Giáo trình công nghệ kim loại

Nội dung bài học tập trung chủ yếu trình bày các khái niệm, các nguyên lý cơ bản vê một sô công nghệ gia công cơ khí điển hình và các ứng dụng của từng hình thức gia công trong sản xuât

TRƯỜN G CAO DANG KY THUAT LY TU TRONG TP HCM

LOI GIOI THIEU

Công Nghệ Kim Loại là học phần cơ sở bao gồm nhiều kiến thức chung về

Cơ khí cho ngành Công nghệ kỹ thuật ôtô

Cuốn Giáo trình này được biên soạn gồm ba chương, mười sáu bài theo chương trình quy định

Chương I - ĐÚC KIM LOẠI

Chương II - GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC

Chương II - HÀN KIM LOẠI

Chương IV GIA CONG CAT GOT KIM LOAI

Các bài biên soạn được tham khảo từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau phù

hợp với thực tÊ và khả năng tiệp thu của sinh viên

Nội dung bài học tập trung chủ yếu trình bày các khái niệm, các nguyên lý

cơ bản vê một sô công nghệ gia công cơ khí điển hình và các ứng dụng của từng hình thức gia công trong sản xuât hiện nay

Trên cơ sở cố gắng tiếp cận công nghệ mới, tác giả giới thiệu một số dụng

cụ, trang thiệt bị hiện đang được sử dụng trên thị trường Việt nam và thê giới Quá trình biên soạn chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót, tác giả rất mong nhận được sự góp ý xây dựng của các quý thây, cô và sinh viên sử dụng giáo trỉnh

Biên soạn tháng 6 năm 2006

(Chỉnh sửa lần 3-2010)

MỤC LỤC

Mục lục

Bài mở đầu Chương I - ĐÚC KIM LOẠI

Bài 1 Đúc gang Bài 2 Các phương pháp đúc đặc biệt

Chương HÏ - GIÁ CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỤC

Bài 3 Cán, kéo và ép kim loại

Bài 4 Rèn kim loại

_ Bài 5 Đập kim loại tẤm

Chương IH - HÀN KIM LOẠI Bài 6 Hàn điện hồ quang

Bài 7 Hàn điện trở

Bài 8 Hàn hơi

Bài 9 Các phương pháp hàn tiên tiến

Chương IV GIÁ CÔNG CẮT GOT KIM LOAI

Bài 10 Nguyên lý cắt kim loại

Bài 11.Tiện ˆ Bài 12 Phay Bài 13 Bào Bài 14 Khoan Bài 15 Mài Bài 16 Nguội

'Tài Hiệu tham khảo

- Sinh vién doc tài liệu trước khi lên lớp và tham khảo các tài liệu liệt kê ở

trang Tài liệu tham khảo

- Giảng viên sử dụng sơ đồ, tranh ảnh, phim cho bài giảng Liên hệ thực tế kết

hợp tham quan xưởng Cơ khí và xưởng Ôtô

Chương ]

DUC KIM LOẠI

Bai 1 DUC GANG

Yêu cầu - Trình bày được nguyên lý, đặc điểm của quá trình đúc gang

- Liệt kê được các thiết bị, dụng cụ trong công nghệ đúc gang bằng khuôn cát

Ì Khái niệm

1 Nguyên lý của quá trình đúc trong khuôn cát

- Đúc là phương pháp chế tạo sắn phẩm bằng cách nấu chảy kim loại và rót

kim loại vào khuôn có hình dạng và kích thước theo yêu cầu Có thể đúc trong

khuôn cát, khuôn kim loại hay bằng phương pháp đúc đặc biệt

- Quá trình đúc gang trong khuôn cát cũng dựa vào nguyên lý trên và được tiên hành theo các bước công nghệ sau:

+ Chế tạo mẫu, hòm khuôn, hộp lõi

+ Làm khuôn và lõi

+ Nấu chảy lượng gang cần đúc, rót gang lỏng vào khuôn đúc

+ Khi nguội, lấy vật đúc ra

+ Làm sạch vật đúc

+ Kiểm tra, nhiệt luyện hoặc gia công lại

2 Dac diém

- Có thể đúc được tất cả các vật liệu nấu chảy lỏng như gang, thép, kim loại,

hợp kim, phi kim loại

- Có thê đúc được các vật có khối lượng khác nhau từ vài gram cho đên vài trăm tân :

- Có thể đúc được các chỉ tiết có hình dáng phức tạp

- Thường thì đúc có độ bóng và độ chính xác không cao nhưng nếu áp dụng

các phương pháp đúc đặc biệt cho ra độ bóng và độ chính xác tương đôi cao

- Vốn đầu tư ít, năng suất cao

II Thiết bị dụng cụ đúc gang trong khuôn cú

1 Lò nẫu

- Để nấu chảy gang lỏng người ta thường dùng lò đứng

- Đặc điểm

+ Có cấu tạo đơn giản

+ Dễ thao tác dễ sửa chữa

+ Lượng nhiên liệu cần thiết tương đối ít, nhiệt độ gang lỏng có thế đạt

dén 1450°C

+ Nang suat cao

+ Có thể thay đổi thành phần hóa học của gang dễ dàng

Hình 1.1 Cấu tạo lò đứng

_1, Cột chống 2 Vỏ lò (thép 8-10mm) 3 Gạch chịu lửa 4 Cổ lò (gang) 5 Than

6 Vật liệu 7 Cửa lò 8 Thùng tiếp liệu 9 Ống gió 10 Ống khỏi 11 Thiết bị dậ 12 Đáy lò 13 Nắp đáy lò 14 Của gang l5 Lò trước chứa' gang lỏng 16 Cửa ra gang 17 Máng gang 18 Cửa tháo xi 19 Quạt gióa p lửa

- Nguyên lý quá trình nấu chảy Quá trình nấu chảy là quá trình Ôxy hóa nhiên liệu và tạp chất để phát nhiệt và quá trình trao đối nhiệt độ giữa khí nóng và vật liệu nóng

- Quá trình nấu gang Chất củi vào lò để đốt ,cháy rồi cho tiếp vào lò một lớp than gọi là lớp than đáy có vị trí cao hơn mắt gió từ 400+1200 mm có tác dụng để đỡ vật liệu nấu chảy đặt phía trên nó Sau đó chất vật liệu vào lò theo trình tự như sau:

1 Củi cho ở lớp đáy

Mẫu được làm liền hoặc làm rời thành hai nửa hay nhiều phần riêng biệt có

thể lắp ghép với nhau (càng ít mảnh riêng biệt cảng tốt), chế tạo theo bản vẽ đúc

G: Trọng lượng gang cần thiết rót khuôn để chế tạo vật đúc

A: Là hệ số phụ thuộc vào chế độ tạo mẫu

GŒ: Trọng lượng mẫu.

1 Chỉ tiết 2 Lượng dư gia công 3 Mặt phân khuôn 4 Độ dốc đúc 5 Bán kính góc lượn 6 Lõi 7 Gối lõi đưới 8 Gối lõi trên 9 Kh

lõi T Phần trên D Phần dưới

3 Lõi và bộp lõi

e hở gối lõi 10 Xương

g của vật đúc thì cần phải làm lõi Để chế tạo lõi thì Hộp lõi được làm bằng gỗ, đôi khi có thể làm bằng kim loại, có thể làm liền

hoặc là tạo thành hai mảnh ghép lại

Lõi phải có thêm gôi lõi đề khi đặt vào khuôn có thể nằm tại một vị trí nhất

định để không rơi hoặc tựa vào thành khuôn,

Gôi lõi dưới

Hình 1.3 Mẫu, hộp lõi và lõi

Hình 1.4 Các bộ phận cơ bản của khuôn đúc bằng cát

1 Khuôn trên 2 Khuôn dưới 3 Mặt phân khuôn 4 Hòm khuôn 5 Rãnh thoát khí 6 Chốt định vị 7 Tai hòm khuôn 8 Lòng khuôn 9 Lỡi 10 Gối lõi 11 Khe hở gối lõi 12 Phéu rót 13 Ống rót 14 Rãnh lọc xỉ 15 Rãnh dẫn 16 Đậu ngót 17 Xương khuôn, lõi

Tinh thông hơi tốt để hơi và khí sinh ra trong quá trình đúc thoát được ra ngoài nhờ các lỗ xốp Tính thông hơi phụ thuộc vào kích thước hạt cát mức độ nén chặt, hạt cát

Tính bền để vận chuyển và chứa vật đúc mà không bị vỡ khuôn Điều này phụ thuộc vào số lượng và chất lượng của chất kết dính

Tính lún tốt: để vật đúc co dan tu do, không làm cho khuôn, lõi bị nứt,

VỠ V.V

Tính bên lâu: đảm bảo cho hỗn hợp giữ được tinh chat ban dau sau khi

Hình 1.5 Làm khuôn cát bằng tay trong hai hòm khuôn, lõi ngang, mẫu rời

Có hai cách làm khuôn: Làm bằng tay và bằng máy

- Làm khuôn bằng tay

+ Dùng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ

+ Độ chính xác không cao, năng suất thấp + Tay nghề công nhân cao, điều kiện làm việc nặng nhọc

Uuđiểm -

+ Có thể đúc được các chỉ tiết phức tạp

+ Đúc được các chỉ tiết có kích thước và khối lượng tùy ý

- Làm khuôn bằng máy: cho năng suất và độ chính xác cao, điều kiện làm việc công nhân dễ dàng

- Cầu tao gang chảy lỏng từ lò nấu được đức vào những thùng rót có bề

dày từ ó-8mm, đáy dày từ 10-13mm, có lát một lớp gạch chịu lửa

- Nhiệt độ rót gang lỏng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng vật đúc

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Trình bày nguyên lý, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của đúc gang

2 Mô tả cấu tạo thiết bị, dụng cụ dùng trong đúc gang thông dụng

3 Mô tả quá trình đúc gang trong khuôn cát

Bài 2 CÁC PHƯƠNG PHAP DUC DAC BIET

Yêu câu - Trình bày được nguyên lý, đặc điểm và ứng dụng của phương pháp đúc bằng khuôn

kim loại, đúc l¡ tâm, đúc áp lực

Nhằm nâng cao năng suất và chất lượng vật đúc, để hạn chế những nhược điểm của phương pháp đúc trong khuôn cát người ta thường sử dụng các phương pháp đúc đặc biệt Các phương pháp đúc đặc biệt thường dùng:

- Đúc bằng khuôn kim loại

- Tuôi bên của khuôn cao

_ ~ Điều kiện lao động nhẹ nhàng, sạch sẽ, tiết kiệm được vật liệu làm

khuôn, giá thành sản phẩm hạ

+ Nhược điểm

- Do khuôn làm bằng kim loại nên vật đúc nguội nhanh, kim loại

lỏng khó điên đây khuôn vì thế khó đúc được các chỉ tiết phức tạp, có

thành mỏng, khôi lượng lớn

- Giá thành chế tạo khuôn kim loại đắt nên chỉ sử dụng trong sản

suât hàng loạt lớn

2 Ung dung

- Sử dụng trong sản xuất hàng loạt lớn

- Đê đúc các chỉ tiết có độ chính xác cao, cụ thê như: chê tạo các chi tiết máy

bay, ôtô, máy công nghiệp, các dụng cụ đo lường và một số đồ dân dụng v.v

đúc có đạng khối trụ tròn rỗng hoặc hình dạng khác nhau tùy theo hình dáng của khuôn

- Đúc ly tâm nằm ngang: Sản phẩm có dạng ống (đường kính 7 5mm-3m, dài 10m), dùng làm các ống dẫn khí, dầu, nước, các ống đồng lớn đùng trong máy làm giấy v.v

+ Khi đúc ống đường kính bên trong khó chính xác và bê mặt bên trong có độ nhẫn không cao

ap lực ép kim loại lỏng điền đầy vào

khuôn, sau khi đông đặc ta thu được vật

đúc

Kim loại lỏng đã được định lượng rót vào buồng ép P; (hình 2.2a), khi

plston P¡ thực hiện hành trình ép, kim

loại lồng T ép piston P; đi xuống, cửa C-

sẽ dẫn kim loại lỏng qua rãnh dẫn vào

lòng khuôn (hình 2.2b) Khuôn đúc gồm hai phần tĩnh F¡ và động F; có cơ cấu đóng mở Vật đúc sau khi đông đặc được lấy ra theo phần khuôn động F¿

(hình 2.2)c Chu trình mới được tiếp tục

như trên

Phần kim loại thừa được lấy ra

khỏi buông ép như hình 2.2c

Áp suất lòng khuôn từ 10-20MPa

+ Vật đúc có nhiều rỗ khí, khó nhiệt luyện và hàn đắp nên ảnh hưởng tới tính năng sử dụng

2, Ung dung Công nghệ đúc áp lực dùng trong sản xuất hàng loạt lớn

Các chỉ tiết đúc áp lực có mặt nhiều trong lĩnh vực chế tạo các chỉ tiết máy ngành ôtô, máy nông nghiệp, dụng cụ đo, thiết bị y tế và đồ dùng dân dụng (khung,

vo may v.v )

CÂU HỎI ÔN TẬP |

¡ Trình bày nguyên lý, đặc điểm và ứng dụng của phương pháp đúc bằng kim loại

2 Trình bày nguyên lý, đặc điểm và ứng dụng của phương pháp đúc li tâm

3 Trình bày nguyên lý, đặc điểm và ứng dụng của phương pháp đúc áp lực

Chương II GIA CÔNG KIM LOẠI

BẰNG ÁP LỰC

Bài 3, CÁN, KÉO VÀ ÉP KIM LOẠI

Yêu cẩu: - Trình bày được đặc điểm của phương pháp cán, kéo, ép kim loại

- Nêu được nguyên lý, thiết bị của quá trình gia công cán, kéo, ép kim loại và xác định được các sản phẩm của cán, kéo, ép kim loại

I Can kim loai

Quá trình chuyển động của kim loại qua khe hở giữa hai trục cán là nhờ lực

ma sát sinh ra giữa trục cán và kim loại gia công

32 1

Hinh 3.1 Cán kim loại

Trục trơn: Cho sản phẩm có dạng tắm mỏng

Trục cán có dạng định hình thì cán các vật cán có tiết diện khác nhau (tùy

thuộc vào rãnh định hình trên trục cán, hình 3.4)

Quá trình cán kim loại bị nung nóng gọi là cán nóng và khi cán kim loại ở trạng thái nguội gọi là cán nguội (chỉ có các tấm mỏng mới được cán ở trạng thái

Các phương pháp cán chủ yếu là cán dọc, cán ngang và cán nghiêng chiều nhau Sau khi cán chiều dài và chiều rộng phôi tăng lên, chiều cao

bị nén lại Phương pháp này dùng để cán tắm và cán hình (hinh 3 1)

+ Cán dọc: Phôi được kéo vào khe hở giữa hai trục cán quay ngược

+ Cán ngang: Hai trục cán quay cùng chiều làm phôi quay quanh trục của nó Đường kính phôi giảm, chiêu dài tăng lên Phương pháp này dùng để chê tạo các sản phẩm dạng tròn xoay (bánh răng, bỉ v.v hình 3.2a)

+ Cán nghiêng: chuyển động quay vừa tịnh tiến Phương pháp này

sử dụng đề cán ông hoặc các sản phẩm rồng (hình 3.2b, c)

2 Sơ đồ thiết bị

Hình 3.3 Các bộ phận của may can hai truc

I Động cơ điện II Bộ phận truyền động III Giá cán

Nguyên lý hoạt động: Động cơ điện (1) hoạt động qua khớp nối (2) đến hộp giảm tốc (3) đê thay đôi tốc độ phù hợp, sau đó truyền chuyển động quay đền khớp nỗi (10) đến bộ bánh răng (4, 9) để điều khiển chiều quay của khớp nôi vạn năng 5

và khớp nội hoa mai § làm cho trục cán (6) quay Trục cán được lắp trên giá trục cán (7) Tât cả được đặt trên nền chung vững chắc

Trục cán luôn làm việc trong điều kiện có áp suất cao, ma sát lớn dẫn đến

nhiệt độ cao nên vật liệu để chế tạo trục cán thường là thép hợp kim

Tốc độ máy cán để cán thép tắm 7+15m/s, cán thép nhỏ 25+50m/s

14,

- Loại hình: loại hình có tiết điện đơn giản: vuông, tròn, chữ nhật, tam

giác, lục giác, bầu dục, bán nguyệt v.v Loại hình có tiết diện phức tạp như tiết điện chữ T, L, I, C, U v.v .(hình 3 4)

- Loại Ống: Ống có mối hàn (được cuộn lại và hàn từ tắm mỏng) và ống không có mỗi hàn (cán trực tiếp từ phôi đặc hình trụ) (hình 3.2)

- Loại đặc biệt: Có những tiết diện đặc biệt đụng trong một số ngành đặc biệt như ngành chế tạo ôtô, tàu thủy, máy bay v.v

TH Kéo kừn loại

1 Đặc điểm

Kéo là phương pháp gia công bằng áp lực trong đó kim loại bị biến dạng qua

lỗ hình của khuôn kéo

+ 2

15

Hình dạng và kích thước tiết điện của sản phẩm phụ thuộc vào hình dạng kích thước của lô khuôn

Khi kéo tiết diện phôi giảm, chiều dài tăng lên

Quá trình kéo thường tiến hành ở trạng thái nguội nên bề mặt của vật sau khi kéo bị biên cứng, độ bên và độ cứng tăng nhưng độ dẻo bị giảm đi

Quá trình kéo cho phép độ chính xác cao về kích thước và hình dạng của sản phẩm Mặt khác độ bóng bề mặt của sản phẩm cũng cao hơn so với các phương pháp gia công áp lực khác Đường kính của dây kéo có thê rất nhỏ (dây thép có thể kéo nhỏ tới 0,65 mm)

WW

Hình 3.6 Khuôn kéo kim loại Khuôn kéo: Gồm 4 phần (hình 3.6)

+ Phần 1: phần dẫn phôi Có dạng hình côn

+ Phần 2: phần làm biến dạng phôi Có dạng hình côn

+ Phần 3: phần định hình sản phẩm: quyết định hình dạng, tiết điện, kích

thước của sản phẩm sau khi kéo Thường có dạng hình trụ

+ Phần 4: phần thoát khuôn Có dạng hình côn

Khuôn được chế tạo bằng hợp kim cứng (để kéo dây có đường kính lớn hơn hoặc băng 0,5 mm), bang kim cương dùng đề kéo dây đường kính rất nhỏ hoặc băng thép dụng cụ để kéo thanh hay ông có đường kính lớn

_ Để giảm bớt ma sát ở khuôn kéo, người ta thường dùng các chất bôi trơn nhự

dâu mỡ, bột xà phòng, bột đồng Sunfat v.v

Máy kéo: có 2 loại

+ Máy kéo hình trống: Dùng để kéo dây hoặc các ống nhỏ mà vừa kéo

vừa cuộn lại được Đường kính của lõi cuộn từ 120-1000 mm Công suất của

máy kéo kiêu trông từ 15+20 KW, có loại công suất lớn đến 150 K.W

+ Máy kéo chuyên động thắng hay còn gọi là kiểu xích dùng để kéo thép thanh, thép ông Sản phẩm sau khi kéo không cuộn lại-được Lực kéo của máy

kéo xích có thể đạt với tốc độ từ 15+50 m/phút

l6 _

II Ép kim loại

Ép là phương pháp gia công áp lực trong đó kim loại được nung nóng và được

ép qua lỗ khuôn có hình dạng, kích thước nhất định Kim loại sau khi ra khỏi lễ khuôn có tiết diện, kích thước và hình dạng giống như hình dạng của lỗ (hình 3.8)

Hình 3.8 Gia công ép kừm loại

1 Chày ép 2 Phôi 3 Khuôn 4 Bệ khuôn 5 Đệm

- Ép là phương pháp gia công áp lực cho độ chính xác của sản phẩm cao

- Năng suất cao

- Ép được các sản phẩm có tiết điện phức tạp mà các phương pháp gia công áp lực khác không thể thực hiện được

- Thiết bị cần có độ cứng vững cao, lượng kim loại thừa không biến dạng trong khuôn còn dư nhiều

17

-2, So dé thiết bị

_ Nguyén ly: Xi lanh may ép lam cho chay ép (5) di chuyén tinh tién trong

buông ép (6) thông qua bệ khuôn (2) va miêng đệm (3) ép thỏi kim loại (1) đã được

đặt sẵn qua lỗ khuôn (4) cho ra sản phẩm có hình đạng, kích thước, tiết điện như lỗ khuôn

~

Ne

người ía áp dụng phương pháp nghịch Hình 3.9 Sơ đồ ép kim loại

Hình dạng, kích thước chày nong quyết ;

định hình dạng, kích thước bên trong của sản phẩm

3 Cac sin phẩm của ép

Sản phẩm cö thê là thỏi đặc, các loại ông với nhiêu tiệt diện khác nhau

- CÂU HỎI ÔN TẬP

1.Trình bày đặc điểm của phương pháp cán, kéo, ép kim loại

2 Trình bày nguyên lý, mô tả sơ đồ thiết bị của quá trình gia công.cán, kéo, ép kim loại

và xác định được các sản phẩm của cán, kéo, ép kim loại

>

18°.

Bai 4 REN KIM LOẠI

Yéucdu: - Trinh bày được đặc điểm, nguyên lý hoạt động của thiết bị rèn tự do và rèn khuôn

- Nhận dạng được các sản phẩm của rèn tự do và rèn khuôn

Rèn tự do bằng máy thường được thực hiện trên máy búa rèn, máy búa

hơi, máy búa hơi nước v.v hoặc máy ép và để gia công vật có trọng lượng lớn, sô lượng nhiêu

Khi rèn tự do, việc tạo các rãnh hẹp hay các lỗ nhỏ rất khó nên thông thường

trên vật rèn sẽ để lại lượng dư kim loại để sau này gia công băng phương pháp cắt gọt Vì vậy không rèn được các hình dạng phức tạp

Các bề mặt có yêu cầu gia công chính xác thì cần phải để lại lượng dư để sau này gia công trên máy cắt gọt

_ Hình 4.1 Sơ đồ phân bố thớ sợi trong trục khuỷu

3) Chế tạo bằng phương pháp tiện b) Chế tạo bằng phương pháp rèn

Sự phân bố thớ Sợi trong kim loại khi gia công bằng rèn hợp lý hơn khi gia

công băng tiện, nó tạo điêu kiện đề nâng cao độ bên của trục khuỷu

19

2 Sơ đồ thiết bị

Hinh 4.2 Dụng cụ rèn tự do

- Đối với các vật rèn nhỏ thì có thể rèn trên máy búa hơi

- Đôi với những vật rèn lớn thì dùng máy búa hơi nước

- Đối với vật rèn thật lớn thì dùng máy ép thủy lực

Hình 4.3 Sơ đồ nguyên [ý của máy búa hơi

Động cơ điện truyền chuyển động qua hệ thống biên - tay quay 14 lam cho piston 13 nén khi trong xylanh ép 9 ép không khí qua van phân phối 6, 7 làm piston

công tác 12 chuyển động đi xuống trong xylanh 8 tạo nên lực đập của đầu búa 5 gắn trên thân trượt 15 Bàn đạp 1 dùng để điều khiển van phân phối 6, 7 Phôi rèn được

đặt lên đe 4 lắp trên bệ đe 3 ,

+

20

Hình 4.4 Máy búa hơi C41-150 hang Xuzhou L&B

3 Cúc sản phẩm của rèn tự do

Rèn khuôn hay còr gọi là dập khối hay dập thể tích [a phương pháp gia công

áp lực trong đó kim loại bị biên dạng trong không gian hạn chế bởi lòng khuôn

21

Ưu điểm

- SO Với rèn tự do thì rèn khuôn có: độ chính xác cao và chất lượng vật

- Năng suất cao

- Khả năng cơ khí hóa và tự động hóa dế dàng

- Có khả năng chế tạo được những chỉ tiết phức tạp

Nhược điểm

- Yêu cầu công suất của thiết bị phải lớn

- Giá thành chế tạo khuôn cao nên chỉ được áp dụng trong hàng loạt khối

Hình 4.7 Sơ đồ nguyên {ý của máy ép ma sát kiểu truc vit

va mdy ép truc vit kiéu JA 53-63 cia hang Xuzhou L&B

Những bộ phận quan trọng nhất của máy là ba bánh ma sát 2, 3,12 và bộ truyền

động trục vít đai ốc 10,11 Khi chuẩn bị làm việc ta đóng động cơ làm puli Ivà hai

bánh ma sát 2 và 3 quay theo chiều (n) Bánh ma sát 2 và 3 chưa tiếp xúc với bánh

ma sát 12 Khi muốn đầu ép 9 đi xuống, ta đẩy cần điều khiển 8, thông qua hệ thống đòn bẩy 4 làm bánh ma sát 2 tiếp xúc với bánh ma sát 12, trục vít 10 quay đưa đầu ép

9 đi xuống do đai Ốc J1 cố định Khi thôi tác động cần điều khiển 8, lò xo hồi vị đưa

cần 8 về vị trí trung gian ban đầu, hai bánh 2 và 12 tach ra, dau máy ép đứng yên ở vị

trí ép Muốn đầu ép 9 đi lên, ta kéo cần điều khiển 8 lên trển Nhờ hệ thống đòn bẩy

4, làm bánh ma sát 3 ép vào bánh 12, trục vít 10 quay theo chiều ngược lại đưa đầu

22v

ép đi lên Chốt 6 và hai cữ 5 và 7 dùng để khống chế hành trình của đầu 9, đảm bảo

cho hệ thông làm việc an toàn

_ — Một nửa còn lại lắp trên 727227 3

phần đi động (đầu búa) ff

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Trình bày đặc điểm, nguyên lý hoạt động của thiết bị, dụng cụ rèn tự do và rèn khuôn

2 Trình bày các phương pháp rèn tự do điển hình

do và rèn khuôn 3 Mô tả các sản phẩm của rèn tự do và rèn khuôn So sánh đặc điểm của sẩn phâm rèn tự

23

Bais DAP KIM LOAI TAM

Yéucdu: - Trinh bày được đặc điểm và ứng dụng của dập kim loại tấm

- Mô tả được cấu tạo chính của khuôn, nguyên lý hoạt động của thiết bị dập tắm thông thường

Dập tắm được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đặc biệt ngành chế tạo máy bay, máy nông nghiệp, ôtô, thiệt bị điện, đô dân dụng Ví dụ khôi lượng chỉ tiết dập tắm trong một sô ngành như: ngành máy điện 60+70%, điện thoại 75+80%, ôtô máy kéo 60+95%, dé dan dung 95+98%

Vật liệu dùng dập tắm rất rộng rãi như thép cacbon, thép hợp kim mềm, đồng và hợp kim đông, nhôm và hợp kim nhôm, niken và hợp kim niken, thiếc, chì v.v và một

số vật liệu phi kim như: giây, cactông, êbônite, amiăng, da v.v

Dập tắm có một số đặc điểm:

+ Năng suất lao động cao (có thé đạt 3+4 vạn chỉ tiết một ca) do dé co khi hoa

và tự động hóa, chuyên động của thiết bị đơn giản, công nhân không cần trình độ cao

_ + Bao dam d6 chinh xéc cao, do đó độ lắp lẫn tốt, có thể đập những chỉ tiết

Hinh 5.1 So dé dap 24

Các nguyên công dập tắm theo đặc điểm biến dạng được chia làm hai nhóm:

nhóm các nguyên công cắt ( hình 5.2) và nhóm các nguyên công tạo hình (hình 5.3)

- Nguyên công cắt: gồm chày ¡ là dao cắt trên (chuyển động), cối 2 là dao cắt dưới (đứng yên)

+ Cắt rời (hình 5.2a), cắt hình (hình 5.2b), đột lỗ (hình 5.2e), cắt trích

(hình 5.2d), cắt chia (hình 5.2e), cắt mép (hình 5.2ø)

~ Nguyên công tạo hình

+ Uốn (hình 5.3a), dập vuốt lần đầu không ép biên (hình 5.3b), đập vuốt

có ép biên (hình 5.3c), đập vuốt ở các lần tiếp theo (hình 5.3đ), dập vuốt có biên mỏng thành (hình 5.3e), nong lỗ (hình 5.3g), tóp miệng (hình 5.3h), dãn rộng (hình 5.3k)

1I Thiết bị

Máy dùng trong dập tấm có thể phân ra một số loại như sau:

- Căn cứ vào nguyên lý truyền động chia ra máy ép trục khuỷu hình 5.4 (cơ học) và máy ép thủy lực

- Căn cứ theo trạng thái nhiệt của phôi gia công: máy dập tắm nóng, máy dập tâm nguội

- Căn cứ vào công việc chia ra: máy cắt đứt, máy đột cắt, máy dập hình

- Căn cứ hình dạng bên ngoài: máy một trụ, máy hai trụ

- Căn cứ theo tác dụng chia ra: máy tác dụng đơn, máy tác dụng kép, máy ba tác dụng

Máy tác dụng đơn là máy chỉ có một con trượt chính dùng đột, cắt hoặc tạo

hình (hình 5.2)

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Trình bày đặc điểm của dập tắm

2 Nêu các thiết bị dập tắm thông dụng, mô tả nguyên lý một thiết bị dập tắm đơn \ gián " (máy ép trục khuyu)

3 Trình bày các loại khuôn dập tắm và một số loại sản phẩm dập tắm thông thường - `

27.

CHUƠNG II

HÀN KIM LOẠI

Bài o HÀN ĐIỆN HỒ QUANG

Yêu cẩu: - Giải thích được hiện tượng hỗ quang

- Phân biệt được vị trí các mồi hàn trong không gian

- Phán loại được các dạng mép hàn và máy hàn điện thông thường

chóng nâng ngay que hàn lên cách vật hàn một Khe n ít, lúc này không khí giữa đầu que hàn và vật

TU KV hàn biến thành khí dẫn điện, sinh ra nhiệt độ cao

WY 22 đt) Mà nang mạnh, hiện tượng này được gọi là

Hình 6.1 Câu tạo của hồ quang

a) So với tán bằng đinh, hàn tiết kiệm được 10+20% khối lượng kim loại do

sử dụng mặt cắt làm việc của chỉ tiết hàn triệt để hơn, hình dáng chi tiết cân đối hơn, giảm được khối lượng kim loại như phải tán đỉnh, kim loại mắt mát

do đột lỗ

b) So với đúc hàn tiếp kiệm được tới 50% vì không cần hệ thống rót Sử

dụng hàn trang xây dựng nhà cao cho phép giảm 15% trọng lượng sườn, kèo, đồng, thời việc chế và lắp ráp chúng cũng được giảm nhẹ, độ cứng vững của kết cấu lại tăng

c) Hàn có năng suất cao so với các phương pháp khác do giảm được số lượng nguyên công, giảm được cường độ lao động và tăng được độ bền chắc của kết cấu Giảm được thời gian và giá thành chế tạo kết cấu

đ) Hàn có thể nối được những kim loại có tính chất khác nhau

e) Thiết bị hàn tương đối đơn giản và dé ché tao Khi tán đỉnh ta phải dùng rất nhiều thiết bị như máy khoan, lò nung, máy đột v.v Khi hàn ta có thé chí: dùng máy hàn xoay chiêu gồm một máy giảm thế từ 200 vôn hay 230 vôn

f) DO bền mối hàn cao, chắc và kín Do kim loại mối hàn tốt t hơn kim loại

vật hàn nên mối hàn chịu tải trọng tĩnh tốt Mối hàn chịu được á áp suất cao nên

ty 28

hàn là một phương pháp chủ yếu dùng chê tạo các bình chứa, nồi hơi, ông dẫn

v.v chịu áp lực cao

g) Giảm được tiêng ôn khi sản xuất v.v

Tuy nhiên hàn còn nhược điểm là sau khi hàn tồn tại ứng suât dư, tố chức kim

loại gần môi hàn không tốt, làm giảm khả năng chịu tải trọng động của môi hàn, vật hàn hay bị biên dạng cong, vênh

3 Ứng dung

A

Hàn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hiện đại Về công dụng của hàn có thể chia làm hai nhóm: chế tạo và sửa chữa

- Về chế tạo: như nồi hơi, ống, bình chứa, sườn nhà, cầu, tàu thuyền, thân

máy bay, vỏ máy, tên lửa, toa xe, ôtô và tàu vũ trụ Nói chung, những bộ phận máy có hình dáng phức tạp phải chịu lực tương đối lớn, lại mỏng đều chế tạo

bằng phương pháp hàn, vì nếu đúc bang gang thì nặng, nếu rèn thì vừa tốn công

vừa chê tạo khó khăn, giá thành cao

- Về sửa chữa: những bộ phận hỏng như xi-lanh rạn, bánh răng bị nứt, mặt đường ray bị mòn, những vật đúc bị khuyết đều có thể dùng phương pháp hàn để sửa chữa, vừa nhanh, vừa rẻ Ngoài những chỗ chịu tác dụng của lực chấn độn g không nên hàn thì không có vị trí nào là không thể hàn được Công nghệ hàn đóng góp rất nhiều cho sự phát triển của công nghiệp hiện đại

4 Các loại môi hàn

a Theo vị trí môi hàn trong không gian

Trong một kêt câu hàn, tất cả các mối hàn phân bố theo các vị trí không gian khác nhau Có thể quy ước chia thành bến loại (hình 6.2):

Cac mdi han bang (con gọi là hàn sắp, hàn phẳng) là những môi A A

hàn phân bô trên các mặt phẳng nằm trong góc từ 0°+60°

Các mỗi hàn băng dễ thực hiện và cho năng suất cao nhất Vì thế

khi hàn, nêu có thể xoay lật kết câu được, nên cố găng đưa mối hàn về vị

- trí hàn băng là tôt nhất

2) Moi han đứng

Các môi hàn đứng là những mối hàn phân bô trên các mặt phắng năm trong góc từ 60*+120” theo phương bắt kỳ, trừ phương song song với mặt phắng nắm ngang

Các môi hàn đứng, khi có hướng hàn đi lên gọi là hàn leo, hướng hàn đi xuông còn gọi là hàn tụt, điều kiện hình thành mối hàn và chất lượng của chúng cũng khác nhau

3) M6: han ngang -

Môi hàn ngang là những mối hàn phân bô trên các mặt phẳng nằm trong góc từ 60”+120° theo phương Song song với mặt phăng năm ngang

°

Hình 6.3 Ký hiệu các vị trí mỗi hàn giáp mối

b Theo kết cấu mối hàn

1) Mối hờn giáp mối

S= 12 + 40 a=2+2 b=2+1

Hình 6,6 Các kiểu chuẩn bị mép hàn của mối hàn giáp mỗi

( Một số các chữ ký hiệu có thể thay đổi)

31s,

>