chuong 2 CNGCAL demuc 4,5 (4t)

Môn học
Chương 2
Đối tượng
Năm học

: Công nghệ kim loại MẬT
: Công nghệ gia công áp lực
: Đại học
: 2013-2014

Số:........

M

KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 8 NĂM 2013


KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI
PHÊ DUYỆT
Ngày….tháng 8 năm 2013
TRƯỞNG BỘ MÔN

Môn học : Công nghệ kim loại
Chương 2 : Công nghệ gia công áp lực
Đối tượng : Đại học

Phần một:
Ý ĐỊNH GIẢNG BÀI
I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU:

1. Mục đích:
Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về công nghệ dập thể tích và dập
tấm, trong đó chủ yếu đi sâu vào nghiên cứu các nguyên công dập tấm.

2. Yêu cầu:
a. Về nhận thức: Nắm được các phương pháp gia công và nguyên lý tạo
hình dạng khối và dạng tấm.
b. Về kỹ năng: Sinh viên có thể lựa chọn phương pháp chế tạo phôi cho
một số chi tiết điển hình; Vận dụng các kiến thức trong bài học vào trong thực
hành gia công và thực tế làm việc sau này.
II. NỘI DUNG:
1. Nội dung chính:
- Dập thể tích
- Dập tấm
2. Nội dung trọng tâm:
- Dập tấm
III. THỜI GIAN:
Tổng số: 4 tiết
IV. ĐỊA ĐIỂM:
Phòng học lý thuyết
V. TỔ CHỨC, PHƯƠNG PHÁP:
1. Tổ chức:
- Lên lớp lý thuyết, thảo luận, và học tập tập trung tại hội trường.
2. Phương pháp:
- Nêu vấn đề, hướng dẫn, trình chiếu
VI. VẬT CHẤT BẢO ĐẢM:
- Đối với giáo viên: Giáo án, bài giảng, TLTK, máy chiếu, phấn, thước kẻ...
- Đối với học sinh: Vở, sách giáo khoa, bút, thước kẻ....

Phần hai:
THỰC HÀNH GIẢNG BÀI
I. THỦ TỤC LÊN LỚP: (15 phút)
1. Ổn định lớp:
2. Kiểm tra đầu giờ:
3. Giới thiệu bài mới:
II. TRÌNH TỰ GIẢNG BÀI: ( 160 phút)
Thứ tự, nội dung
Thời gian
(Phút)
4. Dập thể tích (rèn khuôn).
33
4.1. Khái niệm

3

4.2. Đặc điểm
4.2.1. Ưu điểm so với rèn tự do

15

4.2.2. Nhược điểm
4.3. Phân loại

15

5. DẬP TẤM

127

5.1. Khái niệm chung

20

Phương pháp
NVĐ,
HD

5.1.1. Khái niệm
5.1.2. Đặc điểm
5.1.3. Phân loại
5.1.4. Lĩnh vực áp dụng
5.2. Các nguyên công chính.

77

5.2.1. Nguyên công pha tấm

17

5.2.2. Nguyên công cắt hình, đột lỗ.

10

5.2.3. Nguyên công uốn

5

5.2.4. Nguyên công dập vuốt (dập sâu)

45

5.3. Các nguyên công hoàn chỉnh sau dập
5.3.1. Nguyên công lên vành
5.3.1. Nguyên công tóp miệng
5.3.1. Nguyên công miết
III. KẾT THÚC GIẢNG BÀI: (5 phút).
1. Kiểm tra kiến thức mới tiếp thu của học viên:
2. Tóm tắt nội dung chính của bài:
3. Giao bài tập về nhà và những vấn đề học viên cần nghiên cứu
Ngày
tháng 8 năm 2013
NGƯỜI BIÊN SOẠN



Số:........

BÀI GIẢNG
Môn học
Chương 2
Đối tượng
Năm học

: Công nghệ kim loại
: Công nghệ gia công áp lực
: Đại học
: 2013-2014

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 8 NĂM 2013

PHÊ DUYỆT
Ngày….tháng …..năm 2012
TRƯỞNG BỘ MÔN
MỞ ĐẦU
Ở bài trước chúng ta đã nghiên cứu về phương pháp chế tạo phôi đơn giản.
Phạm
Hồng
Bài học hômTrung
nay sẽtá,
tậpThS
trung
nghiên
cứuThanh
các phương pháp tạo phôi cho năng
suất cao, chất lượng tốt và giá thành hạ.
NỘI DUNG
4. Dập thể tích (rèn khuôn).
4.1. Khái niệm
Là phương pháp biến dạng kim loại ở trong khuôn, sự biến dạng của kim
loại bị hạn chế theo mọi chiều bởi bề mặt của lòng khuôn.

Hình 4.1 Một số dạng sản phẩm của công nghệ dập thể tích
4.2. Đặc điểm
4.2.1. Ưu điểm (so với rèn tự do):
- Chế tạo phôi có hình dạng phức tạp.
- Năng suất cao, dễ cơ khí hoá và tự động hóa.

- Độ chính xác và độ bóng bề mặt phôi cao, chất lượng sản phẩm đồng đều
và ít phụ thuộc tay nghề công nhân.
4.2.2. Nhược điểm:
- Yêu cầu thiết bị có công suất lớn, nâng cao khối lượng vật rèn rất khó
khăn.
- Yêu cầu vật liệu và chế tạo khuôn phức tạp nên giá thành chế tạo khuôn
cao, khuôn chóng bị mòn.
- Phương pháp rèn khuôn thích hợp với sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
4.3. Phân loại
4.3.1. Phân loại theo trạng thái nhiệt của phôi: Rèn khuôn nóng và rèn khuôn
nguội
4.3.2. Phân loại theo cách bố trí lòng khuôn: Rèn trong khuôn có một lòng
khuôn và rèn trong khuôn có nhiều lòng khuôn
4.3.3. Phân loại theo thiết bị gia công: Rèn khuôn trên máy búa, rèn khuôn trên
máy ép thủy lực, rèn khuôn trên máy ép dập nóng…...
4.3.4. Phân loại theo kết cấu lòng khuôn: Rèn trong khuôn kín và rèn trong
khuôn hở.

Khuôn có lòng khuôn kín (a); Khuôn có lòng khuôn hở (b)

Hình 4.2. Kết cấu khuôn dập thể tích

a) Phôi dập trên khuôn hở, b) Phôi dập trên khuôn kín

Hình 4.3. So sánh giữa rèn trong khuôn kín và rèn trong khuôn hở


a) Rèn trong khuôn hở: Là phương pháp tạo phôi có vành biên. Trong quá trình
gia công có một phần kim loại được biến dạng tự do.
- Mặt phân khuôn tại vùng tiếp giáp với vật rèn thẳng góc với phương của

lực tác dụng, giữa hai nửa khuôn có rãnh thoát biên chứa kim loại thừa.
- Đặc điểm:
+ Rèn trong khuôn hở thì tính dẻo của kim loại thấp, sự điền thấu không cao.
+ Lượng kim loại thừa tạo thành vành biên có thể chiếm 20% khối lượng
phôi.
+ Yêu cầu thiết bị có công suất lớn.
+ Rèn trong khuôn hở thì việc tính toán phôi không yêu cầu chính xác.
b) Rèn trong khuôn kín: Là phương pháp tạo phôi không có vành biên.
Mặt phân khuôn tại vùng tiếp giáp với vật rèn song song hoặc gần song song
với phương của lực tác dụng.
- Đặc điểm:
+ Rèn trong khuôn kín thì tính dẻo của kim loại vật rèn tăng, khả năng điền
thấu tốt.
+ Yêu cầu công suất thiết bị không lớn.
+ Rèn trong khuôn kín cần phải tính toán phôi liệu thật chính xác và chất
lượng nung nóng phôi cao.
- Đối với vật rèn đơn giản hoặc không yêu cầu chính xác người ta thường
dùng khuôn hở; Với những chi tiết phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao, người ta
thường dùng khuôn kín.
5. DẬP TẤM
5.1. Khái niệm và phân loại
5.1.1. Khái niệm
Dập tấm là phương pháp gia công áp lực trong đó phôi là các tấm kim loại
được biến dạng dẻo trong khuôn để tạo thành các sản phẩm có hình dáng và kích
thước theo yêu cầu.
Dập tấm thường tiến hành ở trạng thái nguội nên còn được gọi là dập nguội.
Khi chiều dày phôi lớn hơn 10mm thì có thể dập nóng.
5.1.2. Đặc điểm
- Vật liệu dập tấm rất rộng rãi: thép các bon thấp, thép hợp kim, kim loại và
hợp kim màu…

- Có thể chế tạo được những sản phẩm phức tạp và đẹp bằng chuyển động
đơn giản của thiết bị mà các phương pháp gia công khác không thực hiện được.
- Sản phẩm có độ chính xác và chất lượng tốt, khả năng lắp lẫn giữa các sản
phẩm cao.
- Sản xuất được các chi tiết có độ cứng vững, độ bền khá mà kết cấu gọn
nhẹ.


- Mức độ hao phí vật liệu ít.
- Dễ cơ khí hóa và tự động hóa nên năng suất cao, giá thành hạ.
5.1.3. Phân loại
Dựa vào đặc điểm biến dạng người ta chia thành 2 nhóm chính:
- Nhóm các nguyên công cắt vật liệu: Tách một phần vật liệu ra khỏi vật
liệu khác(cắt hình, đột lỗ, cắt trích, cắt chia, cắt mép...)
- Nhóm các nguyên công tạo hình: Tạo hình chi tiết dựa trên biến dạng dẻo
của vật liệu (Uốn, Cuốn, xoắn, lên vành, cuốn mép, dập nổi, giãn phồng, dập
vuốt...)

Hình 4.4. Sơ đồ quá trình dập tấm
5.1.4. Lĩnh vực áp dụng
Công nghệ dập tấm được ứng dụng rộng rãi trong các ngành từ công nghiệp
quốc phòng, y tế, hóa chất, giao thông vận tải, cơ khí chính xác, cho đến các
ngành công nghiệp dệt may, chế biến thực phẩm, cơ khí tiêu dùng và đặc biệt là
trong công nghiệp điện-điện tử, công nghệ thông tin.
Một số dạng sản phẩm điển hình:


Hình 5.1. Một số dạng sản phẩm của công nghệ dập tấm
5.2. Các nguyên công chính.
5.2.1. Nguyên công pha tấm

Là nguyên công chia tấm kim loại thành các dải kim loại có kích thước
nhỏ hơn để thuận tiện cho việc thao tác ở các nguyên công tiếp theo.
Nguyên công pha tấm thường sử dụng các loại máy cắt như máy có lưỡi
cắt song song, máy có lưỡi cắt nghiêng, máy cắt dao đĩa...

a) Máy có lưỡi cắt song song; b)Máy có lưỡi cắt nghiêng; c) Máy cắt dao đĩa

Hình 5.2 Sơ đồ nguyên lý các loại máy cắt tấm


a) Máy cắt có lưỡi cắt song song(hình 5.2 a):
Máy cắt này có hai lưỡi dao song song, lưỡi cắt phía dưới (1) cố định, còn
lưỡi dao (3) bên trên nằm ngang, chuyển động tịnh tiến lên xuống để tạo ra
chuyển động cắt.
Đặc điểm của máy cắt này là cho đường cắt thẳng phẳng và đẹp, hành
trình của dao nhỏ nhưng phải cần lực cắt của máy tương đối lớn. Máy không cắt
được đường cong và đường cắt dài
b. Máy có lưỡi cắt nghiêng(hình 5.2 b):
Loại máy này có một lưỡi dao phía dưới (1) cố định nằm ngang còn lưỡi
cắt trên (3) nghiêng 2 - 60. Khi cắt lưỡi dao (1) tiếp xúc với vật cắt (2) từ trái qua
phải nên lực cắt giảm.
Đặc điểm của máy cắt này: Có thể cắt được tấm dày, dài nhưng sản phẩm
thường bị cong vênh.
c.Máy cắt dao đĩa(hình 5.2 c):
Loại máy này có hai đĩa cắt có trục song song và quay ngược chiều nhau.
Có hai loại máy:
- Máy chỉ có một cặp đĩa: Dùng để cắt các đường thẳng và đường cong
tùy ý.
- Máy có nhiều cặp đĩa: Dùng để cắt đồng thời nhiều dải song song.
Máy cắt dao đĩa thường dùng để cắt các tấm mỏng.

5.2.2. Nguyên công cắt hình, đột lỗ.
- Cắt hình là nguyên công tách một phần
vật liệu theo đường bao khép kín, phần tách
ra là phôi để gia công cho nguyên công tiếp
theo.
- Đột lỗ là nguyên công tách một phần
vật liệu theo đường bao khép kín để tạo
thành lỗ suốt trên chi tiết, phần tách ra là phế
liệu.

Hình 5.2. Dạng sản phẩm qua nguyn cơng cắt hình, đột lỗ.


Hình 5.3. Sơ đồ nguyên lý cắt đột

Hình 5.4. Sơ đồ nguyên lý cắt đột liên tục

Hình 5.5. Khuôn cắt đột liên tục
5.2.3. Nguyên công uốn
Uốn là nguyên công làm thay đổi hướng thớ kim loại, biến phôi phẳng, phôi
dây hay ống thành chi tiết có hình cong đều hay gấp khúc.


Hình 5.6. Sơ đồ nguyên công uốn

Hình 5.7a. Sơ đồ nguyên công uốn

Hình 5.7b. Ứng dụng thực tế (Uốn bằng khuôn)

Hình 5.8. Ứng dụng thực tế (Uốn liên tục trên các con lăn)
5.2.4. Nguyên công dập vuốt (dập sâu)
Là phương pháp chế tạo các sản phẩm hình ống hoặc hình hộp rỗng. Dập
vuốt được chia làm hai phương pháp: Dâp vuốt không biến mỏng thành và dập
vuốt có biến mỏng thành phôi.
a) Dâp vuốt không biến mỏng thành: Là nguyên công làm biến dạng mà
chiều dày phôi và chiều dày thành sản phẩm xấp xỉ bằng nhau.


Hình 5.9. Sơ đồ dập vuốt không làm mỏng thành
- Để tiến hành dập vuốt không biến mỏng thành người ta sử dụng một bộ
khuôn gồm chày(1) và cối(3). Xét một chi tiết hình trụ có đường kính d được
dập từ phôi tròn có đường kính D:
- Khi chày ép lên phôi sẽ làm cho phôi biến dạng. Phần chày ép lên phôi kim
loại chịu ứng suất kéo theo hướng kính và chuyển thành đáy của chi tiết đường
kính d; Còn phần vành khăn (D-d), các phần tử bị kéo theo hướng dọc trục chi
tiết và bị dồn ép (nén) theo hướng tiếp tuyến, biến thành hình trụ có đường kính
d và chiều cao h. Để tránh xảy ra hiện tượng nhăn ta dùng lực ép phụ Q tác dụng
lên tấm chặn(2).


1: Cối, 2:Chày, 3:Tấm chặn phôi, 4:Phôi

Hình 5.10. Hiện tượng nhăn sản phẩm khi dập và cách khắc phục.
- Khi chiều cao h của sản phẩm lớn ta phải dập vuốt làm nhiều lần.

Hình 5.11. Sơ đồ nguyên lý dập vuốt trung gian.
b) Dập vuốt có biến mỏng thành:
Dập vuốt có biến mỏng thành là quá trình dập vuốt có cưỡng bức làm giảm
chiều dày của thành chi tiết so với chiều dày của phôi.

Để tiến hành dập vuốt có biến mỏng thành ta dùng một bộ khuôn có khe hở
giữa chày và cối nhỏ hơn chiều dày của phôi (z < s).


2
1
p

z = 0,3 - 0,8s
z

Rch
s

Rch
s

s

z

Hình 5.12. Sơ đồ dập vuốt có biến mỏng thành
Đặc điểm của Phương pháp dập vuốt có làm mỏng thành là đường kính chi
tiết giảm ít, chiều sâu tăng nhiều và do đó giảm chiều dày thành phôi, chiều dày
của đáy không thay đổi.
Dập vuốt có làm mỏng thành có những ưu điểm là không cần lực ép phụ, bộ
phận ép phụ, thiết bị dẫn hướng hoặc khuôn phức tạp mà chất lượng chi tiết vẫn
đảm bảo, có thể thực hiện dập trên máy ép đơn.
5.3. Các nguyên công hoàn chỉnh sau dập
5.3.1. Nguyên công lên vành

- Lên vành lỗ là nguyên công nhằm tạo nên vành gờ xung quanh lỗ trên các
phôi.

Hình 5.13. Sơ đồ nguyên lý ln vnh


5.3.2. Nguyên công tóp miệng
Tóp miệng là nguyên công làm nhỏ miệng chi tiết đã dập sâu. Quá trình
tóp miệng trình bày trên hình 5.13
Để tóp miệng, người
ta dùng một bộ khuôn gồm
khuôn trên (1) và khuôn
dưới (2).
Khuôn dưới làm
nhiệm vụ định vị chi tiết còn
khuôn trên có lỗ hình côn
đường kính giảm dần và
hình cuối là hình trụ. Khuôn
trên tịnh tiến từ trên xuống
để tạo ra quá trình tóp
miệng.
5.3.3. Nguyên công miết
Miết là nguyên công tạo hình từ phôi phẳng hay phôi rỗng dựa vào
chuyển động quay của phôi dưới tác dụng của lực công tác làm biến dạng cục bộ
tại một điểm trên phôi quay.

Hình 5.16. Sơ đồ nguyên lý miết


Hình 5.15. Một số dạng sản phẩm miết

KẾT LUẬN
Bài học cung cấp một cách khái quát về công nghệ dập thể tích và dập tấm
trong đó chủ yếu giới thiệu các nguyên công gia công kim loại tấm hiện đang
được ứng dụng rộng rãi trong ngành cơ khí làm cơ sở cho việc nghiên cứu các
môn học tiếp theo và áp dụng trong thực tế sau này của học viên.
Ngày
tháng 8 năm 2013
NGƯỜI BIÊN SOẠN