10.4.1. Khái niệm Rèn khuôn (còn gọi là dập thể tích) là phương pháp gia công áp lực, trong đó kim loại được biến dạng hạn chế trong lòng khuôn dướic tác dụng của lực đập. Kết cấu chung của khuôn dập được trình bày trên hình 10.12.
 Trong khi dập nửa khuôn trên (1) và nửa khuôn dưới (2) được bắt chặt với đe trên và đe dưới của thiết bị. Phần kim loại thừa chảy vào rãnh tạo thành ba via của vật rèn. So với rèn tự do, rèn khuôn có đặc điểm: – Độ chính xác và chất lượng vật rèn cao. – Có khả năng chế tạo được những chi tiết phức tạp. – Năng suất cao. – Dễ cơ khí hóa và tự động hóa. – Nhưng giá thành chế tạo khuôn cao, khuôn chống mòn, vì vậy phương pháp dập khuôn chỉ thích hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối. 10.4.2. Các phương pháp dập thể tích
– Lòng khuôn hở: là lòng khuôn mà trong quá trình gia công có một phần kim loại được biến dạng tự do (Hình 10.13 – a). – Lòng khuôn kín: là lòng khuôn mà kim loại biến dạng trong lòng khuôn không có ba via tức là không cho ba via trên sản phẩm (Hình 10.13 – b). Đối với vật dập đơn giản hoặc không yêu cầu chính xác ta dùng khuôn hở. Với những chi tiết phức tạp, đòi hỏi chính xác người ta thường dùng khuôn kín. Khi dùng lòng khuôn kín đòi hỏi phải tính tóan chính xác phôi ban đầu.
Giống nhau: – Đều là phương pháp gia công biến dạng Khác nhau : + Độ chính xác thấp + Năng suất thấp + Điều kiện làm việc nặng nọc + Dùng để chế tạo phôi có kích thước nhỏ – Về dập thể tích + Độ chính xác cao + Năng suất cao + Cải thiện điều kiện làm việc của công dân + Dùng để chế tạo phôi có kích thước nhỏ và trung TB
rèn rập). Ở nhóm 1 và 2 đều thường làm bằng thép C40, C50, thép hợp kim hoặc thépdụng dụ, những phần khơng quan trọng như tay nắm, chi cán.…làm bằng thépCT38. Các bề mặt làm việc phải nhiệt luyện đạt độ cứng 40-57HRC .* Thiết bị rèn tự do :Thiết bị rèn tự do bao gồm nhiều loại như: Máy rèn, thiết bị nung, máy cắt phơi,máy nắn thẳng, máy vận chuyển v.v.. Về máy rèn cũng có nhiều loại như máy búa hơi,máy búa ván, máy búa lò xo, vật rèn thật lớn thì rèn trên máy ép thuỷ lực.1.Động cơ; 2. Puli ;3.Dây đai ; 4. Puli;5. Trục khuỷu; 6. Tay biên;7.Xilanh ép; 8. Pittong ép;9. Van khí; 10. Xi lanh búa;11 .Pittong búa; 12. Cán pittong;13. Đe trên gắn với đầu búa;14. Đe dưới ; 15. Thân đe;16. Bệ đỡ; 17. Bộ phận điền khiển máy.Hình 5.2. Sơ đồ làm việc của máy búa hơi* Máy búa hơi :Ngun lý hoạt động: Máy búa hơi có hai xi lanh cơng tác (10). Xi lanh nén khídùng để nén khơng khí đưa sang xi lanh cơng tác đẩy pít tơng (12) lên xuống, đầu búasẽ đánh xuống vật rèn. Động cơ (1) quay qua bánh đai (2) , bộ truyền đai (3) làm quaybánh đai (4) và trục khuỷu (5) thơng qua biên (6) làm cho pít tơng ép (8) chuyển độngtạo ra khí ép ở buồng trên hoặc dưới xi lanh (7). Tuỳ theo vị trí của bàn đạp điều khiển(17) mà hệ thống van phân phối khí (9) sẽ tạo ra những đường dẫn khí khác nhau làmcho pít tơng búa (12) có gắn trên pít tơng và đe trên (13) chuyển động hay đứng ntrong xi lanh búa (10), đe dươí (14) được lắp vào gối đỡ đe (15) và được giữ chặt trênbộ đe (16).5.2.3. Cơng nghệ rèn tự doCác hình thức rèn tự do thường gặp là: Chồn, vuốt, đột lỗ, chặt, uốn, bẻ cong,hàn nối bằng cách rèn.Giáo viên biên soạn: Bùi Mạnh Tuấn35 + Khi chồn kích thước theo chiều ngang của vật tăng lên, còn chiều cao thìgiảm đi. Lúc chồn lực búa đánh thẳng vào mặt đầu của vật do đó để tránh cho vật bịcong chiều cao của vật khơng được q 2,5 lần đường kính của nó. Nếu chỉ chồn mộtphần chiều cao của vật ta gọi là chùn đầu.+ Khi vuốt: chiều dài của vật tăng lên còn kích thước theo chiều ngang giảm đi.Để tiến hành vuốt, ta đập búa liên tục trên vật sau mỗi nhát búa, đẩy dần vật dịchchuyển lên, đồng thời xoay vật mỗi lần 900.+ Khi đột: Ta dùng lực búa đánh vào mặt sau mũi đột và tạo nên một lỗ trên vậtrèn, sau đó xoay ngược vật rèn lại đánh nhẹ mũi đột ra.+ Khi chặt: Đầu tiên ta chặt vật bằng đục, đến khi gần đứt hẳn thì dùng mộtmiếng đệm đánh vào chỗ cần chặt vật sẽ đứt rời hẳn.+ Khi uốn cong vật, ta có thể dùng đầu máy búa để đè vật xuống đe, sau đódùng búa tạ đánh cong vật xuống, cũng có thể dùng khn uốn cong vật.5.3. Rèn khn: (Dập thể tích )5.3.1. Thực chất, đặc điểm:Rèn khn là một phương pháp gia cơng kim loại bằng áp lực trong đó kim loạiđược biến dạng trong khơng gian hạn chế của lòng khn.So với rèn tự do rèn khn có ưu điểm :- Độ chính xác và chất lượng của vật rèn cao.-Năng suất cao-Có khả năng chế tạo được những chi tiết phức tạp-Tiết kiệm được ngun vật liệu-Dễ cơ khí hố và tự động hố-Thao tác đơn giản ,khơng u cầu bậc thợ cao-Thích hợp cho sản xuất hàng loạt và hàng khốiNhược điểm :+ Máy phải có cơng suất lớn, giá thành khn đắt, khn mau mòn+ Phải tính tốn phơi chính xác trước khi rèn5.3.2. Thiết bị rèn khn và khn rèn:* Thiết bị:Khởi động: Mở động cơ 1 thơng qua bộ truyền bánh đai 2, qua đai truyền 3,bánh đai lớn 4. Trục trung gian 5 làm quay bánh răng 6 và 7 chạy trơn trên trục 9 .Giáo viên biên soạn: Bùi Mạnh Tuấn36 Máy làm vịêc: n bàn đạp 14 (hoặc nút điều khiển nếu có) ly hợp ma sát 8đóng lại, trục khuỷu 9 quay thơng qua tay biên 10 làm cho con trượt 11 chuyển động .Dừng máy: Thơi tác động vào bàn đạp hoặc nút điều khiển, ly hợp ma sát 8 mởra ngắt truyền động lập tức phanh 12 hãm trục khuỷu dừng, đầu con trượt ở vị trí theou cầu.* Khn rèn : Bộ khn rèn gồm có hai nửa khn trên và khn dưới1. Khn trên2. Khn dưới3. Chi đi cá4. Lòng khn5. Cửa ba via6. Rãnh chứa ba via7. Mặt phân khnVị trí thấp nhất của khn trên khi làm việc là mặt phân khn trên tiếp xúc vớimặt phân khn dưới. Nếu xuống q thì sẽ bị vỡ khn. Nếu cao chưa tiếp xúc, kimloại chưa điền đầy lòng khn, bavia lớn dẫn tới khơng đạt u cầu5.3.3. Kỹ thuật rèn khn: khi rèn khn phải tính tốn phơi cho đúngKhối lượng phơi rèn = khối lượng vật rèn + khối lượng ba via + khối lượng thấtthốt (cháy) khi nung .Ký hiệu mpr = mspr + mbv + mtt .Nung phơi tới nhiệt độ cần rèn, sau đó cho phơi vào khn dưới và tiến hànhcho máy chạy .Nếu phơi lớn sẽ vỡ khnNếu phơi nhỏ sản phẩm rèn sẽ bị khuyết .Chú ý :Trước khi rèn phải lấy chuẩn là vị trí thấp nhất của khn trên và cố định lại.5.4. Dập tấm5.4.1. Khái niệm và đặc điểm.Dập tấm là một phương pháp gia cơng kim loại bằng áp lực để chế tạo ra sảnphẩm có phơi liệu ở dạng tấm, dạng bản hoặc dạng cuộn. dập tấm thường dùng trongtrạng thái nguội nên còn gọi là dập nguội.Giáo viên biên soạn: Bùi Mạnh Tuấn37 Đặc điểm :+ Thường dập những tấm mỏng [ 10mm+ Độ chính xác và chất lượng sản phẩm cao+ Có năng suất cao+ Có khả năng cơ khí hố và tự động hố.+ Độ bền cao, đẹp độ nhẵn bóng cao+ Trình độ tay nghề u cầu khơng cao.Cơng dụng: Dập tấm được sử dụng rộng rãi trong cơng nghiệp như :- Chế tạo ơ tơ- Máy bay, tàu thuỷ .-Thiết bị điện, điện dân dụng.5.4.2. Dụng cụ và thiết bịMáy dập kiểu trục khuỷu, máy dập kiểu ma sát, máy ép thuỷ lực. Máy dâp kiểutrục khuỷu được sử dụng rộng rãiKhn dập gồm cóCốiChàyRch: Bán kính lượn của chày.Rc : Bán kính lượn của cối.Z: Khe hở giữa chày và cối dậpKích thước phù hợp với kích thước, hình dáng của sản phẩmVí dụ: sản phẩm chế tạò vỏ ơ tơ ,vỏ che động cơ điện ,long đen v..v.5.4.3. Kỹ thuật dập tấmPhổ biến nhất là 2 ngun cơng đó là:Ngun cơng cắt phơiNgun cơng tạo hìnhNC cắt phơi: Là tách một phần của phơi ra khỏi phần chungNC tạo hình: Là dịch chuyển một phần của phơi nối với phần khác mà phơikhơng bị phá hủy.Giáo viên biên soạn: Bùi Mạnh Tuấn38 Máy cắt lưỡi dao song song: Khi cắt hai lưỡi dao ln tiếp xúc với phơi trên cảchiều rộng cắt. Hành trình lưỡi dao nhỏ, đường cắt phẳng đẹp, lực cắt lớn .Máy cắt dao nghiêng: Lưỡi dao dưới nằm ngang cố định, dao trên nghiêng mộtgóp α = 2 đến 6 0, lực cắt giảm, lưỡi cắt tiếp xúc dần với vật cắt.Cắt bằng lưỡi cắt tròn: Lưỡi cắt là hai đĩa tròn quay ngược chiều nhau. Hai trụcđĩa song song, đường kính đĩa phụ thuộc chiều dày.* Khi cắt theo đường tròn, sản phẩm có kích thước nhỏ và mỏng ta dùngphương pháp đột dập bằng cối và chày. Từ những sản phẩm cắt dùng cối và chày đểđột dập tạo ra các hình dạng vng, tròn, tóp miệng v.v…Giáo viên biên soạn: Bùi Mạnh Tuấn39 Chương 6: HÀN HỒ QUANG TAY VÀ HÀN ĐIỆN TIẾP XÚC6.1. Cái khái niệm cơ bản về cơng nghệ hàn6.1.1. Thực chất, đặc điểm và phân loại phương pháp hàn:a.Thực chất:Hàn là q trình cơng nghệ nối hai hoặc nhiều phân tử (chi tiết, bộ phận) thànhmột khối bền vững bằng cách dùng nguồn nhiệt để nung nóng chỗ cần nối đến trạngthái hàn. Sau đó, kim loại lỏng tự kết tinh (ứng với trạng thái lỏng) hoặc dùng thêmngoại lực ép chúng lại dính với nhau (ứng với trạng thái nguội dẻo) để tạo thành mốihàn.b. Đặc điểm:Liên kết hàn được đặc trưng bởi tính liên tục và ngun khối. Đó là liên kếtcứng và khơng tháo rời được.Với cùng khả năng làm việc, so với các phương pháp lắp ghép khác(bulơng, đinh tán…) kết cấu hàn cho phép tiết kiệm từ 10-20% khối lượng kim loại.So với đúc ,hàn có thể tiết kiệm được tới 50% khối lượng kim loại.Hàn cho phép chế tạo các kết cấu phức tạp, siêu trường, siêu trọng, từnhững vật liệu cùng loại hoặc từ những vật liệu có tính chất rất khác nhau phù hợp vớiđiều kiện và mơi trường làm việc khác nhau.Hàn tạo ra các liên kết có độ bền và độ kín cao đáp ứng u cầu làm việccủa các kết cấu quan trọng như võ tàu,bồn bể, nồi hơi , thiết bị áp lực, …Hàn có tính linh động và năng suất cao so với các cơng nghệ khác , dể cơkhí hố ,tự động hố q trình sản xuất.Mức độ đầu tư cho sản xuất hàn khơng cao.Tuy vậy, do trong q trình hàn, vật liệu chịu tác động của nguồn nhiệt có cơngsuất lớn, tập trung tròng thời gian dài, nên kết cấu hàn có những nhược điểm sau đây:Tổ chức và tính chất của kim loại tại vùng hàn và khu vực lân cận thayđổi,làm giảm khả năng chịu lực của kết cấu , đặc biệt khi làm việc dưới tác dụng củatải trọng động, tải trọng thay đổi theo chu kỳ.Trong kết cấu hàn thường tồn tại trạng thái ứng suất và biến dạng dư, ảnhhưởng đáng kể đến hình dáng ,kích thước, tính thẩm mỹ và khả năng làm việc của sảnphẩm.Giáo viên biên soạn: Bùi Mạnh Tuấn40 Mặt dù vẫn còn tính hạn chế , nhưng với kinh tế – kĩ thuật cao cơng nghệ hànngày càng được quan tâm và nghiên cứu, phát triển hồn thiện và ứng dụng rộng rãihơn trong ngành cơng nghiệp.c. Phân loại các phương pháp hàn:Hàn kim loại được chia làm hai nhóm: hàn nóng chảy và hàn áp lực.• Hàn nóng chảy bao bồm: hàn khí, hàn điện xỉ, hàn hồ quang, hàn laze, hànplasma, hàn chùm tia điện tử, hàn hố học.Trong hàn hồ quang còn có hàn hồ quang bằng tay điện cực nóng chảy có vỏthuốc, hàn bằng điện cực khơng nóng chảy có khí trơ, hàn bằng điện cực nóng chảytrong khí trơ, hàn bằng điện cực nóng chảy trong khí hoạt tính, hàn bằng dây hàn cólõi thuốc, hàn dưới lớp thuốc bảo vệ.• Hàn áp lực : hàn siêu âm, hàn nổ, hàn nguội, hàn điện tiếp xúc, hàn ma sát,hàn khuếch tán, hàn cao tần, hàn rèn ,hàn khí ép.Trong hàn điện tiếp xúc có hàn tiếp xúc giáp mối, hàn tiếp xúc điểm, hàn tiếpxúc đường,6.2. Sự tạo thành mối hàn và tổ chức kim loại mối hàn6.2.1- Sự tạo thành bể hàn:Trong hàn nóng chảy, mối nối hàn gồm: Mối hàn (1), vùng tiệm cận mốihàn(2), kim loại cơ bản khơng bị tác dụng nhiệt trong q trình hàn (3).Mối hàn gồm hỗn hợp kim loại cực và kim loại cơ bản kết tinh tạo thành, cònvùng tiệm cận mối hàn là vùng kim loại cơ bản bị nung nóng từ 100 0C đến nhiệt độnóng chảy.Vùngtiệmcan ốihàn Vùngmốihàn VugkimloạcơbûnHình 6.1 Vẽ quy ước mặt cắt ngang mối hànTrong q trình hàn nóng chảy, mép kim loại hàn và kim loại phụ bị nóng chảyvà tạo ra bể kim loại lỏng, bể hàn chung cho cả hai chi tiết.Trong q trình hàn, nguồn nhiệt chuyển dời theo kẻ hàn và bể hàn cũng đồngthời chuyển dời theo. Theo qui ước có thể chia bể hàn ra làm hai phần: Phần đầuGiáo viên biên soạn: Bùi Mạnh Tuấn41 |
