Đang tải... (xem toàn văn)
Công nghệ dập vuốt
D P VU TẬ Ố I – Đ c đi m c a công ngh d p vu tặ ể ủ ệ ậ ố 1.Khái ni mệ :D p vu t là quá trình bi n đ i phôi ph ng thành m t chi ti tậ ố ế ổ ẳ ộ ế r ng có hình d ng b t kỳ và đ c ti n hành trên các khuôn d p vu t.ỗ ạ ấ ượ ế ậ ố Trên hình 74 trình bày s đ d p vu t m t chi ti t hình tr t phôi ph ng vàơ ồ ậ ố ộ ế ụ ừ ẳ s tu n t d ch chuy n kim lo i trong quá trình d p vu t. S tu n t d chự ầ ự ị ể ạ ậ ố ự ầ ự ị chuy n đ c đ c tr ng b i s gi m đ ng kính ngoài c a vànể ượ ặ ư ở ự ả ườ ủ h và b i s d chở ự ị chuy n các ph n t c a phôi (1-5) theo m c đ tăng chi u sâu d p vu t.ể ầ ử ủ ứ ộ ề ậ ố Hình 74: S d ch chuy n kim lo iự ị ể ạ tu n t trong qua trình d p vu tầ ự ậ ố 2.Đ c đi m d p vu tặ ể ậ ố :Trong quá trình d p vu t, ph n vành khăn c a phôiậ ố ầ ủ (D-d) chuy n thành hình tr có đ ng kính d và chi u cao h. Vì th tích kim lo iể ụ ườ ề ể ạ khi d p vu t không thay đ i, nên khi d p vu t hoàn toàn hình tr , chi u cao chiậ ố ổ ậ ố ụ ề ti t h l n h n chi u r ng c a ph n vành khăn b.ế ớ ơ ề ộ ủ ầ Nh v y, d p vu t x y ra nh bi n d ng d o kèm theo s d ch chuy nư ậ ậ ố ả ờ ế ạ ẻ ự ị ể ph n l n th tích kim lo i thành chi u cao.ầ ớ ể ạ ề Đ p vu t là m t trong nh ng nguyên công ch y u c a công ngh d pậ ố ộ ữ ủ ế ủ ệ ậ ngu i. Ph m vi s d ng s n ph m d p vu t r t r ng rãi. R t nhi u chi ti tộ ạ ử ụ ả ẩ ậ ố ấ ộ ấ ề ế trong máy bay ô tô, máy kéo, máy đi n và đ dùng trong gia đình đ u ch t oệ ồ ề ế ạ b ng ph ng pháp d p vu t.ằ ươ ậ ố 3.Các cách phân lo i d p vu tạ ậ ố • Theo d ng hình h cạ ọ • Theo đ c đi m bi n d ng kim lo iặ ể ế ạ ạ • Theo d ng hình h cạ ọ : có th chia t t c các chi ti t r ng thành ba nhómể ấ ả ế ỗ 1.D ng đ i x ng qua tr c ( v t c c hình tròn xoay);ạ ố ứ ụ ậ ố 1 Hình 2: S đ khuôn d p vu tơ ồ ậ ố 2.D ng hình h p;ạ ộ 3.D ng không đ i x ng, hình thù ph c t p.ạ ố ứ ứ ạ Các chi ti t thu c nhóm 1 bao g m các d ng hình tr , hình tr có b c, hìnhế ộ ồ ạ ụ ụ ậ côn, hình bán c u…, có th có vành ho c không có vành, có đáy ho c không cóầ ể ặ ặ đáy ph ng.ẳ Các chi ti t thu c nhóm 2 bao g m hình h p vuông, hình h p ch nh t,ế ộ ồ ộ ộ ữ ậ hình h p ô van…, có vành ho c không có vành, có đáy ph ng ho c không ph ng.ộ ặ ẳ ặ ẳ Các chi ti t thu c nhóm 3 bao g m các chi ti t có hình d ng b t kỳ nh ngế ộ ồ ế ạ ấ ư ph c t p và không đ i x ng.ứ ạ ố ứ • 2 • Theo đ c đi m bi n d ng kim lo iặ ể ế ạ ạ “ 1. D p vu t không bi n m ng thành ( hay bi n m ng không đáng k ) ậ ố ế ỏ ế ỏ ể 2. D p vu t có bi n m ng thành.ậ ố ế ỏ 3. D p vu t không bi n m ng thành ( hay bi n m ng không đáng k ) d pậ ố ế ỏ ế ỏ ể ậ vu t không bi n m ng thành khi khe h gi a chày và c i l n h n ho c b ngố ế ỏ ở ữ ố ớ ơ ặ ằ chi u dày v t li u. D p vu t có bi n m ng thành khi khe h gi a chày vàc iề ậ ệ ậ ố ế ỏ ở ữ ố nh h n chi u dày v t li u.ỏ ơ ề ậ ệ Trong d p vu t không bi n m ng thành, theo ph ng pháp d p ng i taậ ố ế ỏ ươ ậ ườ chia ra; d p có ch ng nhăn và d p không có ch ng nhăn. Theo hình d ng s nậ ố ậ ố ạ ả ph m, ng i ta chia ra: d p có vành và d p không có vành.ẩ ườ ậ ậ Tùy theo đ c đi m hình h c riêng bi t c a t ng chi ti t mà có ph ng phápặ ể ọ ệ ủ ừ ế ươ tính toán công ngh riêng.ệ 4. D p vu t có bi n m ng thành có hai ph ng pháp bi n m ng thành:ậ ố ế ỏ ươ ế ỏ + Làm thay đ i đ ng kính xong r i m i bi n m ng thành;ổ ườ ồ ớ ế ỏ + V a thay đ i đ ng kính v a ti n hành làm bi n m ng thành cùng m từ ổ ườ ừ ế ế ỏ ộ lúc. V i ph ng pháp này thì kim lo i bi n d ng mãnh li t h n.ớ ươ ạ ế ạ ệ ơ 4. u nh c đi m c a d p vu t :Ư ượ ể ủ ậ ố u:Ư - Có th gia công đ c các chi ti t thành m ng t đ n gi n đ n ph c t pể ượ ế ỏ ừ ơ ả ế ứ ạ mà các ph ng pháp khác không th làm đ c nh cán,kéo,rèn khuôn, đúcươ ể ượ ư -Chi ti t gia công có đ chính xác cao ,b m t láng bóng ế ộ ề ặ -Quá trình d p vu t g n nh không sinh ra phoi nh rèn ho c đúc n u tínhậ ố ầ ư ư ặ ế toán chính xác phôi ban đ uầ - Chi ti t sau gia công b ng ph ng pháp d p vu t có th s d ng ngayế ằ ươ ậ ố ể ử ụ ho c chi c n qua m t vài công đo n nh là s d ng.ặ ầ ộ ạ ỏ ử ụ -Thi t b không quá t n kém,có th t đ ng hoá cao nên năng su t cao,giáế ị ố ể ự ộ ấ thành s n ph m h . ả ẩ ạ Nh c:ượ -Chi ti t hình thù ph c t p thì vi c ch t o khuôn khó và t n kém nên ch khế ứ ạ ệ ế ạ ố ỉ ả thi khi s n xu t v i s l ng l nả ấ ớ ố ượ ớ II – Xác đ nh hình d ng và kích th c phôi cho nh ng chi ti t đ n gi nị ạ ướ ữ ế ơ ả Do quá trình bi n d ng d o, th tích kim lo i luôn luôn gi không thay đ iế ạ ẻ ể ạ ữ ổ cho nên nguyên t c c b n đ xác đ nh kích th c phôi khi d p vu t là s cânắ ơ ả ể ị ướ ậ ố ự b ng th tích c a phôi và chi ti t thành ph m, cũng t c là cân b ng tr ng l ngằ ể ủ ế ẩ ứ ằ ọ ượ c a chúng.ủ 3 Khi d p vu t không bi n m ng thành v t li u, ng i ta th ng b qua sậ ố ế ỏ ậ ệ ườ ườ ỏ ự thay đ i chi u dày v t li u và xác đ nh phôi theo s cân b ng di n tích b m tổ ề ậ ệ ị ự ằ ệ ề ặ c a phôi và chi ti t thành ph m k c l ng d đ c t mép.Khi d p vu t cóủ ế ẩ ể ả ượ ư ể ắ ậ ố bi n m ng thành, kích th c phôi đ c tính theo s cân b ng th tích phôi vàế ỏ ướ ượ ự ằ ể thành ph m.ẩ Trong th c t th ng g p m t s tr ng h p d p vu t sau đây:ự ế ườ ặ ộ ố ườ ợ ậ ố - Dâp vu t các chi ti t tròn hình d ng đ n gi n;ố ế ạ ơ ả - D p vu t các chi ti t tròn hình d ng ph c t p;ậ ố ế ạ ứ ạ - D p vu t các chi ti t hình ch nh t;ậ ố ế ữ ậ - D p vu t các chi ti t có hình d ng ph c t p và không đ i x ngậ ố ế ạ ứ ạ ố ứ - D p vu t các chi ti t có bi n m ng v t li u.ậ ố ế ế ỏ ậ ệ Ph ng pháp tính kích th c phôi trong t ng tr ng h p khác nhau, sau đâyươ ướ ừ ườ ợ chúng ta ch nghiên c u tr ng h p th nh t.ỉ ứ ườ ợ ứ ấ 1.Tính kích th c phôi đ d p chi ti t tròn xoay có hình d ng đ n gi n.ướ ể ậ ế ạ ơ ả Tr ng h p này thu c lo i d p vu t không bi n m ng thành, nên vi c xácườ ợ ộ ạ ậ ố ế ỏ ệ đ nh kích th c phôi đ c tính theo s cân b ng di n tích b m t phôi và chiị ướ ượ ự ằ ệ ề ặ ti t (k c l ng d đ c t mép)ế ể ả ượ ư ể ắ D = 1,13 F = 1,13 ∑ f, mm Trong đó F - di n tích b m t c a chi ti t, mmệ ề ặ ủ ế 2 ∑ f - T ng di n tích các ph n t riêng c a b m t chi ti t, mmổ ệ ầ ử ủ ề ặ ế 2 . Đ thu n ti n cho vi c tính toán, trên b ng 44 gi i thi u các công th c để ậ ệ ệ ả ớ ệ ứ ể xác đ nh đ ng kính phôi c a ti t d p vu t ph bi n nh t.ị ườ ủ ế ậ ố ổ ế ấ Sau khi d p vu t xong, ph n l n các tr ng h p ph i c t mép ho c c tậ ố ầ ớ ườ ợ ả ắ ặ ắ vành không b ng ph . Các công th c gi i thi u trên b ng 44 ch a tính đ nằ ẳ ứ ớ ệ ả ư ế l ng d đ c t mép, vì v y khi s d ng công th c cho tr ng h p d p vu tượ ư ể ắ ậ ử ụ ứ ườ ợ ậ ố ph i c t mép thì ph i thêm l ng d c t mép vào chi u cao ho c vành. Nh ng ả ắ ả ượ ư ắ ề ặ ư ở các công th c t 1 đ n 4 và t 13 đ n 16, kích th c phôi tính toán l n h n th cứ ừ ế ừ ế ướ ớ ơ ự t m t ít, nên khi s d ng không c n ph i thêm l ng d c t mép ho c ch thêmế ộ ử ụ ầ ả ượ ư ắ ặ ỉ m t l ng d nh .ộ ượ ư ỏ 2. L ng d đ c t mép chi ti t tròn xoayượ ư ể ắ ế Trong quá trình d p vu t, do s bi n d ng không đ ng đ u cho nên sau khiậ ố ự ế ạ ồ ề d p, thành chi ti t cao không đ u nhau mà th ng t o thành b n múi nên ph iậ ế ề ườ ạ ố ả c t mép, vì v y khi tính phôi ph i c ng thêm v i l ng d c t mép. N u chi ti tắ ậ ả ộ ớ ượ ư ắ ế ế ph i d p nhi u l n thì nh ng l n trung gian, khi mép chi ti t đã có đ th pả ậ ề ầ ở ữ ầ ế ộ ấ nhô cao, ph i ti n hành c t mép.ả ế ắ Đ i v i chi ti t hình tr th p mà đ ph ng m t c t không đòi h i cao thìố ớ ế ụ ấ ộ ẳ ở ặ ắ ỏ không ph i c t mép.ả ắ Trên b ng 2 ghi các l ng d c t mép ph thu c vào chi u cao tuy t đ i vàả ượ ư ắ ụ ộ ề ệ ố t ng đ i c a chi ti t không có vành, còn trên b ng 3 là c a các chi ti t có vànhươ ố ủ ế ả ủ ế r ng.ộ 4 B ng 1ả Công th c đ xác đ nh đ ng kính phôiứ ể ị ườ Số thứ tự Hình d ng chi ti tạ ế Đ ng kính phôi Dườ 1 h dhd 4 2 + 2 d 1 d 2 h hdd 1 2 2 4+ 3 d 1 d 2 h 1 h 2 )(4 2211 2 2 hdhdd −+ 4 d 1 h d 2 )(24 211 2 1 ddfhdd +++ 5 d 2 d 1 r 2 1 2 1 82 rrdd ++ π 6 d 1 d 2 d 3 r 2 2 2 3 2 1 2 1 82 ddrrdd −+++ π 5 7 r d 1 h d 2 2 2 2 32 2 1 2 1 482 ddhdrrdd −++++ π 8 r 1 d 2 d 3 )(2482 322 2 1 2 1 ddfhdrrdd +++++ π 9 r d 1 d 2 h H hdrrdd 2 2 1 2 2 482 +++ π 10 d1 2 r r 2 21 2 1 4)(2 rddrd +++ π 11 d 1 r r 2 h 2 212 2 1 4)(24 rddrhdd ππ ++++ 6 12 d 1 r r d 2 h d 3 4 22 2 4 44,34 rdHdd −+ 13 d 1 2 l )(2 21 2 1 ddld ++ 14 d 1 d 2 3 l 2 2 2 321 2 1 )(2 ddddld −+++ 15 d 1 d 2 h l hdddld 221 2 1 4)(2 +++ 16 l dl2 17 d 2 = 1,42d 7 2 d/2 18 2 d/2 d 1 2 21 dd + 19 d 1 2 d/2 f 1,4 )( 21 2 1 ddfd ++ 20 d/2 h H d 1 1,4 dhd 2 2 + ho c 2ặ dH 21 d 1 h R=d/2 2 ` hddd 1 2 2 2 1 4++ 22 22 4hd + 8 h 23 d 1 d 2 h 22 2 4hd + 24 d h 1 h 2 )(4 2 2 1 2 dhhd ++ 25 d 1 2 h 1 h 2 )(4 21 2 1 2 2 hdhd ++ 26 h d 1 d 2 f )(24 21 22 1 ddfhd +++ Khi c n tính chính xác nên l y đ ng kínhầ ấ ườ d = d ngoài -S 9 B ng 2ả L ng d theo chi u cao đ c t mép chi ti t hình tr , mmượ ư ề ể ắ ế ụ Chi u cao toànề ph n c a chi ti t,ầ ủ ế mm Tr s l ng d v i chi u cao t ng đ i h/dị ố ượ ư ớ ề ươ ố 0,5 – 0,8 0,8 – 1,6 1,6 – 2,5 2,5 – 4 10 20 50 100 150 200 250 300 1,0 1,2 2 3 4 5 6 7 1,2 1,6 2,5 3,8 5,0 6,3 7,5 8,5 1,5 2 3,3 5 6,5 8 9 10 2 2,5 4 6 8 10 11 12 B ng 3ả L ng d c t mép chi ti t có vành r ng, mmượ ư ắ ế ộ Đ ng kính vànhườ dv, mm Tr s l ng d chung quanh v i đ ng kính t ngị ố ượ ư ớ ườ ươ đ ng c a vành dươ ủ v/d đ n 1,5ế 1,5 – 2 2 – 2,5 2,5 – 2,8 25 50 100 150 200 250 300 1,6 2,5 3,5 4,3 5,0 5,5 6,0 1,4 2,0 3,0 3,6 4,2 4,6 5,0 1,2 1,8 2,5 3,0 3,5 3,8 4,0 1,0 1,6 2,2 2,5 2,7 2,8 3,0 III – Xác đ nh s l n d p vu tị ố ầ ậ ố 1.H s d p vu t.ệ ố ậ ố Đ i v i nh ng chi tieét tròn xoay d p vu t không bi nố ớ ữ ậ ố ế m ng thành, h s d p vu t là t s gi a đ ng kính sau và tr c l n d p:ỏ ệ ố ậ ố ỉ ố ữ ườ ướ ầ ậ H s d p vu t l n đ u mệ ố ậ ố ầ ầ 1 = D d1 ; 10 [...]... hợp không thể dập được 12 b)Chiều dày vật liệu Tỉ số giữa chiều dày vật liệu và đường kính phôi tăng thì hệ số dập vuốt giảm và dập vuốt ít bị nhăn c)Phương pháp dập vuốt Phương phá dập vuốt có ảnh hưởng nhiều đến hệ số dập vuốt Khi dập vuốt có chặn phôi, hệ số dập vuốt nhỏ hơn so với dập vuốt không có chặn phôi d)Hình dang hình học phần làm việc của chày và cối Bán kính lượn ở cối nhỏ làm khó khăn... và dùng đúng quy định thì cho phép giảm hệ số dập vuốt h)Thứ tự các lần dập vuốt Chi tiết phải dập vuốt nhiều lần thì ở những lần sau phải tăng dần hệ số dập vuốt vì kim loại bị biến cứng i)Xử lý nhiệt Nếu số lần dập nhiều, kim loại bị biến cứng thì phải ủ trung gian để giảm hệ số dập vuốt 3 Hệ số dập vuốt các chi tiết có vành rộng Trong quá trình dập vuốt chi tiết hình trụ có vành rộng ( h.75), mức... quá thì vật dập dễ bị nhăn, chiều cao chi tiết không đủ Khi xác định trị số khe hở, cần phải tính đến sự hóa dày ở mép phôi khi dập vuốt và độ không đồng đều chiều dày của vật liệu Khi dập vuốt có tinh chỉnh thì khe hở nhỏ hơn dập vuốt thông thường, Dập vuốt ở nguyên công thứ nhất khe hở lớn hơn ở nguyên công trung gian Khi dập vuốt thông thường, khe hở ở nguyên công thứ nhất bé hơn ở nguyên công trung... dập vuốt có chặn và sau đó có tinh chỉnh Khi dập vuốt không có chặn phôi thì lấy trị số khe hở lớn nhất trên bản 13 Bảng 13 Khe hở giữa chày và cối khi dập vuốt tròn xoay Cấp chính xác của chi tiết dập Nguyên công dập vuốt 4 và 5 7, 8 và 9 Dập vuốt đầu tiên Z = S +δ + a Z = S + δ + (1,5 – 2)a Dập vuốt trung gian Z = S + δ +2a Z = S + δ + (2,5 – 3)a Dập vuốt cuối cùng Z = S +δ Z = S + δ +2a Ký hiệu:...Hệ số dập vuốt lần thứ hai m2 = d2 ; D Và hệ số dập vuốt lần thứ n là mn = Trong đó d1 – đường kính chi tiết sau lần dập đầu tiên; d2 – đường kính chi tiết sau lần dập thứ hai; dn – đường kính chi tiết sau lần dập thứ n; D – đường kín phôi Hệ số dập vuốt đặc trưng cho khả năng thu nhỏ đường kính trước và sau khi đạp Nếu hệ số dập vuốt càng nhỏ thì đường kinh sau khi dập và trước khi dập chênh lệch... kN Lực dập vuốt lầnthứ hai: P2 = 3,14 110 1 340 0,85 = 100.000N = 100kN Lực chặn ở nguyên công dập vuốt đầu tiên: 18 π [ d12 - ( d 2 + 2rc)2].q 4 Q2 = Trong đó rc2 = 5mm Q2 = 0,785[1402 – (110 + 2.5)2].2,5 = 9800 N ≈ 10 kN Lực dập vuốt lần thứ hai có chặn: Pc = P2 + Q2 = 100 + 10 = 110 kN V- Khuôn dập vuốt 1.Kích thước phần làm việc của khuôn dập vuốt a) Bán kính lượn của chày và cối dập vuốt (h.77)... cứng Sor (Hs) 70 Trên bảng 18 nêu ra những giá trị giới hạn của hệ số dập suốt và chiều sâu của các hình trụ được vuốt khi đập vuốt bằng cao su có áp suất 4000 N/Cm2 và bán kính lượn ở mép chày dập vuốt rch – 4S Bảng 18 Giá trị của hệ số dập vuốt và chiều sâu hình trụ khi dập vuốt bằng cao su Hệ số dập vuốt giới hạn Chiều sâu dập vuốt lớ n nhất Hợp kim nhôm A, Amu 0,45 1d1 % nhưng không nhỏ hơn 0,44mm... lực dập vuốt không có chặn tính theo các nguyên công P1, P2,…Pn, N; Q – lực chặn, N Lực dập vuốt lần thứ nhất: P1 = k1 π d1S σ b ,N Lực dập vuốt lần thứ hai: P2 = k2 π d2S σ b ,N Lực dập vuốt lần thứ n: Pn = k π dnS σ b ,N Trong đó d1, d2, … dn – đường kính chi tiết qua các lần dập; S – chiều dày vật liệu, mm; σ b - giới hạn bền của vật liệu, N (bảng 8); k1, k2, … kn – hệ số phục thuộc vào hệ số dập vuốt. .. lớn sản phẩm dễ bị nhăn Thông thường lấy bán kính lượn ở miệng cối bằng: Rc = k(3 – 10)S Khi dập vuốt không cần chặn phôi trong lòng cối hình côn, thì hệ số dập vuốt nhỏ hơn khi dập trong hình trụ e)Tốc độ dập vuốt Quá trình biến dạng xảy ra từ từ khi hệ số dập vuốt nhỏ Tốc độ dập vuốt thích hợp được tính theo công thức: v = 33,3 (1 + D−d ) g)Chất lượng khuôn và chất bôi trơn Nếu phần làm việc của khuôn... lần dập càng ít đi Hệ số dập vuốt càng nhỏ càng tốt: Như vậy sẽ giảm được số bộ khuôn dùng để dập, giảm bớt thời gian máy, giá thành rẻ hơn Song hệ số dập vuốt càng nhỏ thì mức độ biến dạng của kim loại càng lớn Nếu mức độ biến dạng vượt quá giới hạn bền của vật liệu sẽ gây nên phế phẩm, vì vậy việc xác định hệ số dập vuốt chính xác có ý nghĩa rất lớn trong việc thiết kế quá trình công nghệ dập vuốt . nh v cho các nguyên công ti p theo, baễ ị ị ế ở nguyên công đ u ta làm hình d ng chi ti t có đầ ạ ế ộ vát đáy (h.76), còn nguyên công cu i cùng ở ố đúng. nhi u công th c tính l c ph cế ạ ủ ầ ượ ở ậ ề ứ ự ứ t p. ạ Sau đây ch gi i thi u công th c tính l c d p vu t d a trên c sỉ ớ ệ ứ ự ậ ố ự ơ ở nh ng công
