- σb giới hạn bền của vật liệu vật dập ở nhiệt độ dập, MPa;
1. Khuôn dập trên máy búa
a) Tính toán thiết kế khuôn–
Khi thiết kế khuôn dập trên máy búa cần lu ý một số điểm sau:
Dựa vào bản vẽ vật dập nóng và kiểu rãnh thoát biên (đối với vật dập trong khuôn hở), tiến hành thiết kế lòng khuôn tinh.
Căn cứ vào các bớc chuyển tiếp dập trong QTCN, thiết kế các lòng khuôn chuẩn bị theo các bản vẽ phôi ở các bớc chuyển tiếp dập.
Khi dập vật dập có trục cong cần chú ý tới biện pháp cân bằng lực trợt trong khuôn.
Lu ý rằng, khi dập trên máy búa kim loại điền đầy lòng khuôn trên dễ dàng và tốt hơn so với lòng khuôn dới. Do đó, những phần quan trọng hoặc khó điền đầy ở lòng khuôn tinh nên bố trí ở nửa khuôn trên. Phần vật dập có khối lợng lớn hoặc phần lòng khuôn khó lấy vật dập sau khi kết thúc dập nên bố trí gần miệng cặp kìm.
Nên bố trí lòng khuôn theo trình tự các bớc chuyển tiếp dập. Khi dập trên máy búa lò nung thờng đợc bố trí bên trái, còn bên phải bố trí máy cắt vành biên (nếu cắt vành biên ở trạng thái nóng), do đó trong trờng hợp dập vật dập nhóm I (vật dập ngang) nên bố trí lòng khuôn chuẩn bị đầu tiên (thờng là lòng khuôn vuốt) ở phía trái khối khuôn. Tâm các lòng khuôn đợc bố trí tơng đối so với tâm khối khuôn (giao điểm giữa trục đuôi én và rãnh con chốt). Lòng khuôn tinh đợc bố trí gần tâm khối khuôn, còn các lòng khuôn chuẩn bị bên cạnh lòng khuôn tinh [1, 2, …].
Chiều dày thành lòng khuôn và chiều dày giữa các lòng khuôn phải đảm bảo đủ bền tuỳ thuộc vào chiều sâu và góc nghiêng thành lòng khuôn [1, 2].
Cần lu ý đến sự xê dịch cho phép giữa tâm áp lực so với tâm khối khuôn (∆bk, ∆lk) là không đợc vợt quá 0,1 lần kích thớc bao của khối khuôn (bk, lk) theo
hớng xê dịch. Nếu lợng xê dịch này không đợc đáp ứng thì nên tăng kích thớc rộng bk hoặc dài lk của khối khuôn theo chiều từ tâm khối của khối khuôn ngợc
với các đoạn ∆bk và ∆lk. Sau đó kiểm tra diện tích mặt va chạm và diện tích mặt
chịu tải theo quy định đối với khối lợng phần rơi của đầu búa. Đối với máy búa có khối lợng phần rơi G ≤ 1 tấn thì diện tích mặt va chạm Fc ≥ 150G (cm2), trong đó G tính bằng tấn, tức là Fc ≥ 150 cm2; còn đối với máy búa cỡ trung bình có G
khi bố trí các lòng khuôn trên khối khuôn đáp ứng các yêu cầu về diện tích mặt va chạm, tiến hành xác định kích thớc khối khuôn và chuẩn hoá theo tiêu chuẩn (có thể tham khảo GOST 7831-73 [6]). Kích thớc lớn nhất theo chiều trái → phải của khối khuôn phải đảm bảo khe hở nhỏ nhất giữa khối khuôn và các dẫn hớng đầu trợt là 20 mm, còn kích thớc nhỏ nhất của khối khuôn cũng theo chiều này phải lớn hơn mỗi phía của chuôi khuôn khoảng 30 ữ 50 mm.
Chọn chiều cao khối khuôn có tính đến độ bền theo yêu cầu và khả năng phục hồi do mòn khuôn. Chiều cao khối khuôn có thể xác định một cách gần đúng dựa vào chiều sâu của lòng khuôn sâu nhất (hmax) trên khối khuôn. Trong tr-
ờng hợp hmax = 10 – 25 mm thì chiều cao khối khuôn Hmin = (6 - 10) hmax
(không kể phần đuôi én), còn với hmax = 50 – 100 mm thì chiều cao khối khuôn
Hmin = (3 - 4)hmax.
Tổng chiều cao của các nửa khuôn trên và dới (không kể phần đuôi én) phải lớn hơn ít nhất là 1,25 lần chiều cao kín của máy búa để cần thiết cho việc phục hồi khuôn tiếp sau. Mặt khác, khối lợng cực đại của nửa khuôn trên không đợc vợt quá 35% khối lợng danh nghĩa của phần rô đầu búa.
b) Trình bày bản vẽ khuôn
Bản vẽ kết cấu khuôn đợc trình bày trên giấy khổ A0 theo tỷ lệ 1:1. Cho phép vẽ với tỷ lệ phóng to đối với vật dập nhỏ có hình dạng đơn giản và với tỷ lệ thu nhỏ đối với vật dập lớn (kích thớc bao > 500 mm), nhng các mặt cắt thể hiện lòng khuôn phải vẽ theo tỷ lệ 1:1.
Trên hình chiếu đứng (hình chiếu chính) thể hiện hình dạng bên ngoài của khuôn ở vị trí hoạt động, tức là ở vị trí hai nửa khuôn tiếp xúc nhau và thể hiện các lỗ vận chuyển, miệng cặp kìm, rãnh đổ chì, .... Trong trờng hợp cần sử dụng khoá khuôn, khoá đối, v.v. thì cho phép thể hiện mặt cắt biểu thị các phần tử này. Phần còn lại của bản vẽ khuôn thể hiện các phần tử cha đợc thể hiện trên hình chiếu chính dới dạng mặt cắt.
ở góc trên bên phải bản vẽ khuôn thể hiện bản vẽ vật dập ở trạng thái nóng (bản vẽ vật dập để chế tạo lòng khuôn tinh), tức là có tính đến sự giãn nở do nhiệt (đối với thép hệ số giãn nở có thể lấy bằng 1,5%). Do đó, trên bản vẽ vật dập này phải ghi dung sai chế tạo khuôn (cấp 8 - 10) mà không phải là dung sai vật dập. Kích thớc theo chiều cao vật dập thể hiện từ vị trí mặt phân khuôn. Vật dập đợc thể hiện ở dạng nhận đợc trong lòng khuôn tinh, tức là có cả lỗ cha đợc đột (đối với vật dập có lỗ) nhng không có vành biên. Bản vẽ vật dập ở phần chú thích thể hiện mác vật liệu, các góc nghiêng dập và bán kính lợn cha ghi, v.v. và các số liệu cần thiết khác để dễ dàng cho việc đọc bản vẽ vật dập.
Trên bản vẽ khuôn phải thể hiện mặt cắt rãnh thoát biên có chỉ dẫn tất cả các kích thớc và độ nhám bề mặt (với tỷ lệ phóng to).
Nếu trong vật dập có các phần lõm sâu thì tại các vị trí tơng ứng trên khuôn dập nên xem xét chế tạo miếng ghép (dấu khuôn) và ghép vào khuôn với dung sai cấp chính xác t7. Do đó, vật liệu làm miếng ghép phải có hệ số giãn nở nhiệt nhỏ khi nung nóng để dễ dàng tháo miếng ghép đã bị mòn khi thay thế. Trong trờng hợp trên khuôn dập sử dụng chày uốn có chiều cao > 30 mm thì cũng nên sử dụng miếng ghép để dễ chế tạo chày và giảm chi phí vật liệu cũng nh lao động cho việc chế tạo chày (nếu dùng khuôn nguyên thì phải bào một lợng kim loại tơng đối lớn trên bề mặt khuôn để có đợc hình dạng và kích thớc chày theo yêu cầu).
Không nhất thiết phải gia công cơ các mặt bên của khối khuôn, ngoại trừ phần bề mặt góc kiểm tra và mặt kiểm tra (bề mặt góc kiểm tra đợc gia công sâu vào 5 mm và kéo dài theo chiều cao khuôn 50 – 80 mm).
Trên bản vẽ khuôn phải chỉ dẫn độ cứng Brinen (HB) đối với các phần tử khác nhau của khối khuôn (mặt gơng, chuôi khuôn, miếng ghép, v.v.). Phải thể hiện các kích thớc bao và chiều cao nhỏ nhất của khuôn khi lắp ghép (không có phần đuôi én), các kích thớc của góc kiểm tra, kích thớc miệng cặp kìm và rãnh đổ chì, và cả kích thớc miếng ghép có chỉ dẫn dung sai cấp chính xác lắp ghép.
Không thể hiện kích thớc đuôi én và rãnh lỗ chốt mà chỉ cần thể hiện số hiệu theo tiêu chuẩn nhà nớc đối với các phần tử này. Trên hình chiếu bằng thể hiện kích thớc của các lòng khuôn tính từ mặt kiểm tra. Nếu lòng khuôn chuẩn bị đợc bố trí ở phía đối diện với mặt kiểm tra thì thể hiện phần chiều rộng của đoạn từ bề mặt không gia công của khối khuôn đến lòng khuôn.
Các lỗ vận chuyển bố trí ở mặt phẳng đi qua tâm khối của khối khuôn cách mặt tỳ của đuôi én một đoạn bằng 1,5 lần chiều cao của đuôi én. Lỗ vận chuyển có đờng kính 20 – 30 mm, chiều sâu 60 – 100 mm.
Trên bản vẽ khuôn phải thể hiện các yêu cầu kỹ thuật chế tạo khuôn, sai lệch độ không song song của mặt gơng so với mặt tỳ của đuôi én, sai lệch độ không vuông góc của góc kiểm tra, v.v..