ĐỀ THI CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO DÁNG

Ngưàng ĐHBK TP HCM Khoa Cơ Khí Bộ mơn TB & CNVL Cơ Khí ĐÁP ÁN THỊ HỌC KỲ II NĂM HỌC 2011 - 2012 Môn thi: CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO DÁNG Lớp : VIỆT-PHÁP Thời gian: 90 phút CÁC CÂU HỎI: Vẽ phân tích sơ đồ học ứng suất (Õ), biến dạng () cho trường hợp cán, kéo, ép va chén kim loai.(2 điểm) Dap an: ® Trường hợp cán kim loại Truong hop chén e Trường hợp kéo Giải thích: l Cán kim loại: Lực cán gây ứng suất nén, kim loại ma sát với trục nên hai chiều cón lại có ứng suất nén Sơ đồ học ứng suất nén tồn phần Khi cán chiều cao phơi giảm, chiều đài rộng tăng Khi chồn, lực chén gay ung suat nén Ma sat búa, đe phôi gay ung suat nén Sơ đỗ ứng suất nén toàn phần Chỗ gây làm giảm chiều cao tang tiết điện phôi Ép kim loại: ứng suất chày ép gây làm nén kim loại Ma sát khuôn kim loại gây ứng suất nén Sơ đồ ứng suất nén toàn phân Phôi tăng chiều dài giảm tiết diện Kéo kim loại: Lực kéo gây ứng suất kéo Ma sát phô khuôn gây ung suat nén So dé ứng suất kéo-nén Phôi tăng chiều dài giảm tiết diện Hay giai thích khả biến dạng kim loại khác nhau? (2 điểm) Dap án: Tính dẻo kim loại phụ thuộc vào nhiều yếu tố: thành phần hóa học, tổ chức tẾ vi, trạng thái nhiệt độ, lịch sử vật liệu (trạng thái ban đầu, trạng thái gia cơng ) Tuy nhiên có điều kiện ban đầu khả biến dạng kim loại khác khác Điều giải thích cầu tric tinh thể vật liệu Như ta biết, chế biến dạng trượt song tinh, trượt đóng vai trò chủ yếu Trượt xảy mặt trượt theo hướng trượt mặt trượt mặt có mật độ nguyên tử lớn Các mặt trượt phương trượt hợp thành hệ trượt Các kim loại chủ yếu có ba dạng cấu trúc tinh thể: LPTM (lập phương tâm mặt) LPTK (lập phương tâm khối), LGXC (lục giác xếp chặt) Phương | tượ — | Mattru | gt — | Hệ — | 12 | Nhận thấy: Cấu trúc tỉnh thể LPTM, LPTK có hệ trượt 12, LGXC có nên dễ biến dạng Các kim loại có cấu trúc tỉnh thể LPTM có hệ trượt LPTK song lại có nhiều hướng trượt nên có tính dẻo tốt hơn, đễ biến dạng Cần có tiết tạo hình khơng lớn, hình dáng hình hình học cao chất lượng pháp tạo hình theo trạng thái Đáp án: theo phương pháp biến dạng dẻo, mức độ biến dạng học không phức tạp, u câu phải có độ xác bề mặt tốt, tính cao Hãy lập luận chọn phương nhiệt độ (1 điểm) Biến dạng tạo hình phân loại theo nhiệt độ v Trường hợp biến dạng nóng (nhiệt độ gia công nhiệt độ kết tỉnh lại) Chi sử dụng tạo hình với mức độ biến dạng lớn, hình dáng phức tạp vật liệu có tính dẻo thấp Ưu điểm: lượng tạo hình thấp, kim loại đễ biến dạng Nhược điểm: độ xác kích thước hình học thấp, chất lượng bề mặt khơng cao v Trường hợp biến dạng nguội (nhiệt độ gia công nhiệt độ kết tinh lại): Sử dụng trường hợp hình dáng tiết khơng phức tạp, mức độ biến dạng không cao, yêu cầu chất lượng bề mặt, độ xác kích thước hình họ c cao, tính cao Ưu điểm: sản phẩm xác, tính cao, chất lượng bể mặt tốt Nhược điểm: lượng tạo hình cao, hao mịn dụng cụ nhiều Từ đặc điểm theo yêu câu sản phẩm ta chọn phương pháp biến dạng trạng thái nguội * Cho trạng thái biến dạng nén toàn phần Biết Ø¡=Õ;=Ø; Vẽ sơ đồ ứng suất biến dạng giải thích phơi biến dạng theo hướng nhiều (1diém) * Cho trang thai bién dang kéo toan phan Biét 6,=6,=6; Vé so dé ung suất biến dạng giải thích phơi biến dạng theo hướng nảo nhiều (1 điểm) Đáp án: > Trường hợp thứ ta có trạng thái ứng suất là: - _ Đây sơ đồ ứng suất nén toàn phần - _ VÌ Õ¡=Õ;=Õ; khơng đổi > nên trường hợp khơng có biến-dạng theo định luật thể tích Trường hợp thứ hai: : - _ Đây sơ đồ ứng suất kéo tồn phần - VÌ ¡=Õ¿=Õ; nên trường hợp nảy khơng có biến đạng theo định luật thê tích khơng đối Phân tích nhiệt, lực ép (vẽ đồ thị so sánh giải thích) trường ép thuận ép nghịch (3điêm) Dap an: Ép thuận Ép nghịch Về nhiệt: Nguồn nhiệt phôi bao gồm; vˆ Nhiệt nung phơi (nếu ép nóng hay ép ấm); vx Nhiệt ma sát với thành khuôn v Nhiệt biến dạng v Mất mát nhiệt truyền nhiệt qua buồng ép, dụng cụ ép (chày, khuôn 2) Ta nhận thấy đặc điểm công nghệ nên trường hợp ép thuận phôi chuyên động tương buồng ép gay ma sát gây tăng nhiệt độ Suốt trình ép gây chênh lệch nhiệt độ phân đầu cuối Đối với kim loại nhạy nhiệt chênh lệch lên đến vài trăm độ Điều dẫn đến khơng đồng tính phơi theo chiều dài Trường hợp ép nghịch phôi đứng yên tương buồng ép nên không gây ma sắt với khơng tăng nhiệt độ suốt trình ép Về lực: P i 2ø 5| Œ i i Direct extrusion Ji i indirect extrusion te ! Actualex Ram “ - “4 stroke Ep thuan : Lực lớn ép nghịch lực thêm lực sinh ma sát phôi biến dang (ra khỏi khuôn) ma sát giảm lương kim loại cịn lại khơng thê ép q trình kết thúc Ép nghịch biến dạng lực ma sát qua khn cịn có buồng ép Sau kim loại khỏi vùng chiều dài phơi giảm Cuối hành trình (vùng chết) nên lực tăng lên , Phơi đứng n nên khơng có ma sát với buông ép Lực thấp so với ép thuận ci hành trình tương tự ép thuận Col ba de ath me phon Ch up đan” ... Các mặt trượt phương trượt hợp thành hệ trượt Các kim loại chủ yếu có ba dạng cấu trúc tinh thể: LPTM (lập phương tâm mặt) LPTK (lập phương tâm khối), LGXC (lục giác xếp chặt) Phương | tượ —... hình theo trạng thái Đáp án: theo phương pháp biến dạng dẻo, mức độ biến dạng học khơng phức tạp, u câu phải có độ xác bề mặt tốt, tính cao Hãy lập luận chọn phương nhiệt độ (1 điểm) Biến dạng... Nhược điểm: lượng tạo hình cao, hao mịn dụng cụ nhiều Từ đặc điểm theo yêu câu sản phẩm ta chọn phương pháp biến dạng trạng thái nguội * Cho trạng thái biến dạng nén toàn phần Biết Ø¡=Õ;=Ø; Vẽ