Nghiên ứu hế tạo mô hình máy dập tự động điều khiển mạh điện tử

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA H NI
---------------------------------

LUN VN CAO HọC
ngành: công nghệ cơ khí

nghiên cứu chế tạo mô hình máy dập tự động
điều KHIểN MạCH ®iƯn tư

L£ HUY TïNG

HÀ NỘI - 2009

Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205193891000000


Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học bách khoa hà nội

Luận văn CAO HọC
Ngành: công nghệ cơ khí
Chuyên ngành: chế tạo máy
MÃ số:

đề tài:

nghiên cứu chế tạo mô hình máy dập tự động
điều KHIểN mạch điện tử

Ngời hớng dẫn: GS. TS. Trần Văn Địch

Trờng ĐHBK Hà Nội
Ngời thực hiện: KS. Lê Huy Tùng
Trờng CĐCN Việt - Đức Thái Nguyên

Hà néi - 2009


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan những nghiên cứu và các kết quả đợc trình bày trong luận
văn và những thực nghiệm này là của riêng tôi, không sao chép từ bất kỳ các
nghiên cứu của ngời khác.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nếu sai.

Tác giả

Lê huy tùng

1


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

Lời cảm ơn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và lời cảm ơn chân thành đến các Thầy
Cô, các đồng nghiệp ở trong và ngoài trờng , đặc biệt là GS-TS Trần Văn Địch đÃ
tận tình hớng dẫn, đóng góp nhiều ý kiến và giúp đỡ tôi thực hiện luận văn này
đợc hoàn thành.

Tôi xin chân thành cảm ơn.

2


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

Mục lục
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Lời nói đầu
A. Mở đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
2. Mục tiêu nghiên cứu
3. Phạm vi nghiên cứu
4. Các nội dung chính
B. Nội dung chính
Chơng 1: Tổng quan về công nghệ tạo hình kim loại tấm
trên máy dập
1.1.

Bản chất, vị trí, đặc điểm và phạm vi ứng dụng.

1.2.

Vật liệu để dùng để dập tấm

1.3.

Phân loại các nguyên công dập tấm

1.4.

Cắt vật liệu tấm cắt hình và đột lỗ

1.5.

Chọn phơng án xếp hình trên tấm

Chơng 2: Các yếu tố ảnh hởng đến công nghệ tạo hình
trên máy dập
2.1. Khoảng nhiệt độ tạo hình
2.2. ảnh hởng của quá trình tạo hình đến cơ tính của kim loại
Chơng 3: Thiết kế chế tạo Mô hình máy dập tự động điều
khiển mạch điện tử
3.1.

Thiết kế và chế tạo cơ khí

3

Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

3.1.1. Thân máy
3.1.2. Hệ bàn máy
3.1.3. Đầu dập ( con trợt)
3.1.4. Các chi tiết điển hình
3.1.5. Khuôn dập
3.2. Thiết kế lập trình điều khiển
3.2.1. Mạch điều khiển
3.2.2. Lập trình điều kiển
Chơng 4: Thông số kỹ thuật máy
C. Kết luận chung
D.Tài liệu tham khảo

4


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

Lời nói đầu

Trong bất kỳ một xà hội hay một quốc gia nào,việc nghiên cứu chế tạo ra
một sản phẩm mới hay các thiết bị máy móc nhằm thay thế sức lao động cho con
ngời đều là hết sức cần thiết.
Để tăng năng xuất và chất lợng cho một sản phẩm đồng nghĩa với việc phải

cải tiến về kỹ thuât,vận dụng công nghệ mới,điều đó phụ thuộc vào chính sự t
duy và sáng tạo của con ngời.
Trong chế tạo cơ khí nói chung, chuyên ngành chế tạo máy nói riêng đà đạt
đợc nhiều thành tựu to lớn trong một số năm qua, các phơng pháp gia công kim
loại dựa trên sự biến dạng dẻo của vật liệu (gọi tắt là gia công biến dạng dẻo hay
gia công áp lực) đà chiếm một vị trí quan trọng với một tỷ trọng ngày càng tăng
trong sản xuất cơ khí,...Bên cạnh những phơng pháp mang tính truyền thống
chuyên sản xuất bán thành phẩm và tạo phôi nh cán, rèn, kéo, ép đà xuất hiện
những phơng pháp cho phép sản xuất ra sản phẩm là những chi tiết hoàn chỉnh
không cần phải gia công tiếp theo, đặc biệt là các sản phẩm dập. Cộng nghệ tạo
hình kim loại bằng phơng pháp dập là công nghệ gia công kim loại bằng áp lực
nhằm làm biến dạng kịm loại (nóng hoặc nguội) để đợc các chi tiết và sản phẩm
có hình dạng và kích thớc mong muốn. Đây là loại hình công nghệ đang đợc ứng
dụng rất rộng rÃi trong nhiều nghành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong các
lĩnh vực kỹ thuật điện và điện tử, công nghiệp chế tạo ô tô, công nghiệp hàng

5


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

không, công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, công nghiệp quốc phòng, thực phẩm,
hoá chất, y tế
Sở dĩ công nghệ dập đợc ứng dụng rộng rÃi nh vậy là do nó có những u
điểm nổi bật hơn hẳn các loại hình công nghệ khác: Có thể hoàn thành công việc
phức tạp bằng một động tác đơn giản của máy dập, gia công đợc các chi tiết có
hình dạng phức tạp (các chi tiết có thành mỏng, gân, gờ) có thể cơ khí hoá, tự
động hoá và đạt năng xuất rất cao, giá thành sản phẩm hạ, tiết kiệm nguyên vật liệu

và tận dụng đợc phế liệu (gia công không phoi), quá trình biến dạng dẻo nguội
còn làm tăng độ bền đáng kể của chi tiết gia công.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các nghành khoa học khác, công nghệ
tạo hình sản phẩm dập đà và đang đợc trang bị bằng các thiết bị hiện đại nhất
phục vụ cho việc phát triển và ứng dụng tại các nớc tiên tiến có nền công nghiệp
hiện đại nh: Mỹ, Anh, Pháp, Nhật, Đức, Thụy Sỹ
Tại Việt Nam vào những năm gần đây một số các cơ sở sản xuất, các doanh
nghiệp có vốn nớc ngoài và một số viện nghiên cứu cơ khí đà nghiên cứu ứng
dụng công nghệ tạo hình sản phẩm dập cho sản xuất bớc đầu có kết quả. Tuy
nhiên những máy móc thế hệ mới đang đợc sử dụng trong nớc hiện nay chủ yếu
nhập ngoại với giá thành rất đắt và số luợng đang còn rất hạn chế, đa số trong các
công ty, xí nghiệp hay các cơ sở sản xt c¬ khÝ hiƯn nay cđa ta vÉn sư dơng các
loại máy dập thế hệ cũ dùng trong sản xuất đơn chiếc loạt vừa và nhỏ nh : Máy ép
ma sát, máy dập trục khuỷu, máy ép thuỷ lực, những loại máy này cho năng
xuất rất thấp, điều kiện làm việc độc hại và nặng nhọc.

6


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

Trong khuôn khổ một luận văn cao học với mong muốn đợc chế tạo ra một
chiếc máy dập tự động dạng mô hình điều khiển bằng mạch điện tử, nhằm phục vụ
cho công tác giảng dạy cũng nh thực nghiệm sản xuất thông qua một số các sản
phẩm thông thờng.
Luận văn này là cơ hội tốt cho tôi từng bớc rèn luyện khả năng nghiên cứu
khoa học, vận dụng lý thuyết vào sản xuất chế tạo, ứng dụng các công nghệ mới
vào thực tiễn, đó là tiền đề cho các bớc phát triển của tôi sau này trong giảng dạy

cũng nh trong thực hành sản xuất. Qua đây tôi cũng xin chân thành cảm ơn thầy
giáo hớng dẫn GS.TS. Trần Văn Địch, ngời đà chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong quá
trình học tập cũng nh việc thực hiện đề tài này. Tôi cũng xin đợc bày tỏ sự biết
ơn đến các thầy cô đà dạy tôi, xin cảm ơn khoa cơ khí, cảm ơn bộ môn Công nghệ
Chế tạo máy Trờng ĐHBK Hà Nội , Trờng CĐCN Việt Đức Thái Nguyên đÃ
giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.

Hà Nội tháng 3 năm 2009

Lê Huy Tùng

7


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

A. Mở đầu

Một sản phẩm đợc ngời tiêu dùng chấp nhận phải trải qua nhiều công
đoạn, nhiều khâu : Khảo sát thị trờng, định hình sản phẩm, nghiên cứu, thiết kế ,
chế tạo thử, nhận thông tin phản hồi, khảo nghiệm đặc tính kỹ thuật, chuẩn bị sản
xuất , chế tạo, lắp ráp, chạy thử,
Để nghiên cứu chế tạo ra một thiết bị máy móc có khả năng tự động hoá cao
thì việc giải quyết hàng loạt công việc phải mang tính chính xác cao và phải đợc
thực hiện theo một trình tự bắt buộc. Công việc này đòi hỏi thời gian, nhân lực, chi
phí đáng kể. Đó là công việc liên tục, tiến hành không ngừng do điều kiện cụ thể
và trong các tình huống khác nhau, nó luôn luôn biến động và liên quan đến tính
thời sự cùng với quá trình phát triển không ngừng của thế giới, với sự thay đổi của

các phần cứng, phần mềm, các cơ cấu chấp hành, các linh kiện lắp ráp,
Việt Nam là một trong những Quốc gia có nền công nghiệp kém phát triển
trong những năm đầu thập niên 60 của thế kỷ trớc, nhng một số năm trở lại đây
của thế kỷ XXI chúng ta đà đổi mới cơ chế, hội nhập cùng thế giới do vậy đà cập
nhật đợc nhiều những tiến bộ mới về Khoa học kỹ thuật ở hầu hết các lĩnh vực
nh: chế tạo ôtô - xe máy, bu chính viễn thông, công nghiệp đóng tàu, khai
khoáng
Nói chung chúng ta đà đạt đợc một số thành tựu to lớn nhng điều đó là
cha đủ mà vẫn cần phải tiếp tục phát triển và nghiên cứu chế tạo ra nhiều sản
phẩm máy móc hơn nữa trong điều kiện thực tế cấp bách. Hiện nay các máy tự
động đang sử dụng trên thị trờng trong nớc chủ yếu là các máy cơ khí điều khiển
theo chơng trình PLC và CNC các loại này hoạt động rất tốt nhng việc thay đổi
chơng trình hay sửa chữa chúng rất phức tạp, giá thành rất cao, phụ thuộc chủ yếu
vào nhà sản xuất, trong khi đó các cơ sở của ta đa phần là các máy thế hệ cũ. Do
vậy việc nghiên cứu để tận dụng và nâng cấp chúng thành những máy móc có kh¶

8


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

năng bán tự động hay tự động hoá với chi phí rẻ hợp túi tiền mà vẫn chủ động thay
đổi chơng trình điều khiển hay sửa chữa kịp thời là hết sức cần thiết.

1-Tính cấp thiết của đề tài:
Xuất phát từ lý do, công nghệ dập là công nghệ có rất nhiều các u điểm nổi bật
cũng là những đặc điểm chủ yếu nh :
- Có thể thực hiện một công việc phức tạp bằng một chuyển động đơn giản của

máy dập. Chế tạo đợc các chi tiết có hình dạng phức tạp mà đôi khi các
phơng pháp gia công khác không thể thực hiện đợc, hoặc thực hiện rất khó
khăn.
- Sản phẩm dập có thể sử dụng đợc ngay, không cần qua gia công cắt gọt lại
có độ bền vững cao.
- Tiết kiệm đợc nhiều nguyên vật liệu (gia công không phoi)
- Năng xuất cao, thuận lợi cho quá trình cơ khí hoá và tự động hoá.
- Ngời Công nhân điều khiển máy không cần có trình độ cao.
- Năng xuất cao, giá thành hạ.
Chính vì các đặc điểm nổi bật trên cũng nh mong muốn tự chế tạo ra một
mô hình máy dập tự động phục vụ cho việc giảng dạy, từ đó làm cơ sở nghiên
cứu nâng cấp các thế hệ máy cũ thành bán tự động hoặc tự động là việc cần làm
của mỗi Kỹ s Chế Tạo Máy chúng ta hiƯn nay.

2- Mơc tiªu nghiªn cøu:
- Nghiªn cøu chÕ tạo ra một máy dập tự động dới dạng mô hình (Máy Dập Mi
Ni) có khả năng hoạt động nh một máy thật, tạo ra đợc một sản phẩm ứng
dụng vào thực tế.
- Thiết kế hợp lý, gọn nhẹ, dễ sử dụng, đảm bảo các yếu tố về thẩm mỹ kiểu
dáng công nghiệp và đạt đợc một số chỉ tiêu về kỹ thuật nhất định.

9


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

- Chi phí hợp lý, có khả năng ứng dụng cao trong thực tế.

3- Phạm vi nghiên cứu :
- Tập chung nghiên cứu kết cấu chung của các loại máy dập đà và đang sử dụng
trên thị trờng từ đó làm cơ sở thiết kế chế tạo hợp lý.
- Nghiên cứu chế tạo khuân dập liên tục phục vụ sản xuất.
- Tham khảo tìm tòi nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển cho máy.
B. Nội dung chính
Chơng 1: Tổng quan về công nghệ tạo hình kim loại tấm
trên máy dập
1.6.

Bản chất, vị trí, đặc điểm và phạm vi ứng dụng.

1.7.

Vật liệu để dùng để dập tấm

1.8.

Phân loại các nguyên công dập tấm

1.9.

Cắt vật liệu tấm cắt hình và đột lỗ

1.10. Chọn phơng án xếp hình trên tấm
Chơng 2: Các yếu tố ảnh hởng đến công nghệ tạo hình
trên máy dập
2.1. Khoảng nhiệt độ tạo hình
2.2. ảnh hởng của quá trình tạo hình đến cơ tính của kim loại
Chơng 3: Thiết kế chế tạo Mô hình máy dập tự động điều

khiển mạch điện tử
3.1.

Thiết kế và chế tạo cơ khí
3.1.1. Thân máy
3.1.2. Hệ bàn máy
3.1.3. Đầu dập ( con trợt)
3.1.4. Các chi tiết điển h×nh
10


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

3.1.5. Khuôn dập
3.2. Thiết kế lập trình điều khiển
3.2.1. Mạch điều khiển
3.2.2. Lập trình điều kiển
Chơng 4: Thông số kỹ thuật máy

11


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

B. nội dung chính
Chơng 1. Tổng quan về công nghệ tạo hình kim loại tấm

trên máy dập:
1.1. Bản chất, vị trí, đặc điểm và phạm vi ứng dụng.
* Bản chất:
-Dập tấm là một trong những phơng pháp gia công kim loại bằng áp lực,
bao gồm nhiều quy trình công nghệ làm biến dạng dẻo cỡng bức các tấm phôi kim
loại, tạo nhiều loại sản phẩm khác nhau (trong đó có những sản phẩm có hình dáng
rất phức tạp, nhẹ và bền).
-Do phôi dập chủ yếu là những tấm, dải, băng kim loại hay vật liệu phi kim
dễ biến dạng nên quá trình gia công thờng đợc tiến hành ở trạng thái nguội. Vì
thế dập tấm nhiều khi còn đợc gọi là dập nguội. So với các phơng pháp gia công
kim loại khác dập tấm là một phơng pháp gia công tiên tiến có những u điểm
sau:
- Thực hiện những nguyên công phức tạp bằng những động tác đơn giản của
thiết bị, cho phép chế tạo những chi tiết rất phức tạp mà các phơng pháp gia công
khác rất khó khăn hoặc không thực hiện đợc.
- Sản phẩm đợc chế tạo có độ chính xác cao, thờng không phải gia công cơ
khí vẫn đảm bảo lắp lẫn tốt.
- Chế tạo đợc các sản phẩm có độ bền và cứng vững cao, gọn nhẹ và ít tốn
vật liệu, phế liệu tơng đối nhỏ.
- Có khả năng cơ khí hoá và tự động hoá, đạt năng suất chế tạo rất cao (có
thể tới 3 ữ 4 vạn chi tiết trong một ca sản xuất), thích hợp với loại hình sản xuất
hàng khối đảm bảo giá thành của sản phẩm chế tạo thấp.
- Thao tác dập tấm trên máy tơng đối đơn giản, không đòi hỏi phải có công
nhân trình độ kỹ thuật cao.
* Phơng hớng phát triển:

12


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

Ngày nay ngành dập tấm đang đợc phát triển mạnh mẽ theo phơng hớng
sau đây:
- Mở rộng lĩnh vực áp dụng dập tấm, dùng các chi tiết dập hoặc dập hàn thay thế
cho các chi tiết đúc và rèn để giảm bớt gia công cắt gọt.
- ứng dụng dập tấm vào sản xuất hàng loạt nhỏ bằng cách dùng những khuôn dập
đơn giản và khuôn dập vạn năng rẻ tiền.
- Giảm bớt tiêu hao vật liệu bằng cách thiết kế các sản phẩm có tính công nghệ tốt,
nghiên cứu cách xếp hình hợp lý, tận dụng phế liệu, nâng cao độ chính xác khi tính
toán, thiết kế phôi ...
- Nâng cao độ chính xác của sản phẩm dập (đến cấp chính xác 3, 4).
- Dùng dập nguội để lắp ghép các chi tiết thành phẩm.
- Nâng cao tuổi thọ của các khuôn dập, nhất là đối với các khuôn dập dùng trong
sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối.
- Tăng năng suất lao động bằng cách cơ khí hoá và tự động hoá quá trình dập.
Ngày nay dập tấm đợc dùng rộng rÃi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt
ngành chế tạo máy bay, máy nông nghiệp, ô tô, thiết bị điện và đồ dân dụng, ví dụ
khối lợng chi tiết dập tấm trong ngành máy điện tới 60 ữ 70%, điện thoại tới 75 ữ
80%, ô tô máy kéo tới 60 ữ 95%, hàng dân dụng tới 95 ữ 98%, dụng cụ chính xác
tới 85 ữ 90%.
Hiện tại phạm vi dập tấm đà đợc mở rộng. Bằng dập tấm đà có thể chế tạo
đợc những sản phẩm rất lớn (kích thớc tới 10 m), cắt đợc tấm dày tới 25 mm,
đột lỗ trên tấm dầy đến 35 mm, dập vuốt tấm dầy đến 20 mm, uốn nguội vật liệu
dày 100 mm, ... cũng nh gia công đợc những sản phẩm tinh xảo có kích thớc rất
nhỏ (khí cụ điện tử, radio ...). Vật liệu dùng để dập tấm rất đa dạng gồm thép
cacbon, thép hợp kim thấp, đồng và hợp kim đồng, nhôm và hợp kim nhôm, niken
và hợp kim niken, thiếc, chì ... và một số vật liệu phi kim nh giấy, các tông,
êbônit, fip, amiăng, da ...

13


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

- Trên thực tế có tới hàng mấy trăm phơng pháp biến dạng khác nhau và
trong mỗi phơng pháp đồng thời xuất hiện nhiều trạng thái ứng suất khác nhau,
chúng biến đổi trong quá trình biến dạng. Bởi vâỵ chỉ có thể cắc cứ vào những ứng
suất các tác dụng chủ yếu đối với quá trình biến dạng, lấy đó làm tiêu chuẩn để
đánh giá các phơng pháp biến dạng. Dựa trên quan điểm này có thể phân chia các
phơng pháp biến dạng thành 5 nhóm lớn sau đây:
- Biến dạng nén.
- Biến dạng kÐo – nÐn.
- BiÕn d¹ng kÐo.
- BiÕn d¹ng uèn.
- BiÕn dạng cắt.

Dập phình
Kéo dây

Chồn

Uốn
TrƯ ợt

Hình 1.1. Bản chất của biến dạng dẻo.
Thuộc nhóm biến dạng cắt có các phơng pháp trợt , xoắn. Bản chất của

công nghệ tạo hình kim loại tấm là biến dạng trợt. Tất cả mọi phơng pháp trong
Gia công áp lực đều dựa trên một tiền đề chung là thực hiện một quá trình biến
dạng dẻo.
Quá trình công nghệ là toàn bộ các tác động trực tiếp làm thay đổi hình dạng ,
kích thớc, tính chất và trạng thái của phôi ban đầu để đạt đợc mục đích nào đó.
Quá trình công nghệ bao gồm những nguyên công và đợc sắp xếp theo một trình
tự nhất định.
Dập tấm là một phần của quá trình công nghệ bao gồm nhiều nguyên công
công nghệ khác nhau nhằm làm biến dạng kim loại tấm để nhận đợc các chi tiết
các hình dạng và kích thớc cần thiết với sự thay đổi không đáng kể chiều dày của
vật liệu và không có phế liệu ở dạng phôi. Dập tấm thờng đợc thực hiện với phôi
ở trạng thái nguội( nên còn đợc gọi là dập nguội) khi chiều dày của phôi nhá

14


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

( thờng S 4mm) hoặc có thể phải dập với phôi ở trạng nóng khi chiều dày của
vật liệu lớn.
* Vị Trí:
Gia công kim loại bằng áp lực là môn khoa học ứng dụng các nghiên cứu lý
thuyết, các quy luật vận động, các phơng pháp và phơng tiện tạo hình bán thành
phẩm và các chi tiết kim loại, hợp kim nhờ biện pháp biến dạng dẻo( gia công
không phôi). Vị trí của quá trình biến dạng dẻo trong bảng phân loại các phơng
pháp công nghệ ban đầu đợc trình bày trong hình 1.1.
Nhóm 1. Quá trình tạo hình chi tiết bằng cách loại bỏ vật liệu thừa từ khối
nhất định để tạo cho phôi có hình dạng và đặc điểm cần thiết theo yêu cầu ( bằng

gia công cơ, hoặc xử lý bằng điện hoá, các phơng pháp gia công bằng điện vật lý,
bằng nấu chảy, bằng cách cho bay hơi v.v....). Cơ tính của chi tiết trong trờng hợp
này bằng hoặc thấp hơn cơ tính của bán thành phẩm ban đầu ( ct ph).
Nhóm 2.Tạo hình chi tiết từ các phần tử rời rạc (ép chảy vật liệu dạng hạt,
ép bột). Cơ tính của chi tiết khi đó gần bằng cơ tính của các phần tử rời ( ct / ph
1).
Nhóm 3. Tạo hình chi tiết từ kin loại nóng chảy. Cơ tính của chi tiết khi đó
bằng hoặc thấp hơn cơ tính của bán thành phẩm ban đầu (ct / ph -> 1).
Nhóm4. Quá trình tạo hình chi tiết trên cơ sở ứng dụng khả năng của kim
loại và hợp kim trong điều kiện xác định không thuận nghịch. Thay đổi hình dạng
phôi mà không làm phá huỷ ( gia công kim loại bằng biến dạng dẻo hay còn gọi là
bằng áp lực). Cơ tính của vật liệu sau gia công đợc tăng lên ( ct / ph 1).
Nhóm 5. Quá trình tạo hình chi tiết và cụm chi tiết có hình dạng phức tạp từ
tổ hợp các phần tử cơ sở bằng phơng pháp tạo liên kết giữa các phần tử ( hàn, biến
dạng dẻo) , (ct / σph -> 1)

15


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

Công nghệ sản

xuất chế tạo
máy

Quá trình sản xuất
kim loại và hợp kim

(Hoá - lý kim loại
và hợp kim)

Nhóm I

Quá trình
gia công
chi tiết có
phoi

Quá trình sản xuất
kim loại và hợp kim
(Hoá - lý kim loại
và hợp kim)

Nhóm II

Nhóm III

Quá trình
chế tạo chi
tiết từ vật
liệu rời

Quá trình
chế tạo chi
tiết từ kim
loại nóng
chảy

Quá trình sản xuất
kim loại và hợp kim
(Hoá - lý kim loại
và hợp kim)

Nhóm IV

Quá trình
chế tạo chi
tiết bằng
biến dạng
dẻo

Nhóm V

Quá trình
chế tạo chi
tiết bằng
hàn

Hình 1.2. Phân loại nguyên lý những ứng dụng khoa học của công nghệ gia
công và vị trí của gia công kim loại bằng áp lực
Trong các quá trình trên, chỉ có các quá trình thuộc nhóm 4 là tạo đợc sản
phẩm có cơ tính lớn hơn cơ tính của phôi ban đầu. Quá trình cơ bản của gia công

16


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

kim loại bằng áp lực đợc hiểu là sơ đồ bố trí các ngoại lực tác dụng lên toàn bộ vật
gia công sao cho đạt đợc sự biến dạng theo yêu cầu, đồng thời còn tạo cho sản
phẩm những tính chất cơ - lý cần thiết. Khi đó dới tác dụng của ngoại lực, ở các
điểm khác nhau của vật biến dạng xuất hiện ứng suất với mức độ và phơng chiều
khác nhau khiến cho sự dịch vật liệu theo yêu cầu.Sự biến dạngcó thể đạt đợc tuỳ
theo các sơ đồ tác dụng ngoại lực lên phôi đợc gia công. Tuỳ theo đặc tính và
cờng độ của lực tơng tác giữa phôi và dụng cụ mà sự biến dạng cùng một
nguyên công cũng có thể đạt đợc khác nhau. Theo từng điều kiện sản xuất cụ thể,
hiển nhiên là quá trình nào hao phí năng lợng gia công ít nhất trong khi vẫn đảm
bảo các điều kiện yêu cầu thì quá trình hợp lý.
Xuất phát từ việc xác định bản chất của một quá trình sơ cấp là những tiêu chí
quan trọng nhất để xây dựng dới dạng bảng phân loại các quá trình gia công bằng
áp lực, cần đa vào những nội dung sau đây:
- Hình dạng của bán thành phẩm ban đầu ( dày mỏng, đặc hay rời rạc);
- Chế độ nhiệt ( biến dạng nguội hay nóng );
- Loại môi trờng tác động đợc sử dụng biến dạng ( rắn, dẻo nhớt, dẻo,
Lỏng, khí hay trờng lực);
- Điều kiện nén thuỷ động của toàn khối đợc biến dạng (áp suất khí quyển,
trờng áp suất thuỷ tính cao);
- Chế độ vận tốc của tải trọng tác dụng ( tĩnh, động hay xung lực);
- Dạng nguồn năng lợng tạo xung ( nổ, xung điện thuỷ lực hay từ xung, laze
hay các loại khác).
* Đặc điểm:
Đặc điểm chủ yếu của công nghệ dập tấm.
Dập tấm là một công nghệ mới so với lịch sử phát triển công nghiệp thế giới.
Công nghệ dập tấm là bớc phát triển của công nghệ gò. Đó là quá trình gia công
kim loại bằng áp lực, biến kim loại tấm hay khối thành sản phẩm có hình dáng
mong muốn. Công nghệ dập tấm có những đặc điểm chủ yếu và cùng là những

điểm đặc biệt nh sau:

17


Trờng ĐHBK Hà Nội

Luận văn cao học

Có thể hoàn thành công việc phức tạp bằng một động tác đơn giản của máy
dập. Chế tạo đợc những chi tiết có hình dáng phức tạp ( đặc biệt là những chi tiết
có thành mỏng) mà đôi khi các phơng pháp gia công cắt gọt không thực hiện
đợc, hoặc thực hiện đợc rất khó khăn;
Sản phẩm dập ra có thể sử dụng đợc ngay, không cần phải gia công cắt
gọt lại, có độ bền vững cao; tiết kiệm đợc nhiều nguyên vật liệu;
Năng suất cao, thuận lợi cho quá trình cơ khí hoá và tự động hoá;
Công nhân không cần trình độ tay nghề cao;
Sản lợng lớn, giá thành hạ.
Do những đặc điểm trên của công nghệ dập tấm, mà ở các nớc công nghiệp
tiên tiến, dập tấm chiếm một tỷ lệ cao trong nhiều ngành công nghiệp.
- Phạm vi ứng dụng của công nghệ tạo hình kim loại tấm.
ứng dụng rất rộng rÃi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt trong
các lĩnh vực kỹ thuật điện và điện tử, công nghiệp chế tạo ôtô, công nghiệp hàng
không, công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, công nghiệp quốc phòng , thực phẩm
, hoá chất, y tế...
1.2 Vật liệu dùng để dập tấm.
1.2.1. Kim loại tấm và băng.
Trong ngành chế tạo máy ngời ta thờng sử dụng nhiều loại thép tấm cán và
thép cán định hình với nhiều chủng loại khác nhau bao gồm cả kim loại đen và kim
loại màu. Đặc trng của các tấm kim loại cán là đà đợc tiêu chuẩn hoá về các điều

kiện kỹ thuật, thành phần hoá học và chủng loại. Chúng thờng đợc sản xuất dới
dạng tấm, băng hoặc cuộn. Tuỳ theo phơng pháp sản xuất, kim loại tấm có thể là
cán nguội hoặc cán nóng. Thép cán nguội ( thờng có chiều dày S 4mm) có độ
nhẵn bề mặt cao hơn so với thép cán nóng, sự đồng đều về chiều dày và các tính
chất công nghệ cũng cao hơn. Vì vậy thép cán nguội đợc sử dụng rộng rÃi hơn để
chế tạo các chi tiết bằng phơng pháp dập nguội, còn thép cán nóng đợc sử dụng

18