đồ án kỹ thuật cơ khí Thiết kế quy trình chế tạo cần khởi động Nouvo

Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
Lời nói đầu
Để nắm vững được kiến thức cơ bản về chuyên ngành việc làm đồ án
tốt nghiệp trước khi ra trường đối với sinh viên là điều hết sức quan
trọng đối với sinh viên nói chung và sinh viên ngành kĩ thuật nói riêng.
Từ khi ra đời đến nay, ngành GCAL đó có những bước phát triển vượt
bậc, đóng góp chung cho nền kinh tế thế giới. ở nước ta hiện nay,
ngành GCAL chưa phát triển mạnh, nhưng cùng với sự hội nhập của
nền kinh tế thị trường chúng ta đã từng bước tiến kịp sự phát triển khoa
học công nghệ của các nước tiên tiến trên thế giới.Từ khi ra đời đến
nay, ngành GCAL đã có những bước phát triển vượt bậc, đóng góp
chung cho nền kinh tế thế giới. ở nước ta hiện nay, ngành GCAL chưa
phát triển mạnh, nhưng cùng với sự hội nhập của nền kinh tế thị trường
chúng ta đã từng bước tiến kịp sự phát triển khoa học công nghệ của
các nước tiên tiến trên thế giới.
Là mét sinh viên khoa cơ khí, chuyên ngành GCAL khóa 43
trường ĐHBK, sau 5 năm rèn luyện và học tập, được sự đồng ý của bộ
môn GCAL em được làm tốt nghiệp với nhiệm vụ tham gia thiết kế quy
trình chế tạo cần khởi động Nouvo.
Do lần đầu tham gia thiết kế nên chắc chắn bản đồ án này của
em khụng chỏnh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận sự đóng góp ý kiến
đóng góp của thầy, cô và những ai quan tâm đến nội dung mà đồ án
náy trình bày.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc ,em xin chân thành cảm ơn
thõy Phớ Văn Hào đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá
trình thực hiện đồ án này.
Xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo trong bộ
môn GCAL-ĐHBK-Hà Nội đã nhiệt tình truyền đạt, trang bị cho em
những kiến thức cơ sở trong thời gian học tập và làm đề tài tốt nghiệp
tại trường.
Cuối cung em xin cám ơn ban lãnh đạo trường ĐHBK Hà Nội đã

tạo điều kiện cho chóng em học tập tót ở mái trường này.
- 1 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
Hà nội - Ngày 24 tháng 5 năm 2006.
Sinh viên
Vò Mạnh cường
PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ CẦN KHỞI ĐỘNG NOUVO.
I. CẦN KHỞI ĐỘNG TRONG CÔNG CUỘC NỘI ĐỊA HểA.
Ngày nay cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế đất nước, nhu cầu đi lại
của con người ngày càng cao. Bên cạnh đó mục tiêu của Đảng và chính phủ về
công nghiệp hoá và hiện đại hóa đất nước, đã thúc đẩy sự phát triển của nền công
nghiệp xe máy Việt Nam.
Nội địa hoá là một trong những vấn đề hàng đầu trong quá trình phát triển
kinh tế của nước ta hiện nay. Xuất phát từ một nước có nền công nghiệp còn thấp
kém, chúng ta đã không ngừng hiện đại hoá công nghiệp hoá đất nước để từng
bước trở thành một nước có nền công nghiệp phát triển. Đi theo định hướng đó
chúng ta đã dần dần nội địa hoỏ cỏc sản phẩm để dần tới nội địa hoá hoàn toàn.
Với sức hấp dẫn lớn của thị trường Việt Nam, nhiều công ty xe máy lớn đến
đầu tư sản xuất vào Việt Nam. Nhưng do tính chất kinh tế, các công ty này đã đặt
nhiều chi tiết sản suất tại các xí nghiệp sản suất của ta. Điều đó đã tạo thuận lợi lớn
cho chóng ta từng bước nội địa hoá, dần dẫn tới sản xuất tạo được loại xe máy
mang thương hiệu của Việt Nam,trong đú cú chi tiết cần khởi động xe máy.
Cần khởi động xe máy là một chi tiết rất phức tạp. Mỗi loại xe có một tiêu
chuẩn và hình dáng khác nhau. Điều đó đòi hỏi người kỹ sư phải lắm vững và
phong phú về công nghệ sản xuất.
Do tính chất cạnh tranh của nền kinh tế thị trường một công ty hay mét
doanh nghiệp sản xuất muốn tồn tại và phát triển thì yếu tố chất lượng, năng suất là
- 2 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
hai yếu tố hàng đầu. Điều đó đòi hỏi người kĩ sư công nghệ phải hội tụ rất nhiều

yếu tố để có thể chủ động trong nền kinh tế thị trường.
Hiện nay có rất nhiều cơ sở sản xuất của ta sản xuất cần khởi động như Công
ty Cổ phần dụng cụ xuất khẩu. Ngoài trang thiết bị tương đối đầy đủ, họ cũn cú
một đội ngò kĩ sư lành nghề và dầy dặn kinh nghiệm. Điều đó đã tạo thuận lợi cho
họ có một chỗ đứng trong nền kinh tế thị trường.
II. KHÁI QUÁT TRUNG VỀ CẦN KHỞI ĐỘNG NOUVO
1. Cấu tạo.
Cấu tạo cần khởi động NOUVO gồm 4 chi tiết.
- Thân cần khởi động 1 ; - Lò xo3;
- Pê đan 2. ; - Bạc chặn 4;
2. Thành phần cấu tạo cần khởi động NOUVO.
Trong 4 chi tiết, có 3 chi tiết sản xuất bằng phương pháp GCAL.
- 3 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
Các phương pháp sản xuất.
Thân: dập nóng.
Pê đan: dập nguội. Pê đan: dập nguội.
Bạc chặn: Cắt + Đột.
3. Tính năng của cần khởi động.
Mục đích sử dụng cần khởi động là tác động vào trục khuỷu thông qua hệ thống
bánh răng làm cho Pít tông khởi động nạp nhiên liệu vào và bugi đánh lửa làm cho
máy khởi động. Mục đích sử dụng cần khởi động là tác động vào trục khuỷu
thông qua hệ thống bánh răng làm cho Pít tông khởi động nạp nhiên liệu vào và
bugi đánh lửa làm cho máy khởi động.
4. Nguyên lý hoạt động.
Pờđan tác động vào cần khởi động thông qua vấu. Bạc chặn và lò xo bảo
đảm Pờđan luôn luôn tiếp xúc với thân cần khởi động.
- 4 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
PHẦN II.

CÔNG NGHỆ DẬP CHẾ TẠO THÂN CẦN KHỞI ĐỘNG
NOUVO.
A. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.
I. PHÂN TÍCH BẢN VẼ CHI TIẾT VẬT RẩN.
- 5 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN

6
6
+0.2
0
A
C
A
B
C
6
B
+0.15
0
6
0
-0,2

Để giải quyết một số vấn đề có liên quan đến việc lập quy trình công nghệ và
thiết kế khuụn thỡ ta chó ý đến các đặc điểm cơ bản sau của vật rèn .
1) Về hình dạng của vật rèn
- Là một vật rốn cú trục chính và đường phân khuôn cong
- Phần đầu to rồi thuôn dần. ở phần thân và đuụi cú vấu
- Kích thươc và trọng lượng nhỏ.

Vậy vật rèn thuộc nhóm I Vậy vật rèn thuộc nhóm I
- 6 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
2. Kích thước của phôi: – Chiều dài lớn nhất : Lvr max = 196 mm.
- Chiều rộng lớn nhất: Bvr max = 25 mm .
- Chiều cao lớn nhất : hvr max = 16 mm.
3. Diện tích vật rốn trờn mặt phõn khuụn: Fvr =3500 mm2
4. Chu vi vật rốn trờn hình chiếu bằng : Cvr = 490 mm.
5. Thể tích vật rèn :Vvr = 38500 mm3
6. Trọng lượng của vật rèn: Gvr =0.4 kg
7. Chiều cao trung bình của vật rèn: hvrtb =
L
V
vr
vr
=16 mm.
Chiều rộng trung bình của vật rốn trờn hình chiếu bằng : Bvrtb =
L
F
vr
vr
hay Bvrtb = 15 mm
8. Vật liệu vật rốn : mỏc thộp C45
9. Điều kiện kĩ thuật như trên bản vẽ chi tiết.
II. LÙA CHỌN PHƯƠNG ÁN BAN ĐẦU.
Sau khi đã phân tích những đặc điểm cơ bản của vật dập ta đưa ra được các
phương án công nghệ ban đầu sau .
1. Thiết bị rèn dập .
Ta có thể dập trờn - Mỏy bỳa.
- Máy Ðp trục khuỷu.

- 7 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
- Máy Ðp ma sát trục vít .
2. Lũng khuụn.
Ta có thể dập trong lòng khuôn: - Lũng khuụn kớn
- Lũng khuụn hở.
3.Phân tích, lùa chọn phương án ban đầu.
3.1 . Mỏy bỳa:
Là một trong các loại thiết bị thông dụng nhất để dập thể tích. Các loại mỏy bỳa
dựng để dập thể tích như bỳa vỏn, bỳa khụng bệ đe và chủ yếu là các loại mỏy bỳa
hơi nước . Chúng cú những ưu nhược điểm chủ yếu sau: Là mét trong các loại
thiết bị thông dụng nhất để dập thể tích. Các loại máy búa dùng để dập thể tích như
búa ván, búa không bệ đe và chủ yếu là các loại máy búa hơi nước . Chúng có
những ưu nhược điểm chủ yếu sau:
1. Có thể điều chỉnh năng lượng va đập một cách rất dễ dàng, khi sử dụng cỏc nhỏt
dập nhẹ cho cỏc nguờn cụng chuẩn bị phụi thỡ số nhát dập trong một phót của mỏy
bỳa tăng lên và khi sử dụng cỏc nhỏt dập đơn nhát với toàn bộ năng lượng của bỳa
thỡ số hành trình của búa giảm đi.
2. Vỡ bỳa có hành trỡnh khụng cố định cho nên ta có thể dập nhiều nhỏt trờn một
lòng khuôn. Ưu điểm này đặc biệt quan trọng khi dập trong cỏc lũng khuụn cuối
cùng.
Nhờ có những ưu điểm này của mỏy bỳa nờn trong thời gian trước đây tất cả
chi tiết lớn được dập trờn mỏy bỳa. Vỡ tốc độ biến dạng trờn mỏy bỳa rất cao cho
nên khả năng điền đầy cỏc lũng khuụn trờn mỏy búa rất tốt.
Tuy vậy trong quá trình sử dụng mỏy bỳa người ta đã thấy chỳng cú những
nhược điểm sau đây.
1. Trang bị cho mỏy bỳa cồng kềnh đắt tiền vì bao giờ mỏy bỳa cũng đòi hỏi
phải có hệ thống hơi nước.
- 8 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN

2. Hệ số sử dụng hữu Ých năng lượng dập bằng mỏy búa rất thấp(
≈
3% ).
3. Năng suất lao động không lớn lắm, đặc biệt là khi sử dụng khuôn có nhiều
lũng khuụn, khi dập cỏc nguyờn cụng chuẩn bị thỡ bỳa khụng sử dụng hết năng
lượng.
4. Điều kiện làm việc của công nhân rất nặng nhọc, khó cơ khớ hoỏ và tự động
hoá của quá trình sản xuất .
5. Khi dập trong mỏy bỳa vỡ góc nghiêng các thành lũng khuụn lớn do khó sử
dụng hệ thống cần đẩy. Nên lượng thừa và lượng dư lớn.
6. Độ chớnh sỏc của các vật dập không cao.
7. Do rung động lớn của mỏy bỳa mà nhà cử và các thiết bị khác bị ảnh hưởng
lớn.
8. Rất hay gẫy cỏn bỳa.
3.2. Máy Ðp trục khuỷu.
So với mỏy bỳa mỏy Ðp trục khuỷu có những ưu điểm lớn sau đây.
a. Hiệu suất cao, nếu tính quy ra năng lượng của chất đốt như là đối với mỏy
bỳa quy về đến than đốt nồi hơi thì năng lượng của máy Ðp trục khuỷu cao
gấp tới hai lần so với mỏy bỳa (6
8÷
%).
b. Năng suất lao động cao vì mỗi nhát dập là một sản phẩm. Trong khi đó trờn
mỏy bỳa thỡ nhiều nhát dập mới được một sản phẩm.
c. Độ chớnh sỏc của vật dập cao hơn, vì hành trình của máy cố định cho nên
đảm bảo kích thước và chiều cao dập. Mặt khác do khuụn trờn mỏy Ðp trục
khuỷu hoàn thiện hơn cho nên hạn chế sự dịch chuyển tương đối giữa hai
nửa khuôn.
d. Hệ số sử dụng kim loại cao vỡ khuụn dập có thể làm cần đẩy.
- 9 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN

e. Điều kiện làm việc của công nhân tốt hơn.
f. Giá thành sản phẩm trờn mỏy Ðp trục khuỷu thấp hơn vì tiết kiệm được kim
loại.
g. Nhờ máy dễ tự động và cơ khí hoá và dễ trang bị các thiết bị phụ bảo đảm an
toàn lao động nên Ýt bị xảy ra tai nạn lao động.
Nhược điểm chủ yếu dập thể tích trờn mỏy Ðp trục khuỷu là giá của máy Ðp
trục khuỷu cao hơn nhiều so với mỏy bỳa, và khả năng mắc kẹt ở vị trí chết dưới
khi dập trờn mỏy Ðp trục khuỷu hay sảy ra , làm chậm trễ quá trình dập và đôi khi
còn làm hỏng mỏy . Sản phẩm trờn máy Ðp trục khuỷu đa số là các sản phẩm dạng
tròn hay đối xứng cần độ đồng tâm cao, kích thước phôi ban đầu yêu cầu phải thật
chính xác còn dập trờn mỏy bỳa sản phẩm đa dạng hơn như những vật dập dài và
có nhánh phức tạp . Ngoài ra do số nhát dập /phót cao hơn nên thích hợp cho cỏc
nguyờn cụng chuẩn bị phôi .
3.3. Máy Ðp ma sát trục vít.
Máy Ðp ma sát trục vít về công nghệ có thể coi là mỏy bỳa.Vỡ năng lượng
của nó là năng lượng rơi của các bộ phận rơi. Tuy vậy về mặt công nghệ thỡ mỏy
Ðp trục vít lại gần giống với máy Ðp trục khuỷu hơn. Chiều dài hành trình của máy
Ðp ma sát trục vớt khụng cố định cho nên có thể dập nhiều lần chi tiết trên một
lòng khuôn. Nhưng thường thỡ mỏy chỉ có một lũng khuụn cho nên ta chỉ sử dụng
trong các sản phẩm dùng một lòng khuôn.
Qua những phân tích trên ta chọn thiết bị cho cỏc nguyờn cụng :
- Nguyờn công cắt phôi chuẩn bị dựng mỏy Ðp trục khưỷu vạn năng.
- Nguyờn công tạo hình phụi thõn cần khởi động dập trờn mỏy bỳa.
- Nguyờn công cắt vành biên và nắn phẳng dùng trờn máy Ðp trục khuỷu
- 10 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
vạn năng .
Vì đây là sản phẩm nhỏ có dạng dài và hình dáng phức tạp nên ta chọn dập
trong lòng khuôn hở, còn dập trong lòng khuụn kớn chỉ thích hợp với những vật
dập có hình dáng tương đối đơn giản thường gặp như tròn xoay hay gần như tròn

xoay.
III. THÀNH LẬP BẢN VẼ VẬT DẬP :
Sau khi phương án công nghệ đã được chọ chính thức ta tiến hành lập bản vẽ vật
dập . Bản vẽ vật dập được thiết lập căn cứ vào bản vẽ chi tiết . Các kích thước vật
dập được tính bằng cách cộng thêm vào kích thước danh nghĩa của chi tiết một số
đại lượng sau: Sau khi phương án công nghệ đã được chọ chính thức ta tiến
hành lập bản vẽ vật dập . Bản vẽ vật dập được thiết lập căn cứ vào bản vẽ chi tiết .
Các kích thước vật dập được tính bằng cách cộng thêm vào kích thước danh nghĩa
của chi tiết một số đại lượng sau:
- Lượng dư gia công cơ.
- Dung sai vật rèn. - Dung sai vật rèn.
- Lượng thêm. - Lượng thêm.
1) Lượng dư gia công cơ .
Tại mét số mặt chi tiết yêu cầu độ chính xác và độ bóng cao. Thì sau khi dập
song chi tiết phải gia công cơ cắt bỏ líp bề mặt phôi bị thoát các bon và có nhiều
khuyết tật tạo độ bóng và độ chớnh sỏc cần thiết. Cho nên ta phải tạo vật rèn lớn
hơn chi tiết, bằng cách cộng thêm vào kích thước danh nghĩa chi tiết một đại lượng
là
δ
.
Chóng ta gọi
δ
là lượng dư gia công cơ. Giá trị của nó phụ thuộc và kích thước
danh nghĩa và thiết bị rèn dập sử dụng trong quy trình công nghệ.
Theo bảng 7.1 (sách tra cứu rèn và dập nóng ) ta có:
Lượng dư gia công cơ theo- đường kính
Φ
10
4∇
: =1.5 mm.

- 11 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
- Chiều cao h16
∇
4:= 0.5mm.
- Lỗ trên vật rèn ( dưới 30 mm ) không làm
- Góc nghiêng dập 5+2
Kích thước cuối cùng của vật dập làm tròn theo hướng lớn hơn 0,5 mm
Các mặt còn lại ta không phải gia công cơ .
2. Dung sai vật rèn.
Vì rằng không bao giê có thể tạo được vật rèn đúng với kích thước danh
nghĩa của vật dập, không có sự sai lệch. Tuy nhiên sai lệch đó cũng nằm trong
phạm vi cho phép. Hiệu số của kích thước lớn nhất danh nghĩa của vật dập và kích
thước nhỏ nhất của vật dập là dung sai về hai phía của vật dập .
Tra bảng 7.2 sách “tra cứu rèn và dập núng” ta được:
- Dung sai kích thước theo chiều dài ( như yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ chi tiết )
- Xê dịch tại mặt phõn khuụn – 0,35mm ( cột 4 ).
- Vành biên theo chu vi cắt – 0,5 mm ( cột 6 ).
- Bán kính lượn cỏc gúc ngoài 1mm ( cột 8 ).
3. Lượng thêm; Do yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ . Cho nên một số mặt của chi tiết
ta phải tăng lượng dư gia công cơ lên quá mức quy định. Ta gọi lượng tăng lượng
dư gia công cơ Êy là “lượng thờm” .
Lượng thêm này sẽ tạo ra một lượng kim loại trên vật rèn , lượng kim loại
này sẽ được cắt đi trong quá trình gia công cơ .
Sau khi dập, do lực ma sát giữa vật dập và thành lũng khuụn tại các mặt
tiếp xúc, cho nên nếu ta làm các thàn lũng khuụn đứng thì vật dập sẽ dính chặt vào
lũng khuụn, khụng lấy ra khỏi lũng khuụn được. Trong trường hợp dập trờn mỏy
bỳa ta phải làm thành lũng khuụn với góc nghiêng nhất định ( khoảng 5
÷
100 ).

- 12 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
Trên thực tế cũn cú cỏc yếu tố khác như: lực ma sát giữa vật dập và nửa khuụn
trờn ,lực này có tác dụng kéo vật dập ra khỏi lũng khuụn dưới: Lực đàn hồi do nửa
khuôn dưới và cả hệ thống bệ đe sau khi đầu búa đe hạ xuống sẽ phản hồi trở lại và
góp phần tung vật dập ra khỏi lũng khuụn ngoài ra các chất bôi trơn bị cháy,
không khí trong lòng khuôn bị cháy, không khí trong lòng khuôn bị nén lại và do
nóng cũng nở ra tạo ra lực đẩy vật dập ra khỏi lũng khuụn .
Mặc dù tính toán như vậy nhưng trong thực tế ta vẫn thấy cú cỏc trường hợp vật
dập dính vào lũng khuụn, đó là những trường hợp khi khuụn đó mũn nửa khuôn
dưới do tiếp xúc với vật nóng nhiều hơn cho nên dễ bị mòn hơn nửa khuụn trờn .
Khi bị mũn thỡ độ bóng của khuôn giảm đi rất nhiều, tăng hệ số ma sát nên vật dập
có thể bị dính vào lũng khuụn. Khi bị dính vào nửa khuôn dưới thì việc khắc phục
không khó lắm . Ta chỉ cần đập mạnh một lần nữa thì vật dập sẽ bung lên do sự đàn
hồi của nửa khuôn dưới và bệ đe. Đặc biệt quan trọng là khi vật dập dính vào
khuụn trờn, có thể gây ra hiện tượng vỡ khuôn, gẫy cỏn bỳa và vật dập bị bắn ra
ngoài bắn vào công nhân và gây tai nạn lao động . Vì khi vật dập dính vào nửa
khuôn trờn thì khi đầu búa đi nên vật dập có thể bị bắn ra. Và còn nguy hiểm hơn
là ta dập một lần nữa thì có thể vật dập rơi xuống truớc và nằm trên mặt gương rồi
búa mới đập vào vật dập bị bắn ra ngoài rất nguy hiểm. Để khắc phục hiện hiện
tượng này ta thường làm góc nghiêng nửa khuụn trờn lớn hơn góc nghiêng của
khuôn dưới .
Vì vật dập chỉ có góc nghiêng ngoài nên ta thống nhất khuụn cú một góc
nghiêng.
Khi thiết kế khuôn ta tham khảo số liệu kinh nghiệm và chọn : Góc nghiêng
thành lũng khuụn
Gọi h- chiều sõu lũng khuụn : = 17.5mm.
b- chiều rộng lũng khuụn := 23mm.
l- chiều dài lũng khuụn : =230mm.
L: b >1.5 ; h:b <1 ta được

α
=50
- 13 -
V Mnh Cng GCAL- K43-HBKHN
Lng tha trong trng hp ny chớnh l lng thờm vo to gúc nghiờng
thnh lũng khuụn .
4. Bn v vt rốn.

1-Phôi không bị gấp ,nứt ,cháy hoặc rỗ
sâu quá 0.3 trên bề mặt.
2-Độ lệch phôi theo mặt phân khuôn
không quá 0.3.
3-Sau cắt biên phôi không bị cắt lẹm
quá 0.3 ,hoặc via để lại trên phôi rộng
không quá 0.5.
4-Phôi sau khi dập hình ,chiều dầy phôi phải
lớn hơn kích th?ớc (min) của bản vẽ (0.2 - 0.3)mm,
để phôi sau nắn phẳng đạt kích th?ớc bản vẽ.
Sau nắn phẳng không để lại vết trên phôi sâu quá 0.3
B
A
A
C
B
C
5. Bn v vt rốn Gia cụng khuụn.
- 14 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
Bản vẽ vật rốn núng dựng để chế tạo lũng khuụn cuối cùng.
Để thiết kế bản vẽ vật rốn núng ta phải tuân theo những nguyên tắc sau.

1. Bản vẽ vật rốn núng dựa trờn bản vẽ vật rèn để kiểm tra.
2. Vật rèn cần phải vẽ theo tỷ lệ của bản vẽ kiểm tra.
3. Khi gia công khuôn mà có thước đó tớnh độ co ngót của kim loại thì chỉ vẽ
vật rèn ở trạng thái nguội tức là tất cả các kích thước đều không tính đọ co
ngót.
Hầu hết các thước người ta tính lượng co ngót là: 1.5%.
Phương pháp này đang được dùng phổ biến. Còn phương pháp khi gia công
chỉ có thước đo và dụng cụ bình thường thì phải vẽ vật rèn ở trạng thái nóng và tất
cả các kích thước đều tính đến độ co ngot hiện nay Ýt dùng.
Ta chon phương pháp gia công khuụn cú thước đo đó tớnh độ co ngút. Nờn
ta chỉ cần vẽ bản vẽ vật rèn ở trạng thái nguội. Khi gia công khuôn theo phương
pháp trên.
IV. THIẾT KẾ VÀNH BIấN VÀ RÃNH THOÁT BIấN.
1. Rónh thoỏt biờn và các kích thước của nó.
Như đã biết , khi dập trờn khuụn hở bao giê thể tích phụi cũng lớn hơn thể
tích vật dập . lượng kim loại đó làm nhiệm vụ đóng cửa khuôn tạo áp lực trong lòng
khuôn lớn để cho kim loại chảy vào góc hẹp, rónh xõy vào lũng khuụn. Sau đó
lượng kim loại còn thừa còn lại trong lòng khuôn sẽ bị Ðp chảy ra khỏi lũng khuụn
tạo tành líp ba via lớn gọi là vành biên chu vi trên mặt phõn khuụn gọi là cửa
khuôn .Toàn bộ khối lượng kim loại thừa chảy từ lũng khuụn ra ngoài phải qua
một rãnh hẹp gọi là cầu vành biờn ra một rãnh rộng hơn là tói chứa kim loại. Cả
khoảng không trờn khuụn gồm cầu vành biên và rónh thoỏt biờn túi chứa kim loại
gọi là rónh thoỏt biờn .
- 15 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
Cho đến nay qua kinh nghiệm thực tế sản xuất người ta đã tìm ra 6 loại vành
biên .
Đối với chi tiết dập ta dựng rónh thoỏt biờn kiểu III. Các kích thước của nó
được quy chuẩnvà tính toán theo vật dập .
Muốn chọn kích thước rónh thoỏt biờn ta sử dụng công thức kinh nghiệm

h = 0,015
Fvd
Ở đây FVd – diện tích hình chiếu vật dập trên mặt phõn khuụn, tớnh bằng
mm2
h - chiều cao cầu vành biên ( mm )
Ta có FVd = 3520
Thay vào ta được : h = 1.
Tra bảng ta được h = 1 mm; h1 = 3 mm; r = 1 mm;
b = 7mm ; b1 = 22 mm; Sr =80 m ;
Từ những thông số trên ta thiết kế được rón thoỏt biờn như sau.

- 16 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
2.Thể tích vành biên .
Để tính thể tích vành biên ta sử dụng công thức kinh nhiệm sau :
Vv.b =
Ψ
Sr .L
Trong đó
Ψ
- hệ số tính đến độ điền đầy rónh thoỏt biờn . Với các vật dập
đơn giản thì
Ψ
= 0.3.
L – chiều dài chu vi dập tính theo mặt phõn khuụn tại trọng tâm tiết diện
ngang của rónh thoỏt biờn L:=518 mm
Thay vào ta được: Vv.b= 12432 mm2
Trong thiết kế khuôn dập , ta có thể tính được chiều cao cầu vành biên theo
công thức kinh nghiệm nhưng vì trong công thức này không kể đến khó điền
đầy lũng khuụn cục bộ, cho nên đại lượng h luôn là hằng số ( Vỡ chỉ có một giá

trị FVd cho một vật dập ). Vậy thì ngay từ đầu ta phải dự đoỏn tại vùng kim
loại sẽ khó điền đầy lũng khuụn, tại đó ta làm tăng trở lực biến dạng tại cửa
khuụn. Cú hai cách làm tăng trở lực biến dạng tại cửa khuôn: Làm giảm chiều
cao h hoặc làm tăng chiều dài cầu vành biên b. Nhưng nếu làm giảm chiều cao
cầu vành biên h sẽ khó cắt biên hơn vì lực cắt sẽ không đồng đều chu vi cắt cho
nên ta làm tăng chiều dài cầu vành biên .
Sau khi chế tạo khuôn cần tiến hành dập thử. Căn cứ vào vành biên của vật
dập thử ta có thể kiểm tra rónh thoỏt biờn đó thiế kế đúng chưa đúng, trở lực
biến dạng tại cửa khuôn nhỏ thì kim loại sẽ chảy vào rónh thoỏt biờn sớm quá,
sau khi dập thử ta thấy chiều cao của vành biên bằng chiều cao của tói chứa kim
loại trong rónh thoỏt biờn. Như vậy, sẽ xuất hiện lực Pt tác dụng từ khuôn vào
vành biên làm cho tăng lực dõp cần thiết, hại khuôn và có trừơng hợp không
điền đầy lồng khuôn. Muốn khắc phục hiện tượng này ta làm tăng trở lực biến
dạng ở cửa khuôn sao cho sau khi dập thử ta thu được vành biên đạt yêu cầu nếu
trở lực biến dạng ở cửa khuôn lớn quá cũng làm tăng lực dập cần thiết của máy
dễ gây hiện tượng chiều cao vật dập lớn hơn yêu cầu, vành biờn thỡ nhỏ quá,
gây khó khăn cho việc gia công cơ và cắt biờn , khuụn chúng bị hỏng vỡ áp lực
- 17 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
đơn vị tác dụng vào lũng khuụn quỏ lớn . Sau khi chế tạo khuôn cần tiến hành
dập thử. Căn cứ vào vành biên của vật dập thử ta có thể kiểm tra rãnh thoát biên
đã thiế kế đúng chưa đúng, trở lực biến dạng tại cửa khuôn nhỏ thì kim loại sẽ
chảy vào rãnh thoát biên sớm quá, sau khi dập thử ta thấy chiều cao của vành
biên bằng chiều cao của túi chứa kim loại trong rãnh thoát biên. Như vậy, sẽ
xuất hiện lực Pt tác dụng từ khuôn vào vành biên làm cho tăng lực dâp cần thiết,
hại khuôn và có trừơng hợp không điền đầy lồng khuôn. Muốn khắc phục hiện
tượng này ta làm tăng trở lực biến dạng ở cửa khuôn sao cho sau khi dập thử ta
thu được vành biên đạt yêu cầu nếu trở lực biến dạng ở cửa khuôn lớn quá cũng
làm tăng lực dập cần thiết của máy dễ gây hiện tượng chiều cao vật dập lớn hơn
yêu cầu, vành biên thì nhỏ quá, gây khó khăn cho việc gia công cơ và cắt biên ,

khuôn chóng bị hỏng vì áp lực đơn vị tác dụng vào lòng khuôn quá lớn .
V. CHẾ ĐỘ NHIỆT
Quá trình rèn và dập nóng thường được thực hiện ở nhiệt độ cao, tùy theo mỏc
thộp và yêu cầu kĩ thuật ,người ta có thể rèn và dập nóng ở nhiệt dé khác nhau, từ
750 Quá trình rèn và dập nóng thường được thực hiện ở nhiệt độ cao, tùy theo
mác thép và yêu cầu kĩ thuật ,người ta có thể rèn và dập nóng ở nhiệt dộ khác nhau,
từ 750
÷
1300. Vì vậy khi lập qui trình công nghệ cho mét chi tiết người kĩ sư công
nghệ phải chú ý đến những ảnh hưởng của nhiệt độ đến cơ tính của chi tiết.
Khi rốn thộp cỏn ta phải giải quiết hai vấn đề sau:
- Tạo hình cho vật rốn cú kích thước theo bản vẽ.
- Tạo ra dé hạt tối ưu và ứng suất dư tối thiểu.
Ở nhiệt độ từ 750
÷
1300 kim loại hầu như hết hẳn tính đàn hồi và giảm trở
lực biến dạng đi khoảng 10 lần; tăng tính dẻo lên khoảng vài chục phần trăm.
Ngoài ra khi gia công áp lực ở nhiệt độ kể trên còn xảy ra qỳa trỡnh biến cứng và
quá trình kết tinh lại. Cần chú ý đến một vài hiện tượng xấu xảy ra khi gia công
kim loại ở nhiệt độ cao:
- Hiện tượng thoỏt cỏc bon bè mặt
- 18 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
- Hiện tượng cháy kim loại thành vẩy rèn
- Hiện tượng quá nhiệt hoặc cháy khi nung
- Tạo ra vết nứt do ứng suất đư khi làm nguội không đúng chế độ .
Chế độ nhiệt trong công ngệ rèn và dập thể tích được coi là tối ưi khi nó tạo
điều kiện thuận lợi nhất cho quá trình tạo hình và tạo ra sản phẩm có tính sử dụng
cao nhất, nghĩa là tăng cơ tính, hạn chế các ảnh hưởng xấu.
Người ta chia chế độ nhiệt ra làm ba giai đoạn:

- Nung kim loại trước khi rèn .
- Làm nguội kim loai trong quá trình gia công.
- Làm nguội kim loai sau khi đã gia công xong.
1. Khoảng nhiệt độ rèn.
Mét trong những nhiệm vụ quan trọng trong khi xác định chế độ nhiệt cho gia
công kim loại bằng áp lực là tìm ra khoảng nhiệt độ rèn nghĩa là xác định nhiệt độ
bắt đầu rèn và nhiệt độ kết thúc rèn người ta chia nhiệt độ rèn ra làm hai loại
:khoảng nhiệt độ cho phép và khoảng nhiệt độ cần thiết. Mét trong những nhiệm
vụ quan trọng trong khi xác định chế độ nhiệt cho gia công kim loại bằng áp lực là
tìm ra khoảng nhiệt độ rèn nghĩa là xác định nhiệt độ bắt đầu rèn và nhiệt độ kết
thúc rèn người ta chia nhiệt độ rèn ra làm hai loại :khoảng nhiệt độ cho phép và
khoảng nhiệt độ cần thiết.
Khoảng nhiệt độ cho phép có thể được biết khi biết các thông số cần thớờt
của kim loại, vì vậy người ta thường xác định sơ bộ sơ bộ khoảng nhiệt độ này. Sau
đó khi đã biết các thông số cần thiết của kim loại (về luyện kim về kim tương, về
tính năng sử dụng của vật rèn) người ta mới có thể hiệu chỉnh lại. Khoảng nhiệt độ
cho phép phụ thuộc chủ yếu và thành phần hoá học của kim loại. Khoảng nhiệt độ
rèn nói chung nằm trong khoảng dưới nhiệt độ chảy và trên nhiệt độ kết tinh lại.
- 19 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
TTT
chgcktl
000
≤
Các nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ kết tinh lại không gọi là rốn núng nữa mà gọi là:
Các nhiệt độ nửa nóng, nửa nguội và nguội. Các nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ kết tinh
lại không gọi là rèn nóng nữa mà gọi là: Các nhiệt độ nửa nóng, nửa nguội và
nguội.
Để hiểu rõ khoảng nhiệt độ rèn, ta phân tích một vài hiện tượng xấu xảy ra
khi nung kim loại.

Ở gần nhiệt độ chảy, kim loại mất tính dẻo của nó, các hạt đã bị chím chảy ở
các cạnh, tại đây quá trình ụxi hoỏ xảy ra tương đối mạnh, toàn bộ thể tích kim loại
bị thoát các bon lớn. Người ta gọi cỏc phụi nung đến trạng thái này là ‘chỏy” và
không rèn dược nữa.
Tầm thấp hơn nhiệt độ cháy một chút cú hiờn tượng chảy cục bộ, tức là ở một số
nơi nào đó các hạt phát triển mạnh, và cũng ở một số nơi nào đó kim loại phát triển
mạnh, và cũng ở một số nơi kim loại cũng mất tính dẻo người ta gọi nhiệt độ này
“ quỏ núng” đối với phụi đỳc thỡ có thể rèn ở nhiệt độ này nhưng với phụi cỏn thỡ
cần phải ủ lại cho nhiệt độ giảm xuống và đồng đều trên toàn bộ thể tích mới có thể
rèn được.
Nhiều khi người làm công nghệ có thể hạ thấp giới hạn trên của khoảng nhiệt
độ rèn cần thiết để tránh hiện tượng thoát cacbon hoặc giảm bớt lượng kim loại
cháy thành vẩy rèn.
Giới hạn dưới của khoảng nhiệt độ rèn không chỉ không chỉ phụ thuộc và
loại thép (trước cựng tớch hay sau cùng tích ) mà còn phụ thuộc vào thể tích vật
rèn, vào chất lượng vật rèn, tiếp sau đó có phải nhiệt luyện hay không, phương
pháp làm nguội (kể cả khả năng nhiệt độ sẵn có của vật rèn khi thụi rốn để sử
dụng).
Trong điều kiện sản suất nhiều khi vì các nguyên nhân khách quan như lực
máy không đủ, thiếu khuôn ,cẩn phải tiết kiệm khuôn v.v mà người ta có thể nâng
giới hạn dưới của khoảng nhiệt độ rèn. Tuy nhiên trong các trương hợp như vậy thì
- 20 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
chế độ nhiệt không thể coi là tối ưu.
Khi xác định khoảng nhiệt độ rèn ta dùa vào các thông số sau;
a). Giản đồ trạng thái của hợp kim
b). Toàn bộ cỏc thớ ngiệm quan hệ với việc sác định tính chất của kim loại ở
nhiệt độ cao và khi tăng các kết quả thí nghiệm đươc kiểm tra trong quá trình sản
xuất (bản 2.1)
c). Việc nghiên cứu cấu trúc kim loại phụ thuộc và thơỡ gian tăng nhiệt ở nhiệt

độ cao(kớch thước hạt, khuynh hướng quá nhiệt; sự đốt cháy và thoát các bon
v.v xem bản 2.1.)
khoảng nhiệt độ rèn của thép C45 cho trong bảng 2.2 .
Mác
Nhiệt độ bắt
Nhiệt độ kết thúc rèn
Không
cao hơn
Không
thấp hơn
C45 1260 850 760 1200 -800
2. Chế độ nung và làm nguội.
2.1. Nung phôi.
Người ta cố gắng nung phôi với tấc độ cao nhất, vì như vậy sẽ giảm hao phí kim
loại do cháy, giảm sự phát triển độ hạt do đó tăng tính dẻo, và cuối cùng là làm cho
năng suất nung và dập cao (thường thì năng suất dập phụ thuộc và năng suất
nung ).Tuy nhiên khi nung vơớ tốc độ cao cần phải chú ý tránh hiện tượng nứt rạn
gây nên .Trong các lò nung bằng ngọn lửa thì trước hết lơp líp bề mặt phôi nhận
đươc sự truyền nhiệt từ các phần tử rắn chảy trong ngon lửa, của các luồng hơi
nóng chảy trong lò …sau đú cỏc lớp bên trong phôi cũng tăng nhiệt độ dần dần do
- 21 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
sự truyền nhiệt từ líp kim loại từ líp kim loại bề mặt vào vì kim loại có khả năng
truyền nhiệt tốt. Chính vì vậy mà kim loại tinh khiết dễ nung hơn kim loại có chứa
nhiều tạp chất.
Tấc độ nung kim loại phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Sự chênh lệt giữa nhiệt độ lò và nhiệt độ phôi
- Kớch thước phôi và cách sắp xếp chúng trong lò.
- Hệ số dẫn nhiệt độ của vật nung.
Hệ số truyền nhiệt độ đươc tính theo công thức sau:

γ
λ
α
c
=
Trong đó :
α
- Hệ số dẫn nhiệt độ .

λ
- Hệ số truyền nhiệt độ.

γ
- Tỷ trọng .
c - Nhiờt dung.
Khi nhiệt độ của phôi càng tăng lên thì hệ số truyền nhiệt càng giảm (do đó
hệ số dẫn nhiệt càng ngiảm) .
Thoạt đầu sự chênh lệch nhiệt độ giữa lò và phôi thường lớn, líp bề mặt phôi
được nung nóng nhanh chóng và sự chờn lệch nhiệt độ giữa líp trong và líp ngoài
của phôi cũng lớn. Vì vậy líp bề mặt thường bị rón nở nhiệt nhiều hơn líp bên trong
do đó cũng hay xuất hiện các vết nứt vĩ mô hoặc các vết nứt tế vi. Đối với hai sản
phẩm thân của cần khởi động không cho phép những vết nứt đú thỡ đương nhiên
các vết nứt đó bị coi là phế phẩm. Nờỳ nung không đúng kĩ thuật thỡ phụi cú thể bị
nứt rất lớn và không thể dập dược nữa.
Khi nung phôi với đường kính nhá Khi nung phôi với đường kính nhỏ
22
φ
của
thép C45 ta có thể không tính đến tấc độ nung.

- 22 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
Tuy nhiên để đạt được hiệu quả cao trong sản xuất ta phải tính đến thời gian
nung cần thiết .thời gian nung phôi được tính teo công thức của M.n. Đụ-brụ- khốt-
tob như sau:
T= akD
D
ở đây T - thời gian nung tính bằng giê
a - hệ số tính đến cỏh xếp phôi trong lò .
k - hệ số tính dến thành phần các bon và thành phần cỏc phõn tố hợp
kim trong kim loai.
Tra trong bảng tính hệ số tính đến cách xếp phôi ta được: a=2.
Đối với thép Ýt các bon: k =10
Từ đó ta có thời gian nung phôi của phụi thõn cần khởi động là:
T=2.10.0,002
002.0
=0,0018 giê
Để tính thời gian nung một cách chính xác tốt nhất ta sử dụng công thức kinh
nghiệm đã đươc ghi lại thành các chỉ tiêu hay trong sổ tay của ngành
Ngoài phương pháp nung bằng ngon lửa ta có thể tham khảo một số phương
pháp nung hiện đại như :
- Nung bằng điện tiếp xúc
- Nung bằng dòng điện cảm ứng
- Nung bằng dung dịch điện phân
2.2. Làm nguội
Quá trình làm nguội các vật rèn sau khi rốn,dập xảy ra ngược lại với quá trình
nung nóng. Tất cả các hiện tượng xảy ra trong thép ở quá trình nung nóng thì đều
được nhắc lại trong quá trình làm nguội theo thứ tự ngược lại . Quá trình làm
- 23 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN

nguội các vật rèn sau khi rèn,dập xảy ra ngược lại với quá trình nung nóng. Tất cả
các hiện tượng xảy ra trong thép ở quá trình nung nóng thì đều được nhắc lại trong
quá trình làm nguội theo thứ tự ngược lại .
Quá trình làm nguội gồm hai giai đoạn :
1. Giai đoạn làm nguội trong khi rèn dập: Giai đoạn này kim loại được truyền
nhiệt ra ngoài không khí và truyền nhiệt trực tiếp vào dụng cụ rèn -dập. Mặt khác
phôi bị biến dạng sản ra nhiệt năng lai góp phần làm tăng nhiệt độ phôi . Đặc biệt là
khi dập trờn mỏy bỳa vỡ nú cú tốc độ cao. Nhiệt năng này làm nung nóng phụi
thờm. Điều này có thể nhận thấy bằng mắt thường nhiệt độ tại vùng biến dạng cao
hơn cỏc vựng khỏc (nhìn thấy màu của vùng biến dạng sáng hơn ).
Tính toán tỷ mỉ xem ở thời gian nào vật rèn được làm nguội với tốc độ cao hơn
là một việc rất khú, nú phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Nhưng chúng ta cần phải
chú ý rằng giảm tốc độ nguội của phôi trong giai doạn đang rèn- dập là một việc
hết sức có kinh tế ,kỹ thuật nhất là đối với vật phải rèn dập lâu. Trong kĩ thuật
người ta đã nghĩ cách ngăn cản sự toả nhiệt của phôi bằng con đường bức xạ. Nếu
dựng cỏc phương tiện ngăn bức xạ có thể tăng thời gian rèn lên đến 40
÷
60 %.
Thời gian làm nguội của vật rèn từ nhiệt độ bắt đàu rèn đến nhiệt độ kết thúc rèn –
dập sẽ giả định là thời gian gia công kim loại bằng áp lực. Tuy nhiên đối với chi
tiết của cần khởi động thời gian gia công bằn áp lực nhanh nên ta có thể bỏ qua ảnh
hưởng của giai đoạn này.
2. Làm nguội sau khi thụi rốn .
Sau khi thụi rốn nếu chế độ làm nguội không đúng có thể xảy ra các hiện tượng
cong vênh, nứt rạn. Nếu trong quá trình nung phôi bị nứt rạn nhỏ hoặc cong vờnh
thỡ rốn cú khuyết tật này cũn cú thể khắc phục được nhưng sau khi thụi rốn mà chi
tiết bị cong vênh hay nứt rạn thỡ cỏc chi tiết đó hoặc trở thành phế phẩm ,hoặc phải
khắc phục khó khăn. Hơn nữa, sau khi thụi rốn cũn có nhiều ứng suất dư hơn là khi
nung nóng. Vì ngoài ứng xuất nhiệt ra trong quá trình rốn-dập do biến dạng không
đồng đều nên trong chi tiết có ứng suất dư lớn . Nói tóm lại, quá trình làm nguội

sau khi thụi rốn cũng hết sức quan trọng. Về kĩ thuật, việc làm nguội không phức
tạp lắm, nhưng nếu ta không chú ý thì có thể gây ra phế liệu hàng loạt.
- 24 -
Vũ Mạnh Cường GCAL- K43-ĐHBKHN
Đối với chi tiết nhỏ như thân của cần khởi động sau khi thụi rốn ta xếp thành
từng đống lớn trong lũ kớn để cố gắng làm cho tốc độ nguội càng thấp càng tốt.
3. Kiểm tra chế độ nhiệt .
Kiểm tra chế độ nhiệt có nghĩa là kiểm tra nhiệt độ nung, thơỡ gian nung, nhiệt
độ trong quá trình rốn,dập và thời gian rèn – dập, cuối cùng là kiểm tra chế độ làm
nguội. Muốn kiểm tra thời gian ta dùng đồng hồ tự động như rơ-le thời gian. Muốn
kiểm tra nhiệt dé nung hay nhiệt độ thụi rốn ta có thể dùng mắt thường, theo
nguyên tắc phân biệt màu sắc màu càng sỏng thỡ nhiệt độ càng cao. Thường thì
công nhân có kinh nghiệm có thể dùng mắt thường xác định khá chính xác vì rằng
từ khoảng 6000 đến 12000 thì kim loại thay đổi khá rõ rệt khoảng 500 mét.
Những người thợ có kinh nghiệm có thể xác định nhiệt độ bằng mắt thường
với dung sai khoảng
±
300 .
Ngoài ra ta có thể dùng thiết bị đo nhiệt độ gián tiếp như hoả quang kế .
VI. PHễI TÍNH TOÁN VÀ BIỂU ĐỒ TIẾT DIỆN CỦA NÓ.
1. Xác định kích thước phôi tính toán của vật rèn.
- 25 -