Giáo trình kỹ thuật rèn và dập nóng phần 1

LE NHUW ONG NHÀ: XUẤT BAN CÔNG NHÂN KỸ THUẬT ‘ Pe Tư Ti hủ LE NHUONG KY THUAT REN VA DAP NONG ———_— mm — 4B Whee! ee — NHÀ XUẤT BẢN CÔNG HÀ NỘI NHÂN KỸ THUẬT — 1978 LOY NOI BAU Rèn nà dập nóng ia phwong phap gia cény kim thái nóng, sử dụn; rộng rãi lrong ngành chế Trong sách nàu, chúng lôi trình bảu phương pháp rên tay bà rèn tự máu sơ lược cơng nghệ dập nóng mội số thiết bị Trong biên soạn &Í{j' thuải rên nà loại áp lực trạng tạo máu chế tạo dụng cụ cơng nghệ chế tạo oật rèn búa hơi, đồng thời giới thiện dùng nước íq đập nóng», chúng tơi có tham khảo mật chương trình, giáa trình sử dụng trường công nhân kỹ thuật; than Khả2, lồng hợp oà chọn lọc nhiều tài liệu Đà ngồi nước đồng thời đúc kết mơi số kinh nghiệm rên đập số nha may xí nghiệp nước Sách có thề dùng lam tai lện tham khảo cho giáo vién va hoc sinh trường Äđả2 lạo công nhân kỹ lhuật, cho cán bà kỹ thuật cơng nhân sẵn xui Vì trình độ có hạn nên sách nàu khơng tránh khỏi thitn sat Mong yop Ú âu dựng bạn đọc Thư góp y xin gửi nề Nhà xuất Hung Dao Ha nél Công nhân k thuậi 106 Người biên phé sạn Trần MỞ KIỂN THÚC CHUNG Rèn đập nóng phương thai non Kim loại đoợc đến nhict độ thiêu cho trước củn thiết, Phỏi độ hại nhỏ mịn, tinh tiết dục, Rèn ĐẦU VỀ RÈN DAP NONG pháp gia công kim loại áp lực trạng nung đến nhiệt độ tối phép để đuợc phôi tiểt gia cơng thé bền chặt nén lý đập nóng chiếm VA mội vị trị quan đa cho phép rên đập tiết có hình đạng kích phương pháp rên đập có tính tốt hẳn phôi trọn2 ngành chế lạo máy đụng eụ Gia công bẵn: phương pháp rèn địc biệt đập nóng tiết kiệm kim loại nhiều đạt suất lao đọng cao, Ngành chế tạo máy dụng cụ phát triển vai trỏ đạp nóng thé lich quan trọng, Người ta áp dụng phương pháp đạp Liên tiến để giảm lượng dư gia công đến mức lỗi thiểu, có nhiều tiết khơng cán phải gia cơng khí Hiện nước ta, thiết bị rèn lớn thiết bị đập nóng chủ yếu tập trung nhà máy lớn thiết bị rên tự dùng phd bién Lrong nhà máy, xí nghiệp, xi nghiệp địa phương hợp tác xã Vi sách này, chúng tỏi giới thiệu kỹ thiết bị công nghệ rên tự do, liêu lự môi phương pháp gia công áp lực nóng, hồn thành tiết phương dụng cụ phức nhấp đơn giản mà không cần phải sử dụng tạp hay chuyên dùng, Các tiết nhận đuợc gá, rên tự bay rên khuôn gọi oậi rên, Nếu vậi rên thành phầm nghĩa sau khong cần phải gia cơng thị hình đạng kịch thước cần phải phù hợp với hình đạng kích thuốc tiết, Phần lớn vật rèn nhỏi đề gia công thành tiết Đó truờng hợp yêu cầu độ xác kí›h thước chất lượng bề mặt ch? tiết cao mà phương pháp rên tự không đạt Dé co the la công cóc vải rên thành cïi tiết cần phải có bản vẽ vải rên thiết kế dụa bắn tiết thành phẩm t!Lêm điều kiện kỹ thuật vật rèn vật rèn đồng thời có Hiện số kích thước tương ứng vật rèn tiết thành phầm gọi lượng dư Nhờ có lượng đư mà có thê gia còng kbi Liếp theo dé hao dam tất cáo yêu cầu kỹ thuật tiết thành phẩm, Kích thước vật rên kích thước tiết cần phải bào đam với độ xóo nh dịnh, Độ xác kích thước vài rèn thẻ bắn › dung sai rên, Đúng sai rên độ sai lệch cho phép có giới hạn lượng dư, ức lượng dư vật rèn bên nghĩa cua vat ren uàấy bên lăng hay g.am so với kịch thước dauh Trong cong nghé tự do, khó thực rãnh hẹp, lỗ xuyên, lỗ nhỏ liên vật rên Vì thê, trình rên, người fa kuqơng têu rãnh lễ mà phải lăng thêm lượng du kim loai dé gia cong co ticp thee Lượng dư không yêu cầu người ta gọi la phản Rèn tự khơng sử dụng? máy thừa, móc, sử dụng đe, búa, kìm dụng cụ phụ gọi rên tay Rèn tự đo có sử dụng máy búa, máy ép gọi rèn máu, Các bước liên tục để hoàn thành vật rên thiết bị, dụng cụ, đồ gá, chế độ nũng vật rên Lhẻ g frình cơng nụhệ rên, Thiết kế q trình cócg nghệ rên Lự bao em ni ững giai đoạn sau: 1, Thiết kế vật rên, chọn vat liệu dạng phỏi Tính tồn lường kích thước phói, Chọn thiết bị rèn đồ gà Chọn nguyên công bước rên, ä Qui định chế độ nung làm nguội, Qui định chế độ nhiệt luyện, yêu cầu lính vật liệu rèn phải thay đổi tăng lèn Đề rên tự đo từ 50kG đến 1000 kG, vật rèn nhỏ, Đối với người ta rèn tay rên lrên búa vài rên trung bình, nguời fa rên lrên máy búa chạy nước có lrọng lượng đầu rơi lừ tñn đến ã Bối voi vật rèn lớn, nặng, người la rên lrên máy Ép thầy lựa co lực ép từ 6.000 đến 100.000 kN, Hiện Liên xơ có mày ép Liúy lục 720.000 kN, Hèn khuôn đơn giản bước chuyên tiến rên từ rêu khn đồ hơn, có độ nhắn tạo phôi hợp ly hon ren ty do, có lượng dự gia céng bề mặt tốt hơn, nên yêu cầu độ nhấp nho bề mặt tiết Kiơng cao bề mặt có thẻ dé the duce thiết bị rèn tự Rèn khn đơn giản thường đơn gián khơng phai thù lương tự phương tao phoi; pháp Rén khuôn eó mội nêu vật đơn gicn duge su dung lịng khn cudi cùng, Nếu vat re rên phức tạp, phải lo phôi cành: ¡ên tự ray rèn có dùn ; đồ gá đưa vao jong khuôn Rén khuôn dun giản ứng dụng troag sản xuất hàng loại nhỏ, Đãi với sản xuất hàng loại vừa trở lên, người la sử dạng tèn khuôn Thương a thường rèn khuôn tiến hành máy búa dập, đập nóng máy ép trục khuỷu tiến hành đập nóng, máy ép ma sát, máy rèn ngang v.v Máy búa đập thường sử dụng với khối lượng đầu rơi từ 630 kG đến 30 Khn sử dụng máy búa dập thường có nhiều lịng khn Chỉ cần sau lần nung có thê hồn chỉnh vật rèn: sau rèn qua lịng khn tạo phơi lịng khn chuyền vật rèn cuối Thường thị tiến hành cắt vành biên máy ép đặt khuôn rèn (h.121) dây có thê rèn từ ð.000 đến 15.000 | Vật rèn máy bủa dập có kích thước xác, íL lượng dư, độ nhấp nhỏ bề mặt tốt rèn khuôn đơn giản nên tiết kiệm nhiều vật, tư giảm thời gian gia cịng khí Dập nóng loại máy ép ứng dụng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối Dây cliuyền đập nóng thưởng có: lị đáy động; cấp phôi tự động bán tự động; máy cán định hình tạo phơi sơ bộ; băng chuyền chuyện phơi đến máy ép trục khuỷu đập nóng đập sở dập cuối cùng, sau máy ép đặt bên cắt vành biên chỉnh lại phôi Dập nóng máy ép trục khuỷu đập nóng cho ta vật rèn cỏ kích thước xác, lượng dư lội thiểu độ nhấp nhô bề mặt tốt, tương đương với V3, tính khn tiết nâng cao Do vu điểm nên ngày rèn đặp nóng ứng dụng rịng rãi công nghệ rèn dập PHAN THU NHAT SU BIEN DANG CUA KIM LOAI TRONG KHI VA DAP NONG CHUAN BI PHOI REN REN Chương I CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA MOT SO KIM LOẠI TRONG KHI RÈN VÀ DẬP NÓNG ï — ANH HƯỚNG CỦA THÀNH PHAN HĨA HỌC ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA THÉP Rèn, đập nóng trình biển dạng đẻo kim loại nung nóng, Nhờ có tính déo, kim loại có kha nang thay đơi hình đạng mà khơng bị pha “hủy mạng tình thê biến đạng Kim loại đàng rèn đập nóng thép, Tính cơng nghệ thép gồm: khả hàn, khả rèn khả gia cơng cát gọt Các ngun tố hóa học có thành phần thép ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất thép Cacbon (C) Cơ tính tính cơng nghệ thép phụ thuộc vào hàm lượng cacbon có thép Hàm lượng cacbon ¡L thị thép n.ềm, déo chịn kéo tốt Ham lượng cacbon tăng độ cứng giỏn thép láng, Khi hịm lượng cacbon lăng đến l,1 — 1.2 độ bền thép lăng, lăng quả, độ bền giảm, độ giòn lăng Hàm lượng cacbon táng làm giản độ va đập, độ rên nang han, đồng thời tăng khả náng tui, giám cô dẫn nhiệt, nung the; đề rèn phải nung từ từ, l &ilc (SỈ), chúa thép lâm tăng bến, độ đân hồi chống mài môn tăng nhiệt độ lăng chiều sâu thâm tôi, đồng thời giảm độ dẻo, độ giãn đa khả hàn Mangan (Mn), chira giảm 0,17—0,49% Si cacbon Thép thép làm kết cấu chất lượng thường chứa tăng độ cứng, độ bền, độ va đập chống mài mòn, đồng thời giảm độ dẫn nhiệt khả hàn thép, nung lửa dễ tạo thành vết nửtz Đối với thép cacbon bết cấu, mangan 0,8% Khi thép chứa q 2% mangan độ giịn thép lăng thép mangan cao chứa khoảng 1,3 -+ 1,7% Mn Khi thép chứa khả hàn khơng bị Ảnh bưởng, chứa nhiều Mn hơn, thép có tơi giòn vùng hàn Mangan làm giảm ảnh hưởng xấu lưu huỳnh chứa không Độ bền đến 1% Mn khả tự thép Niken (Ñi), chứa thép làm tăng độ dẻo tăng độ cứng, độ bền, độ đàn hồi, độ va đập Thép niken dễ nung, dễ rèn, nung tạo thành lớp vẫy khó làm nên dinh vào bề mặt vật rèn, đồng thời làm giảm nhiệt độ tỏi ít, tăng khả tịi Crôm (Cr), chứa thép làm tăng độ củng độ bền độ đàn hỏi giảm độ giãn đài độ dẫn nhiệt Thép Crom tăng nhiệt độ tỏi khả nàng tơi, khó hàn rèn, nung tạo thành lop vay khó đánh nhiệt độ rèn Thép chứa khoảng 14 — 169% Cry tro thép không gi Crỏm tăng độ bền, chống mài mòn mà lăng độ dẻo thép Khi thấm cacbon, crỏm có khả hấp thụ cacbon tăng tốc độ qua trinh thấm cacbon Hai ngun tố crơm niken có thép làm tăng khả thấm sâu tăng tính thép Mélipden (Mo)-la nguyén to hiém thường cho thêm vào thép với crơm niken Mólipđen chứa thép làm cho hạt mịn, nhỏ, tăng độ bền, độ đẻo thép lại giảm độ dẫn nhiệt, phải tăng thời gian nung thép; làm nguội nhanh có thê thép bị nứt phải làm nguội từ từ Thép mỏlipđen làm tăng khả tơi tăng độ bần nóng Vonƒram (W) chửa thép làm tăng độ bên, độ cứng độ bền nhiệt Vi thé thép vonfram dùng đề dập tiết tuabin máy bay làm việc nhiệt độ cao Thép chửa từ — 18% W gọi thép gió dùng làm dụng cụ cắt Khi cắt gọi, nhiệt độ tăng tới 550 — 600°C đảm bảo độ cứng thép Thép vonfram làm táng nhiệt độ tơi lên cao, tăng tính thấm tơi tăng độ bền nóng, độ dẫn nhiệt khả hàn giảm, Vanadi (Va) chứa thép làm tăng nhiệt độ tôi, giảm lớn hạt thép nung, tăng độ thấm tỏi độ dẻo Lưu huỳnh (S) hợp chất có bại, có thép nhiên liệu đốt Thép dung dé chế tạo tiết đặc biệt quan trọng chứa 0,02 — 0,03% §, cịn thép bình thường chứa 0,04 — 0,055% Nếu thép chứa đến 0,1% § nung q nhiệt độ 980°C bắt đầu giòn nhiệt, rèn sé bị nứt Lưu huỳnh chứa thép làm giảm lý tỉnh thép Ề - Vật rèn bị cong h vuốt không (h 81a) đo đánh lật vật liệu, búa bên nhiều bên nung khòn; h 61,b) de sắc cạnh, bậc vuốt sâu dầy vật hỏi liệu hình trịn xuống ngồi vào pay nen [ lào (h §1,e) vi nhiệt độ quy định, “by độ thấp kim loại loại bị xếp nếp VuöL từ —T† CC SF ết nứt bên đầu bị lõm Nếu lơn nhiệt Kim liệu khòng ngày inh tron nhỏ hơn, kim loại có độ, lến dạng nhỏ biến dang khong u từ ít, +—H2 | œ Hình 81, Khuyết tặt vt: R bị chai giịn, rèn làu bị nứt, Chai chữa cách ủ non cịn nút i khong có cách øì chữa Bể tránh chai nứt, khí vuốt kim loại mỏng, cần phái đảnh búa nhanh, làt 90° rèn nhiệt độ y định Chon may búa đề nuối: r Trọng-lượng đầu rơi búa đề vuốt xác định theo cơng thức: G = 017v- (1 4017 - ¬it ' Trong ơ¿h,b„ dé: G — lueng dau roi kG, v — sé phu thudc vao dang de trén (phang v = 1: tron v = 1,25), — trisé chuyén hạ, b, — chiều cao phỏi, em chiều rộng - A, = b„= d(d — đường kính phịi) trường phịi, cm; hợp vuốt phơi trịn o, — ứng suất chảy nhiệt độ rèn (bang 17) B~— độ biến dạng Vidit: Xác định trọng sau mỏi lượng nhát đấp (đối với thép < 0,3) đầu rơi máy búa dé vudl đe phẳng (y = 1),vphỏi tử thép eacbon ơp = 600 Đ/mmÊ có kích thước phối hạ = b,==d= '= 10cm, bước chuyển phòi = 5cm độ biến dạng & = U,2 Theo bảng 17, ta vuốt nhiệt độ 1100° G=01? Vậy chọn máy 1¬ ơạ = 36 N/mm? 0,2.10 10.5 = 700G búa có trọng lượng đầu rơi 750 KG Trên 2l giới thiệu suất lao động số máy búa phụ thuộc vào mức độ phức tap vật rèn để tham khảo 91 Bang 21 Tham khảo “5 ¬ — a jee] + ipa = © | —2 theo & trọng ` Ệ/Z72—> a8 SS Sy a /8)—~ ee xk = Eien (=s2 | O83 kG/h OT) ` |2 | J SS suat I Vi — ex Nang ⁄# ữ a Nhóm é C pe % SS SP y ————| >) (Ẽ ) (.) J { ` vật.rèn) tạp phức độ máy búa phán theo suất a € luợng đầu fi} “o> rơi máy búa kG vat rèn | 100 150 „0u 300 400 00 750 | 1000 | I Il Ill IV V 85 28 2U 14 121 95 32 25 19 115 40 d2 25 18 155 50 ñ0 oz} 200 90 7ñ b8 ou 250 120 105 as Th 370 210 170 155 133 465 300 225 200 165 12 19 15 40 25 45 80 b5 117 97 VỊ q VII VHI ij IX 85 | 1] 75), 4,5 14 bj 26 13 60 17 ` IHI — ĐỘT Bói 105 26 145 37 2000 | 3000 | 5000 915 553 |° 370 320 265 1200 | 715 500 | 430 350 1500 920 650 580 500 | 220 160 295 210 | 380 250 235 80 310 115 | 155 LỖ lỗ chia làm ba loại: Bol 16 bang dau dét dic khong có mép cắt, Loại thích vật rèn có chicu dày tượng đối lớn Cách thao tác hình 82 92 410 ƒ hợp với Hình 82 Đột lỗ đầu đọt địc khơng có mép cải : đầu đói: chày thúc ; phê liệu đột: / ' BSS? t aati AH 22 : nat 5202 tu a] Hinh dhu 83 Dot đầu búa bua; Linh J6 bang vòng vành dỡ ÌÌ dot dic đột: dầu vons do, Dol $1 ; 2; lo bang daw Mt thie ; phế { , \ L Lr Ke lÌ HÌ eo = ! cor: d6t rénu vat ren; đội cat: mep dBu liệu Pk, Ss ren: wit er 7? cối đỡ; Đề đầu đột khỏi mol it bot than đính g6 hode thị sau khí đánh Tham cúc với gia, Đội lỗ đầu đột đạc có mép rộng thích họp lỗ có đường kinh lớn 4100 nim Cách thao Loại đột để sinh thao tác - Det với Lạc hình ba vía miệng cắt thích lị nhẹ, cho vào lỗ dg hợp với vật rên mơng, liệu biến dang phi din dot rèn có lị lớn, Cae thẻ đọt hình S1 # Sau đật xuyên song, hình đáng lỗ thường chưa nén phải đùng chày nong hình trống để hiệu chỉnh lại it hon 3&3 lé bane vật thử vài nhái Chay nong ngoại tác đụng lim rone thêm lổ (hà ti, chỉnh Khuyél lat dél lo: Trong qua trình đói, thường Xây số khuyết lật có the sây sai hỏng : đột lệch tâm, lị xun (lỗ khơng vưịng góc với piặt phẳng vat ren), dét mat lin doi voi đầy ; lô đột số le đo đột lân san không trùng với lần truce; z 16 dat co ba via 16 tim d& qua lon ma Hình §5 So đồ chỉnh lỏ À — vật rèn trước chỉnh; lai dol nhiệt độ cao; tao thành vết nứt đót lỗ nhiệt thấp thép tính B — vat sau khí chỉnh; đầu búa; tọt; vật rèn; đẻo vành đỡ CJ Hinh 86, Cac 3) lỏ xuyên; khuvét b) 1d so le: IV — XAN ` 94 dot C) 15 co via LECH Xan lech nguyên công lim phần kim loại phôi địch chuyền đề tạo tat A Mas ` 1h ” bac hay khuyu ' ` : N ° ¿ ` , „ XK A - : vs as ` , ° ma truc cua no van song sons voi truc chinh phơi =—¬ _ } Xan _lệch kim loại có thề theo ng (h 87b) i Trước xấn lệch ems m phải ep vết, n TT — cần mặt phẳng (h, 87a) theo hai mặt Nhỉ — 1À = “TO , xắn lệch , theo phàng, ép vết đạo I phing đứng, năm chuyên, Người mặt mặt phẳng dịch phía, mặt ta địch chuyên đe dudi Sao cho mi hông phải đe dudi sal mặt thàng đứng ép vét, mặt hông trái đe sát mật thẳng đứng epovel ; + Hình 87 Xin lệch ‘theo mặt phang: b) theo bai mặt Xến lệch phôi nhỏ sau đe vel sat phẩnz, tiến máy ép trục khuỷu, máy ép thủy lực Aân lệch theo cp vel, dit sát với mặt trên, cịn sơng; với mát thẳng dưt, Nhi xân lệch hai mặt phẳng, mat hong trải thẳng đứng ép phải đe đứng ép vết đau từ treo trén cau truc hay địt vào tựa: hành máy búa; xin lệch phỏi lớn Khi xấn lcch, kim loại trạng thai ứng suất kéo lon xấn lệch phải nưng với nhiệt đỏ thật đạn, vi thé phoi truoc xác để tránh bị nút oer Thường thường chỗ xấn eó tượng bị vát xuống, muốn đảm bảo cạnh vng góc chiều cao trước xấn phải lớn 25% chiều cao cần thiết, vV — VAN - Van la cong việc làm cho phần phỏi liệu vặn góc (định so với phán khác quanh trục chúng, Văn ứng ding viée rên đoại trục nhiều khuỷu số tiết khác, Trong trình vấn, sinh ứng suất phú làm cho tính đẻo kim loại ỉ, góc vặn lớn đễ bị nút ngans, Muốn nàn; cao chất lượng vận, chỗ phôi bị vặn phải rèn can than, bé mal phai that hẳn, khơng có vết lồi "ốm, gấp nếp, diện tích tiết điện tồn phần chỗ phai déu dan, can thiét,co thê cho tiện thô chỗ vặn lượi, Chỗ bị vận phải nung nóng lới nhiệt độ cao cho phép thại đặn Sau vặn xong đề cho vật rèn nguỏi tử từ, tốt đem Khi vặn cần ú Quá trình phải dùng tay hay cầu trục văn hình 88 tay địn, có the vin Hình 8S Sơ đồ vận, 95 Lực clin thiết đề vặn phần trục sóc có thê tính theo công thức pp no, 24 N | cose z Trong đ — đường linh lỗ vận, nưn Ø, — ứng suất cháy kim loại nhiệt đỏ vận N/nun? thép lấy 17 | — chiều dài lay dịn, mm ° — góc quay tay đòn VỊ — UỐN CONG DAA TZ ⁄ YY ⁄4 4) Hinh 59 Šự tiết điện biên dạng uốn a, b, c)uon khudn 96 `" X ma Z LJ Hình á) trước Hình 91 ⁄⁄⁄ Zs Ly Á) 90 Chỏn uốn: uõn ; b) sau uốn, Các kiều uốn: don giản; c) uốn chỗ tay ; đ) uốn cầu trục Nguyên Uốn cong nguyên cong làm cho phòi rèn bị nốn góc độ định cơng uốn cong thường vật rèn có đường trục cong phối hợp với nguyên công khác tạo móc treo, giả đổ, chân cong v.v Khi nến cong, hình đăng ban đầu mặt cất ngang phỏi vùng bị uốn cong thay đồi làm giảm tiết điện chỗ nốn (h 89), Muốn giữ cho tiết điện đều, phải chồn phơi trước khí nốn cong đề chỗ cần uốn to lên (h 90a) chồn sau uốn (h 90b) Một số kiều uốn giới thiệu hình 91 } Xác định kích the gan ding cha phoi Kích thước gần phơi trạng thái nguội có thề xác định theo cơng thức sau : Trongrong đédo l= 180 p: bán kinh lớp trung hòa, ep = xd + R doi voi phoi tron, p = x8 + R doi voi phoi Lim x — hệ số xác định lớp trung hịa, đổi với phơi trỏn phơi theo bảng 22 trung hòa Bing 22 + thép tron => Hệ số x 92 Vị trí lớp Hệ số Bán kính uốn Hình 1,5d 0,5d s 0,5d 0,25d 0,51d 0,53d 0,55d Hệ số x thép tấm, góc 90° TY sé R 0,1 0,2 0,25 U,3 0,4 0,5 0,6 0,8 0,28 0,29 0,31 0,32 0,35 0,37 0,38 0,40 1,5 1,8 2,5 4,5 0,41 0,44 0,45 0,455 0,46 0,47 0,475 0,48 Ss Hệ số x TỶ số Hệ số 7—40 Ss 97 Bang Cơng Dac tinh thức đề tính chiêu tốn So aon a đai phôi dé R