Chế tạo bào gỗ

PHẦN I GIẢI MÃ CÔNG NGHỆ Giới thiệu chi tiết  Giới thiệu ngành công nghiệp gỗ Trong lịch sử phát triển lồi người, gỗ đóng vai trò quan trọng, giúp người tự vệ, sản xuất mà góp phần tạo nen tiện nghi cần thiết sinh hoạt Ngồi chiếm vị trí khơng thể thiếu lĩnh vực nghệ thuật xây dựng Ngày nay, gỗ diện lĩnh vực đời sống tương lai gỗ phát triển Do đó, ngày có nhiều yêu cầu vầ sản phẩm, mẫu mã chất lượng, kinh tế thị trường nước ta suất cao, giá thành hạ, chất lượng cao u cầu tiên Chính vậy, việc giới hóa khâu gia cơng gỗ cần thiết  Giới thiệu bào gỗ cầm tay Bào gỗ công nghệ gia công mặt phẳng cso diện tích tương đối lớn so với chiều dày cách cắt gọt hay nhiều lớp gỗ mỏng để tạo nên với chiều dày, độ phẳng, độ nhẵn đạt yêu cầu cho phép trước chuyển sang cơng đoạn khác Tuy sản xuất cơng nghiệp đòi hỏi giới hóa để mang lại hiệu kinh tế cao, song dụng cụ bào gỗ cầm tay dụng cụ thiết yếu thiếu ngành công nghiệp gỗ Lưỡi bào gỗ phần quan trọng dụng cụ bào gỗ, có thiết kế nhỏ gọn giúp thao tác bào dễ dàng KÍCH THƯỚC CHI TIẾT: - Dài: 130 mm - Rộng: 23 mm (phần chuôi) 35 mm (phần công tác) - Dày: 2,5 mm Hình 1.1 Hình ảnh kích thước chi tiết lưỡi bào gỗ  Điều kiện làm việc chi tiết Trong q trình làm việc chi tiết cần có độ cứng định để bào gỗ, đồng thời phải chịu mài mòn tiếp xúc trực tiếp với bề mặt gỗ, độ cứng chi tiết cần đạt 54-56HRC Với độ cứng cao vậy, chi tiết giòn dễ bị gãy va đập mạnh trình làm việc, mặt khơng cơng tác chi tiết có độ cứng thấp hơn: 40-42 HRC để đảm bảo độ dai va đập Giải mã công nghệ  Kết phân tích hóa học Thực máy phân tích quang phổ Hình 2.1 Kết phân tích hóa học XRD Mặt công tác Mặt không công tác %C %Mn %P(max) %S(max) %Cr 0,45 0,77 0,01 0,02 0,92 0,43 0,59 0,03 0,01 0,04 Bảng 2.2 Kết phân tích hóa học mẫu khảo sát  Kết đo độ cứng - Độ cứng bề mặt công tác mặt không công tác đo máy đo độ cứng thô đại HRC - Phần đo máy đo độ cứng tế vi với tải trọng 0.1 N Kết thu được: - Bề mặt công tác: 56 HRC (giá trị trung bình) - Bề mặt khơng cơng tác: 40 HRC (giá trị trung bình) - Phần giữa: 250HV ~ 23 HRC (giá trị trung bình) Hình 2.3 Biểu đồ kết đo độ cứng mẫu nghiên cứu  Tổ chức tế vi Phần công tác Phần Phần khơng cơng tác 100 µm Hình 2.4 Tổ chức phần đầu lưỡi bào (x100) 50 µm Hình 2.5 Tổ chức phần thân lưỡi bào (x200) 50µm Hình 2.6 Tổ chức phần mặt cơng tác (x200) Lớp 50µm 50µm Hình 2.7 Tổ chức phần (x200) 50µm Hình 2.8 Tổ chức phần mặt khơng cơng tác (x200) → Phân tích: - Với thành phần hóa học phân tích: Mặt công tác Mặt không công tác %C %Mn %P(max) %S(max) %Cr 0,45 0,77 0,01 0,02 0,92 0,43 0,59 0,03 0,01 0,04 + Vật liệu làm mặt công tác lưỡi 45Cr, đồng thời tổ chức tế vi có dạng Maxtensit kim, thép ram nhiệt độ thấp Điều phù hợp với độ cứng đo 56 HRC + Vật liệu làm mặt không công tác lưỡi C45, đồng thời tổ chức tế vi có Maxtensit kim thơ, thép tơi khơng hồn toàn Điều phù hợp với độ cứng đo 40 HRC + Phần ghép nối thép có độ cứng thấp (23 HRC), dải trắng sáng, đồng thời xung quanh dải phía mặt không công tác (C45) hạt trắng nhiều giảm dần từ Do ghép nối sử dụng nhiệt làm thoát Cacbon mặt C45 Lựa chọn quy trình cơng nghệ Quy trình cơng nghệ tổng qt chế tạo lưỡi bào Phơi Nung sơ Gia công Kiểm tra (cán, cắt gọt) Kiểm tra Nhiệt luyện Ghép nối Kiểm tra Kiểm tra Đóng gói  Nung sơ • Mặt khơng cơng tác lưỡi dùng thép C45 - Mục đích nung sơ làm mềm thép trước gia cơng - C45 thép trước tích, nhiệt độ nung tính sau: T3 − 727 0.8 − 0.45 = 911 − 727 0.8 ⇒ T3 = 80.5 ⇒A3=80.5+727=807.5 ⇒T=807.5+(20-40)=840oC ToC 840oC Khơng khí t(phút) • Mặt không công tác lưỡi dùng thép C45 Mục đích nung sơ làm mềm thép trước gia công 45Cr thép hợp kim thấp, nhiệt độ nung T= TC45+10=840+10=850oC Do hàm lượng Cr thấp tổ chức sau nung sơ Ferit+Peclit+Xe hợp kim (Fe,Cr)3C  Sau nung sơ bộ, kiểm tra vật liệu: - Dùng kính hiển vi quang học: tổ chức nhận giống phôi ban đầu gồm hạt ferrit peclit - Kiểm tra tính đạt được: Giới hạn bền Giới hạn Độ dãn dài (MPa) chảy (MPa) tương đối δ Độ cứng HRC Mặt công tác (45Cr) Phần Mặt không công tác (C45) 100 µm Hình 1.1 Tổ chức phần thân lưỡi sau ủ (x100) 50 µm Hình 1.2 Tổ chức mặt cơng tác sau ủ (x200) 50 µm Hình 1.3 Tổ chức mặt không công tác sau ủ (x200)  Độ cứng: - mặt công tác (45Cr): HRC - mặt không công tác (C45): HRC Nung mẫu thực nghiệm 45Cr  Nhiệt độ nung: nhiệt độ nung thép 45Cr tương đương với nhiệt độ ủ, ta chọn nhiệt độ nung tơi dao động khoảng 880900oC Nhiệt độ cao làm lớn hạt nhanh  Thời gian giữ nhiệt: khoảng 15 phút chi tiết mỏng, khoảng 2mm, thời gian giữ nhiệt cần đủ lâu để hòa tan cacbit cần đủ nhanh để tránh làm lớn hạt  Môi trường tơi: mơi trường tơi nước để đảm bảo có tính (độ cứng) đạt với yêu cầu làm việc Tổ chức tế vi:  Mặt công tác (45Cr) Lớp Mặt không công tác (C45) 20 µm Hình 2.1 Tổ chức lưỡi bào sau tơi (x500) 10 µm Hình 2.2 Tổ chức mặt cơng tác sau tơi (x1000) 10 µm Hình 2.3 Tổ chức phần sau tơi (x1000) 10 µm Hình 2.4 Tổ chức mặt không công tác sau (x1000)  Độ cứng: - Kết đo độ cứng thô đại: + Mặt công tác: 56HRC + Mặt không công tác: 45HRC - Kết đo độ cứng tế vi: + Mặt công tác: 732 HV = 61 HRC + Lớp giữa: 259 HV = 24 HRC + Mặt không công tác: 541 HV = 52 HRC Ram mẫu thực nghiệm  Nhiệt độ nung: điều kiện làm việc cần độ cứng cao, chống mài mòn tương đối nên ta tiến hành ram thấp mẫu Nhiệt độ ram 200oC, với nhiệt độ này, ta thu tổ chức hầu hết mactensit, có độ cứng cao, phù hợp với điều kiện làm việc chi tiết  Thời gian giữ nhiệt: khoảng 1h, ram thấp để khử ứng suất nhiệt, ứng suất tổ chức, đặc biệt vai trò ram thấp thu mactensite ram, austenit dư cacbit crom phân tán nhỏ mịn làm tăng độ cứng tính chống mài mòn gần loại bỏ hồn tồn ứng suất Điều có ý nghĩa quan trọng tính vật liệu  Tổ chức tế vi Mặt công tác (45Cr) Lớp Mặt khơng cơng tác (C45) 20 µm Hình 3.1 Tổ chức lưỡi bào sau ram (x500) 10 µm Hình 3.2 Tổ chức mặt công tác sau ram (x1000) 10 µm Hình 3.3 Tổ chức phần sau ram (x1000) 10 µm Hình 3.4 Tổ chức mặt khơng cơng tác sau ram (x1000)  Độ cứng - Kết đo độ cứng thô đại: + Mặt công tác: 54 HRC + Mặt không công tác: 50 HRC - Kết đo độ cứng tế vi: + Mặt công tác: 645 HV = 57 HRC + Lớp giữa: 246 HV = 22 HRC + Mặt không công tác: 580 HV = 54 HRC So sánh mẫu thật mẫu thực nghiệm 4.1 Về mặt tính Mặt cơng tác Phần Mặt không công (45Cr) tác (C45) Mẫu ban đầu 56 21 40 Mẫu thực nghiệm 54 22 50 Bảng 4.1 Bảng so sánh độ cứng mẫu ban đầu mẫu qua xử lí Hình 4.2 Biểu đồ so sánh độ cứng mẫu ban đầu mẫu thực nghiệm Sau xử lí lại mẫu ban đầu ta thấy: - độ cứng mặt công tác phần chi tiết tương đương với mẫu ban đầu - độ cứng mặt không công tác có chênh lệch lớn so với mẫu ban đầu (40 50 HRC) 4.2 Về mặt tổ chức tế vi  Mặt cơng tác 20 µm Tổ chức mặt cơng tác ban đầu (x500) 20 µm Tổ chức mặt cơng tác sau xử lí (x500)  Phần 20 µm Tổ chức phần ban đầu (x500) 20 µm Tổ chức phần sau xử lí (x500)  Mặt khơng cơng tác 20 µm Tổ chức mặt khơng cơng tác ban đầu (x500) 20 µm Tổ chức mặt khơng cơng tác sau xử lí (x500)  Nhận xét: - Mặt công tác: ảnh tổ chức ban đầu sau xử lí tương đương (có kim Maxtensite), kết hợp với độ cứng thu nhận thấy quy trình nhiệt luyện (tơi+ram thấp)là phù hợp - Phần giữa: + Tổ chức ban đầu gồm hạt trắng (ferit) peclit + Tổ chức sau xử lí gồm kim Maxtensite thô to Tuy nhiên với lượng Cacbon nhỏ (do bị Cacbon q trình ghép nối) nên độ cứng sau xử lí khơng cao mẫu ban đầu nhiều (21 23 HRC) → phần chi tiết không nhiệt luyện, đồng thời trình ghép nối mặt chi tiết xảy q trình Cacbon - Mặt không công tác: + Ảnh tổ chức ban đầu sau xử lí khác ảnh ban đầu có lượng nhỏ Maxtensite bên hạt, hạt rõ biên hạt + Độ cứng ban đầu sau xử lí chênh lệch nhiều → mặt khơng cơng tác không nhiệt luyện giống mặt công tác, mà tơi khơng hồn tồn (tức nhiệt độ tơi nằm A1 A3 ) Khi nung lên nhiệt độ tổ chức khơng hồn tồn Austenit, hạt ferrit sau tơi Maxtensit hình thành pha mẹ (ferrit) Do kết thúc q trình tơi + ram thu Maxtensit kim hạt ferrit ban đầu Kết luận - Quy trình cơng nghệ: + mặt cơng tác (45Cr) nung lên nhiệt độ hồn tồn Austenit (860oC), mặt khơng công tác nung lên nhiệt độ A1 A3 (khoảng 800oC) sau hàn rèn tơi sau Khi mặt cơng tác tơi hồn tồn mặt khơng cơng tác tơi khơng hồn tồn + sau chi tiết ghép nối mang ram 200oC Kết thúc q trình: + mặt cơng tác đạt độ cứng làm thực nghiệm + mặt không công tác độ cứng thấp thực tiến hành tơi khơng hồn tồn (lượng Maxtensite thực nghiệm) + hàn rèn mặt chi tiết với nhau, nhiệt độ cao với việc rèn chi tiết lại khơng có khí bảo vệ, phần ghép nối xảy tượng thoát Cacbon ... thước chi tiết lưỡi bào gỗ  Điều kiện làm việc chi tiết Trong trình làm việc chi tiết cần có độ cứng định để bào gỗ, đồng thời phải chịu mài mòn tiếp xúc trực tiếp với bề mặt gỗ, độ cứng chi tiết... dụng nhiệt làm thoát Cacbon mặt C45 Lựa chọn quy trình cơng nghệ Quy trình cơng nghệ tổng qt chế tạo lưỡi bào Phơi Nung sơ Gia công Kiểm tra (cán, cắt gọt) Kiểm tra Nhiệt luyện Ghép nối Kiểm tra... nung sơ thép có dạng với chiều dày lớn chiều dày chi tiết cần chế tạo, chi tiết đưa vào cán thành mỏng - Sau cán chi tiết mang gia cơng tạo hình sản phẩm theo u cầu  Nhiệt luyện kết thúc: Sau nung