Thiết kế khuôn bước 1:

1.2 .Phân loại các hệ thống kẹp chặt đường ray

3.6. Thiết kế sơ bộ khuôn dập

3.6.1 Thiết kế khuôn bước 1:

a) Giản nở nhiệt của phơi dập

Khi nung nóng phôi chịu tác động của nhiệt nên sẽ thay đổi kích thước do giãn nở nhiệt:

Kích thước phơi 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 cơng nghệ tạo hình w

42

Vậy kích thước phơi 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 phơi sau khi dập.

Hình 3. 18 Các kích thước sơ bộ khn rèn dưới Kích thước hốc khn h Kích thước hốc khuôn h

Phôi được đặt trong khuôn dập lấy theo dung sai lắp lỏng A10, nên khe hở giữa phơi và khn dưới là 0.15/2mm.

43

Kích thước rộng t và b

-Ta có độ sau của hốc khn h=6.65<16mm nên tmin để đảm bảo bền khuôn là tmin = 2h=2×6.65=13.3mm

bmin= 2t+13.3=2×13.3+13.3=39.9mmChọn b= 50mm

Kích thước H:

Hmin để đảm bảo cứng vững: Hmin=10h =66.5 mmChọn H =80mm

Mối liên hệ giữa b, h1, L

Với kích thước phơi ban đầu dài 385mm. Theo [14] ta nhận thấy phơi thuộc nhóm 321 nên kích thước b, h1, L phải đảm bảo điều kiện sau: b ≥ h1, L=8÷16b

 Chọn h1≤50mm; L=400÷800mm.

Hình 3. 19 Mối liên hệ các kích thước khn u cầu [14] Kích thước đế khn:

Kích thước dài rộng của đế khuôn được chỉnh sau khi mô phỏng kết thúc

Chương 3: Thiết kế cơng nghệ tạo hình w

44

Yêu cầu cần thiết nhằm lấy được phôi sau khi dập (đồng thời giảm thời gian dập của mô phỏng).

Khoét tại tâm khuôn sang hai bên rộng 30mm và sâu 20mm và khoét suốt như hình 3.19.

c) Thiết kế sơ bộ khuôn rèn trên

Các thông số cần lưu ý:

Kích thước đế khn: D, L, H đảm bảo bền tương đối với khn dưới (tham khảo hình

4.7)

 Chọn bộ số D,L, H là : 200, 460, 50mm (điều chỉnh khi mô phỏng nếu phôi tăng kích thước.

Hx≥ 50mm: Đảm bảo đế khn trên khơng chạm với khn dưới.

Rãnh tạo hình của khn được xác định bằng kích thước phơi cộng với hệ số lắp lỏng A10: Rx=13.3mm.

Chiều dày thành D1 đảm bảo khn bền khi dập : (D1-2 ×Rx)/2 ≥ 2Rx.  Chọn D1= 50mm

Kích thước L1 (được điều chỉnh trong mơ phỏng):

Kích thước L1 càng lớn thì phơi sau khi dập càng có kích thước đúng với dự kiến của thiết kế. Tuy nhiên nó cũng làm giảm nhiệt độ cả phơi sau khi dập càng nhiều.

Bán kính góc bo để tránh nứt do ứng suất nhiệt khi nhiệt luyện

45

Hình 3. 20 Thiết kế hình dạng sơ bộ khn rèn trên