Gia công kim loại bằng áp lực là phương pháp chế tạo phôi hoặc chi tiết bằng cách dùng ngoại lực tác dụng làm cho kim loại biến dạng dẻo để nhận hình dạng và kích thước mong muốn Có thể
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MÔN GIA CÔNG ÁP LỰC
-BÀI TIỂU LUẬN
HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
MÃ HỌC PHẦN: ME3203
Giáo viên hướng dẫn : TS Đinh Văn Duy
Sinh viên thực hiện
Họ và tên : Lã Quý Khoa
Lớp : Kỹ thuật cơ khí 02-K64
HÀ NỘI, THÁNG 5/2022
Trang 2BÀI TIỂU LUẬN GIỮA KỲ
1 Thông tin về sinh viên
Họ và tên sinh viên: Lã Quý Khoa Điện thoại liên lạc: 0965612254
Email: khoa.lq195479@sis.hust.edu.vn
laquykhoatb@icloud.com
Lớp: 132865 Hệ đào tạo: Kỹ Sư
2 Yêu Cầu
-Trình bày trong 20-25 trang;
-Định dạng và quy cách trình bày tương tự quy định trình bày Đồ án Tốt nghiệp; -Không được phép sao chép bài của nhau – giống nhau sẽ 0 điểm;
-In đóng quyển;
3 Đề tiểu luận
Câu 1 Phân tích khả năng ứng dụng của gia công áp lực (metal forming) trong công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng (6 điểm)
Câu 2 Phân tích đặc điểm kết cấu của 01 bộ khuôn dập phối hợp, dập chi tiết của một sản phẩm hàng tiêu dùng (4 điểm)
Thời hạn nộp bài: Nộp cùng bài thi giữa kỳ
Điểm bài Tiểu luận: Chiếm 40% số điểm bài thi giữa kỳ
Trang 3NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN
1 Ưu điểm:
………
………
………
………
………
2 Nhược điểm: ………
………
………
………
………
3 Kết luận: ………
………
………
………
………
Hà Nội, ngày tháng năm 2022
Giảng viên hướng dẫn
Trang 4Lời cảm ơn
Lời đầu tiên cho em xin phép gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Cơ Khí – Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em học tập bộ môn Gia công áp
lực này Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS Đinh Văn Duy đã dày
công truyền đạt kiến thức và hướng dẫn chúng em trong quá trình làm bài
Em đã cố gắng vận dụng những kiến thức đã học được trong học kỳ qua để hoàn thành bài tiểu luận Nhưng do kiến thức hạn chế và không có nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên khó tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình nghiên cứu và trình bày Rất kính mong sự góp ý của thầy để bài tiểu luận của em được hoàn thiện hơn
Một lần nữa, em xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô đã giúp đỡ
em trong quá trình thực hiện bài tiểu luận này
Em xin trân trọng cảm ơn!
Trang 6Câu 1: Phân tích khả năng ứng dụng của gia công áp lực (metal forming) trong công
nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng (6 điểm)
1.1 Tổng quan về công nghệ gia công áp lực.
Gia công kim loại bằng áp lực là phương pháp chế tạo phôi hoặc chi tiết bằng cách dùng ngoại lực tác dụng làm cho kim loại biến dạng dẻo để nhận hình dạng và kích thước mong muốn
Có thể cho rằng đây là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất.
Nó sử dụng tác động của ngoại lực lên phôi kim loại, do đó gây ra biến dạng dẻo,
và sau đó thay đổi hình dạng kim loại theo yêu cầu Các thiết bị cần thiết để thực hiện công việc ép kim loại bao gồm cán, kéo, ép, rèn, gấp và dập Trên thực tế, có rất nhiều cách để gia công cơ khí bằng máy ép, và mỗi phương pháp sẽ có những đặc điểm khác nhau Các phương pháp phải được lựa chọn cho từng loại vật liệu và hình dạng thành phẩm mong muốn.
Hình 1 gia công áp lực
1.2 Tính chất và đặc điểm của gia công áp lực.
Về tính chất, phương pháp này được gọi là gia công không phoi Tác dụng áp lực lên kim loại ở trạng thái nóng hoặc lạnh làm cho hình dạng của chúng thay đổi Nhưng đặc biệt phương pháp này không phá hủy độ bền và tính liên tục của kim loại nên vẫn giữ nguyên được tính chất cơ bản
Đặc điểm: Đây là cách các thợ máy sử dụng để chế tạo phôi hoặc bộ phận Họ sẽ tác dụng một lực bên ngoài lên kim loại để biến nó thành dạng dẻo, sau đó thay đổi hình dạng và kích thước theo ý muốn Gia công bằng máy ép tăng năng suất, tiết kiệm vật liệu và sản xuất các bộ phận có bề mặt tối ưu và độ chính xác hoàn hảo.
Trang 71.3 Các phương pháp gia công áp lực trên thị trường.
1.3.1 Phương pháp cán kim loại hiện đại
Một phôi kim loại được ép giữa hai trục của một nhà máy luyện phôi để làm biến dạng kim loại Hai trục quay ngược chiều nhau và ngoài tác dụng cán phẳng, phôi còn được cán thành nhiều mặt cắt khác nhau Đây là một phương pháp khá phổ biến hầu như thường xuyên xảy ra trong gia công kim loại.
Hình 2 Cán kim loại
1.3.2 Phương pháp kéo kim loại
Như tên cho thấy, người ta sẽ sử dụng các lỗ trên khuôn để kéo căng thanh kim loại Sau khi thực hiện phương pháp gia công ép này, kích thước mặt cắt ngang của phôi sẽ giảm và chiều dài tăng lên Hình dáng của thành phẩm được quyết định phần lớn bởi khuôn kéo dây, vì vậy việc thiết kế khuôn bế phù hợp là vô cùng quan trọng Phương pháp kéo kim loại này cũng được chia thành hai loại là kéo sợi và kéo ống.
Trang 8Hình 3 Phương pháp kéo kim loại
1.3.3 Phương pháp dập tấm
Dập kim loại tấm là một công nghệ xử lý ép tiên tiến có thể được thực hiện ở trạng thái dập nguội Phương pháp này có thể áp dụng cho hầu hết các ngành công nghiệp Thành phẩm sau khi thực hiện phương pháp này sẽ có độ chính xác và chất lượng tốt nên rất được coi trọng.
Hình 4 Phương pháp dập tấm
Trang 91.3.4 Phương pháp ép kim loại
Người thợ sẽ cho kim loại vào khung kính qua lỗ khuôn ép Sau đó sẽ trực tiếp nhận được thành phẩm với kích thước và hình dạng phù hợp cho chế tạo Ưu điểm của phương pháp gia công áp lực này là sẽ cho sản phẩm có hình dạng chính xác Hình dạng này sẽ theo mong muốn, hơn nữa năng suất cũng sẽ rất cao Ép kim loại được chia làm hai dạng là ép đùn nóng (ép thuận) và ép buộc (ép nghịch).
Hình 5 Phương pháp ép kim loại
1.3.5 Phương pháp rèn tự do
Đây là cách gia công đã có từ rất lâu đời thường bắt gặp trong những bộ phim cổ trang Người ta nung nóng kim loại tới nhiệt độ lên khoảng trên 900 độ C Lúc này phôi sẽ chuyển sang dạng dẻo thì tiếp tục dùng đe và búa để đập tạo dáng
Vì chủ yếu là dùng tay và giúp người nên năng suất không được cao Ngoài ra thì cũng cần người có tay nghề cao để có thể để tạo ra được phôi như yêu cầu Nhằm giảm bớt các nhược điểm trên thì người ta cũng có thể sử dụng máy để rèn Máy sẽ cho năng suất cao đồng thời có thể gia công được những vật liệu lớn
Trang 10Hình 6 Phương pháp rèn tự do
1.4 Ưu, nhược điểm của công nghệ GCAL
Công nghệ GCAL được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất cơ khí ,song cũng như các phương pháp khác, nó có cả ưu điểm và nhược điểm
Những ưu điểm nổi bật như:
Tiết kiệm nguyên vật liệu do gia công không phoi Nếu so sánh với công nghệ gia công cắt gọt thì thể tích của phôi sẽ lớn hơn thể tích của sản phẩm bởi còn phải cắt
bỏ đi phần phoi khi gia công
Năng suất cao, hạ giá thành sản phẩm
Cải thiện cơ tính của vật liệu thông qua biến dạng: chi tiết nếu được chế tạo bằng công nghệ đúc thường có tổ chức hạt, nếu được chế tạo bằng gia công cắt gọt thường có dạng thớ bị đứt đoạn
Những nhược điểm so với các phương pháp khác như:
Độ chính xác về kích thước, hay độ nhám bề mặt kém hơn so với chi tiết được chế tạo bằng gia công cắt gọt
Không phù hợp với sản xuất đơn chiếc
Thiết bị và khuôn dập đắt tiền
Môi trường làm việc có tiếng ồn, rung động
Cần phải tự động hóa khi sản xuất loạt lớn
Cần có thiết bị nâng chuyển, phụ trợ phù hợp khi tạo hình các chi tiết lớn, trọng lượng lớn
Trang 111.5 Khả năng ứng dụng của gia công áp lực (metal forming) trong công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng
1.5.1 Các công ty, nhà máy chế tạo động cơ điện, máy điện, thiết bị điện, thiết bị đo điện + Chi tiết lõi thép rotor được tạo thành từ nhiều lá thép mỏng 0.5mm xếp chồng
Hình 7 lõi thép rotor
Nguyên công cắt hình và đột lỗ phối hợp sử dụng bộ khuôn dập phối hợp hai nguyên công cắt hình bao và đột lỗ trong để chế tạo chi tiết + Cuộn dây đồng của động cơ: có thể được làm từ phương pháp kéo sợi
Hình 8 cuộn dây
+ Chi tiết lồng giặt máy giặt ta có thể thấy gồm cán, dập tấm ( đột lỗ, dập vân)
Trang 12Hình 9 lồng giặt
+ Tấm tản nhiệt dùng phương pháp ép chảy
Hình 10 tấm tản nhiệt
+ Máy cắt Plasma: ta có thể thấy nguyên công cán và dập tấm ở chi tiết vỏ máy
Hình 11 Máy cắt Plasma
Trang 131.5.2 Các công ty, nhà máy chế tạo nhiệt lạnh như:điều hòa không khí, máy lạnh
Hình 12 điều hòa
Nhìn qua ta có thể thấy các tấm tôn được cán và dập, phần ống đồng uốn
1.5.3 Các nhà máy chế tạo các sản phẩm điện tử, điện thoại, và y tế
Hình 13 thiết bị y tế
Ta có thể thấy phần lớn các linh kiện của thiết bị y tế đều cần phải gia công áp lực Có thể kể qua như phần vỏ ngoài bằng inox cần phải uốn, cán
Với điện thoại phần khung viền và vỏ ngoài chắc chắc phải dập tấm và đột lỗ
Trang 15TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tập bài giảng Công nghệ Gia công áp lực – TS Đinh Văn Duy
[2] Giáo trình Công nghệ Gia công áp lực và Thiết kế khuôn dập – PGS TS Phạm Văn Nghệ
[3] Giáo trình Máy búa và Máy ép thủy lực – Phạm Văn Nghệ - Đỗ Văn Phúc
