Giáo trình chế tạo kết cấu hàn (nghề hàn trình độ cao đẳng)

CHẾ TẠO PHÔI HÀN BẰNG MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các thiết bị an toàn

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của mỏ cắt cầm tay

thiết bị an toàn và mỏ cắt cầm tay.

Kỹ thuật chế tạo phôi hàn từ thép tấm, thép ống bằng mỏ cắt cầm tay

thép ống bằng mỏ cắt cầm tay

7 Khắc phục một số sai hỏng

8 Những quy định an toàn và các biện pháp phòng chống cháy nổ khi cắt khí

2 Bài 2: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt khí con rùa 12 5 6 1

1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt khí con rùa

2 Vận hành máy cắt khí con rùa

3 Khai triển vạch dấu phôi

Tên các bài trong mô đun

Thực hành, bài tập thảo luận

5 Công tác an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

3 Bài 3: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt CNC 20 16 3 1

1.Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt

4 Bài 4: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt plasma 12 8 4

1 Đặc điểm công dụng của phương pháp cắt

2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của thiết bị cắt Plasma

3 Kỹ thuật cắt plasma bằng tay

6 An toàn khi cắt kim loại bằng tia plasma và vệ sinh phân xưởng

5 Bài 5:Mài mép hàn, mép cùn bằng máy mài cầm tay 11 4 6 1

1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy mài cầm tay

3 Vận hành, sử dụng máy mài cầm tay.

4 Công tác an toàn khi mài và vệ sinh phân xưởng

6 Kiểm tra kết thúc Mô đun

BÀI 1 CHẾ TẠO PHÔI HÀN BẰNG MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY

Trong quá trình chế tạo kết cấu, vật liệu ban đầu thường ở dạng tấm, ống hoặc định hình theo tiêu chuẩn Người thợ cần khai triển hình dạng và tách chúng thành các chi tiết theo yêu cầu Quá trình cắt là công việc quan trọng, hiện có nhiều phương pháp từ hiện đại đến đơn giản Trong số đó, cắt phôi bằng mỏ cắt khí cầm tay được đánh giá cao về hiệu quả kinh tế nhờ thiết bị đơn giản, dễ thực hiện và nguồn khí tự nhiên phong phú Theo thống kê từ tổ chức kỹ thuật lao động và viện bảo hộ lao động, phương pháp này hiện chiếm 57,8% tổng số công việc chế tạo phôi hàn.

-Liệt kê được đầy đủ các loại dụng cụ, thiết bị cắt khí bằng mỏ cắt cầm tay

Mỏ cắt, van giảm áp, chai chứa khí, máy sinh khí a-xê-ty-len, bình dập lửa tạt lại và ống dẫn khí đều có cấu tạo và nguyên lý làm việc đặc trưng Mỏ cắt sử dụng nhiệt độ cao để cắt kim loại, trong khi van giảm áp giúp kiểm soát áp suất khí an toàn Chai chứa khí được thiết kế để lưu trữ khí a-xê-ty-len, cung cấp cho máy sinh khí hoạt động hiệu quả Bình dập lửa tạt lại là thiết bị quan trọng trong việc ngăn chặn cháy nổ, và ống dẫn khí đảm bảo khí được truyền dẫn một cách an toàn đến các thiết bị sử dụng.

-Lắp ráp thiết bị, dụng cụ cắt khí đảm bảo an toàn, đúng tiêu chuẩn kỹ thuật

-Vận hành và sử dụng thành thạo mỏ cắt khí cầm tay

-Khai triển, tính toán phôi đúng hình dáng và kích thước của chi tiết

-Chọn chế độ cắt(chiều cao cắt, công suất ngọn lửa, tốc độ cắt, góc nghiêng mỏ cắt) hợp lý

-Gá kẹp phôi chắc chắn, đảm bảo thoát xỉ tốt

-Cắt được đường cắt thẳng, tròn đúng kích thước và đường cắt ít ba via

-Chỉnh sửa phôi đạt hình dáng, kích thước theo yêu cầu kỹ thuật.

-Thực hiện tốt công tác an toàn, phòng chống cháy nổ và vệ sinh công nghiệp

1 Phôi hàn, vật liệu chế tạo phôi hàn

Khai triển phôi là quá trình chuyển đổi chi tiết từ hình không gian sang hình phẳng, bao gồm tính toán các yếu tố công nghệ như lượng dư gia công, dung sai và độ biến dạng của kim loại Có ba phương pháp khai triển phôi: phương pháp diện tích, thể tích và khối lượng, trong đó phương pháp diện tích được sử dụng phổ biến nhất Phương pháp này cho phép khai triển phôi theo kích thước trong hoặc ngoài các chi tiết có chiều dày S ≤ 0,5 mm, trong khi các chi tiết dày hơn cần áp dụng theo đường trung bình Việc bố trí phôi trên tấm thép phải hợp lý để tối ưu hóa hệ số sử dụng vật liệu mà không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Điều này có ý nghĩa kinh tế lớn trong sản xuất, đặc biệt là trong sản xuất loạt lớn, khi chi phí vật liệu có thể chiếm từ 60% đến 70% tổng giá thành của một chi tiết.

Trong sản xuất và kỹ thuật, hệ số được sử dụng để đánh giá mức độ sử dụng vật liệu Công thức tính hệ số này rất quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất.

- F0: Tổng diện tích các phôi bố trí trên mặt cắt

- f: Diện tích của mỗi chi tiết (phôi) bố trí trên tấm cắt n: Số lượng phôi (chi tiết)

Trong quá trình sản xuất, để lựa chọn phương án cắt hợp lý, người ta thường sử dụng giấy cứng như bìa hoặc cát tông để tạo ra nhiều mẫu khác nhau Những mẫu này sẽ được xếp lên tấm thép để tiến hành cắt, từ đó so sánh các phương án xếp và tìm ra phương án tối ưu nhất, tức là phương án có hệ số sử dụng vật liệu cao nhất.

Khi xếp phôi, cần chú ý đến mạch nối, tức là khoảng cách giữa các phôi và mép phôi với cạnh tấm cắt Khoảng cách này phải được điều chỉnh hợp lý để tránh hiện tượng uốn gấp phôi, từ đó ngăn chặn tình trạng kẹt hoặc vỡ khuôn trong quá trình tạo hình Trị số mạch nối phụ thuộc vào chiều dày, tính chất của vật liệu, và hình dáng của phôi.

Trị số nhỏ nhất của mạch nối có thể lấy theo bảng 1

Bảng 1Trị số mạch nối

Chiều dày của phôi (mm) Trị số mạch nối

(mm) Chiều dày của phôi

(mm) Trị số mạch nối

Chú thích a: Mạch nối khi cắt các phôi nhỏ có hình dạng đơn giản b: Mạch nối khi cắt các phôi lớn có hình dạng phức tạp.

Việc nắn phẳng các tấm thép chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp cơ khí trên máy nắn vạn năng hoặc chuyên dụng Đối với tấm thép cacbon có độ dày S ≤ 10 mm, quá trình nắn thường diễn ra ở trạng thái nguội, trong khi tấm có độ dày S > 10 mm và các tấm hợp kim cần nắn ở trạng thái nóng Sau khi hoàn tất quá trình nắn, yêu cầu độ không phẳng của tâm không được vượt quá 1 mm cho mỗi mét chiều dài của tâm.

1.3 Lấy dấu và đánh dấu

Sau khi nắn xong tấm thép, quá trình tiếp theo là xếp phôi để lựa chọn phương án tối ưu Khi đã xác định được phương án phù hợp, việc lấy dấu và đánh dấu phôi trở nên cần thiết Điều này không chỉ đảm bảo độ chính xác về kích thước và hình dạng của phôi khi cắt mà còn hỗ trợ quá trình cắt diễn ra thuận lợi Trong quá trình lấy dấu, cần lưu ý đến lượng gia công cơ tiếp theo và độ co của kim loại sau khi hàn.

- Để tránh sự nhầm lẫn trong các nguyên công tiếp theo đặc biệt là nguyên công lắp ghép

Trong quá trình sản xuất, việc đánh dấu các phôi sau khi lấy dấu là cần thiết để dễ dàng kiểm tra khi xảy ra mất mát, đặc biệt trong sản xuất đơn chiếc hoặc loại nhỏ Tuy nhiên, đối với sản xuất hàng loạt lớn, việc này có thể không cần thiết do các phôi thường được chứa trong các thùng riêng biệt, giảm thiểu khả năng nhầm lẫn và mất mát, đồng thời nâng cao năng suất lao động.

Cắt phôi từ vật liệu tấm chủ yếu sử dụng hai phương pháp là cắt cơ khí và cắt bằng ngọn lửa hàn khí Phương pháp cắt cơ khí thường được thực hiện trên các thiết bị như máy cắt hoặc máy bào, mang lại độ chính xác cao và hiệu quả trong quá trình sản xuất.

Phương pháp cắt phôi có ưu điểm nổi bật như độ chính xác cao và mép cắt phẳng, tuy nhiên, khuyết điểm lớn là khó cắt các tấm dày và ít khi thực hiện được cắt đường thẳng bằng tay hoặc máy Ngược lại, phương pháp cắt khác có khả năng xử lý cả tấm mỏng và dày, cũng như cắt được đường thẳng và đường cong phức tạp, nhưng lại gặp phải vấn đề với mép cắt không thẳng và không phẳng, cùng với vùng ảnh hưởng nhiệt lớn làm thay đổi tính chất cơ lý của kim loại Do đó, sau khi cắt, phôi thường cần được gia công cơ thêm để đạt yêu cầu về độ chính xác kích thước và hình dạng.

- Tuỳ theo mức độ yêu cầu, người ta thường chia độ chính xác kích thước của phôi (chi tiết) cắt bằng khí ra ba loại sau đây:

Loại 1: Cắt ra các phôi (chi tiết) để hàn với nhau, dung sai cho phép là (0,5 ÷ 1,5) mm Loại 2: Cắt ra các phôi (chi tiết) để nối với hay đối với các chi tiết khác bằng bu lông, định tán hay hàn chồng, dung sai cho phép là (1,5 ÷2,5) mm

Loại 3: Cắt ra các phôi (chi tiết) riêng biệt tức là không nối với nhau hay với các chi tiết khác như (căn, đệm, nắp, mặt bích) v.v dung sai cho phép đến (5 mm)

Việc tạo hình chi tiết hàn có thể sử dụng nhiều thiết bị như máy cán, máy uốn và máy dập, tùy thuộc vào độ dày và hình dạng của chi tiết Quá trình này có thể thực hiện ở trạng thái nóng hoặc nguội, nhưng cần chú ý đặc biệt đến bán kính uốn để tránh nứt Đối với các chi tiết có cùng độ dày và tính chất vật liệu, bán kính uốn cho phép khi uốn ở trạng thái nóng sẽ nhỏ hơn so với trạng thái nguội Trị số bán kính uốn nhỏ nhất (rmin) cho trường hợp uốn nguội thường được tính bằng công thức rmin = 25S, trong đó S là chiều dày của chi tiết.

Mỗi chi tiết hàn có nhiều phương pháp chuẩn bị khác nhau; vì vậy, sau khi chọn phôi, cần phác thảo các phương án quy trình công nghệ để lựa chọn quy trình tối ưu Quy trình tối ưu không chỉ giúp thực hiện các nguyên công dễ dàng và giảm số lượng nguyên công mà còn đảm bảo độ chính xác của chi tiết yêu cầu, đồng thời vừa đảm bảo tính kinh tế vừa duy trì tính kỹ thuật.

2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các thiết bị an toàn.

2.1 Cấu tạo máy sính khí axetylen.

Những quy định an toàn và các biện pháp phòng chống cháy nổ khi cắt khí

phòng chống cháy nổ khi cắt khí

Hướng dẫn thực hành bài 1

2 Bài 2: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt khí con rùa 12 5 6 1

1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt khí con rùa

Trong quá trình chế tạo kết cấu, vật liệu thường ở dạng tấm, ống hoặc định hình theo tiêu chuẩn Để tạo ra kết cấu, người thợ cần khai triển hình dạng và tách chúng thành các chi tiết có kích thước và hình dáng cụ thể Quá trình cắt là một công việc quan trọng, với nhiều phương pháp từ hiện đại đến đơn giản Trong đó, cắt phôi bằng mỏ cắt khí cầm tay là phương pháp hiệu quả về kinh tế nhờ thiết bị đơn giản, dễ thực hiện và nguồn khí tự nhiên phong phú Theo thống kê của tổ chức kỹ thuật lao động và viện bảo hộ lao động, phương pháp này hiện chiếm 57,8% tổng số công việc chế tạo phôi hàn.

Mỏ cắt là thiết bị quan trọng trong việc cắt kim loại, hoạt động dựa trên nguyên lý kết hợp giữa oxy và khí acetylene để tạo ra ngọn lửa nhiệt độ cao Van giảm áp giúp kiểm soát áp suất khí, đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng Chai chứa khí acetylene được thiết kế đặc biệt để lưu trữ khí an toàn và hiệu quả Máy sinh khí acetylene tạo ra khí từ nguyên liệu, phục vụ cho các ứng dụng công nghiệp Bình dập lửa tạt lại là thiết bị cứu hỏa cần thiết trong môi trường làm việc có nguy cơ cháy nổ Cuối cùng, ống dẫn khí đảm bảo dòng khí được truyền dẫn một cách hiệu quả và an toàn đến các thiết bị sử dụng.

Khai triển phôi là quá trình chuyển đổi từ hình không gian sang hình phẳng, bao gồm việc tính toán các yếu tố công nghệ như lượng dư gia công, dung sai và độ biến dạng của kim loại Có ba phương pháp chính để triển khai phôi: phương pháp diện tích, phương pháp thể tích và phương pháp khối lượng, trong đó phương pháp diện tích được sử dụng phổ biến nhất Phương pháp này cho phép triển khai phôi cho các chi tiết có chiều dày S ≤ 0,5 mm, trong khi các chi tiết dày hơn cần phải triển khai theo đường trung bình Việc bố trí phôi trên tấm thép để cắt hợp lý là rất quan trọng, nhằm tối ưu hóa hệ số sử dụng vật liệu mà không làm giảm chất lượng phôi Điều này có ý nghĩa kinh tế lớn trong sản xuất, đặc biệt trong sản xuất hàng loạt, khi chi phí vật liệu có thể chiếm tới 60-70% tổng giá thành sản phẩm.

Trong sản xuất và kỹ thuật, hệ số được sử dụng để đánh giá mức độ sử dụng vật liệu Hệ số này có thể được tính toán theo công thức cụ thể.

Trong quá trình sản xuất, để lựa chọn phương án cắt hiệu quả, người ta sử dụng giấy cứng như bìa hoặc cát tông để tạo ra nhiều mẫu Những mẫu này được xếp lên tấm thép nhằm so sánh các phương án xếp khác nhau Mục tiêu là tìm ra phương án tối ưu với hệ số sử dụng vật liệu cao nhất.

Khi xếp phôi, cần chú ý đến mạch nối, tức là khoảng cách giữa các phôi và mép phôi với cạnh tấm cắt Khoảng cách này phải được đảm bảo để tránh hiện tượng uốn gấp theo phôi, nhằm ngăn chặn tình trạng kẹt hoặc vỡ khuôn trong quá trình tạo hình Trị số mạch nối phụ thuộc vào chiều dày, tính chất của vật liệu, và hình dạng của phôi.

Việc nắn phẳng tấm thép chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp cơ khí trên máy nắn vạn năng hoặc máy chuyên dụng Đối với tấm thép cacbon có độ dày S ≤ 10 mm, quá trình nắn thường diễn ra ở trạng thái nguội, trong khi tấm có độ dày S > 10 mm và các tấm hợp kim cần nắn ở trạng thái nóng Dù nắn bằng thiết bị nào, yêu cầu sau khi nắn là độ không phẳng của tâm không được vượt quá 1 mm trên mỗi mét chiều dài.

Sau khi nắn xong tấm thép, cần xếp phôi để lựa chọn phương án tối ưu Khi đã xác định được phương án tốt nhất, tiến hành lấy dấu và đánh dấu phôi Việc lấy dấu là rất quan trọng, không chỉ đảm bảo độ chính xác về kích thước và hình dạng của phôi khi cắt, mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình cắt Khi thực hiện lấy dấu, cần chú ý đến lượng gia công cơ tiếp theo và độ co của kim loại sau khi hàn.

Trong quá trình sản xuất, việc đánh dấu các phôi sau khi lấy dấu là cần thiết để dễ dàng kiểm tra khi có mất mát, đặc biệt là trong sản xuất đơn chiếc hoặc quy mô nhỏ Tuy nhiên, trong sản xuất hàng loạt lớn, việc này có thể không cần thiết vì các phôi thường được chứa trong các thùng riêng biệt khi chuyển từ nguyên công này sang nguyên công khác, giúp giảm thiểu nhầm lẫn và mất mát, đồng thời nâng cao năng suất lao động.

Cắt phôi từ vật liệu tấm thường sử dụng hai phương pháp chính là cắt cơ khí và cắt bằng ngọn lửa hàn khí Phương pháp cắt cơ khí thường được thực hiện trên các máy móc như máy cắt và máy bào, mang lại độ chính xác và hiệu quả cao trong quá trình sản xuất.

Phương pháp cắt kim loại có ưu điểm là tạo ra phôi với độ chính xác cao, mép cắt phẳng và giảm thiểu vùng kim loại thay đổi tính chất cơ lý gần mép cắt Tuy nhiên, phương pháp này gặp khó khăn khi cắt các tấm có chiều dày lớn và thường không thể thực hiện cắt đường thẳng bằng tay hay máy Ngược lại, phương pháp cắt khác có khả năng cắt cả tấm mỏng và dày, cũng như thực hiện cắt đường thẳng và đường cong phức tạp Dù vậy, khuyết điểm của phương pháp này là mép cắt không thẳng và không phẳng, vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, và độ chính xác kích thước cùng hình dạng hình học thấp, dẫn đến việc phôi thường cần gia công cơ thêm sau khi cắt.

Việc tạo hình các chi tiết hàn có thể thực hiện bằng nhiều thiết bị như máy cán, máy uốn, và máy dập, tùy thuộc vào chiều dày và hình dạng của chi tiết Quá trình này có thể diễn ra ở trạng thái nóng hoặc nguội, nhưng cần chú ý đến bán kính uốn để tránh nứt trong quá trình uốn Đối với các chi tiết có cùng chiều dày và tính chất vật liệu, bán kính uốn cho phép ở trạng thái nóng sẽ nhỏ hơn so với trạng thái nguội Trị số bán kính uốn nhỏ nhất rmin cho uốn ở trạng thái nguội thường được xác định bằng công thức rmin = 25 S, trong đó S là chiều dày của chi tiết.

Mỗi chi tiết hàn yêu cầu những phương pháp chuẩn bị khác nhau; do đó, sau khi chọn phôi, cần phác thảo một số phương án quy trình công nghệ để lựa chọn quy trình tối ưu Quy trình tối ưu không chỉ giúp thực hiện các nguyên công một cách dễ dàng và giảm thiểu số lượng nguyên công, mà còn đảm bảo độ chính xác của chi tiết yêu cầu, đồng thời cân bằng giữa tính kinh tế và tính kỹ thuật.

CHẾ TẠO PHÔI HÀN TỪ VẬT LIỆU THÉP TẤM BẰNG MÁY CẮT KHÍ CON RÙA

Khai triển, vạch dấu phôi

Khi chế tạo kết cấu, vật liệu ban đầu thường ở dạng tấm, ống hoặc định hình theo tiêu chuẩn Để tạo thành kết cấu, người thợ cần khai triển hình dạng và tách chúng thành các chi tiết theo yêu cầu Quá trình cắt là công việc quan trọng, hiện có nhiều phương pháp từ hiện đại đến đơn giản Trong số đó, cắt phôi bằng mỏ cắt khí cầm tay được đánh giá là hiệu quả kinh tế cao nhờ thiết bị đơn giản, dễ thực hiện và nguồn khí tự nhiên phong phú Theo thống kê của tổ chức kỹ thuật lao động và viện bảo hộ lao động, phương pháp này hiện chiếm 57,8% tổng số công việc chế tạo phôi hàn.

Mỏ cắt, van giảm áp, chai chứa khí, máy sinh khí a-xê-ty-len, bình dập lửa tạt lại và ống dẫn khí đều có cấu tạo và nguyên lý làm việc đặc trưng Mỏ cắt sử dụng nhiệt độ cao để cắt kim loại, trong khi van giảm áp điều chỉnh áp suất khí để đảm bảo an toàn Chai chứa khí lưu trữ a-xê-ty-len dưới áp suất cao, và máy sinh khí a-xê-ty-len sản xuất khí này từ các nguyên liệu khác Bình dập lửa tạt lại giúp kiểm soát và dập tắt đám cháy, còn ống dẫn khí truyền tải khí đến các thiết bị sử dụng.

Khai triển phôi là quá trình chuyển đổi từ hình không gian sang hình phẳng, bao gồm việc tính toán các yếu tố công nghệ như lượng dư gia công, dung sai và độ biến dạng của kim loại Có ba phương pháp triển khai phôi: phương pháp diện tích, thể tích và khối lượng, trong đó phương pháp diện tích được sử dụng phổ biến nhất Đối với chi tiết có chiều dày S ≤ 0,5 mm, phôi có thể triển khai theo kích thước trong hoặc ngoài; ngược lại, chi tiết có chiều dày S > 0,5 mm cần triển khai theo đường trung bình Việc bố trí phôi trên tấm thép sao cho hợp lý là rất quan trọng để tối ưu hóa hệ số sử dụng vật liệu mà không ảnh hưởng đến chất lượng phôi Điều này có ý nghĩa kinh tế lớn, đặc biệt trong sản xuất hàng loạt, khi giá thành vật liệu có thể chiếm tới 60-70% tổng chi phí.

Trong sản xuất và kỹ thuật, hệ số được sử dụng để đánh giá mức độ sử dụng vật liệu, và có thể được tính toán theo một công thức cụ thể.

Trong sản xuất, việc chọn phương án cắt hợp lý thường được thực hiện bằng cách sử dụng giấy cứng như bìa hoặc cát tông để tạo ra nhiều mẫu Những mẫu này sau đó được xếp lên tấm thép để tiến hành cắt Quá trình này giúp so sánh các phương án xếp khác nhau và lựa chọn phương án tối ưu, tức là phương án có hệ số sử dụng vật liệu cao nhất.

Khi xếp phôi, cần chú ý đến mạch nối, tức là khoảng cách giữa các phôi và mép phôi với cạnh tấm cắt Khoảng cách này phải đảm bảo để tránh hiện tượng uốn gấp theo phôi, nhằm ngăn ngừa kẹt hoặc vỡ khuôn trong quá trình tạo hình Trị số mạch nối phụ thuộc vào chiều dày, tính chất của vật liệu và hình dạng của phôi.

Việc nắn phẳng các tấm thép chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp cơ khí trên máy nắn vạn năng hoặc chuyên dụng Đối với tấm thép cacbon có độ dày S ≤ 10 mm, quá trình nắn thường diễn ra ở trạng thái nguội, trong khi tấm có độ dày S > 10 mm và các tấm hợp kim cần nắn ở trạng thái nóng Dù nắn ở thiết bị nào và trong trạng thái nào, yêu cầu độ không phẳng của tâm sau khi nắn không được vượt quá 1 mm trên mỗi mét chiều dài của tâm.

Sau khi nắn xong tấm thép, cần xếp phôi để chọn phương án tối ưu Sau khi xác định được phương án, tiến hành lấy dấu và đánh dấu phôi, điều này không chỉ đảm bảo độ chính xác về kích thước và hình dạng khi cắt mà còn hỗ trợ cho quá trình cắt diễn ra thuận lợi Khi lấy dấu, cần chú ý đến lượng gia công cơ tiếp theo và độ co của kim loại sau khi hàn.

Khi sản xuất đơn chiếc hoặc số lượng nhỏ, việc đánh dấu các phôi sau khi lấy dấu là cần thiết để dễ dàng kiểm tra khi mất mát Tuy nhiên, trong sản xuất hàng loạt lớn, việc này có thể không cần thiết do các phôi thường được chứa trong các thùng riêng biệt, giảm thiểu tình trạng nhầm lẫn và mất mát, đồng thời nâng cao năng suất lao động.

Cắt phôi từ vật liệu tấm thường được thực hiện bằng hai phương pháp chính: cơ khí và hàn khí Phương pháp cắt cơ khí thường sử dụng máy móc như máy cắt, máy bào để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả cao trong quá trình cắt.

Phương pháp cắt phôi có ưu điểm như độ chính xác cao, mép cắt phẳng và vùng kim loại thay đổi tính chất cơ lý gần mép cắt nhỏ Tuy nhiên, phương pháp này gặp khó khăn trong việc cắt các tấm dày và thường không thể cắt đường thẳng bằng tay hoặc máy Ngược lại, phương pháp cắt khác có khả năng xử lý cả tấm mỏng và dày, cắt được đường thẳng và đường cong phức tạp, nhưng lại có nhược điểm là mép cắt không thẳng và không phẳng, vùng kim loại chịu ảnh hưởng nhiệt lớn, cùng với độ chính xác kích thước và hình dạng hình học thấp Do đó, sau khi cắt, phôi thường cần được gia công cơ thêm.

Việc tạo hình chi tiết hàn có thể thực hiện bằng nhiều thiết bị như máy cán, máy uốn, và máy dập Tùy thuộc vào chiều dày và hình dạng của chi tiết, quá trình này có thể diễn ra ở trạng thái nóng hoặc nguội Cần chú ý đặc biệt đến bán kính uốn để tránh nứt trong quá trình uốn Đối với các chi tiết có cùng chiều dày và tính chất vật liệu, bán kính uốn cho phép nhỏ hơn khi uốn ở trạng thái nóng so với trạng thái nguội Trị số bán kính uốn nhỏ nhất rmin cho trường hợp uốn nguội thường được xác định bằng công thức rmin = 25 S, trong đó S là chiều dày của chi tiết.

Mỗi chi tiết hàn có nhiều phương pháp chuẩn bị khác nhau, vì vậy sau khi chọn phôi, cần phác thảo các phương án quy trình công nghệ để lựa chọn quy trình tối ưu Quy trình tối ưu là quy trình cho phép thực hiện các nguyên công một cách dễ dàng, với số lượng nguyên công tối thiểu, đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác của chi tiết yêu cầu, kết hợp giữa tính kinh tế và tính kỹ thuật.

Hướng dẫn thực hành bài 2

Trong quá trình chế tạo kết cấu, vật liệu ban đầu thường ở dạng tấm, ống hoặc định hình theo tiêu chuẩn Người thợ cần khai triển hình dạng và tách chúng thành các chi tiết theo yêu cầu Quá trình cắt là một công việc quan trọng, hiện có nhiều phương pháp từ hiện đại đến đơn giản Cắt phôi bằng mỏ cắt khí cầm tay được đánh giá là phương pháp hiệu quả kinh tế cao nhờ vào thiết bị đơn giản, dễ thực hiện và nguồn khí tự nhiên phong phú Theo thống kê từ tổ chức kỹ thuật lao động và viện bảo hộ lao động, phương pháp cắt này hiện chiếm 57,8% tổng số công việc chế tạo phôi hàn.

Mỏ cắt, van giảm áp, chai chứa khí, máy sinh khí a-xê-ty-len, bình dập lửa tạt lại và ống dẫn khí đều có cấu tạo và nguyên lý làm việc riêng biệt Mỏ cắt được thiết kế để cắt kim loại bằng cách kết hợp oxy và khí đốt, trong khi van giảm áp giúp điều chỉnh áp suất khí trong hệ thống Chai chứa khí bảo quản khí an toàn, và máy sinh khí a-xê-ty-len sản xuất khí cần thiết cho quá trình cắt Bình dập lửa tạt lại là thiết bị quan trọng để ngăn ngừa cháy nổ, còn ống dẫn khí đảm bảo khí được dẫn truyền một cách hiệu quả đến các thiết bị sử dụng.

Khai triển phôi là quá trình chuyển đổi từ hình dạng không gian sang hình phẳng, bao gồm việc tính toán các yếu tố công nghệ như lượng dư gia công, dung sai và độ biến dạng của kim loại Có ba phương pháp chính để triển khai phôi: phương pháp diện tích, thể tích và khối lượng, trong đó phương pháp diện tích được sử dụng phổ biến nhất Đối với chi tiết có chiều dày S ≤ 0,5 mm, có thể triển khai theo kích thước trong hoặc ngoài, trong khi chi tiết có chiều dày S > 0,5 mm cần triển khai theo đường trung bình Việc bố trí phôi trên tấm thép để cắt hợp lý là rất quan trọng, nhằm tối ưu hóa hệ số sử dụng vật liệu mà không làm giảm chất lượng phôi Điều này mang lại ý nghĩa kinh tế lớn trong sản xuất, đặc biệt là trong sản xuất hàng loạt, khi giá thành vật liệu có thể chiếm tới 60-70% tổng giá thành của sản phẩm.

Trong sản xuất và kỹ thuật, hệ số được sử dụng để đánh giá mức độ sử dụng vật liệu Hệ số này có thể được tính toán theo một công thức nhất định.

Trong quá trình sản xuất, việc lựa chọn phương án cắt hiệu quả thường được thực hiện bằng cách sử dụng giấy cứng như bìa hoặc cát tông để cắt thành nhiều mẫu Những mẫu này sau đó được xếp lên tấm thép để tiến hành cắt Qua việc so sánh các phương án xếp, người ta sẽ chọn ra phương án tối ưu, tức là phương án có hệ số sử dụng vật liệu cao nhất.

Khi xếp phôi, việc chú ý đến mạch nối là rất quan trọng, bao gồm khoảng cách giữa các phôi và mép phôi với cạnh tấm cắt Khoảng cách này cần được đảm bảo để tránh hiện tượng uốn gấp theo phôi, nhằm ngăn chặn tình trạng kẹt hoặc vỡ khuôn trong quá trình tạo hình Trị số mạch nối phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều dày, tính chất của vật liệu và hình dạng của phôi.

Việc nắn phẳng các tấm thép chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp cơ khí trên máy nắn vạn năng hoặc chuyên dụng Đối với tấm thép cacbon có độ dày S ≤ 10 mm, quá trình nắn thường diễn ra ở trạng thái nguội, trong khi các tấm có độ dày S > 10 mm và các tấm hợp kim cần được nắn ở trạng thái nóng Dù sử dụng thiết bị nào, sau khi nắn, yêu cầu độ không phẳng của tâm không được vượt quá 1 mm trên mỗi mét chiều dài.

Sau khi tấm thép được nắn xong, phôi sẽ được xếp lên để lựa chọn phương án tối ưu Khi đã xác định được phương án tốt nhất, cần tiến hành lấy dấu và đánh dấu phôi, việc này không chỉ đảm bảo độ chính xác về kích thước và hình dạng khi cắt mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình cắt Khi thực hiện lấy dấu, cần lưu ý đến lượng gia công cơ khí tiếp theo và độ co của kim loại sau khi hàn.

Sau khi lấy dấu xong, việc đánh dấu các phôi là cần thiết để dễ kiểm tra khi mất mát, đặc biệt trong sản xuất đơn chiếc hoặc loại nhỏ Tuy nhiên, trong sản xuất hàng loạt lớn, việc này có thể không cần thiết vì các phôi thường được chứa trong các thùng riêng, giảm thiểu khả năng nhầm lẫn và mất mát, đồng thời nâng cao năng suất lao động.

Cắt phôi từ vật liệu tấm chủ yếu được thực hiện bằng hai phương pháp: cơ khí và hàn khí Phương pháp cắt cơ khí thường được thực hiện trên các máy móc chuyên dụng như máy cắt và máy bào, mang lại độ chính xác cao và hiệu quả.

Phương pháp cắt có ưu điểm là tạo ra phôi với độ chính xác cao, mép cắt phẳng và vùng kim loại gần mép cắt có tính chất cơ lý ổn định Tuy nhiên, phương pháp này gặp khó khăn khi cắt các tấm có chiều dày lớn và thường không thể thực hiện các đường cắt thẳng bằng tay hoặc máy Ngược lại, phương pháp khác có thể cắt được cả tấm mỏng và dày, cũng như các đường thẳng và cong phức tạp, nhưng lại có nhược điểm là mép cắt không thẳng, không phẳng và vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, dẫn đến độ chính xác kích thước và hình dạng hình học thấp Do đó, sau khi cắt, phôi thường cần phải trải qua gia công cơ khí bổ sung.

Việc tạo hình các chi tiết hàn có thể thực hiện bằng nhiều thiết bị như máy cán, máy uốn và máy dập, tùy thuộc vào chiều dày và hình dạng của chi tiết Quá trình tạo hình có thể diễn ra ở trạng thái nóng hoặc nguội, nhưng cần lưu ý đến bán kính uốn để tránh nứt Đối với các chi tiết có cùng chiều dày và tính chất vật liệu, bán kính uốn cho phép ở trạng thái nóng sẽ nhỏ hơn so với trạng thái nguội Cụ thể, trị số bán kính uốn nhỏ nhất (rmin) trong trường hợp uốn nguội thường được tính theo công thức: rmin = 25 S, trong đó S là chiều dày của chi tiết.

Mỗi chi tiết hàn có nhiều phương pháp chuẩn bị khác nhau; do đó, sau khi chọn phôi, cần phác thảo các phương án quy trình công nghệ để lựa chọn quy trình tối ưu Quy trình tối ưu là quy trình cho phép thực hiện các nguyên công một cách dễ dàng, với số lượng nguyên công tối thiểu, đồng thời đảm bảo độ chính xác của chi tiết yêu cầu Nói cách khác, quy trình này vừa đảm bảo tính kinh tế vừa đảm bảo tính kỹ thuật.

CHẾ TẠO PHÔI HÀN TỪ VẬT LIỆU THÉP TẤM BẰNG

Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt CNC

Khắc phục một số sai hỏng

Trong quá trình chế tạo kết cấu, vật liệu thường ở dạng tấm, ống hoặc định hình theo tiêu chuẩn Người thợ cần khai triển hình dạng và tách thành các chi tiết theo yêu cầu, trong đó công đoạn cắt là rất quan trọng Hiện nay, có nhiều phương pháp cắt khác nhau, từ hiện đại đến đơn giản, trong đó cắt phôi bằng mỏ cắt khí cầm tay được ưa chuộng nhờ hiệu quả kinh tế cao, thiết bị đơn giản và dễ thực hiện Theo thống kê từ tổ chức kỹ thuật lao động và viện bảo hộ lao động, phương pháp này chiếm tới 57,8% tổng số công việc chế tạo phôi hàn hiện nay.

Mỏ cắt, van giảm áp, chai chứa khí, máy sinh khí a-xê-ty-len, bình dập lửa tạt lại và ống dẫn khí đều có cấu tạo và nguyên lý làm việc riêng biệt nhưng liên kết chặt chẽ trong quá trình sử dụng Mỏ cắt được thiết kế để cắt kim loại bằng cách sử dụng ngọn lửa từ khí a-xê-ty-len và oxy, trong khi van giảm áp điều chỉnh áp suất khí để đảm bảo an toàn Chai chứa khí lưu trữ a-xê-ty-len dưới áp suất cao, và máy sinh khí a-xê-ty-len sản xuất khí này từ các nguyên liệu khác Bình dập lửa tạt lại có vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn các đám cháy, và ống dẫn khí giúp truyền dẫn khí an toàn đến các thiết bị cần thiết Việc hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý làm việc của các thiết bị này là rất quan trọng trong ngành công nghiệp và cứu hỏa.

Khai triển phôi là quá trình chuyển đổi từ hình không gian sang hình phẳng, bao gồm việc tính toán các yếu tố công nghệ như lượng dư gia công, dung sai và độ biến dạng của kim loại Có ba phương pháp chính để triển khai phôi: phương pháp diện tích, thể tích và khối lượng, trong đó phương pháp diện tích được sử dụng phổ biến nhất Phương pháp này áp dụng cho các chi tiết có chiều dày S ≤ 0,5 mm, còn đối với S > 0,5 mm, cần triển khai theo đường trung bình Việc bố trí phôi trên tấm thép để cắt hợp lý là rất quan trọng, nhằm tối ưu hóa hệ số sử dụng vật liệu mà không ảnh hưởng đến chất lượng phôi Điều này mang lại ý nghĩa kinh tế lớn trong sản xuất, đặc biệt là trong sản xuất loạt lớn, khi giá thành vật liệu có thể chiếm đến 60-70% tổng chi phí của một chi tiết.

Trong sản xuất và kỹ thuật, hệ số là công cụ quan trọng để đánh giá mức độ sử dụng vật liệu Hệ số này có thể được tính toán theo một công thức cụ thể, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên.

Trong quá trình sản xuất, để lựa chọn phương án cắt hiệu quả, người ta sử dụng giấy cứng như bìa hoặc cát tông để tạo ra nhiều mẫu Những mẫu này sau đó được xếp lên tấm thép nhằm so sánh các phương án xếp khác nhau Mục tiêu là tìm ra phương án tối ưu với hệ số sử dụng vật liệu cao nhất.

Khi xếp phôi, cần chú ý đến mạch nối, tức là khoảng cách giữa các phôi và mép phôi với cạnh tấm cắt Khoảng cách này phải được đảm bảo để tránh hiện tượng uốn gấp theo phôi, nhằm ngăn chặn tình trạng kẹt hoặc vỡ khuôn trong quá trình tạo hình Trị số mạch nối phụ thuộc vào độ dày, tính chất vật liệu và hình dạng của phôi.

Việc nắn phẳng các tấm thép chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp cơ khí trên máy nắn vạn năng hoặc chuyên dụng Đối với tấm thép cacbon có độ dày S ≤ 10 mm, quá trình nắn thường diễn ra ở trạng thái nguội, trong khi tấm thép có độ dày S > 10 mm và các tấm hợp kim cần được nắn ở trạng thái nóng Dù nắn bằng thiết bị nào, yêu cầu về độ không phẳng của tâm sau khi nắn không được vượt quá 1 mm trên mỗi mét chiều dài của tâm.

Sau khi nắn xong tấm thép, bước tiếp theo là xếp phôi để lựa chọn phương án tối ưu Khi đã xác định được phương án tốt nhất, cần tiến hành lấy dấu và đánh dấu phôi Việc lấy dấu là rất quan trọng, không chỉ đảm bảo độ chính xác về kích thước và hình dạng của phôi khi cắt, mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình cắt sau này Trong quá trình lấy dấu, cần lưu ý đến lượng gia công cơ tiếp theo và độ co của kim loại sau khi hàn.

Khi sản xuất hàn, việc đánh dấu các phôi sau khi lấy dấu là cần thiết để dễ kiểm tra khi mất mát, đặc biệt trong sản xuất đơn chiếc hoặc quy mô nhỏ Tuy nhiên, trong sản xuất hàng loạt lớn, việc này có thể không cần thiết do các phôi thường được chứa trong các thùng riêng, giảm thiểu hiện tượng nhầm lẫn và mất mát, đồng thời nâng cao năng suất lao động.

Cắt phôi từ vật liệu tấm thường được thực hiện bằng hai phương pháp chính là cắt cơ khí và cắt bằng ngọn lửa hàn khí Phương pháp cắt cơ khí thường sử dụng các loại máy móc như máy cắt, máy bào để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả trong quá trình cắt.

Phương pháp cắt kim loại có ưu điểm là tạo ra phôi với độ chính xác cao, mép cắt phẳng và vùng kim loại gần mép cắt có tính chất cơ lý ổn định Tuy nhiên, phương pháp này gặp khó khăn khi cắt các tấm có chiều dày lớn và thường không thể thực hiện cắt đường thẳng bằng tay hoặc máy Ngược lại, phương pháp khác cho phép cắt được cả tấm mỏng và dày, cũng như cắt các đường thẳng và đường cong phức tạp, nhưng lại có nhược điểm là mép cắt không thẳng, không phẳng, và vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, dẫn đến độ chính xác kích thước và hình dạng hình học thấp Sau khi cắt, phôi thường cần được gia công cơ thêm để đạt yêu cầu kỹ thuật.

Việc tạo hình các chi tiết hàn có thể sử dụng nhiều thiết bị như máy cán, máy uốn và máy dập Tùy vào chiều dày và hình dạng của chi tiết, quá trình này có thể diễn ra ở trạng thái nóng hoặc nguội Cần lưu ý đặc biệt đến bán kính uốn để tránh hiện tượng nứt trong quá trình uốn Đối với các chi tiết có cùng chiều dày và tính chất vật liệu, bán kính uốn cho phép ở trạng thái nóng có thể nhỏ hơn so với ở trạng thái nguội Trị số bán kính uốn nhỏ nhất (rmin) cho trường hợp uốn nguội thường được tính theo công thức: rmin = 25S, trong đó S là chiều dày của chi tiết.

Mỗi chi tiết hàn có nhiều phương pháp chuẩn bị khác nhau, vì vậy sau khi chọn phôi, cần phác thảo một số phương án quy trình công nghệ để lựa chọn quy trình tối ưu Quy trình tối ưu là quy trình cho phép thực hiện các nguyên công một cách dễ dàng với số lượng nguyên công tối thiểu, đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác của chi tiết yêu cầu, kết hợp giữa tính kinh tế và tính kỹ thuật.

Hướng dẫn thực hành

Trong quá trình chế tạo kết cấu, vật liệu ban đầu thường ở dạng tấm, ống hoặc định hình theo tiêu chuẩn Để tạo thành kết cấu, người thợ cần khai triển hình dạng và tách chúng thành các chi tiết với kích thước và hình dáng theo yêu cầu Quá trình cắt là công việc quan trọng, hiện có nhiều phương pháp từ hiện đại đến đơn giản Cắt phôi bằng mỏ cắt khí cầm tay là phương pháp hiệu quả về kinh tế nhờ vào thiết bị đơn giản, dễ thực hiện và nguồn khí tự nhiên dễ chế biến Theo thống kê của tổ chức kỹ thuật lao động và viện bảo hộ lao động, phương pháp này hiện chiếm 57,8% tổng số công việc chế tạo phôi hàn.

Mỏ cắt, van giảm áp, chai chứa khí, máy sinh khí a-xê-ty-len, bình dập lửa tạt lại và ống dẫn khí đều có cấu tạo và nguyên lý làm việc riêng biệt Mỏ cắt sử dụng nhiệt độ cao để cắt kim loại, trong khi van giảm áp điều chỉnh áp suất khí để đảm bảo an toàn Chai chứa khí giữ khí a-xê-ty-len dưới áp suất cao, và máy sinh khí a-xê-ty-len sản xuất khí này từ các nguyên liệu Bình dập lửa tạt lại giúp ngăn ngừa sự lan rộng của ngọn lửa, trong khi ống dẫn khí truyền dẫn khí a-xê-ty-len đến vị trí cần thiết cho quá trình cắt.

Khai triển phôi là quá trình chuyển đổi từ hình không gian sang hình phẳng, trong đó tính toán các yếu tố công nghệ như lượng dư gia công, dung sai và độ biến dạng của kim loại Có ba phương pháp triển khai phôi: diện tích, thể tích và khối lượng, trong đó phương pháp diện tích được sử dụng phổ biến nhất Đối với chi tiết có chiều dày S ≤ 0,5 mm, có thể triển khai theo kích thước trong hoặc ngoài, trong khi chi tiết có chiều dày S > 0,5 mm cần triển khai theo đường trung bình Việc bố trí phôi trên tấm thép để cắt hợp lý rất quan trọng nhằm tối ưu hóa hệ số sử dụng vật liệu mà không làm giảm chất lượng phôi Điều này mang lại ý nghĩa kinh tế lớn trong sản xuất, đặc biệt trong sản xuất loạt lớn, khi chi phí vật liệu có thể chiếm tới 60-70% tổng giá thành.

Trong lĩnh vực sản xuất và kỹ thuật, hệ số được sử dụng để đánh giá mức độ sử dụng vật liệu Hệ số này có thể được tính toán theo một công thức cụ thể.

Trong sản xuất, việc chọn phương án cắt hợp lý thường được thực hiện bằng cách sử dụng giấy cứng, như bìa hoặc cát tông, để cắt thành nhiều mẫu Những mẫu này sẽ được xếp lên tấm thép, từ đó so sánh các phương án xếp khác nhau Mục tiêu là tìm ra phương án tối ưu, tức là phương án có hệ số sử dụng vật liệu cao nhất.

Khi xếp phôi, cần lưu ý đến mạch nối, tức là khoảng cách giữa các phôi và mép phôi với cạnh tấm cắt Khoảng cách này phải được đảm bảo để tránh hiện tượng uốn gấp theo phôi, nhằm ngăn chặn tình trạng kẹt hoặc vỡ khuôn trong quá trình tạo hình Giá trị mạch nối phụ thuộc vào độ dày, tính chất của vật liệu và hình dạng của phôi.

Việc nắn phẳng tấm thép chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp cơ khí trên máy nắn vạn năng hoặc máy chuyên dụng Đối với tấm thép cacbon có độ dày S ≤ 10 mm, quá trình nắn thường diễn ra ở trạng thái nguội, trong khi tấm có độ dày S > 10 mm và tấm hợp kim cần được nắn ở trạng thái nóng Dù sử dụng thiết bị nào và ở trạng thái nào, sau khi nắn xong, độ không phẳng của tâm không được vượt quá 1 mm trên mỗi mét chiều dài.

Sau khi nắn tấm thép, phôi được xếp lên để lựa chọn phương án tối ưu Khi đã xác định được phương án tốt nhất, cần tiến hành lấy dấu và đánh dấu phôi Việc lấy dấu là rất quan trọng, không chỉ đảm bảo độ chính xác về kích thước và hình dạng của phôi khi cắt, mà còn giúp quá trình cắt diễn ra thuận lợi hơn Trong quá trình lấy dấu, cần lưu ý tính toán lượng gia công cơ tiếp theo và độ co của kim loại sau khi hàn.

Khi sản xuất các phôi hàn, việc đánh dấu sau khi lấy dấu là cần thiết để dễ dàng kiểm tra khi mất mát, đặc biệt trong sản xuất đơn chiếc hoặc quy mô nhỏ Tuy nhiên, trong sản xuất hàng loạt lớn, việc đánh dấu có thể không cần thiết, vì các phôi thường được chứa trong thùng riêng biệt khi chuyển từ nguyên công này sang nguyên công khác, giúp giảm thiểu nhầm lẫn và mất mát, đồng thời nâng cao năng suất lao động.

Cắt phôi từ vật liệu tấm thường sử dụng hai phương pháp chính là cắt cơ khí và cắt bằng ngọn lửa hàn khí Phương pháp cắt cơ khí thường được thực hiện trên các loại máy móc như máy cắt, máy bào, mang lại độ chính xác cao và hiệu quả trong sản xuất.

Phương pháp cắt phôi có ưu điểm nổi bật là độ chính xác cao, tạo ra mép cắt phẳng và hạn chế vùng kim loại bị thay đổi tính chất cơ lý gần mép cắt Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là khó khăn trong việc cắt các tấm dày và thường không phù hợp cho việc cắt đường thẳng bằng tay hoặc máy Ngược lại, phương pháp khác cho phép cắt cả tấm mỏng và dày, cũng như cắt được đường thẳng và đường cong phức tạp, nhưng lại có nhược điểm là mép cắt không thẳng và phẳng, vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, dẫn đến độ chính xác kích thước và hình dạng hình học thấp Do đó, sau khi cắt, phôi thường cần được gia công cơ thêm.

Việc tạo hình các chi tiết hàn có thể thực hiện bằng nhiều loại thiết bị như máy cán, máy uốn, và máy dập, tùy thuộc vào chiều dày và hình dạng của chi tiết Quá trình tạo hình có thể diễn ra ở trạng thái nóng hoặc nguội, nhưng cần chú ý đặc biệt đến bán kính uốn để tránh hiện tượng nứt Đối với các chi tiết có cùng chiều dày và tính chất vật liệu, bán kính uốn cho phép ở trạng thái nóng nhỏ hơn so với trạng thái nguội Cụ thể, trị số bán kính uốn nhỏ nhất rmin khi uốn ở trạng thái nguội được tính theo công thức rmin = 25 S, trong đó S là chiều dày của chi tiết.

Mỗi chi tiết hàn có nhiều phương pháp chuẩn bị khác nhau, do đó, sau khi chọn phôi, cần phác thảo các phương án quy trình công nghệ để lựa chọn quy trình tối ưu Quy trình tối ưu là quy trình cho phép thực hiện các nguyên công dễ dàng, với số lượng nguyên công tối thiểu, đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác yêu cầu của chi tiết Nói cách khác, quy trình này vừa đảm bảo tính kinh tế vừa đáp ứng các tiêu chí kỹ thuật.

CHẾ TẠO PHÔI HÀN TỪ VẬT LIỆU THÉP TẤM BẰNG

Đặc điểm công dụng của phương pháp cắt Plasma

Cấu tạo, nguyên lý làm việc của thiết bị cắt Plasma

An toàn khi cắt kim loại bằng tia plasma và vệ sinh phân xưởng

và vệ sinh phân xưởng.

Hướng dẫn thực hành

Trong quá trình chế tạo kết cấu, vật liệu ban đầu thường ở dạng tấm, ống hoặc định hình theo tiêu chuẩn Người thợ cần khai triển hình dạng và tách chúng thành các chi tiết có kích thước và hình dáng theo yêu cầu, trong đó quá trình cắt đóng vai trò quan trọng Hiện nay, có nhiều phương pháp cắt khác nhau, từ hiện đại đến đơn giản, trong đó việc cắt phôi bằng mỏ cắt khí cầm tay được đánh giá cao về hiệu quả kinh tế nhờ thiết bị đơn giản, dễ thực hiện và nguồn khí tự nhiên phong phú Theo thống kê của tổ chức kỹ thuật lao động và viện bảo hộ lao động, mỏ cắt khí cầm tay hiện chiếm 57,8% tổng số công việc chế tạo phôi hàn.

Mỏ cắt, van giảm áp, chai chứa khí, máy sinh khí a-xê-ty-len, bình dập lửa tạt lại và ống dẫn khí đều có cấu tạo và nguyên lý làm việc riêng biệt Mỏ cắt được thiết kế để tạo ra ngọn lửa cắt chính xác, trong khi van giảm áp giúp điều chỉnh áp suất khí an toàn Chai chứa khí là nơi lưu trữ khí a-xê-ty-len, cung cấp nguồn năng lượng cho quá trình cắt Máy sinh khí a-xê-ty-len sản xuất khí cần thiết cho các ứng dụng công nghiệp Bình dập lửa tạt lại là thiết bị quan trọng để đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng Cuối cùng, ống dẫn khí đóng vai trò kết nối các thiết bị, đảm bảo dòng khí được vận chuyển hiệu quả và an toàn.

Khai triển phôi là quá trình chuyển đổi từ hình không gian sang hình phẳng, bao gồm việc tính toán các yếu tố công nghệ như lượng dư gia công, dung sai và độ biến dạng của kim loại Có ba phương pháp triển khai phôi: diện tích, thể tích và khối lượng, trong đó phương pháp diện tích được sử dụng phổ biến nhất Phương pháp này áp dụng cho các chi tiết có chiều dày S ≤ 0,5 mm, còn với S > 0,5 mm thì cần triển khai theo đường trung bình Việc bố trí phôi trên tấm thép để cắt hợp lý là rất quan trọng nhằm tối ưu hóa hệ số sử dụng vật liệu mà không ảnh hưởng đến chất lượng phôi Điều này có ý nghĩa kinh tế lớn trong sản xuất, đặc biệt là trong sản xuất hàng loạt, vì chi phí vật liệu có thể chiếm tới 60-70% tổng giá thành của một chi tiết.

Trong sản xuất và kỹ thuật, hệ số được sử dụng để đánh giá mức độ sử dụng vật liệu Hệ số này có thể được tính toán theo một công thức cụ thể.

Trong quy trình sản xuất, để lựa chọn phương án cắt hiệu quả, người ta thường sử dụng giấy cứng như bìa hoặc cát tông để tạo ra nhiều mẫu Những mẫu này sau đó được xếp lên tấm thép nhằm so sánh các phương án xếp khác nhau Mục tiêu là tìm ra phương án tối ưu với hệ số sử dụng vật liệu cao nhất.

Khi xếp phôi, cần chú ý đến mạch nối, tức là khoảng cách giữa các phôi và mép phôi với cạnh tấm cắt Khoảng cách này phải được đảm bảo để tránh hiện tượng uốn gấp theo phôi, nhằm ngăn ngừa tình trạng kẹt hoặc vỡ khuôn trong quá trình tạo hình Trị số mạch nối phụ thuộc vào chiều dày, tính chất của vật liệu và hình dạng của phôi.

Phương pháp nắn phẳng các tấm thép chủ yếu được thực hiện bằng cơ khí, sử dụng máy nắn vạn năng hoặc chuyên dụng Đối với tấm thép cacbon có độ dày S ≤ 10 mm, quá trình nắn thường diễn ra ở trạng thái nguội, trong khi tấm có độ dày S > 10 mm và các tấm hợp kim cần được nắn ở trạng thái nóng Dù nắn bằng thiết bị nào, ở trạng thái nóng hay nguội, yêu cầu về độ không phẳng của tâm không được vượt quá 1 mm trên mỗi mét chiều dài.

Sau khi nắn xong tấm thép, tiến hành xếp phôi để lựa chọn phương án tối ưu Khi đã xác định được phương án, cần lấy dấu và đánh dấu phôi, việc này không chỉ đảm bảo độ chính xác về kích thước và hình dạng khi cắt mà còn hỗ trợ quá trình cắt diễn ra thuận lợi hơn Trong quá trình lấy dấu, cần lưu ý đến lượng gia công cơ tiếp theo và độ co của kim loại sau khi hàn.

Việc đánh dấu các phôi sau khi lấy dấu là cần thiết để dễ kiểm tra khi mất mát, đặc biệt trong sản xuất đơn chiếc hoặc loại nhỏ Tuy nhiên, trong sản xuất hàng loạt lớn, việc này có thể không cần thiết do các phôi thường được chứa trong các thùng riêng khi chuyển đổi giữa các nguyên công, giúp giảm thiểu nhầm lẫn và mất mát, đồng thời nâng cao năng suất lao động.

Cắt phôi từ vật liệu tấm chủ yếu sử dụng hai phương pháp là cắt cơ khí và cắt bằng ngọn lửa hàn khí Phương pháp cắt cơ khí thường được thực hiện trên các loại máy móc như máy cắt và máy bào, mang lại độ chính xác cao và hiệu quả trong sản xuất.

Phương pháp cắt có ưu điểm là cho phôi với độ chính xác cao và mép cắt phẳng, nhưng gặp khó khăn khi cắt tấm dày và thường không thể cắt đường thẳng bằng tay hay máy Ngược lại, phương pháp khác có khả năng cắt tấm mỏng và dày, cũng như cắt đường thẳng và đường cong phức tạp, nhưng lại có nhược điểm là mép cắt không thẳng, vùng kim loại bị ảnh hưởng nhiệt lớn và độ chính xác kích thước thấp Do đó, sau khi cắt, phôi thường cần gia công thêm để đạt yêu cầu.

Việc tạo hình chi tiết hàn có thể thực hiện bằng nhiều thiết bị như máy cán, máy uốn và máy dập, tùy thuộc vào chiều dày và hình dạng của chi tiết Quá trình này có thể diễn ra ở trạng thái nóng hoặc nguội, tuy nhiên, cần chú ý đặc biệt đến bán kính uốn để tránh hiện tượng nứt Đối với các chi tiết có chiều dày và tính chất vật liệu giống nhau, bán kính uốn cho phép ở trạng thái nóng sẽ nhỏ hơn so với trạng thái nguội Cụ thể, trị số bán kính uốn nhỏ nhất (rmin) khi uốn ở trạng thái nguội thường được tính theo công thức: rmin = 25 S, trong đó S là chiều dày của chi tiết.

Mỗi chi tiết hàn có nhiều phương pháp chuẩn bị khác nhau, do đó, sau khi chọn phôi, cần phác thảo một số phương án quy trình công nghệ để lựa chọn quy trình tối ưu Quy trình tối ưu cho phép thực hiện các nguyên công một cách dễ dàng với số lượng nguyên công tối thiểu, đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác của chi tiết yêu cầu, kết hợp giữa tính kinh tế và tính kỹ thuật.

MÀ I MÉP HÀN, MÉP CÙN BẰNG MÁY MÀI CẦM TAY

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy mài cầm tay

Vận hành, sử dụng máy mài cầm tay

Khi chế tạo kết cấu, vật liệu ban đầu thường ở dạng tấm, ống hoặc định hình theo tiêu chuẩn Để tạo thành kết cấu, người thợ cần khai triển hình dạng và tách chúng thành các chi tiết theo yêu cầu Quá trình cắt là công việc quan trọng, hiện nay có nhiều phương pháp cắt khác nhau, từ hiện đại đến đơn giản Trong đó, cắt phôi bằng mỏ cắt khí cầm tay là phương pháp hiệu quả về kinh tế, nhờ vào thiết bị đơn giản, dễ thực hiện và nguồn khí tự nhiên phong phú Theo thống kê của tổ chức kỹ thuật lao động và viện bảo hộ lao động, phương pháp này hiện chiếm 57,8% tổng số công việc chế tạo phôi hàn.

Mỏ cắt, van giảm áp, chai chứa khí, máy sinh khí a-xê-ty-len, bình dập lửa tạt lại và ống dẫn khí đều có cấu tạo và nguyên lý làm việc riêng biệt nhưng liên kết chặt chẽ trong quá trình sử dụng Mỏ cắt hoạt động bằng cách điều chỉnh dòng khí để tạo ra ngọn lửa, trong khi van giảm áp giúp kiểm soát áp suất khí an toàn Chai chứa khí lưu trữ a-xê-ty-len, cung cấp nguyên liệu cho máy sinh khí, giúp sản xuất khí cần thiết cho các ứng dụng cắt và hàn Bình dập lửa tạt lại bảo đảm an toàn trong quá trình làm việc, và ống dẫn khí đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển khí từ chai đến thiết bị sử dụng.

Khai triển phôi là quá trình chuyển đổi hình dạng không gian thành hình phẳng, bao gồm việc tính toán các yếu tố công nghệ như lượng dư gia công, dung sai và độ biến dạng của kim loại Có ba phương pháp triển khai phôi: diện tích, thể tích và khối lượng, trong đó phương pháp diện tích được sử dụng phổ biến nhất Phương pháp này áp dụng cho các chi tiết có chiều dày S ≤ 0,5 mm, còn với S > 0,5 mm, cần triển khai theo đường trung bình Sau khi khai triển, việc bố trí phôi trên tấm thép để cắt hợp lý là rất quan trọng nhằm tối ưu hóa hệ số sử dụng vật liệu mà không ảnh hưởng đến chất lượng phôi Điều này có ý nghĩa kinh tế lớn trong sản xuất, đặc biệt trong sản xuất hàng loạt, khi giá thành vật liệu có thể chiếm tới 60-70% tổng chi phí.

Trong sản xuất và kỹ thuật, hệ số được sử dụng để đánh giá mức độ sử dụng vật liệu Hệ số này có thể được tính toán theo một công thức cụ thể.

Trong quá trình sản xuất, việc lựa chọn phương án cắt hợp lý thường được thực hiện bằng cách sử dụng giấy cứng như bìa hoặc cát tông để cắt thành nhiều mẫu Những mẫu này sau đó được xếp lên tấm thép để tiến hành cắt Qua việc so sánh các phương án xếp, người ta sẽ chọn ra phương án tối ưu, tức là phương án có hệ số sử dụng vật liệu cao nhất.

Khi xếp phôi, việc chú ý tới mạch nối là rất quan trọng, bao gồm khoảng cách giữa các phôi và mép phôi với cạnh tấm cắt Khoảng cách này cần được điều chỉnh hợp lý để tránh hiện tượng uốn gấp phôi, nhằm ngăn chặn tình trạng kẹt hoặc vỡ khuôn trong quá trình tạo hình Trị số mạch nối phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều dày, tính chất vật liệu và hình dạng của phôi.

Việc nắn phẳng tấm thép chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp cơ khí trên các máy nắn vạn năng hoặc chuyên dụng Đối với tấm thép cacbon có độ dày S ≤ 10 mm, quá trình nắn thường diễn ra ở trạng thái nguội, trong khi tấm có độ dày S > 10 mm và các tấm hợp kim cần được nắn ở trạng thái nóng Dù thực hiện trên thiết bị nào, yêu cầu sau khi nắn là độ không phẳng của tâm không vượt quá 1 mm trên mỗi mét chiều dài.

Sau khi nắn xong tấm thép, cần xếp phôi để lựa chọn phương án tối ưu Khi đã xác định được phương án, tiến hành lấy dấu và đánh dấu phôi Việc lấy dấu rất quan trọng, không chỉ đảm bảo độ chính xác về kích thước và hình dạng của phôi khi cắt, mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình cắt Cần lưu ý tính toán lượng gia công cơ tiếp theo và độ co của kim loại sau khi hàn trong quá trình lấy dấu.

Khi sản xuất đơn chiếc hoặc loại nhỏ, việc đánh dấu các phôi sau khi lấy dấu là cần thiết để dễ kiểm tra khi xảy ra mất mát Tuy nhiên, trong sản xuất hàng loạt lớn, việc này có thể không cần thiết, vì các phôi thường được chứa trong các thùng riêng khi chuyển từ nguyên công này sang nguyên công khác, giúp giảm thiểu hiện tượng nhầm lẫn và mất mát, đồng thời nâng cao năng suất lao động.

Cắt phôi từ vật liệu tấm chủ yếu được thực hiện bằng hai phương pháp chính: cơ khí và hàn khí Phương pháp cắt cơ khí thường sử dụng các loại máy móc như máy cắt và máy bào để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả trong quá trình cắt.

Phương pháp cắt phôi có ưu điểm nổi bật là độ chính xác cao, với mép cắt phẳng và vùng kim loại gần mép cắt ít bị thay đổi về tính chất cơ lý Tuy nhiên, phương pháp này gặp khó khăn khi cắt các tấm có chiều dày lớn và thường không thể thực hiện cắt đường thẳng bằng tay hay máy Ngược lại, phương pháp khác có khả năng cắt cả tấm mỏng và dày, cũng như cắt được đường thẳng và đường cong phức tạp Dù vậy, nhược điểm của phương pháp này là mép cắt không thẳng và không phẳng, vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, dẫn đến sự thay đổi tính chất cơ lý và độ chính xác kích thước, hình dạng hình học thấp Sau khi cắt, phôi thường cần gia công cơ thêm để đạt yêu cầu.

Việc tạo hình các chi tiết hàn có thể thực hiện bằng nhiều thiết bị như máy cán, máy uốn và máy dập Tùy thuộc vào chiều dày và hình dạng của chi tiết, quá trình này có thể diễn ra ở trạng thái nóng hoặc nguội Khi tạo hình, cần chú ý đặc biệt đến bán kính uốn để tránh hiện tượng nứt Đối với các chi tiết có cùng chiều dày và tính chất vật liệu, bán kính uốn cho phép ở trạng thái nóng nhỏ hơn so với trạng thái nguội Trị số bán kính uốn nhỏ nhất rmin ở trạng thái nguội thường được xác định bằng công thức: rmin = 25 S, trong đó S là chiều dày của chi tiết.

Mỗi chi tiết hàn có nhiều phương pháp chuẩn bị khác nhau, vì vậy sau khi lựa chọn phôi, cần phác thảo một số phương án quy trình công nghệ để chọn ra quy trình tối ưu Quy trình tối ưu là quy trình cho phép thực hiện các nguyên công một cách dễ dàng, với số lượng nguyên công tối thiểu, đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác của chi tiết yêu cầu Nói cách khác, quy trình này vừa đảm bảo tính kinh tế vừa bảo đảm tính kỹ thuật.

Tiêu đề	Giáo Trình Chế Tạo Kết Cấu Hàn
Tác giả	Nguyễn Nhật Minh, Hồ Anh Sĩ
Chuyên ngành	Nghề Hàn
Thể loại	Giáo Trình
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Cần Thơ

Định dạng
Số trang	63
Dung lượng	2,03 MB