* Quá trình tạo hình
56
Bước 1 Bước 20
Bước 40 Bước 60
Bước 80 Bước 100
57
Bước 130 Bước 160
Hình 4.15. Quá trình tạo hình
Vì kích thước đầu vào của phôi và kích thước yêu cầu của sản phẩm là như nhau nên quá trình tạo hình gần như giống nhau.
Hình 4.15 thể hiện một số bước điển hình từ phôi tạo hình thành sản phẩm.
* Mức độ biến dạng
Trạng thái nguội Trạng thái nửa nóng
Trạng thái nóng
58
Hình 4.16. Mức độ biến dạng
Hình 4.16 cho thấy mức độ biến dạng của dập nửa nóng và dập nguội là tương đối giống nhau vì các trường hợp này có số bước dập gần bằng nhau, hình dạng lúc đầu (phôi) và cuối (sản phẩm) giống nhau và mức độ biến dạng khi dập nóng là ít hơn.Mức độ biến dạng còn được thể hiện bằng các vùng màu: Vùng màu xanh đậm thể hiện độ biến dạng tại vùng này là rất ít, vùng màu đỏ cam thể hiện mức độ biến dạng là nhiều nhất. Trên hình vẽ thể hiện mức độ biến dạng nhiều nhất là tại các vị tri bên trên và đỉnh răng.
* Lực biến dạng
Hình 4.17. Lực dập khi dập nguội
59
Hình 4.18. Lực dập khi dập nửa nóng
Hình 4.19. Lực dập khi dập nóng
Khi dập tạo hình ở các trạng thái nhiệt độ khác nhau thì lực biến dạng là khác nhau, dập tạo hình ở nhiệt độ càng cao thì lực biến dạng càng thấp. Lực biến dạng thay đổi theo từng bước dập ( đã được trình bày tại mục 4.2.1).
Trên Hình 4.17 ,4.18, 4.19 thể hiện đồ thị lực biến dạng cho các trường hợp:
Dập nguội- lực biến dạng lớn nhất tại bước dập 160: P max = 151 tấn.
60
Dập nửa nóng- lực biến dạng lớn nhất tại bước dập 160: P max =65.8 tấn.
Dập nóng- lực biến dạng lớn nhất tại bước dập 162: P max = 23.1 tấn.
* Trạng thái ứng suất
Hình 4.20, 4.21, 4.22 dưới đây thể hiện ứng suất càng lớn khi nhiệt độ dập càng nhỏ, khi dập ở trạng thái nguội ứng suất lớn nhất max=992 MPa, dập ở trạng thái nửa nóng ứng suất lớn nhất max=697 MPa, dập ở trạng thái nóng ứng suất lớn nhất max=221 MPa. Ứng suất trong dập nguội lớn hơn nhiều so với trong dập nóng.
Hình 4.20. Trạng thái ứng suất khi dập nguội ở
61
Hình 4.21. Trạng thái ứng suất dập nửa nóng
Hình 4.22. Trạng thái ứng suất khi dập nóng
62
Kết quả của các quá trình mô phỏng dập tạo hình ta được sản phẩm như hình 4.23.
Hình 4.23. Sản phẩm sau khi dập 4.3. Kết quả so sánh các phương pháp gia công
Từ các kết quả mô phỏng dập khối chi tiết bánh răng cho 3 trường hợp: dập nguội, dập nửa nóng ép, dập nóng ta có nhận xét: quá trình tạo hình, mức độ biến dạng, lưới biến dạng là tương đương nhau. Trạng thái ứng suất, lực biến dạng là khác nhau rất nhiều, khi dập tạo hình ở trạng thái nguội thì trạng thái ứng suất, lực biến dạng là lớn nhất, dập tạo hình ở trạng thái nóng trạng thái ứng suất, lực biến dạng là nhỏ nhất. Từ đó ta có thể đưa ra những kết luận về ưu nhược điểm của phương pháp dập nửa nóng so với những phương pháp gia công áp lực khác
Những ưu điểm của phương pháp dập nửa nóng so với phương pháp dập nguội và dập nóng
- Giảm lực dập yêu cầu
- Giảm giới hạn về kích thước - Hệ số sử dụng vật liệu cao
63
- Có khả năng gia công được nhiều loại vật liệu mà phương pháp dập nguội không thể gia công được
So với phương pháp dập nóng thì phương pháp dập nửa nóng - Giảm năng lượng cần thiết
- Ít gỉ sắt hơn - Ít bavia
- Môi trường làm việc tốt hơn - Cấu trúc hạt tốt hơn
- Chất lượng bề mặt tốt hơn - Dung sai nhỏ hơn
- Giảm bước công nghệ hoàn thiện - Tỉ lệ sử dụng vật liệu cao hơn
Chính vì những lợi ích này đã làm cho công nghệ dập nửa nóng rất phù hợp với những loại chi tiết yêu cầu chính xác, nhưng lại bị giới hạn bởi lý do công nghệ, kinh tế cũng như kích thước và hình dạng bên ngoài. Vì vậy phương pháp dập nửa nóng còn có thể được sử dụng thay thế cho phương pháp dập nóng ở giới hạn nhất định.