BÁO cáo đồ án môn học CÔNG NGHỆ và THIẾT kế KHUÔN dập NÓNG CHO CHI TIẾT BÁNH RĂNG 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ KHUÔN DẬP NÓNG CHO CHI TIẾT BÁNH RĂNG SVTH: NGUYỄN ĐĂNG DUY MSSV: 1811713 CBHD: TS.NGUYỄN ĐĂNG KHOA BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ CÁN KÉO KIM LOẠI TP Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tên đề tài: “CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ KHN DẬP NĨNG CHO CHI TIẾT BÁNH RĂNG” Nhiệm vụ đồ án  Tìm hiểu lý thuyết cơng nghệ tạo hình dập rèn  Thiết kế cơng nghệ dập tạo hình chi tiết bánh  Mô biến dạng dập tạo hình cho chi tiết bánh Ngày giao đề tài: 28/9/2021 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 4/12/2021 Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Đăng Khoa Phần hướng dẫn: toàn phần Tp HCM, ngày … tháng … năm 2021 Người hướng dẫn TS.Nguyễn Đăng Khoa MỤC LỤC TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP KHỐI TRONG KHN KÍN 1.1 Khái qt chung cơng nghệ dập khối 1.1.1 Giới thiệu chung công nghệ dập tạo hình khối 1.1.2 Ưu điểm phương pháp cơng nghệ dập tạo hình khối 1.1.3 Nhược điểm phương pháp cơng nghệ dập tạo hình khối (tr7, [1]) 1.1.4 Thiết bị máy móc dùng dập khối (tr7-8, [1]) 1.1.5 Vật liệu cho chi tiết/khuôn, phôi 1.2 Tổng quan bánh 1.3 Các phương pháp chế tạo bánh 1.3.1 Phương pháp đúc 1.3.2 Phương pháp Cán 1.3.3 Phương pháp dập thể tích nguội 1.4 Thiết kế công nghệ chế tạo chi tiết bánh từ phôi ống 1.4.1 Lựa chọn phương pháp gia công chi tiết bánh CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÔNG NGHỆ DẬP KHỐI CHI TIẾT BÁNH RĂNG 2.1 Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 2.2 Các nguyên công công nghệ dập khối 2.2.1 Nguyên công Chồn 2.2.2 Nguyên công vuốt 10 2.2.3 Nguyên công dập khối khuôn hở 11 2.2.4 Nguyên công dập khối khn kín (tr114-115, [1]) 12 2.2.5 Các khuyết tật khn dập khối 13 TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO BÁNH RĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP DẬP KHỐI 14 MƠ PHỎNG Q TRÌNH CHO CHI TIẾT BÁNH RĂNG 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 DANH SÁCH HÌNH ẢNH DANH SÁCH BẢNG DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP KHỐI TRONG KHN KÍN 1.1 Khái qt chung cơng nghệ dập khối 1.1.1 Giới thiệu chung công nghệ dập tạo hình khối Cơng nghệ dập tạo hình khối phần loại hình cơng nghệ gia cơng kim loại áp lực, nhờ tính dẻo kim loại làm biến dạng phôi hay điền đầy kim loại vào lịng khn hay làm cho kim loại chảy qua lỗ thoát cối (hoặc chày) để tạo chi tiết có hình dạng kích thước u cầu (Tr6, [1]) 1.1.2 Ưu điểm phương pháp công nghệ dập tạo hình khối + Đồng thời với trình biến dạng dẻo kim loại, trình dập tạo hình khối, cấu trúc tinh thể kim loại + Quá trình dập tạo hình khối tiết kiệm nhiều kim loại, sản xuất hàng loại lớn hàng khối Do hạ giá thành sản phẩm + Do tăng độ bền độ cứng nên kích thước chi tiết giảm đi, chi tiết gon nhẹ + Năng suất lao động cao khí hố tự động hố q trình sản xuất + Thao tác đơn giản, không cần thợ bậc cao giảm chi phí sản xuất + Có thể chế tạo chi tiết có kích thước từ nhỏ (trục đồng hồ) đến chi tiết có kích thước vị lớn (khối lượng đến 500 tấn) (tr7, [1]) 1.1.3 Nhược điểm phương pháp cơng nghệ dập tạo hình khối (tr7, [1]) + Chất lượng bề mặt chi tiết thấp, độ xác khơng cao, khó khăn cho việc khí hố tự động hố q trình sản xuất q trình tạo hình thực với phơi trạng thái nóng +Cơng nhân phải làm việc mơi trường nóng, độc, khói bụi Khi làm việc, thiết bị thường gây tiếng ồn lớn, ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động +Dập tạo hình khối thường phải sử dụng thiết bị lớn, đắt tiền thích hợp với sản xuất hàng loạt lớn hàng khối phải đầu tư ban đầu lớn +Phương pháp dập tạo hình khối khơng thể tạo chi tiết có hình dạng kết cấu phức tạp Cơng nghệ đúc + Độ nhẵn bóng bề mặt độ xác chi tiết cao, khơng cần qua gia công cơ, phương pháp áp dụng với chi tiết nhỏ trung bình lực cơng nghệ lớn 1.1.4 Thiết bị máy móc dùng dập khối (tr7-8, [1]) Các máy búa khơng khí nén, máy búa nước – khơng khí nén, máy búa thủy lực, máy ép trục khuỷu dập nóng, máy trục vít ma sát máy vít cung điện vv Các thiết bị phục vụ công nghệ dập thể tích khác như: - Máy búa có trọng lượng phần rơi đến G = 25  - Máy búa khơng bị đe có lượng đập đạt đến Le = 1,5 MJ.  - Máy ép trục khuỷu dập nóng có lực ép danh nghĩa đến P=140 MN (14000 tấn).  - Máy ép thủy lực có lực danh nghĩa đến P = 750 MN (75000 tấn) - Máy ép ma sát trục vít có lực danh nghĩa đến P= 16 N (1600 tấn) -Máy rèn ngang có lực danh nghĩa đến P 31,5MN (3150 tấn) Ngồi cịn có máy búa Cao tốc, búa thủy lực có lực dập lớn, có hiệu suất sử dung cáo q trình dập khơi => Chọn máy ép trục khủy dập nóng 1.1.5 Vật liệu cho chi tiết/khn, phôi 1.1.5.1 Vật Liệu cho chi tiết a) Phôi thép đúc (tr10, [1]) Phôi thép đúc (thỏi đúc) dùng cho rèn có khối lượng từ 200 kg đến 350 Thỏi đúc (hình 1.1) thường gồm phần: phần đầu 1, phần phần đuôi Phần đầu phần phần có nhiều khuyết tật nên phải cắt bỏ trước rèn Phần có dạng hình tháp cụt có từ đến 12 cạnh với độ côn từ 0o30 đến 1o b)  Phôi thép cán định hình (tr14-15, [1]) Phơi thép cán hình gồm loại có tiết diện đơn giản hình trịn, vuông, lục lăng, chữ nhật, tam giác đến loại có tiết diện phức tạp hình 1.3 b Các phơi thép cán định hình có kích thước theo tiêu chuẩn quy định Các khuyết tật thép cán: +Xước: Trên bề mặt thép cán vết xước sâu tới 0,2-0,5 mm Chúng hậu dụng cụ cán không mà chủ yếu dẫn hướng phôi không chuẩn vào rãnh trục cán tương ứng +Vết rạn: vết nứt hợp khơng thể nhìn tới đáy có độ sâu từ 0,5-1,5 mm Chúng taọ nên cân phải có rỗ khí +Sẹo: Đó lung lớp kim loại Tiểng biệt khơng liên quan với khối lượng chính, có chiều dày tới 1,5 mm, chúng tạo nên chiều rộng rãnh trục cán nhỏ so với chiều rộng phơi cán chưa làm vết sẹo từ phơi đúc trước +Bavia: Xuất cán phải không đạt vừa vào lỗ hình Ngồi khuyết tật nêu trên, bề mặt phi cán tìm thấy khuyết tật khác có nguồn góc luyện kim ngâm xì, gạch tường lò, phần lại vùng thiên tích dạng tạp chất phi kim bị kéo dài dọc theo phân lõi phôi cán c) Phôi thép hợp kim (tr15, [1]) Để chế tạo chi tiết chịu tải trọng cao kết cấu, người ta sử dụng thép hợp kim làm phổi dập Các thép hợp kim kết cấu phân theo nguyên tố hợp kim: gồm thép Crôm (150, 200, 50X); thép Crôm - Niken: (20XH; 40XH: 45XH: 50XH); thép Crôm - Silic - Mangan, 20XTC; 25 XTC; 30 XTC: XIC ) 1.1.5.2 Vật Liệu cho khuôn (tr23-24, [2]) Các loại vật liệu làm khuôn dập khối phụ thuộc vào chủng loại thiết bị, đặc điểm công nghệ vật liệu dập Nói chung, vật liệu thường sử dụng làm khn dập khối nóng (theo ký hiệu Liên Xô cũ – Γ OCT) +Các loại vật liệu sử dụng nhiều để làm khn tạo hình khối loại thép có ký hiệu: 5XHM; 5XHB; 5XHCB, 5XB2C, 5XHT: 5XHC Khuôn để dập máy ép trục khuỷu dập nóng thường dùng X B ΦC Đối với khuôn đúc thường dùng 40X 4XC Đối với chi tiết khuôn chêm, chốt, miếng ghép, miếng đệm lót thường làm thép hợp kim: 7X3; 8X3; 5XHC; 5XHCB; 6XB2C, 4X8B2 Các chày cối tạo hình máy rèn ngang thường dùng: 4X8B2, 5XHT; 7X3; 8X3; 6XB2C Đối khn dập khối khn kín dùng loại vật liệu như: SKT4, ADC10, SKD61 (theo tiêu chuẩn Nhật Bản) Để chế tạo khuôn dập thép hợp kim khó biến dạng, người ta sử dụng loại vật liệu sau: B ΦC , X B ΦCM , X B 5ΦM , … Khn dập khối nóng trước dập cần phải nung khn đến nhiệt độ thích hợp Việc nung nóng khn trước dập thực cách sử dụng gá nung khuôn khí đốt; nung lị riêng, nung dung cụ điện cảm ứng xách tay Phương pháp nung dụng cụ điện cảm ứng tốt nung nhanh nhiệt độ đồng Nếu thời gian nghỉ làm việc dài cần phải nung lại khn, thời gian nghỉ (khoảng 0,5 giờ) khơng phải nung lại Khn thường nung nóng trước đến nhiệt độ (250 - 400) °C, nung đến nhiệt độ cao làm giảm tính vật liệu khn (tự ram) Phải sử dụng dụng cụ đo nhiệt độ để thưởng xuyên kiểm tra nhiệt độ khn Trong q trình làm việc, phối nóng tiếp tục truyền nhiệt vào khn làm cho nhiệt độ khn tăng lên, người ta phải tiến hành làm nguội khn Có thể kết hợp làm nguội bơi trơn lịng khn bên ngồi bề mặt khn làm nguội khn dịng nước chảy liên tục bên khối khuôn Khi dập máy búa, khuôn thường bao gồm hai nửa: nửa khuôn khuôn Các khối khuôn tiêu chuẩn hóa kích thước bao én (chuôi khuôn) Khối khuôn lắp ghép với cán búa bệ đe đuôi én (chuôi khuôn), định vị chốt kẹp chặt chêm Mỗi khối khn có nhiều lịng khn, tùy theo hình dạng kích thước vật dập, quy trình cơng nghệ dập… Mỗi lịng khn khối khn xây dựng theo nguyên tắc riêng phù hợp với cơng dụng lịng khn Khn dập máy búa khơng có chi tiết lắp ghép khn mà có lịng khn gia cơng trực tiếp khuôn (trừ dấu khuôn để tạo lỗ phép Bảng 2-3: Bảng hệ số biến dạng theo tốc độ biến dạng ( tr139, [5]) 2.2.5 Các khuyết tật khuôn dập khối 2.2.5.1 khuyết tật khuôn dập khối - Các khuyết tật xuất từ phôi dập Đối với khuyết tật dạng không phát xử lý kịp thời vật dập tạo phế phẩm với khuyết tật sửa chữa a) b) Hình 2.5 - Phế phẩm vật dập a) Vết nứt xuất hiện; b) Rỗ bề mặt vật dập Các khuyết tật dạng như: 15 + Các rãnh xước, vết cứa bề mặt phôi rèn vết xước nhỏ có chiều sâu khoảng 0,2-0,5mm kéo dài chiều dài phôi xuất sau cán, nung phơi sau tẩy axít (hình 5) Hình 2.6 - Vết xước rãnh phơi dập + Nếp gấp hình thành từ trình cán phơi có chiều sâu lớn 0,5 mm Hình 2.7 - Nếp gấp phôi dập + Lớp vảy oxít kim loại lỏng bám vào thành khn đúc trải bề mặt phôi sau cán có chiều dày khoảng 1,5mm Sau dập bám dính bề mặt vật dập Hình 2.8 - Lớp vảy kim loại bám bề mặt phôi dập Có nhiều phương pháp khác để làm vẩy oxít khơng sử dụng phương pháp trình làm lại gây khuyết tật khác vật dập + Các khuyết tật q trình cắt phơi Bề mặt phơi cắt nghiêng, khơng phẳng chí hụt kích thước Nguyên nhân khuyết tật khoảng cách dao cắt la lớn Hình 2.9 - Khuyết tật cắt phôi + Các khuyết tật nung phôi: Thông thường tượng nhiệt 16 + Các khuyết tật xảy trình dập Các khuyết tật dập khối máy búa loại thiết bị khác thường xuất sai hỏng theo tiết diện ngang tiết diện dọc chi tiết Chẳng hạn chồn máy ép, sai lệch hình dạng phơi xác định qua dịch chuyển mặt ngồi khn, sai lệch độ đồng tâm xác định qua độ lệch trục chày ép Các khuyết tật dạng thường là: + Khuyết tật vết lõm kết va đập hay dính vảy oxít lịng khn dập… Các vết lõm sâu đến 3mm gây hư hỏng gia công hay làm yếu bề mặt làm việc chi tiết + Khuyết tật vết khía bề mặt dập khuyết tật dạng học xuất dập khn, dập nóng tác động vật thể lạ dính khuôn dập + Khuyết tật vết gấp xuất chảy không đồng kim loại khuôn hay bề mặt lịng khn dập Các vết gấp hình thành q trình đặt phơi lệch lịng khn gia cơng khơng xác lịng khn, sủa chữa khn lần dập trước chí kết cấu khn dập a) b) Hình 2.10 - Các dạng nếp gấp vật dập + Khuyết tật vết xước sâu tạo rãnh hình thành nhiều ngun nhân mà kể đến thiết bị không ổn định, không sửa chữa khn làm vẩy oxít dính bám khn dập trước dập hay la q trình dịch chuyển phơi dập dập 17 Hình 2.11 - Các vết xước sâu bề mặt + Khuyết tật khơng điền đầy khn (khơng tạo hình chi tiết hoàn toàn) xảy nhiều nguyên nhân mà kể đến: Do ma sát lớn lịng khn dập làm ngăn cản sử chảy dịng kim loại (do bề mặt lịng khn khơng đươc làm sạch, sử dụng chất bôi trơn không đúng,) Tại vị trí có tiết diện nhỏ, nguội nhanh phơi ngăn cản chảy dịng kim loại Kết cấu khuôn dập làm ảnh hưởng lớn đến q trình chảy kim loại chẳng hạn góc nghiêng thành lịng khn Vì thiết kế khn dập, góc nghiêng thành lịng khn lựa chọn nhỏ 70 với góc ngồi nhỏ 100 với góc Hình 2.12 - Vật dập không điền đầy + Khuyết tật ép chảy Các khuyết tật xảy ép chảy chủ yếu tượng khơng điền đầy lịng khn Do gây sai lệch kích thước vật dập Điều giải thích trở lực biến dạng lỗ cối nhỏ trở lực biến dạng ngõ ngách khác lòng khn, làm cho lịng khn khó điền đầy Để khác phục tượng cần phải tính tốn kết cấu khn hợp lý với góc nghiêng lịng khn, bán kính r góc lịng khn chí phải dùng đối áp để tăng trở lực biến dạng lỗ thoát kim loại Mặt khác, hình thành khuyết tật cịn phải kể đến ngun nhân q trình bơi trơn Nếu không sử dụng chất bôi trơn chất bôi trơn không hợp lý dẫn đến tăng ma sát phôi dụng cụ, dẫn đến hình thành lỗ, rãnh không mong muốn bề mặt sản phẩm 18 Hình 2.13 - Khuyết tật ép chảy + Khuyết tật cong vênh vật rèn xuất vị trí biên dạng phức tạp thành mỏng hay tiết diện có chiều dài lớn Sự cong vênh chủ yếu xảy kết kết cấu khuôn dập (bị sai lệch mịn, hỏng hóc khơng đửa sửa chữa), q trình làm nguội khơng đồng sau rèn dập sinh ứng suất bên vật dập Sự cong vênh loại bỏ xử lý nhiệt theo chế độ công nghệ Các sai lệch cho phép độ công vênh cho yêu cầu chế tạo vật dập + Sai lệch kích thước vật dập dập phụ thuộc vào kích thước phơi đầu vào (tính sai phơi), q trình thực nguyên công dập, thiết bị, khuôn… + Khuyết tật vật dập bị méo (xoắn, lệch) xảy dập khn có cấu đẩy sản phẩm Ti đẩy sản phẩm làm thay đổi hình dáng vật dập Ngoài ra, dập máy ép trục khủy dập nóng thường gây khuyết tật khơng điền đầy lịng khn sai lệch hình dáng phơi ĐIều xảy dập METKDN khó làm lớp vảy oxít bề mặt phơi nên địi hỏi thiết bị nung phải gây oxi hóa sử dụng nung mơi trường khí bảo vệ Điều làm giảm suất 2.2.5.2 Khắc phục khuyết tật khuôn dập khối Các khuyết tật cần phải loại bỏ trước rèn dập, tránh trường hợp khuyết tật không loại bỏ dẫn đến khuyết tật cho vật dập sau mà sửa chữa Để làm điều cần phải có ngun cơng khí để loại bỏ khuyết tật phôi Sự lựa chọn nguyên cơng khí phụ thuộc vào dạng khuyết tật xuất phơi Các khuyết tật sửa chữa sau: - Những khuyết tật sẹo, dính bám xỉ, vảy oxít rỗ bề mặt sửa trạng thái nguội nhờ búa tay, búa khơng khí nén cầm tay 19 Hình 2.14 - Phương pháp sửa nguội khuyết tật - Những vết xước bề mặt loại bỏ nhờ đánh bóng hay tẩy rửa thiết bị chuyên dùng hay mài phá - Làm khuôn sau lần dập để đảm bảo q trình chảy dịng kim loại, tránh gây tượng không điền đầy lịng khn - Nhũng chi tiết bị cong vênh làm nắn thẳng máy ép - Khuyết tật cấu trúc bên xảy q trình nung nóng phơi với chế độ nhiệt khơng xác Để giảm khuyết tật cần có chế độ xử lý nhiệt hợp lý cho loại vật liệu khác 20 TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO BÁNH RĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP DẬP KHỐI 3.1 Tính tốn kích thước phơi ban đầu Xác định vật dập nằm nhóm cấp xác thứ 2, vật dập có độ xác trung bình gia công lại máy vạn (theo tiêu chuẩn TOCT7505-55) Xác định lượng gia công dư bề mặt với chi tiết có trọng lượng 0,464kg máy ép (theo hình 3.1) ta có: Với kích thước 20 mm 1,1 mm => kích thước 21,5 mm Với kích thước 40 mm 1,1 mm => kích thước 41,5 mm Với kích thước ∅ 20 1,1 mm (1 bên) => kích thước ∅ 18 mm Với kích thước ∅ 59,5 1,2 mm (1 bên) => kích thước ∅ 62 mm Xác định dung sai vật dập Với kích thước 21,5 mm => dung sai + 0,5 Với kích thước 41,5 mm => dung sai + 0,5 Với kích thước ∅ 18 + 0,3 −0,1 => dung sai Để tránh khuyết tật cho bánh ta lấy lượng dư theo profin từ 0,1 – 0,15 mm Từ xác định vẽ vật dập (Hình 3.1) Bằng tính tốn phần mềm Slodiwork tính thể tích vật dập là: V = 58990,279 mm3 21 Hình 3-1: Tính tốn thẻ tích vật dập phần mềm slodiwork Hình 3-2: Bản vẽ vật dập 3.1.1 Tính tốn kích thước phơi ban đầu V phôi =k (V n +V γ +V mn +V ) Với : V n : thể tích vật dập V γ : thể tích hao cháy kim loại; tính cho trường hợp dập khn kín, từ thiết bị nung nóng đến máy ép phơi có vảy rèn làm ngun cơng chồn Lấy V γ = 0,8% trọng lượng vật dập 22 V γ = 0,8% 58990,279 = 471,922 mm3 V mn : thể tích màng ngăn lỗ, V mn=0 V :thể tích tổn hao kim loại bavia mặt đầu V = k : lượng cháy hao kim loại tính theo phần trăn khối lượng phơi trung bình lị nung sử dụng sử dụng nhiên liệu khí thiên nhiên là: k = 0,5 % V phôi = 59462,201 mm3 khối lượng phơi G = 0,46 kg Cơng thức tính thể tích hình trụ rỗng : V =πh ( D 2−d ) /4 Lấy kích thước phơi với mayo bánh D= 40mm; d =20mm ⇨ Chiều cao phơi hình trụ rỗng : h = 63.09 ≈ 64 mm 3.2 Tính tốn, thiết kế khn dập tạo hình 3.2.1 Tính tốn, thiết kế khn chồn 3.2.1.1 Tính lực cơng nghệ chọn thiết bị Tỷ số chồn cho phép tính theo cơng thức thiết kế khn chồn s= h sd (tr 21 , [ ] ) d0 Với : h chiều dài phần tự nằm ngồi vịng đệm, h sd =44 mm d đường kính phơi ban đầu ; d = 40 mm s= h hd 44 = =1,1 d 40 s < 2,6; thỏa mãn điều kiện không ổn định chồn cục bước (tr21, [5]) Lấy chiều cao phôi sau dập h1 = 35 mm, có mức độ biết dạng φ p=ln ln h1 35 =ln ln =0,229 ≈ 22,9 % h0 44 Theo bảng 5.1 tr 235 tài liệu [ ] có mức độ biến dạng giới hạn vật liệu C45 140%, mức độ biến dạng phôi không vượt qua mức độ cho phép d – đường kính sau chồn; Đường kính trung bình phơi sau chồn là: d 1=d √❑ A – diện tích tiết diện sau chồn phôi 23 2 2 π (D −d ) π (44,85 −20 ) A= = 1265.69 mm2 = 4 Biến dạng kỹ thuật: ε ρ = h 0−h1 63−35 = =0,44 ¿ h0 63 Tính lực máy ép dùng để chồn ( d1 F= A1 k 1+ μ h1 ) Với: F – lực cần thiết để chồn (N) h1 – chiều cao sau chồn (mm) d – đường kính trung bình sau chồn (mm) μ−hệ số ma sát (0,1÷ 0,15) k - ứng suất chảy vật liệu nhiệt độ rèn; tra theo bảng 6.46c tr 179 tài liệu [ ] với vật liệu thép C45 nhiệt độ bắt đầu rèn t =1200 ℃ => k = 3,1 kg/mm o ⇨ Lực cần thiết để chồn là: ( ) ( ) 44,85 d F= A1 k 1+ μ = 1265,69 3,1 1+0,15 = 4175,02N 35 h1 3.2.2 Thiết kế khuôn dập khuôn chồn 3.2.2.1 Góc nghiêng lịng khn chồn Chồn phơi có chi để tạo phơi có độ phình (chồn cục bộ) chuẩn bị cho nguyên công tiếp sau, dụng cụ chồn phẳng hay lõm đặt sẵn vịng đệm để tạo chi, ta sử dụng cối khoét lỗ dạng vòng đệm Lỗ cối thường làm với độ côn khoảng ° phía chi phụ thuộc vào mức độ phức tạp tháo vật rèn khỏi vòng đệm ( 3.2.2.2 Vật liệu làm khuôn Ta chọn vật liệu chế tạo chày cối SKD 61 Biên dạng chày cắt biên dạng phơi tính tốn Mép làm việc chày cối mài góc sắc q trình làm việc Các chi tiết khác lấy theo tiêu chuẩn sử dụng thép C45 để chế tạo (tr379, [2]) 3.3 Tính tốn thiết kế khn dập bánh 3.3.1 Tính lực cơng nghệ lựa chọn thiết bị gia công 24 Với loại máy ép trục khủy dập nóng (crank Pr), h o=63 mm chiều cao phôi ban ˙ đầu => Chọn tốc độ biến dạng φ=12 theo hình 2.1 Vì ta chọn tốc độ biến dạng φ=12 , theo Bảng 2.3: Bảng hệ số biến dạng ˙ theo tốc độ biến dạng, ta có Nhiệt độ rèn T=1200oC ⇨ Ta hồi quy tuyến tính: 114−102 x−102 = =¿ x=105 N /mm 20−10 12−10 Vậy hệ số biến dạng k str =104 N /mm2 Lựa chọn kết cấu khuôn dập khn dập kín nên giá trị y lấy theo hình dạng theo Hình 2.2: Bảng giá trị hệ số hình dạng số chi tiết ( tr142, [5]), chồn khơng có vành biên => y=4 Hệ số biến dạng thời điểm kết thúc rèn : k ℜ = y k str =4∗105=420 N/mm2 Lực công nghệ máy ép trục khuỷu dập nóng dập khn kín F= Ad k ℜ (tr 138 , [ ] ) Trong đó: F lực dập tạo hình (N) Ad diện tích vật dập mặt phân khn (mm2 ) Kre hệ số biến dạng thời điểm kết thúc rèn (N/mm2 ) Đường kính phơi: do=20mm h= V phôi 59462,201 = =¿ A 20 ∗π /4 Trung bình biến dạng (148, [5]): φ Pm=ln 25 Vf Ad∗h 26 MƠ PHỎNG Q TRÌNH CHO CHI TIẾT BÁNH RĂNG 4.1 Tổng quan phần mềm DEFORM 3D DEFORM phần mềm tính tốn mơ trình dựa phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) nhằm phân tích q trình tạo hình sử lí nhiệt tạo hình kim loại công nghệ liên quan Bằng việc mô trình sản xuất máy tính, cơng cụ tiên tiến cho phép nhà thiết kế kĩ sư: ⮚ Kiểm nghiệm điều kiện máy tính mà khơng cần có nhà xưởng (workshop), ⮚ Cải thiện việc thiết kế dụng cụ khuôn mẫu nhằm hạ giá thành sản phẩm, tiết kiệm vật liệu ⮚ Rút ngắn thời gian tung sản phẩm trường Một số sản kết mô sử dụng phần mềm DeForm 3D: + Sử dụng cán ống không mối hàn trục trục + Cán với nhiều trục cán + Dập dập khối + Rèn + Nhiệt luyện (cỡ hạt, ứng xuất dư, biến dạng, tố chức hạt ) Các bước tốn mơ số: Hình 4-1: Sơ đồ bước mô DEFORM 27 Giao diện phần mềm DEFORM Hình 4-2: Giao diện phần mềm DEFORM 4.2 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Phạm Văn Nghệ, PGS.TS Đinh Văn Phong, GVC Nguyễn Mậu Đằng, Ths Trần Văn Cứu (2008) Cơng Nghệ Dập Tạo Hình Khối [2] TS Lê Trung Kiên, Ths Lê Gia Bảo (2020) Thiết kế chế tạo khuôn dập (2) [3] GS.TS Trần Văn Dịch (2006) Công nghệ chế tạo bánh (2) [4] Lê Nhương (1978) Kỹ thuật rèn dập nóng [5] M Heinz Tschaetsch, Metal forming practice Springer, 2005 [6] M.V.XTOROJEV, Sách tra cứu rèn dập khối tập I + II, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội, 1988 [7] Nguyễn Thành Trung, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Luận án Thạc sỹ Kỹ thuật, Nghiên cứu cơng nghệ lập trình gia cơng khn dập thể tích để chế tạo bánh vi sai xe tải Huynhdai, 2013 29 ... dẻo kim loại 2. 1.1 Khái niệm 2. 1 .2 2 .2 Các nguyên công công nghệ dập khối 2. 2.1 Nguyên công Chồn 2. 2 .2 Nguyên công vuốt 10 2. 2.3 Nguyên công dập khối khuôn hở 11 2. 2.4 Ngun cơng dập khối khn... pháp dập thể tích nguội 1.4 Thiết kế cơng nghệ chế tạo chi tiết bánh từ phôi ống 1.4.1 Lựa chọn phương pháp gia công chi tiết bánh CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÔNG NGHỆ DẬP KHỐI CHI TIẾT BÁNH RĂNG 2. 1 Lý... BÁNH RĂNG” Nhiệm vụ đồ án  Tìm hiểu lý thuyết cơng nghệ tạo hình dập rèn  Thiết kế cơng nghệ dập tạo hình chi tiết bánh  Mơ biến dạng dập tạo hình cho chi tiết bánh Ngày giao đề tài: 28 /9 /20 21