Câu Nội dung Điểm 1 Nêu khái niệm về biến dạng của kim loại? Nêu quá trình biến dạng của mẫu kéo đơn (vẽ biểu đồ biến dạng và nêu 3 giai đoạn của biến dạng) Ứng dụng của lý thuyết biến dạng vào gia công áp lực như thế nào? Dưới tác dụng của ngoại lực, kim loại sẽ bị biến dạng, sự biến dạng của kim loại phụ thuộc vào ngoại lực được cho dưới biểu đồ hình dưới, trong gia công áp lực vùng biến dạng dẻo là mối quan tâm cơ bản Biến dạng đàn hồi Là biến dạng được hình thành khi có lực tác dụng, nếu thô.
Trang 1Câu Nội dung Điể
m 1: Nêu khái niệm về
biến dạng của kim
loại? Nêu quá trình
biến dạng của mẫu
kéo đơn (vẽ biểu đồ
biến dạng và nêu 3
giai đoạn của biến
dạng) Ứng dụng
của lý thuyết biến
dạng vào gia cơng
áp lực như thế nào?
-Dưới tác dụng của ngoại lực, kim loại sẽ bị biến dạng, sự biến dạng của kim loại phụ thuộc vào ngoại lực được cho dưới biểu
đồ hình dưới, trong gia cơng áp lực vùng biến dạng dẻo là mối quan tâm cơ bản.
-Biến dạng đàn hồi: Là biến dạng được hình thành khi cĩ lực tác
dụng, nếu thơi tác dụng thì biến dạng sẽ mất đi và kim loại trở về trạng thái ban đầu (OA)
-Biến dạng dẻo: Là biến dạng hình thành khi cĩ ngoại lực tác dụng
nhưng biến dạng vẫn tồn tại khi thơi tác dụng hay cịn gọi là biến dạng vĩnh cửu (Ac)
-Biến dạng phá hủy: Nếu ngoại lực tác dụng vượt quá giới hạn bền
của vật liệu thì đến lúc đĩ lực tác dụng khơng cần tăng nữa, biến dạng vẫn tiếp diễn và dẫn đến phá hủy kim loại (cd)
-Ứng dụng: Làm thay đổi hình dáng và kích thước của chi tiết mà khơng làm mất đi sự liên kết bền chặt của nĩ, tạo hình cho sản phẩm một cách dễ dàng mà khơng sinh ra phoi
3
2:Nêu khái niệm về
gia cơng áp lực?
Các đặc điểm của
gia cơng áp lực (ưu,
nhược điểm so với
các phương pháp
gia cơng khác)?
Nêu các ứng dụng
của phương pháp
gia cơng áp lực?
-Khái niệm: Gia cơng kim loại bằng áp lực là dựa vào tính dẻo của kim loại, dùng ngoại lực của thiết bị làm cho kim loại bị biến dạng theo hình dạng yêu cầu Kim loại vẫn giữ được tính nguyên vẹn, khơng bị phá huỷ
* Đặc điểm:
-· So với đúc
* Ưu điểm:
Khử được một số khuyết tật như rỗ khí, rỗ co làm cho tổ chức kim loại mịn, cơ tính sản phẩm cao
Có khả năng biến tổ chức hạt của kim loại thành tổ chức thớ, có khả năng tạo được các tổ chức thớ uốn, xoắn khác nhau làm tăng cơ tính của sản phẩm
Đôä bóng, độ chính xác cao hơn các chi tiết đúc
Dễ cơ khí hoá và tự động hoá nên năng suất cao, giá thành hạ
* Hạn chế:
Không gia công được các chi tiết quá phức tạp
Không rèn dập được các chi tiết quá lớn
Không gia công được các kim loại dòn
3
Trang 2*So với cắt gọt:
*Ưu điểm :
Năng suất cao, phế liệu ít, giá thành hạ
Rèn, dập là những phương pháp cơ bản để tạo phôi cho gia công cắt gọt
*Nhược điểm :
Độ bóng, độ chính xác thấp hơn so với gia công cắt gọt
* Ứng dụng của phương pháp gia cơng bằng áp lực:
- các chi tiết dập như vỏ, khung, sườn và các bộ phận máy trong một chiếc ơtơ đều được thực hiện bằng cơng nghệ gia cơng áp lực
- Gần đây, ngành chế tạo, sản xuất ống thép và cán lốc cũng như những bình, bồn chứa, đường ống trong ngành dầu khí, ngành sản xuất xi măng cũng đều sử dụng cơng nghệ này
- Làm phơi cho gia cơng cắt gọt
- Làm vật liệu cho ngành xây dựng dân dụng như các loại thép cán chữ I, chữ L, cầu đường, hàng khơng, quân sự các chi tiết trong lĩnh vực chế tạo máy…
3: Nêu khái niệm về
gia cơng áp lực?
Phân loại các
phương pháp gia
cơng bằng áp lực,
vẽ hình minh họa và
nêu nguyên lý của
mỗi phương pháp?
*Khái niệm:
Gia cơng kim loại bằng áp lực là dựa vào tính dẻo của kim loại, dùng ngoại lực của thiết bị làm cho kim loại bị biến dạng theo hình dạng yêu cầu Kim loại vẫn giữ được tính nguyên vẹn, khơng bị phá huỷ
Phân loại:
Cán (Rolling): hai trục cán hình trụ quay ngược chiều nhau gây ra biến dạng, độ dày của phơi bị giảm xuống bởi lực ép của hai trục cán
Rèn tự do: Là phương pháp biến dạng kim loại dưới tác dụng lực dập của búa hoặc lực ép của máy, quá trình biến dạng tự
do của kim loại khơng bị hạn chế trong khuơn khổ nhất định
Rèn khuơn: Chi tiết gia cơng được nén biến dạng trong lịng
3
Trang 3khuôn giữa 2 phần đối diện nhau sao cho các hình dáng khuôn được in trên chi tiết gia công
Ép (extrusion): Là một quá trình gia công nén mà trong đó
kim loại gia công bị buộc phải biến dạng qua một lỗ khuôn, nhờ đó sản phẩm có được hình dáng và kích thước của lỗ khuôn
Kéo (drawing): Trong quá trình gia công áp lực này, đường
kính của sản phẩm (dây hình tròn hoặc thanh dẹt) được tạo ra khi kim loại bị kéo qua một lỗ hở của khuôn
Gia công dập (pressworking): Là thuật ngữ thường được áp
Trang 4dụng cho các quá trình gia công kim loại tấm vì các máy được sử dụng để thực hiện các quá trình là những máy ép
Một chi tiết được sản xuất trong quá trình gia công kim loại tấm được gọi là một tấm dập
Uốn (bending): Uốn liên quan đến biến dạng của một tấm
hoặc một phiến kim loại tạo ra một góc dọc theo một trục thẳng
Dập giãn (drawing): Là quá trình tác dụng lực lên một tấm
kim loại phẳng trong một khuôn làm biến dạng (giãn) kim loại Dụng cụ kẹp (blankholder) được sử dụng để ấn giữ tấm kim loại trong khi chày dập đẩy kim loại tấm vào khuôn
4: Nêu khái niệm
chung về máy ép
thủy lực Nêu định
luật truyền áp suất
trong lòng chất lỏng
của Pascal? Định
luật này được áp
dụng trong máy ép
thủy lực như thế
Máy ép thuỷ lực là máy hoạt động hầu như theo tác dụng tĩnh
Nguyên lý làm việc của máy ép thuỷ lực dựa trên cơ sở của định luật truyền áp suất trong chất lỏng của Pascal
3
Trang 5p= P1
f1∧ P2= p f2→ P2= P1
f1 f2=P1 f2
f1= P1 d2
2
d12
P2 : lực cơng tác
P1 : lực ép từ trạm nguồn
d2 : đường kính piston cơng tác
d1 : đường kính piston ép
Nếu muốn P2 lớn thì tăng d2, nhưng d2 quá lớn sẽ cồng kềnh Nên kết hợp giữa tăng P1 và d2 hài hồ để máy khơng cồng kềnh và khối lượng khơng lớn
- Ứng dụng: dùng để rèn, dập khối, ép chảy, dập tấm…
5: Nêu khái niệm về
gia cơng áp lực?
Các đặc điểm của
gia cơng áp lực (ưu,
nhược điểm so với
các phương pháp
gia cơng khác)?
Nêu các ứng dụng
của phương pháp
gia cơng áp lực?
-Khái niệm: Gia cơng kim loại bằng áp lực là dựa vào tính dẻo của kim loại, dùng ngoại lực của thiết bị làm cho kim loại bị biến dạng theo hình dạng yêu cầu Kim loại vẫn giữ được tính nguyên vẹn, khơng bị phá huỷ
* Đặc điểm:
-· So với đúc
* Ưu điểm:
Khử được một số khuyết tật như rỗ khí, rỗ co làm cho tổ chức kim loại mịn, cơ tính sản phẩm cao
Có khả năng biến tổ chức hạt của kim loại thành tổ chức thớ, có khả năng tạo được các tổ chức thớ uốn, xoắn khác nhau làm tăng cơ tính của sản phẩm
Đôä bóng, độ chính xác cao hơn các chi tiết đúc
Dễ cơ khí hoá và tự động hoá nên năng suất cao, giá thành hạ
* Hạn chế:
Không gia công được các chi tiết quá phức tạp
3
Trang 6 Không rèn dập được các chi tiết quá lớn.
Không gia công được các kim loại dòn
*So với cắt gọt:
*Ưu điểm :
Năng suất cao, phế liệu ít, giá thành hạ
Rèn, dập là những phương pháp cơ bản để tạo phôi cho gia công cắt gọt
*Nhược điểm :
Độ bóng, độ chính xác thấp hơn so với gia công cắt gọt
* Ứng dụng của phương pháp gia cơng bằng áp lực:
- các chi tiết dập như vỏ, khung, sườn và các bộ phận máy trong một chiếc ơtơ đều được thực hiện bằng cơng nghệ gia cơng áp lực
- Gần đây, ngành chế tạo, sản xuất ống thép và cán lốc cũng như những bình, bồn chứa, đường ống trong ngành dầu khí, ngành sản xuất xi măng cũng đều sử dụng cơng nghệ này
- Làm phơi cho gia cơng cắt gọt Làm vật liệu cho ngành xây dựng dân dụng như các loại thép cán chữ
I, chữ L, cầu đường, hàng khơng, quân sự các chi tiết trong lĩnh vực chế tạo máy…
6: Khái niệm chung
về thiết bị dập tạo
hình Phân loại các
máy dập tạo hình
theo dấu hiệu động
học và động lực học
(vẽ hình minh họa)
Dập tạo hình được
ứng dụng trong thực
tế như thế nào?
-Khái niệm chung
Dập là một trong những phương pháp tiên tiến của gia cơng kim loại bằng áp lực để chế tạo sản phẩm từ vật liệu tấm hoặc dải cuộn Dập nguội cĩ thể tiến hành ở trạng thái nĩng hoặc
nguội
- Phân Loại:
3
Trang 8Ứng dụng của dập tạo hình : Dập được sử dụng rộng rãi trong tất
cả các ngành công nghiệp, đặc biệt trong ngành công nghiệp ô
tô, ngành công nghiệp điện, chế tạo các dụng cụ sản xuất, sản phẩm dân dụng
7: Nêu 4 định luật
cơ bản áp dụng
trong gia công áp
lực (vẽ hình minh
họa và công thức
tính toán nếu có)?
Ứng dụng của các
định luật này trong
gia công áp lực như
thế nào?
Định luật biến dạng đàn hồi tồn tại khi biến dạng dẻo
Định luật thể tích không đổi
Định luật về ứng suất dư
3
Trang 9 Định luật trở lực bé nhất
Khi biến dạng kim loại, 1 chất điểm bất kì trên vật thể biến dạng sẽ di chuyển theo hướng có trở lực bé nhất hay di chuyển đến đường viền có chu vi bé nhất
Áp dụng để thiết kế hình dáng của phôi trước khi gia công
8: Khái niệm về
phương pháp cán
Nêu hiểu biết về cán
nóng, cán nguội và
cán tấm (vẽ hình
minh họa) Ứng
dụng của phương
pháp cán trong thực
tế?
-Cán là phương pháp gia công áp lực, làm biến dạng kim loại trong khe hở (hoặc trong các lỗ định hình) giữa các trục cán quay ngược chiều nhau Kim loại được biến dạng dần và tạo thành sản phẩm có thiết diện giống khe hở hoặc giống lỗ định hình giữa các trục cán
- Cán nóng :
Tiến hành ở nhiệt độ gia công nóng
Do nhiệt độ cao, kim loại có độ dẻo cao nên lượng ép có thể lớn, năng suất cán tăng nhưng kim loại có sự co giãn và Oxy hóa nên độ chính xác kích thước và độ bóng bề mặt kém
Cán nóng dùng khi gia công thô, cán tấm dày, cán thép hợp kim
- Cán nguội : Cán ở nhiệt độ gia công nguội, kim loại cán kém dẻo nên
năng suất thấp nhưng khắc phục được nhược điểm của cán nóng: bề mặt nhẵn, chính xác, chất lượng sản phẩm tốt Thường dùng trong cán tấm mỏng và cán tinh
- Cán tấm dày : Phôi cán có chiều dày từ 4 60mm hoặc lớn hơn, vì mm hoặc lớn hơn, vì
vậy cần phải cán qua nhiều trục cán có khe hở nhỏ dần để làm cho tấm mỏng dần theo yêu cầu Thường dùng cán nóng để cán tấm dày
- Cán tấm mỏng : Phôi cán có chiều dày từ 0,2 3,75mm có thể cán mm có thể cán
nóng hoặc cán nguội
3
Trang 10 Ứng dụng của phương pháp cán trong thực tế:
- Được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp cơ khí và luyện kim, trong đó rộng rãi nhất là trong luyện kim thép
- Được ứng dụng trong những công trình không yêu cầu tính thẩm mỹ cao, chú trọng tới chất lượng và độ bền vững của sản phẩm
- Được ứng dụng nhiều trong công nghiệp đóng tàu bởi độ bền
mà nó đem lại, giúp doanh nghiệp tiết kiệm nhiều chi phí
9: Khái niệm
phương pháp kéo
Nêu ưu nhược điểm
của phương pháp
kéo kim loại Ứng
dụng của phương
pháp kéo trong thực
thế?
- Kéo là quá trình công nghệ kéo phôi kim loại qua lỗ khuôn kéo làm cho tiết diện ngang của phôi giảm và chiều dài tăng lên Hình dạng tiết diện ngang của sản phẩm giống hình dạng
lỗ khuôn kéo
Ưu điểm:
- Có thể chế tạo được sợi kim loại có thiết diện nhỏ mà cán không thực hiện được (vài chục µm)
- Đạt được độ chính xác cao, độ nhẵn bề mặt tốt và nâng cao được độ bền của vật liệu
- Có thể kéo được các sợi có tiết diện và hình dạng phức tạp
- Kéo được nhiều loại vật liệu: Thép Cacbon, thép hợp kim, các loại kim loại màu, hợp kim màu
Nhược điểm:
- Chỉ kéo được những sản phẩm có thiết diện không đổi trên suất chiều dài
- Chỉ phù hợp khi chế tạo các sản phẩm dạng sợi, thanh
- Ma sát trong vùng làm việc của khuôn lớn, dẫn đến mài mòn khuôn rất nhanh nếu không dùng chất bôi trơn phù hợp
Ứng dụng của phương pháp kéo:
- Kéo dùng để chế tạo các thỏi, ống, sợi bằng thép và
3
Trang 11kim loại màu, thường là thép cácbon thấp, trung bình…
- Kéo còn dùng gia công tinh bề mặt ngoài các ống cán có mối hàn và một số công việc khác
10: Nêu khái niệm
và phân loại về
phương pháp rèn
dập Nêu phương
pháp rèn tự do và
ưu nhược điểm của
phương pháp này
Nêu các ứng dụng
của phương pháp
rèn dập trong thực
tế?
-Rèn dập là một quá trình biến dạng sử dụng áp lực va đập hoặc lực
ép để gia công chi tiết
-Rèn dập là một phương pháp gia công quan trọng được sử dụng để tạo ra các phụ tùng, cấu kiện có độ bền cao trong công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ và những ứng dụng khác
-Phân loại:
- Theo nhiệt độ gia công ta có rèn dập nóng và rèn dập nguội
- Theo thiết bị rèn, tùy theo tải trọng ta có Rèn búa, áp dụng loại tải va đập, còn loại thiết bị khác áp dụng lực nén từ từ được gọi là máy rèn ép
- Một cách phân loại khác trong số các quá trình rèn là mức độ của dòng kim loại biến dạng dẻo chuyển động trong các loại khuôn Bằng cách phân loại này có ba quá trình rèn: Rèn khuôn hở, rèn khuôn ép, rèn không bavia
-Rèn tự do là phương pháp gia công sử dụng lực đập hoặc lực ép, thông qua dụng cụ làm cho kim loại biến dạng dẻo tự do theo các hướng khác nhau
- Ưu điểm:
- Biến dạng kim loại ở thể rắn, độ mịn chặt tăng, cơ tính tăng
- Dể khắc phục các khuyết tật của đúc như rỗ khí, rỗ co, tăng
cơ tính của sản phẩm
- Dễ biến đổi tổ chức thớ, tăng cơ tính
- Quy mô sản xuất thay đổi linh hoạt
- Có thể rèn được vật nhỏ từ vài gam đến hàng trăm tấn
- Nhược điểm :
- Độ chính xác, độ nhẵn thấp Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào tay nghề công nhân
- Gia công được những chi tiết đơn giản
- Năng suất thấp, điều kiện làm việc nặng nhọc
Ứng dụng:
nhà sản xuất xe máy và ô tô Vì tính kinh tế
mà phương pháp này đem lại là rất lớn.
dập được sử dụng vào những vị trí chịu va đập mạnh, chịu ứng xuất cao như: trục bánh lái, trục bánh xe, tay dẫn hướng, đinh tán cầu, thanh truyền, trục khuỷu,…
-Vật rèn dập có truyền thống được dùng làm dụng
3
Trang 12cụ cầm tay và đồ ngũ kim như kìm, búa, chìa vặn,
mỏ lết.v.v Dụng cụ làm vườn như Kéo cắt cành cây, kẹp dây thừng, móc treo, móc cẩu.v.v
11: Nêu dập thể tích
trong khuôn lòng hở
và khuôn lòng kín
(vẽ hình minh họa)
Nêu đặc điểm của
chúng Nêu các ứng
dụng của phương
pháp dập thể tích
trong thực tế?
Dập thể tích trong khuôn lòng hở
- Đó là quá trình dập mà hai nửa khuôn hở nhau, chỉ khép kín khi quá trình dập kết thúc
ĐẶC ĐIỂM:
- Có rãnh bavia để chứa kim loại thừa Sau khi gia công phải
có nguyên công cắt bavia nên kim loại bị cắt đứt thớ, chất lượng không được tốt
- Có một phần kim loại biến dạng tự do ra rãnh bavia, ứng suất biến dạng không hoàn toàn nén khối, tính dẻo không cao, biến dạng không triệt để, chất lượng không cao
- Rất tốn lực và công biến dạng
- Chế tạo khuôn đơn giản, độ chính xác theo chiều cao vật dập tốt hơn theo chiều ngang
- Thích hợp gia công các vật nhỏ, trung bình, kết cấu đơn giản
Dập thể tích trong khuôn lòng kín
- - Đó là quá trình dập mà lực tác dụng vuông góc với mặt phân khuôn Hai nửa khuôn khép kín nhau
ĐẶC ĐIỂM:
- Trạng thái ứng suất là nén khối, tính dẻo cao, biến dạng triệt
để, chất lượng sản phẩm cao
- Không có bavia
- Đỡ tốn lực và công so với khuôn lòng hở
- Cho độ chính xác, độ bóng theo chiều ngang vật dập tốt hơn theo chiều cao
Ứng dụng của dập thể tích:
- Dập thể tích được ứng dụng cho sản xuất hàng
3
Trang 13loạt và hàng khối Tùy diều kiện sản xuất thực
tế, sô’ lượng vật dập hợp lý
- Sản phẩm dập thể tích chủ yếu là các vật dập có kích thước nhỏ và vừa chịu tải trọng va đập, có
độ bền cao
12: Vẽ hình, nêu
cấu tạo và nguyên
lý làm việc của sơ
đồ máy ép thủy lực
tại thời điểm như
hình sau:
Cấu tạo: - Bơm, Van an toàn, Kênh dẫn áp, Van điều khiển và
hệ thống điều khiển, Xy-lanh, Piston, Cán piston, Thùng chứa
-Nguyên lý hoạt động: Là chế độ mà Xi lanh thủy lực sau khi ép xong sẽ đứng im trong thời gian là 5(s) nhằm làm cho vật liệu ép gắn kết bền chặt hơn, tạo sản phẩm đạt yêu cầu về độ bền cơ học Lúc này van an toàn sẽ hoạt động để áp suất hệ thống không lên cao gây hỏng kết cấu sản phẩm.Van an toàn lúc này sẽ m ra đ áp su t đi xu ng thùng ch a.ở ra để áp suất đi xuống thùng chứa ể áp suất đi xuống thùng chứa ất đi xuống thùng chứa ống thùng chứa ứa
4
13: Vẽ hình, nêu
cấu tạo và nguyên
lý làm việc của sơ
đồ máy ép thủy lực
tại thời điểm như
hình sau:
Cấu tạo: - Bơm, Van an toàn, Kênh dẫn áp, Van điều khiển và
hệ thống điều khiển, Xy-lanh, Piston, Cán piston, Thùng chứa
- Nguyên lí hoạt động: (PISTON ĐI LÊN): Lúc này van an toàn đã đóng l i, b m sẽ b m áp su t t thùng ch a vào ại, bơm sẽ bơm áp suất từ thùng chứa vào ơm sẽ bơm áp suất từ thùng chứa vào ơm sẽ bơm áp suất từ thùng chứa vào ất đi xuống thùng chứa ừ thùng chứa vào ứa
kênh d n P, kênh d n P đẫn P, kênh dẫn P được nối với kênh dẫn A để ẫn P, kênh dẫn P được nối với kênh dẫn A để ược nối với kênh dẫn A để c n i v i kênh d n A đ ống thùng chứa ới kênh dẫn A để ẫn P, kênh dẫn P được nối với kênh dẫn A để ể áp suất đi xuống thùng chứa
truy n áp su t vào bên trong xy-lanh ( tay c m van ền áp suất vào bên trong xy-lanh ( tay cầm ở van ất đi xuống thùng chứa ầm ở van ở ra để áp suất đi xuống thùng chứa
đi u khi n đền áp suất vào bên trong xy-lanh ( tay cầm ở van ể áp suất đi xuống thùng chứa ược nối với kênh dẫn A để ại, bơm sẽ bơm áp suất từ thùng chứa vào c g t sang bên trái) giúp đ y piston đi lên ẩy piston đi lên trên, lúc này áp su t phía trên piston sẽ đi vào kênh d n Bất đi xuống thùng chứa ẫn P, kênh dẫn P được nối với kênh dẫn A để
và truy n vào kênh d n T đ đi vào thùng ch a áp, giúp ền áp suất vào bên trong xy-lanh ( tay cầm ở van ẫn P, kênh dẫn P được nối với kênh dẫn A để ể áp suất đi xuống thùng chứa ứa
cho quá trình đi lên c a piston d dàng h n( vì áp su t ủa piston dễ dàng hơn( vì áp suất ễ dàng hơn( vì áp suất ơm sẽ bơm áp suất từ thùng chứa vào ất đi xuống thùng chứa
4
