chuong 2 CNGCAL demuc 3 ( 3t)

Mục đích: Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về phương pháp rèn tự do trong chế tạo phôi bằng công nghệ gia công áp lực.. Nguyên công chồn: Là nguyên công làm giảm chiều cao và

Số:

KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI

TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 8 NĂM 2013

MẬT

MẬTMôn học : Công nghệ kim loại

Chương 2 : Công nghệ gia công áp lực Đối tượng : Đại học

Năm học : 2013-2014

KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI

PHÊ DUYỆT

Ngày….tháng … năm 2013

TRƯỞNG BỘ MÔN

Môn học : Công nghệ kim loại Chương 2: Công nghệ gia công áp lực Đối tượng: Đại học

Phần một:

Ý ĐỊNH GIẢNG BÀI

I MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU:

1 Mục đích:

Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về phương pháp rèn tự do trong chế tạo phôi bằng công nghệ gia công áp lực.

2 Yêu cầu:

a Về nhận thức: Nắm được nguyên lý gia công của một số nguyên công rèn tự

do.

b Về kỹ năng: Sinh viên nắm và vận dụng các kiến thức vào trong bài học, trong

thực hành gia công và thực tế làm việc sau này.

II NỘI DUNG:

1 Nội dung chính:

- Rèn tự do

2 Nội dung trọng tâm:

- Rèn tự do

III THỜI GIAN:

Tổng số: 3 tiết

IV ĐỊA ĐIỂM:

Phòng học lý thuyết

V TỔ CHỨC, PHƯƠNG PHÁP:

1 Tổ chức:

- Lên lớp lý thuyết, thảo luận, và học tập trung tại hội trường

2 Phương pháp:

- Nêu vấn đề, hướng dẫn, trình chiếu

VI VẬT CHẤT BẢO ĐẢM:

- Đối với giáo viên: Giáo án, bài giảng, TLTK, máy chiếu, phấn, thước kẻ

- Đối với học sinh: Vở, sách giáo khoa, bút, thước kẻ

Phần hai:

THỰC HÀNH GIẢNG BÀI

I THỦ TỤC LÊN LỚP: ( 15 phút)

1 Ổn định lớp:

2 Kiểm tra đầu giờ:

- Nêu các đại lượng đặc trưng cho quá trình cán

- Nêu các định luật cơ bản trong gia công áp lực

3 Giới thiệu bài mới:

II TRÌNH TỰ GIẢNG BÀI: ( 115 phút)

Thứ tự, nội dung Thời gian

(Phút)

Phương pháp

3 Rèn tự do.

3.1.1 Khái niệm

3.1.2 Đặc điểm

3.2.1 Nguyên công chồn 35

3.2.2 Nguyên công vuốt 20

3.2.3 Nguyên công đột 15

3.2.4 Nguyên công uốn 5

3.2.5 Nguyên công chặt 5

3.2.6 Nguyên công xoắn 5

3.2.7 Nguyên công hàn rèn 10

III KẾT THÚC GIẢNG BÀI: (5 phút).

1 Kiểm tra kiến thức mới tiếp thu của học viên:

2 Tóm tắt nội dung chính của bài:

3 Giao bài tập về nhà và những vấn đề học viên cần nghiên cứu, chuẩn bị:

- Học viên về nhà ôn bài cũ và nghiên cứu công nghệ dập tấm

Ngày tháng năm 2013

NGƯỜI BIÊN SOẠN

Thượng úy, KS Nguyễn Việt Hùng

Số:

BÀI GIẢNG

Môn học : Công nghệ kim loại Chương 2 : Công nghệ gia công áp lực Đối tượng : Đại học

Năm học : 2013-2014

TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 8 NĂM 2013

MỞ ĐẦU

Ở bài trước chúng ta đã nghiên cứu về công nghệ cán, kéo, ép Bài học hôm nay sẽ cung cấp một số kiến thức cơ bản về phương pháp chế tạo phôi đơn giản và được sử dụng khá phổ biến ở nước ta: Rèn tự do

NỘI DUNG Chương 2: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC

3 RÈN TỰ DO.

3.1 Khái niệm và đặc điểm

3.1.1 Khái niệm:

- Rèn tự do là phương pháp gia công áp lực ở nhiệt độ cao Người ta dùng áp lực làm biến dạng dẻo kim loại để đạt được hình dạng, kích thước sản phẩm theo yêu cầu Trong quá trình biến dạng kim loại không bị khống chế bởi những mặt nào khác ngoài mặt đỡ và diện tích tiếp xúc của dụng cụ gia công

3.1.2 Đặc điểm:

- Rèn tự do có độ chính xác không cao, độ bóng bề mặt thấp

- Năng suất thấp, cường độ lao động cao, hao phí kim loại nhiều

- Việc tạo hình phụ thuộc nhiều vào tay nghề người công nhân

- Có khả năng rèn các phôi có hình dáng và kích thước lớn

- Thích hợp với dạng sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ và trong sửa chữa

- Biến dạng dẻo trên phôi không đều nhau và chia thành 3 vùng:

+ Vùng I: Vùng chịu nén

+ Vùng II : Vùng chịu kéo

+ Vùng III : Vùng chịu nén

Do giữa vùng II và vùng III khác nhau về trạng thái ứng suất nên phôi rèn dễ bị nứt bề mặt Để khắc phục hiện tượng này, ta tiến hành đập nhẹ vào các bề mặt đó trước khi rèn

Hình 3.1 Sơ đồ rèn tự do

3.2 Các nguyên công rèn tự do.

Các nguyên công cơ bản của rèn tự do: Chồn, vuốt, đột, uốn, chặt, xoắn

3.2.1 Nguyên công chồn: Là nguyên công làm giảm chiều cao và tăng diện tích

tiết diện ngang của phôi rèn

- Có hai dạng chồn kim loại:

PHÊ DUYỆT

Ngày….tháng … năm 2013

TRƯỞNG BỘ MÔN

Thượng tá, ThS Phạm Hồng Thanh

Hình 3.2 Sơ đồ các dạng chồn + Chồn toàn phần: Tiến hành chồn toàn bộ chiều cao của phôi

Điều kiện để chồn toàn phần < 2 , 5

d

h

- Hình dáng của vật rèn khi chồn:

Hình 3.3 Hình dáng của vật rèn khi chồn

Vật rèn có dạng hình 3.3a nếu: o 2

o

h

d ≤ Lực đủ lớn

Vật rèn có dạng hình 3.3b nếu: o 2,5

o

h

d ≤ Lực đủ lớn

Vật rèn có dạng hình 3.3c nếu: o 2,5

o

h

d ≤ Lực không đủ lớn

Vật rèn có dạng hình 3.3d nếu: o 2,5

o

h

d ≤ Lực quá nhỏ, nhanh

Vật rèn có dạng hình 3.3a nếu: o 2,5

o

h

d 〉 + Chồn cục bộ: Nung nóng vùng cần chồn hoặc nung nóng toàn bộ phôi, làm nguội trong nước đoạn không cần chồn rồi mới gia công Cũng có thể chồn cục bộ bằng cách nung nóng toàn bộ phôi và gia công trong những khuôn đệm để hạn chế chiều cao cần chồn

Hình 3.4 Chồn cục bộ không khuôn đệm

3.2.2 Nguyên công vuốt:

a) Khái niệm: Là nguyên công để kéo dài phôi và làm cho diện tích mặt cắt ngang

của nó giảm xuống

b) Đặc điểm: Khi vuốt các thớ kim loại kéo dài có khả năng chịu uốn tốt

c) Ứng dụng: Rèn các chi tiết dạng trục, ống, dát mỏng hoặc để chuẩn bị phôi cho

các nguyên công tiếp theo: đột lỗ, xoắn, uốn

d) Phương pháp thực hiện:

- Vuốt phôi đặc: Đập búa từng nhát liên tiếp lên phôi đồng thời dịch chuyển phôi theo một hướng và lật phôi liên tục

Có 2 phương pháp lật phôi khi vuốt:

• Sau mỗi nhát đập, lật phôi 90° và lật ngược trở lại;

• Vừa đập vừa quay tròn phôi

Hình 3.5 Phương pháp lật phôi khi vuốt

- Vuốt phôi rỗng gồm có hai

phương pháp: Vuốt kéo dài ống và vuốt

mở rộng

+ Vuốt kéo dài ống: Là phương

pháp vuốt ống làm giảm chiều dày và

tăng chiều dài của ống nhưng không

làm thay đổi đường kính trong của nó

p

Hình 3.6 Sơ đồ vuốt trên trục tâm

Hình 3.8 Sơ đồ đột lỗ trên vật rèn mỏng

2 4 3

2 Phôi rèn

3 Vòng đệm

4 Đe rèn

5 Phế liệu

Trước khi vuốt, ta lồng trục tâm có đường kính gần bằng đường kính trong của ống Trục tâm có độ côn nhỏ 3 – 12 mm/ mét để dễ tháo phôi Sau đó tiến hành gia công trên đe chữ V và búa phẳng

Vuốt dần từng đoạn một từ hai đầu vào giữa, góc quay phôi phải đều để chiều dày ống đảm bảo đồng đều

+ Vuốt mở rộng: Là phương pháp làm tăng đường kính trong và đường kính ngoài của ống bằng cách làm giảm chiều dày của ống, nhưng chiều dài của ống không thay đổi Vuốt mở rộng phôi được minh họa hình 3.7

3.2.3 Nguyên công đột:

Đột là phương pháp tạo lỗ trên vật rèn, lỗ có thể thông suốt hoặc lỗ kín

- Đột lỗ thông suốt:

+ Đối với vật mỏng ta đột một phía (hình 3.8)

+ Đối với trường hợp tạo lỗ vật dày ta phải đột cả hai phía (hình 3.9a,b); Để đảm bảo chất lượng và dễ đột, phía thứ nhất ta đột sâu 70-80% chiều sâu của lỗ rồi lật mặt sau, đột tiếp phần còn lại

1.Búa

2 Trục tâm

3 Phôi ống

4 Giá đỡ trục tâm

Hình 3.7 Sơ đồ vuốt mở rộng lỗ

Hình 3.10 Sơ đồ uốn

P

+ Đối với những lỗ có đường kính lớn hơn từ 50-100 mm người ta sử dụng mũi đột rỗng để giảm lực đột (hình 3.9 c)

1 2 3 4

5

- Đột lỗ không thông: Không dùng được mũi đột rỗng vì thế khi đột lỗ có đường kính lớn phải dùng mũi đột có đường kính nhỏ sau đó dùng những mũi đột

có đường kính lớn dần cho đến khi đạt yêu cầu

3.2.4 Nguyên công uốn:

- Là nguyên công làm thay đổi hướng

trục hoặc thớ của vật rèn

- Ứng dụng với các chi tiết dạng vòng,

dạng móc

Hình 3.11 Sự biến hình tại tiết diện uốn

3.2.5 Nguyên công chặt

Hình 3.9 Các dạng đột lỗ

-Là nguyên công tách một phần của phôi rèn khỏi phần khác (hình 3.7)

Nguyên công chặt được tiến hành trên máy búa, máy ép hoặc bằng tay và dùng các loại dao chặt

3.2.6 Nguyên công xoắn

Là nguyên công làm cho các tiết diện tại chỗ xoắn quay tương đối với nhau quanh trục một góc nào đó

Hình 3.13 Sơ đồ xoắn và sản phẩm xoắn Xoắn được tiến hành như sau: Nung nóng chỗ cần xoắn đến nhiệt độ rèn lớn nhất đảm bảo nhiệt được đồng đều trên toàn bộ tiết diện ngang Kẹp chặt một đầu phôi rèn bằng lực Q và xoay đầu phôi còn lại Sau khi xoắn xong phải làm nguội chậm

Kim loại ở chỗ xoằn ở trạng thái bị kéo nên phát sinh ứng suất làm cho kim loại kém dẻo, vì thế tại chỗ thắt thường gây nên các nếp nhăn, nứt nẻ thậm chí bị đứt

3.2.7 Nguyên công hàn rèn

Phương pháp hàn rèn thường chỉ sử dụng khi sữa chữa hoặc sản xuất đơn chiếc các chi tiết có kết cấu đơn giản và yêu cầu về sức bền không lớn lắm

Muốn hàn người ta nung nóng hai đầu của chi tiết hàn đến nhiệt độ chảy rồi nhanh chóng gạt sạch màng ô xít ở bề mặt chỗ hàn sau đó đập cho chúng dính kết vào nhau Ở nhiệt độ cao các phần tử kim loại sẽ khuyếch tán và liên kết với nhau tạo nên mối hàn vững chắc

Thép có hàm lượng cacbon và hàm lượng hợp kim càng thấp càng dễ hàn rèn

Hình 3.12 Sơ đồ nguyên công chặt

1 Chày chặt

2 Phôi rèn

3 Đe rèn

KẾT LUẬN

Bài học cung cấp một cách khái quát về các nguyên công tạo hình của phương pháp rèn tự do Từ đó làm cơ sở cho việc học các môn tiếp theo và áp dụng trong thực tế sau này

Ngày tháng 8 năm 2013

NGƯỜI BIÊN SOẠN