Kỹ thuật cơ khí - Uốn , nắn , cắt , quấn thủ công loxo , tán và hàn ppsx

177
Ch}ơng VII
:
Uốn, Nắn, Cắt, Quấn thủ công lò xo, Tán vệ hện
1. Quá trình biến dạng của vật liệu kim loại dới tác dụng ngoại lực nh thế
no?
Hình 7-1 thể hiện quan hệ giữa sự biến dạng vật liệu kim loại với lực bên ngoi
khi que thử bằng thép mềm bị kéo dãn trên máy thử vật liệu. Trong hình (a), đoạn Ob
l đờng thẳng, chứng tỏ rằng bắt đầu từ "không", sau khi có tải lên que thử thì giữa
sự biến dạng trong phạm vi Ob v sự tăng phụ tải l tỷ lệ thuận với nhau. Nếu lúc đó
cắt bỏ phụ tải thì sự biến dạng cũng sẽ mất, que thử sẽ khôi phục kích thớc ban đầu,
tức l que thử ở vo trạng thái biến dạng đn hồi trong đoạn Ob. Phụ tải tăng đến
điểm C, vật liệu vẫn tiếp tục biến dạng. Qua hình có thể thấy: cd l đoạn thẳng nằm
ngang, hiện tợng ny gọi l "khuất phục", nó chứng tỏ bắt đầu từ điểm C, que thử
nảy sinh biến dạng dẻo rõ rệt. Sau điểm d với sự tăng dần phụ tải, vật thử nảy sinh
biến dạng rõ rệt. Đặc điểm của biến dạng dẻo l sau khi cắt bỏ phụ tải, que thử không
thể khôi phục lại kích thớc cũ. Khi đến điểm B, phụ tải đạt tới số trị lớn nhất. Cái
đợc phản ánh trong hình (a) chỉ l quan hệ giữa phụ tải bên ngoi với lợng biến
dạng. Trên thực tế, sự biến dạng của kim loại có mối quan hệ mật thiết với sự thay đổi
ứng lực bên trong vật liệu do ngoại lực gây nên. Ví dụ, sự duỗi giãn ở đoạn cd của que
thử hầu nh diễn ra trong tình hình lực bên ngoi không tăng. Nhng sự duỗi giãn của
que thử ở đoạn cd tất nhiên dẫn đến sự co nhỏ đờng kính của que thử. Vì thế, sự
biến dạng của chi tiết thử ở đoạn cd l diễn ra trong tình hình ứng lực không ngừng
tăng. ở điểm B, đờng kính của một bộ phận no đó sẽ xuất hiện hiện tợng co nhỏ rõ
rệt (gọi l hiện tợng "thắt cổ chai"). Tuy phụ tải từ sau điểm B từ từ giảm, còn ứng
lực thực sự bên trong que thử lại từ từ tăng lên cùng với sự phát triển của hiện tợng
"thắt cổ chai". Cuối cùng ứng lực lớn nhất m que thử không thể chịu nổi sẽ gây nên
phá hoại. Trong quá trình kéo dãn thép mềm, quan hệ giữa ứng lực thực v ứng biến
thực nh hình b thể hiện.
Đờng cong ứng biến, ứng lực khi kéo dãn que thép mềm đã thể hiện quan hệ

sự biến dạng vật liệu kim loại dới sự tác dụng của ngoại lực cho đến khi bị phá hoại.
Trị số ứng lực tơng ứng tại điểm b, c, B trong hình, lần lợt đợc gọi l: giới hạn tỷ
lệ G
P
, giới hạn chảy G
c
(hoặc cờng độ khuất phục), giới hạn bền G
b
(hoặc cờng độ
chống kéo). Căn cứ vo đờng đặc tính ứng lực, ứng biến của vật liệu kim loại có thể
thấy, nếu lợi dụng biến dạng đn hồi của chi tiết kim loại (nh lò xo kim loại) thì ứng
lực chịu tải khi lm việc gây nên không đợc vợt quá giới hạn tỷ lệ của vật liệu kim
loại đó; Nếu lợi dụng khả năng biến dạng dẻo (nh uốn, nắn) của vật liệu kim loại thì
ngoại lực phải lm cho ứng lực của vật liệu vợt quá giới hạn khuất phục của vật liệu,
nếu muốn tăng biến dạng liên tục thì phải tăng thêm ngoại lực, song phải bảo đảm
ứng lực của vật liệu không vợt quá giới hạn cờng độ; Khi lm cho vật liệu kim loại

178
phân ly (nh cắt, đột) thì ngoại lực phải lm cho ứng lực của vật liệu vợt quá giới
hạn cờng độ.
(a). Sơ đồ kéo dãn
(b). Sơ đồ biểu thị đờng cong ứng lực thực tế, ứng biến thực tế.
Hình 7-1 ứng lực v ứng biến khi kéo dãn thép mềm.
2. Khi uốn chi tiết gia công kim loại thì sự biến dạng bên trong của nó có đặc
điểm gì?
Vật liệu kim loại l do rất nhiều hạt tinh thể nhỏ tạo thnh. Dới tác dụng của
ngoại lực, sự biến dạng của vật liệu kim loại có liên quan mật thiết đến sự biến dạng
của hạt tinh thể bên trong kim loại. Còn chiều biến dạng v mức độ biến dạng của hạt
tinh thể trong kim loại lại quyết định bởi trạng thái ứng lực bên trong kim loại, ở trạng
thái ứng lực kéo thì hạt tinh thể kim loại sẽ giãn di theo chiều kéo dãn, còn dới tác

dụng nén, thì hạt tinh thể sẽ co lại theo chiều lực tác dụng, giãn di theo chiều vuông
góc lực tác dụng. Thông thờng gọi một cách hình tợng sự kéo di của hạt tinh thể
bên trong kim loại theo một chiều no đó l sợi hoá của tổ chức kim loại, gọi chiều
giãn di của hạt tinh thể l chiều sợi hoá.
Khi uốn chi tiết kim loại, thì phần kim loại mặt ngoi chiều uốn ở trạng thái
ứng lực kéo, phần kim loại mặt trong chiều uốn ở vo trạng thái ứng lực nén, m cng
gần bên ngoi thì ứng lực kéo cng lớn, cng gần bên trong thì ứng lực nén cng lớn.
Giữa vùng ứng lực kéo v vùng ứng lực nén có một lớp kim loại vừa không bị kéo
cũng không bị nén gọi l lớp trung tính; Nh hình 7-2 thể hiện. Kim loại ở phía ngoi
lớp trung tính sẽ sinh ra biến dạng kéo dãn, cng sát bên ngoi thì biến dạng cng
lớn; khi kim loại bên trong lớp trung tính sẽ sinh ra biến dạng nén, cng vo trong thì
biến dạng lớn.

179
Phân tích sự biến dạng dẻo của kim loại đợc tiến hnh dới tiền đề thể tích
kim loại biến dạng không thay đổi, do đó, khi kim loại kéo dãn di ra thì tất yếu sinh
ra co theo chiều ngang; còn khi bị nén thì ngợc lại. Sự thay đổi hình dáng mặt cắt khi
uốn chi tiết gia công kim loại nh hinh 7-3 thể hiện.
Hình 7 (a) Sự thay đổi tổ chức vật liệu khi uốn
(b ) Sự thay đổi mặt cắt chi tiết gia công khi uốn.
3. Khi uốn chi tiết kim loại, lực cần thiết có liên quan đến các nhân tố no?
Lực tiêu hao lớn hay nhỏ khi
uốn chi tiết gia công chủ yếu
quyết định bởi tính năng của vật
liệu chi tiết, nhiệt độ môi trờng,
hình dáng tiết diện chi tiết ra công
v mức độ uốn. Cờng độ, độ
cứng của vật liệu chi tiết cng cao
thì khả năng chống biến dạng
cng lớn, lực uốn cần thiết cũng

cng lớn. Nói chung, nhiệt độ môi
trờng cao, cờng độ khuất phục
của vật liệu kim loại sẽ giảm, khả
năng biến dạng liên tục sẽ nâng
cao, lực tiêu hao để sinh ra biến
dạng cờng độ giống nhau sẽ giảm. Do đó, tiến hnh uốn chi tiết gia công ở nhiệt độ
tơng đối cao sẽ tiết kiệm sức.
Lực uốn lớn hay nhỏ còn liên quan tới kích thớc v hình dáng mặt cắt ngang
của chi tiết gia công. Đối với cùng một chi tiết gia công, lực uốn ở các hớng khác
Hình 7-4 Lực chống uốn phụ thuộc vo
độ dy v vị trí mặt cắt của vật liệu.

180
nhau có thể không giống nhau; Nh đối với chi tiết mặt cắt hình vuông đứng tốn sức
hơn uốn ngang, nh hình 7-4 thể hiện. Ngoi ra, đối với chi tiết nh nhau, mức uốn
lớn thì lợng biến dạng dẻo của vật liệu chi tiết gia công lớn, lực cần thiết cũng sẽ lớn.
Nh hình 7-5 thể hiện, dới tác dụng của ngoại lực, chi tiết gia công bị cong
uốn tự nhiê
4. Thế no l bán kính uốn, góc uốn v hồi trả đn hồi l gì?
n, phần bị uốn
cong gần nh l cung tròn, bán kính của cung tròng đó l bán kính uốn (xem hình a).
Khi uốn chi tiết thẳng, góc m chi tiết uốn cong gọi l góc uốn, biểu thị bằng D. Góc
sau khi uốn l 180
0
- D (xem hình b).

Hình 7-5
Bán kính uốn v góc uốn.
Khi uốn, song song với việc sinh ra biến dạng dẻo, chi tiết gia công còn có biến
dạng đn hồi. Cho nên, sau khi không còn ngoại lực, chi tiết bị uốn sẽ sinh ra khôi

phục đn hồi, giảm góc uốn, hiện tợng ny gọi l hồi trả đn hồi hoặc nhảy trả đn
hồi. Góc trả đn hồi gọi l góc trả đn hồi. Để bảo đảm góc uốn của chi tiết phù hợp
yêu cầu, khi uốn cần xét tới góc trả, tăng thích hợp mức uốn. Góc trả lớn hay nhỏ có
liên quan đến nhiều yếu tố nh vật liệu chi tiết gia công, mức độ uốn, hình dáng linh
kiện, hình thức uốn; Nói chung phải căn cứ vo kinh nghiệm hoặc thí nghiệm để xác
định.
5. Tại sao bán kính uốn không đợc quá nhỏ? Bán kính uốn nhỏ nhất có liên
quan đến các yếu tố no?
Bán kính uốn nhỏ nhất l để chỉ trị số nhỏ nhất của bán kính uốn mép trong chi
tiết đạt đợc bằng phơng pháp ép uốn. Khi uốn, bán kính nhỏ nhất chịu sự hạn chế
cho phép biến dạng kéo dãn lớn nhất của lớp ngoi vật liệu. Vợt quá giới hạn (tức
lớp ngoi vợt quá giới hạn cờng độ) thì chi tiết sẽ xuất hiện nứt. Trong tình hình
chung, bán kính uốn của chi tiết gia công bằng thép vo khoảng 1,5 lần độ dy của
nó, bán kính uốn của nhôm mềm vo khoảng 1,5 lần độ dy của nó; Nhôm cứng
khoảng 2- 4 lần, hợp kim đồng kẽm l khoảng 1/3 - 1/2 độ dy chi tiết; nh hình 7-6
v 7-7 thể hiện. Bán kính uốn nhỏ nhất có liên quan tới độ kéo dãn của vật liệu, độ
dy của chi tiết, hình dáng mặt cắt chi tiết v chiều cán của phôi chi tiết. Độ kéo dãn

181
lớn thì khả năng biến dạng dẻo của vật liệu mạnh, bán kính uốn có thể nhỏ một chút;
chi tiết gia công cng dy thì bán kính uốn nhỏ nhất cng lớn; hình dáng mặt cắt của
chi tiết phức tạp thì dễ nứt, gãy, bán kính uốn phải lớn. Khi uốn, nếu chiều sợi kim
loại bên bị kéo của chi tiết gia công thống nhất với chiều kéo giữa bán kính uốn nhỏ
nhất có thể nhỏ một chút; nếu chiều sợi kim loại vuông góc với chiều kéo dãn thì bán
kính uốn nhỏ nhất phải lớn một chút, nhằm tránh xuất hiện nứt nh hình 7- 8 thể hiện.
Khi bán kính uốn v góc uốn cần nhỏ hơn trị số cho phép thì phải áp dụng phơng
pháp uốn nhiệt, lm nóng chỗ uốn thnh mu đỏ, rồi mới tiến hnh uốn.

Hình
7-6 ảnh

hởng của bán kính uốn đối với chi tiết uốn.

Hình 7-7 ảnh hởng của góc uốn đối với chi tiết uốn.
6. Có những yêu cầu gì đối với bề mặt vật liệu khi uốn?
Khi uốn chi tiết, ứng lực
bên trong vật liệu rất lớn; nếu
vật liệu có khuyết tật hoặc vết
rách thì có thể ứng lực tập
trung ở các chỗ đó m gây
nứt, nhất l vật liệu nhạy với
ứng lực tập trung nh LC
4
30CrMnSiA , đòi hỏi bề mặt
uốn phải trơn nhẵn, phải
Hình 7-8 Đờng trực uốn v hớng căn

182
đánh sạch các vết rách xớc
nhằm tránh gãy nứt khi uốn.
7. Vật liệu tấm nh thế no?
Muốn uốn vật liệu tấm, trớc tiên phải tính kích thớc khai triển của chi tiết
cần uốn. Hình 7-9a thể hiện chi tiết uốn gồm phần cạnh thẳng v góc tròn tạo thnh.
Kích thớc khai triển của nó có thể dùng phơng pháp hệ số chuyển đổi v phơng
pháp hệ số chuyển dịch vị trí lớp trung tính để tính toán. Hai phơng pháp ny đều
tính toán phân đoạn thẳng v chiều di cung uốn, sau đó lấy tổng chiều di các đoạn.
Công thức của phơng pháp hệ số chuyển đổi l:
L= L
1
+ L
2

+ + L
N
+ K . G(n-1)
Trong đó, L
1
, L
2
, , L
n
l chiều di cạnh trong của các đoạn cạnh thẳng (đơn vị
mm); n l số lợng đoạn thẳng; K l hệ số chuyển đổi, G l độ dy vật liệu tấm.
Trong đó hệ số chuyển đổi có liên quan đến độ dẻo của vật liệu, thép mềm khoảng
0,5, Thép cứng vừa khoảng 0,55, đồng thau khoảng 0,3 - 0,4, đồng đỏ khoảng 0,25,
hợp kim nhôm (đã tôi) khoảng 2- 4. Phơng pháp tính ny tơng đối đơn giản, nhng
sai số tơng đối lớn.


Hình 7-9 Chi tiết
uốn
Công thức của phơng pháp lớp trung tính l:
L= L
1
+ L
2
+
0
0
180
)(
G

S
D
XR
Khi
G
= 90
0
thì L =L
1
+ L
2
+
2
)(
0)(
G
XR
trong

.
Trong đó, L l chiều di vật liệu trên khai triển: L
1
+ L
2
l chiều di đờng
thẳng các cạnh uốn; R l bán kính uốn trong,
D
góc tâm; X
0
l hệ số chuyển dịch vị

trí lớp trung tính, (xem bảng 7-1);
G
l độ dy của vật liệu tấm.

183
Bảng 7-1: Hệ số chuyển dịch vị trí lớp trung tính.
Lấy chi tiết uốn ở hình 7-9 (b) để lm ví dụ để nói các bớc v phơng pháp tính độ
di vật liệu khai triển của chi tiết uốn góc tròn. Trớc tiên, chia mặt cắt thnh các
đoạn thẳng 1, 3, 5 v các đoạn cong 2, 4. Sau đó lần lợt tìm chiều di vật liệu thực tế
của mỗi đoạn:
L
1
= 180 - (80 + 10) = 90 mm
L
3
= 250-(80 + 10) - (70 - 10) = 100mm
L
5
= 200 - 70 = 130mm
Qua hình có thể biết R
trong
= 80mm; G = 10mm, thì
G
trong
R
=
10
80
= 8 > 5, tra bảng
7-1 đợc X

0
=0,5. Do đó chiều di khai triển của đoạn góc tròn l:
L
2
=
mm
XR
trong
1345708,185
2
1416,3)105,080(
2
)(
0
u
uuu


SG
Lập luận tơng tự, có:
L
4
=
mm
XR
ngoài
1025708,165
2
1416,3)105,01070(
2

)(
0
u
uu


S
G
G
Cộng kích thớc các đoạn lại đợc:
L= L
1
+ L
2
+ L
3
+ L
4
+L
5
= 556 mm
Sau khi tìm đợc kích thớc khai triển thì có thể kẻ đờng vị trí uốn lên vật liệu
tấm, sau khi đó đặt chi tiết gia công lên khối đỡ khuôn, đặt đờng uốn nhằm đúng
cạnh khối đỡ, dùng búa gỗ hoặc sênh gõ, gõ cong hai đầu để xác định vị trí rồi mới
đánh búa vo giữa, tạo dáng uốn vật liệu tấm. Khi uốn chi tiết có hình dáng phức tạp
thì nên thực hiện uốn trên êtô. Để bảo đảm sự chính xác về kích thớc hình dáng, cần
lót đệm bằng phiến đệm gỗ hoặc kim loại để uốn, nh hình 7- 10 thể hiện.
G
R
0,1 0,25 0,5 1 2 3 4 4

trở
lên
X
0
0,32 0,35 0,38 0,42 0,46 0,47 0,48 0,5

184
1- Thép góc 2- Vật liệu tấm 3, 4 Miếng đệm bằng thép hoặc gỗ
Hình 7-10 Cho đệm lót để uốn
8. Uốn vật liệu ống nh thế no?
Bán kính uốn vật liệu ống tối thiểu phải gấp 3 lần đờng kính ống, khi bán kính
uốn nhỏ, dễ uốn bẹp ống. Để đề phòng ống bị uốn bẹp, có thể tuồn cát khô, chì vo
trong ống hoặc sử dụng thiết bị uốn ống có bộ giãn hớng. Đối với ống liền có đờng
kính nhỏ, có thể uốn nguội; ống có đờng kính tơng đối lớn phải lm nóng chỗ uốn
đến mu đỏ sẫm mới tiến hnh uốn, nhằm tránh bị nhăn. Để tránh lm nhả mối hn
khi uốn ống thép hn do bị kéo hoặc bị nén đặt nó ở gần lớp trung tính. Có thể sử
dụng bn quay có bán kính giống với bán kính uốn để uốn, nhằm bảo đảm độ chính
xác của bán kính uốn.
(a) Chèn cát vo ống (b) Mối hn đặt ở vị trí lớp trung tính.
Hình 7-11 Uốn vật liệu ống.
9. Uốn vật liệu hình nh thế no?
Hình dáng mặt cắt của vật liệu hình phức tạp hơn vật liệu tấm, cây, ống, cho
nên khó uốn hơn. Muốn uốn vật liệu hình thnh góc tơng đối nhọn thì phải cắt
khuyết chỗ uốn, sau khi uốn xong mới hn lại. Hình dáng miệng cắt quyết định bởi
góc uốn v độ di cạnh của vật liệu hình. Do phía trong chỗ uốn bị nén cho nên đáy
cạnh miệng cắt phải có khoảng cách a nhất định. Nh hình 7-12 thể hiện, khi cạnh vật
liệu hình tơng đối dy m góc sau khi uốn tơng đối nhỏ thì khoảng cách a phải lớn
một chút, khoảng cách cạnh cắt a= S . tg
D
/2. Để tránh mép trong góc uốn bị chèn ép,

nên khoan bỏ phần kim loại chõ bị chèn ép, đờng kính mũi khoan
d=
100
a
S
. Uốn vật liệu hình thnh các hình cong bằng thủ công, thì có thể cố định một
đầu vật liệu hình vo bộ gá v dựa vo khuôn gá m uốn. Thép góc có hai cách uốn;
uốn trong v uốn ngoi, nh hình 7-13 thể hiện.

185

Hinh 7-12

(a) Uốn
trong thép góc (b) uốn ngoi thép góc
Hình 7-13 Uốn thép hình
10. Có những phơng pháp nắn chỉnh chủ yếu no?
Thao tác bằng tay hoặc bằng máy để khắc phục sự không phẳng, không thẳng,
cong vênh của vật liệu hoặc sự biến dạng của chi tiết, gọi l nắn chỉnh. Phơng pháp
nắn chỉnh chủ yếu có: kéo dãn, nắn ép, vặn xoắn, búa gõ v gia nhiệt bằng lửa khi
nắn chỉnh, điều quan trọng nhất l phải tìm ra chỗ cong v điểm cao nhất bị biến
dạng, rồi mới căn cứ vo độ dy của vật liệu v tình hình biến dạng để chọn phơng
pháp nắn chỉnh cụ thể.
11. Nắn chỉnh sự biến dạng của vật liệu tấm mỏng nh thế no?
Sự biến dạng của vật liệu tấm mỏng chủ yếu có hai trờng hợp; một l lồi ở
giữa, trờng hợp khác l cong vặn bốn bên. Phần giữa vật liệu tấm do bị nóng, chịu
lực để dẫn tới lồi ở giữa. Do tấm mỏng có tính đn hồi, m tính ổn định lại tơng đối
kém, cho nên nắn chỉnh sẽ khó khăn hơn vật liệu tấm dy. Điểm đánh búa ở vật liệu
tấm mỏng quá nhiều còn có thể dẫn tới lm cho tấm vật liệu xuất hiện hiện tợng
cứng nguội, thậm chí nứt, cho nên, đối với vật liệu tấm mỏng không nên hễ thấy lồi

186
lên l đánh, m nên lấy mặt lồi lm chuẩn, đánh bốn bên bị lồi, lm cho phần biến
dạng dần dần di chuyển ra ngoi; nhờ thế m nắn chỉnh đợc sự biến dạng lồi ở giữa.
Còn 4 mặt bị cong vênh l do thớ sợi bên trong vật liệu di ngắn khác nhau, hoặc
"lỏng", "chặt" không đều gây nên. Đối với chỗ "lỏng" phải thu vo, đối với chỗ "chặt"
phải thả ra, tức dùng búa để gõ chỗ "chặt", hoặc thu chỗ "lỏng", khi thu hoặc thả, phải
đánh đầu búa, m chỗ chặt phải dy, chỗ lỏng cũng có thể dùng máy chồn cạnh để
thu co. Khi nắn phẳng nhất thiết phải tìm ra chỗ lỏng chặt biến dạng của vật liệu, nếu
không cng đánh thì biến dạng cng lớn nh hình 7-14 thể hiện.

Hình 7- 14 Nắn phẳng vật liệu tấm mỏng
12. Nắn chỉnh vật liệu dy v vật liệu hình nh thế no?
Nắn chỉnh vật liệu dây nhỏ có thể dùng hai miếng gõ kẹp chặt lại rồi kéo, để
thông qua miếng gỗ m nắn thẳng dây. Vật liệu dây tơng đối lớn có thể trực tiếp nắn
chỉnh thẳng bằng phơng pháp kéo.
Biến dạng của vật liệu hình có ba
tình hình: cong, vặn v vừa cong vừa vặn.
Vật liệu hình thờng l do nhiều cạnh tạo
thnh, một cạnh trong đó bị lực tác dụng
biến dạng thì các cạnh khác cũng đều
biến dạng theo. Cho nên, đối với vật liệu
hình không
thể nắn chỉnh từng cạnh riêng rẽ, m
phải căn cứ vo tình hình biến dạng,
trớc tiên nắn chỉnh chỗ cong nhiều v
vặn nhiều, sau đó năn chỉnh chõ cong ít
v vặn ít. Đối với mỗi cạnh đều phải nắn
chỉnh nhiều lần cho đến khi đạt yêu cầu.

187
Thép góc l loại vật liệu đợc ứng
dụng tơng đối nhiều. Biến dạng của
thép góc có cong vo trong (hình 7-15),
cong ra ngoi (hình 7-16), vênh vặn
(hình 7-17), cong cạnh (hình 7-18)
Nếu l biến dạng cong thì đều phải lót
chỗ lõm, đánh vo chỗ lồi. Nếu vênh
vặn, kẹp chặt một đầu thép góc vo bn
êtô, còn đầu khác, dùng cờ lê vặn ngợc
chiều vênh vặn để nắn chỉnh.
13. Điểm chính của công nghệ nắn nóng l gì?
Khi gia nhiệt cục bộ đối với kim loại, thì vùng tăng nhiệt sẽ giãn nở cục bộ,
sinh ra ứng lực nén, cùng với nhiệt độ tăng lên, điểm khuất phục của kim loại ở chỗ
gia nhiệt đạt tới điểm khuất phục của vật liệu thì kim loại ở chỗ nở sẽ sinh ra biến
dạng nén, khi nguội, bộ phận bị nén sẽ co lại, từ đó có thể tự kéo thẳng, đạt mục đích
nắn chỉnh.
1. Nguyên trạng 2. Sau khi gia nhiệt 3. Sau khi nguội
Dùng lửa gia nhiệt để nắn phẳng
Hình 7-19 Gia nhiệt để nắn chỉnh
Gia nhiệt để nắn chỉnh thờng sử dụng lửa hn. Khu vực gia nhiệt chia ra ba
hình thức khu gia nhiệt điểm, khu gia nhiệt tuyến v khu gia nhiệt hình nêm; nh
hình 7-19 thể hiện. Hình thức của khu gia nhiệt có thể căn cứ vo hình dáng, kích
thớc độ dy v tình hình biến dạng của chi tiết gia công để chọn lựa; nh vật liệu
tấm v vật liệu cây thì dùng gia nhiệt điểm hoặc gia nhiệt tuyến. Thép hình cán thì
Hình 7-15 Nắn chỉnh thép góc
cong vo
Hình 7-16 Nắn chỉnh thép góc
cong ra
Hình 7-17 Nắn chỉnh thép góc vênh

vặn

188
phần lớn dùng hình thức gia công nhiệt hình nêm. Nếu kết hợp giữa gia nhiệt với đánh
búa để nắn chỉnh thì hiệu quả sẽ cng tốt.
14. Lm sao để phòng ngừa h hỏng khi nắn chỉnh chi tiết?
Khi nắn chỉnh chi tiết, phải căn cứ vo vật liệu v tình hình biến dạng của chi
tiết để chọn phơng pháp v dụng cụ thích hợp. Khi nắn chỉnh mặt phẳng, độ cứng
của dụng cụ sử dụng phải thấp hơn độ cứng của chi tiết để tránh gây xây xớc bề mặt;
mặt tiếp xúc với chi tiết phải trơn nhẵn. Khi chỉnh nhôm tấm, dùng búa cao su hoặc
tấm cao su không thích hợp. Căn cứ vo tình hình biến dạng của chi tiết, có thể sử
dụng các phơng pháp nắn chỉnh nh ép nén, đánh búa, hơ đốt, kéo giãn, xoay vặn,
con lăn Khi nắn chỉnh, ở những nơi ứng lực tập trung nh góc chuyển, cổ ngổng
của linh kiện thờng dễ nứt gãy. vì thế, cần căn cứ vo đặc trng hình dáng của linh
kiện, m tăng cờng bảo vệ đối với những bộ phận dễ hỏng, tiến hnh nắn chỉnh theo
phơng pháp quá độ từng bớc. Đối với kim loại m giới hạn khuất phục v giới hạn
cờng độ chênh nhau rất nhỏ thì khi nắn chỉnh phải tiến hnh thử, biến dạng nắn
chỉnh mỗi lần không nên quá lớn, nếu không sẽ lm h hỏng chi tiết. Ngoi ra, khi
nắn chỉnh còn cần xét tới hình dáng mặt cắt của linh kiện, nh chi tiết có mặt cắt hình
vuông, cong theo hớng trục ngăn thì có thể cho phép tạo ra biến dạng lớn, còn
lợng biến dạng cong theo hớng trục di m quá lớn thì sẽ gây nứt gẫy. Nhất l chi
tiết m kích thớc trục di trục ngắn chênh lệch nhau lớn thì khi nắn chỉnh biến dạng
hớng trục di cần áp dụng biện pháp bảo vệ thích hợp
5. Các điểm chính yếu của công nghệ cắt vật liệu tấm l gì?
Cắt vật liệu tấm, cần căn cứ vo hình dáng chi tiết gia công để chọn dao cắt v
lỡi sắc thích hợp. Khi cắt, vật liệu v dao kéo phải luôn giữ vuông góc. Khi cắt chi
tiết dạng cong, sự chuyển động tơng đối giữa vật liệu với dao cắt phải đều, ổn định,
nếu không sẽ xuất hiện dạng răng ca. Lỡi dao trên luôn luôn cắt theo hớng kẻ, v
bảo đảm đờng kẻ không bị dao che khuất; nh hình 7-20 thể hiện.

Hình 7-20 Cắt thủ công.

189
16. Chọn kéo cắt thủ công nh thế no?
Đặc điểm của kéo thủ công miệng thẳng thờng dùng l lỡi cắt ngắn, miệng cắt
thẳng, thích hợp cắt chi tiết đờng thẳng v độ cong nhỏ, nh hình 7-21. Đặc điểm
của kéo tay thẳng liền l lỡi cắt tơng đối di, miệng cắt thẳng, chủ yếu dùng cắt chi
tiết dạng đờng thẳng di, nh hình 7-22. Đặc điểm của kéo cắt lỗ v lỡi dao có hình
mỏ quạ, lỡi sắc uốn cong, thực tế dùng cắt lỗ trong v chi tiết có đờng cong trong,
nh hình 7-23. Đặc điểm của kéo cắt tròn l lỡi dao uốn cong hình cung, lỡi sắc
thnh đờng thẳng, chủ yếu dùng cắt chi tiết có dạng tròn ngoi, nh hình 7-24. Kéo
tay chạy điện dùng điện thay sức tay, tác dụng của nó giống nh kéo tay miệng thẳng;
nh hình 7-25 thể hiện. Kéo máy dùng tay dùng để cắt chi tiết tơng đối dy; cũng có
thể cắt chi tiết có độ cong nhỏ, nh hình 7-26. Khi cắt cần căn cứ vo độ dy, kích
thớc, hình dáng của vật liệu tấm để chọn kéo tay thích hợp. Vật liệu tấm dy, độ
cứng cao thì nên chọn kéo tay lớn một chút, độ dy trên 1,2mm thì dùng kéo máy
dùng tay để cắt, nh kéo cần đòn bẩy hoặc kéo bn, kéo song song. Kéo dùng tay còn
chia ra kéo tay trái, tay phải.
Hình 7-21 Kéo cắt thủ công miệng thẳng
Hình 7-22 Kéo cắt thủ công thẳng
Hình 7-23 Kéo cắt lỗ
Hình 7-24 kéo cắt tròn

190
H×nh 7-25 KÐo tay ch¹y ®iÖn

H×nh 7-26 KÐo m¸y dïng tay.

191
17. Mi sửa kéo tay nh thế no?

Các góc hình học của kéo tay nh hình 7-27. Lỡi trên v lỡi dới của kéo đều
có miệng cắt hình nêm, góc nêm E của nó trong khoảng 65 - 85
0
. Căn cứ vo độ cứng
của vật liệu m quyết định. Khi cắt vật liệu mềm thì E phải nhỏ một chút, cắt vật liệu
cứng thì E phải lớn một chút. Để tránh ma sát bề mặt cắt giữa mặt cánh lỡi kéo với
chi tiết gia công, nhằm giảm lực cắt v tránh xây xát mặt cắt, lỡi kéo cần mi thnh
góc sau D khoảng 2
0
. Khe hở giữa 2 miệng lỡi kéo phải bằng 1/10 - 1/20 độ dy của
vật liệu. Khe hở quá nhỏ dễ lm hai lỡi kéo cắt vo nhau gây hỏng. Để bảo đảm khe
hở giữa hai lỡi kéo, lỡi kéo đều phải lm cong trớc, sao cho khe hở giữa hai lỡi
vo khoảng 0,1 - 0,2 mm. Do đó khi hai miệng kéo khép lại, chỉ có đầu mũi kéo tiếp
xúc với nhau. Nếu khe hở giữa hai lỡi kéo quá lớn sẽ lm cho mặt đợc cắt của vật
liệu có hiện tợng xù gai hoặc cong queo, lực cắt cũng phải lớn. Khi mi sửa lỡi
kéo, dùng êtô kẹp chặt kéo, trớc tiên dùng đá mi dầu mi góc D, rồi mi đến góc E,
sau đó dùng đá dầu mịn mi bóng. Nếu khe hở giữa hai lỡi kéo quá lớn, cần tán chặt
đinh tán ở trục quay; khe hở quá nhỏ thì có thể để kéo lơ lửng trên không rồi dùng
búa tay gõ nhẹ trục quay, vừa gõ vừa chập cán kéo để kiểm tra cho đến khi đạt khe hở
thích hợp.
Hình 7-27 Góc của kéo.
18. Lm thế no bớt sức nhất khi cắt bằng kéo tay? Tại sao chi tiết cắt dễ trợt
ra ngoi?
Góc mở doạng hai lỡi kéo gọi l góc nghiêng (O). Nh hình 7-28 thể hiện, dựa
vo nguyên lý đòn bẩy, trục xoay của kéo tay l điểm đặt (tựa), lấy khoảng cách từ
cán kéo đến trục kéo l L
1
; F
1
l lực của tay tác động lên cán kéo, khoảng cách từ

điểm tiếp xúc giữa tấm vật liệu với lỡi kéo đến trục kéo l L
2
; F
2
l kháng lực giới
hạn của vật liệu. Khi F
1
. L
1
> F
2
. L
2
thì vật liệu tấm bị cắt. Rõ rng, vật liệu cách trục
kéo cng gần thì lực cánh tay L
2
cng nhỏ. Khi L
1
không đổi, lực F
1
cần thiết cng

192
nhỏ thì cắt cng tiết kiệm sức. Nhng do vật liệu cng gần trục cắt thì góc nghiêng O
cng lớn, hợp lực khi cắt sẽ cng lớn, nh hình 7-29 thể hiện. Khi hợp lực cắt lớn hơn
lực ma sát giữa vật liệu với lỡi kéo thì vật liệu sẽ trợt ra ngoi. Trong tình hình
bình thờng, góc nghiêng O=14
0
l góc cắt có lợi nh
Hình 7-28 Nguyên lý đòn bẩy của kéo tay Hình 7-29 Góc cắt của kéo tay

19. ý nghĩa của từ "đn" v "chồn" thờng nói tới trong gia công kim loại tấm (gò)
l gì?
Trong gia công kim loại tấm (gò), đánh mỏng hoặc dùng khuôn gá để kéo
mỏng một bộ phận no đó của chi tiết khiến diện tích hoặc độ di của bộ phận ny
tăng lên, từ đó m thay đổi hình dáng của nó. Phơng pháp đó thờng gọi l "đn".
Khi dùng búa để đánh mỏng chi tiết tấm cần chú ý hớng đánh, điểm đánh phải
chuẩn ngay, mật độ phải đều, lực dùng thích hợp. Khi đn mỏng phải đề phòng vật
liệu tấm bị nứt. Khi vật liệu bị cứng hoá nguội, cần tiến hnh ram lm mềm.
Trong gia công gò, trớc tiên lm nổi nhăn một bộ phận no đó của chi tiết, sau
đó nén phẳng hoặc gõ phẳng nơi nổi nhăn, trong quá trình nắn phẳng không lm duỗi
giãn vật liệu, m l lm thu co vật liệu lại, độ di trở nên ngắn, độ dy tăng lên,
phơng pháp ny gọi l "chồn".
20. Thế no l cấp mép, chạy gân trong gia công gò?
Trong gia công gò, để tăng độ chịu lực của vật liệu tấm, dùng phơng pháp đn,
chồn lm cho mép vật liệu tấm cong lại gọi l gấp mép. Gấp mép chia ra gấp mép
trong v gấp mép ngoi. Gấp mép trong cũng gọi l gấp mép ven lỗ, phần lớn l nhằm
giảm trọng lợng, tăng độ chịu lực của lỗ. Quá trình dùng búa đánh thủ công hoặc
dùng phơng pháp gia nhiệt để lm cho vật liệu tấm trở thnh có mặt cong lồi lõm thì
gọi l nổi gân. Nổi gân l chồn thu mép cạnh chung quanh vật liệu tấm, đn rộng
phần giữa tấm nhằm thu nhỏ mép vật liệu, giữa trở nên mỏng nên cong lại, lm cho
chi tiết có dạng lồi lõm.

193
21. Cuốn mép vật liệu tấm nh thế no?
Cuốn mép chi tiết gò kim loại để tăng độ chịu lực v cờng độ của mép, phơng
pháp gia công đó gọi l cuốn mép. Cuốn mép chia lm 2 loại: Cuốn mép có lõi dây v
cuốn mép rỗng nh hình 7-30 thể hiện. Tính toán vật liệu khai triển để cuốn mép nh
hình 7-31 thể hiện có thể tính theo công thức sau:
L=
)(35,2

2
1
G
d
d
L
.
Trong công thức, L l độ di vật liệu tấm; L
1
l độ di phần thẳng phẳng của chi
tiết; d l đờng kính trong cuốn mép; G l độ dy của vật liệu tấm.

Hình 7-30 Cuốn mép

194
Hình 7-31 Tính kích thớc khai triển cuốn mép.
Sau khi tìm đợc kích thớc khai triển, có thể tiến hnh nh hình 7-32 thể hiện,
trớc tiên kẻ 2 đờng cuộn mép lên vật liệu tấm, L
2
= 2,5d; L
3
= 1/3 ~ 1/4 L
2
. Sau đó
đặt L
3
của vật liệu tấm đúng mép của thép vuông hoặc mép bn phẳng, dùng búa gỗ
gõ L
3
cong 85 ~ 90

0
, rồi từ từ uốn vật liệu tấm cong từ ngoi vo trong đến đờng
thẳng L
2
thì lật tấm vật liệu lại gõ nhẹ vo mép uốn để nó khép miệng vo trong v
cho dây thép vo miệng mép uốn, tiếp tục gõ uốn vo, khi dây thép đợc kẹp chặt thì
dùng đầu dẹt của búa để gõ miệng cuốn cho nó uốn vo. Sau cùng, ghé sát cạnh cuốn
v cạnh bn phẳng, gõ nhẹ mép cuốn cho ăn vo nhau.
Hình 7-32 Phơng pháp cuốn mép
22. Ghép mối nh thế no?
Ngậm mối l phơng pháp thờng dùng để ghép nối vật liệu tấm mỏng, sau khi
gấp 2 mép cần nối của vật liệu tấm, cho lồng ghép vo nhau rồi ép chặt lẫn nhau.
Thờng dùng cho chi tiết lm việc ở nhiệt độ tơng đối cao, ghép nối bảo đảm hơn
hn. Có nhiều hình thức ngậm mối, căn cứ vo hình thức chia ra lm 2 loại: ghép
đứng v ghép nằm; căn cứ vo kết cấu lại chia ra mối đơn v mối kép, nh hình 7-33
thể hiện. Do mối kép tơng đối phức tạp, nên ít dùng. Vì thế, ở đây chỉ giới thiệu
phơng pháp mối đơn ghép đứng v mối đơn ghép nằm. Trớc tiên khi tính vật liệu
tấm phải cộng thêm lợng vật liệu ngậm mối. Dự lợng mối đơn ghép nằm v mối

195
đơn ghép đứng đều gấp 3 lần chiều rộng mối nối. Quá trình gi ghép thể hiện. Các
bớc l: 1. Kẻ đờng gấp mép (chiều rộng mép ngậm) lên vật liệu tấm; 2. Đặt đờng
gập nhằm đúng mép đe thép, uốn chỗ lò ra thnh 90
0
; 3. Lật tấm vật liệu lại dắt cạnh
uốn vo trong nhng cha gi chết. 4. Uốn mép khác theo phơng pháp trên. 5. Hai
cạnh gi dắt vo nhau, gõ ngậm chặt hai mép.
a, Mối đơn ghép đứng (ngậm nửa) b, Mối kép ghép đứng (ngậm cả)
c, Mối đơn ghép nằm d, Mối đơn ghép nằm (ngậm mép)
Hình 7-33 Các loại mối ghép

23. Lò xo có mấy loại? Quấn nguội thủ công thờng chọn những loại vật liệu
no?
Lò xo có rất nhiều loại, căn cứ vo hình dáng kết cấu có thể chia ra: Lò xo xoắn
trụ tròn, lò xo xoắn thay đổi đờng kính, lò xo cuốn xoáy v.v. Hình 7-35 l các loại lò
xo thờng gặp.

Lò xo nén trụ tròn Lò xo nén lõm giữa
Lò xo nén trụ tròn lò xo nén lồi giữa
(vật liệu có tiết diện
hình chữ nhật)

196
Lò xo nén thay đổi bớc xoắn lò xo vặn hình trụ tròn
Lò xo nén hình nón cụt Lò xo kéo trụ tròn
Hình 7-35
Lò xo phi tiêu chuẩn, số lợng ít, sản xuất đơn lẻ hoặc sửa chữa khẩn cấp, có thể quấn
thủ công. Lò xo quấn thủ công, sau khi quấn nguội tạo hình không cần tôi, chỉ cần
ram, loại trừ ứng lực l dùng đợc. Vật liệu thờng dùng để quấn thủ công lò xo nh
bảng 7-2 thể hiện.

197
Bảng 7-2: Vật liệu lò xo quấn nguội thủ công v quy phạm nhiệt luyện
Vật liệu lò xo Quy phạm ram ủ
Loại Ký hiệu Quy cách
(mm)
Nhiệt độ
ram (
0
C)
Thời gian giữ

nhiệt (phút)
Hình thức
lm nguội
Dây thép lò
xo
1.II.IIa
IIIA.B.C
<1
240 ~
260
15
Cacbon
>1~ 2 260 ~
280
15
Dây thép lò
xo
(T8A-T9A-
T10A)
>2~3,5 280 ~
300
20
Cacbon có
công dụng
đặc thù
>3,5 ~ 6 300 ~
320
25
Dây thép lò
xo có công

dụng quan
trọng
65Mn
Không
khí hoặc
nớc
Dây đồng
thanh
QSi 3-1
1 170 ~
180
40
Silic QSn 4 - 3
> 1~ 2,6 180 ~
200
60
Dây đồng
thanh
QSn 6,5- 0,1
QSn
> 2,6
180 ~
220
60 ~ 90
Thiếc 6,5 - 0,4
Không
khí hoặc
nớc
Dây đồng
thanh

QBe 2
1,8 240 ~
300
60
Beri
> 1.8 ~
2,6
240
~310
60 ~ 90
> 2,6 240 ~
310
60 ~ 90
Không
khí hoặc
nớc

262
24. Khi quấn lò xo, tính độ di ra liệu nh thế no?
Công thức tính độ di ra liệu L lò xo nén trụ tròn, l:
L =

D
S
cos
12
nD
độ di công nghệ D
2
n

1
+ độ di công nghệ
Trong công thức, D
2
l đờng kính giữa lò xo, n
1
l tổng số vòng của lò xo, D
l góc xoắn ốc.
Công thức tính độ di ra liệu L của lò xo kéo trụ tròn, l:
L= D
2
n + độ di vòng móc + độ di công nghệ
Trong công thức, D
2
l đờng kính giữa lò xo vặn trụ tròn l:
L =

D
S
cos
2
nD
độ di tay lò xo + độ di công nghệ
Trong công thức, D
2
l đờng kính giữa của lò xo, D l góc xoắn, n l số vòng
lm việc.
25. Xác định đờng kính trục lõi dùng để quấn lò xo xoắn trụ tròn nh thế no?
Nói chung, hình dáng trục lõi dùng khi quấn thủ công lò xo nh hình 7-36 thể
hiện. Dùng trục lõi quấn lò xo xong, khi thả ra, do sự khôi phục biến dạng đn hồi của

vật liệu lm thay đổi bán kính cong (gọi l hồi trả); do đó lm cho đờng kính lò xo
lớn hơn lúc quấn. Vì thế, đờng kính D
0
của trục lõi phải nhỏ hơn đờng kính trong
của lò xo. Đờng kính của truc lõi có thể tính theo công thức sau:
D
0
=
E
b

1,7C.1
1
D

Trong công thức D
1
l đờng kính trong của lò xo; C=D
2
(đờng kính giữa lò
xo), /d (đờng kính sợi thép), l tỷ số quấn lò xo; V
b
l cờng độ chống kéo của vật
liệu lò xo (có thể tra đợc trong sổ tay kim loại), E l mođun tính đn hồi của vật liệu
lò xo (tra trong sổ tay).
Nói chung, cũng có thể tính theo công thức kinh nghiệm giản đơn sau đây:
D
0
= (0,75 - 0,8)D
1

Trị số tìm đợc bằng hai phơng pháp tính trên, thông thờng còn phải dựa vo
tình hinh quấn thử thực tế để điều chỉnh.

263
Hình 7-36 Trục lồi
26. Quấn lò xo kéo v lò xo nén nh thế no?
Có nhiều phơng pháp quấn thi công lò xo; ở đây chỉ giới thiệu phơng pháp
dùng kìm miệng mềm kẹp giữ dây thép để quấn v dùng tấm điều khiển kéo giữ sợi
dây thép để quấn. Cách thứ nhất nh hình 7-37 thể hiện, kẹp giữ sợi dây thép vo giữa
gỗ cứng hoặc miệng kìm kim loại mềm (lực kẹp vừa phải), đầu sợi dây thép đút vo
miệng hở (hoặc lỗ) của trục lõi. Trớc tiên quấn thử 2-3 vòng, sau đó mới quấn theo
số vòng quy định, khi quấn lò xo nén, sau khi quấn thử, phải nới lỏng trục lõi, đo
bớc xoắn xem có đạt yêu cầu không; khi quấn lò xo kéo, phải lm sao cho các vòng
lò xo sát chặt vo nhau, khi cần, còn có thể thay đổi góc độ giữa sợi dây thép tơng
đối với miệng kìm, nh hình 7-38 thể hiện, để lò xo quấn xong có hiệu ứng ban đầu.

Hình 7-37 Hình 7-38

Hình 7-39

264
Hình 7-39

Hình 7-40
Dùng tấm khống chế kéo giữ sợi dây thép để quấn l cách kẹp tấm khống chế
cho miệng kìm, nh hình 7-39 thể hiện, sợi dây thép tuần tự luồn qua lỗ1, lỗ 2 v lỗ 3,
đút đầu sợi dây thép vo trong miệng mỏ (hoặc lỗ) của trục lõi, nh hình 7-40 thể
hiện. Điều chỉnh vít điều chỉnh để sợi dây thép có lực kéo thích hợp l có thể tiến
hnh quấn. Hình 7-41 (a), (b), (c) lần lợt thể hiện hình quấn lò xo kéo, cách quấn lò
xo nén phối hợp miếng đệm bớc xoắn (giãn cách) v lợi dụng khoảng cách (bằng

giãn cách) giữa lỗ đến cạnh bên tấm khống chế.
Hình 7-41
27. Quấn lò xo vặn nh thế no?
Phơng pháp dùng kìm tay để quấn lò xo vặn dây thép nhỏ, nh hình 7-42 thể
hiện. Dùng kìm bn kẹp chặt sợi dây thép, sau đó dùng kìm tay kẹp chặt hai đầu sợi
dây thép để quấn. Hình 7- 43 thể hiện l phơng pháp dùng ống để quấn lò xo vặn;
trớc tiên uốn cong sợi dây thép 90
0
trên trục lõi, sau đó căn cứ vo hình bên trái thể
hiện, dùng kìm bn kẹp chặt cả trục lõi lẫn sợi dây thép, sau đó lồng ống lồng lên
trục lõi (nh hình phải) l có thể tiến hnh quấn.

265
Hình 7-42 Hình 7-43
28. Lm thế no cắt bỏ vòng lò xo thừa? Lm sao áp chặt vòng mặt đầu lò xo
nén?
Phơng pháp cắt bỏ vòng lò xo thừa nh hình 7-44. Trong đó, hình (a) l cách
lồng lò xo vo cây thép thích hợp, rồi dùng đục chặt bỏ vòng lò xo thừa; hình (b) l
cách dùng đục chặt trên miếng thép lồi; (c) l cách trớc tiên dùng que nhỏ chèn tách
lò xo ra rồi dùng đục chặt bỏ phần thừa.
Vòng mặt đầu của lò xo nén, ngoi cách có thể áp chặt khi quấn ra còn có thể
áp chặt theo cách nh hình 7-45 thể hiện. Trong hình, hình (a) l cách dùng kìm tay
để chỉnh sửa cho nó áp chặt; hình (b) l cách dùng búa tay gõ dần từng đoạn cho vòng
mặt đầu áp chặt; hình (c) l cách dùng tấm thép mỏng đút qua khe giãn cách rồi đặt
lên miếng thép nóng đỏ để ép áp vòng mặt đầu. (Phơng pháp ny thích hợp với lò xo
nhỏ)

Hình 7-44 Hình 7-45