Bài giảng công nghệ dập nguội

Bài giảng công nghệ dập nguội

Công nghệ dập nguội

Chương I

Cắt hình & đột lỗ

1.1 Chuẩn bị vật liệu.

Chuẩn bị vật liệu gồm các công việc sau:

- Tẩy gỉ: Lớp ôxit bên ngoài được tẩy sạch bằng các phương pháp như: tẩy thủ công, phun cát, phun bi, bằng tia nước, dùng axit, kiềm, …

- Làm phẳng vật liệu

1.1.1 Xếp hình pha băng.

a Các phương pháp xếp hình.

Xếp hình pha băng hợp lý phả căn cứ vào các yếu tố sau

- Hiệu suất sử dụng vật liệu phải lớn nhất

- Đảm bảo chất lượng sản phẩm

- Thuận lợi cho công ty thao tác trên khuôn

- Kết cấu khuôn đơn giản, độ bền của khuôn

Có 2 phương pháp xếp hình cơ bản sau:

- Xếp hình có phế theo toàn bộ đường bao của vật dập cắt Đảm bảo độ chính xác cao về hình dáng

và kích thước Song lãng phí vật liệu

- Xếp hình không có phế hoặc có ít: Tiết kiệm vật liệu nhưng khó xếp, kết cấu khuôn và đồ gá phải chính xác.

b Hiệu suất sử dụng vật liệu.

Hiệu suất sử dụng vật liệu được tính theo công thức sau.

Trong sản xuất người ta có thể tính hiệu suất sử dụng vật liệu theo bước, theo băng hay theo tấm.

% 100

.

ph

vdF

F

Σ

=

η

VD XÕp h×nh víi vËt trßn.

VD XÕp h×nh víi h×nh phøc t¹p.

Trị số mạch nối thực tế cần đảm bảo chất lư

ợng sản phẩm cao, tiết kiệm vật liệu, độ bền của khuôn cao, an toàn cho việc đưa phôi

Trị số mạch nối và mép thừa phụ thuộc vào

các yếu tố sau

- Kết cấu hình dáng của vật cắt Kết cấu phức tạp, bán kính nhỏ thì trị số mạch nối tăng

- Kích thước của vật cắt Kích thước của vật cắt lớn thì trị số mạch nối tăng

- Chiều dày vật liệu dập Khi chiều dày tăng thì trị số mạch nối tăng (tra bảng)

- Tính chất cơ học của vật liệu Khi tính dẻo của vật liệu tăng thì trị số mạch nối cũng

tăng

- Phương pháp đưa băng vật liệu.

- Phương pháp dập cắt Khi qua nhiều khuôn thì tri số mạch nối cũng tăng (để bù lại độ cong vênh của vật liệu) Nếu vật cắt có sửa

tinh thì trị số mạch nối tăng lên từ 20 –

30%

Trị số mạch nối được tra trong các bảng

trong sổ tay dập nguội phụ thuộc vào vật

liệu, chiều dày, hình dạng, kích thước vật dập

d Tính toán chiều rộng băng vật liệu.

Việc tính chiều rộng băng vật liệu phụ thuộc vào hình dạng của vật dập, kích thước bàn máy, độ chính xác của sản phẩm, …

Tham khảo trong sổ tay dập nguội

e Cắt (pha) băng trên tấm vật liệu.

Yêu cầu khi cắt băng

- Hiệu suất sử dụng vật liệu trên toàn tấm là cao nhất

- Số lần cắt thành băng là ít nhất

- Thuận lợi cho thao tác của công nhân

- Kết cấu khuôn dập đơn giản

- Phần thừa của tấm còn sử dụng được

- Khi cắt băng để uốn cần chú ý đường uốn phải vuông góc với thớ của kim loại

Có 3 phương pháp cắt sau:

- Cắt ngang

- Cắt dọc

- C¾t phèi hîp.

1.1.2 Cắt vật liệu tấm.

a Cắt vật liệu tấm bằng dao.

Quá trình cắt đứt vật liệu trải qua 3 giai đoạn liên tục

- Giai đoạn biến dạng đàn hồi

- Giai đoạn biến dạng dẻo

- Giai đoạn cắt đứt

Các loại máy cắt vật liệu tấm bao gồm

Lùc c¾t

* Máy cắt lưỡi bằng.

 là hệ số phụ thuộc vào chiều dày và độ cứng của vật liệu.

cS

L

* Máy cắt lưỡi nghiêng.

* Máy cắt dao đĩa.

M là mômen quay.

m là số cặp dao cắt đĩa khi cắt nhiều dao

 là góc ăn của dao cắt đĩa (độ)

S k

M = 0 125 2 cos α τ

b Cắt vật dập trong khuôn

- Cắt không có phế Chủ yếu dùng để cắt

băng thành phôi rời, chỉ áp dụng được với các phôi hình vuông, chữ nhật, tam giác, …khi cắt thường chỉ cắt 1 phía nên chất lượng sản phẩm không chính xác, dễ cong vênh nhất là khi cắt vật liệu mỏng

- Cắt có phế Khi cắt cần định vị và bước của phôi chính xác

Chất lượng của vật cắt phụ thuộc vào chiều

dày của phôi (thường từ cấp 8 – 10)

1.2 quá trình cắt hình và đột lỗ.

Quá trình cắt đột chia làm 3 giai đoạn

1.2 Khe hở giữa chày và cối.

Khe hở giữa chày và cối là hiệu số giữa kích thước làm việc của cối và chày

- Khe hở hợp lý thì vết nứt của vật từ chày và cối sẽ gặp nhau theo đường thẳng

- Nếu khe hở quá nhỏ làm cho vết nứt không trùng nhau Quan sát thấy có 2 dải sáng ở trên và dưới, ở giữa xù xì lớn hình răng cưa

- Nếu khe hở quá lớn làm cho vết nứt không trùng nhau Một bên bị vuốt dài lên 1 bên bị

ba via xuống dưới

- Trị số khe hở phụ thuộc chủ yếu vào bản chất và chiều dày của vật liệu Được xác

định theo bảng tra

- Khi chế tạo chọn Zmin, khi làm việc đến Zmax thì cần khôi phục lại khuôn mới sử dụng được

1.4 Xác định kích thước và dung sai chế tạo của chày và cối.

Mục đích: Đảm bảo độ chính xác của sản

phẩm, khe hở hợp lý và giới hạn mòn cho phép

- Khi cắt hình, kích thước của cối quyết định kích thước của sản phẩm, vì vậy lấy kích

thước của cối làm chuẩn và thu hẹp chày

Kích thước của cối:

Kích thước của chày:

Trong đó:

 - là dung sai chế tạo cối

 - là dung sai chế tạo chày

Zmin - là khe hở 2 phía nhỏ nhất giữa chày

* Đột lỗ

Trong trường hợp này kích thước danh nghĩa của chày được lấy bằng kích thước (lỗ) giới hạn lớn nhất của sản phẩm

Kích thước chày

∆ +

= (d )

D = (d + ∆ )−β

D = (d + ∆ )−β

D

Chú ý:

- Tổng dung sai chế tạo chày và cối không đư

ợc vượt quá hiệu số khe hở lớn nhất và nhỏ nhất

- Giá trị tuyệt đối của dung sai chế tạo chày

hoặc cối phải nhỏ hơn hoặc bằng 1/4 dung sai chế tạo sản phẩm

min

≤ + β

α + β ≤ Zmax − Zmin

α

* Khi cắt hình, kích thước sản phẩm do cối quyết định cho nên lấy kích thước cối làm chuẩn.

* Khi đột lỗ, kích thước sản phẩm do chày quyết định cho nên lấy kích thước chày làm chuẩn.

+ Các kích thước tăng kích thước danh nghĩa của cối bằng kích thước nhỏ nhất của sản

phẩm, dung sai lấy dấu cộng và bằng 1/4

dung sai của sản phẩm (L là chu vi phôi)

+ Các kích thước giảm kích thước danh

nghĩa của cối bằng kích thước lớn nhất của sản phẩm, dung sai lấy dấu trừ và bằng 1/4 dung sai của sản phẩm

2 (Lmin

L kd c

b Đột lỗ.

Kích thước và dung sai của lỗ đột là cơ sở để

thành lập vòng làm việc của chày Cối lấy theo chày sao cho khe hở nằm trong

khoảng

(Trị số khe hở 1 phía lấy theo sổ tay)

Tất cả các kích thước vòng làm việc của chày

chia làm 3 dạng: tăng, giảm và không

thay đổi

max min Z

+ Các kích thước tăng kích thước danh nghĩa của chày bằng kích thước nhỏ nhất của lỗ, dung sai lấy dấu cộng và bằng 1/4 dung sai của sản phẩm (L là chu vi lỗ)

+ Các kích thước giảm kích thước danh

nghĩa của chày bằng kích thước lớn nhất

của lỗ đột, dung sai lấy dấu trừ và bằng 1/4 dung sai của sản phẩm

2 (Lmin

L kd ch

1.5 Lực cắt hình và đột lỗ.

1.5.1 Xác định lực cắt hình và đột lỗ.

Lực cắt hình hay đột lỗ phụ thuộc vào kích thước hình hay lỗ, chiều dày tấm, cơ tính của vật liệu, khe hở giữa chày và cối, hình dáng và trạng thái mép cắt của chày và cối.Lực dập được tính theo công thức sau:

Trong đó.

K= 1,1 -1,3 - là hệ số kể đến sự không đồng

đều về chiều dày và tính chất của vật liệu, mép cắt bị mòn, chế tạo và lắp ghép không chính xác

+ Dùng chày, cối có mặt lượn sóng.

Thường dùng với sản phẩm lớn, sản phẩm trung bình chỉ nên dùng mặt chéo

Chú ý Khi cắt hay đột lỗ xong phải làm phẳng sản phẩm

+ Khuôn cắt đột có nhiều chày thì bố trí thành nhiều bậc.

1.6 xác định tâm áp lực

Tâm áp áp lực của khuôn là điểm đặt của tổng các lực cắt hình và đột lỗ của khuôn Trọng tâm khuôn phải trùng với tâm lắp lỗ cán

khuôn trong khối trượt của máy ép

- Đối với các vòng cắt có 2 trục đối xứng thì tâm áp lực nằm ở giao điểm của 2 trục đó

- Đối với các vòng cắt có 1 trục đối xứng thì

1.6.1 Phương pháp giải tích.

Cơ sở của phương pháp này dựa trên định

phần đối với 1 trục nào đó bằng mômen của tổng hợp lực đó đối với trục đó”

* Đối với khuôn cắt hình dạng phức tạp.

- Đặt 1 hệ toạ độ xoy bên ngoài hình cắt

xA

B

CD

HK

o

Lùc c¾t ®­îc tÝnh nh­ sau:

P1 = l1.S.τc

P2 = l2.S.τc

P3 = l3.S.τc

n o

l l

l

x l x

l x

l P

P P

x P x

P x

P

x

+ +

+

+ +

+

= +

+ +

+ +

2 2 1

1 2

1

2 2 1

1

n

n n n

n

n o

l l

l

y l y

l y

l P

P P

y P y

P y

P

y

+ +

+

+ +

+

= +

+ +

+ +

2 2 1

1 2

1

2 2 1

1

* Đối với khuôn cắt - đột bố trí nhiều chày.

- Đặt hệ toạ độ xoy ngoài hình cắt

- Xác định các khoảng cách của các trọng tâm đến trục toạ độ x1, x2, x3, ; y… 1, y2, y3,

- Tính chu vi các vòng cắt L1, L2, L3, …

n

n

n o

L L

L

x L

x L

x

L x

+ +

+

+ +

2 2

1 1

n

n

n o

L L

L

y L

y L

y

L y

+ +

+

+ +

2 2

1 1

* Từ các trọng tâm kẻ các đường song song với trục X và Y, trên đó đặt các vectơ lực thành phần tương ứng theo 1 tỷ lệ xính nhất

định (Px1 = Py1 = L1)

Px1, Px2, Px3, …

Py1, Py2, Py3, …

* Kẻ 1 đường thẳng song song bất kỳ với trục

Y, đặt liên tiếp các véctơ Py1, Py2, Py3, …lên trên

đó và nối đến 1 điểm O bất kỳ bằng các tia

1, 2, 3, …

* Kẻ đường 1’ // 1 cắt qua đường gióng của vectơ Py1, từ giao điểm kẻ 2’ // 2 cắt qua đường gióng của vectơ Py2, kẻ tương tự với các

b Đối với khuôn cắt - đột nhiều chày.

Các bước gồm:

- Đặt hệ trục toạ độ XOY

- Tính chu vi các hình cắt - đột

- Xác định trong tâm các hình và qua đó kẻ các đường thẳng // với trục X và trục Y

- Đặt trên đó các vectơ lực tương ứng với chiều dài cắt theo 1 tỷ lệ xích chọn trước

1.7 lực tháo vật cắt và phế liệu.

- Sau khi đột, cắt do tính đàn hồi của vật liệu

mà vật cắt hay phế liệu dính trong cối hay trên chày

- Lực để tháo vật liệu ra khỏi chày và vật cắt

ra khỏi cối phụ thuộc vào chiều dày và tính chất vật liệu, kích thước và chế độ bôi trơn

1.7.2 Lực đẩy vật cắt.

Lực dùng để đẩy vật cắt từ trong lòng cối hình trụ ra ngoài ra khỏi cối hình trụ được tính theo công thức

Q d = K đ n P

P – là lực cắt hay đột lỗ

Kt – là hệ số phụ thuộc vào vật liệu và sơ đồ cắt

- Chµy nguyªn víi h×nh d¸ng mÐp c¾t kh¸c nhau.

- Chµy cã vßng c¾t phøc t¹p, phÇn l¾p ghÐp ®­

îc lµm trßn hay h×nh ch÷ nhËt

* Cối cắt hình và đột lỗ.

1.8.2 Kết cấu của khuôn cắt hình và đột lỗ.

* Khuôn cắt - đột không có dẫn hướng cỡ nhỏ và trung bình

* Khu«n c¾t h×nh cì lín.