- Với góc β =101°, r =6.5mm, s =13 (Chiều dày của phôi) K=0.65+1 2×log 𝑟 𝑠 =0.65+ 1 2×log 8.5 13= 0.558 υ1=ᴨ×(180−β 180 )×(r+𝑠 2.K)-2(r+s)×tan( 180− β 2 ) = -23.57mm - Với góc β =165°, R =23.5mm, s=13 (Chiều dày của phôi)
K=0.65+1 2×log𝑟 𝑠 =0.65+ 1 2×log 30 13= 0.778
Chương 3: Thiết kế công nghệ tạo hình w υ2=ᴨ×(180−β 180 ) ×(r+𝑠 2.K)-2(r+s)×tan( 180− β 2 )= -2.10mm
Vậy: Chiều dài phôi ban đầu là
L=2a +2b +2c+2v=(40.46+130.95+44.76)×2+(-23.57-2.1)×2=381.00mm
Kết luận: Vậy theo tính toán như trên thì chiều dài phôi ban đầu là 381.00mm
3.5.3 Sự thay đổi kích thước của phôi do oxi hóa
Nhiệt độ rèn
Bảng 3. 3 Nhiệt độ cho phép của rèn nóng [14]
Theo bảng 3.3 thì nhiệt độ rèn cho phép với thép cacbon và hợp kim thấp thì nhiệt độ rèn nằm trong khoảng nhiệt độ là 850-1150°C. Chi tiết dập phải trải qua khá nhiều bước nên nhiệt độ giảm khá nhanh. Vậy nên chọn nhiệt độ ban đầu 1150°C để tối đa được nhiều bước dập mà không phải nung quá nhiều lần.
Kết luận: Vậy nhiệt độ bắt đầu rèn của chi tiết sẽ là 1150°C
Thay đổi kích thước của phôi do oxi hóa
Do các quá trình dập không có bavia nên thể tích của vật dập không thay đổi do gia công mà chủ yếu thay đổi do cháy hao của quá trình oxi hóa kim loại.
Số bước dập của quá trình là 3 như đã giải thích ở trên. Giả sử mỗi bước dập tốn thời gian là 5 giây; thời gian nâng và giữ nhiệt đến nhiệt độ rèn là 1 phút (nhiệt độ rèn là 1000 °C). Vậy thời gian mẫu nóng là: 1020 (s)
Kích thước cháy hao bề mặt của phôi là
𝑑𝑜𝑥 = √6. 𝑡. 𝑒−23092𝑇 (cm) [12] Trong đó:
t là thời gian giữ nhiệt (s) T là nhiệt độ (K).
Giả sử nhiệt độ trung bình của cả quá trình là hằng số: T = 1000°C = 1137 K - Thay vào công thức ta tính được chiều dày lớp cháy hao là: Dox = 0.02 (mm)
Kích thước của phôi là: D =Dct +2×D = 13+2×0.02 = 13.04 (mm)
Kết luận: Do kích thước của phôi thay đổi không đáng kể nên chọn phôi có D=13mm; chiều dài L là 384mm.
3.6. Thiết kế sơ bộ khuôn dập
3.6.1 Thiết kế khuôn bước 1: a) Giản nở nhiệt của phôi dập a) Giản nở nhiệt của phôi dập
Khi nung nóng phôi chịu tác động của nhiệt nên sẽ thay đổi kích thước do giãn nở nhiệt:
Kích thước phôi thay đổi theo giãn nở nhiệt là:
L=L0×(1+φt)=381×(1+11×10-6×(1150-25))=385,70mm Trong đó: Phôi ban đầu chiều dài là 381mm và có đường kính 13mm. Hệ số giãn nở nhiệt là: φ=11×10-6 m/°C [15].
Chương 3: Thiết kế công nghệ tạo hình w
Vậy kích thước phôi sau khi nung nóng là 13.15mm (Dùng kích thước này để thiết kế).
b) Thiết kế khuôn rèn bước 1
Thiết kế khuôn rèn dưới Yêu cầu thiết kế:
Đảm bảo cố định phôi trước khi dập. Đảm bảo nhiệt độ không giảm quá nhiều. Có vị trí để đảm bảo lấy được phôi sau khi dập.
Hình 3. 18 Các kích thước sơ bộ khuôn rèn dưới Kích thước hốc khuôn h