Luận văn thiết kế máy miết chuyên dụng Điều khiển tự Động

Với sự phát triển mạnh mẽ của mình, phương pháp công nghệ Miết hiện nay được xem như là một công nghệ tiên tiến có thể thay thế cho nhiễn công nghệ gia công biến dạng kim loại bằng áp l

BO GIAO DUC VA DAO TAO

TRUONG DAI IIQOC BACII KIIOA IIA NOI

RRAARAREA g RARERERER

TRAN TUAN SON

TINET KE MAY MIET CIIUYEN DUNG DIEU KIDEN TI! DONG

LUAN VAN THAC Si KHOA HOC

CHUYÊN NGANIL CONG NGIIG co Kutt

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHÄÀNH : CÔNG NGHIIỆ HOÁ HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS NGUYEN DAC TRUNG

HÀ NỘI 2008

MỤC LỤC Lời nói dầu

Chương I Tổng quan về công nghệ và thiết bị miết

1.1 Giới thiệu về công nghệ miết

1.2 Phân loại phương pháp miết

1.3 Các nguyên công miết điển hình

1.4 Sản phẩm của phương pháp miết

1.5 Lịch sử phát triển của thiết bị miết

1.6 Đặc điểm của thiết bị miết

Chương II Cơ sở lý thuyết và công nghệ miết

II Cơ số lý thuyết

11.2 Cong nghệ miết tốp miệng và bịt dầy bình khí công nghiệp

1.2.1, Nhiệt Irong quá trình miết

1.2.2 Quá trình hàn cháy tạo đấy bình

112.3 Tính toán chiều dài miết phôi

1.2.4 Tốc độ quay của phôi khi miết 12.5 ước tiến con lăn

11.2.6 ‘Tinh sé bude miét

A.1 Giới thiệu một số loại máy miết

A.2 Tính toán thiết kế máy rniết nóng bình khí công nghiệp

A.3 Cụm con lăn miết

A.3.1 Kế! cấu cơn lần miết

A.3.2 Nguyên lý chuyển động của con lăn miết A3.3 Tĩnh toán quỹ đạo chuyển động của con lăn A.3.4 Sơ đồ nguyên lý cụm con lần

A.3.5 Kết cấu cạm con lăn miết

A.3.6 Chuyển động của con lần trong nguyên công bịt đầy

A.3.7 Chuyển động của con lần trong nguyên công tạo miệng

A.4 Cụm cơ cấu cặp

A-4.1 Giới thiệu chung về cơ cấu cập À.4.2 Kết cấu cơ cấu cặp dạng ống đàn hồi A.4.3, Lĩnh toán kết cấu ống kẹp đàn hồi A.4.4 Kết cấu cơ cấu kẹp

A.4.5 Tính toần lực kẹp A.4.6 Động học qủa trình kẹp phôi

A.4.7 Tính ấp suất bơm dầu

A.4 Cụm gia nhiệt

B THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

B.L Phương pháp truyền dữ liệu

B.2 Giao tiếp qua Slot Card

B.3 Cổng song song (LPT)

B.4 Tổng quan về vi điều khiển

Đ.5 Các linh kiện sử dụng trong mạch

B.6 Thiết kế mạch điều khiến

LỜI NĨI ĐẦU

Trong tiến trình hội nhập và phát triển, nên kinh tế của chúng ¡a đã nhận dược những thành cơng đáng kể Với mục dích tăng trưởng và lăng trưởng bên vững chúng ta phải liên tục học hồi, phát triển khoa học kỹ thuật dể từ đĩ đa

đạng hĩa sản phẩm, tang chất lượng cũng như năng suất nhằm tăng tính cạnh

tranh trong mơi Irường tồn cầu hĩa

Để thực hiện được những đồi hỏi khát khe đĩ, chúng la tập trung phat

triển sản xuất và lấy sản xuất cơ khí làm trọng tâm phát triển Đĩ là một hướng đi đúng đắn, vì trên thực tế thế giới đã chứng mình một quốc gia muốn

phát triển, trước hết phải tập trung vào phát triển nên khoa học cơng nghệ nước nhà Với kinh nghiệm thành cơng của nhiễu nước trên thế giới, chúng ta

đã cĩ những hành động cụ thể và cũng đã bước đầu gặt hãi được những thành

cơng đáng kể

Nhưng chúng 1z vẫn phải đối mật với rất nhiều thách thức to lớn nên cơ

khí Việt Nam hiện quả lạc hậu với đa phần máy mĩc và cơng nghệ được thừa hưởng từ những thập niên 70, 80 của thế kỷ trước Chính vì vậy mục tiêu trước

mắt và lau dai dat ra cho chúng ta là cẩn phải cải tiến nâng cấp thiết bị và khơng ngừng phát triển, cập nhật các cơng nghệ sản xuất tiền tiến

“Trong những năm gần đây, chúng ta ghi nhận sự nghiên cứu thành cơng

và tĩng dụng hiệu quả nhiều phương pháp Gia cơng kim loại bằng áp lực Một trong những cơng nghệ dõ là phương pháp gia cơng kim loại bằng cơng nghệ miết Miết là một phương pháp gia cơng kim loại bằng áp lực dã dược thực tế

khẳng định khơng chỉ cĩ tính hiệu quả kinh tế đặc biệt đối với việc sản xuất sản phẩm với số lượng vữa và nhơ đồi hồi cĩ chất lượng cà mà cịn ứng dụng sản xuất nhiễu chỉ tiết khĩ Cơng nghệ Miết được ứng dụng trong sản xuất là

rất đa dạng với nhiều chủng loại sản phẩm đạng khối hoặc tấm Cơng nghệ Miết thể hiện nhiều ưu điểm nổi bật mà các phương pháp khác khơng cố được,

và sản phẩm của của cơng nghệ này được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều

lĩnh vực từ đồ dụng gia dụng , các thiết bị công nghiệp , tới các chỉ tiết đồi hỗi

độ chính xác cao như hàng không và vũ trụ Với sự phát triển mạnh mẽ của mình, phương pháp công nghệ Miết hiện nay được xem như là một công nghệ tiên tiến có thể thay thế cho nhiễn công nghệ gia công biến dạng kim loại

bằng áp lực

Để lài nghiên cứu về Miết đã được bộ môn Gia công áp lực của Trường Đại Học Bách Khoa nghiên cửu suốt mấy năm trở lại dây và dạt dược nhiều

thành công Tuy nhiên, trong quá trình hội nhập, nên cơ khí tự động hóa phát

triển, việc phát triển mấy mốc thiết bị lên thế hệ điều khiển tự động là một

trong các trọng tâm hàng dâu của Cơ khí Việt nam Để tài “#iiết kế máy A4iốP

chuyển dụng cá điều khiển tự động” là một trong những trọng tấm ứng dụng

điểu khiển tự động cho mấy Gia công áp lực Hiện tại có rất ít các tài liệu,

các công trình nghiên cứu về vấn đề trên , cũng như việc chưa có một cơ sở sản xuất nào ứng dụng công nghệ này đem lại hiệu quả cho nền kinh tế quốc dân Do đổ việc tiến hành nghiên cứu công nghệ, thiết bị, từ đó đưa vào sản xuất bình khí công nghiệp bằng phương pháp Miốt trên máy tự động tại Việt

Nam nhằm thoã mến nhụ cầu lớn về sẵn phẩm nội địa

Trong luận văn thạc sỹ của mình ,ôi lập trung vào việc giải quyết các

vấn để về công nghệ của phương pháp miết trong chế tạo bình khí công nghiệp, xem xét các yếu tố công nghệ để từ đố ra đời một thiết bị Miết chuyên dụng có điều khiến tự động,

Nhân đây tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất của mình tới 1S Nguyễn Đắc 'Iruưng, cùng toàn thể các thầy giáo trong bộ môn Gia công áp lực

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Cảm ơn sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của các thấy đã giáp tôi hoàn thành luận văn của mình, cũng như học hỏi thêm những kiến thức cần thiết để học tập và nghiên cứu

Hà Nội , tháng 3 năm 2009

“Tác giả

CHƯƠNG I CÔNG NGHỆ MIẾT

I.1 Tổng quan về công nghệ Miết

Công nghệ Miết là một phương pháp gia công kim loại bằng áp lực Phôi miết có thể là phôi phẳng hoặc phôi rỗng chuyển động quay trong suốt quá trình mniết, lực tác dụng lên phôi làm phôi biến dạng cục bộ liên tiếp lại các

điểm tiến xúc từ đó tạo ra các chỉ tiết rồng

Cö từ rất lâu đời, Công nghệ Miết đã được biết tới từ thời IIy Lạp cổ đại,

c lấm kim

người ta đã biết sử dụng các thiết bị thô sơ để để ruiết tạo hình œ

loại mông để tạo ra các đổ mỹ nghệ, vật dụng dạng trồn xoay như: nồi, bình hoa Người ta thấy rằng các sản phẩm tròn xoay rỗng bằng các kim loại mềm như vàng, bạc, đồng được làm bằng phương pháp này tương đối dễ dàng nhờ

những tru điểm là chỉ cần những vật dụng hết sức dơn giản, thô sơ với thao tác đơn giản, sức lực bổ ra không cần lớn

Sang thế kỷ 19, công nghệ miết dược ứng dụng nhiều vào việc sản xuất

dồ dân dụng, công nghiệp đơn giản phục vụ cho dời sống Lúc này vật liệu sử dựng chế tạo sản phẩm đã bao gồm cả nhôm và thép Người ta đã tìm cách

ứng dụng công nghệ miết ép đối với các kim loại cứng hơn với kích thước sản

phẩm lớn hơn

Ngày nay công nghệ miết ép đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều linh vực công nghiệp khác nhau như: chế tạo cơ khí, hoá dầu, sản xuất hàng dan dụng Sản phẩm chế tạo từ công nghệ này rất da dạng, từ các chỉ tiết rỗng

nhỗ vài mm dến cdc day binh ấp suất dường kính tới 3 + 4m Các chỉ tiết có

hình dạng phức tạp trong công nghiệp hoá chất, hóa dầu, hàng không, vĩ

trụ cũng đã được thực hiện bằng công nghệ miết ép

Công nghệ Miết với ưu điểm vẻ sự đa dạng phong phú về chủng loại, hình dáng, kích cỡ cũng như vật liệu chế tạo sản phẩm, đã được ứng dụng

trong hấu hết các ngành công nghiện của nước ta: công nghiện hàng tiêu

dùng, công nghiệp sản xuất Ôtô, công nghiệp quốc phòng Mặt khác, cùng

với thế mạnh về công nghệ sơ với các phương pháp sản xuất cơ khí khác như

đập vuốt, miết dựa trên sự biến đạng cục bộ từng phần của sẵn phẩm nên lực công nghệ yêu cầu nhỗ hơn rất nhiều, dẫn đến yêu cầu về trang thiết bị nhỏ gọn hơn do đó phù hợp với sản xuất loạt nhồ, hay đơn chiếc

Hiện nay trên thế giới, các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Nga,

Đức đã đạt được rất nhiều thành tựu trong việc áp dụng công nghệ miết để

chế tạo những chỉ tiết khó, phức tạp Họ cũng đã sản xuất được các máy miết hiện đại được điển khiển theo chương trình số có công suất lớn ứng dụng mạnh mẽ vào công nghiệp nặng Các máy miết chuyên dụng được thiết kế để chế tạo một số chủng loại sẩn phẩm xác định có kiểu đáng kích thước phù hợp với chủng loại sản phẩm đõ

"Tuy nhiên trong tình hình phát triển công nghệ riết mạnh mẽ trên thế giới như vậy, thả với điều kiện sản xuất của nước la, các cơ sở sản xuất cơ khí

chưa thể chế tạo ra các máy mniết chu yên dụng hiện đại, mà chủ yếu các máy

miết công suất vừa và lớn được điều khiển theo chương trình số đều được nhập

từ nước ngoài với giá thành rất cao Chính điều đó đã hạn chế rất lớn đến việc

ứng dụng, phát triển công nghệ miết ở nước ta hiện nay Đồng thời đặt ra cho các nhà khoa học hoạt động trong linh vực cơ khí nước nhà bài toán cần đi tìm lời giải là làm sao ứng dụng, phát huy được công nghệ miết với những ưu thể

vượt trội vào didu kiện sản xuất của nước ta hiện nay

1⁄2 Phân loại phương pháp miết

L2.1 Phân loại theo đặc điểm phôi

+ Miết phối phẳng + _Miết phối ống

+ Miết phôi dạng thể tích L2.2 Phân loại theo hình dạng sản phẩu

+ Sản phẩm tròn xoay + Sản phẩm dạng xoáy ốc + Sản phẩm có biên dạng phức tạp

+ _Sẩn phẩm có kích thước đặc biệt

1.2.3 Phân loại theo vị trí cập dụng cụ biến dạng

+ Dưỡng trong, con lăn ngoài (Hinh 1.1 a)

+ Dưỡng ngoài, con lan trong (Hình I.1.b)

+ Con lãn miết không dưỡng (Hình I.1.c)

Hình 1.1 Phân loại phương pháp miết theo vị trí dụng cụ gia công

1.2.4 Phân loại theo dạng gia công và yêu cầu của sản phẩm

+ Miét tạo hình sản phẩm: sản phẩm sau khi miết đạt hình dáng kích

thước yêu cầu Hình I.2.a

+ Miét không biến mỏng : trước và sau quá trình tạo hình , chiều dày của

vật liệu không thay đổi Hình I.2 b

+ Miết biến mỏng : chiều dày của phôi bi thay đổi trong quá trình tạo hình sản phẩm Thông thường mức độ biến mỏng đạt tới 30% Hình

12 b

+ Miết nâng cao chất lượng bể mặt sản phẩm : mục đích tảng độ nhan bồng và tạo ra sự biến cứng trên bề mặt sản phẩm mà không làm thay đổi chiều đày cũng như hình dạng sản phẩm Hình L2 c

12.5 Phân loại theo hướng biến dạng của vật liệu và chuyển động tương đối

của dụng cụ miết + Miết thuận: chiều chuyển động của dụng cụ miết cùng chiéu với hướng chẩy của vật liệu Hình I.3.a

+ Miết ngược: chiếu chuyển động của dụng cụ miết và chiều dày của kim

loại ngược hướng nhau trong quá trình miết Hình I.3.b

Hình 1.3 Phan loai miéi theo hướng chuyểm dộng của dung cu

12.6 Phan loai theo nhiệt độ tiến hành miết

+ Miết nguội : quá trình miết được tiến hành ở nhiệt độ bình thường của vật

liệu phôi 'Thường quá trình miết nguội dược tiến hành với miết phôi tấm

+ Miết nóng : quá trình miết dược tiến hành sau khi dược nung nồng đến một

nhiệt độ nhất định , gọi là nhiệt độ tạu hình

1.3 Các nguyên công miết diễn hình

1.3.1 Miết phôi tấm

Công nghệ miết phôi tấm được áp dụng cho cả các loại thép không gỉ và các

hợp kim nhu titaniam , inconnel , hastelloy và miết được các chỉ tiết với đương kính phôi lên đến gần 8m, chiều dây 7ö mm với nhôm và 38 mm với

thép hợp kim

và duy trì nhiệt của phôi trong suốt quá trình biến dạng Chuyển động quay trồn của cơ cấu cặp mang theo phôi ống quay Con lăn miết chuyển động tịnh tiến theo hai phương : phương song song với trục ống và phương vuông góc với trục ống Chuyển động của con lăn tác dụng làm biến dạng phôi tạo ra

hình dáng cổ chai yêu cầu

~ Hình 1.7 Qué trinh miét top miệng phôi ống

10

1.3.2.3 Bịt đáy ( Closing )

Hình I8 Quá trình miết bịt đáy phôi ống

Nguyên công bịt đáy có nguyên lý tương tự như nguyên công thất cổ

chai Trong đồ chuyển động thích hợp của con lăn sẽ tác dụng bịt kín đáy của phôi ống

Trong quá trình biến dạng tạo hình kim loại , độ biến dạng tảng là nguyên nhân chính dẫn đến ứng suất bên trong vật thể tăng và kéo theo là công và lực biến dạng cũng tăng theo Hiện tượng đó gọi là hoá bển Nếu ứng suất vượt quá giới hạn bền của vật liệu sẽ gây ra hiện tượng phá huỷ ( nứt

„ nhãn , rách .) nên cần thiết phải có quá trình làm giảm ứng suất trước khi tiến hành biến dạng lần tiếp theo Tuy nhiên trong nhiều trường hợp, người ta cũng sử dụng phương pháp này để giảm công và lực biến dạng dẫn đến giảm được kích thước , khuôn khổ của máy mốc và thiết bị kèm theo

Để giảm ứng suất trong vật thể có thể sử dụng nguồn nhiệt theo hai cách:

® Nung nóng độc lập với quá trình biến dạng

® Nung nóng đồng thời trong quá trình biến dang

“Trong trường hợp ứng dụng phương pháp miết để thực hiện nguyên công tóp miệng hoặc bit kín đáy , người ta sử dụng phương pháp nung nóng cục bộ

vùng biến dạng đồng thời trong quá trình biến dạng Để thực hiện phương

pháp này , ta có lựa chọn các cách sau :

i

© Sử dựng thiết bị nung cảm ứng ( nung cao tần )

© Sử đưng khí gas ( C.H, : O, ) ngon lita khd

Với điều kiện thực tế sản xuất của nên cơ khí Việt Nam hiện nay ,

phương pháp nung cắm ứng là không thích hợp do yêu cầu máy móc thiết bị

kèm theo có trình độ tự động cao vì gá kẹp phôi khi nung và sau khi nung yêu

cầu phải cổ tay rôbốt công nghiệp Ngoài ra, trong quá trình biến dạng phôi giảm nhiệt rất nhanh do có kết cấu vỏ mỏng ( phôi dạng ống ) Do đồ phương pháp nung phôi bằng ngọn lửa khò là hợp lý, đảm bảo quá trình gá phôi thủ công và bù nhiệt trong quá trình biến dạng một cách dễ dàng

1.4 Sản phẩm của phương pháp miết

Phương pháp công nghệ miết có thể chế tạo được nhiều chủng loại sản phẩm khác nhau, đa dạng về kiểu dáng va kích thước, từ những chỉ tiết có hình dạng đơn giản (trụ, côn) đến những chỉ tiết có hình dáng rất phức tạp (có gân, gờ,

chiều dày thay đổi) như chỉ tiết trong các thiết bị chế biến thực phẩm, hoá chất, các chỉ tiết trong thiết bị chiếu sáng, dụng cụ âm nhạc, các chỉ tiết dang

dia Wong vệ Linh nhan lao, cdc logi x1 anh va bink chira chiu ap lye cao, các

loại ống có độ chỉnh xác cao, các loại Puli truyền động có nhiéu ranh chit V

Phôi sử dụng trong phương pháp miết là phôi tấm hoặc phôi ống Quá trình miết cổ thể là miết cố biến mmỗng hoặc không biến mỗng tuỳ theo yêu

cầu của sản phẩm Phương pháp miết ngày nay được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp hàng không, quốc phòng để chế tạo các sản phẩm đồi hồi chất lượng và độ chính xác cao như tuabin, đầu đạn tên lửa cũng như trong các

ngành công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, vv

1.5 Lịch sử phát triển của thiết bị miết

Miết là một phương pháp công nghệ tạo hình vật liệu có từ rất lâu đời ,

bất nguồn từ việc chế tạo các bình gốm của người thợ thủ công Hy Lạp vào khoảng 3000 năm trước Công nguyên Chính chuyển động quay tròn của vật liệu cùng với các kỹ thuật tạo hình các bình gốm bằng tay đó đã tạo nên công nghệ miết ngày nay Vào khoảng những năm 20 của thế kỷ 20 các loại máy miết kim loại đã được ra đời Ban đầu là những thiết bị miết thủ công được xây dựng dựa trên nguyên lý của máy tiện Con lăn miết được điều khiển bởi người công nhân và do đó chỉ có thể chế tạo được các chỉ tiết có kích thước không lớn, độ phức tạp cũng như độ chính xác thấp , tiếp theo là các loại máy miết có hệ thống thuỷ lực , tới các loại máy được điều khiển làm theo dưỡng và cuối cùng là thế hệ các loại máy điều khiển theo chương trình Œ€NC có hệ thống phản hồi , xử lý và điều chỉnh dữ liệu liên tục trong suốt quá trình gia công

Các loại máy miết hiện đại thường có khối lượng lớn để đảm bảo sự ổn

định của máy , chống lại các dao động tự do trong quá trình vận hành máy , nhất là khí máy hoạt động ở tốc độ cao và đòi hỏi yêu cầu về độ chính xác Kích thước gia công Để đạt được điều đó , thiết bị cần phải có động cơ truyền động có số vòng quay lớn , tạo được lực ép trên con lan miét trượt được theo

cả chiều dọc và chiều ngang với biên độ đủ lớn và với tốc độ biến dạng lớn

“Thêm vào đố là những cơ cấu của máy phải đơn giản trong việc điều khiển và

có thể điều chỉnh thiết bị trong một thời gian ngắn

Hình L.16 Hình ảnh một số loại máy miét

Hình 1.17 Máy miết nóng thực hiện nguyên công bịt đáy

va that miệng phôi ống

Các thế hệ máy miết hiên nay đã tiến một bước khá xa Chúng lamg việc theo kiểu nhắc lại theo quá trình đã được thực hiện , chế độ CNC điều khiển trực tuyến hoặc ngoại tuyến

Khi làm việc theo chế độ nhắc lại , chí tiết đẩu tiên chế tạo được điều

khiển bằng tay bởi người vận hành qua cẩn điều khiển và thiết bị đo ở tốc độ

16

thấp Bộ phận điều khiển ghi nhớ tất cả các dịch chuyển của máy , bao gồm tất cả các chức năng cẩn thiết như tạo hình và cất để tiến hành gia công các chỉ tiết tiếp theo Khi gia công chỉ tiết tốc độ lầm việc có thể đạt tới giá trị lớn

nhất cho phép của vật liệu chứ không phải tốc độ mà máy đã được dạy

Hình 1.18 Một số hình ảnh máy miết hiện đại, điều khiển tự động

1.6 Đặc điểm của thiết bị miết

So sánh với các phương pháp khác như ép chảy hay đập vuốt sâu thì

phương phấp này tốn ít lực hon và tiêu thụ điện năng ït hơn Khác với chày và

cối trong dập vuốt , các công cụ biến dạng miết thường chỉ sử đụng bộ phận trục nòng với biên dạng giống như phản bên trong của sản phẩm với chỉ phí rẻ hơn nhiều

Miết kim loại dồng thời nổi trội ở tính mềm dẻo , lĩnh hoạt công nghệ

Các thay dối trong quá trình lâm việc có thể dược tiến hành một cách trực

tuyến (online) hoậc ngoại tuyến (olilinc} Thêm vào đó sự đơn giản trong hệ thống của thiết bị cũng giúp cho người sử dụng có thể sữa chữa khi gặp hồng bốc một cách đơn giản và nhanh chồng với chỉ phí thấp

Quá trình miết có thể tạo ra rất nhiều hình dạng khác nhau , cung cấp hầu như không giới hạn các khả năng cho người thiết kế sản phẩm Đặc biệt

ứng dụng để chế tạo những hình dạng đản phẩm lõm mà đối với các phương phắp khác là rất khó ; hơn nữa kết quả đạt được về chất lượng của sản phẩm ở mức rất cao

Uu diém khi sử dụng máy miết : + Khả năng linh hoại của thiết bị cao

Tăng mức độ tự động hoá

# Khả năng hồng hóc của thiết bị là rất thấp đo hệ thống không quá phức tạp

+ Có thể chế tạo các chỉ tiết trồn xoay có độ dài lớn với hình đáng phức tạp

# Chỉ phí đầu tư thấp so với các phương pháp gia công áp lực khác khi chế

tạo chỉ tiết có bể mạt cong lồi lỡm

* C6 thé chế tạo nhiều chi tiết khác nhau với cùng một dụng cụ biến dạng :

trục nòng va con lan miét

+ Thời gian một chu trình làm việc ngắn

Với những gì đã nêu ở trên thì miết kết hợp với cất có thế mang lại hiệu quả kinh tế cao Đặc biệt là trong trường hợp cần chế tạo chỉ tiết với số lượng,

ít và chỉ tiết đừng lầm vật mẫu kích thước nhỏ , chỉ tiết có độ chính xác cao

18

Bang việc lựa chọn thêm các bộ phận phự trợ ở những vị trí thích hợp thì mấy miết sẽ có công dụng như một trung tâm gia công Các máy miết thuộc

thế hệ hiện đại được thiết kế đơn giản cho quá trình vận hành và trong một chu trình có kết hợp nhiều nguyên công tạo hình như đánh bóng , chép hình ,

xoắn , tạo gân gi, gia cong cắt got

Tuy theo chimg loại sản phẩm, máy miết có thể dược thế tạo theo kiểu

ding và kiểu ngang Thông số kỹ thuật chữ yếu của máy miết là tốc độ miết,

đường kính và chiều đầy lớn nhất có thể miết Dưới đây giới thiệu thông số kỹ

thuật của một số loại máy miết thong dung hién nay

Máy miết ngang

- Máy P§ 60SS: công guất 65 kW, miét duge chi tiết có đường kính tới

1600, chiều dày vật liệu 12mm;

-Máy PS-90: công suất 90 kW, miết dược chỉ tiết có dường kính tới

1600, chiều dày vật liệu 15mm;

- Máy PS-110SS: công suất 110 kW, miét được chỉ tiết có đường kính tới

2100, chiéu day vat lieu 18mm;

Máy miết đứng,

Máy VDM 4000E: công suất 160 kW, miét duve chi tiết có đường kính tới 4m, chiểu dây vật liệu 30mm;

- Máy VDM 5000H: công suất 200 kW, miết được chỉ tiết cá đường kính

tới 5m, chiều dày vật liệu 30mm;

- Máy VDM 6000B: công suất 250 kW, miết được chỉ tiết có đường kính

tới 6m, chiêu đầy vật liệu 30m

Hiện các cơ sở cơ khí trong nước chưa sản xuất máy miết, các thiết bị miết được nhập chủ yếu từ nước ngoài

s- Các cơ sở áp dụng công nghệ miết chế tạo các mặt hang dan dung:

-_ Công Iy Sát trắng xen Hải phòng

- Công ty Kim khí Thăng long

-_ Các công ty sản xuất đổ hộp, bao bì

18

-_ Các công ty sẵn xuất phụ tùng Ôtô, xe mấy

®- Các cơ sở áp dụng công nghệ miết chế tạo cấc mặt hàng công nghiệp:

-_ Công ty Thiết bị áp lực: các máy miết đáy nổi hơi

-_ Công ty Lilama: máy vê chồm cầu PPM-6001x6 đường kính tới 5m, vật

liệu dày 35mm

Nối chung, việc áp dụng công nghệ miết ở nước ta còn rất hạn chế Đó là do các nguyên nhân

-_ Các tính năng của công nghệ miết còn ít được biết đến,

-_ Chưa có khả năng đâu tư thiết bị, nhất là các thiết bị miết chuyên dùng hiện đại;

Với những ưu điểm nổi trội của phương pháp rriết trong chế tạo các chỉ tiết

trồn xoay từ phôi lấm và phối ống thì việc nghiên cứu, ứng dụng và phái triển công nghệ và thiết bị miết ép trong giai đoạn hiện nay là rất cần thiếi Đất

nước đang trên đà công nghiệp hóa và hiện đại hóa nên rất cân cố chính sách hợp lý đầu tư cho lĩnh vực miết ép để trổ thành một yếu tổ thúc đẩy ngành cơ

khí nội địa phát triển

Kết luận

Miết là một phương pháp gia công kim loại bằng áp lực để chế tạo các chi tiết tròn xoay trong đó phôi quay, khuôn quay (nếu có)

Công nghệ Miết với sự đa dạng phong phú về chủng loại, hình dáng, kích

cỡ cũng như vật liệu chế tạo sản phẩm đã được ứng dụng trong hầu hết các

ngành công nghiệp của nước ta: công nghiệp hàng tiêu dùng, công nghiệp sản

xuất ôL6, công nghiệp quốc phòng Mạt khác, cùng với thế mạnh về công nghệ so với các phương pháp sản xuất cơ khí khác như dập vuốt, miết dựa trên

sự biến dạng cục bộ từng phần của sẵn phẩm nên lực công nghệ yêu cẩu nhỏ hơn rất nhiều, dẫn đến yêu cấu về trang thiết bị nhỗ gọn hơn đo đó phù hợp

với sản xuất loạt nhỏ , hay đơn chiếc

20

Nhờ những thế mạnh to lớn của mình mà công nghệ Miết được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vục sản xuất, chế tạo cơ khí Trên thế giới, người ta đã ứng dụng công nghệ miết để tạo hình các sản phẩm bình khí công nghiệp chịu

áp lực cao Do chịu sự kiểm duyệt nghiềm ngặt về an toàn khi sử dụng, nên bình khí công nghiệp chịu áp lực cao có những yêu cầu chế tạo riêng biệt Đó

fu Hền trên toần

là, bình dược chế tạo với độ dày tương đối lớn, đồi hỏi kết

bộ chiếu dài của bình Công nghệ miết tạo hình ở trạng thái nóng có thể đáp

mg được những yêu cầu đó Và thực tế sản xuất chế tạo bình khí công nghiệp chịu ấp suất cao ở các nước trên thé giới đã chứng minh điều đó

Cũng do mang trên bình những đặc điểm riêng biệt, nên công nghệ miết

ở trạng thái nóng bình khí công nghiệp yêu cầu phải được tiến hành trên các

mấy chuyên đùng Trên những máy chuyên đùng này , đồi hổi có những bộ

phận đặc biệt như : cơ cấu kẹp có thể kẹp được những phôi ống đường kính

lớn với chiếu dãi lớn, bộ phận gia nhiệt cung cấp nhiệt cho phôi trong quá trình biến dạng, và cụm con lăn miết được điều khiển một cách linh hoạt thực

hiện những quỹ đạo phức tap

Do đá, việc thiết kế, chế tạo và đưa vào ứng đựng trong thực tế một thiết

bị Miết chuyên dùng có điều khiển tự động là một yêu cầu cấp thiết nhằm tối

ưu hốa bài toán sản xuât bình khí công nghiệp cạnh tranh với thị trường

aL

CHƯƠNG TT CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ MIẾT

TỊ.1 Cơ sở lý thuyết

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết công nghệ Miết trong nguyên công tạo miệng

va bil day cho bình khí công nghiệp là rất quan trọng để thiết kế máy Bài

toán biến dạng trong nguyên công miết tạo miệng và bịt đáy phôi ống thực chất là bài bài toán uốn phức tạp ở trạng thái động (phôi quay)

Để nghiên cứu thiết kế thiết bị Miết chuyên

Quá trình miết phổi là một quá trình biến

dạng dẻo kim loại ở trạng thấi nóng Khác với

các phương pháp tạo hình ở trạng thấi nống như = “

chồn , ép chảy, đập thể tích ở trạng thái nóng

với ổ biến dạng là phẩn lớn thể tích kim loại bị

biến dạng Phương pháp miết là phương pháp

biến dạng cục bộ nên nhờ đó mà gông và lực biến

dạng nhỏ hơn rất nhiều

Quả trình miết được THÔ td nhu sau :

Phôi ống được kẹp chất vào máy nhờ cơ cấu

cặp và cùng quay quanh trục của nó với số vòng

quay n Cụm con lăn miết quay nhờ ma sát với phôi với tốc độ quay là n,,

đồng thời thực hiện chuyển động tạo hình đã đạt trước

Quá trinh biển dụng được mó tả như sau:

"Trước tiên ta cẩn lưu ý, đây là một quá trình biến dạng ở trạng thái

động Có nghĩa là, ngoài chuyển động của dụng cụ biến đạng, phôi trong quá

trình biến dạng cũng chuyển động Điều này làm cho quá trình miết có những đặc điểm khác biệt với quá trình biến đạng tạo hình khác Vì vậy quá trình

xniết thực chất là qúa trình biến dạng cục bộ tại một diểm trên phôi quay

Quá trình biến dạng phôi chỉ

thực sự bắt đầu khi con lãn miết

được điểu khiển chuyển động tới

chạm vào phôi Dưới tác dụng của

lực công tác đo con lăn miết, trên

phôi xảy ra quá trình biến dạng tại

một điểm tức thời trên phôi Đầu

tiên khi bát đầu chạm vào phôi, con Hinh I 1 Biến dạng lãm của phôi lãn miết với lực khoảng 516N tác

dụng làm phôi bị biến dạng lõm cục bộ tại điểm tiếp xúc

Trong khi đó, phôi vẫn quay quanh trục của nó với tốc độ cao n Nhờ đó, kết hợp với chuyển động tịnh tiến của con lần miệt theo phương đọc trục mà vết lõm được lan toả trên bé mat của phôi Sự lan toả này được hình dung như

sự lan toả sóng trên mặt nước phẳng

F CC | Con lăn Hình II 2 Sự phát triển của vết lõm trên phôi

Biến dạng lõm trên phôi tạo ra vết lõm có biên dạng phức tạp do sự biến

đạng không đồng đều của kim loại tại vết tiếp xúc Sự phân bố biến dạng trên vết tiếp xúc phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: lực tác dụng của con lăn, biên dạng con lăn miết, vật liệu phôi và con lăn, nhiệt độ tiến hành miết

23

Hình II 3 Sự phân bố biến dạng phôi tại vết tiếp

xúc phụ thuộc biên dạng con lăn miết

Bên cạnh chuyển động của con lăn theo phương dọc trục phôi, chuyển

động thích hợp của con lăn miết theo phương hướng kính của phôi làm biến dạng uốn phôi Phôi được uốn có bán kính cong thay đổi theo phương hướng kính Đây là biến dạng chính của quá trình miết và lực miết do con lăn tác dụng lên phôi theo phương hướng kính là lớn nhất Phôi được uốn từ từ theo

các bước miết tuỳ thuộc vào mỗi nguyên bịt đáy hay tạo miệng Sau mỗi bước

miết phôi có bán kính cong khác nhau , nhỏ dần phụ thuộc vào quỹ đạo con

lăn miết

Với sự phối hợp các chuyển động của phôi và dụng cụ biến dạng, đã tạo

nên trên vật liệu 3 vùng biến dạng A., B và C

e© Vùng A là vùng đã qua biến dạng Tại vùng này kim loại xuất hiện ứng

suất kéo dọc trục do sự tương tác phân tử giữa các vùng, đồng thời chịu biến

dạng kéo dọc trục và biến dạng nén theo phương vòng Ô

© Ving B là vùng biến dạng tức thời, tại đây phôi chịu ứng suất và biến dạng

nén theo 2 phương: phương hướng kính p và phương vòng 9, đồng thời chịu

kéo ở phương dọc trục z

© Vùng C là vùng chưa biến dạng Tại đây kim loại xuất hiện ứng suất nén

dọc trục z, đồng thời chịu biến dạng nén dọc trục z và biến dạng kéo theo

Hình II 5 Sơ đồ ứng suất của phôi trong quá trình biến dạng

Để phân tích bài toán biến dạng nói chung ta sử dụng các phương trình cân bằng, phương trình dẻo, điều kiện biến dạng liên tục, và các điều kiện biên Song đối với các phương pháp có biến dạng đối xứng trục và chỉ có một mặt tiếp xúc với dụng cụ biến dạng, ta có thể áp dụng điều kiện cân bảng gần

đúng trên phân tố tại ổ biến dạng có độ cong không đổi trên mặt cắt kinh

tuyến Ở đây phôi dạng ống nên ta xét bài toán trạng thái ứng suất đối xứng

trục trong toa dé trụ

Xét một phân tố trong vùng biến dạng của phôi:

Hình II 6 Phản tố điện tích trên phói

Phương trình cân bằng với trạng thái ứng suất đối xứng trục:

0p Fe , 90-00 _

R¡— Khoảng cách tức thời từ điểm khảo sát đến trục phôi

hy - Chiều dầy tương ứng với khoảng cách đó của phôi

v- tốc độ dịch chuyển của dụng cụ biến dạng

Sử dụng 3 phương trình trên trong trạng thái ứng suất trục, kết hợp với các điều kiện biên của bài toán ta có thể tìm được trường ứng suất của phôi trong nguyên công miết

26

Sau khi giải được trường ứng suất của nguyên công miết tạo đấy và tạo miệng bình ta có thể tìm được trường biến dạng nhờ sử dụng các phương trình liên hệ giữa ứng suất và biến dạng của Hook

Như vậy ta dã có thể tìn được lời giải cho bài toán biến dang trong

nguyên công miết phôi ống bịt đáy và tạo miệng

Ý nghĩa của việc giải quyết bài toán biến dạng trong nguyên công miết

phôi ống là từ đố ta có thế hiểu rõ sự biến đạng trong quá trình thực hiện nguyên công, đồng thời có thể tính được lực và công biến đạng cần thiết để

thực hiện nguyên công miết

1.2 Công nghệ miết lốp miệng và bịt đáy bình khí công nghiệp:

Công nghệ miết tốp miệng và bịt kín đáy bình khí công nghiệp từ phôi ống dựa trên cơ sở là nguyên lý miết phôi trụ trên trục nòng Nguyên lý của bài toán là phôi quay bị biến dạng cục bộ đo lực tác dụng của con lăn miết Tuy nhiên , bài toấn miết tốp miệng và bịt đấy sản phẩm bính khí công nghiệp có những đặc điểm khác biệt Đó là :

ø Đầu tiên là miết phôi ống trong trường hợp không có trục nòng

© Thứ hai là chỉ tiết có kết cấu vỏ dày nên được tiến hành miết ở trạng thái nóng nhằm làm giảm ứng suất và trở lực biển đạng

ø Chỉ tiết có kích thước lớn : dường kính $ 220 mm , chiều dài 500mm nên

phải tiến hành trên các máy miết chuyên đụng có kích thước băng máy và

iét trong qua trinh miét

‘Trong qua trinh bién dang tao hinh kim loai 46 biến dạng tăng là nguyên nhân chính dẫn đến ứng suất bên trong vật thể tăng và kéo theo là công và lực biến dạng cũng tăng theo hiện tượng đó gọi là hoá bên Nếu ứng suất vượt

qúa giới hạn bên của vật liệu , sẽ gây ra hiện tượng phá huỷ ( nứt gẫy bể mặt ,

27

nhãn rách ) nên cần thiết phải có quá trình nung nóng phôi trong quá trình biến dạng gọi là quá trình thải bền

“Trong nhiều trường hợp , người ta sử dụng biến dạng ở trạng thái nóng để giảm công và lực biến dạng dẫn đến giảm được kích thước khuôn khổ của máy móc , thiết bị kèm theo

Để giảm ứng suất trong ta có thể sử dụng nguồn nhiệt theo hai cách

ø_Nung nóng liên lục trong qúa trình biến dạng

® Nung nồng độc lập so với quia trình biến dạng

Trong trường hựp cụ thẻ của bài loán ứng dụng phương pháp miết thực

hiện nguyên công lớp miệng hoặc bịt kín đầy , người ta sử dụng phương pháp nung nóng cực bộ phần biến dạng liên tục trong quá trình biển dạng Và để

thực hiện phương pháp này ta có các cách sau đây :

© Si dung thiết bị nung cảm ứng : nung trung tần

rất nhanh do cố kết cấu vỏ mỏng vì vậy ta phải tính đến phương pháp bù

nhiệt cho phôi trong qúa trình biến dạng

Như vậy phương pháp nung phôi bằng ngọn lửa khồ là hợp lý , đảm bảo quá trình gá phôi thủ công và bù nhiệt trong quá trình miết một cách dễ dàng Những chú ý về nhiệt trong quá trình miết :

# Nhiệt độ tại phần miệng là vùng con làn miết chưa đi qua không quá lớn

để trắnh mất ổn định phần vành đo mêmen chống uốn giảm đáng kể khi nung nóng tại nhiệt độ cao

* Nhiệt độ tại vùng biến dạng không quá chênh lệch so với nhiệt độ tại vùng xunh quanh, nhămg tránh mất ổn định vùng biến dạng do có sự khác biệt về trở lực biến dạng

Từ đó ta tính toán thiết kế ngọn lửa khò cổ kết sấu, vị trí sao cho hợp lý:

28

Những yêu cầu của quá trình nung nông

Yêu cầu về nhiệt của quá trình tạo hình nóng để tớp miệng và bịt đầy phôi

ống đầy tương tự như quá trình rèn và đập thể tích:

*_ Phôi phải đạt được nhiệt độ yêu cầu và đồng đều tại phản biến dạng

*_ Ôxy hóa tối thiểu và không thoát cácbon bể mặt

* Đảm bảo kim loại không bị nút

Như ta đã biết, càng nâng cao tốc độ nung thì càng giảm lượng oxy hoá

và thoát cacbon bẻ mặt do đó hiệu quả kinh tế cao Tuy nhiên tốc độ nung quá nhanh dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ lớn thì có thể xảy ra nút Vì vậy cần lựa chọn tốc độ nung sao cho phù hợp dựa vào lý thuyết kết hợp chặt chế với thực nghiệm

Việc tính toán khoảng nhiệt độ miết dựa vào các đặc điểm chính san :

* Gian dé pha Fe-C

Xác định tính chất của kim loại ở nhiệt độ cao trong các phòng thí nghiệm

và kiểm tra lại các kết quả đó trong điều kiện sẩn xuất

* Nghiên cứu cấu tạo của kim loại phụ thuộc vào thời gian giữ nhiệt ở nhiệt

độ cao : trị số hạt khi quá lửa, cháy và thoát caebon

Nếu tăng nhiệt độ miết sẽ dẫn tới quá lửa hoặc cháy kim loại, mat khác

nếu kết thúc miết ở nhiệt độ nhô hơn nhiệt độ cho phép thì sẽ đẫn tới nứt

Theo đổ thị trang thái hợp kừu sất cacbon chúng ta thấy giới hạn thép đồng nhất về tính chất cũng như kích thước là ở trạng thái austenit Thông thường phải tiến hành miết ở nhiệt độ dưới nhiệt độ tới hạn khoảng

150+ 00" C vi néu qué nhiét dé nay thi hat thép rất lớn

‘Trong qué trinh miét phai quan tim dén nhiét độ tới hạn dưới của miết

Do đồ tá không dược phép kết thúc quá trình ruiết dưới nhiệt độ này, vì nếu kết thúc miết dưới nhiệt độ tới hạn dưới sản phẩm tạo ra sau quá trình miết sẽ

gidn và cố vết rạn nứt

20

Đối với các loại thép CT3 có hàm lượng cacbon thấp thì hạt pherit và

austenit ít chênh lệch về tính chất cho nên có thể miết có nhiệt độ thôi miết là

850°C

Trong bài toán miết phôi ống , để thực hiện các nguyên công tóp miệng

và bịt kín đáy yêu cầu nung phôi tới nhiệt độ 1220°C nên ta sử dụng bộ bù

nhiệt

112.2 Qúa trình hàn cháy tạo đáy bình

“Trong nguyên công miết bịt đáy phôi ống, hàn kín đáy là một quá tình rất quan trọng Phần đáy phôi sau khi thực hiện quá trình hàn cháy phải có kết cấu vững chắc, đảm bảo đáy bình chịu được áp lực cao trong khi làm việc

Quá trình hàn đáy được bắt đầu khi phần đáy được uốn tới đường kính nhỏ Khi đó, hai bể mặt kim loại phần đáy dưới tác dụng của lực miết chảy tiến tới gần nhau

đáy được diễn ra Do đó có sự biến dày \ ) wt

Ậ

phẩn đáy bình, chiểu dày phần đáy

bình lớn hơn nhiều so với chiều dày —ễ

Khi các bể mật kim loại tiến sát thực hiện quá trìnhhàn đáy vào tiếp xúc với nhau, các phần tử kim

loại sau được nung nóng mang năng lượng rất lớn chuyển động hỗn loạn trong

mang tinh thể Bên cạnh đó, dưới năng lượng tác dụng bởi lực miết, các hạt

phân tử kim loại nằm sát ranh giới tiếp

xúc của hai bể mật có sự khuếch tán qua

bể mặt tiếp xúc sang vùng kim loại bên

phần kim loại Do đó, ở đây sẽ xảy ra quá trình kết tinh lai tạo ra một mạng

tinh thể mới hoàn chỉnh

“thực vậy, khi nung nóng cao hơn nhiệt độ kết tỉnh lại (với vật liệu thép

Tâ„ =1100°Œ ), trong mang tinh thé bi xô lệch có quá trình hình thành các

hạt mới không có sai lệch do biến dạng dẻo gây ra theo cơ chế tạo mầm và phát triển mâm Mắm là những vùng không chứa sai lệch do biến dạng déo, chúng sinh ra chủ yếu ở những cùng bị xô lệch mạnh nhất, năng lượng dự trữ cao nhất nên kém ổn định nhất ( như mặt trượt, biên giới hạt ì do đó dễ trở vẻ

trạng thái cân bằng với it sai lệch nhất

Một mầm tinh thể muốn tổn tại và phát triển phải đủ lớn và có định hướng tính thể khác với vùng xung quanh ở mức độ nhất định Các tâm mầm

được hình thành từ sự lớn lên của các siêu hạt đã được tạo ra trong quá trình

đa diện hoá lệch sẽ đi chuyển đến các biên giới siêu hạt gần nó và qua dé ma thủ tiêu dần từng biên giới gốc nhỏ, sát nhập các siêu hạt ở gần nhau Kết quả

là mức độ chênh lệch về dịnh hướng giữa

Sau khi kết thúc kết tỉnh lại , có các hạt hoàn toàn mới đa cạnh với mạng

tỉnh thể ít bị sai lệch nhất như trước khi bị biến dạng dẻo và mọi tính chất trở lại mức như trước khi biến dạng : độ dẻo tăng , độ bền và độ cứng giảm di

Cuối cung sẽ cho ta kết cấu phần đáy bình hoàn chỉnh liên , giống như phần thân bình , đảm bảo an toàn khi sử dụng

11.2.3, Tinh toán chiêu dài

Để tính toán chiều dài miết phôi ta dựa trên nguyên lý cân bằng thể tích

lết phôi

Do trong quá trình biến dạng của nguyên công miết, kim loại ở phần thân phôi

ống chảy theo một hướng xác định để tạo ra phần đáy bình nên phần thể tích kim loại ở đáy bình bằng thể tích phôi giới hạn bởi chiều dài miết phôi 1„ Từ

nguyên lý trên ta có công thức tính chiều dài miết 7;

1I2.3.1 Phần đáy bình

Hình HH 10 Sơ đồ tính toán chiêu dài miết trong nguyên công bịt đáy

Sử dụng công thức tính chiều dài miết phôi dựa trên nguyên lý cân bằng thể tích:

© _Ứ? : thể tích kim loại trước khi miết giới hạn bởi chiều dài miết Ï;

32

Vy = BAAR, yRE orf yY QR) {RP 9?)

Ta áp dụng công thức tính trên cho trường hợp cụ thể của bài toán bình

chứa khí công nghiệp

+ Với độ biến dày là h = 10 mm

Ta coi gần đúng thể tích miệng bình bằng thể tích phần đáy bình cộng

thêm vào đó thể tích phần hình trụ V z„,

Vig = {also ~ 407 )27 = 101787mm>

1.2.4 Tốc độ quay của phôi khi miết

Tốc độ quay của phôi khi miết được xác định phụ thuộc vào nhiều yếu tố

“Tốc độ quay của phôi ảnh hưởng đến những thông số công nghệ như lực miết , bước miết , tốc độ miết Với những quá trình miết có tốc độ quay của phôi

lớn sẽ cân lực miết lớn hơn so với những phôi quay với tốc độ thấp hơn

Ngoài ra tốc độ quay của phôi là cơ sở cho ta trong việc tính toán thiết kế thiết

bị chuyên dụng thực hiên nguyên công miết

| Vật liệu Tắc độ (vòng/phúi)

34

11.2.5 Bude tiến con lăn

Bước tiến con lăn miết được định nghĩa là lượng địch chuyển của dụng

cụ miết theo phương trục trong một vòng quay của phối Hước miết là một thông số công nghệ quan Irọng , việc lựa chọn giá trị bước miết hợp lý sẽ ảnh

tưởng rất lớn tới chất lượng của sản phẩm như : chất lượng bể ruật sản phẩm ,

yêu cầu về chất lượng chảy của kim loại , yêu cầu kỹ thuật , mỹ thuật của sản phẩm

Thông thường bước miết đối với vật liệu thép , bước miết có giá trị trong

khoảng : O,I + 1 mm/@Vồng tương ứng với tốc độ quay của phôi Bước miết

phụ thuộc tất nhiễu vào tốc độ quay của phôi trong quá trình miết Bước miết

có thể chọn tăng ứng với giá trị tốc độ quay lớn và ngược lại với phôi quay với

tốc độ thấp nên chợn bước rniết nhỏ

Đối với chỉ tiết dạng bình chứa khí công nghiệp , việc tiến hành miết ở trạng thái nóng đã làm giảm đáng kể lực biến dạng Do đó việc chọn tốc độ quay khi miết và bước miết lớn không ảnh hưởng tới quá trình công nghệ mà còn hạn chế hiện tượng dính giữa phối và dụng cụ miết trong quá trình miết nóng Với kích thước chỉ tiết tương đối lớn và tốc độ quay là 600 vòng/phút , ta chọn bước rniết có giá trị s „ =0,5mm/wồng

trở a

Việc chọn bước miết hợp lý ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng bể mặt sản phẩm miết Độ nhấp nhôn bẻ mặt chỉ tiết phụ thuộc vào bước miết theo quan

= _h độ cao nhấp nhô bể mặt sản phẩm miết

® R : ban kinh cong con lăn miết R = 10 mm

Ta c6 quan hé gifta h vas ,, theo céng thifc sau :

Nghiên cứu nguyên công miết tốp miệng và bịt đáy phôi ống thực chất là

quá trình miết phôi ống ở trạng thái nồng không có trục nõng, Để tính toán số lần miết phôi trong một nguyên công ta dựa vào mức độ biến dạng của phôi

ống trong mỗi lẩn miết , khái niệm này tương tự như hệ số dập vuốt trong các

nguyên công đập tấm

Nguyên công miết lớp miệng và bịt đáy phôi ống trước tiên là quá trình miết đưa miệng phôi ống từ đường kính ban đầu ÿ220 về đường kính nhỏ hơn , Để thực hiện công việc đó ta phải tiến hành miết phôi trong n bước , với hệ

36

đ 2: ương đồ 4, là đường kinh của phôi

"

số biến dạng trong mỗi bước JA at =

sau n bước miết , 4,„ là đường kính của phôi san (n-1) bước miết

Giống như hệ số dập vuốt trong dap tấm , hệ số biến dạng trong nguyên công miết nóng cũng phụ thuộc vào một số yếu tế như : tính chất cơ học và trạng thái bể mặt của vật liệu , chiều dầy vật liệu hình đáng kích thước của

chỉ tiết ,

Do nguyên công tốp miệng và bịt đáy phối ống được thực hiện ở trạng thái

nóng 1220°Œ, nẻn quá trin hoá bền gần như cân bằng với phục hổi , ứng suất chảy của vật liệu không thay đối nhiều sau mỗi bước miết Vì vậy ta chọn

chung một hệ số biến dạng cho mỗi bước miết

1L2,6.1 Số bước miết tóp miệng

Nguyên công tốp miệng bao gồm quá trình miết đưa miệng phôi ống từ

đường kính ban đầu $220 về đường kính 80 , sau đó con lăn miết chuyển

động theo quỹ đạo thẳng để tạo ra phần miệng bình Do khối lượng biến đạng

ở nguyên công này tương đối nhỏ nên ta lấy hệ số biến dạng m = 0,7 Để thực hiện công việc đồ ta phải tiến hành miết phôi trong ø, bước Ta có công thức

tính m, như sau

Ind,-InD In80-In220

Lấy mạ =2 Ta tính được kích thước của phôi tại các bước trung gian :

¡ Bước miết Ì ; kích thước ban đầu 1D = 220 mm, hệ số m = 0,5

đ,= mạ.D = 0,5 220 = 110 nu

Hinh HI.13 Hình dạng phôi san bước miết tóp đầu tiên

+ Bước miết 2 : kích thước ban đầu đ, = 110 mm, kích thước cuối cùng

đđ=80m nên ta cố hệ số biến dạng của bước thứ 2 sẽ là :

a) Miét tao miéng lan 1 b) Miết tạo miệng lần 2

Hình II.15 Hình dạng phôi sau bước miết tạo phần miệng ống

38

Để tạo được phần miệng bình con lăn cũng phải thực hiện 2 bước miết Qua hai bước miết , con lân thực hiện chuyển động thích hợp để tạo dần phần cung chuyển tiếp giữa phần thân bình và phần miệng bình

Hình II.16 Sơ đồ bước miết trong nguyên công tạo miệng

1L2.6.2 Số bước miết bịt đáy

Nguyên công tóp miệng bao gồm quá trình miết đưa miệng phôi ống từ đường kính ban đâu $220 về đường kính $20, sau d6 con lan miét chuyển động theo quỹ đạo riêng để tạo ra phần đáy bình thực hiện qúa trình hàn cháy

Do khối lượng biến dạng ở nguyên công này tương đối lớn so với nguyên

công tốp miệng nên ta chọn hệ số m = 0,6 cho mỗi bước miết Để thực hiện

công việc đó ta phải tiến hành miết phôi trong ø, bước Ta có công thức tính

nm, nhu sau

Lay n, =3 Ta tinh được kích thước của phôi tại các bước trung gian :

+ Bước miết | : kích thước ban đầu D = 220 mm , hệ số z, =0,4

đị= mị.D = 0,4 220 = 88 mm

39