Nghiên cứu cải thiện chất lượng ống liều kích thước f40x170mm từ thép s10c bằng mô phỏng và thực nghiệm

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu cải thiện chất lượng ống liều kích thước F40×170mm từ thép S10C mơ thực nghiệm HỨA MINH THÀNH thanh.hm211076m@ sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật khí Giảng viên hướng dẫn: GS TS Nguyễn Đức Toàn Trường: Cơ khí HÀ NỘI, 5/2023 Chữ ký GVHD ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Giảng viên hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Đức Tồn Nhóm chun mơn: Gia cơng vật liệu dụng cụ cơng nghiệp, Trường Cơ khí, Đại Học Bách Khoa Hà Nội Nội dung Chuyên ngành: Kỹ thuật khí - Chế tạo máy Đề tài luận văn: Nghiên cứu cải thiện chất lượng ống liều kích thước F40×170mm từ thép S10C mơ thực nghiệm GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN GS.TS Nguyễn Đức Toàn LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường khí/Đại học bách khoa Hà Nội cho phép thực Luận văn Trường Tôi xin cảm ơn Nhóm chun mơn Gia cơng vật liệu dụng cụ cơng nghiệp/Khoa khí chế tạo máy tạo điều kiện thuận lợi suốt trình tơi làm Luận văn Tơi xin cảm ơn sâu sắc tới Giáo viên hướng dẫn - GS.TS Nguyễn Đức Tồn tận tình hướng dẫn tơi chun mơn để tơi thực hồn thành Luận văn Tôi xin cảm ơn tới Nhà máy Z113/Tổng cục Cơng nghiệp quốc phịng tạo điều kiện giúp đỡ cho phép sử dụng máy móc, thiết bị phục vụ sản xuất để đánh giá kết thực nghiệm Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy cô phản biện, Thầy cô hội đồng chấm Luận văn bớt chút thời gian đọc góp ý kiến q báu để tơi hồn chỉnh Luận văn Cuối tơi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè, lãnh đạo quan, đồng nghiệp người động viên khuyến khích tơi suốt thời gian thực Luận văn TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Xuất phát từ thực tiễn yêu cầu nghiên cứu chế tạo chi tiết cơng nghiệp quốc phịng, nội dung luận văn tập trung: Nghiên cứu công nghệ dập vuốt sâu, cải tiến công nghệ giảm tỷ lệ hỏng để chế tạo chi tiết vỏ liều 30mm công nghiệp quốc phòng dựa nghiên cứu tổng quan công nghệ Gia công áp lực phần mềm mơ q trình dập Deform Phân tích đặc điểm, cấu tạo sản phẩm để tính tốn thiết kế khuôn hướng công nghệ cho sản xuất loạt Kết hợp nhiều lĩnh vực công nghệ dập nguội, xử lý nhiệt, mơ lại kết tính tốn Với Quy trình cơng nghệ gồm ngun cơng bản: chuẩn bị phôi, ép chảy ngược, dập vuốt biến mỏng thành ứng dụng công nghệ chế tạo sản phẩm cơng nghiệp quốc phịng Với cơng nghệ thực áp dụng cho sản phẩm vỏ liều có hình dạng tương tự HỌC VIÊN Hứa Minh Thành CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Hứa Minh Thành Đề tài luận văn: Nghiên cứu cải thiện chất lượng ống liều kích thước F40×170mm từ thép S10C mơ thực nghiệm Chuyên ngành: Kỹ thuật khí - Chế tạo máy Mã số SV: 20211076M Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 28/4/2023 với nội dung sau: - Chỉnh sửa số lỗi tả - Chỉnh sửa lại bố cục luận văn, vị trí ghi bảng biểu - Bổ sung tài liệu tham khảo Ngày Giáo viên hướng dẫn GS.TS Nguyễn Đức Toàn tháng năm 2023 Tác giả luận văn Hứa Minh Thành CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Bùi Ngọc Tuyên MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ DẬP VUỐT VÀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG HỖ TRỢ 1.1 Tổng quan dập vuốt 1.1.1 Đặc điểm công nghệ dập vuốt 1.1.2 Phân loại công nghệ dập vuốt 1.1.2.1 Phân loại theo nhóm hình dạng sản phẩm 1.1.2.2 Phân loại theo đặc điểm biến dạng kim loại 1.1.3 Tính kích thước phơi dập vuốt trịn xoay 1.1.3.1 Phương pháp cân khối lượng 1.1.3.2 Phương pháp cân thể tích 1.1.4 Tính lượng dư để cắt mép chi tiết trịn xoay 1.1.5 Công nghệ tạo hình phơi cho dập vuốt 1.1.5.1 Tạo phôi dập vuốt công nghệ cán 1.1.5.2 Công nghệ chồn phôi thép để tạo phôi ban đầu cho dập thể tích 10 1.1.5.3 Cơng nghệ dập ép chảy nguội ngược kim loại để tạo phôi bát ban đầu 11 1.1.6 Những yếu tố ảnh hưởng đến hệ số dập vuốt 12 1.1.7 Lực dập vuốt 14 1.1.8 Độ xác sản phẩm dập vuốt 16 1.1.8.1 Bán kính lượn cối chày dập vuốt 17 1.1.8.2 Khe hở chày cối dập vuốt 18 1.1.9 Bôi trơn xử lý nhiệt 19 1.1.9.1 Bôi trơn 19 1.1.9.2 Xử lý nhiệt 21 1.2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MÔ PHỎNG DEFORM 22 1.2.1 Các tính phần mềm mơ Deform 23 CHƯƠNG CƠ SỞ TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO ỐNG LIỀU Ф40×170mm TỪ THÉP S10C VÀ MƠ PHỎNG Q TRÌNH DẬP 27 2.1 Phân tích kết cấu ống liều Ф40×170mm 27 2.1.1 Hình dáng cơng dụng 27 2.1.2 Kích thước dung sai 27 2.1.3 Vật liệu chế tạo 27 2.2 Phân tích lựa chọn sơ phương pháp cơng nghệ chế tạo 29 2.3 Tính tốn bước cơng nghệ dập 30 2.3.1 Xác định chiều cao chồn tính tốn lực chồn 30 2.3.2 Tính tốn cơng nghệ tạo phơi bát 31 2.3.3 Tính tốn kích thước phơi, lực dập bát 32 2.3.4 Tính tốn phơi dập tạo hình đáy, lực dập tạo hình đáy 33 2.3.5 Số lần dập vuốt tính tốn lực dập vuốt 34 2.3.5.1 Dập vuốt lần 37 2.3.5.2 Dập vuốt lần 2, lần 40 2.4 Chế độ xử lý nhiệt 42 CHƯƠNG SẢN XUẤT VÀ HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO ỐNG LIỀU Ф40×170mm DÙNG CHO CHẾ TẠO VỎ LIỀU ĐẠN PHÁO 30×165mm DÙNG TRONG HẢI QUÂN 46 3.1 CHẶNG CÔNG NGHỆ DẬP BÁT 46 3.2 CHẶNG CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH ĐÁY 49 3.3 CHẶNG CÔNG NGHỆ DẬP VUỐT 50 3.4 CHẶNG CÔNG NGHỆ DẬP VUỐT 52 3.5 CHẶNG CÔNG NGHỆ DẬP VUỐT 54 3.6 CHẾ THỬ CÔNG NGHỆ SAU KHI HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO DỤNG CỤ 59 CHƯƠNG KIỂM TRA TĨNH VÀ THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM 62 4.1 4.2 KIỂM TRA TĨNH SẢN PHẨM 62 4.1.1 Kiểm tra kích thước sản phẩm 62 4.1.2 Kiểm tra tính vỏ liều đạn 62 THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM 65 4.2.1 Bắn kiểm tra áp suất 65 4.2.2 Bắn kiểm bền vỏ liều 66 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Kết cấu đạn pháo 30mm Hải quân xvii Hình 2: Ống liều Ф40×170mm xvii Hình 3: Pháo hạm AK-630 bắn đạn 30mm trang bị tàu Hải quân xvii Hình 1.1 Sơ đồ phân loại dập vuốt kim loại theo đặc điểm biến dạng Hình 1.2 Dập vuốt có chống nhăn Hình 1.3 Khn dập vuốt khơng có chống nhăn Hình 1.4 Quá trình chịu kéo nén vật liệu trình dập vuốt Hình 1.5 Mức độ biến dạng vật liệu dập vuốt có biến mỏng thành Hình 1.6 Biến dạng vật liệu di chuyển theo hướng kính Hình 1.7 Trạng thái ứng suất vùng khác sản phẩm dập vuốt Hình 1.8 Trạng thái ứng suất biến dạng vật liệu dập vuốt biến mỏng thành Hình 1.9 Phương pháp cân thể tích Hình 1.10 Sơ đồ cán kim loại Hình 1.11 Sơ đồ chồn kim loại 10 Hình 1.12 Sự thay đổi vùng q trình chồn phơi hình trụ 10 Hình 1.13 Quá trình ép chảy ngược 11 Hình 1.14 Quá trình ép chảy ngược để chế tạo vỏ đạn pháo 11 Hình 1.15 Một số sản phẩm mô sử dụng phần mềm Deform 23 Hình 1.16 Các bước tốn mơ 24 Hình 1.17 Kết đạt sau mơ 25 Hình 2.1 Hình vẽ yêu cầu kỹ thuật vỏ liều đạn pháo Hải qn 30×165mm 28 Hình 2.2 Mơ trình chồn vật liệu 31 Hình 2.3: Mơ tính toán lực dập bát phần mềm Deform 3D 33 Hình 2.4: Mơ tính tốn lực dập tạo hình đáy phần mềm Deform 3D 34 Hình 2.5: Mơ tính tốn lực dập vuốt phần mềm Deform 3D 40 Hình 2.6: Mơ tính tốn lực dập vuốt phần mềm Deform 3D 41 Hình 2.7 Mơ tính tốn lực dập vuốt phần mềm Deform 3D 41 Hình 2.8 Giản đồ pha thép có thành phần nguyên tố vi lượng tương tự S10C 42 Hình 2.9 Chuyển biến pha nung thép S10C 43 Hình 2.10 Giản đồ nhiệt độ ủ chồn bánh tròn ủ sau dập bát 43 Hình 2.11 Giản đồ nhiệt độ ủ sau dập vuốt 44 Hình 2.12 Giản đồ nhiệt độ ủ sau dập vuốt 44 Hình 3.1 Hình vẽ phơi bánh trịn sản phẩm bánh trịn 46 Hình 3.2 Tổ chức kim tương sau ủ bánh tròn (x100) 47 Hình 3.3 Hình vẽ phơi dập bát sản phẩm dập bát 48 Hình 3.4 Hình vẽ phơi dập tạo hình đáy sản phẩm 49 Hình 3.5 Hình vẽ phôi dập vuốt sản phẩm phôi dập vuốt 50 Hình 3.6 Hình vẽ phôi dập vuốt 52 Hình 3.8 Hình vẽ phơi dập vuốt 54 Hình 3.9 Hình ảnh kiểm tra X-Ray phơi dập vuốt 56 Hình 3.10 Hình ảnh vị trí khuyết tật dập vuốt sau bổ đơi 57 Hình 3.11 Hình ảnh vị trí chế tạo khơng ý đồ thiết kế 58 Hình 3.12 Hình ảnh mơ chày dập vuốt sau dựng hình 58 Hình 3.13 Hình ảnh sản phẩm sau chế thử điều chỉnh công nghệ chế tạo dụng cụ 59 Hình 3.14 Công nhân xếp phôi vào máy kiểm tra khuyết tật X-ray 60 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Nhóm dạng sản phẩm dập vuốt Bảng 1.2 Khối lượng riêng số vật liệu Bảng 1.3 Lượng dư cắt mép chi tiết hình trụ khơng có vành (dập vuốt có biến mỏng thành) Bảng 1.4 Lượng dư cắt mép chi tiết trụ khơng có vành (dập vuốt khơng biến mỏng thành) Bảng 1.1 Giới hạn áp dụng dập vuốt có chặn phơi khơng chặn phơi 12 Bảng 1.6 Giới hạn bền loại vật liệu 15 Bảng 1.7 Hệ số k1, kn để tính lực dập vuốt chi tiết hình trụ 15 Bảng 1.8 Độ sai lệch theo đường kính chi tiết hình trụ rỗng khơng có Hình 1: Kết cấu đạn pháo 30mm Hải quân xvii Hình 2: Ống liều Ф40×170mm xvii Hình 3: Pháo hạm AK-630 bắn đạn 30mm trang bị tàu Hải quân xvii CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ DẬP VUỐT VÀ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG HỖ TRỢ Bảng 1.1 Nhóm dạng sản phẩm dập vuốt Hình 1.1 Sơ đồ phân loại dập vuốt kim loại theo đặc điểm biến dạng Hình 1.2 Dập vuốt có chống nhăn Hình 1.3 Khn dập vuốt khơng có chống nhăn Hình 1.4 Quá trình chịu kéo nén vật liệu trình dập vuốt Hình 1.5 Mức độ biến dạng vật liệu dập vuốt có biến mỏng thành Hình 1.6 Biến dạng vật liệu di chuyển theo hướng kính Hình 1.7 Trạng thái ứng suất vùng khác sản phẩm dập vuốt Hình 1.8 Trạng thái ứng suất biến dạng vật liệu dập vuốt biến mỏng thành Bảng 1.2 Khối lượng riêng số vật liệu Hình 1.9 Phương pháp cân thể tích Bảng 1.3 Lượng dư cắt mép chi tiết hình trụ khơng có vành (dập vuốt có biến mỏng thành) Bảng 1.4 Lượng dư cắt mép chi tiết trụ khơng có vành (dập vuốt khơng biến mỏng thành) Hình 1.10 Sơ đồ cán kim loại Hình 1.11 Sơ đồ chồn kim loại 10 Hình 1.12 Sự thay đổi vùng trình chồn phơi hình trụ 10 Hình 1.13 Q trình ép chảy ngược 11 Hình 1.14 Quá trình ép chảy ngược để chế tạo vỏ đạn pháo 11 Bảng 1.1 Giới hạn áp dụng dập vuốt có chặn phơi khơng chặn phơi 12 Bảng 1.6 Giới hạn bền loại vật liệu 15 Bảng 1.7 Hệ số k1, kn để tính lực dập vuốt chi tiết hình trụ 15 Bảng 1.8 Độ sai lệch theo đường kính chi tiết hình trụ rỗng khơng có vành 16 Bảng 1.9 Độ sai lệch theo chiều cao chi tiết hình trụ rỗng khơng có vành 17 Bảng 1.10 Bán kính lượn cối dùng để dập vuốt 18 Bảng 1.11 Khe hở chày cối dập vuốt vật tròn xoay 19 Bảng 1.12 Thành phần chất bôi trơn 20 Bảng 1.13 Chế độ xử lý nhiệt 22 Hình 1.15 Một số sản phẩm mô sử dụng phần mềm Deform 23 Hình 1.16 Các bước tốn mơ 24 Hình 1.17 Kết đạt sau mơ 25 CHƯƠNG CƠ SỞ TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO ỐNG LIỀU Ф40×170mm TỪ THÉP S10C VÀ MƠ PHỎNG Q TRÌNH DẬP 27 Bảng 2.1 Cơ tính sản phẩm sau kéo 27 Hình 2.1 Hình vẽ yêu cầu kỹ thuật vỏ liều đạn pháo Hải quân 30×165mm 28 Bảng 2.2 Độ cứng vị trí 29 Bảng 2.3 Thành phần hóa học thép S10C theo tiêu chuẩn GOST 1050-88 kết kiểm tra thép gia công 29 Bảng 2.4 Chỉ tiêu lý tính thép S10C kết kiểm tra mẫu thép gia công 29 Bảng 2.5 Xác định chiều cao chồn mức độ biến dạng cho phép 30 Bảng 2.6 Kết tính tốn lực chồn 30 Hình 2.2 Mơ q trình chồn vật liệu 31 Bảng 2.7 Kết tính tốn lực dập bát 32 Hình 2.3: Mơ tính tốn lực dập bát phần mềm Deform 3D 33 Bảng 2.8: Kết tính tốn lực dập tạo hình đáy 33 Hình 2.4: Mơ tính tốn lực dập tạo hình đáy phần mềm Deform 3D 34 Bảng 2.9 Các thông số bước dập vuốt 35 Bảng 2.9 Kết tính tốn lực dập vuốt 35 Bảng 2.10 Tính kích thước dụng cụ hệ số biến dạng sau lần dập vuốt 36 Bảng 2.11 Sơ đồ công nghệ dập sản phẩm 36 Sản phẩm sau ủ vuốt tẩy rửa lân hóa hệ thống tẩy rửa liên động 10 thùng tương tự ủ dập bát bánh tròn theo bảng 3.2 Nhận xét: Kết kiểm tra sản phẩm sau dập vuốt bề mặt, kích thước, chênh lệch chiều dày thành vị trí cách đáy 30mm cách đáy 90mm đạt theo quy trình cơng nghệ chế tạo sản phẩm Cho phép chuyển đến chặng ủ sau dập vuốt để dập vuốt 3.5 CHẶNG CƠNG NGHỆ DẬP VUỐT Phơi dập vuốt sản phẩm dập vuốt (hình 3.7), kiểm tra kích thước đường kính, chênh lệch chiều dày thành tọa độ cách đáy 30mm 150mm theo yêu cầu công nghệ Kết kiểm tra sản phẩm sau dập vuốt theo bảng 3.9 Hình 3.8 Hình vẽ phơi dập vuốt 54 Chặng cơng nghệ dập vuốt thực máy dập nằm ngang có lực dập 2MN Trong q trình dập, dụng cụ, phôi bôi trơn làm mát liên tục dung dịch xà phịng có nồng độ (2,5 3)% Trước thực nguyên công dập vuốt 3, phôi ủ nhiệt độ (490 510)oC, môi trường nung nóng khơng khí Thời gian từ lúc cho vào lò đến ra khỏi lò 180 phút, thời gian buồng quay nhiệt 70 phút Chặng công nghệ dập vuốt thực máy dập nằm ngang có lực dập 2MN Trong q trình dập, dụng cụ, phơi bơi trơn làm mát liên tục dung dịch xà phòng có nồng độ (2,5 3)% Bảng 3.9 Kết kiểm tra tiêu sản phẩm dập vuốt TT Yêu cầu chặng cơng nghệ Đường kính )39,48-0,1 Chênh lệch chiều dày thành toạ độ cách đáy 30 mm: GS ≤ 0,12 mm Chênh lệch chiều dày thành toạ độ cách đáy 15 mm: GS ≤ 0,1 mm Dụng cụ, thiết bị kiểm tra Dưỡng kiểm ΠP=39,770+0,015 HE=39,462+0,015 Dụng cụ đo chênh lệch chiều dày thành + đồng hồ so độ xác 0,01 mm Dụng cụ đo chênh lệch chiều dày thành + đồng hồ so độ xác 0,01 mm Kết kiểm tra - Số lượng: 50 sản phẩm - Đạt yêu cầu: 50/50=100% - Số lượng: 50 sản phẩm - Đạt yêu cầu: 50/50=100% + Trung bình: 0,10 mm + Max: 0,12 mm + Min: 0,03 mm - Số lượng: 50 sản phẩm - Đạt yêu cầu: 50/50=100% + Trung bình: 0,09 mm + Max: 0,10 mm + Min: 0,04 mm Bảng 3.10 Kết kiểm tra tiêu độ cứng sản phẩm dập vuốt sau ủ Dụng cụ, thiết bị kiểm tra Độ cứng sản phẩm vuốt Máy đo độ cứng sau ủ tọa độ cách đáy HR-150A 20 mm: (80 100) HRB số hiệu 1746 (tải trọng 100 kG) TT Yêu cầu chặng công nghệ Kết kiểm tra - Số lượng: 50 sản phẩm - Đạt yêu cầu: 50/50=100% + Trung bình: 93,2 HRB + Max: 95,0 HRB + Min: 90,3 HRB Chặng công nghệ dập vuốt thực máy dập nằm ngang có lực dập 2MN Trong q trình dập, dụng cụ, phôi bôi trơn làm mát liên tục dung dịch xà phịng có nồng độ (2,5 3)% Sản phẩm sau ủ vuốt tẩy rửa lân hóa hệ thống tẩy rửa liên động 10 thùng tương tự ủ dập bát bánh tròn theo bảng 3.2 55 Sau dập vuốt 3, sản phẩm chặng vuốt cuối cùng, chặng công nghệ khuyết tật xuất hết bề mặt bên sản phẩm Ta tiến hành kiểm tra khuyết tật bên thành vật liệu kim loại thiết bị XRây (Là kỹ thuật kiểm tra không tiếp xúc dùng để kiểm tra sản phẩm kim loại Trong phương pháp này, đầu dò tác động dòng điện xoay chiều sản sinh dòng điện xốy vật mẫu q trình kiểm tra).Kết kiểm tra X-ray thấy tượng bề mặt sản phẩm bị rạn, nứt ngang vị trí cách đáy 25mm (theo hình 3.9) Vị trí khuyết tật Hình 3.9 Hình ảnh kiểm tra X-Ray phơi dập vuốt Nhận xét: Kết kiểm tra sản phẩm sau dập vuốt bề mặt, kích thước, chênh lệch chiều dày thành vị trí cách đáy 30mm cách đáy 150mm đạt theo quy trình cơng nghệ chế tạo sản phẩm Tuy nhiên sau đến sản phẩm cuối số sản phẩm xảy có tượng dạn, đứt phơi vị trí cách đáy 25mm (tỉ lệ khoảng 5%) Đây vị trí quan trọng, với sản phẩm chịu áp cao đến 3.500kG/cm2 khơng thể Phải kiểm tra lại dụng cụ điều kiện biến dạng 56 Chủ nhiệm sản phẩm xem lại bảng hệ số biến dạng, hệ số dập vuốt tượng dẫn đến tượng Sau tiến hành kiểm tra sản phẩm chặng cơng nghệ, số sản phẩm chặng dập vuốt xuất vết dạn ngang nhỏ khoảng 1mm, sâu khoảng 0,2mm vị trí chân R 5,46 theo đầu chày Mắt thường, tẩm thực sản phẩm không rõ Kiểm tra số sản phẩm dập vuốt dập vuốt (sau cắt bổ) vết khuyết tật xuất to Do sản xuất kiểm tra xác suất, nên tượng khó gặp Từ tượng ta lật lại kiểm tra công nghệ chặng dập vuốt Chặng dập vuốt lần 1, hệ số biến dạng lớn biến dạng dễ xảy đứt Nhưng qua mô hệ số phá hủy sản phẩm nằm vùng an toàn Kiểm tra kim tương cỡ hạt đạt yêu cầu cấp Những điều kiện khó xảy rạn nứt sản phẩm Mặt khác lại xuất chân R5,46 (theo hình 3.10); vị trí liên kết phần đáy lịng sản phẩm Từ tượng ta tiến hành kiểm tra lại biên dạng đầu chày có chế tạo thiết kế khơng; dung dịch bơi trơn q trình dập sản phẩm độ nhám bề mặt chày cối Sau tiến hành kiểm tra độ nhám bề mặt chày, cối; dung dịch bơi trơn; kích thước dụng cụ đạt theo thiết kế Nhưng đầu chày dập vuốt theo cách kiểm đạt yêu cầu so với dưỡng kiểm, cơng nghệ chế tạo có vấn đề Đó chế tạo đầu chày Nhà máy, sử dụng cơng nghệ mài Sau dùng cơng nghệ sửa đá để mài cung R đầu chày Do cung tiếp tuyến mà cát tuyến (ở hình 2.11), khơng tạo thành đường trơn xuôn theo ý đồ thiết kế, khả điểm tạo lên tượng rạn xứt phần gần đáy sản phẩm Vị trí xảy dạn dập vuốt Hình 3.10 Hình ảnh vị trí khuyết tật dập vuốt sau bổ đơi 57 Hình 3.11 Hình ảnh vị trí chế tạo khơng ý đồ thiết kế Sau kiểm tra biên dạng đầu chày theo thực tế chế tạo máy hình X10 có Nhà máy, ta dựng hình phần mềm Autocad dựa điểm khảo sát Sau dựng xong biên dạng đầu chày, tiến hành mô phần mềm Deform Kết thực tế ta nhận sau: Hình 3.12 Hình ảnh mơ chày dập vuốt sau dựng hình Điểm phá hủy xuất màu đỏ sau mô phỏng, tập trung vị trí phá hủy chân giao tuyến phần cung phần côn chày dập Mặt khác hệ số phá hủy tăng từ 0,612 lên 1,3 Từ kết mô vậy, ta xác định nguyên nhân gây điểm rạn, nứt phần đáy vỏ liều Do ta điều chỉnh cơng nghệ chế tạo dụng cụ áp dụng Nhà máy, cụ thể sau: 58 + Gia công sơ biên dạng chày, sau nhiệt luyện đạt độ cứng; + Sau nhiệt luyện mài đạt kích thước ngồi; + Gia công biên dạng đầu chày tiện CNC: dùng mũi dao tiện sau nhiệt luyện tiện biên dạng R đầu chày, đảm bảo vị trí tiếp tuyến, trơn + Sau gia công xong kiểm tra biên dạng lại dưỡng kiểm Đạt yêu cầu tiến hành mạ đầu chày đánh bóng đạt độ nhám bề mặt Các chày chặng dập vuốt dập bát, dập tạo hình đáy, dập vuốt tiến hành công nghệ gia công tương tự chày dập vuốt 3.6 CHẾ THỬ CÔNG NGHỆ SAU KHI HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO DỤNG CỤ Ta tiến hành chế tạo lượng sản phẩm theo công nghệ chỉnh sửa từ chặng dập bát đến hết chặng dập vuốt 3, gia công đến chặng cuối theo quy trình cơng nghệ Từng chặng cơng nghệ tiến hành kiểm tra kỹ lòng sản phẩm Nếu thấy tượng dừng Lấy xác xuất chặng công nghệ, bổ đôi, tẩm thực bề mặt, kiểm tra tượng lịng đáy Kết khơng thấy tượng rạn Hình 3.13 Hình ảnh sản phẩm sau chế thử điều chỉnh công nghệ chế tạo dụng cụ 59 Hình 3.14 Cơng nhân xếp phơi vào máy kiểm tra khuyết tật X-ray Kiểm tra khuyết tật sản phẩm 100% máy X-ray sau chặng dập vuốt 3: khơng thấy tượng rạn (theo hình 3.13), khuyết tật vị trí thân vỏ Nhận xét: Kết chế thử lại công nghệ sau đổi công nghệ chế tạo dụng cụ đến hết chặng dập vuốt 3, kích thước sản phẩm, chênh lệch chiều dày thành đạt theo quy trình cơng nghệ Kiểm tra X-ray khơng xuất khuyết tật Cho phép chuyển đến chặng quy trình cơng nghệ 60 KẾT LUẬN CHƯƠNG Sản phẩm ống liều Ф40×170mm dùng để chế tạo vỏ liều đạn 30 mm Hải quân chế tạo theo Quy trình cơng nghệ, kiểm tra tĩnh đạt u cầu Q trình chế tạo, chặng cơng nghệ kiểm tra, kiểm soát chặt chẽ Kết phân tích tổ chức kim tương, kiểm tra khuyết tật X-ray vỏ liều đạn phù hợp với lý thuyết Trong q trình sản xuất, có điều chỉnh số công nghệ chế tạo dụng cụ để đảm bảo độ ổn định, xác kích thước theo thiết kế, tránh sai hỏng trính chế tạo sản phẩm Các vỏ liều đạn tiếp tục cần phải kiểm tra, thử nghiệm tĩnh để khẳng định khơng có khuyết tật trình sản xuất 61 CHƯƠNG KIỂM TRA TĨNH VÀ THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM Đối với đạn dược, việc sai sót có khuyết tật q trình chế tạo điều nghiêm cấm Do sau sản xuất xong vỏ liều đạn kiểm tra tĩnh tồn diện kích thước, khối lượng theo u cầu vẽ sản phẩm Sau vỏ liều đạn dò khuyết tật siêu âm X-Ray, kiểm tra tính (một số mẫu thử) bắn thử nghiệm để đánh giá kết kiểm tra sản xuất 4.1 KIỂM TRA TĨNH SẢN PHẨM 4.1.1 Kiểm tra kích thước sản phẩm Vỏ liều đạn kiểm tra kích thước dưỡng kiểm, kiểm tra khuyết tật phương pháp X-ray Cụ thể: - Đường kính ngồi sản phẩm từ (Φ39,38 y Φ39,48) mm kiểm tra dưỡng VL30.V3-02A; - Độ chênh lệch chiều dày thành vị trí: + Cách đáy 30 mm phải d 0,12 mm kiểm tra gá VL30.V3-01A kết hợp với cần đo VL30.V3-01A/1; + Cách đáy 150 mm phải d 0,1 mm Cho phép có 20% sản phẩm > 0,1 mm phải ≤ 0,12 mm kiểm tra gá VL30.V3-01A kết hợp với cần đo VL30.V3-01A/1; - Độ thẳng sản phẩm phù hợp với dưỡng kiểm: VL30.V3-03A Cho phép nhận lọt 2/3 chiều dài sản phẩm vào dưỡng; Kiểm tra khuyết tật X-ray 100% sản phẩm Sản phẩm đạt sản phẩm ko xuất khuyết rật rạn nứt thân 4.1.2 Kiểm tra tính vỏ liều đạn Kiểm tra tính sản phẩm: Mẫu kiểm tra lấy sản phẩm cuối cùng, sau gia cơng khí thành vỏ liều đạn hồn chỉnh Kích thước, vị trí kết đo theo bảng 4.1 62 Bảng 4.1 Hình ảnh mẫu kéo vị trí cắt mẫu sản phẩm TT Tên mẫu KC từ miệng (mm) Kết Bền đứt, σb (N/mm2) Giãn dài, δ (%) Mẫu 670 12,3 Mẫu 663 11,6 Mẫu 686 11,2 Mẫu 623 13,6 Mẫu 682 12,5 Mẫu 599 12,3 Mẫu 624 10,8 Mẫu 658 11,3 63 TT Tên mẫu KC từ miệng (mm) Kết Bền đứt, σb (N/mm2) Giãn dài, δ (%) Mẫu 932 7,2 10 Mẫu 910 7,3 11 Mẫu 899 6,8 12 Mẫu 868 6,9 13 Mẫu 832 7,2 14 Mẫu 856 6,5 15 Mẫu 926 6,2 16 Mẫu 938 7,1 17 Mẫu 899 6,6 18 Mẫu 836 7,1 19 Mẫu 796 5,8 20 Mẫu 856 6,5 21 Mẫu 896 6,4 22 Mẫu 865 7,6 23 Mẫu 845 8,2 24 Mẫu 865 7,1 25 Mẫu 968 6,6 26 Mẫu 932 5,4 27 Mẫu 956 5,6 28 Mẫu 965 6,4 29 Mẫu 924 5,8 30 Mẫu 899 6,8 31 Mẫu 926 5,9 32 Mẫu 1032 7,5 40 80 130 Bảng 4.2 Kết kiểm tra tính vỏ liều vị rí 64 4.2 THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM 4.2.1 Bắn kiểm tra áp suất Hạng mục thử nghiệm Bắn kiểm tra áp suất liều chiến đấu 15 oC Hạng mục thử nghiệm Bắn kiểm áp suất liều tăng cường nhiệt độ thường K.lượng thuốc phóng (gam) Kết thử Ghi nghiệm Áp suất TT Pm, kG/cm2 Yêu cầu kỹ thuật 3069 3047 3058 3079 3027 3037 3079 Áp suất lớn trung bình PmaxTB, kG/cm2 Áp suất lớn đơn phát Pmaxmax, kG/cm2 3.057 113,0 K.lượng thuốc phóng (gam) PmaxTB d 3.200 kG/cm Pmaxmax d 3.500 kG/cm2 Yêu cầu kỹ thuật 3.079 Kết thử Ghi nghiệm Áp suất Pm, TT kG/cm2 3609 3417 3476 3534 3561 3604 3527 Áp suất lớn trung bình PmaxTB, kG/cm2 Áp suất lớn đơn phát Pmaxmax, kG/cm2 3.533 118,0 PmaxTB = 3.520 ±50 kG/cm Pmaxmax d 3.850 kG/cm2 3.609 65 4.2.2 Bắn kiểm bền vỏ liều Hạng S.lg phát mục thử bắn nghiệm Bắn 10 phát kiểm tra bền vỏ liều Điều kiện thử nghiệm Yêu cầu kỹ thuật -Pháo thử nghiệm đo sơ tốc đạn 30mm hải quân (nòng pháo chiến đấu AO-18); -Đầu đạn 30mm hải quân ĐPST-630 nhồi giả Z113 chế tạo, lắp ngòi giả kiểu C; khối lượng đầu đạn lắp ngịi (390±1)g; -Liều phóng: Liều tăng cường -Vỏ liều không bị nhiệt độ môi trường; rạn nứt cháy; -Bắn phát một, bắn gián tiếp -Bề mặt ngồi vỏ thơng qua nguồn điểm hỏa ắc liều khơng bị ám quy 12V; khói lớn 60mm -Mục tiêu: hầm thu hồi đạn theo đường sinh tính đất đồi hoang từ miệng vỏ liều; Bắn 10 phát -Pháo thử nghiệm chuyên dùng -Bề mặt đáy đo sơ tốc đạn 30mm (của CH kiểm tra vỏ liều cho phép bị Séc); bền vỏ cháy sạm với diện -Đầu đạn 30mm hải qn liều tích khơng lớn ĐPST-630 nhồi giả Z113 nhiệt độ 1/2 diện tích đáy vỏ chế tạo, lắp ngịi giả kiểu B; thấp liều; khối lượng đầu đạn lắp ngòi -Phần miệng vỏ liều (390±1)g; cho phép bị méo -Liều phóng: Liều chiến đấu bảo ôn nhiệt độ (-20±2)oC thời gian không nhỏ 12 giờ; -Bắn phát một, bắn gián tiếp thông qua nguồn điểm hỏa ắc quy 12V; -Mục tiêu: hầm thu hồi đạn đất đồi hoang Kết thử nghiệm - Vỏ liều không bị rạn nứt cháy - Bề mặt vỏ liều bị ám khói 20mm theo đường sinh tính từ miệng vỏ liều; - Bề mặt ngồi đáy vỏ liều khơng bị cháy sạm - Kết quả: Đạt yêu cầu - Vỏ liều không bị rạn nứt cháy - Bề mặt ngồi vỏ liều bị ám khói 20mm theo đường sinh tính từ miệng vỏ liều; - Bề mặt ngồi đáy vỏ liều không bị cháy sạm - Kết quả: Đạt yêu cầu 66 Hạng S.lg phát mục thử bắn nghiệm Bắn 10 phát kiểm tra cường độ nhiệt độ thường vỏ liều Điều kiện thử nghiệm -Pháo thử nghiệm đo sơ tốc đạn 30mm hải quân (nòng pháo chiến đấu AO-18); -Đầu đạn 30mm hải quân ĐPST-630 nhồi giả Z113 chế tạo, lắp ngòi giả kiểu C; khối lượng đầu đạn lắp ngòi (390±1)g; -Gia nhiệt vỏ liều (khơng có lửa) nhiệt độ (250r10)oC giờ, sau để nguội tự nhiên trước tiến hành tổng lắp; -Liều phóng: Liều tăng cường nhiệt độ môi trường; -Bắn phát một, bắn gián tiếp thông qua nguồn điểm hỏa ắc quy 12V; -Mục tiêu: hầm thu hồi đạn đất đồi hoang Bắn 10 phát -Pháo thử nghiệm chuyên dùng đo kiểm tra sơ tốc đạn 30mm (của CH Séc); -Đầu đạn 30mm hải quân ĐPSTcường độ 630 nhồi giả Z113 chế tạo, lắp nhiệt độ ngòi giả kiểu B; khối lượng đầu đạn lắp ngòi (390±1)g; thấp -Gia nhiệt vỏ liều (khơng có vỏ liều lửa) nhiệt độ (250r10)oC giờ, sau để nguội tự nhiên trước tiến hành tổng lắp; -Liều phóng: Liều chiến đấu bảo ơn nhiệt độ (20±2)oC thời gian không nhỏ 12giờ; -Bắn phát một, bắn gián tiếp thông qua nguồn điểm hỏa ắc quy 12V; -Mục tiêu: hầm thu hồi đạn đất đồi hoang Yêu cầu kỹ thuật Kết thử nghiệm - Vỏ liều không bị rạn nứt cháy - Bề mặt ngồi vỏ liều bị ám khói 20mm theo đường sinh tính từ miệng vỏ liều; - Bề mặt ngồi đáy vỏ liều không bị cháy sạm - Kết quả: Đạt yêu cầu - Vỏ liều không bị rạn nứt cháy - Bề mặt vỏ liều bị ám khói ~ 20mm theo đường sinh tính từ miệng vỏ liều; - Bề mặt ngồi đáy vỏ liều khơng bị cháy sạm - Kết quả: Đạt yêu cầu 67 KẾT LUẬN CHƯƠNG Qua trình chế tạo bán thành phẩm, tổng lắp thử nghiệm sản phẩm ống liểu Ф40×170mm cho sản xuất vỏ liều đạn pháo Hải quân 30mm Kết kiểm tra tĩnh, bắn thử nghiệm đạt yêu cầu kỹ thuật theo tài liệu thiết kế Từ kết đạt được, cho phép áp dụng công nghệ chế tạo sản phẩm vào sản xuất loạt lớn 68