ö Cơ tính cao. NG: ¾ Rèn tự do dễ khắcphục được các khuyếttậtcủa đúc như rỗ ƯƠ khí, rỗ co để tăng cơ tính của SP. I C ĐẠ ¾ Dễ biếntổ chứchạt thành tổ chứcthớ Ö Tăng cơ tính của SP. KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 28 / 45 14 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 7.4. Rèn tự do c c ự ự l l p p á á công công gia gia Rèn tự do thủ công ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 29 / 45 7.4.2. Thiếtbị và dụng cụ rèn tự do: 1) Dụng cụ rèn tự do: Chia làm 3 nhóm ) Dụng cụ t/d lực: Búa, đe, : Là VL có độ bền, độ cứng cao, chịuvađậptốt. c c Thường dùng thép 09CrSi. ự ự 2 l l p p ) Dụng cụ kẹp: Êtô, kìm: Thường dùng á á thép C45. 3 công công 1 ) Dụng cụđo: Thước, dưỡng: 6 gia gia Thường dùng thép C45 tôi. ệ ệ ngh ngh 2) Thiếtbị rèn tự do: công công c c á á Thường dùng các loại sau: C C 4 ) Máy búa hơinước, búa lò xo, búa hơi NG: (thiếtbị tác dụng lực). 7 5 ƯƠ I C ) Thiếtbị vân chuyển(cầutrục, xe cầu 8 ĐẠ trục), thiếtbị uốn, nắn, ... KHÍ Ơ C 9 Sơđồmáy búa hơi © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 30 / 45 15 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 Thiếtbị rèn tự do: c c ự ự l l p p á á công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 31 / 45 7.4.3. Công nghệ rèn tự do: a) Chồn: œ Mục đích: P c c ) Giảmchiều cao h → h ; tăng đường kính d → d . ự ự 0 1 0 1 l l p p ) Tạothớ KL: Thớ uốn, Ö Tăng cơ tính cho SP. á á ) Tạo các SP có dạng mũ: Bu lông. công công h0 gia gia b) Vuốt: h1 ệ ệ ngh ngh œ Mục đích: d0 ) Giảmtiếtdiện ngang h0 → h1; tăng chiều dài cho d1 công công phôi l0 → l1. c c á á P C C ) Biếntổ chứchạt thành tổ chứcthớ. Thớ NG: ) Tạo ra các thớ uốn, xoắn. h0 ƯƠ h1 I C Chồn ĐẠ Vuốt KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 32 / 45 16 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 P c) Uốn: Để tạorahìnhmongmuốn Uốn œ Đặc điểm: ¾ Khi uốnmặt ngoài KL dễ bị nứt: Do các phần tử bị kéo. c c ự ự l l ¾ Mặttrongdễ bị các nếpnhăn. p p α á á P Búa công công Độtlỗ không gia Ö Sau khi uốnphảisửa. gia thông ệ ệ Mũi đột ¾ Tăng cơ tính. A ngh ngh d) Độtlỗ: Để tạolỗ trên sảnphẩm B công công œ Độtlỗ không thông: c c á á P C C ¾ Vùng miệng lỗ (vùng A) bị nứt Ö Mất chính xác. NG: ¾ Vùng chân lỗ (vùng B) lỗ bị loe do bd nhiều Ö Chày d chày Độ chính xác giảm. ƯƠ I C Để khắcphụctaphảichọnlực đậpP hợplý. ĐẠ œ Độtlỗ thông: Cối KHÍ Ơ ¾ Đột 2 phía C d cối ¾ Dùng bộ khuôn (chày và cối) để gia công các lỗ lớn. Độtlỗ thông © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 33 / 45 e) Hàn rèn: Để nối các chi tiếtlạivới nhau bằng phương pháp rèn. ¾ Chuẩnbị mép hàn: Hàn ¾ Nung đếnto sao cho tính dẻo cao nhất. c c ự ự l l ¾ Dùng chổisắt để làm sạch lớpoxit. p p á á ¾ Rèn vớitốc độ BD cao: Rèn từ mép trong cùng ra ngoài. công công Hàn rèn gia gia ¾ Sửa. ệ ệ 7.5. Dậpthể tích: ngh ngh 7.5.1. Thựcchấtvàđặc điểm: công công œ Thựcchất: Là QT làm biếndạng KL hạnchế trong 1 lòng khuôn. c c á á C C œ Đặc điểm: ¾ Tính dẻo KL cao, BD triệt để và chấtlượng cao. NG: ¾ Biếndạng trong lòng khuôn Ö Độ chính xác, độ bóng bề mặtcao. ƯƠ ¾ Có khả năng chế tạo được các chi tiếtphứctạp. I C ĐẠ ¾ Năng suất cao, dễ cơ khí hóa và tựđộng hóa. KHÍ ¾ Biếndạng trong lòng khuôn Ö Đòi hỏilựclớn, công suấtthiếtbị lớn, máy có Ơ độ cứng vững cao, chuyển động êm và chính xác. C ¾ Dùng để g/c các chi tiếtnhỏ, trung bình. Khó g/c các chi tiếtlớn, cồng kềnh. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 34 / 45 17 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 7.5.2. Phân loạidậpthể tích: a) Dậpthể tích trong khuôn lòng hở Mặt phân khuôn P Rãnh ba via œ ĐólàQT dậpmàlựct/dthẳng góc với c c mặt phân khuôn. Hai nửa khuôn luôn hở ự ự l l p p nhau, chỉ khép kín khi QT dậpkết thúc. á á công công œ Đặc điểm: ¾ Có rãnh, ba via để chứaKL gia gia thừa. Sau khi gia công phải có nguyên ệ ệ công cắtbavia Ö KL bị cắt đứtthớ Ö Chất N ngh ngh lượng ko đượctốt. Dậpthể tích Khuôn hở công công c c á á ¾ Có mộtphần KL bd tự do ra rãnh ba via Ö Ứng suất bên trong ko hoàn toàn C C nén khối Ö Tính dẻo ko cao, bd ko triệt để Ö Chấtlượng chưa cao. NG: ¾ Rấttốnlực và công bd. ƯƠ I C ĐẠ ¾ Chế tạo khuôn đơngiản, độ c/x theo chiều cao vậtdậptốthơntheochiều ngang. KHÍ Ơ C Thích hợp gia công các vậtnhỏ, trung bình, kếtcấu đơngiản. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 35 / 45 b) Dậpthể tích trong khuôn lòng kín œ Là QT dậpmàlực t/d song song với Mặt phân khuôn P mặt phân khuôn. Hai nửa khuôn ép kín c c nhau. ự ự l l p p á á œ Đặc điểm: ¾ Trạng thái ưslànénkhối công công Ö Tính dẻo cao, bd triệt để Ö Chất gia gia lượng cao. ệ ệ ngh ngh ¾ Khôngcórãnhbavia Ö Chấtlượng cao. công công N c c á á ¾ Đỡ tốnlực và công bd so với khuôn lòng hở. Dậpthể tích Khuôn kín C C NG: ƯƠ ¾ Cho độ c/x, độ bóng theo chiều ngang vậtdậptốthơntheochiều cao. I C ĐẠ Thích hợp gia công các vậtnhỏ, trung bình và phứctạp. KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 36 / 45 18 B ả n quy ề n c ủ a ThS.V © ThS. KSHQT. V KSHQT. ThS. © © ThS. KSHQT. V KSHQT. ThS. © CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG: Các công nghệ gia công áp lực CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG: Các công nghệ gia công áp lực ũ Đ ình To ũĐ ũĐ n To ình n To ình ạ ạ ạ i-B i-B 13.08.2009 i ộ ộ môn Hàn & CNKL - CNKL Hàn & môn môn Hàn & CNKL - CNKL Hàn & môn D ậ Đ Đ HBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 Tel: 4542,Fax: 04.3868 4543 toai-dwe@mail.hut.edu.vn, HN, HBK HBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 Tel: 4542,Fax: 04.3868 4543 toai-dwe@mail.hut.edu.vn, HN, HBK D pth ậ pth ể íh–Kunh Khuôn – tích ể íh–Kunkín Khuôn – tích ở 38 37 38 37 / 45 / 45 / 45 / 45 19 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 c c ự ự l l p p á á công công gia gia ệ ệ ngh ngh công công c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 39 / 45 7.6. Dậptấm: 7.6.1. Thựcchấtvàđặc điểm œ Thựcchất: Là Công nghệ chế tạo các SP từ phôi liệu ở dạng tấm. c c œ Đặc điểm: ự ự l l p p ¾ Khi chiềudàyvậtdậpnhỏ (S <10 mm) Ö Dập nguội. á á ¾ Khi chiềudàyvậtdậplớn (S >10 mm) Ö Dập nóng (nung lên ở to rèn). công công ¾ Thiếtbịđơngiản, cho phép gia công các SP có độ c/x cao và phứctạp. gia gia ệ ệ VD: Dậptiền, phù hiệu, ngh ngh ¾ SP có khả năng thay thế và lắplẫncao. ¾ Cơ khí hóa và tựđộng hóa cao Ö Năng suất cao. công công c c á á C C ) Dậptấm được ứng dụng rộng rãi để chế tạo đồ điện, điệntử, dụng cụđo, đồ dân dụng (nồi, P P NG: lon bia, ), vỏđạn. Q ƯƠ γ I C 7.6.2. Công nghệ dậptấm: S ĐẠ Z a) Cắt phôi KHÍ B Ơ Chia tấmlớn ra thành các mảnh nhỏ. C Dao song song œ Cắtbằng máy có dao song song: © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 40 / 45 20 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 ) Đặc điểm: ¾ Cùng lúc cắt đượctrêntoànbộ chiềudàicắtB Ö Lựccắtrấtlớn nhưng mặtcắtphẳng, đẹp, hành trình cắtnhỏ. ¾ Chỉ cắt được đường thẳng, khó cắt đường cong phứctạp Ö Cắttấmrấtto c c ra mảnh nhỏ hơn. ự ự l l p p ¾ Lựccắtgiữa2 daobị lệch Ö Để phôi ko bị lậtphảicólựcchặnQ. á á ¾ Để dễ cắt thông thường ngườitavátdaomột góc γ: γ≈15o. công công ¾ Để dễ cắtgiữa2 daophảicókhehở Z: P gia gia ệ ệ S = 1 ÷ 10 mm Ö Z = 0,02 ÷ 1,8 mm o ngh ngh œ Cắtbằng máy có dao nghiêng: α = 2 ÷6 ¾ Lưỡi dao trên và dưới nghiêng một góc α. công công c c ¾ Lựccắtnhỏ do cắttừ từ từng điểmmột. á á C C Hành trình cắtlớn. Cho phép cắt đường thẳng, đường cong phứctạp, chiều dài ko NG: hạnchế. Dao nghiêng ƯƠ I C ¾ Nhược điểm: Mạch cắt nham nhở, phôi bị bd ĐẠ dọctheomạch cắt Ö Phôi dễ bị cong. KHÍ œ Cắtbằng máy có dao hình đĩa: Ơ C ) Đặc điểm: ¾ Như dao nghiêng. Năng suất cao = 4 ÷ 60 lần dao nghiêng. Dao hình đĩa © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 41 / 45 œ Dậpcắtvàđộtlỗ: P Chày Là P2 cắtsử dụng 1 bộ khuôn. QQ dchày c c ự ự l l p p á á công công d Dậpcắt Độtlỗ cối Cối gia gia ệ ệ Dậpcắtvàđộtlỗ ngh ngh ¾ Dậpcắt: Để lấymiếng cắt Ö d cối quyết định Ö chế tạocốitrước, chế tạochày sau; phốihợp để có khe hở Z: d chày = d cối–2 Z. công công c c á á C C ¾ Độtlỗ: Lấyphầncólỗ Ö d chày quyết định Ö chế tạochàytrước, chế tạocối sau; phốihợp để có khe hở Z: d cối = d chày + 2 Z. NG: ƯƠ b) Tạohình: I C ĐẠ Bao gồmdập sâu, uốn, dập vành, dậpgân, tópmiệng. KHÍ œ Dập sâu: Chế tạo các loại ống thông hoặc ko thông từ phôi liệutấm. Ơ C VD: Dậpnắp bút máy. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 42 / 45 21 Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 ¾ Dập sâu ko làm mỏng thành: Chiềudày P thành SP bằng chiều dày phôi. Đượcthực Q Q hiệntrênmáydập kép (vừacólựcP vừacó lựcQ). c c ự ự l l p p á á d Hệ số dập sâu: 0 công công μ = =÷1,1 1, 3 d gia gia 1 Dập sâu ko làm mỏng thành ệ ệ d0 - Đường kính ban đầu; ngh ngh d1 - Đường kính sau khi dập. công công P c c 2 á á ¾ Dập sâu có làm mỏng thành: Là P dậpsâu C C mà chiềudàythànhchi tiếtnhỏ hơnchiềudày NG: phôi. ƯƠ + KL BD triệt để Ö Chấtlượng cao. I C ĐẠ + Sử dụng trên máy dập đơn: Không cần lựcchặnQ. KHÍ Ơ + Chiều dày phôi không hạnchế. C Dập sâu có làm mỏng thành © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 43 / 45 œ Uốn: Làm thay đổihướng của đường tâm phôi. P Đượcthựchiệnnhờ 1 bộ khuôn uốngồmcóchày và cối. c Đặc điểm: ¾ Mặt ngoài dễ bị nứt, mặt c ự ự α l l bên trong dễ bị nếpnhăn. 0 p p á á Ö Phảichọnhệ số bd (μ) hợplý. công công ¾ Góc sau khi uốn: α1 > α0 (α0 - góc đang uốn). gia gia Uốn ệ ệ œ Dập vành: Là nguyên công tạogờ cho SP. ngh ngh œ Tóp miệng: P công công c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C Dậpvành Tóp miệng © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ môn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 44 / 45 22 B ả n quy ề n c ủ a ThS.V © ThS. KSHQT. V KSHQT. ThS. © CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG: Các công nghệ gia công áp lực ũ Đ ình To ũĐ n To ình ạ ạ i-B 13.08.2009 i ộ môn Hàn & CNKL - CNKL Hàn & môn Đ HBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 Tel: 4542,Fax: 04.3868 4543 toai-dwe@mail.hut.edu.vn, HN, HBK 45 45 / 45 / 45 23