© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
1 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Các phương pháp chế tạo phôi
CHƯƠNG 4 - CÔNG NGHỆ ĐÚC KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
CHƯƠNG 6 - CÔNG NGHỆ HÀN VÀ CẮT KIM LOẠI
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
2 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
I. Thực chất, đặc điểm, phân loại và ứng dụng
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
V. Công nghệ và thiết bị kéo kim loại
III. Công nghệ và thiết bị nung nóng kim loại khi gia công
IV. Công nghệ và thiết bị cán kim loại
VI. Công nghệ và thiết bị ép
VII. Công nghệ và thiết bị rèn tự do
VIII. Công nghệ và thiết bị dập khối
IX. Công nghệ và thiết bị dập tấm
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
3 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
I. Thực chất, đặc điểm, phân loại và ứng dụng
I.1- Thực chất
Gia công kim loại bằng áp lực là dựa vào tính dẻo của kim loại, dùng ngoại lực của thiết bị
làm cho kim loại biến dạng ở thể rắn. Sau khi gia công ta thu được SP có hình dạng và k/t yêu
cầu. Kim loại vẫn giữa được tính nguyên vẹn không bị phá huỷ
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
4 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
I. Thực chất, đặc điểm, phân loại và ứng dụng
I.2- Đặc điểm
Làm bd KL ở thể rắn Độ mịn chặt của KL ↑ và cơ tính ↑.
Có thể khử được các khuyết tật của đúc như rỗ khí, rỗ co.
Có thể biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ, có thể tạo nên các thớ uốn, xoắn khác nhau
Cơ tính ↑.
Gia công kim loại bằng áp lực là phương pháp gia công không phôi, ít hao tổn kim loại, có
năng suất cao.
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
5 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
I. Thực chất, đặc điểm, phân loại và ứng dụng
I.2- Đặc điểm
Độ chính xác cao hơn đúc: Một số SP ko cần qua GC cơ khí.
VD: Dập bình xăng xe máy Đưa vào sử dụng ngay.
Xô lệch mạng tinh thể bề mặt KL biến cứng Độ cứng và độ bền ↑.
Dễ cơ khí hóa và tự động hóa.
Nhược điểm: Trang bị máy móc, thiết bị đắt tiền.
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
6 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
I. Thực chất, đặc điểm, phân loại và ứng dụng
I.3- Phân loại
Người ta phân làm 2 loại:
Nhóm 1: Thường đặt trong các XN luyện kim: Cán, kéo sợi, ép.
Nhóm 2: Trong các nhà máy CK: Rèn tự do, dập thể tích, dập tấm.
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
7 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
I. Thực chất, đặc điểm, phân loại và ứng dụng
I.4- Ứng dụng
Gia công áp lực là một phương pháp được dùng nhiều trong các xưởng cơ khí để chế
tạo hoặc sửa chữa chi tiết máy.
Sản phẩm của quá trình gia công áp lực còn dùng nhiều trong các ngành xây dùng kiến
trúc, cầu đường, hàng tiêu dùng
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
8 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
I. Thực chất, đặc điểm, phân loại và ứng dụng
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
V. Công nghệ và thiết bị kéo kim loại
III. Công nghệ và thiết bị nung nóng kim loại khi gia công
IV. Công nghệ và thiết bị cán kim loại
VI. Công nghệ và thiết bị ép
VII. Công nghệ và thiết bị rèn tự do
VIII. Công nghệ và thiết bị dập khối
IX. Công nghệ và thiết bị dập tấm
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
9 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.1- Khái niệm
Khi tác dụng ngoại lực vào KL thì KL bị biến dạng.
Biến dạng của KL bao gồm: bd đàn hồi, bd dẻo và bd phá hủy.
Khi td lực, KL bị bd. Khi bỏ lực, KL
trở lại trạng thái ban đầu. Bd đàn hồi
là bd mà bd tỉ lệ thuận với lực.
Đoạn OA: Bd đàn hồi; Đoạn AC: Bd
dẻo; Đoạn CD: Bd phá hủy.
P P
F
∆L
L
P
O
A
B
C D
Biểu đồ Hooke
Nguyên nhân của bd đàn hồi: Do
lực tác dụng tương hỗ của các ng/tử.
Khi ta kéo Các ng/tử xuất hiện
lực hút đưa nó về trạng thái ban đầu.
II.1.1. Biến dạng đàn hồi
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
10 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.1- Khái niệm
Khi tác dụng ngoại lực vào KL thì KL bị biến dạng.
Biến dạng của KL bao gồm: bd đàn hồi, bd dẻo và bd phá hủy.
II.1.2. Biến dạng dẻo
Là bd khi td lực thì KL bị bd. Khi bỏ lực còn tồn tại một đoạn bd dư.
Bd dẻo gồm: Bd của đơn tinh và bd của đa tinh.
II.1.2.1. Biến dạng của đơn tinh
Đơn tinh là hạt KL có mạng tinh thể đồng nhất.
Bd của đơn tinh xảy ra dưới 2 hình thức:
1) Sự trượt
2) Song tinh
Đoạn OA: Bd đàn hồi; Đoạn AC: Bd
dẻo; Đoạn CD: Bd phá hủy.
P P
F
∆L
L
P
O
A
B
C D
Biểu đồ Hooke
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
11 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.1- Khái niệm
II.1.2. Biến dạng dẻo
II.1.2.1. Biến dạng của đơn tinh
1) Sự trượt: Khi td lực vào KL Bên trong các phần tử KL
chịu 2 loại ƯS:
ƯS pháp tuyến:
ƯS này chỉ gây nên bd đàn hồi hoặc phá hủy.
ƯS tiếp tuyến τ: Làm cho các tinh thể KL trượt lên nhau.
Trượt là quá trình dưới td của ƯS tiếp, các lớp KL có hiện tượng trượt lên nhau
theo các mặt gọi là mặt trượt.
σ
σ
τ
τ
P
P
τ
τ
Sau khi bd
Trước khi bd
Mặt trượt
Sự trượt
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
12 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.1- Khái niệm
II.1.2. Biến dạng dẻo
II.1.2.1. Biến dạng của đơn tinh
1) Sự trượt:
Đặc điểm của hiện tượng trượt:
Hiện tượng trượt chỉ xảy ra khi ƯS tiếp
[ ]
th
τ τ
>
Giá trị tới hạn này phụ thuộc vào vật liệu, t
o
, tốc độ bd,
Sự trượt này chỉ xảy ra ở mặt nào có nhiều ng/tử nhất và
theo những hướng có nhiều ngtử nhất.
Khi trượt các ng/tử di động 1 số nguyên lần thông số
mạng.
Sự trượt xảy ra từ từ, lần lượt từ mạng này qua mạng khác.
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
13 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.1- Khái niệm
II.1.2. Biến dạng dẻo
II.1.2.1. Biến dạng của đơn tinh
2) Song tinh Dưới tác dụng của ƯS tiếp trong tinh thể có những bộ phận của
mạng tinh thể vừa trượt vừa xoay tương đối với 1 mặt gọi là mặt song tinh.
Trước khi bd
Sau khi bd
Sự song tinh
Mặt song
tinh
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
14 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.1- Khái niệm
II.1.2. Biến dạng dẻo
II.1.2.1. Biến dạng của đơn tinh
2) Song tinh
Đặc điểm của hiện tượng song tinh:
Song tinh chỉ xảy ra khi ƯS tiếp τ vượt qua trị số tới hạn.
Xảy ra do lực td đột ngột (va đập) tại nơi có ƯS tập trung.
Biến dạng dư của song tinh nhỏ.
Khi song tinh các ng/tử di động một đoạn không bằng bội số nguyên lần
thông số mạng.
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
15 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.1- Khái niệm
II.1.2. Biến dạng dẻo
II.1.2.2. Biến dạng của đa tinh
Đa tinh gồm nhiều đơn tinh.
Biến dạng của đa tinh gồm:
Biến dạng trong nội bộ đơn tinh:
Trượt
Song tinh
Trượt và quay giữa các hạt: Thường xảy ra ở t
o
cao vì khi đó vùng
tinh giới chảy ra.
Biến dạng do các lý do khác: Sự vỡ nát của hạt.
Bd do những nguyên nhân lý hóa khác (đặt nó trong từ trường nó
cũng bd, dao động nhiệt, …).
Trong GCAL ta cần bd dẻo: Nhanh chóng vượt qua miền bd đàn hồi để
sang miền bd dẻo.
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
16 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.1- Khái niệm
II.1.3. Biến dạng phá hủy
Khi lực tác dụng vượt quá giới hạn cho phép lúc đó lực ko tăng nữa nhưng bd
vẫn tăng Bd phá hủy.
Đoạn OA: Bd đàn hồi; Đoạn AC:
Bd dẻo; Đoạn CD: Bd phá hủy.
P P
F
∆L
L
P
O
A
B
C D
Biểu đồ Hooke
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
17 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.2- Ảnh hưởng của gia công áp lực đến tính chất và tổ chức của kim loại
II.2.1. Gia công nóng và gia công nguội
1) Gia công nóng
Là GC ở t
o
lớn hơn t
o
kết tinh lại (≈ 0,4 t
o
chảy; thép là 727
o
C).
Đặc điểm: :
:
GC nóng thường dùng khi GC thô.
2) Gia công nguội: Là GC ở t
o
thấp hơn t
o
kết tinh lại.
Đặc điểm:
Dùng để GC tinh.
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
18 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.2- Ảnh hưởng của gia công áp lực đến tính chất và tổ chức của kim loại
II.2.2. Ảnh hưởng của gia công áp lực đến tổ chức và cơ tính của kim loại
GCAL ảnh hưởng lớn đến tổ chức và cơ tính của KL.
GCAL làm cho độ mịn chặt KL ↑. Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ. Có
khả năng tạo các thớ uốn, xoắn Làm cho cơ tính tăng.
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
19 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.2- Ảnh hưởng của gia công áp lực đến tính chất và tổ chức của kim loại
II.2.2. Ảnh hưởng của gia công áp lực đến tổ chức và cơ tính của kim loại
Chú ý: Vận dụng tính năng của tổ chức thớ, khi thiết kế c/tiết phải để lực
kéo ⁄⁄ thớ, lực cắt thẳng góc với thớ. Tránh cắt đứt thớ khi gia công.
a) Cắt gọt b) Vuốt phần thân b) Chồn
Các phương pháp chế tạo bu lông
VD: Chế tạo bu lông chịu lực dùng các phương pháp:
a) Cắt gọt Thớ bị cắt ngang. Làm việc chịu ƯS dọc thớ Bị đứt.
b) Rèn bằng cách vuốt phần thân Các thớ (ở phần mũ bu lông) có xu
hướng vuông góc với ƯS tiếp Khi xiết bu lông chịu lực tốt.
c) Chồn một đầu Thớ ở phần mũ tốt nhất Chịu lực tốt nhất.
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
20 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.2- Ảnh hưởng của gia công áp lực đến tính chất và tổ chức của kim loại
II.2.2. Ảnh hưởng của gia công áp lực đến tổ chức và cơ tính của kim loại
Quá trình chế
tạo ren bằng
máy
Các quá trình chế tạo ren
Quá trình chế
tạo ren bằng
công nghệ cán
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
21 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
II.2- Ảnh hưởng của gia công áp lực đến tính chất và tổ chức của kim loại
II.2.3. Ảnh hưởng của gia công áp lực đến lý hóa tính của kim loại
1) Lý tính: GCAL làm thay đổi sự phân bố từ trường trong KL Giảm tính
dẫn điện (tăng điện trở), ↓ tính dẫn nhiệt, ↓ tính dẫn từ.
2) Hóa tính: GCAL làm ↑ hoạt tính hóa học của các ng/tử KL dễ bị
ăn mòn. Vì sau khi GCAL mạng tinh giới bị vỡ ↑ hoạt tính (làm cho
các chất khác dễ len lỏi vào mạng)
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
22 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
I. Thực chất, đặc điểm, phân loại và ứng dụng
II. Khái niệm về biến dạng của kim loại và hợp kim
V. Công nghệ và thiết bị kéo kim loại
III. Công nghệ và thiết bị nung nóng kim loại khi gia công
IV. Công nghệ và thiết bị cán kim loại
VI. Công nghệ và thiết bị ép
VII. Công nghệ và thiết bị rèn tự do
VIII. Công nghệ và thiết bị dập khối
IX. Công nghệ và thiết bị dập tấm
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
23 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
III. Công nghệ và thiết bị nung nóng kim loại khi gia công
III.1- Công nghệ nung nóng kim loại
III.1.1. Mục đích
Nhờ dao động nhiệt làm suy yếu các lực liên kết Trở lực ↓, tính dẻo ↑.
III.1.2. Chế độ nung
a) Nhiệt độ nung thép: T
o
bắt đầu gia công = T
o
chảy – 150
o
C
T
o
kết thúc GC: Thép C < 0,8%: T
o
nung = T
o
A3
+ (20÷40)
o
C
Thép C > 0,8%: T
o
nung = T
o
A1
+ (40÷50)
o
C
b) Thời gian nung:
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
24 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
III. Công nghệ và thiết bị nung nóng kim loại khi gia công
III.1- Công nghệ nung nóng kim loại
III.1.3. Các hiện tượng xảy ra khi nung
a) Quá nhiệt
b) Cháy
c) Ôxy hoá:
Student Version
© Bộ môn Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN, Email: , ĐT: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543
25 / 72
TÊN HỌC PHẦN
Chương ?: Tên chương
DWE
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - ME2030
CHƯƠNG 5 - CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC
III. Công nghệ và thiết bị nung nóng kim loại khi gia công
III.1- Công nghệ nung nóng kim loại
III.1.3. Các hiện tượng xảy ra khi nung
d) Thoát cacbon:
e) Nứt
Student Version