TIỂU LUẬN môn CÔNG NGHỆ GIA CÔNG áp lực

...9 a, Máy trục khuỷu dập nóng ...9 IV, Tìm hiểu công nghệ dập khối, các biến dạng của phôi trụụ̣ khi thực hiện nguyên công chồn.. 11 b , Các biến dạng cảu phôi trụ khi thực hiện nguyê

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ

BỘ MÔN GIA CÔNG ÁP LỰC

TIỂU LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ GIA

CÔNG ÁP LỰC

Mã lớp học: 124397 Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Thu

HÀ NỘI, 8/2021

Mục Lục

Phần I:Đặt Vấn Đề 3

Phần II:Giải Quyết Vấn Đề 4

I, Biến dạng dẻo Ưu nhược điểm của công nghệ này với các công nghệ gia công khác .4

a,Thế nào là biến dạng dẻo 4

b, So sánh công nghệ gia công áp lực với công nghệ đúc, cắt gọt và hàn 4

c, Cách xác định x để chất điểm nằm trong vùng biến dạng dẻo .6

II: Cách xác định đường kính phôi, số bước cần thiết để dập chi tiết đường kính và tính lực cho nguyên công 7

III, Máy ép trụụ̣c khuỷu dập nóng Đặc điểm giống nhau giữa máy ép trụụ̣c khuỷu dập nóng và máy ép trụụ̣c vít ma sát .9

a, Máy trục khuỷu dập nóng 9

IV, Tìm hiểu công nghệ dập khối, các biến dạng của phôi trụụ̣ khi thực hiện nguyên công chồn 11

a, Các nguyên công chuẩn bị trong công nghệ dập khối: 11

b , Các biến dạng cảu phôi trụ khi thực hiện nguyên công chồn 11

Phần III: Kết luận 13

Phần I:Đặt Vấn Đề

Môn Công Nghệ Gia Công Áp Lực rất quan trọng đối với sinh viên ngành cơ khí Môn học giúp chúng ta hiểu được những kiến thức cơ bản nhất, truyền thống và hiện đại về lĩnh vực tạo hình vật liệu kim loại dựa trên biến dạng dẻo; nắm vững các kiến thức cơ bản của từng phương pháp dập để tính toán, xây dựng được quy trình công nghệ tạo hình cho một chi tiết bất kỳ Phân tích và lựa chọn được

phương án công nghệ và thiết bị phù hợp, tối ưu qui trình công nghệ để tạo hình sản phẩm

Qua đây chúng ta cũng thấy được tầm quan trọng của Công Nghệ Gia Công Áp Lực, có những ưu điểm mà phương pháp gia công khác không thể nào có được Từ

đó tạo ra các sản phẩm có những ưu điểm vượt trội như tiết kiệm nguyên vật liệu

do gia công không phoi, năng suất cao, hạ giá thành sản phẩm, tạo ra sản phẩm có hình dáng, kích thước mong muốn, cải thiện cơ tính của vật liệu thông qua biến dạng Mang đặc thù của ngành Công Nghệ Gia Công Áp Lực mà không thể lộn với các ngành khác được Vì thế chiếm được vị trí quan trọng với một tỷ trọng ngày càng tăng trong sản xuất cơ khí và luyện kim

Phần II:Giải Quyết Vấn Đề

I, Biến dạng dẻo Ưu nhược điểm của công nghệ này với các

công nghệ gia công khác.

a,Thế nào là biến dạng dẻo

- Sự dịch chuyển tương đối giữa các chất điểm, các phần tử của vật thể rắn dưới tác dụng của ngoại lực, nhiệt độ hoặc của một nguyên nhân nào đó dẫn đến sự thay đổi về hình dạng, kích thước vật thể, liên kết vật liệu được bảo toàn, được gọi là biến dạng dẻo

- Tất cả mọi phương pháp GCAL đều dựa trên một tiêu đề chung là thực hiện một quá trình biến dạng dẻo

- Vật liệu dưới tác dụng của ngoại lực sẽ thay đổi hình dáng và kích thước mà không mất đi sự liên kết bền chặt của nó

- Khả năng biến dạng dẻo được coi là một đặc tính quan trọng của kim loại

b, So sánh công nghệ gia công áp lực với công nghệ đúc, cắt gọt và hàn

- Ưu điểm:

Tiết kiệm nguyên liệu do gia công không phoi.

Năng suất cao, hạ giá thành sản phẩm Tạo ra sản phầm có hình dáng, kích thước mong muốn

Cải thiện cơ tính của vật liệu thông qua biến dạng

Tạo hướng thớ vật liệu liên tục làm nâng cao khả năng chịu tải trọng cho chi tiết:

-Nhược điểm so với các phương pháp gia công khác:

Độ chính xác và độ bóng bề mặt thấp hơn gia công cắt gọt

Không phù hợp với sản xuất đơn chiếc nếu phải chế tạo

khuôn Thiết bị và khuôn dập đắt tiền

Môi trường làm việc có tiếng ồn, rung động, nóng, khả năng mất an toàn lao động cao nên sản xuất thủ công

Cần phải tự động hóa khi sản xuất hàng loạt

Cần có thiết bị nâng chuyển, phụ trợ phù hợp khi tạo hình các chi tiết

lớn, trọng lượng lớn

c, Cách xác định x để chất điểm nằm trong vùng biến dạng dẻo

Cho chất điểm có tenxo ứng suất:

387

σij=

Biết ứng suất chảy kf = 400 N/mm2

- sử dụng điều kiện dẻo của Tresca-Saint Venant, ta có:

TH1: x<100

maxmink f 2k

387 x 400

x 13

(chọn) hoặc x 787

(loại)

TH2: x>387

maxmink f 2k

x 100 400

(chọn) hoặc x 300

(loại) TH3: 387<x<100

387 100 400 (vô lý): loại

AI: Cách xác định đường kính phôi, số bước cần thiết để dập chi tiết đường kính và tính lực cho nguyên công.

- Cho chi tiết trục:

Chiều dày phôi là 1.0 mm, vật liệu 08kП có ứng suất bền σb = 250 N/mm2,d=87mm Biết hệ số dập vuốt giới hạn lớn nhất cho tất cả các nguyên công là [m]= 0.5 Bỏ qua ảnh hưởng của bán kính góc lượn và chiều dày

1. Ta có: Vphôi = Vchi tiết = Vđáy + Vtrụ

Coi chiều dày phôi không đổi, không biến dạng nên:

Fphôi = Fchi tiết

Suy ra

2

Hệ số dập vuốt:

Mức độ dập vuốt:

Mà: (D - d1) = 305 > (18 22).S với S=1 là chiều dày phôi, do đó cần chặn phôi

Số nguyên công là:

k

Nên ta lấy n = 2 Vậy số bước để dập chi tiết đường kính là 2

3. Tính lực cho nguyên công lớn nhất

Nguyên công 1: dập từ phôi phẳng ra sản phẩm trung gian : hlần1, dlần1

d1 m D 0,5.542 271 (mm)

Nguyên công 2: dập từ phôi trung gian 1 ra sản phẩm trung gian 2: hlần2,

dlần2 = d1 = 237 mm

Lực dập vuông: P = .b d

1 .s

= 1.250.3,14.237.1 = 186045 (N) Kết luận: lực cho nguyên công lớn nhất là P = 186045 N

III, Máy ép trụụ̣c khuỷu dập nóng Đặc điểm giống nhau giữa máy

ép trụụ̣c khuỷu dập nóng và máy ép trụụ̣c vít ma sát.

a, Máy trục khuỷu dập nóng

- Đặc điểm máy trục khuỷu dập nóng:

Máy ép trục khuỷu được sủ dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp chế tạo máy và dụng cụ, công nghiệp xây dựng …

Trục khuỷu là trục lệch tâm, chiều dài hành trình ngắn: do lực lớn nên cần cứng vững

Đầu trượt có đuôi dẫn hướng phụ: nguyên nhân do đầu trượt bị lệch tâm vì lòng khuôn có nhiều lòng khuôn với mức độ biến dạng khác nhau=> Lệch trung tâm áp lực khuôn

Có cả đẩy trên và đẩy dưới do có khả năng phôi dính cả trên và dưới hai nửa khuôn=> Giảm góc nghiêng của khuôn để tiết kiệm vật liệu

Cơ cấu cân bằng đầu trượt bằng nửa khuôn trên làm việc bằng khí nén Bánh đà đặt ở trục chính

Ly hợp ma sát và phanh ma sát lắp liền động làm việc bằng khí nén đặt ở trục chính có cơ cấu đặc biệt để cứu kẹt (có thể đặt ở đai ốc của bu lông kéo)

Khoảng không gian dập nhỏ.

- Ưu điểm máy ép trục khuỷu dập nóng:

Sử dụng máy và kết cấu đơn giản

Chế tạo các chi tiết có hình dạng phức tạp, chất lượng bề mặt chi tiết cao và không cần phải gia công cắt gọt lại

Năng suất máy cao, làm việc không ồn, sạch, nên móng ít rung động và an toàn lao động cao hơn so với máy búa

- Nhược điểm máy ép trục khuỷu dập nóng:

Đầu trượt có thể bị kẹt ở điểm chết dưới

Lực ép danh nghĩa của máy không được tăng quá lớn như máy ép thủy lực vì kích thước của máy sẽ rất lớn

Ít vạ năng trong nguyên công dập thể tích, không thực hiện được các nguyên công vuốt, ép tụ

Một số sản phẩm tiêu biểu của máy ép trục khuỷu dập nóng: trục khuỷu, tay biên, bánh răng, cam trục, khớp nối,…

IV, Tìm hiểu công nghệ dập khối, các biến dạng của phôi trụụ̣ khi thực hiện nguyên công chồn.

a, Các nguyên công chuẩn bị trong công nghệ dập khối:

Nguyên công chuẩn bị : cắt phôi, xếp phôi, gia nhiệt, cắt ba via Nên có các nguyên công chuẩn bị vì để chuẩn bị tốt phôi cho các nguyên công sau đó như nguyên công tạo hình sơ bộ, một số nguyên công phụ, các nguyên công tạo hình

b, Các biến dạng cảu phôi trụ khi thực hiện nguyên công chồn

-Chồn là nguyên công thuộc quá trình tạo hình chính và cũng có thể là nguyên công thuộc quá trình sơ bộ Nhiệm vụ của nguyên công chồn là làm tăng kích thước tiết diện ngang bằng cách làm giảm chiều cao của phôi, hoặc chính xác hơn: chồn nhằm làm tăng kích thước tiết diện phôi theo chiều vuông góc với lực tác dụng, bằng cách làm giảm kích thước của nó theo phương của lực tác dụng

Hình 2 Sự thay đổi hình dáng các vùng trong quá trình chồn phôi hình trụ

Hình a: xuất hiện tang trống hai đầu phôi trụ với mức độ biến dạng nhẹ

Hình b: hai tang trống nhỏ gần lại với nhau, phần 4 bị giảm mạnh thể tích Hình c: hình thành tang trống lớn, phần 4 biến mất

Hình d: chiều cao giảm mạnh, đường kính phôi tăng mạnh, hai phần 1 tiến sát đến nhau

Phần III: Kết luận

Qua tiểu luận này chúng ta đã nắm rõ hơn về biến dạng dẻo kim loại, ưu và nhược điểm của công nghệ này so với công nghệ khác Biết cách sử dụng sử dụng điều kiện dẻo của Tresca-Saint Venant để xác định x trong khoảng nào để chất điểm nằm trong vùng biến dạng dẻo

Biết xác định được đường kính phôi, số bước cần thiết để dập chi tiết và lực của nguyên công trong quá trình dập vuốt

Tìm hiểu về về máy ép trục khuỷu dập nóng như đặc điểm, ứng dụng của nó Ngoài ra cũng biết thêm được đặc điểm giống nhau giữa máy trục khuỷu dập nóng với máy ép trục vít ma sát

Các nguyên công chuẩn bị trong công nghệ dập khối Quá trình biến dạng của phôi trụ khi thực hiện nguyên công chồ

Danh mục tài liệu tham khảo:

-slide của cô giáo Nguyễn Thị Thu.