Đang tải... (xem toàn văn)
Dập vuốt có biến mỏng thành Chiều dày vật liệu lớn hơn khe hở giữa chày và cối.. Nghiên cứu quá trình biến dạng khi dập vuốt một sản phẩm hình trụ có đường kính ngoài là d, chiều cao h..
Luận văn Thạc sỹ Ngành Chế tạo máy - Công nghệ Chế tạo máy BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN ĐỨC THANH NGUYỄN ĐỨC THANH HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO VỎ ĐẦU ĐẠN 30mm DÙNG TRONG HẢI QUÂN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành Chế tạo máy KHOÁ 2016B Hà Nội – 2018 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205066561000000 Luận văn Thạc sỹ Ngành Chế tạo máy - Công nghệ Chế tạo máy BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN ĐỨC THANH HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO VỎ ĐẦU ĐẠN 30mm DÙNG TRONG HẢI QUÂN Chuyên ngành: CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CHẾ TẠO MÁY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS – TS NGUYỄN THỊ PHƯƠNG GIANG Hà Nội – 2018 Luận văn Thạc sỹ Ngành Chế tạo máy - Công nghệ Chế tạo máy MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU 11 Tính cấp thiết đề tài luận văn 11 Lịch sử nghiên cứu 11 Mục đích nghiên cứu đề tài, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 12 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài luận văn 12 Phương pháp nghiên cứu 13 CHƯƠNG I 16 TỔNG QUAN VỀ DẬP VUỐT, LỰC VÀ ÁP LỰC TÁC DỤNG LÊN CỐI DẬP 16 1.1 TỔNG QUAN VỀ DẬP VUỐT 16 1.1.1 Đặc điểm công nghệ dập vuốt 16 1.1.2 Phân loại công nghệ dập vuốt 16 1.1.2.1 Phân loại theo nhóm hình dạng sản phẩm 16 1.1.2.2 Phân loại theo đặc điểm biến dạng kim loại 16 1.1.2.2.1 Dập vuốt không biến mỏng thành 16 1.1.2.2.2 Dập vuốt có biến mỏng thành 17 1.1.3 Tính kích thước phơi dập vuốt tròn xoay 19 1.1.3.1 Phương pháp cân khối lượng 20 1.1.3.2 Phương pháp cân thể tích 21 1.1.4 Tính lượng dư để cắt mép chi tiết tròn xoay 22 1.1.5 Hệ số dập vuốt công nghệ dập vuốt chi tiết tròn xo ay 23 1.1.5.1 Hệ số dập vuốt yếu tố ảnh hưởng đến hệ số dập vuốt 23 1.1.5.1.1 Hệ số dập vuốt 23 1.1.5.1.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến hệ số dập vuốt 23 1.1.5.2 Công nghệ dập vuốt chi tiết tròn xoay 25 1.1.5.2.1 Dập vuốt chi tiết trịn xo ay khơng biến mỏng thành 25 1.1.5.2.2 Dập vuốt chi tiết trịn xo ay có biến mỏng thành 27 1.1.6 Lực dập vuốt 30 Học viên Nguyễn Đức Thanh GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn Thạc sỹ Ngành Chế tạo máy - Công nghệ Chế tạo máy 1.1.6.1 Tính tốn lực dập vuốt lý thuyết 30 1.1.6.2 Tính tốn lực chặn phơi 31 1.1.7 Độ xác sản phẩm dập vuốt 32 1.1.8 Các yếu tố phần làm việc chày cối dung sai c hế tạo chày cối 33 1.1.8.1 Bán kính lượn cối chày dập vuốt 33 1.1.8.2 Khe hở chày cối dập vuốt 35 1.1.8.3 Dung sai kích thước làm việc chày cối 36 1.1.9 Bôi trơn xử lý nhiệt 36 1.1.9.1 Bôi trơn 36 1.1.9.2 Xử lý nhiệt 38 1.1.9.2.1 Chế độ phương pháp xử lý nhiệt 39 1.1.9.2.2 Số lần dập vuốt hai lần xử lý nhiệt 40 1.2 LỰC VÀ ÁP LỰC TÁC DỤNG LÊN CỐI DẬP 40 1.2.1 Phân tích lực áp lực tác dụng lên cối dập 40 1.2.1.1 Ống chịu áp suất bên trong: p1 = p, p2 = 44 1.2.1.2 Ống chịu áp suất bên ngoài: p1 = 0, p2 = p 46 1.2.2 Trường hợp ghép hai “ố ng” 47 1.2.2.1 Xác định áp suất ghép căng hai ống 47 1.2.2.2 Biểu đồ nội lực áp suất p pk sinh cho hệ ống 48 1.2.3 Trường hợp ghép ba “ống” 50 1.2.3.1 Tính trị số áp suất cho phép [p1 ] 50 1.2.3.2 Xác định bán kính r để ống ghép chịu áp suất lớn 51 1.2.3.3 Tính độ dơi lớp lắp ghép 52 Kết luận chương 54 CHƯƠNG II 55 CƠ SỞ TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO VỎ ĐẦU ĐẠN 30 mm DÙNG TRONG HẢI QUÂN VÀ CỐI DẬP GHÉP ĐẢM BẢO BỀN CHO DẬP 55 2.1 CƠ SỞ TÍNH TỐN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VỎ ĐẦU ĐẠN 55 2.1.1 Phân tích kết cấu vỏ đầu đạn 30mm dùng Hải quân 55 Học viên Nguyễn Đức Thanh GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn Thạc sỹ Ngành Chế tạo máy - Cơng nghệ Chế tạo máy 2.1.1.1 Hình dáng công dụng 55 2.1.1.2 Kích thước dung sai 55 2.1.1.3 Vật liệu chế tạo 55 2.1.2 Phân tích lựa chọn sơ phương pháp cơng nghệ chế tạo 57 2.1.3 Tính tốn bước cơng nghệ dập 59 2.1.3.1 Xác định chiều cao chồn tính tốn lực chồn 59 2.1.3.2 Tính tốn lực dập bát 60 2.1.3.3 Số lần dập vuốt tính tốn lực dập vuốt 61 2.1.3.4 Tính tốn lực dập 63 2.1.3.5 Tính tốn lực tóp miệng 63 2.1.3.6 Số lần xử lý nhiệt chế độ xử lý nhiệt 64 2.1.3.6.1 Số lần xử lý nhiệt 64 2.1.3.6.2 Chế độ xử lý nhiệt 64 2.1.4 Lưu trình cơng nghệ 68 2.1.5 Lựa chọn thiết bị dùng cho chế tạo vỏ đầu đạn 69 2.1.6 Các bước cơng nghệ 71 2.2 TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN ĐƯỜNG KÍNH CÁC LỚP ÁO CỐI GHÉP BA LỚP VÀ CHẾ ĐỘ LƯỢNG DƯ KHI GHÉP CỐI DẬP BÁT 72 2.2.1 Tính điều kiện bền cho cối 72 2.2.2 Lựa chọn công nghệ ghép cối 74 Kết luận chương 77 CHƯƠNG III 78 SẢN XUẤT VÀ HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ 78 CHẾ TẠO VỎ ĐẦU ĐẠN 30 mm DÙNG TRONG HẢI QUÂN 78 3.1 CHẶNG CÔNG NGHỆ DẬP BÁT 78 3.2 CHẶNG CÔNG NGHỆ DẬP VUỐT 83 3.3 CHẶNG CÔNG NGHỆ HÀN ĐAI DẪN 88 3.4 CHẶNG CƠNG NGHỆ TIỆN BIÊN DẠNG NGỒI 90 Kết luận chương 95 Học viên Nguyễn Đức Thanh GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn Thạc sỹ Ngành Chế tạo máy - Công nghệ Chế tạo máy CHƯƠNG IV 96 KIỂM TRA TĨNH VÀ THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM 96 4.1 KIỂM TRA TĨNH SẢN PHẨM 96 4.1.1 Rò khuyết tật vỏ đầu đạn 96 4.1.2 Thử áp suất vỏ đầu đạn 96 4.1.3 Kiểm tra tính vỏ đầu đạn 97 4.2 THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM 99 4.2.1 Thử nổ sinh mảnh 99 4.2.2 Định lượng thuốc phóng, bắn kiểm tra độ bền đầu đạn hàn đai dẫn, độ chụm104 4.2.2.1 Các yếu tố đảm bảo cho thử nghiệm 104 4.2.2.2 Bắn định lượng thuốc phóng 105 4.2.2.3 Bắn kiểm tra độ bền đầu đạn hàn đai dẫn 106 4.2.2.4 Bắn kiểm tra độ chụm đầu đạn 107 Kết luận chương 110 KẾT LUẬN CHUNG CỦA LUẬN VĂN 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 Phụ lục 113 Bảng kê thiết bị kiểm tra thử nghiệm 113 Phụ lục 114 Phiếu báo kết kiểm tra độ cứng bánh tròn sau ủ 114 Phụ lục 115 Phiếu báo kết kiểm tra chiều dày đáy, chênh lệch chiều dày thành dập bát 115 Phụ lục 116 Phiếu báo kết kiểm tra chênh lệch chiều dày thành dập vuốt 116 Phụ lục 117 Phiếu báo kết kiểm tra độ cứng sản phẩm vuốt sau ủ 117 Phụ lục 118 Phiếu báo kết kiểm tra chênh lệch chiều dày thành dập vuốt 118 Phụ lục 119 Học viên Nguyễn Đức Thanh GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn Thạc sỹ Ngành Chế tạo máy - Công nghệ Chế tạo máy Phiếu báo kết kiểm tra độ cứng đai dẫn (đai đồng) 119 Phụ lục 120 Phiếu báo kết kiểm tra khối lượng vỏ đầu đạn 120 Phụ lục 121 Phiếu báo kết kiểm tra độ cứng đai dẫn (đai đồng) sau điều chỉnh công nghệ 121 Phụ lục 123 Phiếu báo kết kiểm tra khối lượng vỏ đầu đạn (sau điều chỉnh công nghệ) 123 Phụ lục 10 124 Phiếu báo kết kiểm tra đường kính trước sau thử thủy lực vỏ đầu đạn áp suất 98,1+0,98 MPa/cm2 124 Học viên Nguyễn Đức Thanh GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn Thạc sỹ Ngành Chế tạo máy - Công nghệ Chế tạo máy DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Nhóm dạng sản phẩm dập vuốt 16 Bảng 1.2 Khối lượng riêng số vật liệu 20 Bảng 1.3 Lượng dư cắt mép chi tiết trụ khơng có vành (dập vuốt khơng biến mỏng thành) 22 Bảng 1.4 Lượng dư cắt mép chi tiết hình trụ khơng có vành (dập vuốt có biến mỏng thành) 22 Bảng 1.5 Giới hạn áp dụng dập vuốt có chặn phơi khơng chặn phơi 24 Bảng 1.6 Hệ số dập vuốt chi tiết hình trụ rỗng khơng có vành (khơng chặn phơi) 26 Bảng 1.7 Hệ số dập vuốt chi tiết hình trụ rỗng khơng có vành (có chặn phơi) 27 Bảng 1.8 Trị số ε kn trung bình dập vuốt biến mỏng thành (tính theo %) 28 Bảng 1.9 Giới hạn bền loại vật liệu 31 Bảng 1.10 Hệ số k1, kn để tính lực dập vuốt chi tiết hình trụ 31 Bảng 1.11 Áp suất nén chặn phôi 32 Bảng 1.12 Độ sai lệch theo đường kính chi tiết hình trụ rỗng khơng có vành 32 Bảng 1.13 Độ sai lệch theo chiều cao chi tiết hình trụ rỗng khơng có vành 33 Bảng 1.14 Bán kính lượn cối dùng để dập vuốt 34 Bảng 1.15 Khe hở chày cối dập vuốt vật tròn xoay 35 Bảng 1.16 Thành phần chất bôi trơn 38 Bảng 1.17 Chế độ xử lý nhiệt 39 Bảng 2.1 Thành phần hóa học thép S10C theo tiêu chuẩn JIS G4051 57 Bảng 2.2 Thành phần hóa học đồng M1 theo tiêu chuẩn ΓOST 859-78 57 Bảng 2.3 Tính chất học thép S10C 57 Bảng 2.4 Kết kiểm tra thành phần hóa học mẫu thép S10C 58 Bảng 2.5 Xác định chiều cao chồn mức độ biến dạng cho phép 59 Bảng 2.6 Kết tính tốn lực chồn 59 Bảng 2.7 Kết tính tốn lực dập bát 60 Bảng 2.8 Các thông số bước dập vuốt 62 Bảng 2.9 Kết tính tốn lực dập vuốt 62 Bảng 2.10 Kết tính tốn lực dập 63 Bảng 2.11 Phân bố tỷ lệ thu nhỏ đường kính tóp 63 Học viên Nguyễn Đức Thanh GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn Thạc sỹ Ngành Chế tạo máy - Công nghệ Chế tạo máy Bảng 2.12 Kết tính tốn lực dập tóp miệng 64 Bảng 2.13 Bảng sơ đồ công nghệ chế tạo vỏ đầu đạn 30mm Hải quân 68 Bảng 2.14 Thiết bị dùng cho chế tạo vỏ đầu đạn 70 Bảng 2.15 Các bước cơng nghệ u cầu cơng nghệ kỹ thuật 71 Bảng 3.1 Kết kiểm tra bánh tròn độ cứng bánh tròn (sau ủ) 79 Bảng 3.2 Chế độ cơng nghệ tẩy rửa lân hóa 81 Bảng 3.3 Kết kiểm tra tiêu sản phẩm dập bát 82 Bảng 3.4 Kết kiểm tra tiêu sản phẩm dập vuốt 84 Bảng 3.5 Kết kiểm tra tiêu độ cứng sản phẩm dập vuốt sau ủ 85 Bảng 3.6 Kết kiểm tra tiêu sản phẩm dập vuốt 87 Bảng 3.7 Kết kiểm tra kích thước ngồi sau tiện biên dạng + ren miệng 91 Bảng 3.8 Kết kiểm tra độ cứng đai đồng khối lượng vỏ đầu đạn sau điều chỉnh công nghệ 93 Bảng 4.1 Kết kiểm tra đường kính vỏ đầu đạn trước sau thử áp suất 97 Bảng 4.2 Kết kiểm tra tính vỏ đầu đạn 98 Bảng 4.3 Kết kiểm tra thông số đầu đạn trước sau nhồi thuốc nổ 100 Bảng 4.4 Kết thu hồi mảnh đầu đạn 101 Bảng 4.5 Kết bắn định lượng thuốc phóng 106 Bảng 4.6 Đường kính đai định tâm vỏ đầu đạn trước sau bắn 107 Bảng 4.7 Kết bắn kiểm tra độ chụm đầu đạn 30 mm Hải quân 109 Học viên Nguyễn Đức Thanh GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn Thạc sỹ Ngành Chế tạo máy - Công nghệ Chế tạo máy DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 0.1 Viên đạn 30 mm Hải quân pháo AK-630 06 Hình 1.1 Quá trình chịu kéo nén vật liệu trình dập vuốt 17 Hình 1.2 Mức độ biến dạng vật liệu dập vuốt có biến mỏng thành 17 Hình 1.3 Biến dạng vật liệu di chuyển theo hướng kính 18 Hình 1.4 Trạng thái ứng suất vùng khác sản phẩm dập vuốt 18 Hình 1.5 Trạng thái kéo nén phân tố vật liệu sản phẩm dập vuốt 19 Hình 1.6 Phương pháp cân thể tích 21 Hình 1.7 Cách tính hệ số dập vuốt 26 Hình 1.8 Các bước dập vuốt liên tục có biến mỏng thành 28 Hình 1.9 Lực tác dụng lên cối dập 40 Hình 1.10 Chuyển vị theo hướng kính phân tố d 41 Hình 1.11 Ứng suất pháp ứng suất tiếp phân tố dz 41 Hình 1.12 Biểu đồ ứng suất ống chịu áp suất bên 45 Hình 1.13 Biểu đồ ứng suất ống chịu áp suất bên ngồi 46 Hình 1.14 Áp suất tác dụng lên cối ghép hai lớp, chịu lực tác dụng bên 47 Hình 1.15 Biểu đồ nội lực ống ghép hai lớp 49 Hình 1.16 Áp suất tác dụng lên cối ghép ba lớp, chịu lực tác dụng bên 50 Hình 2.1 Hình vẽ yêu cầu kỹ thuật vỏ đầu đạn 30 mm Hải quân 56 Hình 2.2 Sơ đồ cơng nghệ bước dập 58 Hình 2.3 Mơ tính tốn lực dập bát phần mềm Deform 3D V6.1 61 Hình 2.4 Giản đồ pha thép có thành phần nguyên tố vi lượng tương tự S10C 65 Hình 2.5 Chuyển biến pha nung thép S10C 65 Hình 2.6 Giản đồ nhiệt độ ủ chồn bánh tròn ủ sau dập bát 66 Hình 2.7 Giản đồ nhiệt độ ủ sau dập vuốt 67 Hình 2.8 Giản đồ nhiệt độ ủ sau dập vuốt 67 Hình 2.9 Ứng suất tác dụng lên bề mặt lòng cối 72 Hình 2.10 Bản vẽ cối dập bát ghép lớp 76 Học viên Nguyễn Đức Thanh GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang