Chương V: Gia công kim loại bằng áp lực doc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.08 MB, 91 trang )
1
Ch ng Vươ
2
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
!"#$$%
&'(()*%+,
-/01!23
&&(4&56(--7,(4%*8
)&9:-&;<='>?0
/& <@
AB3&'
-
C&#D1'!E,*")&9
:-,?#&;<=F)&9%$,G,?
<
-
H#$-='?,-=?I2'(&#D
*%+2& ?I;%4EJ*
!K!=,L&2%?L
3
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
MNO
PQ)5R
ST
4
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
SKÐo kim lo¹i
5
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
- Ðp kim lo¹i
6
Chng V:GIA CễNG KIM LOI BNG P LC
PQ) cơ khí5R
- Rèn tự do.
Rèn tự do là một ph ơng pháp gia công áp lực để chế tạo các sản phẩm
có hình dáng, kích th ớc và độ chính xác theo yêu cầu định tr ớc nhờ sự biến
dạng tự do dần dần về các h ớng
7
Chng V:GIA CễNG KIM LOI BNG P LC
-
Dập thể tích.
Dập thể tích, hay còn gọi là dập, là ph ơng pháp gia công áp lực trong
đó kim loại bị biến dạng và điền đầy vào khoang rỗng của một dụng cụ gọi
là khuôn dập. Khoang rỗng đ ợc gọi là lòng khuôn. Sự biến dạng kim loại bị
giới hạn trong lòng khuôn; kết thúc quá trình dập kim loại sẽ điền đầy kín
lòng khuôn và sản phẩm (vật dập) nhận đ ợc có kích th ớcvà hình dạng giống
nh hình dáng và kích th ớc của lòng khuôn.
8
Chng V:GIA CễNG KIM LOI BNG P LC
-
Dập tấm.
Dập tấm là một trong những ph ơng pháp gia công kim loại bằng áp lực,
bao gồm nhiều quy trình công nghệ làm biến dạng dẻo c ỡng bức các tấm
phôi kim loại, tạo nhiều loại sản phẩm khác nhau
9
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
ASù biÕn d¹ng dÎo cña kim lo¹i.
1. Kh¸i niÖm biÕn d¹ng dÎo kim lo¹i.
U !
U!4!:,2'!
)#*
SV-/?*!<(64&;@,
!K,W(-,!$J=!E1
&O);@G&(&'-/
SN%#L*!!0 =X&6<(6,%
23#D-/?,C?
%;@G&(**!"-//,
<*#D#-& !
SV4?!4!:(-;Y<='(
-&0X& )'& <@Z&
*!4?
10
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
U
SU *!!='!5!='
*, );#O)='
[*0!,([*)#D4*8O)[7
SU)0O\2&,-/&,*
(-" =&,9[)&9,WU2
2D0*;:Y]
11
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
A^(--7<
- Quan hÖ cña lùc kÐo vµ biÕn d¹ng khi kÐo vËt liÖu dÎo
12
Chng V:GIA CễNG KIM LOI BNG P LC
2. ảnh h ởng của gia công áp lực đến tổ chức và tính chất của kim loại.
2.1. ảnh h ởng đến tổ chức
* ảnh h ởng đối với tổ chức hạt
Trong quá trình biến dạng luôn xẩy ra hiện t ợng biến cứng và biến
mềm. Tốc độ của hai quá trình này phụ thuộc vào tốc độ và nhiệt độ biến
dạng, trạng thái tổ chức của kim loại tr ớc khi gia công , khi các điều kiện
này thay đổi thì tổ chức kim loại thu đ ợc sau khi biến dạng cũng khác nhau.
Nhiệt độ ngừng biến dạng sau khi gia công (biến dạng) nóng càng cao thì
độ hạt của kim loại càng lớn
Nhiệt độ
Kích th ớc hạt
13
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
Quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é, møc ®é biÕn d¹ng vµ ®é lín h¹t tinh thÓ
14
Chng V:GIA CễNG KIM LOI BNG P LC
- Ngoài nhiệt độ và mức độ biến dạng, độ lớn của hạt tr ớc khi biến dạng và
ma sát cũng ảnh h ởng đến độ hạt của kim loại sau khi biến dạng. Độ lớn
của hạt ban đầu nhỏ và đều, hệ số ma sát càng nhỏ thì tổ chức kim loại sau
khi gia công sẽ có độ hạt nhỏ mịn và ng ợc lại.
15
Chng V:GIA CễNG KIM LOI BNG P LC
* ảnh h ởng đối với tổ chức kim loại đúc
Tổ chức kim loại đúc là tổ chức kết tinh dạng nhánh cây và do nhiều
nguyên nhân th ờng khó đảm bảo sự đồng đều của tổ chức, sự tồn tại các
khuyết tật nh rỗ co, rỗ khí, lõm co là điều khó tránh. Nhờ biến dạng nóng
có thể trừ bỏ đ ợc các khuyết tật kể trên, tăng độ mịn chặt và cải thiện cơ tính
của kim loại.
Hình dạng các hạt sau khi biến dạng nóng cũng thay đổi rõ rệt. Với mức
độ biến dạng rất lớn của biến dạng nóng, các hạt kim loại sẽ bị xoay về một
h ớng thống nhất và bị kéo dài cùng các tạp chất tạo nên tổ chức thớ. Sau
khi kết tinh lại các hạt kim loại có dạng trục nhỏ mịn, nh ng quá trình kết
tinh lại không làm thay đổi đ ợc sự không đồng đều về thành phần hoá học
và sự kéo dài thành từng lớp của các tạp chất do quá trình biến dạng nóng
với mức độ biến dạng lớn sinh ra. Kết quả là tổ chức thớ của kim loại vẫn
tồn tại sau khi kết tinh lại
16
Chng V:GIA CễNG KIM LOI BNG P LC
Do tính dị h ớng của kim loại có tổ chức thớ sau khi gia công áp lực nên
khi thiết kế chi tiết và quá trình công nghệ chế tạo chi tiết đó cần phải bố trí
thớ kim loại theo những chỉ dẫn sau đây:
- Chi tiết chịu ứng suất cắt thì bố trí mặt phẳng ứng suất cắt vuông góc với
ph ơng của thớ.
- Chi tiết chịu ứng suất kéo thì bố trí ph ơng của lực kéo trùng với ph ơng
của thớ.
- Tránh cắt đứt thớ khi gia công mà nên tìm cách uốn các thớ theo đ ờng
bao quanh của chi tiết.
D ới đây giới thiệu một số thí dụ về bố trí hợp lý các thớ kim loại khi chế
tạo các chi tiết máy.
17
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
18
Chng V:GIA CễNG KIM LOI BNG P LC
2.2. ảnh h ởng đến tính chất của kim loại
* Sự thay đổi tính chất kim loại khi biến dạng nguội
Khi biến dạng nguội th ờng xảy ra hiện t ợng biến cứng làm cho độ bền,
độ cứng của kim loại tăng lên, còn độ dẻo và độ dai va chạm giảm đi. Mức
độ biến dạng tăng thì các yếu tố trên cũng tăng, giảm theo. Ví dụ đối với
đồng giới hạn bền sau khi biến dạng nguội đ ợc nâng cao từ 206
ữ
229
N/mm
2
lên đến 449 N/mm
2
trong trạng thái biến cứng mạnh. Trong những
tr ờng hợp đặc biệt biến dạng nguội có thể tăng giới hạn bền lên 2
ữ
3 lần,
giới hạn chảy lên đến 4
ữ
5 lần.
Vì xuất hiện các lỗ trống nhỏ trong tổ chức kim loại khi biến dạng nguội
nên sau gia công độ dẫn nhiệt, dẫn điện, tính thấm từ giảm đi, còn độ hoà
tan, lực từ tính và từ trễ thì tăng lên. Ví dụ khi kéo đồng thời với mức biến
dạng 4% điện trở suất tăng 1,5%, mức độ biến dạng 40%, điện trở suất tăng
2%. Một số kim loại nh Ni, Mo, W có điện trở tăng rất mạnh sau biến
dạng nguội: Ni tăng 8%; Mo tăng 18%; W tăng 50%. Độ dẫn nhiệt
của đơn tinh thể đồng sau biến dạng nguội có thể giảm tới 78%.
19
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
¶nh h ëng cña møc ®é biÕn d¹ng ®Õn c¬ tÝnh kim lo¹i
20
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
MNung nãng kim lo¹i.
1. Môc ®Ých
SU2!#O?-7
%%_X(-<@&=
(-C$?<)&9,!
& I&6& <%IX
SU2 !"O4!J%#1
&(?(,`=<*%ITJ(& DG*8_
#D*%+,%,%*[& ,%
F(6,%*%+
21
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
2. Nh÷ng hiÖn t îng x¶y ra khi nãng kim lo¹i
aU[7
Sb#D[7I0)0!
,2%#1&(#D<*%+*I
3!@<(
SU)0O<[7<)(-[**!:
2&,X& DG,W[*).
[*-#2*c!#D4<*8O)
[7
SBXd#D[7#LI+)!& -#
eff
T:&22?-7,[!)d0;
(X& !&)
22
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
ab#DI)
C!F,-(I@?,?F03
2-g6I)0+)*Eh0+)*E2'
0AiM,jk,&X=2'0limkb#D)
"O)?FO)2_4!:
,%#D(,F(6,W
Sn!:I)I+)!-*)(<)0YI)
*)(<)0Y4IG13
=
-
V#D+)*E/ >=L2'?Q
[*R
!&2Ri#D+)*E!&$6-?op
A
q
riLo@q
i&
C
T
eZa
9000
.3,6
−
=
23
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
*. b#D
Sb#D13<=)&9$?
<(,2F00,[7
SC?s
A
,Ts
A
,b
A
s,b
A
,WT@-/
*EotQ
M
Tq<dQ#$!:*R
AtQ
M
TPs
A
umtQPATs
tQ
M
TPTs
A
uMtQPATs
tQ
M
TPb
A
suMtQPTsPb
A
tQ
M
TPAb
A
umtQPTb
l
C?-/b
A
s*&2Ts
A
,s
A
,b
A
,W
Sn!:I)4!:A4!:!#D
I)4!:)(?,F
4!:)(!,4!:ZI+)!
!03I+)!&5L4!:I)
24
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
ab#D4
SC1& :-g,#(1
& 4:*Q??-7<
%2'0[,7
Sb#D42'E/&#D#$<,
#&XdD*Y"#D4!2:4
!:<[
ab#D)
SC& 0!0& 4,=6>
-.6I)v,(4%?
0/<-w&(>& & -7<
Sb#D)!-g6)*8*
2YE!
SC6):' &#D",chÆt bá hoÆc ®em
ñ l¹i
25
Chương V:GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
3. ThiÕt bÞ nung
*. Lß thñ c«ng
