NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ DẬP KHỐI TRÊN KHUÔN HỞ
2.3. Góc nghiêng thành lòng khuôn * Mục đích:
* Mục đích:
Sau khi dập do lực ma sát giữa vật dập và thành lòng khuôn tại các mặt tiếp xúc, cho nên nếu ta làm các thành lòng khuôn đứng thì vật dập sẽ dính chặt vào lòng khuôn, không lấy ra được, hoặc trong trường hợp dùng cần đẩy mà lực ma sát rất lớn thì lực cũng lớn.
* Cách chọn góc nghiêng
- Các khuôn hở dập trên máy búa: lòng khuôn với một góc nghiêng nhất định (khoảng 5100)
- Đối với các khuôn dập có dùng cần đẩy (khả năng này rất khó thực hiện trên máy búa) thì có thể giảm góc nghiêng thành lòng khuôn đi vài ba độ.
- Độ sâu tương đối của các lòng khuôn càng lớn thì góc nghiêng thành lòng khuôn càng lớn.
- Vật dập như nhau nhiệt độ phôi dập càng cao thì góc nghiêng thành lòng khuôn càng lớn.
- Nếu dùng chất bôi trơn tốt thì không những làm giảm hệ số ma sát mà còn làm giảm áp lực pháp tuyến.
* Điều kiện để vật dập tự thoát ra khỏi lòng khuôn
Sau nhát đập cuối cùng, trên bề mặt tiếp xúc giữa vật dập và lòng khuôn tồn tại các thành phần lực:
- P tác dụng vuông góc bề mặt vật dập.
- Gọi ma sát tiếp xúc tổng cộng là T, góc nghiêng thành lòng khuôn là , hệ số ma sát.
Coi tổng hợp các lực tác dụng lên vật dập là Q thì: Q = -Tcos + Psin = P(sin - cos)
T = .P ( theo định luật Coulomb)
Để vật dập tự đẩy ra khỏi lòng khuôn thì hợp lực Q phải lớn hơn không (chiều dương)
Suy ra: Q ≥ 0 hay: (sin - cos) ≥ 0
Vậy điều kiện cần thiết để vật dập tự thoát ra lòng khuôn là:
tg ≥
Đồ thị hình 2.7 cho ta thấy mối quan hệ giữa góc nghiêng thành lòng khuôn và hệ số ma sát . Đường cong 1 (biểu diễn tg = ) sẽ phân mặt tọa độ ; tg = ra làm 2 miền (I) và (II). Các điểm trong miền (I) có giá trị ≥ tg, tương ứng với trường hợp vật
T
P
Q
Hình 2.5. Sơ đồ tính lực đẩy vật dập ra khỏi lòng khuôn
dính vào lòng khuôn sau khi dập, còn các điểm nằm trong miền (II) có giá trị ≤ tg tương ứng trường hợp vật dập tự đẩy ra lòng khuôn.
Tuy nhiên trên đây trên đây ta chưa tính tới các yếu tố khác như: Lực ma sát giữa vật dập và nửa khuôn trên, lực này có xu hướng kéo vật dập ra khỏi lòng khuôn dưới; lực đàn hồi do nửa khuôn dưới và cả hệ thống bệ đe sau khi đầu búa trên đập xuống sẽ phản hồi trở lại và góp phần tung vật ra khỏi lòng khuôn; ngoài ra các chất bôi trươn bị cháy, không khí trong lòng khuôn bị nén lại và do nóng sẽ nở ra cũng tạo thành lực đẩy vật dập ra khỏi lòng khuôn.
Chính vì vậy mà đường cong trên đồ thị mới tính đến một thành phần lực đàn hồi của lòng khuôn, nó nằm thấp hơn đường cong thực tế rất nhiều.
Để khắc phục hiện tượng này người ta thường làm góc nghiêng thành lòng khuôn ở nữa khuôn trên lớn hơn góc nghiêng ở nửa khuôn dưới.
Trên vật dập cũng như trong lòng khuôn ta phân biệt hai loại góc nghiêng thành lòng khuôn:
+ Góc nghiêng ngoài: ở mặt tiếp xúc giữa vật dập và lòng khuôn mà khi kim loại nguội đi sẽ tạo ra khe hở.
+ Góc nghiêng trong: là góc nghiêng ở các mặt tiếp xúc mà khi kim loại nguội đi sẽ tạo ra độ căng.
1 <
2