chuong 2 CNGCAL demuc 4,5 (4t)

Môn học Chương Đối tượng Năm học : Công nghệ kim loại MẬT : Công nghệ gia công áp lực : Đại học : 2013-2014 Số: M KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2013 KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI PHÊ DUYỆT Ngày….tháng năm 2013 TRƯỞNG BỘ MÔN Môn học : Công nghệ kim loại Chương : Công nghệ gia công áp lực Đối tượng : Đại học Phần một: Ý ĐỊNH GIẢNG BÀI I MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU: Mục đích: Cung cấp cho sinh viên kiến thức công nghệ dập thể tích dập tấm, chủ yếu sâu vào nghiên cứu nguyên công dập Yêu cầu: a Về nhận thức: Nắm phương pháp gia công nguyên lý tạo hình dạng khối dạng b Về kỹ năng: Sinh viên lựa chọn phương pháp chế tạo phôi cho số chi tiết điển hình; Vận dụng kiến thức học vào thực hành gia công thực tế làm việc sau II NỘI DUNG: Nội dung chính: - Dập thể tích - Dập Nội dung trọng tâm: - Dập III THỜI GIAN: Tổng số: tiết IV ĐỊA ĐIỂM: Phòng học lý thuyết V TỔ CHỨC, PHƯƠNG PHÁP: Tổ chức: - Lên lớp lý thuyết, thảo luận, học tập tập trung hội trường Phương pháp: - Nêu vấn đề, hướng dẫn, trình chiếu VI VẬT CHẤT BẢO ĐẢM: - Đối với giáo viên: Giáo án, giảng, TLTK, máy chiếu, phấn, thước kẻ - Đối với học sinh: Vở, sách giáo khoa, bút, thước kẻ Phần hai: THỰC HÀNH GIẢNG BÀI I THỦ TỤC LÊN LỚP: (15 phút) Ổn định lớp: Kiểm tra đầu giờ: Giới thiệu mới: II TRÌNH TỰ GIẢNG BÀI: ( 160 phút) Thứ tự, nội dung Thời gian (Phút) Dập thể tích (rèn khuôn) 33 4.1 Khái niệm 4.2 Đặc điểm 4.2.1 Ưu điểm so với rèn tự 15 4.2.2 Nhược điểm 4.3 Phân loại 15 DẬP TẤM 127 5.1 Khái niệm chung 20 Phương pháp NVĐ, HD 5.1.1 Khái niệm 5.1.2 Đặc điểm 5.1.3 Phân loại 5.1.4 Lĩnh vực áp dụng 5.2 Các nguyên công 77 5.2.1 Nguyên công pha 17 5.2.2 Nguyên công cắt hình, đột lỗ 10 5.2.3 Nguyên công uốn 5.2.4 Nguyên công dập vuốt (dập sâu) 45 5.3 Các nguyên công hoàn chỉnh sau dập 5.3.1 Nguyên công lên vành 5.3.1 Nguyên công tóp miệng 5.3.1 Nguyên công miết III KẾT THÚC GIẢNG BÀI: (5 phút) Kiểm tra kiến thức tiếp thu học viên: Tóm tắt nội dung bài: Giao tập nhà vấn đề học viên cần nghiên cứu Ngày tháng năm 2013 NGƯỜI BIÊN SOẠN Số: BÀI GIẢNG Môn học Chương Đối tượng Năm học : Công nghệ kim loại : Công nghệ gia công áp lực : Đại học : 2013-2014 TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2013 PHÊ DUYỆT Ngày….tháng … năm 2012 TRƯỞNG BỘ MÔN MỞ ĐẦU Ở trước nghiên cứu phương pháp chế tạo phôi đơn giản Phạm Hồng Bài học hômTrung sẽtá, tậpThS trung nghiên cứuThanh phương pháp tạo phôi cho suất cao, chất lượng tốt giá thành hạ NỘI DUNG Dập thể tích (rèn khuôn) 4.1 Khái niệm Là phương pháp biến dạng kim loại khuôn, biến dạng kim loại bị hạn chế theo chiều bề mặt lòng khuôn Hình 4.1 Một số dạng sản phẩm công nghệ dập thể tích 4.2 Đặc điểm 4.2.1 Ưu điểm (so với rèn tự do): - Chế tạo phôi có hình dạng phức tạp - Năng suất cao, dễ khí hoá tự động hóa - Độ xác độ bóng bề mặt phôi cao, chất lượng sản phẩm đồng phụ thuộc tay nghề công nhân 4.2.2 Nhược điểm: - Yêu cầu thiết bị có công suất lớn, nâng cao khối lượng vật rèn khó khăn - Yêu cầu vật liệu chế tạo khuôn phức tạp nên giá thành chế tạo khuôn cao, khuôn chóng bị mòn - Phương pháp rèn khuôn thích hợp với sản xuất hàng loạt lớn hàng khối 4.3 Phân loại 4.3.1 Phân loại theo trạng thái nhiệt phôi: Rèn khuôn nóng rèn khuôn nguội 4.3.2 Phân loại theo cách bố trí lòng khuôn: Rèn khuôn có lòng khuôn rèn khuôn có nhiều lòng khuôn 4.3.3 Phân loại theo thiết bị gia công: Rèn khuôn máy búa, rèn khuôn máy ép thủy lực, rèn khuôn máy ép dập nóng… 4.3.4 Phân loại theo kết cấu lòng khuôn: Rèn khuôn kín rèn khuôn hở Khuôn có lòng khuôn kín (a); Khuôn có lòng khuôn hở (b) Hình 4.2 Kết cấu khuôn dập thể tích a) Phôi dập khuôn hở, b) Phôi dập khuôn kín Hình 4.3 So sánh rèn khuôn kín rèn khuôn hở a) Rèn khuôn hở: Là phương pháp tạo phôi có vành biên Trong trình gia công có phần kim loại biến dạng tự - Mặt phân khuôn vùng tiếp giáp với vật rèn thẳng góc với phương lực tác dụng, hai nửa khuôn có rãnh thoát biên chứa kim loại thừa - Đặc điểm: + Rèn khuôn hở tính dẻo kim loại thấp, điền thấu không cao + Lượng kim loại thừa tạo thành vành biên chiếm 20% khối lượng phôi + Yêu cầu thiết bị có công suất lớn + Rèn khuôn hở việc tính toán phôi không yêu cầu xác b) Rèn khuôn kín: Là phương pháp tạo phôi vành biên Mặt phân khuôn vùng tiếp giáp với vật rèn song song gần song song với phương lực tác dụng - Đặc điểm: + Rèn khuôn kín tính dẻo kim loại vật rèn tăng, khả điền thấu tốt + Yêu cầu công suất thiết bị không lớn + Rèn khuôn kín cần phải tính toán phôi liệu thật xác chất lượng nung nóng phôi cao - Đối với vật rèn đơn giản không yêu cầu xác người ta thường dùng khuôn hở; Với chi tiết phức tạp, đòi hỏi độ xác cao, người ta thường dùng khuôn kín DẬP TẤM 5.1 Khái niệm phân loại 5.1.1 Khái niệm Dập phương pháp gia công áp lực phôi kim loại biến dạng dẻo khuôn để tạo thành sản phẩm có hình dáng kích thước theo yêu cầu Dập thường tiến hành trạng thái nguội nên gọi dập nguội Khi chiều dày phôi lớn 10mm dập nóng 5.1.2 Đặc điểm - Vật liệu dập rộng rãi: thép bon thấp, thép hợp kim, kim loại hợp kim màu… - Có thể chế tạo sản phẩm phức tạp đẹp chuyển động đơn giản thiết bị mà phương pháp gia công khác không thực - Sản phẩm có độ xác chất lượng tốt, khả lắp lẫn sản phẩm cao - Sản xuất chi tiết có độ cứng vững, độ bền mà kết cấu gọn nhẹ - Mức độ hao phí vật liệu - Dễ khí hóa tự động hóa nên suất cao, giá thành hạ 5.1.3 Phân loại Dựa vào đặc điểm biến dạng người ta chia thành nhóm chính: - Nhóm nguyên công cắt vật liệu: Tách phần vật liệu khỏi vật liệu khác(cắt hình, đột lỗ, cắt trích, cắt chia, cắt mép ) - Nhóm nguyên công tạo hình: Tạo hình chi tiết dựa biến dạng dẻo vật liệu (Uốn, Cuốn, xoắn, lên vành, mép, dập nổi, giãn phồng, dập vuốt ) Hình 4.4 Sơ đồ trình dập 5.1.4 Lĩnh vực áp dụng Công nghệ dập ứng dụng rộng rãi ngành từ công nghiệp quốc phòng, y tế, hóa chất, giao thông vận tải, khí xác, ngành công nghiệp dệt may, chế biến thực phẩm, khí tiêu dùng đặc biệt công nghiệp điện-điện tử, công nghệ thông tin Một số dạng sản phẩm điển hình: Hình 5.1 Một số dạng sản phẩm công nghệ dập 5.2 Các nguyên công 5.2.1 Nguyên công pha Là nguyên công chia kim loại thành dải kim loại có kích thước nhỏ để thuận tiện cho việc thao tác nguyên công Nguyên công pha thường sử dụng loại máy cắt máy có lưỡi cắt song song, máy có lưỡi cắt nghiêng, máy cắt dao đĩa a) Máy có lưỡi cắt song song; b)Máy có lưỡi cắt nghiêng; c) Máy cắt dao đĩa Hình 5.2 Sơ đồ nguyên lý loại máy cắt a) Máy cắt có lưỡi cắt song song(hình 5.2 a): Máy cắt có hai lưỡi dao song song, lưỡi cắt phía (1) cố định, lưỡi dao (3) bên nằm ngang, chuyển động tịnh tiến lên xuống để tạo chuyển động cắt Đặc điểm máy cắt cho đường cắt thẳng phẳng đẹp, hành trình dao nhỏ phải cần lực cắt máy tương đối lớn Máy không cắt đường cong đường cắt dài b Máy có lưỡi cắt nghiêng(hình 5.2 b): Loại máy có lưỡi dao phía (1) cố định nằm ngang lưỡi cắt (3) nghiêng - 60 Khi cắt lưỡi dao (1) tiếp xúc với vật cắt (2) từ trái qua phải nên lực cắt giảm Đặc điểm máy cắt này: Có thể cắt dày, dài sản phẩm thường bị cong vênh c.Máy cắt dao đĩa(hình 5.2 c): Loại máy có hai đĩa cắt có trục song song quay ngược chiều Có hai loại máy: - Máy có cặp đĩa: Dùng để cắt đường thẳng đường cong tùy ý - Máy có nhiều cặp đĩa: Dùng để cắt đồng thời nhiều dải song song Máy cắt dao đĩa thường dùng để cắt mỏng 5.2.2 Nguyên công cắt hình, đột lỗ - Cắt hình nguyên công tách phần vật liệu theo đường bao khép kín, phần tách phôi để gia công cho nguyên công - Đột lỗ nguyên công tách phần vật liệu theo đường bao khép kín để tạo thành lỗ suốt chi tiết, phần tách phế liệu Hình 5.2 Dạng sản phẩm qua nguyn cơng cắt hình, đột lỗ Hình 5.3 Sơ đồ nguyên lý cắt đột Hình 5.4 Sơ đồ nguyên lý cắt đột liên tục Hình 5.5 Khuôn cắt đột liên tục 5.2.3 Nguyên công uốn Uốn nguyên công làm thay đổi hướng thớ kim loại, biến phôi phẳng, phôi dây hay ống thành chi tiết có hình cong hay gấp khúc Hình 5.6 Sơ đồ nguyên công uốn Hình 5.7a Sơ đồ nguyên công uốn Hình 5.7b Ứng dụng thực tế (Uốn khuôn) Hình 5.8 Ứng dụng thực tế (Uốn liên tục lăn) 5.2.4 Nguyên công dập vuốt (dập sâu) Là phương pháp chế tạo sản phẩm hình ống hình hộp rỗng Dập vuốt chia làm hai phương pháp: Dâp vuốt không biến mỏng thành dập vuốt có biến mỏng thành phôi a) Dâp vuốt không biến mỏng thành: Là nguyên công làm biến dạng mà chiều dày phôi chiều dày thành sản phẩm xấp xỉ Hình 5.9 Sơ đồ dập vuốt không làm mỏng thành - Để tiến hành dập vuốt không biến mỏng thành người ta sử dụng khuôn gồm chày(1) cối(3) Xét chi tiết hình trụ có đường kính d dập từ phôi tròn có đường kính D: - Khi chày ép lên phôi làm cho phôi biến dạng Phần chày ép lên phôi kim loại chịu ứng suất kéo theo hướng kính chuyển thành đáy chi tiết đường kính d; Còn phần vành khăn (D-d), phần tử bị kéo theo hướng dọc trục chi tiết bị dồn ép (nén) theo hướng tiếp tuyến, biến thành hình trụ có đường kính d chiều cao h Để tránh xảy tượng nhăn ta dùng lực ép phụ Q tác dụng lên chặn(2) 1: Cối, 2:Chày, 3:Tấm chặn phôi, 4:Phôi Hình 5.10 Hiện tượng nhăn sản phẩm dập cách khắc phục - Khi chiều cao h sản phẩm lớn ta phải dập vuốt làm nhiều lần Hình 5.11 Sơ đồ nguyên lý dập vuốt trung gian b) Dập vuốt có biến mỏng thành: Dập vuốt có biến mỏng thành trình dập vuốt có cưỡng làm giảm chiều dày thành chi tiết so với chiều dày phôi Để tiến hành dập vuốt có biến mỏng thành ta dùng khuôn có khe hở chày cối nhỏ chiều dày phôi (z < s) 2 p z = 0,3 - 0,8s z Rch s Rch s s z Hình 5.12 Sơ đồ dập vuốt có biến mỏng thành Đặc điểm Phương pháp dập vuốt có làm mỏng thành đường kính chi tiết giảm ít, chiều sâu tăng nhiều giảm chiều dày thành phôi, chiều dày đáy không thay đổi Dập vuốt có làm mỏng thành có ưu điểm không cần lực ép phụ, phận ép phụ, thiết bị dẫn hướng khuôn phức tạp mà chất lượng chi tiết đảm bảo, thực dập máy ép đơn 5.3 Các nguyên công hoàn chỉnh sau dập 5.3.1 Nguyên công lên vành - Lên vành lỗ nguyên công nhằm tạo nên vành gờ xung quanh lỗ phôi Hình 5.13 Sơ đồ nguyên lý ln vnh 5.3.2 Nguyên công tóp miệng Tóp miệng nguyên công làm nhỏ miệng chi tiết dập sâu Quá trình tóp miệng trình bày hình 5.13 Để tóp miệng, người ta dùng khuôn gồm khuôn (1) khuôn (2) Khuôn làm nhiệm vụ định vị chi tiết khuôn có lỗ hình côn đường kính giảm dần hình cuối hình trụ Khuôn tịnh tiến từ xuống để tạo trình tóp miệng 5.3.3 Nguyên công miết Miết nguyên công tạo hình từ phôi phẳng hay phôi rỗng dựa vào chuyển động quay phôi tác dụng lực công tác làm biến dạng cục điểm phôi quay Hình 5.16 Sơ đồ nguyên lý miết Hình 5.15 Một số dạng sản phẩm miết KẾT LUẬN Bài học cung cấp cách khái quát công nghệ dập thể tích dập chủ yếu giới thiệu nguyên công gia công kim loại ứng dụng rộng rãi ngành khí làm sở cho việc nghiên cứu môn học áp dụng thực tế sau học viên Ngày tháng năm 2013 NGƯỜI BIÊN SOẠN [...]... 5 .2 b): Loại máy này có một lưỡi dao phía dưới (1) cố định nằm ngang còn lưỡi cắt trên (3) nghiêng 2 - 60 Khi cắt lưỡi dao (1) tiếp xúc với vật cắt (2) từ trái qua phải nên lực cắt giảm Đặc điểm của máy cắt này: Có thể cắt được tấm dày, dài nhưng sản phẩm thường bị cong vênh c.Máy cắt dao đĩa(hình 5 .2 c): Loại máy này có hai đĩa cắt có trục song song và quay ngược chiều nhau Có hai loại máy: - Máy... Máy cắt dao đĩa thường dùng để cắt các tấm mỏng 5 .2. 2 Nguyên công cắt hình, đột lỗ - Cắt hình là nguyên công tách một phần vật liệu theo đường bao khép kín, phần tách ra là phôi để gia công cho nguyên công tiếp theo - Đột lỗ là nguyên công tách một phần vật liệu theo đường bao khép kín để tạo thành lỗ suốt trên chi tiết, phần tách ra là phế liệu Hình 5 .2 Dạng sản phẩm qua nguyn cơng cắt hình, đột lỗ... song(hình 5 .2 a): Máy cắt này có hai lưỡi dao song song, lưỡi cắt phía dưới (1) cố định, còn lưỡi dao (3) bên trên nằm ngang, chuyển động tịnh tiến lên xuống để tạo ra chuyển động cắt Đặc điểm của máy cắt này là cho đường cắt thẳng phẳng và đẹp, hành trình của dao nhỏ nhưng phải cần lực cắt của máy tương đối lớn Máy không cắt được đường cong và đường cắt dài b Máy có lưỡi cắt nghiêng(hình 5 .2 b): Loại... liên tục Hình 5.5 Khuôn cắt đột liên tục 5 .2. 3 Nguyên công uốn Uốn là nguyên công làm thay đổi hướng thớ kim loại, biến phôi phẳng, phôi dây hay ống thành chi tiết có hình cong đều hay gấp khúc Hình 5.6 Sơ đồ nguyên công uốn Hình 5.7a Sơ đồ nguyên công uốn Hình 5.7b Ứng dụng thực tế (Uốn bằng khuôn) Hình 5.8 Ứng dụng thực tế (Uốn liên tục trên các con lăn) 5 .2. 4 Nguyên công dập vuốt (dập sâu) Là phương... theo hướng dọc trục chi tiết và bị dồn ép (nén) theo hướng tiếp tuyến, biến thành hình trụ có đường kính d và chiều cao h Để tránh xảy ra hiện tượng nhăn ta dùng lực ép phụ Q tác dụng lên tấm chặn (2) 1: Cối, 2: Chày, 3:Tấm chặn phôi, 4:Phôi Hình 5.10 Hiện tượng nhăn sản phẩm khi dập và cách khắc phục - Khi chiều cao h của sản phẩm lớn ta phải dập vuốt làm nhiều lần Hình 5.11 Sơ đồ nguyên lý dập vuốt trung... chiều dày của thành chi tiết so với chiều dày của phôi Để tiến hành dập vuốt có biến mỏng thành ta dùng một bộ khuôn có khe hở giữa chày và cối nhỏ hơn chiều dày của phôi (z < s) 2 1 p z = 0,3 - 0,8s z Rch s Rch s s z Hình 5. 12 Sơ đồ dập vuốt có biến mỏng thành Đặc điểm của Phương pháp dập vuốt có làm mỏng thành là đường kính chi tiết giảm ít, chiều sâu tăng nhiều và do đó giảm chiều dày thành phôi,... là nguyên công nhằm tạo nên vành gờ xung quanh lỗ trên các phôi Hình 5.13 Sơ đồ nguyên lý ln vnh 5.3 .2 Nguyên công tóp miệng Tóp miệng là nguyên công làm nhỏ miệng chi tiết đã dập sâu Quá trình tóp miệng trình bày trên hình 5.13 Để tóp miệng, người ta dùng một bộ khuôn gồm khuôn trên (1) và khuôn dưới (2) Khuôn dưới làm nhiệm vụ định vị chi tiết còn khuôn trên có lỗ hình côn đường kính giảm dần và hình... nguyên công gia công kim loại tấm hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong ngành cơ khí làm cơ sở cho việc nghiên cứu các môn học tiếp theo và áp dụng trong thực tế sau này của học viên Ngày tháng 8 năm 20 13 NGƯỜI BIÊN SOẠN