Vẽ kỹ thuật chuyên sâu pot

DẬP VUỐT I – Đặc điểm của công nghệ dập vuốt 1.Khái niệm:Dập vuốt là quá trình biến đổi phôi phẳng thành một chi tiết rỗng có hình dạng bất kỳ và được tiến hành trên các khuôn dập vuốt. Trên hình 74 trình bày sơ đồ dập vuốt một chi tiết hình trụ từ phôi phẳng và sự tuần tự dịch chuyển kim loại trong quá trình dập vuốt. Sự tuần tự dịch chuyển được đặc trưng bởi sự giảm đường kính ngoài của vành và bởi sự dịch chuyển các phần tử của phôi (1-5) theo mức độ tăng chiều sâu dập vuốt. Hình 74: Sự dịch chuyển kim loại tuần tự trong qua trình dập vuốt 2.Đặc điểm dập vuốt :Trong quá trình dập vuốt, phần vành khăn của phôi (D-d) chuyển thành hình trụ có đường kính d và chiều cao h. Vì thể tích kim loại khi dập vuốt không thay đổi, nên khi dập vuốt hoàn toàn hình trụ, chiều cao chi tiết h lớn hơn chiều rộng của phần vành khăn b. Như vậy, dập vuốt xảy ra nhờ biến dạng dẻo kèm theo sự dịch chuyển phần lớn thể tích kim loại thành chiều cao. Đập vuốt là một trong những nguyên công chủ yếu của công nghệ dập nguội. Phạm vi sử dụng sản phẩm dập vuốt rất rộng rãi. Rất nhiều chi tiết trong máy bay ô tô, máy kéo, máy điện và đồ dùng trong gia đình đều chế tạo bằng phương pháp dập vuốt. 3.Các cách phân loại dập vuốt • Theo dạng hình học • Theo đặc điểm biến dạng kim loại • Theo dạng hình học: có thể chia tất cả các chi tiết rỗng thành ba nhóm 1.Dạng đối xứng qua trục ( vật cốc hình tròn xoay); 1 Hình 2: Sơ đồ khuôn dập vuốt 2.Dạng hình hộp; 3.Dạng không đối xứng, hình thù phức tạp. Các chi tiết thuộc nhóm 1 bao gồm các dạng hình trụ, hình trụ có bậc, hình côn, hình bán cầu…, có thể có vành hoặc không có vành, có đáy hoặc không có đáy phẳng. Các chi tiết thuộc nhóm 2 bao gồm hình hộp vuông, hình hộp chữ nhật, hình hộp ô van…, có vành hoặc không có vành, có đáy phẳng hoặc không phẳng. Các chi tiết thuộc nhóm 3 bao gồm các chi tiết có hình dạng bất kỳ nhưng phức tạp và không đối xứng. • 2 • Theo đặc điểm biến dạng kim loại “ 1. Dập vuốt không biến mỏng thành ( hay biến mỏng không đáng kể) 2. Dập vuốt có biến mỏng thành. 3. Dập vuốt không biến mỏng thành ( hay biến mỏng không đáng kể) dập vuốt không biến mỏng thành khi khe hở giữa chày và cối lớn hơn hoặc bằng chiều dày vật liệu. Dập vuốt có biến mỏng thành khi khe hở giữa chày vàcối nhỏ hơn chiều dày vật liệu. Trong dập vuốt không biến mỏng thành, theo phương pháp dập người ta chia ra; dập có chống nhăn và dập không có chống nhăn. Theo hình dạng sản phẩm, người ta chia ra: dập có vành và dập không có vành. Tùy theo đặc điểm hình học riêng biệt của từng chi tiết mà có phương pháp tính toán công nghệ riêng. 4. Dập vuốt có biến mỏng thành có hai phương pháp biến mỏng thành: + Làm thay đổi đường kính xong rồi mới biến mỏng thành; + Vừa thay đổi đường kính vừa tiến hành làm biến mỏng thành cùng một lúc. Với phương pháp này thì kim loại biến dạng mãnh liệt hơn. 4.Ưu nhược điểm của dập vuốt : Ưu: - Có thể gia công được các chi tiết thành mỏng từ đơn giản đến phức tạp mà các phương pháp khác không thể làm được như cán,kéo,rèn khuôn, đúc -Chi tiết gia công có độ chính xác cao ,bề mặt láng bóng -Quá trình dập vuốt gần như không sinh ra phoi như rèn hoặc đúc nếu tính toán chính xác phôi ban đầu - Chi tiết sau gia công bằng phương pháp dập vuốt có thể sử dụng ngay hoặc chi cần qua một vài công đoạn nhỏ là sử dụng. -Thiết bị không quá tốn kém,có thể tự động hoá cao nên năng suất cao,giá thành sản phẩm hạ. Nhược: -Chi tiết hình thù phức tạp thì việc chế tạo khuôn khó và tốn kém nên chỉ khả thi khi sản xuất với số lượng lớn II – Xác định hình dạng và kích thước phôi cho những chi tiết đơn giản Do quá trình biến dạng dẻo, thể tích kim loại luôn luôn giữ không thay đổi cho nên nguyên tắc cơ bản để xác định kích thước phôi khi dập vuốt là sự cân bằng thể tích của phôi và chi tiết thành phẩm, cũng tức là cân bằng trọng lượng của chúng. 3 Khi dập vuốt không biến mỏng thành vật liệu, người ta thường bỏ qua sự thay đổi chiều dày vật liệu và xác định phôi theo sự cân bằng diện tích bề mặt của phôi và chi tiết thành phẩm kể cả lượng dư để cắt mép.Khi dập vuốt có biến mỏng thành, kích thước phôi được tính theo sự cân bằng thể tích phôi và thành phẩm. Trong thực tế thường gặp một số trường hợp dập vuốt sau đây: - Dâp vuốt các chi tiết tròn hình dạng đơn giản; - Dập vuốt các chi tiết tròn hình dạng phức tạp; - Dập vuốt các chi tiết hình chữ nhật; - Dập vuốt các chi tiết có hình dạng phức tạp và không đối xứng - Dập vuốt các chi tiết có biến mỏng vật liệu. Phương pháp tính kích thước phôi trong từng trường hợp khác nhau, sau đây chúng ta chỉ nghiên cứu trường hợp thứ nhất. 1.Tính kích thước phôi để dập chi tiết tròn xoay có hình dạng đơn giản. Trường hợp này thuộc loại dập vuốt không biến mỏng thành, nên việc xác định kích thước phôi được tính theo sự cân bằng diện tích bề mặt phôi và chi tiết (kể cả lượng dư để cắt mép) D = 1,13 F = 1,13 ∑ f, mm Trong đó F - diện tích bề mặt của chi tiết, mm 2 ∑ f - Tổng diện tích các phần tử riêng của bề mặt chi tiết, mm 2 . Để thuận tiện cho việc tính toán, trên bảng 44 giới thiệu các công thức để xác định đường kính phôi của tiết dập vuốt phổ biến nhất. Sau khi dập vuốt xong, phần lớn các trường hợp phải cắt mép hoặc cắt vành không bằng phẳ. Các công thức giới thiệu trên bảng 44 chưa tính đến lượng dư để cắt mép, vì vậy khi sử dụng công thức cho trường hợp dập vuốt phải cắt mép thì phải thêm lượng dư cắt mép vào chiều cao hoặc vành. Nhưng ở các công thức từ 1 đến 4 và từ 13 đến 16, kích thước phôi tính toán lớn hơn thực tế một ít, nên khi sử dụng không cần phải thêm lượng dư cắt mép hoặc chỉ thêm một lượng dư nhỏ. 2. Lượng dư để cắt mép chi tiết tròn xoay Trong quá trình dập vuốt, do sự biến dạng không đồng đều cho nên sau khi dập, thành chi tiết cao không đều nhau mà thường tạo thành bốn múi nên phải cắt mép, vì vậy khi tính phôi phải cộng thêm với lượng dư cắt mép. Nếu chi tiết phải dập nhiều lần thì ở những lần trung gian, khi mép chi tiết đã có độ thấp nhô cao, phải tiến hành cắt mép. Đối với chi tiết hình trụ thấp mà độ phẳng ở mặt cắt không đòi hỏi cao thì không phải cắt mép. Trên bảng 2 ghi các lượng dư cắt mép phụ thuộc vào chiều cao tuyệt đối và tương đối của chi tiết không có vành, còn trên bảng 3 là của các chi tiết có vành rộng. 4 Bảng 1 Công thức để xác định đường kính phôi Số thứ tự Hình dạng chi tiết Đường kính phôi D 1 h dhd 4 2 + 2 d 1 d 2 h hdd 1 2 2 4+ 3 d 1 d 2 h 1 h 2 )(4 2211 2 2 hdhdd −+ 4 d 1 h d 2 )(24 211 2 1 ddfhdd +++ 5 d 2 d 1 r 2 1 2 1 82 rrdd ++ π 6 d 1 d 2 d 3 r 2 2 2 3 2 1 2 1 82 ddrrdd −+++ π 5 7 r d 1 h d 2 2 2 2 32 2 1 2 1 482 ddhdrrdd −++++ π 8 r 1 d 2 d 3 )(2482 322 2 1 2 1 ddfhdrrdd +++++ π 9 r d 1 d 2 h H hdrrdd 2 2 1 2 2 482 +++ π 10 d1 2 r r 2 21 2 1 4)(2 rddrd +++ π 11 d 1 r r 2 h 2 212 2 1 4)(24 rddrhdd ππ ++++ 6 12 d 1 r r d 2 h d 3 4 22 2 4 44,34 rdHdd −+ 13 d 1 2 l )(2 21 2 1 ddld ++ 14 d 1 d 2 3 l 2 2 2 321 2 1 )(2 ddddld −+++ 15 d 1 d 2 h l hdddld 221 2 1 4)(2 +++ 16 l dl2 17 d 2 = 1,42d 7 2 d/2 18 2 d/2 d 1 2 21 dd + 19 d 1 2 d / 2 f 1,4 )( 21 2 1 ddfd ++ 20 d/2 h H d 1 1,4 dhd 2 2 + hoặc 2 dH 21 d 1 h R = d / 2 2 ` hddd 1 2 2 2 1 4++ 22 22 4hd + 8 h 23 d 1 d 2 h 22 2 4hd + 24 d h 1 h 2 )(4 2 2 1 2 dhhd ++ 25 d 1 2 h 1 h 2 )(4 21 2 1 2 2 hdhd ++ 26 h d 1 d 2 f )(24 21 22 1 ddfhd +++ Khi cần tính chính xác nên lấy đường kính d = d ngoài -S 9 Bảng 2 Lượng dư theo chiều cao để cắt mép chi tiết hình trụ, mm Chiều cao toàn phần của chi tiết, Trị số lượng dư với chiều cao tương đối h/d 0,5 – 0,8 0,8 – 1,6 1,6 – 2,5 2,5 – 4 10 20 50 100 150 200 250 300 1,0 1,2 2 3 4 5 6 7 1,2 1,6 2,5 3,8 5,0 6,3 7,5 8,5 1,5 2 3,3 5 6,5 8 9 10 2 2,5 4 6 8 10 11 12 Bảng 3 Lượng dư cắt mép chi tiết có vành rộng, mm Đường kính vành dv, mm Trị số lượng dư chung quanh với đường kính tương đương của vành d v/d đến 1,5 1,5 – 2 2 – 2,5 2,5 – 2,8 25 50 100 150 200 250 300 1,6 2,5 3,5 4,3 5,0 5,5 6,0 1,4 2,0 3,0 3,6 4,2 4,6 5,0 1,2 1,8 2,5 3,0 3,5 3,8 4,0 1,0 1,6 2,2 2,5 2,7 2,8 3,0 III – Xác định số lần dập vuốt 1.Hệ số dập vuốt. Đối với những chi tieét tròn xoay dập vuốt không biến mỏng thành, hệ số dập vuốt là tỉ số giữa đường kính sau và trước lần dập: Hệ số dập vuốt lần đầu m 1 = D d1 ; 10 [...]... (Hs) 50 – 70 70 Trên bảng 18 nêu ra những giá trị giới hạn của hệ số dập suốt và chiều sâu của các hình trụ được vuốt khi đập vuốt bằng cao su có áp suất 4000 N/Cm2 và bán kính lượn ở mép chày dập vuốt rch – 4S Bảng 18 Giá trị của hệ số dập vuốt và chiều sâu hình trụ khi dập vuốt bằng cao su Vật liệu Chiều Hệ số sâu dập dập vuốt vuốt lớn giới hạn nhất Chiều dày nhỏ nhất của phôi % của D Bán kính lượn... hình trụ,hình côn, hình hộp từ vật liệu mỏng (S < 3mm); có thể ở nguyên công đầu hoặc nguyên công sau, và được tiến hành trên các máy ép thủy lực Dập vuốt bằng cao su thích hợp với những chi tiết không sâu và với áp suất của cao su trên bề mặt phôi bằng 600 – S50N/cm2 Sơ đồ dập vuốt bằng cao su được trình bày trên hình 85 32 Hình 85 Sơ đồ dập vuốt bằng áp lực của cao su: 1.áo cối; 2 cối bằng cao su;... ba nguyên công đầu ta làm hình dạng chi tiết có độ vát ở đáy (h.76), còn nguyên công cuối cùng Ø290 Theo công thức 15 của bảng 1, ta tính được chiều cao của ba nguyên công: 2 đúng theo yêu cầu của bản vẽ Hình 75: Các h1 = 102mm; h2 =130 mm; h3 = 170 mm IV – Tính lực dập vuốt Lực dập vuốt thực tế bao gồm nhiều lực: lực làm biến dạng vật liệu, lực để ép chặn phôi, lực để thắng lực ma sát giữa vật liệu . đường kính ngoài của vành và bởi sự dịch chuyển các phần tử của phôi (1-5) theo mức độ tăng chiều sâu dập vuốt. Hình 74: Sự dịch chuyển kim loại tuần tự trong qua trình dập vuốt 2.Đặc điểm dập. hình dạng chi tiết có độ vát ở đáy (h.76), còn nguyên công cuối cùng đúng theo yêu cầu của bản vẽ. Theo công thức 15 của bảng 1, ta tính được chiều cao của ba nguyên công: Hình 75: Các h 1