'
'
' p
r F F F
F (27)
Trong đó: Fσ’ – là áp lực chồn bổ sung bộ phận phân chia theo hƣớng trục của phôi Fp’ – là áp lực cần thiết để khắc phục lực đối áp từ phía chất lỏng nằm ở trong bộ phận phân chia, trên các tấm khuôn hƣớng trục di động của khuôn dƣới
F’ – là áp lực cần thiết để khắc phục lực ma sát giữa các bề mặt của khuôn và bộ phận phân chia của phôi
Các áp lực và sơ đồ điều kiện xuất hiện khi dập thủy tĩnh ép trục phôi với các bộ phận phân chia, phần này đƣợc trình bày ở hinh 166
58 ' F F F F F a a p (28)
Ở giai đoạn thứ hai có ép trục phôi bổ sung theo toàn bộ tiết diện ngang của bộ phận phân chia, vì các phận của ống của phôi không di chuyển về các tấm khuôn chuyển động hƣớng trục, vì vậy ở giai đoạn này không có áp lực F’
Bảng 2.3 Giới thiệu các hệ số để tính áp lực dập các chi tiết đối xứng
Vật liệu M α β γ δ Thép 20 Đồng M3 Đồng π63 0,254 0,176 0,201 - 0,660 - 0,520 - 1,407 3,05 1,95 5,74 - 0,29 - 0,18 - 0,24 2,44 1,45 1,80
Việc tạo ra biểu thức để tính toán các áp lực tạo nên Fa, đƣợc trình bày ở biểu thức (28), nó dựa vào các giả thiết cơ bản dành cho trƣờng hợp dập thủy tĩnh có ép dọc trục phôi. Ta đi sâu vào từng trƣờng hợp của dập thủy tĩnh các chi tiết rỗng hình dạng phức tạp có vấu. Các biểu thức thu đƣợc chỉ ra rằng việc tính áp lực Fa, cần phải đƣợc tiến hành vào thời điểm bắt đầu dập, thời điểm bắt đầu kết thúc của giai đoạn dập thứ hai. Tuy nhiên ta tiến hành lựa chọn áp lực ép theo áp lực tổng F lớn nhất, và nó cần phải tăng ở giai đoạn dập thứ hai.
Nhờ các phƣơng trình làm thí nghiệm ta đã thu đƣợc biểu thức tính toán để xác định trị số F lớn nhất có dạng: t L D p a M K K K K F . . . (29)
59
Trong đó: Kp = σθ/σS – thông số tƣơng đối đặc trƣng cho ảnh hƣởng của áp lực p lên đại lƣợng Fa; M, α, β, γ, δ là các hệ số, chỉ số mức độ có đƣợc bằng thực nghiệm đối với vật liệu phôi ở bảng trên.
2.6.3.3. Lực giữ khuôn khi dập thủy tĩnh
Áp lực giữ các chi tiết của nửa khuôn dƣới trong quá trình dập thủy tĩnh các chi tiết không phải là các thông số công nghệ.
Áp lực giữ nửa khuôn dƣới FC có thể có đƣợc trình bày dƣới dạng chung sau:
n i i K C S F i 1 . (30)
Trong đó: Ki - là ứng suất tiếp xúc, xuất hiện giữa khuôn dƣới và bộ phận mặt phôi
Si – là diện tích của hình chiếu
Từ biểu thức (30) ta thấy FC phụ thuộc vào áp suất tiếp xúc thẳng góc. Các áp suất này hay thay đổi trên từng bộ phận của phôi. Bằng thực nghiệm ta có thể quy định đƣợc rằng, trong phần lớn các sơ đồ dập thủy tĩnh, các áp suất tiếp xúc lớn nhất có vị trí ở phần hình trụ I của phôi, nó tiếp giáp với mặt đầu của phôi. Trị sốKi có thể giảm do ta
giảm áp lực p bên trong phôi hoặc giảm áp lực ép dọc trục Fa.
Áp lực lớn nhất FC cần phải tạo ra trong điều kiện sử dụng khuôn dƣới có phƣơng án thứ nhất bởi vì trong trƣờng hợp này diện tích phép chiếu của chi tiết dập sẽ lớn nhất. Vì vậy khi có khả năng ta không đƣợc thực hiện nhƣ vậy với một nửa khuôn dƣới. Tuy nhiên trong từng trƣờng hợp, ví dụ nhƣ khi dập các chi tiết có hai vấu nghiêng thì phƣơng án ta nghiên cứu là phƣơng án duy nhất.
Áp lực giữ cối FC cần phải nhỏ hơn một chút trong trƣờng hợp ta sử dụng khuôn có phƣơng án thứ hai. Phƣơng án này là phƣơng án tốt nhất
61
CHƢƠNG 3 : NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG CÔNG NGHỆ DẬP THỦY TĨNH CHI TIẾT DẠNG TRỤC BẬC RỖNG
3.1 Sơ đồ nguyên lý dập thủy tĩnh phôi ống dạng trục bậc rỗng
Dạng trục bậc rỗng là dạng chi tiết có vấu đối xứng nên tải trọng tác động lên phôi là tải trọng kết hợp, từ đó ta có sơ đồ dập thủy tĩnh với lực ép dọc trục chi tiết trục bậc rỗng nhƣ sau:
Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý dập thủy tĩnh phôi ống dạng trục bậc