D = כ h (mm) (3.1)
D = ⺄⺄ כ h⒘ כ ⺄⺄ h⺄ Ͳ⺄ h⺄ = 170 (mm)
Trong đó:
d1= 100 : đường kính đáy sản phẩm (mm) d2= 130 : đường kính mặt sản phẩm (mm) d3= 150 : đường kính vành sản phẩm (mm) l = 23.6 : chiều dài cạnh nghiêng sản phẩm (mm)
Trong q trình dập, do sự biến dạng khơng đồng đều nên sau khi dập thành chi tiết cao không đều nhau mà thường tạo thành múi nên phải cắt mép, vì vậy khi tính phơi phải cộng thêm lượng dư cắt mép.
Đường kính vành (d3 ) (mm)
Trị số lượng dư chung quanh với đường kính tương đương của vành d3/d2 <1,5 1,5-2 2-2,5 2,5-2,8 25 1,6 1,4 1,2 1 50 2,5 2 1,8 1,6 100 3,5 3 2,5 2,2 150 4,3 3,6 3 2,5 200 5 4,2 3,5 2,7 250 5,5 4,6 3,8 2,8 300 6 5 4 3
Bảng 3. 2:Lượng dư cắt mép chi tiết có vành rộng, mm
Sản phẩm của đề tài có dạng trịn xoay có vành rộng d3 = 150 mm, trị số lượng dư chung quanh với đường kính tương đương của vành d3/d2 = 1,15. Theo bảng trên ta chọn lượng dư cắt mép là 4,3 mm.
Do đó, chọn đường kính phơi D = 200 mm, do đó phơi có kích thước 200x200(mm). Hệ số dập chi tiết có vành rộng
- u cầu: tính hệ số dập của chi tiết.
Đối với chi tiết trịn xoay dập vuốt khơng biến mỏng thành, hệ số dập vuốt là tỉ số giữa đường kính sau và trước lần dập.
m = (3.2) Trong đó:
m: hệ số dập vuốt
d = d3: đường kính chi tiết sau khi dập (mm) D : đường kính phơi (mm)
Hệ số dập vuốt đặc trưng cho khả năng thu nhỏ đường kính trước và sau khi dập. Nếu hệ số càng nhỏ thì đường kính trước và sau khi dập chênh lệch càng nhiều, nghĩa là càng nhanh chóng đạt đến kích thước của sản phẩm yêu cầu.
Hệ số dập càng nhỏ càng tốt. Như vậy sẽ giảm được số bộ khuôn dùng để dập, giảm bớt thời gian máy, giá thành rẻ hơn. Song hệ số dập vuốt càng nhỏ thì mức độ biến dạng càng lớn. Nếu mức độ biến dạng vượt quá giơi hạn bền của vật liệu sẽ gây nên phế phẩm, vì vậy cần xác định hệ số dập chính xác có ý nghĩa rất lớn trong việc thiết kế q trình cơng nghệ dập.
Trong quá trình dập vuốt chi tiết dạng trịn xoay có vành, mức độ biến dạng phụ thuộc vào tỉ số כ ⺄⺄mà còn phụ thuộc vào tỉ số h .
Từ đó ta có trị số của hai tỉ số trên:
כ ⺄⺄= ⺄⺄כ ⺄⺄= 1 (3.3)
h = Ͳ⺄h⺄ = 1,15
h Chiều dày tương đối của phôi כ ⺄⺄
2 – 1,5 1,5 - 1 1 – 0,6 0,6 – 0,3 0,3 – 0,15 1,1 0,51 0,53 0,55 0,57 0,59 1,3 0,49 0,51 0,53 0,54 0,55 1,5 0,47 0,49 0,5 0,51 0,52 1,8 0.45 0,46 0,47 0,48 0,48 2 0,42 0,43 0,44 0,45 0,45 2,2 0,4 0,41 0,42 0,42 0,42
2,5 0,37 0,48 0,38 0,38 0,48
2,8 0,34 0,35 0,35 0,35 0,35
3 0,32 0,33 0,33 0,33 0,33
Bảng 3. 3:Hệ số dập vuốt đối với chi tiết trịn xoay có vành rộng
Theo bảng hệ số dập vuốt trên ta được m = 0,53. Nhưng vì vật liệu dập là vật liệu mềm nên m = 0,53 – 0,53.(10 ÷ 20%) = 0,424 ÷ 0,477
Do đó, chọn hệ số dập vuốt là m = 0,45 Tốc độ dập
Tốc độ biến dạng xảy ra từ từ khi hệ số dập vuốt nhỏ. Tốc độ dập thích hợp được tính theo cơng thức:
v = 33,3.(1 + כ ) (3.5)
v = 33,3.(1+ ⺄⺄⺄⺄כ ⺄⺄ ⺄⺄ ) = 199,8 (mm/s) Lực dập
Lực dập vuốt thực tế gồm nhiều lực: lực dùng để ép chặn phôi, lực dùng để biến dạng vật liệu, lực để thắng lực ma sát giữa vật liệu với khuôn trên và khuôn dưới… Rõ ràng là trong q trình dập lực khơng thể là một hằng số mà thay đổi theo mức độ biến dạng và hành trình của khn trên, do đó có nhiều cơng thức tính lực rất phức tạp. Vì vậy, các cơng thức tính lực dập này chỉ dựa trên cơ sở những công thức gần đúng xây dựng theo giá trị trung bình hay thực nghiệm.
Tính tốn lực gần đúng đối với dập vuốt chi tiết trịn xoay có vành khơng có biến dạng mỏng thành:
P = π.d.S. .kv (N) (3.6) Trong đó:
d = 150 mm: đường kính chi tiết sau khi dập (mm) = 10 N/mm2: giới hạn bền của vật liệu (N/mm2)
S = 2 mm: chiều dày của vật liệu (mm)
kv: hệ số để dập chi tiết có vành phụ thuộc vào hệ số dập vuốt Tra bảng hệ số kv để tính lực dập vuốt chi tiết có vành ta được kv = 1 Suy ra, lực dập vuốt: P = 3,14.150.10.2 = 9420 N
Bảng 3. 4:Hệ số kv để tính lực dập vuốt chi tiết hình trụ có vành rộng Tính góc đàn hồi khi uốn: Tính góc đàn hồi khi uốn:
Trong q trình dập khơng phải tồn bộ phơi ở phần uốn chịu biến dạng dẻo mà có một phần chịu biến dạng đàn hồi. Vì vậy khi khơng cịn chịu tác dụng của khn trên thì hình dạng của vật uốn khơng hồn tồn giống như hình dạng của khn trên và khn dưới. Đó là hiện tượng đàn hồi sau khi uốn.
Tính đàn hồi được biểu hiện khi uốn với bán kính nhỏ (r < 10S) bằng góc đàn hồi β. Cịn khi uốn với bán kính lớn (r > 10S) thì cần tính đến sự thay đổi bán kính cong của vật uốn.
Phương pháp tính góc đàn hồi: