Hướng dẫn bài tập và đồ án Công nghệ rèn Dập khối

học viện kỹ thuật quân sự
bộ môn gia công áp lực khoa cơ khí
trần đức cứu, lại đăng giang
Hớng dẫn bài tập và đồ án
Công nghệ rèn - dập khối
(Dùng cho học viên chuyên ngành Công nghệ gia công áp lực, công
nghệ chế tạo đạn và ngành cơ khí chế tạo máy)
hà nội 2009
Mục lục
Trang
Lời nói đầu
5
Chơng 1: Hớng dẫn thực hiện bài tập
1.1. Mục đích và nội dung bài tập môn học 7
1.2. Hớng dẫn thực hiện 8
1.3. Trình bày bài tập 22
Chơng 2: Hớng dẫn thiết kế đồ án môn học
2
2.1. Mục đích và nội dung chính của đồ án môn học 23
2.2. Hớng dẫn thực hiện 24
2.3. Trình bày thuyết minh và bản vẽ 84
2.4. Chuẩn bị cho bảo vệ 86
Tài liệu tham khảo
88
Phần phụ lục
Phụ lục 1. Lợng d và dung sai vật rèn bằng thép cacbon và thép
hợp kim đợc rèn trên máy búa (GOST 7829-70)
91
Phụ lục 2. Lợng d và dung sai vật rèn bằng thép cacbon và thép
hợp kim đợc rèn trên máy ép (GOST 7062-90)
107

Phụ lục 3. Thông số kỹ thuật và kích thớc cơ bản của một số thiết
bị rèn - dập vạn năng
127
Phụ lục 4. Thành phần hoá học, cơ tính, dạng phôi và khoảng nhiệt
độ rèn - dập nóng của một số kim loại, hợp kim
136
Phụ lục 5. Đề bài bài tập và đồ án (tham khảo)
154
Phụ lục 6. Danh mục tài liệu tham khảo để thực hiện bài tập - đồ
án, mẫu trình bày nhiệm vụ và tờ bìa đồ án môn học
161
Ký hiệu và chữ viết tắt
a
0
cạnh phôi ban đầu (tiết diện vuông)
D
0
đờng kính phôi ban đầu (tiết diện tròn)
d
k
đờng kính buồng ép (cối ép chảy)
d
0
đờng kính lỗ phần tinh chỉnh (cối ép chảy)
h chiều dài cối ép (cối ép chảy)
h
k
chiều cao buồng ép (cối ép chảy)

phần trăm hao cháy khi nung

mức độ biến dạng
F
c
diện tích mặt va chạm
F
0
tiết diện phôi ban đầu
K
v
hệ số sử dụng vật liệu
V
ch
thể tích phần hao cháy
V
f
thể tích phôi
V
pl
thể tích phần phế liệu
V
vb
thể tích phần vành biên
V
vd
thể tích vật dập
V
vr
thể tích vật rèn
3

V
ch
thể tích phần hao cháy
y tỷ số rèn (độ rèn)

,

góc đón phôi (ở cối ép chảy)
CKH cơ khí hóa
ĐAMH đồ án môn học
ĐATN đồ án tốt nghiệp
EC ép chảy
KTKT kinh tế kỹ thuật
METK máy ép trục khuỷu
METKDN máy ép trục khuỷu dập nóng
MPK mặt phân khuôn
MRN máy rèn ngang
PL phụ lục
Lời nói đầu
Cuốn Hớng dẫn bài tập và đồ án Công nghệ rèn dập khối đợc
biên soạn nhằm hoàn thiện bộ tài liệu phục vụ học tập và giảng dạy môn
học Công nghệ rèn - dập khối và môn học Công nghệ chế tạo đạn
bằng phơng pháp dập khối tại Học viện Kỹ thuật quân sự.
Bên cạnh các bài thí nghiệm, bài tập và đồ án môn học là những học
phần thực hành bắt buộc đối với học viên chuyên ngành Công nghệ gia
công áp lực và Công nghệ chế tạo đạn. Mục đích của bài tập và đồ án
môn học nhằm giúp học viên củng cố, hệ thống hoá và vận dụng kiến thức
đã đợc học trên lớp, trong thời gian thực tập và làm thí nghiệm, đồng thời
hình thành kỹ năng cần thiết trong việc thực hiện một nhiệm vụ cụ thể.
Việc thực hiện bài tập và đồ án môn học giúp học viên rèn luyện

thói quen đọc sách, tham khảo tài liệu, v.v. nhằm phát huy tính độc lập
sáng tạo, khả năng t duy, phân tích trong việc đề xuất, lựa chọn phơng án
công nghệ và thực hành tính toán thiết kế quy trình công nghệ tạo phôi cho
một sản phẩm cụ thể. Trong quá trình thực hiện các nội dung của bài tập và
đồ án môn học, học viên đợc rèn luyện khả năng khai thác sử dụng tài
liệu tham khảo, tìm kiếm tra cứu số liệu trong các sổ tay, tiêu chuẩn v.v.,
từng bớc hình thành những kỹ năng cơ bản đối với ngời kỹ s tơng lai trong
việc tiếp cận và giải quyết các vấn đề cụ thể.
4
Với ý nghĩa đó, tác giả muốn bày tỏ quan điểm và mong muốn ở học
viên sớm định hình đợc khả năng t duy độc lập, sáng tạo một cách tự giác
để có thể nắm bắt và giải quyết những vấn đề thực tế đặt ra thực sự tự tin
trong hoạt động thực tiễn sau này. Do đó, nội dung của tài liệu đợc trình
bày chủ yếu mang tính khêu gợi, lu ý để học viên xem xét và phát huy cao
độ khả năng tự tìm hiểu, vận dụng kiến thức đã học khi thực hiện bài tập và
đồ án môn học.
Ngoài ra, trong tài liệu còn trình bày phần Phụ lục với nhiều thông
tin, t liệu cần thiết và bổ ích cho việc tra cứu, khai thác và sử dụng thuận
tiện trong quá trình thực hiện các nội dung của bài tập và đồ án môn học.
Tài liệu đợc biên soạn chủ yếu phục vụ học viên đào tạo theo chuyên
ngành Công nghệ gia công áp lực và Công nghệ chế tạo đạn để thực
hiện nhiệm vụ môn học. Tuy nhiên, tài liệu này có thể hữu ích đối với học
viên các chuyên ngành khác nh Thiết kế chế tạo đạn, Thiết kế chế tạo
tên lửa và học viên ngành Cơ khí nói chung khi học các môn liên quan có
phần thực hành là bài tập hoặc đồ án môn học.
Tác giả bày tỏ sự cảm ơn chân thành tới tập thể Bộ môn Gia công áp
lực, khoa Cơ khí, Học viện KTQS đã nhiệt tình ủng hộ, giúp đỡ và tạo nhiều
điều kiện thuận lợi để tài liệu đợc hoàn thành nhằm kịp thời đáp ứng nhiệm
vụ đào tạo của Học viện. Tuy nhiên, trong quá trình biên soạn tài liệu không
thể tránh khỏi sơ suất, thiếu sót về nội dung cũng nh hình thức trình bày,

v.v Tác giả rất mong nhận đợc sự đóng góp quý báu của đồng nghiệp và
bạn đọc quan tâm để tài liệu đợc biên soạn hoàn chỉnh hơn.
Mọi ý kiến đóng góp xin vui lòng gửi về địa chỉ:
Bộ môn Gia công áp lực, khoa Cơ khí, Học viện KTQS,
100 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội, Tel. 069515372.
Tác giả
Chơng 1
5
hớng dẫn thực hiện bài tập
1.1. Mục đích và nội dung bài tập môn học
Bài tập môn học Công nghệ rèn và dập khối có tiêu đề chung là: Thiết
kế quy trình công nghệ rèn phôi cho chi tiết (tên chi tiết) (kèm theo bản vẽ
chi tiết) nhằm giúp học viên củng cố và nâng cao kiến thức tổng hợp khi tiếp thu
môn học chuyên ngành, tạo cơ sở cho việc hình thành kỹ năng trong t duy phân
tích, đánh giá, nhận xét để giải quyết một nhiệm vụ cụ thể liên quan đến nhiều
vấn đề đòi hỏi không chỉ sử dụng kiến thức tiếp thu đợc trên lớp, mà quan trọng
hơn là phải tìm trong tài liệu tham khảo, các sổ tay tra cứu, v.v Bằng cách đó học
viên có điều kiện phát huy khả năng t duy độc lập, vận dụng sáng tạo và lựa chọn
giải pháp hợp lý trong công việc. Với ý nghĩa đó, bài tập môn học Công nghệ
rèn và dập khối đợc giáo viên phụ trách môn học trực tiếp giao và hớng dẫn học
viên thực hiện theo mẫu chung. Khi giao nhiệm vụ, giáo viên cung cấp cho học
viên bản vẽ chi tiết của sản phẩm và nêu các yêu cầu cụ thể đối với bài tập theo
nội dung chính bao gồm:
- Phân tích sản phẩm qua bản vẽ chi tiết và chọn phơng án công nghệ rèn;
- Thành lập bản vẽ vật rèn theo phơng án lựa chọn;
- Xác định hình dạng - kích thớc phôi ban đầu;
- Xác định các nguyên công rèn, thứ tự thực hiện các bớc nguyên công và
hình dạng của phôi sau mỗi bớc nguyên công;
- Xác định chế độ nhiệt để rèn, số lần nung cần thiết trong quá trình rèn và
chế độ làm nguội sau khi rèn, chọn lò nung phôi rèn;

- Xác định lực rèn, chọn thiết bị rèn và dụng cụ cần thiết để rèn;
- Xác định loại, số lợng, bậc thợ công nhân rèn;
- Chọn phơng tiện CKH, phơng tiện bảo hộ lao động;
- Lập phiếu công nghệ.
Các nội dung trên đợc thực hiện tuần tự đối với mỗi bài tập cụ thể theo yêu
cầu của giáo viên phụ trách môn học. Học viên tìm hiểu đề bài, xem xét bản vẽ
chi tiết và có thể trao đổi với giáo viên trớc khi tiến hành thực hiện bài tập.
1.2. Hớng dẫn thực hiện
Sau khi nhận nhiệm vụ do giáo viên giao, học viên vẽ lại bản vẽ chi tiết.
Nếu thấy điểm nào cha rõ hoặc phát hiện sai sót ở bản vẽ chi tiết thì trao đổi trực
tiếp với giáo viên để kịp thời chỉnh lý cho phù hợp.
Trên cơ sở xem xét cẩn trọng các nội dung liên quan đợc thể hiện trong
bản vẽ chi tiết, học viên thực hiện các bớc cơ bản của nội dung bài tập theo trình
tự sau:
1.2.1. Phân tích sản phẩm và chọn phơng án công nghệ
6
Các căn cứ để phân tích sản phẩm và chọn phơng án công nghệ là dựa vào
bản vẽ chi tiết, trong đó đã thể hiện:
a) Hình dạng (độ phức tạp) của chi tiết
b) Kích thớc (sơ bộ về khối lợng) của chi tiết
c) Các yêu cầu về chất lợng
* Độ cứng, độ bền, độ dẻo của sản phẩm
* Tổ chức kim loại sau gia công
* Độ chính xác về kích thớc và hình dáng
d) Vật liệu
Ngoài ra, khi thiết kế quy trình công nghệ cho một cơ sở sản xuất cụ thể
còn cần phải căn cứ vào tình trạng trang thiết bị, điều kiện sản xuất thực tế của cơ
sở đó để tham khảo thêm và chọn phơng án công nghệ phù hợp.
Nói chung, đối với công nghệ rèn tự do thờng tiện lợi cho việc gia công
các chi tiết có hình dạng không quá phức tạp với số lợng ít (sản xuất đơn chiếc

hoặc sản xuất nhỏ) hoặc chi tiết có kích thớc lớn đòi hỏi về cơ tính phải có tổ
chức thớ thích hợp, chịu đợc các tải trọng đòi hỏi phải có độ bền, độ cứng, độ
dẻo, độ bền mỏi, v.v. cao. Ngoài ra, công nghệ rèn chỉ gia công đợc các chi tiết có
độ dẻo nhất định cho phép gia công áp lực đợc.
Do đó, khi lựa chọn phơng án công nghệ cần xem xét tính khả thi, thuận
lợi và hiệu quả của phơng án theo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cần đạt.
1.2.2. Thành lập bản vẽ vật rèn
Sau khi đã chọn đợc phơng án công nghệ rèn phôi cho chi tiết, điều tiếp
theo là phải thành lập bản vẽ vật rèn, tức là lựa chọn kết cấu cụ thể cho vật rèn:
a) Xác định các đại lợng cần thiết cho vật rèn
Để thành lập bản vẽ vật rèn, phải dựa vào bản vẽ chi tiết nhằm xác định
các đại lợng cần thể hiện gồm lợng d, lợng thêm, dung sai của vật rèn. Các đại l-
ợng này chủ yếu phụ thuộc vào hình dạng, kích thớc của chi tiết và thiết bị gia
công chúng. Các đại lợng này đợc xác định nhờ các bảng tra theo tiêu chuẩn Nhà
nớc (có thể tham khảo phụ lục 1 đối với vật rèn bằng thép đợc rèn trên máy búa
(GOST 7829 - 70 đã đợc sửa đổi năm 1998) [9] và phụ lục 2 đối với vật rèn bằng
thép đợc rèn trên máy ép (GOST 7062 90) [10]). Dới đây giới thiệu ví dụ cách
xác định lợng d và dung sai đối với vật rèn bằng thép đợc rèn trên máy búa (số
liệu các bảng tra theo phụ lục 1 (PL1)) [9].
Ví dụ 1. Xác định lợng d cơ bản, lợng d phụ và kiểm tra điều kiện rèn các
bậc, gờ, tán và rãnh đối với vật rèn có bậc tiết diện tròn, vuông hoặc chữ nhật đợc
rèn trên máy búa.
7
Hình 1-1. Chi tiết với kích thớc thô (phôi rèn sau khi gia công cơ)
1. Kích thớc thô (phôi rèn sau khi đợc gia công cơ) của chi tiết đợc thể
hiện trên hình 1-1.
2. Xác định lợng d cơ bản, lợng d phụ và sai lệch giới hạn (dung sai):
Lợng d cơ bản và sai lệch giới hạn cho bậc và vai của chi tiết đợc xác định
theo bảng 1-1 (PL 1):
- đối với đờng kính 300 mm, có lợng d và sai lệch giới hạn là (165) mm;

- đối với đờng kính 200 mm, có lợng d và sai lệch giới hạn là (144) mm;
- đối với đờng kính 263 mm, có lợng d và sai lệch giới hạn là (165) mm;
- đối với đờng kính 284 mm, có lợng d và sai lệch giới hạn là (165) mm;
- đối với đờng kính 233 mm, có lợng d và sai lệch giới hạn là (154) mm;
- đối với đờng kính 180 mm, có lợng d và sai lệch giới hạn là (144) mm;
Lợng d và sai lệch giới hạn cho chiều dài bậc và chiều dài tổng của chi tiết
đợc quy định trong bảng 1-1 theo hình 1-2 (PL1), trong đó chiều dài bậc đợc tính
theo mặt chuẩn thống nhất (sơ bộ nhận mặt chuẩn là mặt đầu của vai có đờng
kính 300 mm (đờng kính lớn nhất) trên hình 1-2):
8
Hình 1-2. Vật rèn với kích thớc thể hiện lợng d cơ bản
- đối với chiều dài 48 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (3210) mm;
- đối với chiều dài 336 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (248) mm;
- đối với chiều dài 396 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (248) mm;
- đối với chiều dài 1060 mm, lợng d bằng 0 và sai lệch giới hạn là 8 mm;
- đối với chiều dài 1260 mm, lợng d bằng 0 và sai lệch giới hạn là 8) mm;
- đối với chiều dài 1600 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (4013) mm.
Vật rèn với lợng d cơ bản và sai lệch giới hạn đợc thể hiện trên hình 1-2.
Lợng d phụ do sự không đồng trục sơ bộ quy định chung cho tất cả các
kích thớc đờng kính (hình 1-2), ngoại trừ đờng kính lớn nhất (316 mm). Trị số
lợng d phụ này xác định theo bảng 1-2.
- đối với đờng kính 214 mm, lợng d phụ là 6 mm;
- đối với đờng kính 279 mm, lợng d phụ là 3 mm;
- đối với đờng kính 300 mm, lợng d phụ là 3 mm;
- đối với đờng kính 248 mm, lợng d phụ là 4 mm;
- đối với đờng kính 194 mm, lợng d phụ là 7 mm.
Xác định tiết diện cơ bản (tiết diện chuẩn) bằng cách tính diện tích tiết
diện dọc trục của các bậc (xem hình 1-2):
'
'

max
lD ì
= 316 ì 80 = 2,53.10
4
mm
2
;

'
1
'
1
lD ì
= 214 ì 312 = 6,67.10
4
mm
2
;
'
2
'
2
lD ì
= 279 ì (372 - 312) = 1,67.10
4
mm
2
;
'
3

'
3
lD ì
= 300 ì (1060 - 372) = 20,63.10
4
mm
2
;
'
4
'
4
lD ì
= 248 ì (1260 - 1060) = 4,96.10
4
mm
2
;

'
5
'
5
lD ì
= 194 ì (1640 - 1340) = 5,82.10
4
mm
2
.
9

Đối với các bậc có diện tích tiết diện dọc trục lớn hơn diện tích tiết diện
dọc trục của bậc có đờng kính lớn nhất
'
'
max
lD ì
= 316 ì 80 = 2,53.10
4
mm
2
; ta
phải tính tích A
i
= S.(
'
max
''
DlD
ii
ì
ìl) (xem PL1):
- đối với đờng kính 214 mm A
1
= 6.(214ì312 - 316ì80) = 24,8.10
4
mm
2
;
- đối với đờng kính 300 mm A
3

= 3.(300ì688 - 316ì80) = 54,3.10
4
mm
2
;
- đối với đờng kính 248 mm A
4
= 4.(248ì200 - 316ì80) = 9,7.10
4
mm
2
;
- đối với đờng kính 194 mm A
5
= 7.(194ì300 - 316ì80) = 22,8.10
4
mm
2
;
Chọn tiết diện đờng kính 300 mm là tiết diện chuẩn vì tích A
3
có trị lớn
nhất. Do đó, lợng d phụ cho đờng kính của tiết diện 300 mm (tiết diện chuẩn)
đợc chuyển cho 316 mm, tức lợng d phụ của 316 mm là 3 mm.
Vật rèn với lợng d cơ bản và lợng d phụ đợc thể hiện trên hình 1-3.
Hình 1-3. Vật rèn với kích thớc thể hiện lợng d (cơ bản và phụ)
3. Kiểm tra điều kiện rèn bậc, vai, tán và rãnh trên vật rèn (hình 1-3).
Giả thiết vật rèn đợc rèn trên máy búa với đầu búa có chiều rộng B
6
= 350

mm, khi đó:
- bậc trung gian đờng kính 282 mm, dài 60 mm không thể rèn đợc vì
chiều dài của bậc nhỏ hơn chiều dài tối thiểu l = 0,5ìB
6
= 175 mm (bảng 1-8,
PL1). Nếu tăng chiều dài của bậc dới dạng lợng thêm sẽ không hợp lý vì không
thực hiện đợc việc tạo bậc (rãnh) liền kề (220 mm). Do đó, không tạo bậc ở đ-
ờng kính này mà tăng lợng d theo đờng kính để bậc có đờng kính bằng bậc liền
kề lớn hơn (300 mm).
- bậc trung gian đờng kính 252 mm, dài 200 mm rèn đợc vì chiều cao
của bậc h = 0,5ì(300 - 252) = 24 mm, lớn hơn chiều cao tối thiểu (7 mm - theo
10
bảng 1- 7, PL1), còn chiều dài bậc lớn hơn chiều dài tối thiểu l = 0,5ìB
6
= 175
mm (bảng 1-8, PL1).
- bậc ngoài cùng đờng kính 201 mm, dài 324 mm rèn đợc vì chiều cao
của bậc h = 0,5ì(300 - 252) = 24 mm, lớn hơn chiều cao tối thiểu (7 mm, bảng
1-7, PL1), còn chiều dài của bậc lớn hơn chiều dài tối thiểu l = 0,5ìB
6
= 175 mm
(bảng 1-8, PL1).
- rãnh có đờng kính 220 mm, dài 312 mm không thể rèn đợc vì theo
bảng 1-9 (PL1), chiều dài tối thiểu có thể lấy dấu để tạo rãnh giữa hai bậc
"
2
l
=
0,7ìB
6

= 0,7ì350 = 245 mm, còn đờng kính tối thiểu có thể rèn đợc rãnh với
chiều dài
'
2
l
= 312 mm khi lấy dấu từ đờng kính D
3
= 300 mm trên cơ sở điều
kiện thể tích không đổi phải là:
D
min
= D
3
.
266
312
245
300
'
2
"
2
==
l
l
mm.
Do đó, để có thể tạo đợc rãnh này thì đờng kính rãnh phải là 266 mm.
- Tán có đờng kính 319 mm, dài 80 mm liền kề với bậc có đờng kính
266 mm rèn đợc vì chiều dài của tán lớn hơn hơn chiều dài tối thiểu 319ì0,2 =
64 mm (hình 1-10, PL1).

Kích thớc cuối cùng của vật rèn sau khi đã xác định đủ lợng d, lợng thêm
và kiểm tra khả năng rèn các bậc đợc thể hiện trên hình 1-4.
Hình 1-4. Vật rèn với kích thớc thể hiện lợng d (cơ bản và phụ)
Ví dụ 2. Xác định lợng d và dung sai đối với vật rèn dạng đĩa, trụ, thanh,
hộp, tấm mỏng đặc hoặc rỗng (có lỗ).
1. Kích thớc của chi tiết (trong ngoặc đơn) đợc thể hiện trên hình 1-5.
11
2. Lợng d và sai lệch giới hạn đợc quy định trong bảng 1-3 (PL1).
a) đối với vật rèn dạng đĩa có lỗ (hình 1-5a):
- với đờng kính ngoài 500 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (197) mm;
- với đờng kính trong 150 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (257) mm;
- với chiều cao 170 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (165) mm.
Lỗ trên vật rèn thực hiện đợc vì
125
186
'
'
=
d
H
= 1,49 < 3;
Không cho phép tạo tang trống ở mặt bên vì
186
519
'
'
=
H
D
= 2,78 < 6.

a) b)
Hình 1-5. Vật rèn dạng đĩa và tấm mỏng có lỗ
b) đối với vật rèn dạng tấm mỏng có lỗ (hình 1-5b):
- với kích thớc lớn của tiết diện là 350 mm, thì lợng d và sai lệch giới hạn là
(155) mm;
- với kích thớc nhỏ của tiết diện là 270 mm, thì lợng d và sai lệch giới hạn là
(155) mm;
- với chiều cao 120 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (124) mm;
- với đờng kính trong 130 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (215) mm;
12
Lỗ trên vật rèn thực hiện đợc vì
109
132
'
'
=
d
H
= 1,21 < 3.
3. Kích thớc của vật rèn dạng đĩa và tấm mỏng (có lỗ) đợc thể hiện trên
hình 1-5.
Ví dụ 3. Xác định lợng d và sai lệch giới hạn của vật rèn dạng vòng.
1. Kích thớc của chi tiết (trong ngoặc đơn) đợc thể hiện trên hình 1-6.
2. Lợng d và sai lệch giới hạn đợc quy định trong bảng 1-4 (PL1).
- với đờng kính ngoài 520 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (197) mm;
- với đờng kính trong 400 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (237) mm;
- với chiều cao 100 mm, lợng d và sai lệch giới hạn là (145) mm.
3. Kích thớc của vật rèn dạng vòng đợc thể hiện trên hình 1-6.
Hình 1-6. Vật rèn dạng đĩa và tấm mỏng có lỗ
b) Vẽ bản vẽ vật rèn

Bản vẽ vật rèn đợc vẽ nh bản vẽ kỹ thuật thông thờng, trong đó thể hiện
đầy đủ các kích thớc cần thiết của vật rèn và các yêu cầu kỹ thuật. Ngoài ra cần
chú ý:
- Đờng bao của chi tiết (vật rèn sau khi đã gia công cơ) đợc thể hiện bằng
đờng liền mảnh (hoặc nét đứt) bên trong đờng bao của vật rèn.
- Các kích thớc của chi tiết đợc ghi trong ngoặc đơn và đặt nằm bên dới
các kích thớc của vật rèn (bên dới đờng ghi kích thớc). Kích thớc vật rèn đợc ghi
theo kích thớc danh nghĩa với các trị số dung sai (hình 1-4).
- Kích thớc chiều dài của vật rèn phải dựa vào mặt làm chuẩn để ghi, còn
các kích thớc lỗ ở vị trí không đối xứng phải ghi rõ vị trí tâm lỗ (hình 1-4, 5, 6).
Những điều không thể biểu thị đợc trên bản vẽ thì ghi rõ trong phần yêu
cầu kỹ thuật của vật rèn nh :
13
- Những thiếu sót cho phép về hình dáng, kích thớc, trạng thái bề mặt của
vật rèn.
- Những yêu cầu về cơ lý tính, v.v
Chú ý rằng, khi đặt các yêu cầu kỹ thuật nên căn cứ vào điều kiện và tính
chất làm việc của chi tiết.
1.2.3. Xác định thể tích và kích thớc phôi
Thể tích phôi (V
f
) đợc xác định dựa trên định luật thể tích không đổi.
V
f
= V
vr
+ V
pl
(1-1)
trong đó: V

vr
- thể tích vật rèn
V
pl
- thể tích phần phế liệu
Thể tích vật rèn đợc xác định bằng cách chia vật rèn thành các khối hình
học cơ bản, sau đó tính thể tích của các khối này và xác định tổng của chúng sẽ
đợc thể tích vật rèn.
Kích thớc dùng để tính thể tích vật rèn thờng lấy theo kích thớc danh
nghĩa. Với những chỗ có hình dáng phức tạp có thể cộng thêm trị số dung sai d-
ơng. Khi xác định khối lợng vật rèn cần phải tính đến lợng kim loại thêm vào tại
các chỗ vát chuyển bậc từ tiết diện này sang tiết diện khác. Góc vát giữa hai bậc
của vật rèn thờng lấy 10
0
. Khối lợng phần vát này có thể xác định theo công thức:
G = 0,18 (D
3
+ 2d
3
- 3Dd
2
) (1-2)
trong đó: G - khối lợng phần vát giữa hai bậc, kg
D - đờng kính lớn, dm
d - đờng kính nhỏ, dm
Trong quá trình rèn, phần phế liệu thờng gặp bao gồm các dạng: cháy
thành vảy rèn khi nung và rèn, phế liệu do cắt đầu vật rèn và phế liệu do đột màng
ngăn lỗ (khi rèn các phôi rỗng), phần đầu và phần đuôi gù (khi rèn gù đúc), phần
thừa (khi rèn từ phôi lớn hơn tính toán từ gù đúc hoặc từ phôi thép cán nguyên cả
thanh). Khi rèn cần có phần chuôi để kẹp (nếu không sử dụng đợc phần đầu hoặc

phần đuôi gù để làm chuôi kẹp khi rèn):
a) Khi phôi thép cacbon hoặc thép hợp kim thấp đợc nung đến nhiệt độ
rèn, phế liệu dới dạng vảy rèn chiếm khoảng 2 - 2,5% thể tích hoặc khối lợng kim
loại nung. Khi nung từ nhiệt độ 500 - 800
0
C đến nhiệt độ rèn - mất 1,5%,
b) Phế liệu do cắt đầu vật rèn. Khối lợng tối thiểu của các mẩu thừa khi rèn
có thể xác định theo các công thức sau:
Đối với phôi tiết diện tròn đờng kính D:
V
mt
= 0,23D
3
- khi rèn trên máy búa;
V
mt
= 0,21D
3
- khi rèn trên máy ép.
14
Đối với phôi tiết diện chữ nhật, kích thớc B và H:
V
mt
= 0,3B
2
H - khi rèn trên máy búa;
V
mt
= 0,28B
2

H - khi rèn trên máy ép
Khi rèn trên máy búa với độ rèn (tỷ số rèn) y < 2 hoặc khi rèn trên máy ép
với độ rèn y < 3 (với bớc vuốt bình thờng) thì các hệ số của các công thức tính
V
mt
hoặc khối lợng mẩu thừa có thể giảm đi từ 20% đến 30%.
c) Phế liệu do đột màng ngăn lỗ. Lợng phế liệu này có thể xác định sơ bộ
theo bảng 6.73 [2].
d) Phế liệu do cắt phần đầu và phần đuôi gù (trờng hợp sử dụng gù đúc).
Phế liệu do cắt phần đầu gù chiếm khoảng 14 - 20%, phần đuôi gù chiếm
khoảng 4 - 7%. Khi rèn vật rèn rỗng thì phần phế liệu này có thể giảm đi so với
khi rèn vật rèn đặc. Nếu vật rèn rỗng đợc rèn từ gù đúc không có phần đầu (đậu
ngót) thì phế liệu phần đầu chỉ chiếm khoảng 8 - 12%. Để giảm phế liệu phần
đuôi gù ngời ta thờng cắt bỏ chúng trong nguyên công đột lỗ bằng cách đặt phần
đuôi gù xuống dới. Trong nguyên công đột lỗ rỗng, phần kim loại chất lợng kém
ở đuôi gù cùng với lõi của lỗ sẽ đợc cắt bỏ. Nếu đột lỗ đặc thì phần đuôi gù trùng
với phần màng ngăn lỗ cần đợc tách bỏ. Đối với chi tiết quan trọng không tiết
kiệm phế liệu bằng cách này đợc.
Đối với vật rèn cần chế tạo bằng cách vuốt, khi chọn phôi cần chú ý tới độ
rèn. Độ rèn (tỷ số rèn) chung trong nguyên công vuốt đợc tính nh sau:
k
F
F
y
0
=
(1-3)
trong đó: F
0
, F

k
- tơng ứng là diện tích tiết diện ngang của phôi và của vật rèn.
Độ rèn tổng khi vuốt qua nhiều lần nung bằng tích số các độ rèn của mỗi
lần nung.
n
k
y y.y
F
F
y
21
0
==

(1-4)
trong đó: F
0
và F
k
là diện tích tiết diện ngang của phôi trớc khi rèn và của vật
rèn hoàn chỉnh sau khi vuốt.
Đối với gù đúc bằng thép kết cấu thông dụng (thép cacbon hay thép hợp
kim thấp) thì độ rèn nên lấy khoảng 2,5 - 3 là đủ. Khi rèn trên máy búa các loại
thép cán định hình lấy độ rèn khoảng 1,3 - 1,5. Muốn có độ rèn lớn hơn thì nhiệt
độ nung trớc khi rèn phải cao, trong đó cần phải kiểm tra lại khả năng tạo ra tiết
diện cần thiết của vật rèn (bảng 6.48 [2]).
Đối với vật rèn làm từ các loại thép cacbit, đòi hỏi phải đập nhỏ các hạt
cacbit và phân bố chúng đều trên tiết diện thì cần có độ rèn lớn hơn và phải kết
15
hợp vừa chồn vừa vuốt. Trờng hợp đặc biệt, khi rèn thép gió P18 cần phải đạt độ

rèn 8 - 12.
Đối với vật rèn cần chế tạo bằng cách chồn, cần chú ý tỷ lệ giữa chiều cao
(H) và đờng kính phôi (D) là H/D 2 ữ 2,5.
Nếu phôi có tiết diện tròn thì đờng kính:
3
180
f
V),(D
ữ=
Nếu phôi có tiết diện vuông thì cạnh:
3
9750
f
V),(a
ữ=
trong đó: V
f
- thể tích phôi
Khi chồn còn cần chú ý đến chiều cao phôi, nếu chiều cao phôi không vợt
quá 0,75 hành trình của máy búa thì mới rèn đợc.
Để đảm bảo chất lợng vật rèn, giảm bớt nguyên công khi rèn và tiết kiệm
đợc nguyên vật liệu, cần căn cứ vào điều kiện kỹ thuật trên bản vẽ và tính chất
công việc rèn để chọn tiết diện phôi cho phù hợp.
1.2.4. Chọn các nguyên công rèn và dụng cụ cần thiết
Việc chọn loại, số lợng và thứ tự thực hiện các nguyên công rèn chủ yếu
căn cứ vào hình dạng kích thớc phôi ban đầu và hình dạng kích thớc của vật rèn
để quyết định. Khi chọn cần quan tâm đến quá trình biến đổi vật lý, hóa học và
những định luật cơ bản về biến dạng dẻo của kim loại, khả năng của thiết bị, dụng
cụ và thao tác của công nhân. Do vậy khi chọn cần dựa vào các điều kiện cụ thể,
khảo sát thật kỹ và qua kinh nghiệm sản xuất đề ra nhiều phơng án để so sánh và

chọn phơng án thích hợp nhất.
1.2.5. Chọn chế độ nhiệt
Khi chọn chế độ nhiệt cần chú ý các điểm sau:
Căn cứ vào vật liệu, hình dáng và kích thớc phôi để xác định nhiệt độ
nung, tốc độ nung, phơng pháp xếp phôi vào lò và chọn thiết bị nung thích hợp
với năng suất cần thiết. Cần phải khống chế nhiệt độ kết thúc rèn hợp lý nhằm
tránh biến cứng, nứt hoặc cấu trúc hạt lớn.
Ngoài ra, phải chú trọng đến khâu làm nguội sau khi rèn. Phơng pháp làm
nguội sau rèn có thể tham khảo bảng 1.1.
Bảng 1-1
Phơng pháp làm nguội vật rèn sau khi rèn
Mác thép PP làm nguội vật rèn với kích thớc, mm
< 50 51- 100 100-150 151-200 > 200
CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6,
CT7, 15,20, 30, 35, 40, 45, 50, 55
Ngoài không khí (KK)
16
15X, 20X, 30X, 15HM, Y7, Y8 Ngoài không khí Trong lò nguội
40X, 45X, 50X, 33XC, Y9, Y10 KK Xếp chồng (XC) Trong lò nguội
35XM, 40XH, 12XH2, 12XH3A XC Trong lò nguội (LN) Trong cát
4XB2C, 5XHM, 4XB2C, 6XB2C LN Trong cát Cùng lò
1.2.6. Chọn loại, cỡ và số lợng thiết bị rèn
Cơ sở để chọn loại - cỡ thiết bị rèn, trớc hết phải căn cứ vào lực rèn lớn
nhất cần thiết trong các nguyên công rèn. Đối với vật liệu không chịu đợc tải
trọng tốc độ cao thì phải sử dụng máy ép thuỷ lực. Các trờng hợp còn lại có thể
chọn máy búa thích hợp. Cần chú ý đến khối lợng phần rơi của máy búa cũng nh
hành trình lớn nhất của máy búa khi rèn vật rèn cao nhằm sử dụng hiệu quả năng
lợng va đập của máy búa. Chọn thiết bị rèn có thể tham khảo phụ lục 3. Để xác
định lực rèn để chọn thiết bị có thể tham khảo các công thức sau [1, 2, 5, 6].
Khi rèn trên máy búa, khối lợng phần rơi của đầu búa để thực hiện nguyên

công vuốt có thể xác định theo công thức [5]:
G = 1,7.v.
lbh
h
l
s
17,01
00
0









+
10
-1
(1-5)
trong đó
G khối lợng phần rơi của đầu búa, kg;
v hệ số phụ thuộc vào hình dạng đầu búa:
v = 1 nếu dùng đầu búa phẳng;
v = 1,25 nếu dùng đầu búa tròn;
l bớc đa phôi, cm;
h
0

, b
0
tơng ứng là chiều cao và chiều rộng phôi, cm; trờng hợp
vuốt phôi tiết diện tròn thì h
0
= b
0
= d (d - đờng kính phôi);

s
ứng suất chảy ở nhiệt độ rèn, MPa;

- mức độ biến dạng sau một nhát đập (đối với thép lấy 0,3).
Khi rèn trên máy ép, lực rèn cần thiết để thực hiện nguyên công vuốt có
thể đợc xác định theo công thức [5]:
P = 1,7.v.

.
lb
h
l
s
17,01
0
0

+
10
-5
; (1-6)
trong đó

- hệ số tỷ lệ;
v hệ số phụ thuộc vào hình dạng đầu búa:
v = 1 nếu dùng đầu búa phẳng;
v = 1,25 nếu dùng đầu búa tròn;
l bớc đa phôi, mm;
17
h
0
, b
0
tơng ứng là chiều cao và chiều rộng phôi, mm; trờng hợp
vuốt phôi tiết diện tròn thì h
0
= b
0
= d (d - đờng kính phôi);

s
ứng suất chảy ở nhiệt độ rèn, MPa;

- mức độ biến dạng sau một nhát đập (đối với thép lấy 0,3).
Lực khi đột lỗ bằng chày đột đặc có thể xác định theo công thức [5]:
P =






++
d
D
h
dd
b
ln
3
1
4
2

à


(1-7)
trong đó
d - đờng kính chày đột;
à
- hệ số ma sát giữa chày đột và phôi;
D - đờng kính phôi sau khi đột lỗ;

h chiều cao phần phế liệu (màng ngăn lỗ);

- hệ số kể đến ảnh hởng của sơ đồ TTƯS (hệ số Lôđe),
3
2
=

;

b
giới hạn bền của vật liệu ở nhiệt độ đột.
1.2.7. Chọn loại, bậc thợ và số lợng công nhân rèn
Cơ sở chọn là căn cứ vào thiết bị rèn đã chọn. Đối với máy búa cỡ nhỏ
(<100 kg) thì chỉ cần một công nhân vừa điều khiển máy vừa thực hiện các thao
tác rèn, một công nhân phụ trách lò nung và cung cấp phôi rèn. Với máy búa lớn
hơn thì số lợng công nhân sẽ tăng nhiều hơn.
1.2.8. Chọn phơng tiện bảo hộ lao động
Xem xét đến điều kiện làm việc của công nhân rèn và đề xuất phơng tiện
bảo hộ lao động nhằm cải thiện điều kiện làm việc của công nhân nh thông gió,
chiếu sáng, chống ồn, chống nóng. Ngoài ra, cần xem xét các phơng tiện CKH
khi rèn phôi lớn, nặng nhọc.
1.2.9. Lập phiếu công nghệ
Phiếu công nghệ là tài liệu công nghệ quan trọng để căn cứ vào đó công
nhân thực hiện các bớc công nghệ rèn theo trình tự đợc vạch ra trong phiếu công
nghệ. Nội dung của phiếu công nghệ bao gồm:
1) Bản vẽ vật rèn
2) Kích thớc phôi và số lợng vật rèn trên một phôi
3) Mẫu vật liệu, khối lợng phôi, khối lợng vật rèn và khối lợng phế liệu,
chỉ tiêu sử dụng kim loại cho một vật rèn.
4) Trình tự các bớc nguyên công rèn, bản vẽ các bán thành phẩm sau mỗi

bớc nguyên công, dụng cụ rèn kèm theo.
18
5) Độ rèn, nhiệt độ rèn, chế độ làm nguội vật rèn, thiết bị nung phôi đợc sử
dụng khi rèn.
6) Tên thiết bị rèn, dụng cụ và phơng tiện CKH kèm theo.
Tuy nhiên, trong khuôn khổ bài tập thực hành, phiếu công nghệ đợc lập
đơn giản dạng sơ đồ nguyên công theo mẫu sau:
STT Tên nguyên
công
Sơ đồ nguyên
công
Chỉ dẫn nguyên
công
Thiết bị, dụng cụ
1.2.10. Tài liệu tham khảo
Phần trình bày sau cùng của bài tập là danh mục tài liệu tham khảo đợc
trích dẫn sử dụng trong quá trình thực hiện bài tập. Do đó, các công thức, hệ số
hoặc lập luận cần thiết đều phải đợc diễn giải và chỉ rõ nguồn gốc từ tài liệu tham
khảo nào. Phải ghi rõ danh mục tài liệu tham khảo đợc trích dẫn sử dụng trong
quá trình thực hiện bài tập. Việc trình bày danh mục tài liệu tham khảo theo quy
định thông thờng của chế bản tài liệu (có thể tham khảo theo mẫu trong hớng dẫn
làm ĐAMH hoặc ĐATN).
1.3. Trình bày bài tập
Trong quá trình thực hiện bài tập, học viên phải vẽ lại bản vẽ chi tiết (trên
giấy khổ A4 hoặc A3); và vẽ bản vẽ vật rèn (trên giấy khổ A4 hoặc A3) theo quy
trình công nghệ và đợc đóng kèm theo phần trình bày bằng lời.
Bài tập đợc trình bày trên giấy khổ A4 (210ì297 mm), đặt đứng, viết một
mặt theo quy định chế bản chung của Học viện và bao gồm các nội dung sau:
- Tờ bìa theo mẫu chung đối với bài tập ghi đề bài bài tập, họ tên học viên
thực hiện, lớp (xem PL6);

- Bản vẽ chi tiết (vẽ trên giấy khổ A3 hoặc A4);
- Các nội dung chính cần thực hiện (theo hớng dẫn ở mục 1.2);
- Bản vẽ vật rèn (vẽ trên giấy khổ A3 hoặc A4);
- Danh mục tài liệu tham khảo.
Chơng 2
19
Hớng dẫn thiết kế đồ án môn học
2.1. Mục đích và nội dung chính của đồ án môn học
Đồ án môn học (ĐAMH) cũng là một dạng bài tập thực hành nhằm giúp
học viên rèn luyện kỹ năng đọc sách, tham khảo tài liệu, tra cứu số liệu trong các
sổ tay chuyên ngành, tiêu chuẩn, v.v. nhng với mức độ cao hơn. Khi thực hiện các
nội dung của đồ án, học viên không chỉ biết cách phân tích lựa chọn, tính toán
thiết kế quy trình công nghệ (QTCN), mà hơn thế nữa phải biết phơng pháp thiết
kế dụng cụ, đồ gá (khuôn dập các loại, v.v.) để thực hiện QTCN đã thiết kế, trình
bày đợc các nội dung đã thực hiện và trả lời các câu hỏi của tiểu ban chấm (gồm
ít nhất hai giáo viên của bộ môn). Do đó, để thực hiện nhiệm vụ của đồ án đòi hỏi
học viên phải biết vận dụng kiến thức tổng hợp đã biết không chỉ ở môn học này
mà còn phải vận dụng đợc kiến thức ở các môn học khác khi xem xét giải quyết
các nội dung liên quan. Qua việc thực hiện ĐAMH cũng rèn luyện học viên bản
lĩnh, tác phong trình bày và bảo vệ kết quả công việc đã thực hiện.
Nội dung của đồ án bao gồm hai phần lớn, trong đó:
Phần thuyết minh phải thể hiện đợc các nội dung sau:
1. Lời nói đầu
2. Phân tích sản phẩm và lập luận chọn phơng án công nghệ
3. Thiết kế QTCN
4. Thiết kế dụng cụ (khuôn dập, đồ gá, )
5. Kết luận
6. Tài liệu tham khảo để thực hiện nội dung đồ án.
Phần bản vẽ bao gồm:
1. Bản vẽ chi tiết (trên giấy khổ A4 hoặc A3)

2. Bản vẽ sản phẩm (bản vẽ vật dập)
3. Sơ đồ các phơng án công nghệ (tạo hình vật dập)
4. Sơ đồ các bớc nguyên công công nghệ
5. Bản vẽ lắp kết cấu khuôn dập (theo chỉ định hoặc lựa chọn)
6. Bản vẽ một số chi tiết làm việc của khuôn hoặc đồ gá khác.
Chú ý: Bản vẽ chi tiết và bản vẽ vật dập (sản phẩm) đợc đóng chung với
phần thuyết minh.
2.2. Hớng dẫn thực hiện
Phần dới đây sẽ hớng dẫn phơng pháp thực hiện các nội dung chính của
phần thuyết minh.
2.2.1. Lời nói đầu
Trong Lời nói đầu phải nêu rõ mục đích của việc thực hiện ĐAMH,
những nội dung chính cần giải quyết và kết quả có thể đạt đợc.
20
Lời nói đầu phải nêu bật đợc mục đích của nhiệm vụ chế tạo sản phẩm
(chi tiết máy) và việc cần thiết phải tạo phôi để chế tạo sản phẩm này bằng phơng
pháp dập lựa chọn.
Giới thiệu khái quát đặc điểm, công dụng, điều kiện làm việc, mức độ
phức tạp về hình dạng, vật liệu và số lợng chi tiết cần chế tạo. Trên cơ sở đó thể
hiện tính u việt của phơng pháp dập lựa chọn so với các phơng pháp khác.
Lời nói đầu là phần đợc thể hiện trên cơ sở kết quả phân tích tất cả các
nội dung của bản thuyết minh đồ án. Vì thế nên viết Lời nói đầu sau khi đã
hoàn thành toàn bộ nội dung của đồ án.
2.2.2. Phân tích sản phẩm và lập luận chọn phơng án công nghệ
Trong nội dung này đồ án phải thể hiện tuần tự các bớc phân tích đặc điểm
chung của chi tiết, khả năng tạo phôi cho chi tiết để trên cơ sở đó lập luận chọn
phơng án công nghệ tạo phôi phù hợp với điều kiện chế tạo chi tiết.
1. Phân tích sản phẩm
Cơ sở để thực hiện nội dung này là phải dựa vào nhiệm vụ đợc giao, trong
đó cần nghiên cứu kỹ bản vẽ chi tiết, điều kiện làm việc và các yêu cầu kỹ thuật

kèm theo, vật liệu chế tạo và số lợng sản phẩm cần chế tạo.
Khi nghiên cứu bản vẽ chi tiết cần lu ý các thông số sau:
- Các kích thớc bao, kích thớc tơng đối;
- Độ phức tạp về kết cấu - hình dạng;
- Thể tích, khối lợng chi tiết;
- Tơng quan các kích thớc và thể tích các phần của chi tiết;
- Hình dạng và các đặc điểm hình học (dạng dài, tròn, đặc, rỗng, v.v.).
Khi xem xét các yêu cầu kỹ thuật cần chú ý đến:
- Điều kiện làm việc, công dụng và mức độ quan trọng của chi tiết trong
kết cấu của trang, thiết bị;
- Yêu cầu về độ chính xác kích thớc, độ nhám bề mặt, chỉ tiêu cơ tính;
- Dạng nhiệt luyện và tổ chức đối với sản phẩm (độ cứng, hớng thớ, )
trong sử dụng.
Khi nghiên cứu vật liệu chế tạo cần chú ý nêu rõ:
- Thành phần hoá học của vật liệu chế tạo chi tiết (kể cả vật liệu thay thế);
- Các chỉ tiêu cơ tính quan trọng của vật liệu (giới hạn bền

b
, giới hạn
chảy

s
, độ giãn dài

, độ co thắt

, độ cứng HB, độ dai va đập a
k
, ) ở trạng
thái cung cấp, ở điều kiện nhiệt độ & tốc độ gia công (nóng, nguội) và đặc điểm

thay đổi của chúng;
- Tính công nghệ của vật liệu (chủ yếu là tính dẻo và khả năng tạo hình).
21
Trên cơ sở phân tích các đặc điểm về kết cấu, hình dáng hình học, điều
kiện làm việc, vật liệu chế tạo và số lợng chi tiết cần chế tạo có thể đề xuất hình
dạng hợp lý của phôi trớc khi gia công cơ, tạo điều kiện cho việc chọn phơng án
tạo phôi phù hợp.
2. Lập luận chứng kinh tế kỹ thuật (KTKT) phơng án tạo phôi
Cơ sở để lập luận chứng kinh tế kỹ thuật cho phơng án công nghệ tạo
phôi là phơng án đề xuất phải đợc đợc đánh giá theo các chỉ tiêu cơ bản sau:
- Hệ số sử dụng vật liệu (K
v
) chi phí kim loại cho việc chế tạo sản
phẩm;
- Chi phí năng lợng và nhân công - độ phức tạp của phơng án và chi phí
năng lợng, đầu t thiết bị, nhu cầu nhân công;
- Chỉ tiêu về năng suất;
- Chỉ tiêu về chất lợng (đảm bảo nhận đợc vật dập chính xác, ít khuyết tật,
phế phẩm);
- Giá thành chế tạo tổng hợp chi phí cần thiết cho việc tạo phôi.
Vì vậy, trớc hết phải xác định rõ chi tiết cần chế tạo có hình dạng phôi trớc
khi gia công cơ (vật dập) thuộc nhóm nào trong bảng phân loại vật dập, tham
khảo các phơng án tạo phôi dập chi tiết dạng tơng tự và sau đó mới đề xuất phơng
án khả thi để tạo phôi, phân tích các mặt u - nhợc điểm của phơng án theo các chỉ
tiêu nêu trên. Trên cơ sở phân tích đánh giá các phơng án đề xuất, tiến hành lựa
chọn phơng án tơng đối hợp lý để tạo phôi cho chi tiết đã cho.
Trong quá trình xem xét, đề xuất phơng án phải chú ý đến việc sử dụng
phơng pháp dập (dập trong khuôn hở, khuôn kín, hay ép chảy), thiết bị dập (máy
búa, máy ép trục khuỷu, máy rèn ngang, máy ép thuỷ lực, ), sơ bộ xác định các
bớc chuyển tiếp dập, trình tự thực hiện các bớc đó, bố trí vật dập trong khuôn.

Ngoài ra, khi đề xuất phơng án phải giải quyết vấn đề về dạng phôi, khả năng thất
thoát vật liệu vào phế liệu, số lợng nguyên công, v.v
2.2.3. Thiết kế quy trình công nghệ
Khi thiết kế QTCN, thực hiện các bớc theo trình tự sau:
1. Thiết kế bản vẽ vật dập (bản vẽ sản phẩm)
Khi thiết kế bản vẽ vật dập trớc hết phải chú ý đến phơng pháp dập, thiết
bị dập lựa chọn để định ra kết cấu vật dập tơng đối phù hợp với thiết bị và các bớc
chuyển tiếp dập (lòng khuôn) tơng ứng nhằm đảm bảo số lợng các bớc chuyển
tiếp dập nhỏ nhất và giảm đến mức tối thiểu chi phí kim loại vào phế liệu (phần
cặp kìm, vành biên, màng ngăn lỗ đột, lợng thêm, v.v.).
Cần lu ý đến các điều kiện thuận lợi cho việc điền đầy lòng khuôn dập
nhằm đảm bảo tuổi thọ dụng cụ cao và giảm lực (hoặc công) biến dạng. Ngoài ra
cũng cần lu ý đến điều kiện làm việc của chi tiết trong máy móc để tạo hớng thớ
đúng đắn trong vật dập nhằm đảm bảo chịu đợc tải trọng khi làm việc.
22
Bản vẽ vật dập đợc thành lập dựa vào bản vẽ chi tiết, trên đó thể hiện các
kích thớc danh nghĩa, ký hiệu các chuẩn gia công cơ, cấp độ nhám bề mặt và các
yêu cầu kỹ thuật kèm theo. Khi thành lập bản vẽ vật dập nên tham khảo GOST
7505 89 [3] theo trật tự sau:
- Xác lập mặt phân khuôn;
- Sơ bộ xác định khối lợng vật dập theo khối lợng chi tiết có tính đến khối
lợng gần đúng của lợng d và lợng thêm để sử dụng các bảng tra theo GOST này;
- Xác định lợng d gia công cơ, dung sai và lợng thêm (nếu cần), trong đó
cần lu ý:
* Xác định góc nghiêng dập (góc nghiêng thành lòng khuôn), dựng đờng
phân khuôn;
* Xác định bán kính lợn trong và ngoài của vật dập;
* Chọn kết cấu lỗ cha thấu và màng ngăn lỗ đột (trong trờng hợp vật dập
cần tạo lỗ);
- Xác định khối lợng chính xác của vật dập có tính đến 0,5 lần sai lệch trên

(+) đối với các kích thớc ngoài và 0,5 lần sai lệch dới (-) đối với các kích thớc
trong (lỗ hoặc phần lõm).
a) Xác lập mặt phân khuôn (MPK)
Khi dập trong khuôn hở, mặt phân khuôn đợc xem xét để bố trí rãnh thoát
biên, theo đó kim loại sau khi đã điền đầy lòng khuôn chảy qua cầu vành biên tạo
thành vành biên. Do đó, khi chọn vị trí mặt phân khuôn phải lu ý tới các điều kiện
sau:
- Mặt phân khuôn phải đảm bảo dễ đặt phôi vào lòng khuôn;
- Đảm bảo dễ lấy vật dập ra khỏi lòng khuôn (vật dập dễ dàng tách ra khỏi
lòng khuôn trên và dới của khuôn dập).
Khi dập trên máy búa thờng bố trí MPK ở vị trí mặt cắt vật dập có chu vi
lớn nhất nhằm đảm bảo lòng khuôn có chiều sâu nhỏ nhất và chiều rộng lớn nhất.
Lòng khuôn khi dập trên máy búa đợc định hớng sao cho việc điền đầy lòng
khuôn thực hiện bằng cách chồn nên mặt có gân, gờ mỏng hoặc lồi lõm thờng đ-
ợc bố trí ở nửa khuôn trên;
- Khi bố trí MPK cũng cần lu ý để dễ dàng kiểm tra sự xê dịch giữa hai
nửa khuôn.
Trờng hợp MPK không phải là mặt phẳng thì phải lu ý đến lực trợt xuất
hiện khi dập và xem xét các biện pháp để khử hiện tợng này (bố trí hai vật dập
đối xứng nhau, sử dụng khoá khuôn, trụ dẫn hớng hoặc xoay vật dập sao cho các
đầu vật dập nằm trên cùng một độ cao, v.v.).
b) Xác định lợng d, dung sai và lợng thêm
Lợng d gia công cơ đối với vật dập bằng thép đợc trình bày trong GOST
7505-89 [3] và đợc quy định theo kích thớc danh nghĩa tuỳ thuộc vào cấp độ
nhám bề mặt của chi tiết có tính đến các thông số khác nh:
- khối lợng vật dập (kg);
23
- độ chính xác chế tạo vật dập (T1, T2, );
- nhóm thép (M1, M2, );
- bậc phức tạp của vật dập (C1, C2, C3, C4).

Phơng thức tra lợng d đợc thể hiện rõ trong các ví dụ minh hoạ của GOST
này. Khi chế tạo vật dập từ phôi nung trong lò dùng khí ga (nhiên liệu khí) thì cho
phép tăng lợng d gia công cơ một phía nh sau:
* đối với vật dập có khối lợng dới 2,5 kg tăng đến 0,5 mm;
* đối với vật dập có khối lợng từ 2,5 đến 6 kg tăng đến 0,8 mm;
* đối với vật dập có khối lợng lớn hơn 6 kg tăng đến 1,0 mm.
Dung sai chế tạo vật dập cũng đợc quy định trong GOST 7505-89 theo
cách tơng tự nh xác định lợng d gia công cơ.
Ngoài dung sai kích thớc của vật dập, trong GOST này còn quy định:
- sai lệch xê dịch của vật dập ở MPK;
- sai lệch lợng bavia còn lại sau khi cắt vành biên (đối với vật dập trong
khuôn hở);
- dung sai độ không đồng trục của lỗ trong vật dập so với biên dạng ngoài;
- dung sai độ cong, độ không phẳng và không thẳng (đối với mặt phẳng),
và độ đảo hớng kính (đối với bề mặt trụ);
- sai lệch lợng bavia mặt đầu (đối với vật dập trong khuôn kín);
- sai lệch khoảng cách giữa các tâm trục;
- sai lệch góc đối với các phần tử bố trí lệch góc;
- sai lệch các bán kính lợn và góc nghiêng dập.
Lợng thêm khi dập bao gồm góc nghiêng dập, bán kính lợn bên trong và
bên ngoài vật dập, màng ngăn lỗ đột (đối với vật dập cần tạo lỗ).
Góc nghiêng dập đợc quy định để dễ lấy vật dập ra khỏi lòng khuôn. Khi
vật dập đợc chế tạo trên máy búa hoặc máy ép trục khuỷu thì góc nghiêng dập đ-
ợc quy định trên tất cả các bề mặt của chi tiết đợc bố trí song song với chiều
chuyển động của đầu búa hoặc đầu trợt máy ép.
Khi chế tạo vật dập trên máy rèn ngang (MRN) thì góc nghiêng dập đợc
thiết lập trên tất cả các bề mặt của chi tiết đợc bố trí vuông góc với chiều chuyển
động của đầu trợt chính và đợc tạo ra ở phần cối dập; trên tất cả các bề mặt lồi
hoặc lõm của vật dập đợc bố trí song song với chiều chuyển động của đầu trợt
chính và đợc tạo ra ở phần chày dập; trên tất cả các phần rỗng của lỗ thông hoặc

rãnh sâu đợc bố trí song song với chiều chuyển động của đầu trợt chính và đợc
tạo ra ở chày tạo hình hoặc chày tạo lỗ.
Trị số góc nghiêng dập đợc quy định theo bảng 18 [3].
Tất cả các bề mặt cắt nhau trên vật dập nối tiếp nhau theo các bán kính l-
ợn. Bán kính lợn đợc quy định phụ thuộc vào khối lợng vật dập và chiều sâu của
lòng khuôn dập. Bán kính lợn trong trên vật dập và tơng ứng với chúng là các bán
24
kính của các phần lồi trong lòng khuôn cần đợc lấy lớn hơn 2-3 lần các bán kính
lợn ngoài của vật dập.
Trị số của bán kính lợn có thể chọn từ dãy các trị số sau (mm): 0,8; 1,0;
1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,5; 15; 20; 25; 30; và cố gắng thống nhất
chúng đối với vật dập để thuận lợi cho việc chế tạo khuôn và dụng cụ cắt.
Việc tạo các lỗ thông hoặc phần rỗng (lõm sâu) trong vật dập trên máy búa
và máy ép chỉ thực hiện đợc khi lỗ hoặc lõm sâu đó có trục trùng với chiều
chuyển động của đầu búa hoặc đầu trợt máy ép, còn kích thớc hay đờng kính lỗ
(lõm sâu) phải lớn hơn hoặc bằng chiều cao của vật dập nhng không đợc nhỏ hơn
30 mm (trừ trờng hợp đặc biệt). Đối với lõm sâu, chiều sâu của lõm không đợc
lớn hơn 0,8 lần đờng kính hoặc kích thớc lõm.
Khi chế tạo vật dập trên MRN, việc tạo các lỗ thông hoặc lõm sâu là đơng
nhiên khi lỗ hoặc lõm sâu đó trên vật dập có trục trùng với chiều chuyển động
của đầu trợt chính, còn đờng kính hoặc kích thớc lỗ không đợc nhỏ hơn 30 mm
với chiều dài lỗ không lớn hơn ba lần đờng kính.
Các kiểu màng ngăn lỗ đột đợc sử dụng khi tạo lỗ cha thấu trên vật dập đ-
ợc thể hiện trên hình 2-1.
Hình 2-1. Các kiểu màng ngăn lỗ trên vật dập
Tơng đối phổ biến là sử dụng kiểu màng ngăn lỗ phẳng. Chiều dày của
màng ngăn lỗ có thể đợc xác định theo công thức kinh nghiệm [4] (hình 2-1):
S = 0,45
h,h,D 605250 +
(2.1)

trong đó D - đờng kính lỗ cần tạo trên vật dập, mm;
h chiều sâu lỗ, mm.
Nếu chiều sâu lỗ cần tạo (h) nhỏ thua 2,5 lần đờng kính D hoặc nhỏ hơn
nữa thì nên sử dụng màng ngăn lỗ có bề dày thay đổi (hình ) để đẩy kim loại về
25
các phía dễ dàng hơn. Chiều dày nhỏ nhất cho phép đối với màng ngăn lỗ trong
trờng hợp này S
min
= 0,65S, còn chiều dày lớn nhất S
max
= 1,35S, trong đó S xác
định theo công thức (2-1).
Màng ngăn lỗ nằm trong vật dập nên nó thuộc thể tích vật dập.
Cần chú ý rằng, các vấn đề nêu trên khi thành lập bản vẽ vật dập đợc giới
thiệu chi tiết trong các tài liệu tham khảo có tính đến đặc điểm của loại thiết bị
dập đợc sử dụng. ở đây chỉ làm rõ thêm một vài khía cạnh để học viên lu ý thực
hiện.
Sau khi xác định đợc các thông số nêu trên để thành lập bản vẽ vật dập,
tiến hành vẽ bản vẽ bản vẽ vật dập với tỷ lệ 1:1 theo các quy định của vẽ kỹ thuật
cơ khí. Cho phép vẽ bản vẽ vật dập theo tỷ lệ thu nhỏ (1:2; 2:5; ) đối với vật dập
có kích thớc lớn (kích thớc bao lớn hơn 750 mm) và theo tỷ lệ phóng to (2:1) đối
với vật dập phức tạp có kích thớc nhỏ hơn 50 mm. Trong trờng hợp vẽ vật dập với
tỷ lệ thu nhỏ thì các tiết diện phức tạp vẫn phải thể hiện theo tỷ lệ 1:1.
Việc ghi kích thớc trên bản vẽ vật dập phải hoàn toàn tuân thủ hệ thống
ghi kích thớc trên chi tiết và cần chú ý đến các chuẩn gia công cơ ban đầu, tạo
thuận tiện cho việc kiểm tra lợng d bằng cách đối chiếu kích thớc trên bản vẽ vật
dập với kích thớc bao của chi tiết, đơn giản cho việc đánh dấu vật dập khi kiểm
tra. Trên bản vẽ vật dập thể hiện các kích thớc thực của vật dập có chỉ dẫn dung
sai. Bên trong vật dập thể hiện hình bao của chi tiết bằng nét liền mảnh để biểu
thị lợng d gia công cơ. Ngoài ra trên bản vẽ vật dập cần cho biết khối lợng vật

dập, mác vật liệu và phơng pháp nung.
Trên bản vẽ vật dập phải thể hiện các yêu cầu kỹ thuật cơ bản, bao gồm:
- cấp chính xác của vật dập (phụ thuộc tính chất sản xuất và thiết bị dập);
- bậc phức tạp của vật dập;
- dung sai kích thớc cha ghi (đợc lấy bằng 0,7 lần miền dung sai theo
chiều dài hoặc chiều rộng vật dập);
- lợng dịch chuyển cho phép của khuôn trên mặt phân khuôn;
- dung sai độ không phẳng của lỗ đột;
- dung sai độ cong, độ không phẳng và độ không song song của các bề mặt
phẳng;
- dung sai các sai lệch góc của các phần tử đặt lệch nhau trên vật dập;
- dung sai độ đảo hớng kính (đối với các mặt trụ);
- các góc nghiêng dập cha ghi, các bán kính lợn cha ghi;
- nhiệt luyện, độ cứng vật dập, chiều sâu các khuyết tật bề mặt, v.v
Nếu có yêu cầu kỹ thuật riêng thì trên bản vẽ vật dập cũng cần thể hiện (vị
trí kiểm tra độ cứng (thờng là mặt phẳng dễ kiểm tra mà không có gia công cơ
tiếp sau), vị trí đánh dấu, lấy mẫu (mặt phẳng không có gia công cơ tiếp sau), ký
hiệu chuẩn thô để gia công cơ, v.v.).
Bản vẽ này đợc gọi là bản vẽ vật dập nguội hay bản vẽ kiểm tra vật
dập. Theo bản vẽ kiểm tra vật dập tiến hành nghiệm thu vật dập.
26