Bài giảng Gia công áp lực - Chương 5: Dập khối trên máy búa

§¹i häc B¸ch khoa HN

Viện C¬ khÝ

B/m Gia c«ng ¸p lùc

Ha noi University of technology

Faculty of Mechanical enginering

Dept. of Metal forming

Chương 5

DẬP KHỐI TRÊN

MÁY BÚA

Nguyễn Trung Kiên

Hà nội, 26.07.2010

NỘI DUNG

5.1 Giới thiệu chung

5.2 Phân loại dập thể tích.

5.2.1. Dập thể tích trên khuôn hở (có vành biên)

5.2.2 Dập thể tích trên khuôn kín

5.2.3. Dập theo phương pháp ép chảy

5.3 Dập thể tích trên máy búa

5.4 Mặt phân khuôn

5.5 Vành biên và rãnh thoát biên

5.5.1 Các kiểu rãnh thoát biên và kích thước của nó.

5.5.2 Thể tích vành biên

5.6 Góc nghiêng thành lòng khuôn

5.7 Bán kính góc Lượn

5.8 Lỗ chưa thấu và màng ngăn lỗ trong vật dập

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

2

26.07.2010

NỘI DUNG

5.9 Lòng khuôn tinh và quá trình điền đầy lòng khuôn

5.10 Lòng khuôn thô

5.11 Các nguyên công chuẩn bị

5.11.1 Nguyên công chuẩn bị cho vật dập ngắn ( Dập dọc)

5.11.2 Phương pháp tinh và chọn phôi dập trong khuôn hở

5.11.3 Các nguyên công chuẩn bị và lòng khuôn cho vật

dập dài

1.Vuốt

2. Ép tụ :

3. Uốn :

4. Thắt

5.Thành hình

5.12 Xác định số lượng và thứ tự các nguyên công

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

3

26.07.2010

VỊ TRÍ PHƯƠNG PHÁP

CN DẬP

TẠO HÌNH KHỐI

CN RÈN

CN DẬP KHỐI

DẬP KHỐI

TRÊN KHUÔN HỞ

DẬP KHỐI

TRÊN KHUÔN KÍN

*

ÉP CHẢY, KÉO DÂY…

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

4

26.07.2010

CÁC CÔNG ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH DẬP KHỐI

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

5

26.07.2010

1. ĐẶC ĐIỂM VÀ LĨNH VỰC SỬ DỤNG

• Rèn và Dập khác nhau khi quan sát sự

biến dạng của kim loại tự do hay cưỡng

bức trong khuôn.

• Khi Dập mức độ biến dạng cao hơn so

với Rèn, có thể một phần hay toàn phần.

• Dập khối sử dụng khuôn dập để tạo hình

dạng sản phẩm.

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

6

26.07.2010

• Khuôn dập luôn gắn liền với thiết bị, khuôn trên

máy búa có sự khác nhau với khuôn trên máy ép.

• Khuôn dập khối có một hay nhiều lòng khuôn.

Lòng khuôn là phần tạo hình vật dập và vật rèn,

gồm các lòng khuôn chuẩn bị, khuôn thô, khuôn

tinh.

• Lòng khuôn có thể tạo ngay trên khối khuôn hoặc

được ghép vào đế khuôn.

• Rãnh thoát biên là phần không gian bao quanh

lòng khuôn (tinh) chứa kim loại thừa và tăng khả

năng điền đầy lòng khuôn.

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

7

26.07.2010

PHÂN BIỆT RÈN VÀ DẬP

RÈN

DẬP

THIẾT BỊ

- Máy búa không khí - Máy búa hơi nước

nén

- Máy ép trục khủyu

dập nóng

- Máy ép vít ma sát

- Máy ép thủy lực dập

nóng

KHUÔN

- Bệ đe, đầu búa

- Khuôn đơn giản

- Khuôn phức tạp

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

8

26.07.2010

PHÂN BIỆT RÈN VÀ DẬP

RÈN

DẬP

ỨNG

SUẤT-

- ứng suất 1 đến 2 - ứng suất 3 chiều nén ->

chiều nén lực lớn -> thiết bị lớn

- biến dạng khối, có - biến dạng khối, biến

BIẾN

DẠNG

biến dạng tự do

dạng cưỡng bức trong

khuôn

SẢN

PHẨM

- Vật rèn: độ chính - Vật dập: kích thước và

xác thấp hình dạng chính xác

TỔ

- Hướng thớ đơn - Hướng thớ phức tạp

giản, 1 chiều

CHỨC

KIM

LOẠI

- Giảm khuyết tật

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

9

26.07.2010

THIẾT BỊ DẬP KHỐI

Các thiết bị dập tạo hình cỡ lớn và hiện đại, các thiết bị

phục vụ công nghệ dập khối khác như:

- Máy búa hơi có trọng lượng phần rơi đến G=25 tấn

- Máy búa không bệ đe có năng lượng va đập đạt đến

Le =1,5 MJ.

- Máy ép trục khuỷu dập nóng có lực ép danh nghĩa đến

P = 140 MN (14000 tấn).

- Máy ép thủy lực có lực danh nghĩa đến P=750 MN

(75000 tấn).

- Máy ép ma sát trục vít có lực danh nghĩa đến P =16 MN

(1600 tấn).

- Máy rèn ngang có lực danh nghĩa đến P=31,5MN (3150

tấn).

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

10

26.07.2010

HÌNH ẢNH THIẾT BỊ DẬP KHỐI

Equipment

Vận tốc m/s

0.06 – 0.30

0.06 – 1.5

0.6 – 1.2

Hydraulic press

Mechanical press

Screw press

Gravity drop hammer

Power drop hammer

Counterblow hammer

3.6 – 4.8

3.0 – 9.0

4.5 – 9.0

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

11

26.07.2010

2. KHÁI NIỆM và PHÂN LOẠI

DẬP KHỐI là quá trình biến dạng dẻo kim loại

trong lòng khuôn ở nhiệt độ thích hợp.

DẬP KHỐI TRÊN KHUÔN HỞ tạo ra các phôi

dập có vành biên

DẬP KHỐI TRÊN KHUÔN KÍN tạo ra sản

phẩm không có vành biên.

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

12

26.07.2010

2.1 DẬP KHỐI TRÊN KHUÔN HỞ

a- Phôi

b, c- Khuôn

không có

góc nghiêng

(lý tưởng)

d,e- Khuôn có

góc nghiêng

thành lòng

khuôn (phôi

thừa)

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

13

26.07.2010

2.2 DẬP KHỐI TRÊN KHUÔN KÍN

a,b- Khuôn

kín không

có góc

nghiêng

c- Khuôn kín

có góc

nghiêng

d- Khuôn kín

trên máy

rèn ngang

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

14

26.07.2010

So sánh dập trên khuôn kín và khuôn hở

Comparison of closed-die forging to precision or flashless forging of a cylindrical billet.

Source: H. Takemasu, V. Vazquez, B. Painter, and T. Altan.

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

15

26.07.2010

2.3 ÉP CHẢY

3 loại chính:

- Ép chảy thuận

- Ép chảy ngược

- Ép chảy ngang

Sẽ nghiên cứu trong phần dập

khối trên máy ép thủy lực

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

16

26.07.2010

3. KHUÔN DẬP TRÊN MÁY BÚA

Lắp khuôn hở trên máy búa

1- Bệ đe

2- Thanh chêm bệ đe

3- Bệ đe phụ/ tấm ghép

4- Thanh chêm khuôn dưới

5- Khuôn dưới

6- Khuôn trên

7- Thanh chêm khuôn trên

8- Đầu búa trên

9- Con chốt trên

10- Con chốt dưới

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

17

26.07.2010

- Dập khối trên máy búa linh hoạt hơn dập trên

máy ép cơ khí vì máy búa có hành trình thay

đổi, tránh được hiện tượng quá tải và kẹt máy.

- Kích thước chiều ngang được đảm bảo, chiều

cao sản phẩm thường không chính xác -> do

kích thước phôi

- Với khuôn dập khối hở thì vật dập luôn có vành

biên -> cần thiết có các nguyên công tinh chỉnh

và cắt biên.

Máy dập + Khuôn + Phôi+ Chế độ nhiệt => Sản phẩm dập

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

18

26.07.2010

3.1 MẶT PHÂN KHUÔN

Mặt phân khuôn phân chia khuôn thành 2 nửa

khuôn trên và khuôn dưới; thuận lợi cho quá trình

điền đầy kim loại, đặt phôi và lấy vật dập ra khỏi

khuôn. (xem hình trang sau)

Mặt phân khuôn có thể phẳng hoặc gấp khúc.

Vật dập là hình khối không gian đơn giản thì có

thể chọn tối ưu: tháo lắp, hướng thớ...

Vật dập phức tạp thì có thể thêm lượng thêm

kim loại để có thể lấy vật dập.

Hình dáng vật dập phụ thuộc vào mặt phân

khuôn.

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

19

26.07.2010

MẶT PHÂN KHUÔN VỚI CÁC VẬT RÈN ĐƠN GIẢN

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KHỐI – NGUYỄN TRUNG KIÊN

20

26.07.2010

Bài giảng Gia công áp lực - Chương 5: Dập khối trên máy búa - Nguyễn Trung Kiên