TIỂU LUẬN môn học CÔNG NGHỆ GIA CÔNG áp lực thế nào là biến dạng dẻo kim loại so sánh công nghệ này với công nghệ đúc, cắt gọt và hàn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TIỂU LUẬN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC

Họ và tên: Trương Sỹ Hùng
MSSV: 20184896
Mã lớp học: 124397
GV hướng dẫn: Nguyễn Thị Thu

HÀ NỘI, 28/8/2021
1


Mục lục:

I. Đặt vấn đề …………………………………………………………………………..3
II.

Giải quyết vấn đề

…………………………………………………………………..4 Câu 1.
………………………………………………………………………………4
Câu 2. ………………………………………………………………………………6
Câu 3. ………………………………………………………………………………8
Câu 4. ………………………………………………………………………………11
III. Kết luận……………………………………………………………………………13
IV. Tài liệu tham khảo. …………………………………………………………….....13

2

I, Đặt vấn đề
Công nghệ gia công áp lực là một môn học rất cần thiết đối với sinh viên ngành cơ khí,
nhằm giải quyết vấn đề một cách tổng hợp của cơ khí, vật liệu.Mơn học bổ sung cho sinh
viên những kiến thức đại cương về máy và công nghệ gia công áp lực trong việc chế tạo các
chi tiết máy, sản phẩm cơ khí, giúp người đọc nắm bắt được các loại hình cơng nghệ dập
tấm, dập khối, dập đặc biệt, hiểu được trình tự xây dựng quy trình cơng nghệ và thiết kế
khn.Đây là cơ sở rất quan trọng của các môn học chuyên ngành sau này

Đề tài tiểu luận này là bài thi cuối kỳ tổng hợp đầy đủ kiến thức đã học được nhằm giúp
sinh viên nắm lại chắc chắn hơn kiến thức của môn Cơng nghệ gia cơng áp lực
Dù đã cố gắng tìm hiểu lắng nghe trong quá trình học tập, song vẫn cịn hạn chế nên bài
làm của em khơng tránh khỏi những sai sót nhầm lẫn. Em mong sẽ nhận được những ý
kiến hướng dẫn của các thầy cô bộ môn để hồn thiện bài tiểu luận của mình ạ.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Thu đã trực tiếp giảng dạy
và hướng dẫn, để em hoàn thành tốt bài tiểu luận được giao.

3


II, Giải quyết vấn đề
STT: 25
Câu 1. a, Thế nào là biến dạng dẻo kim loại? So sánh công nghệ này với công nghệ đúc,
cắt gọt và hàn.

* Biến dạng dẻo kim loại : là hình thức gia cơng kim loại không phoi phổ biến như cán ,

dập, kéo, ép… Đây là sự dịch chuyển tương đối giữa các chất điểm, các phần tử của vật
thể rắn bằng kim loại dưới tác dụng của ngoại lực, nhiệt độ hoặc của một nguyên nhân

nào đó dẫn đến sự thay đổi về hình dạng, kích thước vật thể được gọi là biến dạng. Trong
q trình biến dạng, liên kết vật liệu ln được bảo tồn. Sau khi khơng cịn tác dụng của
ngoại lực nữa, vật thể giữ ngun hình dạng, kích thước như ngay tại thời điểm vẫn cịn
tải trọng thì biến dạng này được gọi là biến dạng dẻo.
*So sánh công nghệ này với CN đúc, cắt gọt và hàn:
-Giống nhau: Đều là những cách để làm biến dạng kim loại theo hình dạng và kích
thước Theo mong muốn
4


- Khác nhau:
Biến dạng dẻo KL
+ Dùng lực

+ cơ tính cao, bề mặt
mịn, độ chính xác cao
+dễ tự động hóa, cơ
khí hóa
+kết cấu đơn giản

+khơng áp dụng cho
kim loại giịn
+tiết kiệm nguyên vật
liệu
Type equation here .

b, Cho chất điểm có tenxo ứng suất:
396

σij=

Xác định x để chất điểm nằm trong vùng biến dạng dẻo. Biết ứng suất chảy k f =
400 N/mm2.
*Bài giải: Áp dụng điều kiện dẻo của Tresca-Saint Venant, ta có:
max

min


kf

2k

5

396 x

400
x 4;796

Vì

1

2

3

x

4

Vậy nghiệm của x là : X = -4

Câu 2. Cho chi tiết hình trụ:

1. Xác định đường kính phơi
2. Xác định số bước cần thiết để dập chi tiết đường kính
3. Tính lực cho ngun cơng lớn nhất.
Biết:
Chiều dày phơi là 1.0 mm, vật liệu 08kП có ứng suất bền σb = 250 N/mm2. Biết hệ số dập vuốt giới
hạn lớn nhất cho tất cả các nguyên công là [m]= 0.5. Bỏ qua ảnh hưởng của bán kính góc lượn và
chiều dày.
*Bài giải:
Với d = 96 suy ra đường kính chi tiết dchi tiết = d1 = 246mm, D là đường kính phơi Chiều dày
vật liệu s = 1 mm
1.

Ta có: Vphơi = Vchi tiết = Vđáy + Vtrụ


Coi chiều dày phôi không đổi, không biến dạng nên:
6


Fphôi = Fchi tiết
Suy ra

2. Hệ số dập vuốt:

Mức độ dập vuốt:

Mà: (D - d1) = 309 > (18

22).S với S=1 là chiều dày phơi, do đó cần chặn phơi

k 2 k 3 ... k n k

0, 7.k1 0, 7.2

1, 4

l

n 1

Số nguyên công là:

log

Nên ta lấy n = 2. Vậy số bước để dập chi tiết đường kính là 2
3. Tính lực cho ngun cơng lớn nhất
Ngun cơng 1: dập từ phôi phẳng ra sản phẩm trung gian : hlần1, dlần1
d1

m .D

0, 5.555 277, 5 (mm)

Nguyên công 2: dập từ phôi trung gian 1 ra sản phẩm trung gian 2:
hlần2, dlần2 = d1 = 246 mm
Lực dập vuông: P =

Vậy lực cho ngun cơng lớn nhất trong q trình là P = 193110 (N)


7


Câu 3. Trình bày đặc điểm, ứng dụng của máy ép thủy lực. Nêu các ngun cơng có thể
thực hiện trên máy ép thủy lực (đối với các bạn có số thứ tự lẻ).
Bài giải:
1, Đặc điểm của máy nén thủy lực:
-Máy ép thủy lực là thiết bị hoạt động sử dụng dầu thủy lực trong xi lanh thủy lực với
áp suất cao tạo nên lực đẩy lớn, theo đó chỉ cần tác động một lực rất nhỏ ở đầu vào, kết
quả là tạo ra sức nâng rất lớn ở đầu ra.
Máy ép thuỷ lực dùng để rèn, dập khối, ép chảy, dập tấm v.v.. Hệ thống dẫn động thủy
lực của máy, tùy vào u cầu cơng nghệ mà có các dạng khác nhau

-Phân loại: Có nhiều cách để phân loại máy ép thủy lực hay máy ép thủy lực. Ta có thể
chia thành 2 loại:
+Phân loại theo hình dáng khung máy gơm có
Khung máy dạng chữ C (thân hở ) Khung
máy 2,4 trụ (thân kín) Khung máy dạng 2,4
cột (thân kín)

8


+Phân loại theo chức năng cơng nghệ gồm có: máy ép dập tấm, máy ép rèn, máy ép chảy,
máy xắt đột liên hợp, máy ép chuyên dụng….
-Cấu tạo: Máy ép thủy lực cấu tạo bởi một số bộ phận chính là: Xi lanh thủy lực, bộ
nguồn bơm thủy lực, khung máy, hệ thống ống dẫn dầu, khớp cút nối và hệ thống điều

khiển .
- Nguyên lý hoạt động: dựa theo nguyên tắc của định luật Pascal, nghĩa là áp suất của
dầu trong xy lanh tác dụng lên tất cả các bề mặt tiếp xúc của đế piston theo phương
vng góc với nó đồng thời chuyển hóa năng lượng thành lực nén, hay cịn gọi là tải
trọng được tính theo cơng thức:

D2

P
P.
1

Trong đó:

d2

P : Lực cơng tác
P1 : Lực ép từ trạm nguồn
D : Đường kính piston cơng tác
d : Đường kính Piston ép

Do đó, Nếu diện tích mặt tiếp xúc càng lớn thì lực ép càng cao và tương tự, áp suất
dầu càng lớn thì tải trọng ép càng cao.


9


-Các thơng số chính của máy ép thủy lực
-

Lực ép danh nghĩa : PH – tấn; PH = áp suất chất lỏng x diện tích có ích

của các piston .
-

Chiều cao hở khoảng khơng gian dập : Z

-

Hành trình xà di động : H

-

Kích thước bàn máy : A x B

-

Tốc độ ép, không tải ...

Trong các máy ép thuỷ lực, chất lỏng công tác thường dùng là nhũ
tương hoặc dầu khoáng. Để tránh gỉ cho các chi tiết như xilanh, pittông, các
chi tiết điều khiển và đường ống, nước được cho thêm 2 3 % chất nhũ tương.
Thành phần của chất nhũ tương bao gồm: 83 87% dầu khoáng, 12 14% axit
oleic và 2,5% xút nồng độ 40%. Dầu khống thường dùng là dầu máy,dầu
cơng nghiệp,dầu tuabin...
-Những ứng dụng nổi bật của máy nén thủy lực
- Ứng dụng trong ngành chế tạo, lắp ráp máy, thiết bị: Nhờ khả năng tạo ra lực lớn, máy
nén thủy lực là thiết bị quan trọng không thể thiếu để lắp ráp các chi tiết máy có độ khó
cao, vượt quá khả năng của con người như lắp ráp các bộ phận của tủ lạnh, làm tấm

định hình lị vi sóng, máy rửa chén, máy giặt...
- Ứng dụng trong ngành đóng gói thực phẩm, vật tư tiêu hao: Hầu hết các sản phẩm thực
phẩm thịt, phô mai, các loại hạt như đậu phộng, vừng, óc chó... đều cần đến các loại
máy ép dầu thủy lực, máy nén thủy lực để đóng gói, chế biến.
- Ứng dụng để phá hủy phế liệu, phế phẩm: Các loại máy ép nén thủy lực có thể ép hoặc
là phẳng các loại vật liệu, chất liệu từ nhỏ đến lớn một cách dễ dàng. Chính vì vậy, khi
nhắc đến ứng dụng của loại máy móc cơng nghiệp này không thể bỏ qua công dụng
dùng để phá hủy phế liệu, phế phẩm của nó.

10


- Ứng dụng trong sản xuất phụ tùng ô tô: dùng để gấp, tạo hình ơ tơ. Ngồi ra, các
loại máy thủy lực này còn dùng để sản xuất các bộ phận cung cấp nhiên liệu, đầu nối
điện, cách điện, lót giường xe tải, đúc chèn, má phanh, các bộ phận niêm phong, kiểm
soát rung...
- Ứng dụng trong sản xuất gốm sứ: Hoạt động sản xuất gốm sứ truyền thống thường sử
dụng lò nung nhiệt hoạt động ở nhiệt độ hơn 1800 độ F. Tuy nhiên, phương pháp này đang
dần được thay thế bằng các loại máy ép nén thủy lực làm việc ở nhiệt độ phòng. Nhờ ứng
dụng t gốm sứ địi hỏi áp suất thấp và ít thời gian hơn trong quá trình nén gốm.

- Ứng dụng trong quân sự: Có thể nhiều người ngạc nhiên khi nhắc đến ứng dụng này.
Tuy nhiên, các loại máy nén cửa hàng thủy lực được sử dụng phổ biến trong các căn
cứ không quân, dùng để tải đạn.
- Ứng dụng trong ngành hàng khơng: Thể hiện ở việc nó dùng để chế tạo kim loại, máy
móc máy bay xây dựng như lưỡi gạt nước kính chắn gió, cụm bánh răng, tấm thân máy
bay...
-Các ngun cơng có thể thực hiện trên máy ép thủy lực: chồn, dập, ép, đột,
Câu 4. Nêu các nguyên công chuẩn bị trong công nghệ dập khối. Tại sao nên có các
ngun cơng chuẩn bị? Phân tích q trình biến dạng của phơi khi dập trong khn hở ?

-Nguyên công chuẩn bị trong công nghệ dập khối :
+ cắt phôi, xếp phôi, gia nhiệt, cắt ba via, tạo hình sơ bộ ...
Nên có các ngun cơng chuẩn bị vì để chuẩn bị tốt phơi cho các ngun cơng sau đó.
Chúng ta có thể tạo hình sơ bộ cho phôi, thực hiện một số nguyên công phụ giúp cho
việc tạo ra các sản phẩm bằng công nghệ dập khối nhanh hơn, tốt hơn, tiết kiệm chi phí.
- Dập khối trên khuôn hở:

11


-Dập thể tích trên khn hở có đặc điểm cơ bản là vật dập có vành biên, vành
biên là vành kim loại thừa bao quanh chu vi vật dập trên mặt phẳng phân

khn,

-Vào cuối q trình dập vành biên tạo ra chung quanh vật dập, ngăn cản kim
loại chảy ra mặt phân khn, cưỡng bức kim loại chảy vào lịng khn để điền
đầy các ngóc ngách của khn (tn theo định luật trở lực biến dạng nhỏ nhất).

-Quá trình biến dạng của phôi khi dập trong khuôn hở
+Giai đoạn 1: Chồn tự do, từ chiều cao ban đầu đến khi phôi tiếp xúc vào các thành
bên làm cho phôi giảm đi chiều cao 1 lượng là

H
1

+ Giai đoạn 2: Chồn và ép chảy, từ khi kim loại tiếp xúc thành bên đến khi cầu vành biên
bắt đầu bị đóng kín. Chiều cao phôi giảm đi 1 lượng là

H

2

+Giai đoạn 3: Chồn +ép chảy, kim loại điền đầy các góc lượn và chảy qua cầu vành biên.
+Giai đoạn 4: đẩy nốt thành phần kim loại thừa ra vành biên III, Kết luận:

Qua bài tiểu luận ta rút ra được kết quả thực nghiệm phù hợp với lý thuyết.

12


Ta biết được những kiến thức cơ bản nhất, truyền thống và hiện đại về lĩnh vực tạo hình
vật liệu kim loại dựa trên biến dạng dẻo; nắm vững các kiến thức cơ bản của từng
phương pháp dập để tính tốn, xây dựng được qui trình cơng nghệ tạo hình cho một chi
tiết bất kỳ. Phân tích và lựa chọn được phương án công nghệ và thiết bị phù hợp, tối ưu
quy trình cơng nghệ để tạo hình sản phẩm.
IV, Tài liệu tham khảo
1, Nguyễn Tất Tiến, Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại, NXB Giáo dục, 2004
2, Phạm Văn Nghệ, Đinh Văn Phong, Nguyễn Mậu Đằng, Trần Đức Cứu, Nguyễn Trung
Kiên. Cơng nghệ dập tạo hình khối. Nhà xuất bản Bách Khoa – Hà nội, 2008.
3, Phạm Văn Nghệ, Đỗ Văn Phúc, Lê Trung Kiên (2011), Thiết bị dập tạo hình máy ép
cơ khí, NXB Khoa học kỹ thuật.
4, Phạm Văn Nghệ, Nguyễn Đắc Trung, Lê Trung Kiên, Nguyễn Trường An, Nguyễn
Trung Kiên, Nguyễn Mậu Đằng, Nguyễn Thị Thu, Công nghệ Gia công áp lực, Nhà xuất
bản Bách Khoa Hà nội, 2020.

13