I .QUÁ TRÌNH DẬP SÂU
1. GIỚI THIỆU DẬP SÂU
1.1. Khái niệm
Dập sâu là một nguyên công nhằm biến đổi phôi phẳng hoặc phôi rỗng để tạo các chi tiết rỗng có hình dạng và kích thước cần thiết. điều kiện của dập sâu khi tỷ lệ gữi chiều sâu của sản phẩm với đường kính của nó lớn hơn 1[7].
Hình 2.1 Sơ đồ của quá trình dập sâu
Các chi tiết dập sâu có hình dạng khác nhau, chia làm các nhóm: Các chi tiết có hình dạng trịn xoay.
Các chi tiết có hình dạng hộp.
Các chi tiết có hình dạng phức tạp có một trục đối xứng hoặc khơng đối xứng. Các chi tiết trụ có thể có chiều dày đáy lớn hơn chiều dày thành.
Các chi tiết dập sâu với phôi ở trạng thái nguội mà không cần phải nung phôi. Trừ các chi tiết từ các tấm kim loại dày hơn 20mm phải nung phôi để giảm trở lực biến dạng .
Dập sâu được tiến hành trong các khuôn chuyên dùng gồm các bộ phận làm việc như : cối có mép làm việc được lượn trịn (Die), chày dập (Punch) và tấm chặn (Blank holder).
Giữa chày và cối dập sâu có 1 khe hở z, trị số khe hở tùy vào phương pháp dập, chiều dày S0 vật liệu phơi và thứ tự ngun cơng.
Hình 2.2 Dập sâu của chi tiết dạng trụ [3] Phân loại dập sâu:[6]
Dập sâu không biến mỏng: Dập sâu không chủ≥ định làm giảm chiều dày vật liệu, chỉ giảm đường kính phơi. Trị số
khe hở z S0.
Dập sâu có biến mỏng: Dập sâu có chủ định làm thay đổi chiều dày phơi,
đường kính giảm đi một ít. Trị số khe hở z<S0.
Dập sâu thuận: khi chày truyền áp lực vào phôi rỗng ở mặt trong của đáy
Dập sâu ngược: khi chày truyền áp lực vào mặt ngoài của đáy phơi. Thường
sử dụng cho các chi tiết có hình dạng phức tạp.
Khi dập sâu từ các phơi phẳng sau một≤ ngun cơng ta có thể nhận được chi tiết hình trụ với chiều sâu khơng lớn, h/d 0,7- 0,8. Khi dập sâu các chi tiết có tỉ lệ h/d lớn, người ta thường phải tiến hành dập sâu qua nhiều ngun cơng, khi đó ứng suất kéo hướng kính phát sinh ở phần thành chi tiết sẽ giảm tạo điều kiện cho quá trình dập sâu.
Trong quá trình dập sâu phơi ở trạng thái nguội, kim loại thường bị hóa bền, làm giảm tính dẻo kim loại, để thực hiện dập sâu các chi tiết có h/d>1 thì giữa các ngun công dập sâu thường phải ủ kết tinh lại các bán thành phẩm để khử bỏ sự hóa bền và phục hồi tính dẻo kim loại.
Kích thước và hình dạng phơi ban đầu được chọn dựa vào hình dạng và kích thước của sản phẩm cần tạo hình. Nếu giả thiết chiều dày của phơi khơng đổi trong quá trình biến dạng và sản phẩm là dạng trụ đơn giản thì đường kính phơi ban đầu được tính:[3]
với Az là diện tích bề mặt của sản phẩm cần tạo hình. Đối với các sản phẩm phức tạp, có thể chia nhỏ các bề mặt hoặc sử dụng theo
Hình 2.2
1.2. Hệ số dập sâu
Hệ số dập sâu β: là tỷ lệ giữa đường kính phơi ban đầu d0 và đường kính sản phẩm d1,
β= d0/d1.
Khi β càng lớn tức là mức độ biến dạng càng lớn. Suốt q trình biến dạng, hệ số β có thể thay đổi bằng việc thay đổi đường kính phơi ban đầu, đường kính phơi ban đầu càng lớn thì hệ số β càng lớn, tạo điều kiện cho quá trình biến dạng. Đồng thời khi tăng đường kính phơi ban đầu có thể dẫn đến các nếp nhăn ở khu vực vành do ứng suất nén hình thành trong q trình biến dạng. Khi có lực giữ phơi thì sẽ khơng xuất hiện tình trạng này.[4]
Khi β tiếp tục tăng, quá trình biến dạng sẽ≫ gián đoạn bởi sự xuất hiện của đứt gãy tại vị trí chuyển tiếp mặt đáy và thành bên.
Giới hạn của hệ số dập βmax phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vật liệu phôi, lực giữ phơi, điều kiện ma sát, hình dạng chày, cối…