Đồ án chế tạo khuôn dập nóng và bào gỗ

82 10 0
  • Loading ...
1/82 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 11/09/2019, 16:16

Dập nóng là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực ở trạng thái nóng mà phôi biến dạng khống chế bởi lòng khuôn. Vật liệu sử dụng trong dập nóng chủ yếu là các loại thép thỏi, thép đúc, thép cán. Dụng cụ sử dụng là các loại khuôn dập nóng trực tiếp làm biến dạng kim loại. Thiết bị là các loại máy ép, máy búa tạo ra lực công tác. ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƯỞNG NHIỆT LUYỆN MỤC LỤC BẢN VẼ MẶT BẰNG XƯỞNG BẢN VẼ ĐIỆN, NƯỚC ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƯỞNG NHIỆT LUYỆN LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, phát triển ngành khoa học kỹ thuật khí chế tạo máy, cơng nghiệp hóa học, điện tử, tin học, công nghiệp ô tô xe máy… đời sống hàng ngày gắn bó cần đến vật liệu có tính đa dạng với chất lượng ngày cao Công nghệ nhiệt luyện cơng nghệ làm thay đổi tính chất vật liệu cách thay đổi cấu trúc vật liệu Đặc biệt lĩnh vực khí, nhiệt luyện đóng vai trò quan trọng khơng tạo cho chi tiết sau gia cơng có tính chất cần thiết độ cứng, độ bền, độ dẻo, độ dai, khả chống mài mòn chống ăn mòn,… mà làm tăng tính cơng nghệ vật liệu Do nói nhiệt luyện yếu tố quan trọng định đến chất lượng sản phẩm khí Đồ án mơn học “Thiết kế xưởng nhiệt luyện” với mục đích lập quy trình nhiệt luyện lựa chọn thiết bị, nội dung tính tốn bao gồm: Phân tích điều kiện làm việc chi tiết, tổng quan vật liệu chọn, sở lý thuyết quy trình nhiệt luyện, tính tốn lựa chọn thiết bị Đây nội dung tính tốn lựa chọn để lập quy trình cụ thể cho chi tiết giao với sản lượng cho trước Các quy trình nhiệt luyện nhằm tạo cho chi tiết có đủ tiêu độ bền, độ cứng tiêu độ dẻo dai, tính chống chịu mài mòn,…đảm bảo chi tiết làm việc tốt điều kiện cụ thể, lựa chọn vật liệu khơng lãng phí Nhiệt luyện định đến tuổi thọ sản phẩm Thông qua nhiệt luyện chi tiết có tuổi thọ làm việc cao hơn, tiết kiệm kinh tế cho sản xuất Vì trình độ thời gian có hạn nên đồ án chúng em nhiều sai sót Rất mong thầy, giáo đóng góp ý kiến xây dựng đồ án để chúng em nhận thêm nhiều kinh nghiệm quý báu làm việc thực tế Chúng em xin trân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình thầy, mon Vật liệu học, Xử lý nhiệt bề mặt ! ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƯỞNG NHIỆT LUYỆN CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC, LỰA CHỌN VẬT LIỆU VÀ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 1.1 Chi tiết khn dập nóng 1.1.1 Giới thiệu chi tiết khn dập nóng • Dập nóng phương pháp gia cơng kim loại áp lực trạng thái nóng mà phơi biến dạng khống chế lòng khn Vật liệu sử dụng dập nóng chủ yếu loại thép thỏi, thép đúc, thép cán Dụng cụ sử dụng loại khuôn dập nóng trực • tiếp làm biến dạng kim loại Thiết bị loại máy ép, máy búa tạo lực cơng tác Khn dập nguội tạo hình số sản phẩm có phơi ngun liệu mềm mỏng, dễ biến dạng sản phẩm có độ cứng cao, phơi dày khó làm biến dạng cần phải nung nóng chi tiết đến nhiệt độ định giúp cho trình tạo hình dễ dàng Tuy nhiên độ bền khuôn dập nguội thông thường không cho phép dập chi tiết nhiệt độ cao cần chế tạo khn dập nóng để phù hợp với yêu cầu chế tạo sản phẩm Khn dập nóng sử dụng để gia cơng kim loại áp lực trạng thái nóng (trên nhiệt độ kết tinh lại), ban đầu chi tiết nung nóng (lớn nhiệt độ kết tinh lại vật liệu làm chi tiết), sau đưa vào khn dập dập tạo hình để sản phẩm với hình dạng kích thước thiết kế Ưu điểm Nhược điểm - Sản xuất chi tiết lớn - Phôi liệu phải rèn sơ tay - Sản phẩm dập có sức bền tính cao - Độ bền khn thấp - Sản phẩm có độ xác cao - Lòng khn chế tạo khó, phải sử dụng - Năng suất cao áp dụng khí hố tự máy chun dụng để cắt gọt, tạo hình động hố • Trong đồ án này, chúng em đề cập cụ thể khn dập nóng dùng để dập tay biên động xe máy làm thép C70 [1] Hình dạng kích thước khn trình bày hình bên dưới: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƯỞNG NHIỆT LUYỆN Hình 1.1.1 Hình ảnh thật chi tiết khn dập nóng tay biên A A Hình 1.1.2 Kích thước cụ thể chi tiết khn dập nóng tay biên 1.1.2 Điều kiện làm việc chi tiết khn dập nóng • Dụng cụ (khn) ln phải tiếp xúc với phơi nóng tới ~ 750 – 800 oC nên thân khn bị nung nóng tới 500 oC song khơng thường xuyên, liên tục ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƯỞNG NHIỆT LUYỆN • Do nung nóng đến trạng thái austenit nên phơi thép có tính dẻo cao, độ cứng khuôn không cần cao dụng cụ biến dạng nguội • Các dụng cụ biến dạng nóng thường có kích thước lớn, chịu tải trọng lớn, đạt tới chục - trăm • Để bảo đảm điều kiện làm việc dụng cụ biến dạng nóng phải đạt yêu cầu sau: • Độ bền độ dai cao, độ cứng vừa phải: Khuôn thường xuyên chịu tải trọng lớn, để bảo đảm chịu tải trọng lớn va đập, độ cứng dụng cụ cần khoảng ~52 HRC, vừa có độ dai đảm bảo vừa có độ cứng vừa đủ để kéo dài tuổi thọ khuôn • Tính chống mài mòn tương đối cao để bảo đảm tạo hàng nghìn đến hàng vạn sản phẩm Do làm việc nhiệt độ cao, suất khn biến dạng nóng thấp khn biến dạng nguội chừng 10 lần • Tính chịu nhiệt độ cao, chống mỏi nhiệt để chịu trạng thái nhiệt độ thay đổi chu kỳ dễ gây rạn, nứt Muốn thép phải có tính chống ram cao 1.1.3 Lựa chọn vật liệu Để đạt yêu cầu tính kể trên, thép dùng làm dụng cụ biến dạng nóng phải có đặc điểm chung sau: • Thành phần cacbon trung bình, tùy theo loại khuôn (độ cứng độ dai va đập yêu cầu), lượng cacbon dao động khoảng 0,3 - 0,5% • Thành phần hợp kim thích hợp để bảo đảm tơi thấu, tính đồng tồn tiết diện bảo đảm tính chịu nóng, chống ram tốt đặc biệt trường hợp phải tiếp xúc lâu với phơi nóng Để bảo đảm thấm tốt độ dai cao thường dùng crôm (Cr) niken (Ni); để bảo đảm tính chịu nóng chống ram phải dùng vơnfram (W) nhiên sử dụng molipden (Mo) thay để đem lại hiệu ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƯỞNG NHIỆT LUYỆN kinh tế cao; để có tính chịu mài mòn tương đối cao, cần bổ sung nguyên tố giữ nhỏ hạt vanađi (V), chi tiết chịu áp lực (bởi búa dập) thêm silic (Si) giúp tăng giới hạn đàn hồi, đồng nghĩa với việc chống biến dạng dẻo tốt • Chú ý: ram nhiệt độ 550 – 570oC nên phải tránh giòn ram loại II Mác thép thường dùng 40Cr5MoV Thép nhiệt độ cao (1040-1050 oC) để hòa tan lượng lớn cacbit hợp kim vào austenit sau tơi mactensit giàu C nguyên tố hợp kim, sau ram cho tính cứng nóng cao, cacbit VC gần khơng hòa tan vào austenit, thép dạng phần tử cứng, phân tán, làm tăng tính chống mài mòn giữ cho hạt nhỏ Khi ram nhiệt độ thích hợp mác thép cho độ cứng thứ hai thép gió, song để bảo đảm độ dai tốt độ cứng yêu cầu chúng ram 550– 570 oC để đạt độ cứng HRC dao động khoảng ~52 HRC Để nâng cao độ cứng tính chống mài mòn cho bề mặt khn, sau tơi + ram 550– 570oC trên, khn thấm nito nhiệt độ thấp (thể khí) 500 – 540 oC (thấp nhiệt độ ram để không làm giảm độ cứng khuôn), tạo nên lớp bề mặt cứng chống mài mòn cao, lõi có độ cứng bảo đảm Bảng thành phần hóa học mác thép 40Cr5MoSiV (H13 hay SKD61): ASTM A618 H13 SKD6 C Mn 0.32 ữ 0.45 0.35 ÷ 0.42 0.20 ÷ 0.60 0.25 ÷ 0.50 P S 0.03 0.03 0.03 0.02 Si Cr V Mo 0.80 ÷ 1.25 0.80 ÷ 1.20 4.75 ÷ 5.50 4.80 ÷ 5.50 0.80 ÷ 1.20 0.80 ÷ 1.15 1.10 ÷ 1.75 1.00 ÷ 1.50 Cơ tính sau nhiệt luyện mác thép 40Cr5MoSiV (H13 hay SKD61): • Độ cứng sau ủ 850 oC: 229HB ~ 21HRC • Tơi 1040 oC, độ cứng sau tơi : 54 ÷ 55 HRC [6] • Độ cứng sau ram 560oC : ~52 HRC ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƯỞNG NHIỆT LUYỆN Dựa sở phân tích trên, chúng em tới kết luận lựa chọn mác thép 40Cr5MoV dùng làm khn dập nóng Đây loại khuôn phổ biến ứng dụng chế tạo khn dập nóng Đồng thời, mác thép thỏa mãn điều kiện độ bền, độ dai đảm bảo, độ cứng đủ cao, tính chống mài mòn tính bền nóng tốt Theo tiêu chuẩn Nhật Bản, thép 40Cr5MoV gọi SKD61 hay thép H13 theo tiêu chuẩn AISI-Mỹ Loại thép có mặt ngày nhiều thị trường Việt Nam 1.1.4 Lựa chọn quy trình cơng nghệ • Từ phơi thép SKD61 mua về, ta tiến hành cắt gọt để có khối có kích thước nhu cầu Tiếp gia cơng cắt gọt xác để tạo nội hình khn, có hình dạng, kích thước xác tay biên cần dập • Sau có khn có kích thước vẽ kỹ thuật, ta tiến hành xử lý nhiệt • khn để đạt u cầu tính mong muốn Sau cơng đoạn nhiệt luyện, sản phẩm cần kiểm tra tính, cong vênh, biến dạng, nứt vỡ, độ cứng có đạt hay khơng,… trước xuất xưởng S • Nhập phơi xưởng Kiểm tra thành phần hóa học Nhiệt luyện kết thúc Gia cơng xác để tạo lòng (Tôi + Ram cao) khuôn Kiểm tra cong vênh, nứt vỡ, độ cứng, Ủ mềm phôi thép Cắt gọt thơ Xuất hàng đồ quy trình cơng nghệ tổng quát: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XƯỞNG NHIỆT LUYỆN 1.1.5 Quy trình nhiệt luyện tổng qt • Quy trình nhiệt luyện tổng quát thép 40Cr5MoV: [2] Ủ Tôi Ram Nhiệt độ (oC) Độ cứng (HRC) Nhiệt độ (oC) Môi trường Nhiệt độ (oC) Độ cứng (HRC) 820 – 870 ≤ 21 1030 1050 Chân không (hoặc dầu) 550 – 560 ~52 • Q trình nung tơi thép 40Cr5MoV: [3] Dày (mm)
- Xem thêm -

Xem thêm: Đồ án chế tạo khuôn dập nóng và bào gỗ, Đồ án chế tạo khuôn dập nóng và bào gỗ, CHƯƠNG I. ĐẶC ĐIỂM, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC, LỰA CHỌN VẬT LIỆU VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ, CÁC QUY TRÌNH NHIỆT LUYỆN, CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ, 5 Tính toán thiết bị phụ, CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG, CHƯƠNG V. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn