Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình gồm các Chương: Chương 1: Vật liệu sử dụng trong công nghệ rèn và dập khối. Chương2: Chế độ nhiệt trong công nghệ rèn và dập nóng. Chương3: Ảnh hưởng của rèn và dập khối đến tổ chức và cơ tính của Kim Loại. Chương 4: Giới thiệu chung về sản xuất rèn. Chương 5: Các nguyên công rèn tự do. Chương 6: Thành lập các quy trình công nghệ rèn tự do. Chương 7: Những vấn đề chung về dập khối. Chương 8: Dập khối trên búa máy....
5 Phần thứ nhất Những vấn đề chung Chơng 1 Vật liệu sử dụng trong công nghệ rèn và dập khối 1.1 Phôi liệu trong công nghệ rèn và dập khối Cũng nh các dạng gia công kim loại bằng áp lực khác, rèn và dập khối dựa trên cơ sở sử dụng tính dẻo của vật liệu để làm biến dạng phôi và tạo hình sản phẩm. Vì vậy, vật liệu để rèn và dập khối phải là vật liệu có tính dẻo cao, ví dụ nh các loại thép, các loại hợp kim màu, chủ yếu là hợp kim nhôm, hợp kim magie, hợp kim đồng và một số hợp kim niken, hợp kim titan, v.v Thông thờng, kim loại nguyên chất có tính dẻo cao hơn các hợp kim của chúng. Chẳng hạn nh đối với thép, khi tăng hàm lợng cacbon, silic, mangan, photpho, lu huỳnh và các nguyên tố hợp kim, thì tính dẻo của thép giảm đi. Nếu trong thép có hàm lợng S > 0,045% thì thép dễ bị giòn nóng, tức là dễ bị nứt nóng trong khoảng nhiệt độ rèn. Còn photpho làm giảm độ dẻo của thép khi gia công ở trạng thái nguội (nứt nguội). Khi tăng hàm lợng cacbon, trong thép sẽ tạo ra pha cacbit nhiều hơn làm giảm tính dẻo và độ rèn, ngoài ra còn làm giảm tính hàn của thép. Silic trong thép với hàm lợng lớn hơn 1,7% sẽ làm giảm tính hàn của thép. Mangan có tác dụng làm giảm ảnh hởng xấu của lu huỳnh nhng lại làm giảm độ dẫn nhiệt, dễ gây quá nhiệt khi nung. Các yếu tố hợp kim nh Ni, Cr, Mo, V, W làm giảm độ dẫn nhiệt của thép, một số nguyên tố hợp kim tạo cácbit nh Mo, W lại dễ gây quá nhiệt. Vì thế, khi rèn và dập nóng thép cao cacbon và thép hợp kim cao cần phải có các chế độ gia công đặc biệt. Một số hợp kim màu có tính dẻo thấp, ngoài ra còn có khoảng nhiệt độ rèn dập nhỏ và rất dễ nhạy cảm với tốc độ biến dạng, với sơ đồ trạng thái ứng suất và sự không đồng đều biến dạng nên đòi hỏi phải có chế độ gia công nghiêm ngặt hơn nữa. 6 Tính dẻo của vật liệu đã đợc giới thiệu trong chơng trình Vật liệu học, Lý thuyết biến dạng dẻo và Lý thuyết gia công kim loại bằng áp lực. Mục đích của phần này là xem xét các dạng phôi có khả năng sử dụng để rèn và dập nóng (hình dạng, kích thớc, phơng pháp tạo phôi, và lĩnh vực sử dụng). 1.1.1 Thỏi đúc (gù đúc) Thỏi đúc (còn gọi là gù đúc) đợc đúc trong các khuôn đúc thỏi tại các phân xởng luyện thép hoặc phân xởng đúc lớn chủ yếu dùng làm phôi ban đầu cho phân xởng cán phá hoặc phân xởng rèn. a) Hình dạng và khối lợng Thỏi thép (thỏi đúc bằng thép) dùng để rèn có khối lợng thờng từ 200 kg đến 350 tấn. Thỏi thép (hình 1.1) thờng bao gồm ba phần: phần đầu (1), phần giữa (2), và phần đuôi (3). Phần đầu và phần đuôi là những phần có nhiều khuyết tật nên thờng phải cắt bỏ trớc khi rèn. Phần giữa có dạng hình tháp cụt có từ 6 đến 12 cạnh với độ côn từ 0 o 30 đến 1 o . Để tiện cho rèn dập, gù thép thờng có tỷ lệ giữa độ dài và đờng kính trung bình vào khoảng 1,8 2,5. Sau khi ép cạnh, tỷ lệ này tăng lên tới 2,1 2,8 để khi chồn phôi không bị cong. Trờng hợp trong quá trình rèn không cần đến nguyên công chồn thì tỷ lệ này có thể lên tới 4 4,5. Tiết diện ngang của gù có thể có dạng tròn, dạng đa giác đều (6 12 cạnh). Các cạnh hơi lõm vào theo suốt chiều dài hoặc một phần phôi. Hình 1.1 Hình dạng của gù đúc bằng thép Gù thép dùng để rèn thờng đợc đúc từ thép lắng (hình 1.1), tức là thép đợc khử oxy trớc khi đổ khuôn. Trong trờng hợp này gù thép có độ mịn chặt cao hơn so với gù thép đợc đúc từ thép sôi. b) Cấu trúc tinh thể của thỏi thép Nếu cắt dọc trục gù thép lắng, quan sát thấy cấu trúc tinh thể của gù thép theo tiết diện đứng khác nhau, do quá trình kết tinh của kim loại trong khuôn xảy ra không giống nhau. 7 Quá trình kết tinh trớc hết bắt đầu từ vỏ khuôn nguội và kết thúc ở lõi gù, vỏ ngoài của gù là một lớp kim loại mỏng 1 có độ hạt rất mịn do tốc độ làm nguội nhanh. Tiếp giáp với lớp vỏ mỏng này và vuông góc với thành khuôn là các nhánh tinh thể đenđrit, đầu tiên là các lớp có độ hạt nhỏ 2, tiếp sau là lớp có độ hạt lớn 3, tiếp sau nữa là lớp lớn hơn 4 có hớng kết tinh hơi nghiêng một góc so với lớp ngoài. Giữa thỏi là lớp kim loại kết tinh sau cùng, tạo ra các tinh thể đẳng hớng hoặc các tinh thể đenđrit sắp xếp hỗn loạn xen kẽ với các hạt lớn 6. Tỷ lệ giữa phần vỏ có tinh thể đenđrit với phần lõi có cấu trúc hạt đẳng trục phụ thuộc vào điều kiện kết tinh (tốc độ làm nguội, thời gian làm nguội, nhiệt độ ) và thành phần hoá học của gù thép. Nói chung chất lợng phần lõi kém hơn so với phần vỏ gù. Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo của gù đúc bằng thép c) Các khuyết tật của thỏi đúc 1 . Lỗ co. Kim loại lỏng có thể tích lớn hơn kim loại đã kết tinh. Vì vậy, sau khi đổ khuôn, kim loại kết tinh sẽ có thể tích nhỏ đi và để lại các lỗ hổng. Lỗ hổng này đợc gọi là lỗ co. Lỗ co thờng nằm ở phần đầu của gù, có thể lớn hoặc có thể nhỏ tuỳ thuộc vào phơng pháp đúc và kích thớc gù. Khi đúc cần chú ý sao cho phần lỗ co này chỉ nằm ở phần đầu của gù đúc để khi cắt đi tiết kiệm đợc kim loại hơn. 2. Rỗ khí . Khi kết tinh có một phần nhỏ các chất khí không kịp thoát ra khỏi khuôn đúc, tạo thành các bọt khí, gây rỗ khí. Khi rèn, nếu các bọt khí này không gây oxy hoá thì chúng đợc hàn lại. 3. Thiên tích . Thỏi đúc không chỉ có cấu trúc không đồng nhất khi kết tinh mà nó còn không đồng nhất về thành phần hoá học. Phân biệt hai loại thiên tích là thiên tích vùng và thiên tích hạt (thiên tích đenđrit). Thiên tích vùng đợc đặc trng bằng sự gia tăng tạp chất theo hớng từ bề mặt vào phần lõm co, nơi kim loại 8 kết tinh sau cùng (các tạp chất phi kim thờng nhẹ hơn). Thiên tích đenđrit là do sự gia tăng tạp chất kể từ trục đenđrit đến mặt ngoại vi của đenđrit. Mức độ thiên tích phần lớn phụ thuộc vào đặc điểm của giản đồ trạng thái. Thực tế cho thấy hợp kim cùng tinh dễ bị thiên tích hơn hợp kim tạo thành dung dịch rắn. Mức độ thiên tích có thể giảm xuống nếu làm nguội nhanh, sau đó làm nguội chậm vật đúc. 4. Sẹo. Khi rót thép vào khuôn có những hạt kim loại bắn lên thành khuôn và đông cứng ngay. Khi thép lỏng chảy đến chỗ đó thì các hạt này đã bị oxy hoá, không hoà tan đợc vào kim loại lỏng và tạo thành sẹo. Khi rèn, các sẹo này sẽ bị bong ra. 5. Tạp phi kim . Các tạp phi kim lẫn trong xỉ có thể rơi vào kim loại lỏng và trong thỏi thép, tạp chất này làm giảm phẩm chất của vật đúc. 6. Các vết nứt rạn. Thỏi thép có thể bị nứt dọc hoặc nứt ngang ở bên ngoài hoặc bên trong. Vết nứt ngang ngoài thờng xuất hiện khi làm nguội do khuyết tật của khuôn mà dòng kim loại lỏng không kịp thời bổ sung vào lõm co theo chiều dài. Vết nứt dọc ngoài chủ yếu là do làm nguội nhanh dọc các cạnh của thành khuôn và đi sâu vào vùng tinh thể dạng cột. Để tránh khuyết tật này, hình dạng của thỏi đúc thờng có dạng đa giác đều nhiều cạnh. Mặt khác cũng không nên đúc thỏi có tiết diện hình tròn vì trong trờng hợp này khả năng tạo vết nứt dọc trong thời gian làm nguội sẽ lớn hơn do khi làm nguội có sự giảm nhiệt độ và sự chênh lệch lớn về nhiệt độ giữa phần tâm thỏi đúc và mặt ngoài theo chu vi và có nguy cơ xuất hiện ứng suất nhiệt. ứ ng suất nhiệt sẽ phát triển mạnh khi có sự thay đổi về thể tích do chuyển biến pha làm xuất hiện ứng suất tiếp tuyến lớn và tạo thành các vết nứt dọc ngoài. Vết nứt trong xuất hiện khi nung chủ yếu là do khi nung thỏi thép nguội trong lò nóng gây ứng suất nhiệt độ. 7. Vòng khớp. Vì một lý do nào đó, khi rót thép lỏng dòng thép bị ngắt quãng, không liên tục, làm phần dới thỏi thép đã đông đặc mà phần trên cha kịp chảy xuống, khi rót tiếp thì phần dới đã bị oxy hoá bề mặt tạo thành mặt ngăn cách giữa hai phần và khi rèn sẽ bị nứt. d) Chuẩn bị thỏi đúc trớc khi rèn Thỏi đúc trớc khi rèn cần đợc làm sạch bề mặt. Có các cách làm sạch bề mặt sau: 9 - Làm sạch bằng ngọn lửa đèn xì - dùng đèn xì nhiệt độ cao làm sạch các khuyết tật sẹo và hàn các vết nứt nhỏ trên bề mặt. Nhợc điểm của phơng pháp này là làm thoát cacbon trên lớp bề mặt. - Làm sạch bằng búa tay - dùng búa không khí nén cầm tay đục sạch những khuyết tật nh sẹo, xỉ, v.v Phơng pháp này đơn giản nhng năng suất thấp. - Mài phá - dùng cho các loại thép quý, thép cứng. Hiện đang đợc ứng dụng nhiều vì ngày nay có những phơng pháp mài rất năng suất. - Tiện phá - dùng tiện phá lớp bên ngoài có khuyết tật trớc khi đem rèn. 1.1.2 Thép cán Thép cán đợc sử dụng để rèn và dập khối bao gồm các loại sản phẩm cán khác nhau về hình dạng, kích thớc và cấp chính xác: - Thép cán hình - bao gồm các loại thép hình có tiết diện đơn giản nh vuông, tròn, lục lăng, chữ nhật, tam giác đến loại có tiết diện phức tạp (hình 1.3a,b). - Thép cán chu kỳ - sản phẩm cán có tiết diện thay đổi theo chu kỳ dọc chiều dài phù hợp với phôi rèn (hình 1.3c). - Thép tấm - thép tấm dày (s>5 mm) có thể đợc cắt định hình trớc khi đa lên máy dập (hình 1.3d). Hình 1.3 Các dạng sản phẩm cán hình 1.1.3 Các loại phôi khác a) Phôi rèn 10 Đối với các chi tiết có hình dáng phức tạp, sản lợng không cao, đợc chuẩn bị qua rèn tự do, sau đó đợc đa vào các máy dập. Đây là một trong những khâu chuẩn bị phôi cho dập khối đợc đợc áp dụng khá phổ biến khi dập trên máy búa trong điều kiện không đủ thiết bị rèn - dập. b) Phôi đúc Nhằm cải thiện tổ chức của vật đúc, vật đúc có thể đợc đa qua dập khối để tinh chỉnh kích thớc và thay đổi tổ chức hạt. c) Phôi qua gia công cơ Trong trờng hợp dập khối nguội hoặc dập trong khuôn kín cần có vật dập với độ chính xác cao, nhiều khi sau khi dập không cần gia công cơ tiếp sau, ngời ta có thể sử dụng phôi đã qua gia công cơ để dập nhằm đảm bảo năng suất, chất l- ợng và phần nào tiết kiệm kim loại. 1.2 Cắt phôi Trớc khi rèn hoặc dập một sản phẩm, cần phải tính toán chọn kích thớc phôi sao cho thể tích và kích thớc phôi càng gần giống với hình dạng sản phẩm càng tốt. Trờng hợp tối thiểu là phải cắt phôi có thể tích phù hợp với sản phẩm. Trừ khi phải rèn một chi tiết lớn từ gù đúc, các trờng hợp còn lại sử dụng sản phẩm cán làm phôi thì cần phải cắt sản phẩm cán có chiều dài phù hợp. Quá trình cắt phôi thờng đợc thực hiện trong các phân xởng chuẩn bị. Có các phơng pháp cắt sau: 1.2.1 Cắt trên máy cắt Hình 1.4 Sơ đồ cắt phôi trên máy cắt Thanh cán 1 đợc đa tới máy cắt, đặt trên bàn máy và dịch chuyển trên con lăn dẫn 6 cho đến khi chạm vào cữ chặn 4. Sau đó, tấm kẹp 2 hạ xuống, nhờ lực kẹp thanh cán đợc kẹp chặt trên máy. Tiếp theo, cho máy vận hành lỡi cắt trên 3 và lỡi cắt dới 5 sẽ cắt phôi. Phần đợc cắt sẽ rơi vào thùng chứa phôi. Cơ học của quá trình cắt phôi thanh (hình 1.5): 11 Lỡi cắt trên và lỡi cắt dới với góc mài sắc = 90 o đợc đặt cách nhau một khoảng hở z. Quá trình cắt xảy ra theo ba giai đoạn sau: Hình 1.5 Sơ đồ tác dụng lực và hình dạng mặt cắt khi cắt phôi tròn trên máy cắt a) vùng bị dập; b) vùng bị thắt; c) vùng bị cắt bằng lỡi cắt; d) vùng bị vỡ 1) và 3) lỡi cắt; 2) tấm chặn phôi; 4) cữ chặn ở giai đoạn đầu, hai lỡi cắt 1 và 3 chạm vào phôi có đờng kính D 0 sẽ tạo thành một ngẫu lực có mômen P.a. Mômen của ngẫu lực này có xu hớng lật ngợc và làm cong phôi, chính vì vậy các lỡi cắt này ngập vào kim loại phôi chỉ một phần diện tích công tác của chúng. Tại bề mặt tiếp xúc giữa phôi và lỡi cắt, bề mặt phôi bị dập bẹp. ứ ng suất tiếp xúc tại đây tăng dần lên cùng với tốc độ biến dạng và trở lực biến dạng theo mức độ ngập sâu dần của lỡi cắt. ở giai đoạn này lỡi cắt ngập vào phôi làm phần phôi tỳ trên gối tựa của cữ chặn 4 quay đi một góc đáng kể n gọi là góc uốn. Phần phôi đợc giữ lại trên rãnh dẫn hớng nhờ lực chặn N của tấm chặn 2 hầu nh không bị quay, nên góc z nhỏ. Vì rằng n > z cho nên mức độ bị dập bẹp tại các bề mặt tiếp xúc của phôi với lỡi cắt trên và lỡi cắt dới không đều. Các góc n và z còn đợc gọi là các góc dập bẹp. ở giai đoạn hai lỡi cắt tiếp tục đi xuống và tạo ra phần dập bẹp với ứng suất tăng dần cho đến khi xuất hiện vết nứt tại mỗi mép của lỡi cắt. 12 Giai đoạn ba đợc đặc trng bằng sự phát triển của vết nứt tại mỗi mép lỡi cắt và bẻ gãy phôi. Trên mặt cắt của phôi xuất hiện ba vùng đặc trng cho ba giai đoạn cắt này. Ngoài các lực tác dụng P (P t của lỡi cắt trên và P d của lỡi cắt dới), trên hình 1.5 còn thể hiện các lực ma sát tiếp xúc ( Q và P t của lỡi cắt trên và G và P d của lỡi cắt dới) và các lực Q và G làm tăng khe hở giữa phôi và các lỡi cắt. Trong công nghệ cắt phôi, ngời ta phấn đấu sao cho chất lợng mặt cắt tốt nhất, tức là các mặt cắt phải tạo ra hai vết nứt để chúng gặp nhau và tạo thành mặt cắt liên tục. Nếu khe hở z quá nhỏ, các vết nứt không gặp nhau và mặt cắt không phải là mặt cắt liên tục, khi dập các phôi này dễ xuất hiện các nếp gấp. Ngợc lại, nếu khe hở z giữa hai lỡi cắt quá lớn thì dễ có ba via và nhiều khi làm mẻ cả lỡi cắt. Lực kẹp N quá nhỏ thì mômen uốn P.a sẽ làm phôi bị quay đi một góc lớn hơn và cũng dễ tạo thành bavia. Khi cắt có thể xuất hiện các vết nứt ngang trên mặt cắt. Nguyên nhân chủ yếu là do ứng suất d quá lớn xuất hiện khi lỡi cắt ngậm vào phôi. Vết nứt ngang thờng xuất hiện đối với các hợp kim giòn, nhất là khi cắt phôi ở nhiệt độ thấp. Vì vậy, để tránh khuyết tật này thờng tiến hành nung sơ bộ thanh cán đến nhiệt độ 450 500 o C trong các lò nung chuyên dụng. Thực tế sản xuất cho thấy khe hở z giữa hai lỡi cắt trên và dới thờng lấy bằng 2 4% chiều dày (H o ) hoặc đờng kính (D o ) của phôi. Trong trờng hợp đề phòng lỡi cắt bị cùn và sự dịch chuyển của lỡi cắt do đàn hồi thì khe hở giữa các lỡi cắt thờng lấy cao hơn và đạt tới 5 6% D o . Nhợc điểm của phơng pháp cắt phôi trên máy cắt là khi lực kẹp phôi không đủ thì góc vát ở mặt cắt có thể đạt tới 12 o gây phế phẩm và lãng phí kim loại. Thậm chí ở những phôi đợc cắt ra với góc vát khoảng 2 3 o khi có lực chặn đủ lớn thờng cũng là những mặt cong không thể tính toán đợc. Chính các mặt cong này cũng làm ảnh hởng lớn đến hệ số sử dụng kim loại. Để khắc phục nhợc điểm này, ngời ta sử dụng phơng pháp cắt phôi bằng khuôn cắt. 1.2.2 Cắt bằng khuôn cắt Để nâng cao chất lợng mặt cắt, đối với phôi thanh không lớn lắm (D 50 mm) hoặc trong trờng hợp thiếu máy cắt ngời ta thờng dùng các khuôn cắt trên 13 máy ép trục khuỷu vạn năng. Khi cắt phôi thanh trong khuôn cắt sử dụng các sơ đồ sau [5]: 1. Cắt phôi thanh không có kẹp phôi và tạo thành mặt vỡ tự nhiên do các vết nứt vợt trớc tạo thành. 2. Cắt phôi thanh có kẹp phôi theo tiết diện ngang hoặc theo hớng kính trong các khuôn cắt. 3. Cắt phôi thanh có nén ép dọc trục. Về mặt công nghệ, sơ đồ cắt thứ nhất không khác so với sơ đồ cắt phôi thanh trên máy cắt. Sơ đồ cắt thứ hai đợc thực hiện dới dạng một số phơng án, trong đó phơng án cắt bằng dao cắt có hình dạng bạc liền là phổ biến hơn cả. Để đặt phôi tự do vào các bạc liền, kích thớc bạc phải hơi lớn hơn so với kích thớc của phôi thanh có dung sai dơng. Điều này làm cho phôi thanh bị nghiêng ở giai đoạn thứ nhất và bị uốn ở giai đoạn thứ hai, để sau đó thực hiện theo sơ đồ cắt phôi đợc kẹp theo tiết diện ngang. Chất lợng mặt cắt theo phơng pháp này cao hơn so với cắt thông thờng. Dạng hoàn thiện hơn là cắt theo sơ đồ thứ hai nhờ sử dụng dao cắt dới dạng bạc ghép hai nửa. Mặc dù không đạt đợc sự tiếp xúc hoàn toàn giữa bề mặt làm việc của bạc với kích thớc phôi đã cho, nhng không còn khe hở giữa các bạc hai nửa và phôi thanh theo hớng ghép vào nhau và loại đợc sự cong vênh của thanh cán và phôi. Cắt theo sơ đồ thứ ba khác với tất cả các phơng pháp cắt trên đây vì nó đảm bảo biến dạng trợt dẻo của một phần phôi thanh so với phần còn lại mà không tạo thành vết nứt trớc hoặc vùng gãy. Khe hở tại mặt phẳng cắt trong trờng hợp này không chỉ là không cần thiết, mà còn có hại. Để thực hiện sơ đồ cắt này, sử dụng các lỡi cắt ghép dạng bạc và ép chặt dọc trục phôi để khử khe hở giữa phôi thanh và lỗ bạc ở vị trí ghép. Lực nén ép cần phải đủ để khắc phục áp lực tháo ra khi lắp phôi. Do vậy, trớc khi cắt phôi kim loại nằm ở trạng thái ứng suất nén, trạng thái ứng suất này loại trừ khả năng tạo vết nứt vuông góc khi có biến dạng trợt. Phôi đợc cắt theo phơng pháp này có bề mặt nhẵn và không có góc vát. Ngoài ra, nhờ trợt ép có thể cắt các phôi ngắn hơn với độ chính xác theo chiều dài 0,1 mm. Nếu nh trên máy cắt chỉ có thể cắt đợc các phôi có tỷ số L o /D o 0,7 0,8 thì khi cắt bằng khuôn cắt tỷ số này có thể giảm xuống còn 0,5 0,6 và đôi khi với thép cứng (thép ổ lăn chẳng hạn) thì tỷ số này có thể xuống tới 0,3. 1.2.3 Kết cấu và thiết kế dụng cụ cắt 14 Kích thớc bao của lỡi cắt phụ thuộc vào khoảng trống để lắp nó trong máy cắt và trong khuôn cắt. Chiều dày b của lỡi cắt (hình 1.6) phụ thuộc vào sơ đồ lắp nó. Nếu các lỡi cắt đặt cách nhau một khoảng là z thì: b E z 2 (1.1) trong đó: E - khoảng cách giữa hai mặt phẳng lắp lỡi cắt. Nếu lỡi cắt lắp xít nhau không có khe hở thì: b E 2 (1.2) Hình 1.6 Kết cấu lỡi cắt ở vị trí làm việc a) để cắt phôi tròn; b) để cắt phôi vuông; c) lỡi cắt của máy có lực cắt 4,4 MN Trong trờng hợp nh vậy ngời ta làm rãnh về một phía của lỡi cắt có độ rộng là z/2. Ưu việt của loại lỡi cắt này (hình 1.6) là khe hở z luôn đợc đảm bảo và nếu các lỡi cắt bị dơ thì điều chỉnh lại cũng dễ hơn, chính xác hơn và luôn đảm bảo các lỡi cắt chuyển động song song nhau. Chiều dày lỡi cắt thờng lấy khoảng (0,4 0,5)D o (hoặc (0,40,5)H o ). Chiều cao lỡi cắt đợc chọn căn cứ vào khoảng cách giữa các mặt tỳ của lỡi cắt trên máy và là lợng cần thiết để tránh sự va đập giữa hai l- ỡi cắt: h H C max 2 trong đó: H max - chiều cao hở của khoảng trống lắp lỡi cắt ; và C - lợng trùng nhau (lợng gối nhau) của hai lỡi cắt. Lợng C có thể đợc tính nh sau: C kH o 16 2 hoặc C kD o 16 2 [...]... theo lỡi cắt 4 về phía trái và khi ấy toàn bộ cơ cấu khung gắn liền với lỡi cắt 3 sẽ chuyển động về phía phải Hai lỡi cắt đều gặp phôi cùng một lúc và chúng cắt phôi xa 24 Cắt bằng phơng pháp này có thể đợc tự động hoá và có thể đợc điều khiển từ Ch-ơng 2 Chế độ nhiệt trong công nghệ rèn và dập nóng 2.1 ảnh h-ởng của nhiệt độ đến quá trình rèn và dập nóng Quá trình rèn và dập nóng th-ờng đ-ợc thực hiện... nghĩa là làm tăng cơ tính và hạn chế các ảnh h-ởng xấu Chế độ nhiệt khi rèn đ-ợc chia thành ba giai đoạn: 1 Giai đoạn nung kim loại đến nhiệt độ giới hạn trên cho phép (nhiệt độ khi bắt đầu rèn) tr-ớc khi rèn; 2 Giai đoạn làm nguội trong quá trình rèn; và 3 Giai đoạn làm nguội vật rèn sau khi kết thúc rèn Nói chung, chế độ nhiệt khi rèn và dập nóng là giống nhau Nếu phôi rèn hoặc dập giống nhau thì chế... trong quá trình rèn và dập nóng là xác định khoảng nhiệt độ rèn, tức là nhiệt độ bắt đầu và nhiệt độ kết thúc rèn Cần phân biệt khoảng nhiệt độ rèn cho phép và khoảng nhiệt độ rèn cần thiết Khoảng nhiệt độ rèn cho phép phụ thuộc vào thành phần và cấu trúc của vật liệu, nên nó có thể đ-ợc xác định trên cơ sở các thông số cần thiết (về luyện kim, về kim t-ơng, về tính năng sử dụng của vật rèn, ) Khoảng... nhiệt độ cao Tuỳ thuộc vào mác thép và yêu cầu kỹ thuật, có thể rèn và dập nóng ở các nhiệt độ khác nhau trong giới hạn từ 750 đến 1300o C Vì vậy, khi thiết kế quy trình công nghệ cho một chi tiết cụ thể ng-ời kỹ s- công nghệ phải chú ý đến ảnh h-ởng của nhiệt độ tới cơ tính của nó Nói chung, khi rèn thỏi đúc cần giải quyết ba vấn đề sau: 1 Tạo hình cho vật rèn có hình dạng và kích th-ớc theo bản vẽ,... không tốt đến quá trình gia công và chất l-ợng của vật rèn nh-: - Hiện t-ợng thoát cacbon bề mặt, - Hiện t-ợng oxy hoá kim loại thành vảy rèn, - Hiện t-ợng quá nhiệt hoặc cháy khi nung, và - Tạo ra các vết nứt do ứng suất d- khi làm nguội không đúng chế độ 25 Vì vậy, chế độ nhiệt trong công nghệ rèn và dập nóng đ-ợc gọi là tối -u khi nó tạo điều kiện thuận lợi nhất cho quá trình tạo hình và tạo ra sản... cacbon và tạo vảy rèn Đối với những chi tiết sau rèn cần phải gia công cơ thì sau khi rèn th-ờng phải qua nguyên công ủ, do đó cần phải kết thúc rèn ở nhiệt độ cần thiết cho nguyên công này Đối với những chi tiết sau rèn không cần nhiệt luyện hoặc gia công cơ thì cố gắng tạo vật rèn có độ hạt càng nhỏ càng tốt bằng cách hạ thấp giới hạn d-ới của khoảng nhiệt độ rèn Đối với thép cacbon, khoảng nhiệt độ rèn. .. độ nhiệt ở giai đoạn 1 và giai đoạn 3 sẽ giống nhau Giai đoạn 2 phụ thuộc rất nhiều vào độ phức tạp về hình dạng của sản phẩm vì khi rèn và dập nóng thời gian gia công sẽ khác nhau Khi rèn có khi phải qua nhiều lần nung trung gian do thời gian rèn bị kéo dài, do đó làm tăng l-ợng kim loại bị oxy hoá, sự lớn lên của các hạt và một số quá trình khác liên quan 2.2 Khoảng nhiệt độ rèn Một trong những nhiệm... định hình phức tạp, và trong tr-ờng hợp phải nung phôi nhiều lần thì thao tác phức tạp, không tiện lợi 2.3.2 Chế độ làm nguội Quá trình làm nguội vật rèn sau khi rèn dập xảy ra ng-ợc lại với quá trình nung nóng Tất cả các quá trình xảy ra khi nung đ-ợc lặp lại trong quá trình làm nguội theo thứ tự ng-ợc Quá trình làm nguội bao gồm hai giai đoạn: a) Làm nguội trong quá trình gia công ở giai đoạn này... cùng tích (bc) và đối với thép sau cùng tích (cde) Giới hạn d-ới của khoảng nhiệt độ rèn không chỉ phụ thuộc vào mác thép (thép tr-ớc cùng tích hoặc sau cùng tích) mà còn phụ thuộc vào thể tích vật rèn, chất l-ợng vật rèn, sản phẩm sau khi rèn cần đ-ợc nhiệt luyện hay không, ph-ơng pháp làm nguội vật rèn (kể cả khả năng làm nguội bằng cách sử dụng nhiệt sẵn có của vật rèn khi kết thúc rèn để nhiệt luyện),... thớ, và 3 Tạo độ hạt tối -u với trị số ứng suất d- tối thiểu Khi rèn thép cán chỉ cần phải giải quyết vấn đề 1 và 3, bởi vì thép cán không còn cấu trúc thô đại của thỏi đúc ở nhiệt độ gia công nguội, kim loại biến dạng bị biến cứng và làm tăng trở lực biến dạng, gây khó khăn cho quá trình gia công và thậm chí không thể gia công đ-ợc vì không đủ lực máy, mặt khác tính dẻo của kim loại giảm đáng kể và . 1 Vật liệu sử dụng trong công nghệ rèn và dập khối 1.1 Phôi liệu trong công nghệ rèn và dập khối Cũng nh các dạng gia công kim loại bằng áp lực khác, rèn và dập khối dựa trên cơ sở sử dụng. thế, khi rèn và dập nóng thép cao cacbon và thép hợp kim cao cần phải có các chế độ gia công đặc biệt. Một số hợp kim màu có tính dẻo thấp, ngoài ra còn có khoảng nhiệt độ rèn dập nhỏ và rất. chức hạt. c) Phôi qua gia công cơ Trong trờng hợp dập khối nguội hoặc dập trong khuôn kín cần có vật dập với độ chính xác cao, nhiều khi sau khi dập không cần gia công cơ tiếp sau, ngời ta