Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH

Tải bản đầy đủ - 0trang

tiêu chuẩn, máy làm các tấm lớp kim loại... Đâ là những sản phầm Việt Nam

phải nhập khẩu.

Hiện nay, nước ta đang chủ trương tăng cường các công nghệ phụ trợ trong

nhiều lĩnh vực : oto, xe máy, dầu khí, hiện đại hocas trong công nghiệp, nông

nghiệp – nông thôn. Vì thế ngành cơ khí nói chung và cơng nghệ gia cơng áp

lực nói riêng càng cần được chú trọng nghiên cứu và phát triển.[5]

1.1.1. Khái niệm về gia công áp lực

Gia công áp lực là phương pháp gia công vật liệu dựa trên sự biến dạng dẻo

của kim loại trong suốt q trình gia cơng để đạt được hình dạng và kích thước

cuối cùng như mong muốn. Gia cơng áp lực chiếm một vị trí quan trọng với

một tỉ trọng ngày càng tăng trong sản xuất cơ khí.

Ngoại lực là yếu tố cơ bản trong gia công áp lực, góp phần tạo ra hình dáng

của vật thể và tạo ra cơ tính cao hơn, giảm tiêu hao vật liệu…

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng trong gia công áp lực. Nhiệt độ cao làm tăng

tính dẻo của kim loại do đó dễ biến dạng dẻo vật liệu và làm giảm trở lực biến

dạng, giảm sức lao động, tăng năng suất…

So với đúc, gia công áp lực tạo ra sản phẩm có độ bền cao hơn, khả năng chịu

lực tốt hơn, độ chính xác và độ nhẵn mặt ngồi cao hơn, tiết kiệm kim loại,

năng suất cao hơn nhưng cần thiết bị tạo lực phức tạp và đắt tiền.

Sản phẩm gia công áp lực dùng chủ yếu trong các chi tiết máy, cơ cấu chịu tải

trọng cao, tải trọng động hay va đập. Vật liệu dùng gia công áp lực là các loại

thép C, thép hợp kim, kim loại màu, hợp kim màu…

Gia công áp lực tạo ra nhiều dạng sản phẩm khác nhau. Có những sản phẩm

đem dùng ngay gọi là chi tiết, có những sản phẩm phải qua gia cơng cơ tiếp

theo gọi là phơi.



4



Hình 1.2. Sản phẩm của gia công áp lực.

1.1.2. Ưu nhược điểm của công nghệ gia công áp lực

So với công nghệ đúc

Ưu điểm

-



Khử được một số khuyết tật như rỗ khí, rỗ co, làm cho tổ chức kim loại

mịn, cơ tính sản phẩm cao.



-



Có khả năng biến tổ chức hạt của kim loại thành tổ chức thớ, có khả

năng tạo ra được tổ chức thớ uốn, xoắn khác nhau làm tăng cơ tính sản

phẩm



-



Độ bóng và độ chính xác cao hơn các chi tiết



-



Dễ cơ khí hóa và tự động hóa nên năng suất cao, giá thành hạ



Hạn chế

-



Không gia công được các chi tiết phức tạo



-



Bất lợi khi gia công chi tiết có kích thước q lớn



-



Khó gia cơng với vật liệu giòn



So với phương pháp cắt gọt

Ưu điểm



5



-



Năng suất cao, phế liệu ít, giá thành hạ.



-



Rèn, dập là những phương pháp cơ bản để chế tạo phôi cho gia công

cắt gọt.



Nhược điểm

-



Độ bóng độ chính xác thấp hơn so với phương pháp gia công cắt gọt.[5]



1.1.3. Một số phương pháp gia cơng áp lực điển hình



Gia cơng áp lực



Cán



Ép kim

loại



Kéo



Rèn tự

do



Dập thể

tích



Dập tấm



Hình 1.3. Sơ đồ phân loại gia cơng áp lực

a. Phương pháp cán

Phương pháp cán là phương pháp biến dạng kim loại giữa hai trục cán quay

ngược nhiều nhau để được sản phẩm cán có thiết diện giống như khe hở giữa

hai trục cán ( lỗ hình) và có chiều dài khơng hạn chế.[5]



Hình 1.4. Cơng nghệ cán kim loại

b. Phương pháp kéo kim loại



6



Là phương pháp biến dạng dẻo của kim loại qua lỗ hình của khn kéo dưới

tác dụng của lực kéo, phôi được vuốt dài ra, giảm diện tích tiết diện ngang

tăng chiều dài.[5]



Hình 1.5.Cơng nghệ kéo kim loại

c. Phương pháp ép kim loại

Phương pháp ép kim loại là phương pháp chế tạo các sản phẩm kim loại bằng

cách điền đẩy kim loại chứa trong buồng ép kín hình trụ, dưới tác dụng của

chày ép kim loại biến dạng qua lỗ khn ép có tiết diện giống như tiết diện

ngang của chi tiết. [5]



Hình 1.6. Cơng nghệ ép kim loại

a, ép sơi b, ép thanh c, ép ống

d. Phương pháp rèn tự do

Là phương pháp gia công áp lực mà kim loại biến dạng không bị khống chế

bởi một mặt nào khác ngoài bề mặt tiếp xúc giữa phơi và dụng cụ gia cơng. [5]



7



Hình 1.7. Cơng nghệ rèn tự do

e. Phương pháp dập thể tích

Dập thể tích là phương pháp gia cơng áp lực trong đó kim loại biến dạng

trong giới hạn lòng khn.[5]



Hình 1.8. Cơng nghệ dập thể tích trong khn hở



Hình 1.9. Cơng nghệ dập trong khn kín

f. Phương pháp dập tấm



8



Hình 1.10.Cơng nghệ dập tấm.

Là phương pháp biến dạng dẻo phôi kim loại ở dạng tấm trong khuôn dưới tác

dụng của ngoại lực để tạo thành sản phẩm có hình dạng, kích thước theo yêu

cầu.[5]

Dựa vào đặc điểm biến dạng người ta chia thành hai nhóm chính

-



Nhóm các ngun cơng cắt vật liệu : Khi tạo hình chi tiết, các ngun

cơng của nhóm này thường phải tiến hành biến dạng phá hủy vật liệu, tức

là tách một phần vật liệu ra khỏi một phần vật liệu khác.



-



Nhóm các ngun cơng biến dạng dẻo của vật liệu : tạo hình chi tiết dựa

trên sự biến dạng dẻo của vật liệu và hầu hết các trường hợp đều có sự

dịch chuyển và phân bố lại kim loại.



Hình 1.11. Sơ đồ cơng nghệ dập tấm



9



-



Ngun cơng cắt hình và đột lỗ



Là ngun cơng cắt những thép tấm cán hoặc thép cuộn thành những

bănghoặc dải, cắt những thép tấm cán tiêu chuẩn thành những phôi khác nhau,

cắt hình để nhận được các loại chi tiết phẳng có hình dạng kích thước khác

nhau, hoặc cắt phơi cho các nguyên công khác bằng dao cắt hoặc khuôn cắt…

Một số ngun cơng cắt điển hình: cắt phơi, cắt hình, đột lỗ, cắt trích,…

Lực cắt hình và đột lỗ(lực biến dạng) phụ thuộc vào trở lực cắt



cửa vật



liệu phôi, chiều dày vật liệu s, độ dài chu vi cắt L, hình dạng và trạng thái mép

làm việc của chày và cối, khe hở Z, tốc độ biến dạng và độ lún sâu của chày

vào kim loại thời điểm xuất phát vết nứt.



Hình 1.12. Sơ đồ ngun cơng đột lỗ

Có thể xác định một cách gần đúng lực cắt hình và đột lỗ bằng tích số giữa

có tính đến các yếu tố ảnh hưởng bởi hệ số



diện tích cắt F với trở lực cắt

k=1,1 1,3.



P= F.



k = L.s. .k



Trong đó:

L: chu vi cắt (mm);

s: chiều dày vật liệu (mm) ;

: trở lực cắt vật liệu(kg/



).



Công biến dạng: Lực biến dạng khi cắt hình và đột lỗ thay đổi theo hành trình

của chày vậy cơng biến dạng khi cắt hình và đột lỗ được xác định theo cơng

thức :



10



A=

Trong đó:

P: Lực cắt tính theo cơng thức trên;

H: hành trình cắt.

Trong q trình cắt thường có xảy ra các q trình biến dạng vì vậy để giảm

sự ảnh hưởng của các lực biến dạng đó có thể dùng các phương pháp khác

nhau như: cắt từng phần theo đường bao cắt; đột bằng các chày có chiều dài

khác nhau; cắt đột bằng chày và cối có mép cắt nghiêng. Khi cắt bằng chày cối

cắt nghiêng q trình cắt khơng xảy ra đồng thời trên toàn bộ đường bao của

chi tiết mà xảy ra tuần tự giống như khi cắt trên máy cắt dao nghiêng. Do đó

lực cắt đột có thể giảm đi (30-40)%.

-



Ngun cơng uốn



Là ngun cơng nhằm biến đổi các phơi có trục thẳng thành các chi tiết có trục

cong.

Uốn: là mơt trong những ngun cơng thường gặp nhật trong dập nguội. Q

trình uốn bao gồm biến dang đàn hồi và biến dạng dẻo. Uốn làm thay đổi

hướng thớ kim loại, làm cong phơi và thu nhỏ dần kích thước trong q trình

uốn. Kim loại phía trong góc uốn bị ép nén và co ngắn ở hướng doc, bị kéo ở

hướng ngang.Khi uốn tấm dải rộng củng xảy ra hiện tượng biến mảnh vật liệu

nhưng sẻ khơng khơng có sai lệch tiết diện ngang. Vì trở kháng của kim loại

có chiều rộng lớn sẻ chống lại sự biến dạng theo hướng ngang.

Một số ngun cơng uốn: uốn, cuốn, vặn.



Hình 1.13. Một số ngun công uốn



11



Nguyên công uốn được thực hiện trên các máy ép trục khuỷu, máy ép thủy

lực, máy uốn tấm nhiều trục(máy lốc tấm), máy uốn prơfin chun dùng để

uốn có kéo vào các máy uốn tự động vạn năng.

Uốn bằng khuôn trên các máy ép trục khuỷu được sử dụng nhiều nhất trong

chế tạo máy. Q trình uốn trên khn do tác dụng đồng thời của cả chày và

cối với các điểm đặt lực P và Q ở một khoảng nhất định.



Hình 1.14. Sơ đồ ngun lý ngun cơng uốn

Lực P và Q sẽ tạo ra moomen uốn làm thay đổi hình dạng của phơi. Trong

q trình uốn độ cong của phần phôi bị biến dạng và sẽ tăng lên và tại cùng

biến dạng xảy ra quá trình biến dạng khác nhau ở hai phía của phơi; các lớp

kim loại ở phía mặt ngồi góc uốn thì bị kéo còn các lớp bên trong thì bị nén.

Khi giảm bán kính uốn, biến dạng dẻo sẽ bao trùm toàn bộ chiều dày phơi.

Hình dạng vùng biến dạng dẻo và độ dài của nó khi góc uốn



= 90 gần bằng



¼ tay đòn uốn l.

-



Nguyên công dập vuốt sâu



Khái niệm : Dập vuốt là một nguyên công nhắm biến đổi phôi phẳng hoặc

phôi rỗng để tạo ra các phơi rỗng có kích thước và hình dáng cần thiết.

Dập vuốt khơng biến mỏng : là phương pháp nhận được chi tiết rỗng từ phôi

phẳng hoặc phôi rỗng. Chiều dày vật liệu hầu như không đổi.



12



Dập vuốt biến mỏng : Là phương pháp nhận được chi tiết rỗng từ phơi phẳng

hoặc phơi rỗng có chủ định biến mỏng chiều dày vật liệu.



Hình 1.15. Sơ đồ công nghệ dập vuốt

Phân loại nguyên công dập vuốt

Phân loại theo hình dạng sản phẩm :

-



Nhóm các chi tiết có dạng tròn xoay ( đối xứng trục) : đáy của nồi hơi,

các chi tiết hình trụ, các loại bát đĩa dạng kim loại, các chi tiết thiết bị

chiếu sáng như pha đèn, vỏ đèn…



-



Nhóm các chi tiết có hình dạng hình hợp : thùng nhiên liệu của động

cơ, các loại vỏ hộp, các chi tiết bọc trong các chi tiết của thiết bị điện

tử, thiết bị đo…



-



Nhóm các chi tiết có hình dạng phức tạp có nhiều trục đối xứng hoặc

khơng có trục đối xứng : chi tiết xe máy, vỏ oto, cánh cửa oto, chi tiết

máy kéo, chi tiết máy bay…



Phân loại theo đặc điểm công :

-



Dập vuốt không biến mỏng thành và dập vuốt không biến mỏng thành



-



Dập vuốt xuôi và dập xuốt ngược



Phân loại theo chặn phôi



13



-



Dập vuốt khơng có hệ thống chặn phơi



-



Dập vuốt có sử dụng hệ thống chặn phơi



Hình 1.16. Dập vuốt có chặn phơi và khơng có chặn phơi

Sơ đồ ngun lý dập vuốt



Hình 1.17. Sơ đồ ngun lý dập vuốt

Kết cấu khn dập vuốt



14



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×