(Đồ án hcmute) khảo sát lực ép bóng cao su trong quá trình tạo hình tấm kim loại cuộn

GIỚI THIỆU

Tính cấp thiết của đề tài

Trong thời kì công nghiệp hoá như hiện nay thì việc sử dụng máy móc, thiết bị cơ khí thay cho sức người trong sản xuất đã rất đổi quen thuộc đối với chúng ta Bên cạnh việc giải phóng sức lao động cho con người, khi đưa máy móc vào sản xuất còn góp phần tăng năng suất lẫn chất lượng của sản phẩm lên nhiều lần.

Quá trình tạo hình kim loại được xem là trọng yếu trong lĩnh vực gia công cơ khí. Đây là quá trình giúp hình thành những chi tiết máy móc, sản phẩm cơ khí theo đúng yêu cầu của người sản xuất Từ đó, ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau phục vụ đời sống con người Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã kéo theo nhu cầu ngày càng cao về chất lượng đối với các sản phẩm gia công cơ khí trong công nghiệp. Đặc biệt là những sản phẩm ống kim loại sử dụng trong các ngành đóng tàu, dầu khí,

…khi những yêu cầu về hình dạng ngày càng phức tạp, đa dạng, nhưng số lượng thì lại không nhiều nên cần thiết một phương pháp gia công có thể tiết kiệm chi phí, và đơn giản hoá quy trình sản xuất để phù hợp với dạng sản xuất nhỏ lẻ.

Công nghệ tạo hình ống kim loại khi sử dụng vật liệu nén là chất đàn hồi – cao su dạng hạt có thể đáp ứng những nhu cầu trên, nhưng việc sử dụng cao su chưa thực sự tối ưu Khi chúng ta cần phải nén một lực nén rất lớn để có thể tạo ra hình dạng cho ống kim loại Để cải tiến cho quy trình này, chúng ta sẽ thay thế vật liệu nén bằng chất lỏng, cụ thể là bóng cao su(chứa nước) Khi đó lực cần để ép sẽ nhỏ hơn rất nhiều, khả năng truyền lực của khối nước sẽ tốt hơn và đều hơn, có thể tạo hình với nhiều biên dạng phức tạp hơn so với cao su.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Phương pháp sử dụng áp lực của môi trường chất lỏng để tạo hình biên dạng theo khuôn đang phát triển mạnh mẽ và áp dụng rỗng rãi – công nghệ hydroforming Tuy nhiên những phương pháp này hiện nay rất đắc đỏ và chỉ phù hợp với sản xuất hàng loạt Nhưng điều đó chứng tỏ đặc tính của chất lỏng thực sự rất phù hợp trong tạo hình kim loại.

Việc sử dụng bóng cao su làm vật liệu nén trong công nghệ tạo hình cho ống kim loại sẽ nâng cao hiệu quả tạo hình và giảm lực tác động vào quy trình ép.

Phương pháp tạo hình bằng bóng cao su có thể tạo ra nhiều sản phẩm với hình dạng phức tạp, quy trình đơn giản, giá thành rẻ, phù hợp với việc sản xuất đơn chiếc Áp dụng cho nhiều ngành nghề khác nhau như đóng tàu, công nghiệp dân dụng,…

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Tính toán và thiết kế, gia công dụng cụ để đưa vật liệu nước vào thực nghiệm.

- Ép thử nghiệm và tìm ra phương pháp tối ưu nhất.

- Ép thí nghiệm các trường hợp, đo lực, sau đó vẽ và đánh giá biểu đồ.

- So sánh, nhận xét với phương pháp trước.

- Ép tạo hình và nhận xét kết quả.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Tổng quan về công nghệ tạo hình kim loại dạng ống.

- Đặc tính, khả năng truyền tải lực của vật liệu sử dụng để nén – nước.

- Tìm phương pháp, thiết kế, gia công dụng cụ để đưa vật liệu nước vào quy trình.

- Ép và nhận xét khả năng ứng dụng của nước.

- Công nghệ vật liệu, phương pháp tăng khả năng biến dạng cho vật liệu.

- Dựa trên phương pháp tạo hình ống kim loại bằng vật liệu nén đàn hồi – cao su hạt.

- Công nghệ hydroforming trong tạo hình ống kim loại.

Phương pháp nghiên cứu

1.5.1 Cơ sở phương pháp luận

- Dựa trên công nghệ tạo hình ống kim loại bằng cách nén cao su dạng hạt

- Nghiên cứu các đặc tính của chất lỏng thông qua những phương pháp tạo hình hiện nay

1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể

- Dựa trên phương pháp tạo hình ống kim loại bằng cách nén cao su dạng hạt.

- Nghiên cứu vật liệu thay thế tốt hơn cao su – chất lỏng

- Nghiên cứu phương pháp thay thế cao su bằng chất lỏng

- Ép tạo hình ống kim loại và nhận xét khả năng tạo hình

Kết cấu của ĐATN

Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài.

Chương 3: Cơ sở lý thuyết.

Chương 4: Phương hướng và các giải pháp về tạo hình ống kim loại.

Chương 5: Đề xuất công nghệ tạo hình ống kim loại bằng bóng cao su.

Chương 6: Thí nghiệm đo lường áp suất đẩy của bóng cao su.

Chương 7: Kết luận – Đề nghị

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

Giới thiệu

Ép tạo hình ống kim loại bằng chất lỏng là phương pháp có thể tạo được nhiều biên dạng phức tạp nhờ các đặc tính rất phù hợp cho khả năng ép tạo hình của chất lỏng: khả năng gần như không thay đổi thể tích khi một khối chất lỏng bị ép bởi lực lớn và khả năng thay đổi hình dạng linh hoạt Nên ứng dụng chất lỏng để ép tạo hình ống là rất phù hợp Tuy nhiên việc đưa chất lỏng vào ép tạo hình là hết sức khó khăn khi nó đòi hỏi một môi trường thật sự kín, lượng chất lỏng cần được giữ nguyên vẹn trong suốt quá ép mới có thể tạo ra được hiệu quả Nên các loại phương pháp tạo hình bằng chất lỏng hiện nay đòi hỏi chi phí đầu tư rất lớn.

Chúng em đã dựa trên các nghiên cứu tạo hình ống kim loại bằng vật liệu đàn hồi và công nghệ hidroforming để đưa ra được một phương pháp mới hiểu quả hơn so với khi sử dụng vật liệu đàn hồi, và chi phí đầu tư thấp hơn.

Đặc tính của hệ thống

Với những ưu điểm và hạn chế sau:

+ Hệ thống máy có kết cấu đơn giản, dễ dàng vận hành.

+ Cứng cáp, chắc chắn chịu được tải lớn.

+ Khoảng ép khá rộng có thể ép tạo hình được nhiều kích cỡ sản phẩm.

+ Hệ thống không linh hoạt nếu xảy ra vấn đề trong quá trình ép Phải tháo khuôn ra hoàn toàn mới có thể giải quyết được.

+ Trọng lượng khá lớn và không thể di chuyển bằng sức người dễ dàng được.

+ Lực sinh ra khi ép bóng cao chủ yếu là lực dọc trục, nên trong quá trình tác động lực bằng con đội rất hạn chế khi muốn dùng lực lớn.

Kết cấu của hệ thống

Phương pháp tạo hình này có kết cấu hệ thống ép khá đơn giản, dễ hiểu.

Hình 2.1: Hệ thống máy ép

- Ti trượt: cố định các tấm chặn, cho phép các tấm chặn có thể chuyển động theo chiều thẳng đứng.

- Bạc trượt: hỗ trợ các tấm chặn di tốt hơn và êm hơn.

- Vị trí đặt khuôn tạo hình: không gian đặt khuôn tạo hình có thể thay đổi linh hoạt nhờ khả năng di chuyển của các tấ chặn.

- Chày: truyền lực từ con đội vào khuôn.

- Tấm chặn trên: giữ cố định cho khuôn và chày, có thể di chuyển.

- Tấm chặn dưới: Giữ cố định cho khuôn và chày, khác với tấm chặn trên, tấm chặn dưới được giữ cố định, không di chuyển được.

Các nghiên cứu liên quan đến đề tài

2.4.1 Các nghiên cứu ngoài nước

Tài liệu đầu tiên về quá trình hyfroforming có từ năm 1939 bởi Grey et al dùng cho việc chế tạo các nhánh kim loại T và X liền mạch của đồng ống Quy trình công nghiệp lần đầu tiên được sử dụng trong những năm 1950 với bằng sáng chế của Milton Garvin từ

Schaible của công ty Cincinnati.

Hydroforming là một loại khuôn dập chuyên dụng sử dụng chất lỏng thủy lực áp suất cao để ép vật liệu làm việc ở nhiệt độ phòng vào khuôn Để hydroformed nhôm thành đường ray khung của xe, một ống nhôm rỗng được đặt bên trong một khuôn âm có hình dạng của kết quả mong muốn Bơm thủy lực áp suất cao sau đó bơm chất lỏng ở áp suất rất cao vào bên trong ống nhôm khiến nó giãn nở cho đến khi khớp với khuôn Nhôm định hình sau đó được lấy ra khỏi khuôn Tạo hình bằng nước cho phép tạo hình các hình dạng phức tạp với các chỗ lõm, điều này sẽ khó hoặc không thể thực hiện được với khuôn dập liền khối tiêu chuẩn Các bộ phận được tạo hình bằng nước thường có thể được chế tạo với tỷ lệ độ cứng trên trọng lượng cao hơnvà với chi phí trên mỗi đơn vị thấp hơn so với các bộ phận được đóng dấu hoặc đóng dấu và hàn truyền thống Hầu như tất cả các kim loại có khả năng tạo hình nguội đều có thể được tạo hình bằng hydro, bao gồm nhôm, đồng thau, carbon và thép không gỉ, đồng và các hợp kim có độ bền cao.

Chiều Chiều chất chất lỏng lỏng

2.4.2 Các nghiên cứu trong nước.

Nghiên cứu tạo hình ống kim loại khi sử dụng vật liệu nén cao su

Vật liệu nén đàn hồi: cao su dạng hạt như trong hình bên dưới:

Hình 2.3: Cao su dạng hạt Trong mô hình thực hiện nghiên cứu gồm các thành phần:

- Ống kim loại: ống đồng độ dày 1mm.

- Khuôn tạo hình được ghép lại.

- Chày ép lực được tác động từ máy ép thuỷ lực lên cao su nén lại và đàn hồi tạo ra hình mong muốn.

Lắp đặt khuôn vào hệ thống, canh chỉnh đúng vị trí để đảm bảo thí nghiệm thực hiện đúng theo mong muốn Hành trình chày ép được tác động bằng con đội thuỷ lực theo phương thẳng đứng sẽ tạo ra lực nén trên cao su và đồng thời tạo ra áp lực trong lòng khuôn Ống kim loại được đặt trong lòng khuôn sẽ có cơ chế phình ra theo biên dạng khuôn thiết kế sẵn Lực tác động lên chày sẽ rất nhiều vì để cao su nén thì trước tiên phải tạo cao su thành một khối Và lực sẽ phân tán để điền vào những khoảng trống trước khi thu được một áp suất trong lòng khuôn tương đối lớn đủ làm biến dạng ống Kết thúc hình trình tạo hình, tiến hành xả hơi con đội thuỷ lực để chày tịnh tiến về vị trí cũ và cao su đàn hồi về trạng thái ban đầu Sau đó mở khuôn và lấy ống ra ngoài và thu được sản phẩm Kết thúc một chu trình

Các tồn tại của hệ thống

Do nội dung của đề tài được phát triển từ phương pháp tạo hình ống kim loại bằng vật liệu nén đàn hồi – cao su Nên các thí nghiệm đều thực hiện hoàn toàn trên các hệ thống được kế thừa từ nhóm nghiên cứu trước:

- Ống thí nghiệm, khuôn tạo hình.

- Các thiết bị đo lực.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Các phương pháp làm phình ống kim loại

Các thiết bị được sử dụng cho quá trình làm phình đầu ống được thể hiện rõ ở hình 3.5 bao gồm: chày kim loại, khối chất lỏng và bộ khuôn ở ngoài.

Chày kim loại có nhiệm vụ truyền lực từ con đội thủy lực vào trong khuôn tác động lên khối chất lỏng.

Khối chất lỏng được đặt bên trong ống kim loại, khi có áp suất nó sẽ biến dạng và tác động tạo hình lên ống kim loại.

Khuôn có thể được đặt giữa hai tấm thép Tấm thép trên sẽ được gia công lỗ theo kích thướt của chày kim loại để chày có thể di chuyển Bề mặt của khoang khuôn sẽ được gia công đánh bóng để giảm ma sát khi tạo hình và tăng chất lượng tạo hình.

Khi ép tạo hình chày kim loại sẽ dẫn lực ép vào trong khoang khuôn tác động lên khối chất lỏng, khi có áp suất khối chất lỏng sẽ biến dạng và tác động lực lên ống kim loại, đẩy ống kim loại sát vào thành khuôn Từ đó tạo hình ống kim loại. chày ống khuôn

Hình 3.6: Sơ đồ thiết bị làm phình ống

Hình 3.7: Ống dạng phình đầu 3.2.2 Ống phình ở giữa.

Các thiết bị được sử dụng cho quá trình làm phình giữa ống cũng gần tương tự như quá trình làm phình đầu ống, tuy nhiên cũng có một vài khác biệt Chày kim loại được sử dụng hai cái để ép từ hai đầu khuôn, khuôn cũng có thể được chia làm hai hay nhiều phần để thuận tiện cho việc lắp ráp Lượng chất lỏng cần thiết sẽ ít hơn so với khi làm phình đầu ống.

Quy trình làm phình giữa ống cũng diễn ra như làm phình đầu ống Hai chày kim loại sẽ dẫn truyền lực ép vào trong khoang khuôn tác động lên chất lỏng, chất lỏng sẽ biến dạng và tác động lực đẩy ống kim loại ra sát thành khuôn Việc sử dụng hai nguồn lực, bên cạnh mục đích phù hợp với phương pháp này, chúng còn sẽ giúp cho quá trình tạo hình diễn ra nhanh hơn, đều hơn, nâng cao hiệu quả tạo hình.

Chất lỏng Pit tông Khuôn dưới

Hướng của lực của lực

Hình 3.8: Sơ đồ phình ở giữa Trong quá trình ép thì việc bôi trơn bằng nhớt giữa về mặt ống và khuôn có ý nghĩa vô cùng lớn và quyết định với năng suất chất lượng sản phẩm Bởi, bôi trơn giúp giảm ma sát và giúp các bộ phận máy hoạt động một cách mượt mà Một lớp mỏng bôi trơn, được áp dụng đúng cách, có thể kéo dài tuổi thọ của máy móc và tăng hiệu suất làm việc Việc sử dụng bôi trơn đúng cách cũng có thể giảm thiểu sự tiêu hao năng lượng và tăng hiệu suất làm việc Một số trường hợp không mong muốn bị ảnh hưởng do ma sát giữa khuôn và ống có thể làm giảm chiều dài của ống Trường hợp này vật liệu có khả năng bị đùn kim loại kém.

Hình 3.9: Ống dạng phình giữa

Thao tác uốn này tương đối đơn giản và dễ tiến hành Chất lỏng đặt bên trong ống và sau đó ống được đặt bên trong khuôn cứng Sau đó, một chày bậc sẽ tạo ra một áp suất tải dọc trục vào đầu cuối ống và chất lỏng Tải trọng hướng trục nén đẩy ống và chất lỏng vào lỗ khuôn, đồng thời áp suất bên trong được tác dụng đồng thời lên chất lỏng Một bộ phận lực cũng có thể được sử dụng ở đầu kia của ống để điều khiển chuyển động của ống và chất lỏng trong quá trình uốn Bằng cách áp dụng liên tục áp suất dọc trục, ống dần dần được di chuyển vào lối mở khuôn và uốn cong Bên cạnh ma sát có lợi tác dụng lên ống thông qua chất lỏng, chất lỏng còn hoạt động như một trục gá và ngăn ngừa sự nhăn và vênh của ống tại vùng uốn cong Để đảm bảo việc tháo ống dễ dàng sau khi uốn, khuôn có thể được thiết kế như nhiều bộ phận chia nhỏ.

Vật liệu

Thép không gỉ (hay inox) là thép có tính chống ăn mòn cao trong môi trường ăn mòn mạnh như axit nên có ý nghĩa lớn trong công nghiệp hóa học và thực phẩm Do hoàn toàn ổn định trong khí quyển nên thép không gỉ được dung rộng rãi làm hang tiêu dung (vỏ đồng hồ, kẹp tóc…), đồ gia dụng (xoong, nồi, bếp, bồn rửa…) và trang trí nội thất (cửa, cột…)

Hình 3.11: Inox dạng tấm Inox 304 thuộc nhóm thép không gỉ một pha austenite Có thành phần bao gồm: 0.08%C, 18-20%Cr, 8-10,5%Ni, 2%Mn Về tính chống ăn mòn: chịu được HNO3, H2SO4 (ở mọi nồng độ và nhiệt độ thường), HCl (loãng ở nhiệt độ thường) Về cơ tính và tính công nghệ: có độ dẻo cao, đồng thời có khả năng hóa bền biến dạng mạnh nhờ đó làm tăng mạnh độ bền và độ cứng vững của sản phẩm.

PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VỀ TẠO HÌNH ỐNG KIM LOẠI

Yêu cầu của đề tài

Lên ý tưởng về các phương pháp có khả năng ứng dụng công nghệ hidroforming vào tạo hình ống kim loại, thực nghiệm nhiều lần với các ý tưởng để đưa ra phương pháp tốt nhất Tiến hành đo lực để so sánh với cách làm cũ Tạo hình thử để chứng minh khả năng ứng dụng thực tế của phương pháp mới.

Phương hướng và giải pháp thực hiện

4.2.1 Phương án 1 Ống cao su chứa nước: với mong muốn ứng dụng công nghệ hidroforming vào tạo hình ống kim loại nên nhóm đã đưa ra ý tưởng về một lớp vỏ ngoài có thể chứa chất lỏng và có khả năng đàn hồi Và cao su chính là vật liệu mà nhóm đã hướng tới đầu tiên.

- Thiết kế nắp vặn hai đầu ống cao su.

Các công việc đã thực hiện:

- Tạo ống cao su: đầu tiên nhóm đã suy nghĩ về việc sử dụng ruột xe đạp, xe máy cũ Tuy nhiên kích thước của ruột xe là cố định nên không thể linh hoạt cho nhiều loại khuôn Để có thể thay đổi kích thước một cách linh hoạt thì ta có thể sử dụng tấm cao su cuộn tròn lại và kết dính→ bằng keo.

Sử dụng tấm cao su cuộn tròn lại thành hình ống

Hình 4.1: Quy trình tạo ống cao su

- Tìm kiếm các loại keo có khả năng kết dính tấm cao su: các loại keo mà nhóm hướng đến là các loại kéo dùng để vá ruột xe Tuy nhiên khi thực nghiệm thực tế thì các loại keo này không mang lại hiểu quả như mong muốn Sau khi thử nghiệm nhiều loại keo, nhóm cũng đã tìm được loại keo có khả năng kết dính được tấm cao su, đó là keo 480 dán cao su đen siêu dính sửa chữa vỏ xe ô tô, xe máy.

Hình 4.2: Keo 480 dán cao su đen

- Thiết kế nắp vặn: Với mục đích kẹp chặt hai đầu ống cao su không để chất lỏng bên trong tràn ra ngoài nên nhóm đã có hai ý tưởng:

 Ý tưởng 1: Thiết kế nắp vặn theo hướng luồng ống cao vào trong nắp rồi vặn kẹp chặt lại.

Hình 4.5: Nắp vặn ý tưởng 1 Cách sử dụng:

- Luồng ống cao su vào bên trong nắp sau đó vạch ra theo hướng ngoài bao lấy đầu nắp.

Hình 4.6: Luồng ống cao su

- Sử dụng phần còn lại của nắp vặn cố định lại.

Hình 4.7: Vặn chặt cố định một đầu ống cao su

- Cho nước vào ống cao su và thực hiện vặn nắp với đầu còn lại.

Hình 4.8: Hoàn thành ống cao su ý tưởng 1

 Ý tưởng 2: Để một phần của nắp vào bên trong ống cao su, phần còn lại bọc bên ngoài sau đó vặn chặt bằng ốc.

Hình 4.11: Nắp vặn ý tưởng 2 Cách sử dụng:

- Cho phần trong của nắp vào trong ống cao su.

Hình 4.12: Phần trong của nắp trong ống cao su

- Gập ống cao su bao lấy phần đầu của nắp, sử dụng băng keo đen để cố định.

Hình 4.13: Cố định bằng băng keo đen

- Lắp phần nắp còn lại lên và siết chặt với ốc.

Hình 4.14: Vặn chặt bằng ốc

- Cho nước vào đầy ống và vặn tiếp nắp ở đầu còn lại.

Hình 4.15: Hoàn thành ống cao su ý tưởng 2

Nhận xét: Phương pháp này đã ứng dụng được công nghệ hidroforming vào tạo hình ống Nhưng còn khá nhiều hạn chế:

- Ống cao su thường bị gãy khi ép.

→-Do thường bị gãy nên lực tạo hình không đều.

Khó ứng dụng vào thực tế.

Lưu ý: Khi thực hiện phương pháp này cần bôi trơn mặt ngoài của ống cao su để giảm ma sát giữa ống cao su và thành khuôn.

Bóng cao su chứa nước: Với mong muốn tạo ra một khối cầu chứa chất lỏng có khả năng đàn hồi Nhằm khắc phục các nhược điểm của ống cao su Nhóm đã đưa ra ý tưởng về một quả bong bóng chứa nước.

Cách thực hiện: Sử dụng một quả bong bóng có chứa nước, sau đó tạo thêm nhiều lớp bong bóng bên ngoài để tăng độ chắc chắn.

Các công việc thực tế đã làm:

- Đầu tiên nhóm hướng đến các loại bong bóng dài Tuy nhiên khi sử dụng bong bóng dài khó có thể tạo được kích cỡ lớn nên không thể sử dụng linh hoạt cho nhiều loại khuôn khác nhau, ngoài ra số lớp bao ngoài cũng hạn chế chưa đủ để tạo độ chắc chắn.

- Cách thứ hai là sử dụng nhiều bong bóng riêng lẻ bọc lên nhau Cách này vừa có thể tạo được nhiều loại kích thướt, vừa có thể bọc được nhiều lớp nên có thể tạo được khối cầu chắc chắn→.

Sử dụng nhiều bong bóng để bọc lên nhau.

- Loại bong bóng sử dụng: là loại bong bóng tròn, lớn Các bước để tạo ra quả bóng cao su chứa nước:

+ Bước 1: Cho nước vào bong bóng đầu tiên, thắt chặt đầu lại.

+ Bước 2: Bọc thêm nhiều lớp bong bóng bên ngoài (khoảng 10-15 cái).

Hình 4.16: Bọc thêm lớp bong bóng + Bước 3: Kiểm tra độ chắc chắn của quả bóng.

Hình 4.17: Ấn bóng cao su bằng tay

Nhận xét: Phương pháp này đã ứng dụng được công nghệ hidroforming vào tạo hình ống cao su.

Lưu ý: Cần bôi bề mặt của bóng cao su để giảm ma sát giữa quả bóng với thành khuôn.

Lựa chọn giải pháp

Sau nhiều lần thử nghiệm hai phương án trên nhóm đã rút ra bảng so sánh :

Bảng 4.1: Bảng so sánh hai phương án STT Nội dung so sánh Ống cao su chứa nước Bóng cao su chứa nước

Thời gian chuẩn Do cần thực hiện nhiều bước

Do các bước khá đơn giản, nên thời gian chuẩn bị lâu

1 bị cho mỗi lần ép hơn, đòi hỏi sự tỉ mỉ cho từng không đòi hỏi cao nên bước không tốn nhiều thời gian

2 Chi phí Chi phí bỏ ra nhiều hơn Chi phí bỏ ra ít hơn

3 Khả năng ép tạo Lực truyền không đều Áp sát được thành ống nên hình lực truyền đều

4 Các vấn đề phát Thường xuyên gãy ống, thỉnh Thỉnh thoảng bị kẹt với sinh khi thực thoảng bị bung đầu nắp, vỏ tấm insert nghiệm cao su dễ bị kẹt với tấm insert

→ Với các đặc tính nổi trội của bóng cao su chứa nước, nhóm đã quyết định sử dụng bóng cao su cho các thí nghiệm tạo hình ống kim loại.

Trình tự các công việc tiến hành

- Thực nghiệm khảo sát lực ép bóng cao su trong quá trình tạo hình ống

- Ghi nhận kết quả, đánh giá, so sánh với phương pháp trước.

- Ép tạo hình ống kim loại

ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH ỐNG KIM LOẠI BẰNG BÓNG CAO SU

Thiết bị thử nghiệm

Với mục tiêu ứng dụng công nghệ mới vào phương pháp tạo hình ống kim loại trước đó. Nên nhóm đã tận dụng bộ khung, các bộ nghiên cứu và các thiết bị đo lực của nhóm trước.

Dùng để cố định các tấm kim loại phẳng, hướng các tấm kim loại này di chuyển theo một chiều duy nhất là chiều lên xuống. Ưu điểm:

- Khung chắc chắn, chịu tải cao

- Khả năng lắp ráp dễ dàng Nhược điểm:

- Khả năng linh hoạt của khung không cao, trong các trường hợp bị kẹt khuôn thì phải tháo ra toàn bộ và lắp ráp lại, gây tốn thời gian

- Trong lượng của khung khá lớn, chắc chắn không thể di chuyển dễ dàng bằng sức người.

Là những ống có cùng chiều dài 360mm nhưng khác nhau về đường kính, có khoan lỗ để khảo sát lực Thông số của các ống được thể hiện theo bảng sau:

Bảng 5.1: Bảng đường kính ống thí nghiệm Ống 1 Ống 2 Ống 3 Ống 4 Ống 5 Đường kính

- Ống thí nghiệm chắc chắn, chịu được lực ép lớn

- Cánh lắp ráp đơn giản dễ hiểu

- Ống thí nghiệm khá nặng nên việc lắp ráp tốn nhiều sức

- Bề mặt của ống sần sùi, cần sử dụng nhớt để bôi trơn khi thử nghiệm

Hình 5.1: Bộ ống thử nghiệm

Là các tấm chặn hai đầu khuôn có chiều dày bằng nhau 15mm và kính thước đường kính lần lượt 54mm, 59mm, 64mm, 69mm và 74mm.

5.1.4 Ty đẩy Đường kính của ty đẩy lần lượt là 10mm, 12mm, 14mm, 16mm, 18mm.

Con đội thuỷ lực hoạt động dựa trên nguyên lý của áp suất nước hay dầu, tận dụng sức mạnh của chất lỏng để thực hiện các công việc cần sức ép lớn Điều này mang lại nhiều lợi ích cho người sử dụng, bao gồm sự bền bỉ và hiệu suất cao Bằng cách áp dụng nguyên lý này, con đội thuỷ lực có thể dễ dàng nâng và di chuyển các vật nặng, có thể nâng vật nặng cồng kềnh lên đến hàng trăm tấn Được sử dụng nhiều ở garage ô tô, xưởng sản xuất,…

Hình 5.4: Con đội thủy lực

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

Hình 5.5: Nguyên lý hoạt động của con đội thủy lực Một trong những ưu điểm quan trọng của con đội thuỷ lực là khả năng tùy chỉnh Với việc điều chỉnh lượng chất lỏng và áp suất, người sử dụng có thể điều khiển chính xác quá trình làm việc của con đội để đạt được kết quả mong muốn Điều này đảm bảo tính linh hoạt và đáng tin cậy trong các ứng dụng khác nhau.

Kích con đội thủy lực hoạt động phụ thuộc vào lực tạo ra bởi áp lực và cơ chế hoạt động chỉ sử dụng bằng Piston.

Cơ chế đẩy lên: Khi Piston (2) dịch chuyển về phía dưới một đoạn L1, van một chiều (3) được đóng lại và chất lỏng trong bình công tắc 1 đi vào xilanh nâng qua van một chiều (4) Khi đó Piston (6) và vật tải F2 (ví dụ như ô tô) sẽ được nâng lên một đoạn L2.

Cơ chế hạ xuống: Khi Piston (2) dịch chuyển về phía trên, van một chiều (4) đóng lại và Sau đó Piston (2) hạ xuống một đoạn L2 Muốn hạ Piston kích thủy lực số (6) và vật tải F2 (ví dụ như ô tô) xuống, cần phải hạ khóa (5) để nối thông xilanh và bình chứa.

Loadcell đã trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau Với khả năng đo lường chính xác và đáng tin cậy, loadcell đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và quản lý tải trọng.

Loadcell là thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng thành tín hiệu điện.

Khái niệm “strain gage”: cấu trúc có thể biến dạng đàn hồi khi chịu tác động của lực tạo ra một tín hiệu điện tỷ lệ với sự biến dạng này.

Loadcell thường được sử dụng để cảm ứng các lực lớn, tĩnh hay các lực biến thiên chậm Một số trường hợp loadcell được thiết kế để đo lực tác động mạnh phụ thuộc vào thiết kế của loadcell.

- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Loadcell được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là “Strain gage” và thành phần còn lại là “Load” Strain gage là một điện trở đặc biệt chỉ nhỏ bằng móng tay, có điện trở thay đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn định, được dán chết lên “Load” – một thanh kim loại chịu tải có tính đàn hồi.

Strain gauge là thành phần cấu tạo chính của loadcell, nó bao gồm một sợi dây kim loại mảnh đặt trên một tấm cách điện đàn hồi.

Hình 5.6: Cấu tạo của strain gauge Trong đó:

+ R: Điện trở strain gauge (Ohm)

+ L: Chiều dài của sợi kim loại strain gauge (m)

+ S: Tiết diện của sợi kim loại strain gauge ( 2 )

+ ρ: Điện trở suất vật liệu của sợi kim loại strain gauge

Khi dây kim loại bị lực tác động sẽ thay đổi điện trở Khi dây bị lực nén, chiều dài strain gauge giảm, điện trở sẽ giảm xuống Khi dây bi kéo dãn, chiều dài strain gauge tăng, điện trở sẽ tăng lên Để tăng chiều dài của dây điện trở strain gauge, có thể đặt chúng theo hình ziczac, mục đích là để tăng độ biến dạng khi bị lực tác dụng qua đó tăng độ chính xác của thiết bị cảm biến sử dụng strain gauge.

Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến dạng (giãn hoặc nén) Kết quả là, hai trong số 4 điện trở strain gauges là trong nén, trong khi hai strain gauges đang bị căng ra Điều đó dẫn tới sự thay đổi chiều dài và tiết diện của các sợi kim loại của điện trở strain gauges dán trên thân loadcell dẫn đến một sự thay đổi giá trị của các điện trở strain gauges.

Có thể sử dụng mạch cầu Wheatstone để chuyển đổi sự thay đổi tỉ lệ giữa lực căng và trở kháng thành điện áp tỷ lệ với tải Sự thay đổi điện áp này là rất nhỏ, do đó nó chỉ có thể được đo và chuyển thành số sau khi đi qua bộ khuếch đại của các bộ chỉ thị cân điện tử (đầu cân).

- Thông số Loadcell RNT LP7130:

+ Loadcell chén RNT LP7130 dành cho cân bồn, trạm trộn, silo, thang máy, phễu. + Mức khối lượng: 1 / 2.2 / 5 / 10/ 15/ 22/ 33/ 47/ 68/ 100/ 150 / 220 tấn.

+ Tiêu chuẩn kháng nước/kháng bụi: IP67

+ Tiêu chuẩn: Atex Zone 0-1-2 (gas) and 20-21-22 (dust) (option)

+ Vật liệu lựa chọn: sản xuất bằng thép không gỉ (stainless steel), hoặc bằng thép (Alloy Steel)

+ Dòng loadcell chịu nhiệt độ cao -30 đến +70 °C hoặc tùy chọn nhiệt độ có thể lên tới 200 °C (option)

+ Dạng loadcell: nén dạng chén

+ Nguồn cấp: 4 ~ 12V (DC / AC), Max: 15V

+ Sử dụng thích hợp cho: cân xe tải, cân silo bồn, trạm trộn.

Có thể mua rời module hay còn gọi là Mouting rời

Hình 5.9: Loadcell RNT LP7130 kèm bộ kit mounting rời

+ Tầm quan trọng 0.02% FS, 0.02% leo FS / 10min

+ Trở kháng đầu ra của 350 ± 3 resistance

+ Điện trở cách điện 0005000MΩ (100VDC)

+ Điện áp kích thích 5VDC

+ Phạm vi bù nhiệt độ 12 VDC 10°C ～ + 40°C

+ Phạm vi quá tải an toàn Phạm vi quá tải tối đa 120%

Khái niệm và cấu tạo: Đầu cân điện tử là thiết bị đọc các tín hiệu điện được xuất ra từ cảm biến lực (Loadcell) sau đó thể hiện lên màn hình để cho người dùng có thể đọc những giá trị đó Đầu cân điện tử khi kết hợp với cảm biến tải sẽ trở thành một cụm hoàn chỉnh gọi là bàn cân điện tử (Indicator weighing scale).

Hình 5.11: Bàn cân điện tử Ngày nay ngoài khả năng thể hiện những giá trị lên màn hình, đầu cân điện tử còn có những tính năng khác như kháng nước kháng bụi, cảnh báo giá trị tải tới hạn, …

Cấu tạo của đầu cân điện tử gồm 2 thành phần chính: màn hình LCD hiển thị và cụm nút thao tác.

- Thông số đầu cân điện tử LP7516:

+ Đầu cân đựơc làm bằng nhựa ABS tiêu chuẩn IP65.

+ Đầu cân LP7516 LED Tiêu chuẩn NTEP

+ Kết nối tất cả các loại loadcell

+ Độ phân giải 30.000 chính xác cao.

+ Màn hình LED số đỏ cao 20.3mm dể nhìn.

+ Chức năng trừ bì, đếm số lựong, HILO, Cân động vật, giữ Hold, RS232 kết nối máy tính

+ Sử dụng Adapter 9V và bình khô 6V tiện lợi khi cúp điện

Hình 5.12: Đầu cân điện tử LP7516

Công nghệ tạo hình ống kim loại bằng bóng cao su

5.2.1 Tính toán kích thước quả bóng cao su

Trước khi tạo quả bóng cao su cần xác định được thể tích của quả bóng Do các ống thử nghiệm có đường kính trong không giống nhau, nên thể tích quả bóng cho mỗi ống cũng khác nhau Để có được điểm chung cho các quả bóng nhằm tạo điều kiện cho việc so sánh đánh giá, nhóm đã quyết định sử dụng chiều cao hmm của hình trụ (đường kính hình trụ phụ thuộc vào từng ống thử nghiệm) để tính thể tích hình trụ, sau đó xác định được thể tích quả bóng.

Thể tích của quả bóng sẽ được xác định bằng với thể tích của hình trụ có hmm.

Lí do sử dụng chiều cao hmm là do sau nhiều lần thử nghiệm với chiều cao này chúng ta chỉ cần một quả bóng có kích thước vừa phải khi đưa quả bóng vào ống thử nghiệm cũng dễ dàng hơn, với lại đây là khoảng chiều cao đủ để thực hiện thí nghiệm Nếu sử dụng chiều cao h lớn hơn khoảng này thì chúng ta cần phải tạo quả bóng có thể tích lớn hơn, gây khó khăn khi đưa quả bóng vào ống thử nghiệm (do quả bóng có dạng gần như hình cầu, và khi được bọc nhiều lớp sẽ rất cứng) Còn nếu sử dụng chiều cao h nhỏ hơn sẽ không đủ khoảng để thực hiện thí nghiệm. Áp dụng công thức tính thể tích hình trụ, với chiều cao hmm ta sẽ có các thể tích của quả bóng phù hợp với từng ống nghiệm.

Hình 5.13: Thể tích hình trụ

- V là kí hiệu thể tích

- r là bán kính hình tròn mặt đáy hình trụ

- h là chiều cao của hình trụ

Bảng 5.2: Bảng tính thể tích bóng cao su Đường kính ống (mm) 55 60 65 70 73

5.2.2 Tạo quả bóng theo kích thước đã tính toán. Để có thể đưa nước vào quả bong bóng theo đúng thể tích đã tính toán, nhóm đã sử dụng ống tiêm có vạch chia thể tích để bơm nước vào.

Hình 5.14: Ống tiêm Sau khi bơm đủ thể tích cần thiết, tiến hành bọc thêm nhiều lớp bong bóng bên ngoài quả bong bóng chứa nước để tạo thành quả bóng cao su (khoảng 10-15 lớp) Đây là số lớp nhóm đã chọn ra sau nhiều lần thí nghiệm, nếu bọc thêm nhiều lớp hơn khoảng này, quả bóng sẽ rất cứng và khó đưa vào ống khuôn, ngược lại nếu nếu ít hơn khoảng này quả bóng sẽ không đủ cứng cáp, dễ bể.

Hình 5.15: Quả bóng cao su Để xác nhận lại thể tích của quả bóng cao su nhóm có sử dụng cân điện tử.

Hình 5.16: Xác nhận lại thể tích của quả bóng cao su 5.2.3 Lắp ráp ống thí nghiệm.

Sơ đồ lắp ráp bên trong ống thí nghiệm bao gồm: Ống khuôn thí nghiệm, tấm insert, quả bóng cao su. Để xác định được vị trí của quả bóng đặt quả bóng, cần tính toán và đưa ra được chiều dài hai đoạn chày kim loại đẩy vào trong khuôn Quá trình tính toán được thực hiện theo sơ đồ dưới đây.

Các dữ liệu đầu vào:

− Chiều dài ống thử nghiệm: 360mm

− Độ dày của 2 insert: 15mm

− Độ dày của hai tấm đỡ: 22mm

− Chiều cao của quả bóng cao su: 80mm

Chiều dài đoạn chày kim loại đẩy vào = 360/2+22-80/2-157mm

Hình 5.17: Sơ đồ tính toán lắp đặt quả bóng Sau khi xác định được chiều dài đoạn chày cần đưa vào khuôn, ta đánh dấu vị trí trên chày và tiến hành lắp ráp theo tính toán.

5.2.4 Các yếu tố hỗ trợ quá trình.

Do ma sát giữa quả bóng và thành ống khuôn thử nghiệm rất lớn nên khó có thể đưa quả bóng vào khuôn một cách trực tiếp được, ta cần sử dụng chất bôi trơn để hỗ trợ quá trình lắp đặt Nhóm đã sử dụng nhớt để hỗ trợ bôi trơn.

Khi ép bóng cao su thường bị kẹp vào insert làm bể quả bóng Để khắc phục được hiện tượng này nhóm đã sử dụng cao su hạt cho vào mỗi đầu ống một ít trước khi đặt insert vào. Khi thực hiện các thí nghiệm ống D = 75mm nhóm có nhiều thay đổi về vị trí lỗ nên nhóm có các điều chỉnh sau:

+ Tiện đường kính trong của ống từ D = 75mm lên D = 76 mm

+ Sau đó có sử dụng ống thép mạ kẽm có độ dày 1.5mm đường kính trong D = 73 mm hỗ trợ che các lỗ không sử dụng trong quá trình thí nghiệm.

Hình 5.18: Ống thép mã kẽm Ống thép mạ kẽm Ống thí nghiệm

Hình 5.19: Cho ống thép vào ống thí nghiệm

Hình 5.20: Ống thí nghiệm sau khi cho ống thép vào 5.2.5 Nhận Xét

Do ứng dụng được công nghệ hidroforming nên phương pháp tạo hình ống kim loại bằng bóng cao su sẽ có khả năng tạo hình rất tốt Bên cạnh đó, việc setup khá đơn giản, với chi phí thấp cũng là điểm cộng của quy trình.

THÍ NGHIỆM ĐO LƯỜNG ÁP SUẤT ĐẨY CỦA BÓNG CAO SU

Kết quả thí nghiệm

Bảng 6.1: Các trường hợp thí nghiệm đo lường áp suất đẩy của bóng cao su qua các biến TT Đường kính Khoảng lùi Khoảng ép Đường kính ống thí nghiệm của ti đẩy Vị trí lỗ L=L 0 –L 1 ti đẩy d

Kết quả các thí nghiệm:

Hình 6.3: Biểu đồ so sánh khi đường kính ống thí nghiệm thay đổi

Bảng 6.2: Kết quả thí nghiệm lớn nhất thứ tự 1-5 Thí nghiệm Loadcell 1 (kg) Áp suất vào thành (Pa) Loadcell 2 (kg)

- Đường đỏ - TN1 là đường đạt giá trị lớn nhất

+ Lực nén từ trên xuống là 586kg

+ Lực ép của bóng cao su vào thành ống thí nghiệm tại tiết diện đo: 9.499kg= 94.99N

+ Áp suất của bóng cao su vào thành ống thí nghiệm: 94.99/(π5 2 10 -6 ) Pa

- Đường nâu - TN5 là đường đạt giá trị nhỏ nhất

+Lực nén từ trên xuống là 982kg

+Lực ép của bóng cao su vào thành ống thí nghiệm tại tiết diện đo: 5.897kg= 58.97N

+Áp suất của bóng cao su vào thành ống thí nghiệm: 58.97/(π5 2 10 -6 ) Pa

Nhận xét: Cùng với 1 điều kiện, ống thí nghiệm có đường kính càng lớn thì lực nén dọc trục càng nhiều và lực đẩy vào thành ống thí nghiệm càng nhỏ.

Hình 6.4: Biểu đồ so sánh khi khoảng lùi thay đổi

- Đường đỏ - TN6 (cũng là TN5) là đường đạt giá trị lớn nhất

- Đường nâu - TN10 là đường đạt giá trị nhỏ nhất

Nhận xét: Khoảng lùi của ty càng lớn thì lực đẩy tác dụng vào thành ống thí nghiệm của bóng cao su tại vị trí đo càng nhỏ dần.

Hình 6.5: Biểu đồ so sánh lực ép khi vị trí ty đẩy thay đổi

- Đường đỏ - TN11 là đường đạt giá trị nhỏ nhất

+ Lực ép của bóng cao su vào thành ống thí nghiệm tại tiết diện đo: 4.92kg= 49.2N +Áp suất của bóng cao su vào thành ống thí nghiệm: 49.2/(π5 2 10 -6 ) Pa

- Đường nâu - TN15 là đường đạt giá trị lớn nhất

+ Lực nén từ trên xuống là 830 kg

Nhận xét: Cùng một điều kiện, lực đẩy vào thành ống thí nghiệm tại các vị trí khác nhau không có nhiều chênh lệch và có xu hướng tăng dần từ trên xuống dưới Tại vị trí -15 (vị trí thấp nhất) có độ lớn lực đẩy của bóng cao su vào thành ống thí nghiệm là lớn nhất.

Hình 6.6: Biểu đồ so sánh khi khoảng ép L thay đổi

- Đường xanh - TN16 là đường đạt giá trị nhỏ nhất

Nhận xét: Do đặc tính của bóng cao su dễ vỡ khi tiếp xúc với lỗ đo lực tác động vào thành ống thí nghiệm Nên thí nghiệm không thể thực hiện được với khoảng ép cao hơn. Theo biểu đồ ta thấy khoảng ép càng lớn thì lực tác động vào thành ống thí nghiệm càng nhiều Với khoảng L = 8mm tương ứng với đường xanh đạt giá trị lớn nhất.

Hình 6.7: Biểu đồ so sánh khi đường kính ty đẩy thay đổi

- Đường đỏ - TN20 là đường đạt giá trị nhỏ nhất +Lực nén từ trên xuống là 830kg

+Lực ép của bóng cao su vào thành ống thí nghiệm tại tiết diện đo: 5.233kg = 52.33N

+Áp suất của bóng cao su vào thành ống thí nghiệm là: 52.33/(π5 2 10 -6 ) Pa

Nhận xét: Thí nghiệm thực hiện trên tiết diện đo tăng dần từ 10mm đến 18mm Tiết diện tiếp xúc càng nhiều lực đẩy càng lớn.

So sánh kết quả đo lực ép với phương pháp tạo hình bằng cao su hạt

Chú thích: Các số liệu về kết quả thí nghiệm của phương pháp tạo hình bằng cao su hạt được lấy từ Đồ án tốt nghiệp – Thiết kế và chế tạo mô hình đo áp lực trong quá trình tạo hình ống thông qua vật liệu cao su SVTH: Đỗ Nhất Minh Hiếu; Nguyễn Hà Hoài Thanh; Hải Ngọc Dân GVHD: Ths Trần Minh Thế Uyên Được thực hiện năm 2019 [3]

- So sánh kết quả theo đường kính ống thí nghiệm:

Hình 6.8: Biểu đồ so sánh kết quả theo đường kính ống thí nghiệm D

Thực hiện thí nghiệm trên cùng một mô hình và cùng điều kiện (vị trí lỗ 0, khoảng lùi a = 0, đường kính ty đẩy d = 10mm).

+ Với thí nghiệm bóng cao su: đường kính D = 73 mm khoảng ép 6mm.

+ Với thí nghiệm cao su hạt: đường kính D = 75 mm khoảng ép 140mm - So sánh kết quả theo khoảng lùi ty đẩy:

Hình 6.9: Biểu đồ so sánh kết quả theo khoảng lùi ty đẩy a Thực hiện thí nghiệm trên cùng một mô hình và cùng điều kiện (vị trí lỗ 0, khoảng lùi a = 2, đường kính ty đẩy d = 10mm).

+ Với thí nghiệm bóng cao su: đường kính D = 73 mm khoảng ép 6mm.

+ Với thí nghiệm cao su hạt: đường kính D = 75 mm khoảng ép 140mm - So sánh kết quả theo vị trí:

Hình 6.10: Biểu đồ so sánh kết quả theo vị trí Thực hiện thí nghiệm trên cùng một mô hình và cùng điều kiện (vị trí lỗ 0, khoảng lùi a = 0, đường kính ty đẩy d = 10mm).

+ Với thí nghiệm bóng cao su: đường kính D = 73 mm khoảng ép 6mm và vị trí lỗ 15 (vị trí xa nhất).

+ Với thí nghiệm cao su hạt: đường kính D = 75 mm khoảng ép 140mm và vị trí lỗ xa nhất là 60.

- So sánh kết quả theo khoảng ép:

Hình 6.11: Biểu đồ so sánh kết quả theo khoảng ép L Thực hiện thí nghiệm trên cùng một mô hình và cùng điều kiện (vị trí lỗ 0, khoảng lùi a = 0, đường kính ty đẩy d = 10mm).

+ Với thí nghiệm bóng cao su: đường kính D = 73 mm khoảng ép 8 mm – khoảng ép lớn nhất trong thí nghiệm.

+ Với thí nghiệm cao su hạt: đường kính D = 75 mm khoảng ép 140mm – khoảng ép lớn nhất trong thí nghiệm.

- So sánh hai kết quả theo đường kính ty đẩy:

Hình 6.12: Biểu đồ so sánh kết quả theo đường kính ty đẩy d Thực hiện thí nghiệm trên cùng một mô hình và cùng điều kiện (vị trí lỗ 0, khoảng lùi a = 0, đường kính ty đẩy d = 10mm).

+ Với thí nghiệm bóng cao su: đường kính D = 73 mm khoảng ép 6 mm

+ Với thí nghiệm cao su hạt: đường kính D = 75 mm khoảng ép 140mm

Nhận xét chung: Thông qua các biểu đồ so sánh 2 thí nghiệm trên Dù ở bất cứ yếu tố so sánh nào thì đường biểu diễn lực của thí nghiệm bóng cao su luôn có độ dốc lớn hơn so với thí nghiệm cao su hạt Điều này chứng tỏ để tạo ra được cùng một lực tác động vào thành ống thí nghiệm thì phương pháp tạo hình bằng bóng cao su chỉ cần sử dụng ép nhỏ hơn rất nhiều lần.

Tạo hình ống

6.4.1 Ủ thép không gỉ (inox 304) Ủ thép là phương pháp nung nóng thép dến nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt lâu rồi làm nguội chậm cùng lò để đạt được tổ chức ổn định Hai nét đặc trưng của ủ là nhiệt độ không có quy luật tổng quát và làm nguội với tốc độ chậm để đạt tổ chức cân bằng. Ủ inox 304 bằng phương pháp ủ kết tinh lại Ủ kết tinh lại được tiến hành cho thép qua biến dạng nguội, bị biến cứng cần khôi phục tính dẻo, độ cứng trước khi bị biến dạng. Phương pháp ủ được tiến hành ở nhiệt độ kết tinh lại.

- Làm giảm, làm mất mất ứng suất bên trong Nhiệt độ ủ:

Nhiệt độ° kế = ttinh l°ại (° được ) tính theo công thức:

Trong đó: ° : nhiệt độ kết tinh lại

Vật 0li.ệu8 inox 304 có nhiệt độ nóng chảy 1400 ÷ 1450℃ Hệ số đối với hợp kim

: hệ số phụ thuộc vào độ sạch kim loại

→ Chọn nhiệt độ ủ là 800℃, thời gian giữ nhiệt là 5 phút.

+ Sử dụng lò ủ: Mở máy  setup nhiệt độ đến cần thiết (800 o C);

+ Khi đạt đến nhiệt độ mong muốn Cho phôi vào lò, ủ với thời gian đã tính trước đó (5 phút);

Hình 6.14: Cho inox vào lò nung

Hình 6.15: Tấm inox sau khi ủ

- Bước 2: Setup khuôn tạo hình

+ Sau đó cho bóng cao su vào trong lòng phôi (sử dụng tấm cao su che đi đường nối của ống phôi);

+ Lót 2 đầu của bóng bằng một ít cao su hạt trước khi để 2 tấm insert vào; + Cố định khuôn bởi 2 tấm áo khuôn và bu-lông.

+ Lắp đặt khuôn vào máy theo sơ đồ như hình dưới đây:

Tấm chặn trên Khuôn Loadcell Đầu đọc

Hình 6.10: Mô hình tạo hình +Thực hiện ép tạo hình đến khi lực nén đạt được 3000kg (đây là con số thực nghiệm rút ra sau nhiều thử nghiệm).

+ Tháo khuôn và thu được sản phẩm.

Hình 6.16: Sản phẩm tạo hình

Định dạng
Số trang	86
Dung lượng	7,01 MB