CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC VÀ
1.2. Lý thuyết công nghệ dập tạo hình khối
Công nghệ dập tạo hình khối là quá trình phân bố lại kim loại phôi một cách cưỡng bức, làm điền đấy các khoảng trống có hình dáng gần giống với hình dáng chi tiết và được gọi là các lòng khuôn.
Dập tạo hình khối là phương pháp công nghệ có năng suất rất cao và chất lượng sản phẩm tốt, giá thành hạ. Nó được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực chế tạo máy và sản xuất hàng tiêu dùng. [1]
Hình 1.10. Sơ đồ trình tự các nguyên công trong dập thể tích
10
Hình 1.11. Sơ đồ giải thích quá trình dập thể tích 1.2.2. Ưu nhược điểm của công nghệ dập khối
a. Ưu điểm
- Đồng thời với quá trình biến dạng dẻo của kim loại, trong quá trình dập tạo hình khối, cấu trúc tinh thể của kim loại bị thay đổi ( thường làm giảm độ hạt) và có thể tạo ra hướng thớ kim loại phù hợp, do đó làm cho độ bền và độ cứng chi tiết tăng lên.
- Quá trình dập tạo hình khối sẽ tiết kiệm được nhiều kim loại, nhất là trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Do đó hạ được giá thành sản phẩm.
- Do tăng được độ bền và độ cứng nên kích thước chi tiết giảm đi, chi tiết sẽ gọn nhẹ hơn.
- Năng suất lao động caodo có thể cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất.
- Có thể chế tạo được những chi tiết có kích nhỏ đến kích thường lớn.
b. Nhược điểm của quá trình dập tạo hình khối
11
- Hầu hết các quá trình tạo hình đều được thực hiện khi phôi ở trạng thái nóng do vậy chất lượng bề mặt chi tiết thấp, độ chính xác không cao, khó khăn cho việc cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất.
- Do phải gia công với phôi ở trạng thái nóng nên công nhân phải làm việc trong môi trường nóng, độc hại, khói bụi. Khi làm việc các thiết bị thường gây tiếng ồn lớn ảnh hưởng tới sức khỏe của người lao động.
- Hiện nay phương pháp dập tạo hình khối với phôi ở trạng thái nguôi được sử dụng khá phổ biến, khi đó độ nhẵn bóng bề mặt và độ chính xác của chi tiết được nâng cao mà không cần qua gia công cơ. Nhưng phương pháp này chỉ áp dụng được với những chi tiết nhỏ và trung bình do lực công nghệ lớn.
- Phương pháp dập tạo hình khối không thể tạo được những chi tiết có hình dạng và kết cấu phức tạp như đối với công nghệ đúc.
- Dập tạo hình khối thường phải sử dụng các thiết bị lớn, đắt tiền do vậy chỉ thích hợp với sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối do phải đầu tư ban đầu lớn.[1]
1.2.3. Phân loại công nghệ dập khối a. Phân loại theo trạng thái nhiệt độ
- Dập nóng : phôi được nung nóng tới nhiệt độ gia công. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi vì ở nhiệt độ cao kim loại biến dẻo, dễ biến dạng, dễ điền đấy lòng khuôn, yêu cầu công suất thiết bị không quá cao, thiết bị và khuôn dập ít bị mòn.
Hình 1.12. Sản phẩm công nghệ dập nóng
12
- Dập nguội : Phôi được nung nóng đến nhiệt độ vừa phải hoặc không cần nung nóng. Sự biến dạng kim loại khó khăn. Khả năng điền đầy của khuôn dập kém, đòi hỏi thiết bị phải có công suất lớn, thiết bị và khuôn dập chóng mòn, có thể xuất hiện ứng suất dư trong kim loại.
Hình 1.13. Sản phẩm công nghệ dập nguội. [10]
b. Phân loại theo kết cấu lòng khuôn
- Dập trong khuôn hở : Đặc điểm cơ bản của dập trong khuôn hở là chỗ sản phẩm của nó có vành biên bao quanh chu vi mặt phân khuôn. Vành biên này có ý nghĩa công nghệ đặc và khuôn không thể thiếu nó được.
Thiết bị chủ yếu để dập bằng khuôn hở là máy búa và các loại máy ép.
Hình 1.14. Sơ đồ dập trong khuôn hở
13
- Dập trong khuôn kín : là phương pháp gia công áp lực có thể dùng để dập trên máy búa, máy ép và máy rèn ngang. Mặc dù dập thể tích trong khuôn kín không có vành biên nhưng vì thể tích phôi không bằng nhau cho nên nhiều trường hợp vẫn có một lượng kim loại nhỏ chảy vào các khe hở ở các mặt phân khuôn hoặc tại khe hở giữa cần đẩy với khuôn tạo thành một lớp bavia nhỏ có thể tích thay đổi tùy theo độ chính xác của phôi.
Hình 1.15. Sơ đồ dập thể tích trong khuôn kín
Mỗi phương pháp dập đều có ưu nhược điểm riêng của nó. Xu thế hiện nay trong kĩ thuật người ta chú ý phát triển mạnh phương pháp dập trên khuôn kín vi nó có những ưu việt cơ bản là chất lượng sản phẩm tốt, hệ số sử dụng vật liệu rất cao so với dập trên khuôn hở. [1]