Như ta đó biết, đối với cỏc vật dập dài ta cú thể chọn phụi với cỏc kớch thước khỏc nhau, đường kớnh phụi cú thể thay đổi trong phạm vi từ Dgđ (tb)=
Lgd Vph
∏
4
. Tương ứng với cỏc giỏ trị đường kớnh ấy ta cú thể tớnh được độ dài phụi thay đổi từ L0
(min)= ∏ 2 (max) 4 gd D Vph
đến Lgđmax . Như trờn ta đó chọn phụi cú độ dài, thỡ ta
phải vuốt cho đến khi LPh = Lgđ thỡ mới tạo ra được sự chảy theo đường vuụng gúc ngắn nhất trong khi biến dạng ở lũng khuụn cuối cựng, tức là khống chế mọi sự chảy dọc trục .
Trong thực tế giản đồ đường kớnh của vật dập là cỏc đường cong tương đối liờn tục mà vuốt lại khụng tạo ra phụi cú sự thay đổi đường kớnh liờn tục được, nờn khi ta chọn phụi với L0 < Lgđ thỡ ta phải phõn đoạn trờn giả đồ đường kớnh .Bằng cỏch ấy ta đó thay đổi giản đồ đường kớnh từ một đường cong liờn tục thành đường bậc thang song song với trục. Hay núi cỏch khỏc trước khi tạo phụi là một hỡnh trũn xoay phức tạp như giản đồ đường kớnh vật dập ta vuốt phụi thành hỡnh trục bậc đơn giản. Dựa vào giản đồ đường kớnh, để giảm nguyờn cụng vuốt ta chọn phụi ban đầu cú đường kớnh lớn nhất của trục bậc tức là lấy Φ 22 .
Lũng khuụn để thực hiện nguyờn cụng vuốt gọi là lũng khuụn vuốt. Cú lũng khuụn vuốt kớn và lũng khuụn vuốt hở .
Vỡ vật dập cũn qua nguyờn cụng ộp tụ nờn ta thiết kế lũng khuụn ộp tụ hở cho dễ thiết kế gia cụng lũng khuụn .
Lũng khuụn vuốt hở được thiết kế giống cỏc đầu bỳa phẳng trong cụng nghệ rốn , phần cơ bản của lũng khuụn là cầu vuốt với kớch thước bv và L1.
Vỡ trong đại bộ phận cỏc trường hợp vuốt là nguyờn cụng chuẩn bị đầu tiờn,cho nờn vị trớ của lũng khuụn vuốt bao giờ cũng ở phớa trỏi khuụn để khi phụi từ lũ chuyển sang bỳa sẽ vaaof lũng khuụn vuốt trước sau đú mới chuyển sang cỏc lũng
khuụn khỏc khụng phải vận chuyển phụi vũng lại ( lũ bao giờ cũng đặt phớa trỏi bỳa ) . Thường thỡ vị trớ của lũng khuụn vuốt đặt sỏt mộp trỏi khuụn. Vỡ phụi khụng dài nắm nờn ta đặt lũng khuụn song song với mộp khuụn, và cú thể lợi dụng “tường chắn” phớa sau lũng khuụn vuốt làm cữ khi vuốt .
Cỏch tớnh toỏn thiết kế lũng khuụn vuốt chủ yếu là tỡm ra cỏc kớch thước h1 và bv . h1 là khoảng cỏch hai mặt cầu vuốt khi khuụn ở vị chớ thấp nhất ( hai mặt khuụn chạm nhau ) . Vậy thỡ h1 phải lấy bằng đường kớnh nhỏ nhất cần vuốt .
Theo A . V . Re-bin-xki ta cú : h1 = (0,7 ữ 0,8 ) Dgđ .
ở đõy Dgđ - đường kớnh tớnh toỏn theo giản đồ tại đường kớnh nhỏ nhất cần vuốt. Theo giản đồ ta cú Dgđ =16
Thay vào ta được h1= 12
Chiều rộng lũng khuụn vuốt b.v cú thể lấy bằng : bv= (1,2ữ 1,8 ) D0
D0 là kớch thước phụi ban đầu :=20 . Thay vào ta được bv=40 .
Chiều dài cầu vuốt cú thể được tớnh toỏn theo cụng thức sau ; L1 = (1.2ữ1.8 ) D0 , hay L1 = 27ữ39 cm
Ta chọn : L1=35
Chiều dài L2 của lũng khuụn vuốt cú thể được tớnh toỏnc theo cỏc cụng thức theo cụng thức hỡnh học đơn giản :
Khi vuốt theo kiểu kộo phụi từ khuụn về phớa cụng nhõn thỡ :
L2 =
F
Vvuot
0
Trong đú F0 là tiết diện ngang ban đầu. Vvuốt – là thể tớch phần phụi cầu vuốt.
LH – chiều dài phần đầu phụi khụng cầu vuốt.
Thay LH =30 mm ; L1 = 30 mm ; F Vvuot 0 =200 mm : Ta được L2 = 200 mm Ta được
Để trỏnh hiện tượng kẹp phụi, khi dập theo kiểu kộo phụi ta phải kộo dài phần kớch thước L2 ở khuụn trờn lờn một đoạn.
Cỏc bỏn kớnh gúc lượn trờn lũng khuụn vuốt được lấy như sau; R3 = 0,25L1 hay r = 0,25. 30 = 7.5 mm
R2 = 6 ữ16 chọn R2 = 8 R5 = 6 ữ 32 chọn R5 = 6
Xỏc định chiều sõu của lũng khuụn e = 2.5 h hay e = 2,5 . 12 = 15 mm Vài điểm cần lưu ý trong khi vuốt .
Khi vuốt phải dập nhiều nhỏt kế tiếp nhau phụi sẽ bị biến dạng từng phần một . Trong quỏ trỡnh vuốt người ta phải cho phụi chuyển động dần dần vào vựng làm việc của đầu bỳa. Sau mỗi nhỏt dập lại chuyển phụi vào bước định sẵn .Trong trường hợp này ta phải vuốt cả hai chiều thỡ ngoài động tỏc chuyển phụi ta cũn phải làm động tỏc lật phụi 900.
Ta cú ba phương phỏp lật phụi sau:
- Phương phỏp lật phụi theo đường xoắn vớt ( tức sau mỗi nhỏt dập lại lật phụi đi 900 và cứ 4 lần lật phụi thỡ lại lật phụi đi một bước ) .
- Vuốt liền một mạch suốt cả chiốu dài phụi sau đú lật đi 900 và cứ vuốt như vậy cho đến hết.
Phương phỏp sau mỗi nhỏt dập sẽ lật phụi đi 900 và sau nhỏt dập thứ hai ta lại vị trớ ban đầuvà chuyển đi một bước. Phương phỏp này phự hợp với việc cấp phụi bằng tay nờn ta chọn phương phỏp này.
Cỏc loại phế phẩm trong nguyờn cụng vuốt thường gặp là : ngậm than , vặn vỏ đỗ , hụt kớch thước , nứt rạn trong ruột phụi . v. v..
Ta phõn tớch sơ bộ nguyờn nhõn gõy ra cỏc loại phế phẩm trờn cà cỏc loại chỳ ý trong khi vuốt .
a.Ngậm than .
Hiện tượng ngậm than khi vuốt thường sảy ra do bước chuyển phụi quỏ nhỏ . Muốn trỏnh hiện tượng này ta phải chỳ ý sao cho bước chuyển phụi amin0 >∆2H .Nghĩa là bước chuyển phụi phụ thuộc vào độ biến dạng .
b.Mất ổn định .
1. Trong quỏ trỡnh vuốt, khi tiết diện ngang là hỡnh chữ nhật (hoặc vuụng ) xuống phụi cú kớch thước về hai chiều ( HK và BK ) đều nhỏ hơn hai đầu ( H0 và B0 ) ta vuốt cú lật phụi . Trong trường hợp này ta hay gặp phế phẩm do mất ổn định hoặc bị vặn vỏ đỗ. Nguyờn nhõn này là khi lật phụi khụng chỳ ý lật đỳng 900 ,phụi bị đặt nghiờng và bị vặn vỏ đỗ
- Nứt ở vựng ruột phụi.
- Khi vuốt ở phụi trũn do tớnh biến dạng khụng đồng đều, tại vựng ruột phụi cú ứng suõt kộo theo chiều vuụng gúc với chiều lực tỏc dụng cho nờn hay nứt ở vựng ruột phụi ,
Để khắc phục hiện tượng này khi vuốt phụi trũn bằng đầu bỳa phẳng ta vuốt phụi trũn thành phụi vuụng nội tiếp hỡnh trũn phụi ban đầu .
R9.0R R 11 2.5 50 27 40 R6 R9.0 R9.0 R6 R9.0 R9.0 45.0 215 20 30° 50 13 A A-A A
2.Tớnh toỏn thiết kế lũng khuụn ộp tụ .
a. tớnh toỏn.
ộp tụ là một nguyờn cụng phõn bố lại kim loại, nhằm làm tăng tiết diện chỗ này bằng cỏch giảm tiết diện chỗ khỏc mà khụng thay đổi độ dài phụi .
Hỡnh dỏng lũng khuụn ộp tụ được thiết kế giống hỡnh dỏng giản đồ đường kớnh
Cũng giống lũng khuụn vuốt lũng khuụn ộp tụ thường đặt ở mộp khuụn. Ta đó đặt lũng khuụn vuốt ở phớa bờn trỏi thỡ ta đặt lũng khuụn ộp tụ ở mộp phải, để dành phần trung tõm cho lũng khuụn cuối cựng cần dập với lực lớn hơn. Trờn lũng khuụn ộp tụ cú một bộ phận goị là cầu thắt dựng để phõn rừ danh giới giữa phần chuụi để kẹp kỡm với phụi .
Khi dập trong lũng khuụn ộp tụ hở thỡ sau mỗi nhỏt dập ta phải lật phụi khoảng 900 như vậy sau khoảng 5ữ10 lần ta nhận được phụi cú tiết diện ngang hỡnh elip .
Muốn thiết kế lũng khuụn ộp tụ ta căn cứ vào giản đồ đường kớnh vật dập . Núi chung nhiệm vụ của nguyờn cụng ộp tụ là chuẩn bị phụi theo đỳng giản đồ đường kớnh .
Cỏc kớch thước cơ bản của lũng khuụn ộp tụ là hb (ở phần bị ộp ) và hH (ở phần được tụ kim loại .
Ta cú hb = ( 0.7ữ0,9 ) Dgđ(min) .
ở đõyDgđ(min) = 14 . ta chọn hệ số là 0,8 thay vào ta cú hb = 0,8 x14 = 11
Chiều cao lũng khuụn được xỏc định theo bảng sau: Tiết diện Kớch thước dph
theo giản đồ Hệ số à Chiều cao lũng khuụn h =à dph 1 12 0.8 9.6 2 18 0.8 14.4 3 26 1.1 28.6 4 18.3 1.1 20.2 5 17.6 1.1 19.4 6 17.4 0.85 14.5 7 17.9 1.1 19.6 8 16.9 0.85 14.4 9 16.4 0.85 14 10 21.8 1.1 24 11 14.6 0.85 12.4 12 16 0.85 13.6 13 15.8 1.1 17.4 14 17 0.85 14.6 15 12 0.85 10.2
Chiều rộng lũng khuụn ộp tụ hở được tớnh như sau : bet =
hF
ph
min
+ 10
ở đõy Fph là diện tớch tiết diện ngang:= 314mm2
Phụi đó qua nguyờn cụng vuốt thỡ bet phải nằm trong giới hạn Dgđ (max ) + 10 mm > bet > 1.5 D0 ta chọn bet=40. b. Bản vẽ thiết kế. 26 123 40 20 31 22 14 15 R15 45° 12 28.6 20.2 R12 R15 R15 R15 14 14 .5 14 .4 19 .4 24 21 17 60 B B R7
3.Tớnh toỏn thiết kế lũng khuụn Uốn.. a. tớnh toỏn.
Như đó phõn tớch ở phần phõn tớch hỡnh dỏng chi tiết . Ta cú thể uốn hai gúc R30 và R90 cựng một lỳc ,cũn gúc R115 ta kết hợp cựng với nguyờn cụng cuối cựng .
Prụfilũng khuụn uốn được xõy dựng sao cho nội tiếp hỡnh bao trờn hỡnh chiếu bằng của vật dập khe hở giữa hỡnh bao vật dập trờn hỡnh chiếu bằng của lũng khuụn uốn ta lấy bằng 2 mm. Việc lấy kớch thước bao lũng khuụn uốn rộng hơn kớch thước lũng khuụn dập ở những đoạn chuyển tiếp trờn vật dập cú ý nghĩa vụ cựng quan trọng đối
đối với gúc uốn gấp như vị chớ gúc 900 .
Vị chớ lũng khuụn uốn trờn mặt phõn khuụn uốn phải làm sao cho kim loại dễ điền đầy lũng khuụn, thỏo vật dập ra khỏi lũng khuụn dễ dàng và đặt và lũng khuụn tương đối thuận lợi để cho quỏ trỡnh uốn tương đối đồng đều khụng bị kộo phụi về một phớa và tạo vết gấp. Ngoài ra ta phải thiết kế phần nồi của lũng khuụn dưới cú độ bền tương đương đương nhau và cỏc phần nồi của khuụn trờn và khuụn dưới bằng nhau .
b. Bản vẽ thiết kế. R5 R10 41 .5 R10 C C R40 112.5 2013.5 55.5 R30 8 R10 40 45° 22 50 25.5 R10 25
4.Tớnh toỏn thiết kế lũng khuụn Cuối cựng. a. tớnh toỏn.
Lũng khuụn tinh là lũng khuụn cuối cựng. Sau khi kim loại đó điền đầy lũng khuụn tinh thỡ nhiệm vụ dập trờn mỏy bỳa kết thỳc .
Cỏc kớch thước cơ bản của lũng khuụn được tớnh toỏn như sau. 1. Bỏn kớnh gúc lượn .
Bỏn kớnh gúc lượn của khuụn gồm cú hai loại ; gúc lượn trong với bỏn kớnh r và bỏn kớnh gúc lượn ngoài R .
Núi chung bỏn kớnh trong của khuụn khụng nờn làm nhỏ quỏ, vỡ rằng kim loại muốn chảy vào cỏc gúc đấy phải thắng được trở lực biến dạng rất lớn do đú khụng những tốn năng lượng dập mà cũn bị hỏng khuụn (cỏc vết nứt ở bờn trong quỏ nhỏ) .
Cỏc bỏn kớnh lượn ở bờn ngoài khụng lờn làm nhỏ quỏ . nếu R nhỏ cú thể gõy ra hai trường hợp sau đõy :
Cỏc gúc lượn R nhỏ dễ bị nỏt trong quỏ trỡnh dập làm cho thành lũng khuụn bị lừm và giữ vật dập ở trong lũng khuụn khụng bật ra được .
Khi kim loại nhỏ quỏ sẽ làm cho kim loại chảy khụng theo ý muốn của ta tạo ra cỏc vết ngậm than, tức khụng tạo ra thành phẩm cú chất lượng đảm bảo được mà cú khi 100% là phế phẩm .
Ngoài ra nếu bỏn kớnh gúc lượn quỏ nhỏ, cỏc mộp lũng khụng được trũn với bỏn kớnh đủ lớn thỡ cỏc thớ kim loại bị đứt đoạn và cũng làm giảm chất lượng sản phẩm .
Trong thiết kế khuụn ta dựa vào cụng thức kinh nghiệm sau ; Khi bh < 2 thỡ r = 0.05 h + 0.5 ; R = 2.5r + 0.5
Thay h = 17 ta được r = 1.5 , R = 3.5 ; 2. Gúc nghiờng thành lũng khuụn.
lũng khuụn α=50 .
3. Vành biờn và rónh thoỏt biờn.
Vành biờn và rónh thoỏt biờn được thiết kế trong phần(a .iv) 4. Khoỏ khuụn.
Vỡ đõy là một chi tiết mà đường phõn khuụn khụng nằm trờn cựng một mặt phẳng nờn tạo ra lực trượt đẩy nửa khuụn dưới và trờn . Để cõn bằng lực trượt này ta cú thể làm khoỏ khuụn bằng những cỏch sau :
a). Đặt hai vật vật rốn quay đõự ngược nhau
b). Đặt vật rốn nghiờng đi để đặt vật rốn nghiờng đi để tạo đầu và đuụi vật rốn nằm trờn cựng một chiều cao
c). Tạo cho khuụn cú bậc để chống sự dịch chuyển Ta chọn phương ỏn b .
Với phương ỏn trờn ta chọn mặt phõn khuụn và lũng khuụn tinh như bản vẽ sau.
0.630.63 0.63 0.63 0.63 N A C D E A E D M B C M B