Nghiên cứu công nghệ tạo hình nửa nóng để chế tạo chi tiết bánh răng truyền động

MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các hình vẽ, đồ thị, bảng biểu
Tóm tắt luận văn
Lời mở đầu
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP
LỰC VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT DẬP TẠO HÌNH
1.1

Tổng quan về cơng nghệ gia cơng áp lực
1.1.1

Khái niệm về gia cơng áp lực

1.1.2

Vai trị và sự phát triển của công nghệ gia công
áp lực

1.2

1
1
4

1.1.3

Ưu nhược điểm của công nghệ gia công áp lực

5

1.1.4

Một số phương pháp gia cơng áp lực điển hình

5

Lý thuyết cơng nghệ dập tạo hình khối

9

1.2.1

Khái niệm

1.2.2

Ưu nhược điểm của cơng nghệ dập khối

10

1.2.3

Phân loại công nghệ dập khối

11

9

1.3

Sơ đồ công nghệ dập khối chính xác

13

1.4

Kết luận

15

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CƠNG NGHỆ DẬP NỬA NĨNG
2.1

Giới thiệu cơng nghệ

16

2.2

Ý nghĩa của cơng nghệ dập nửa nóng

16

2.3

Khả năng cơng nghệ của cơng nghệ dập nửa nóng

19

2.4

Thành phần cấu tạo vật liệu được áp dụng

20

2.5

Cấp chính xác đạt được

21

2.6

Tính kinh tế của dập nửa nóng

21

2.7

Thiết bị dành cho cơng nghệ dập nửa nóng

22


2.8

Làm mát, bơi trơn của thiết bị dập nửa nóng

23

2.9

Chế tạo và chọn phơi

24

2.10 Q trình gia cơng

24

2.11 Kết luận

24

CHƯƠNG 3 : LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ VÀ TÍNH TỐN
CÁC THƠNG SỐ CỦA SẢN PHẨM
3.1

Tổng quan về chi tiết

3.2

Phân tích các phương án công nghệ và lựa chọn phương
án gia công
3.2.1

Phương án 1 : Dập trong khn kín từ phơi rỗng

3.2.2 Phương án 2 : Dập trng khn kín từ phơi đặc
3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

Tính tốn lượng dư và dung sai vật dập

26
27

27
28
29

3.3.1

Cấp chính xác của vật dập

29

3.3.2

Xác định lượng dư gia công

30

3.3.3

Xác định dung sai vật rèn

30

Tính tốn phơi

30

3.4.1

Khối lượng và thể tích vật rèn

30

3.4.2

Khơi lượng và thể tích phơi

30

34.3

Chọn phơi

31

Chế độ nung, bôi trơn, làm nguội

31

3.5.1

Nhiệt độ nung và chế độ nung

31

3.5.2

Chế độ bơi trơn, làm mát

32

Thiết bị dập khối chính xác

33

3.6.1

Dập khối khn kín trên máy búa

33

3.6.2

Dập khối khn kín trên máy ép trục khuỷu

33

Kết luận

37

CHƯƠNG 4 : MÔ PHỎNG SỐ VÀ TỐI ƯU THƠNG SỐ
TRONG TẠO HÌNH CHI TIẾT BÁNH RĂNG


4.1 Giới thiệu phần mềm Deform 3D

38

4.1.1

Phương pháp phần tử hữu hạn

38

4.1.2

Phần mềm Deform 3D

38

4.1.3

Các sản phẩm của hệ thống Deform

39

4.1.4
4.1.5

Một số sản phẩm kết quả mô phỏng của phần
mềm Deform
Các tính năng

4.2 Thiết lập bài tốn mơ phỏng q trình tạo hình chi tiết
bánh răng

39
41
42

4.2.1

Mơ hình hình học

43

4.2.2

Mơ hình vật liệu

46

4.2.3

Thiết lập các mơ hình điều kiện biên

49

4.2.4

4.2.5

Phân tích kết quả mơ phỏng dập chính xác chi tiết
bánh răng
So sánh các phương pháp dập tạo hình chi tiết
bánh răng

4.3 Kết quả so sánh phương pháp gia công
KẾT LUẬN

52

55
62
63

Tài liệu tham khảo

65

Phụ lục

66

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng: Mọi sự giúp đỡ trong việc thực hiện luận văn
tốt nghiệp đã được cảm ơn và thông tin sử dụng trong luận văn này đều
được nêu tại phần tài liệu tham khảo.

Hà Nội, tháng 01 năm 2016
Tác giả luận văn:

Nguyễn Minh Trúc


LỜI CẢM ƠN
Tơi xin trân trọng cảm ơn Phó giáo sư – Tiến sỹ Nguyễn Đắc Trung
người trực tiếp hướng dẫn, cùng các thầy, các cô giáo trong bộ môn Gia
cơng áp lực– Viện Cơ khí – Trường Đại học Bách Khoa - Hà Nội. Đã chỉ
bảo và tận tình giúp đỡ tơi trong q trình thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy, các cô thuộc Viện đào tạo sau đại
học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, cùng các bạn bè đồng nghiệp đã
tạo nhiều điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn.

Hà Nội, tháng 01 năm 2016
Tác giả luận văn:

Nguyễn Minh Trúc

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Ý nghĩa

Đơn vị đo

Tn

Nhiệt độ nung

ºC

T

Nhiệt độ dập

ºC

t

Thời gian nung

s

Thời gian giữ nhiệt

s

t1÷t2
G

Trọng lượng

KN

Le

Năng lượng va đập

MJ

P

Lực ép

KN

Pmax

Lực ép cực đại

KN



Ứng suất chính

N/mm²

max

Ứng suất cực đại

N/mm²

1, 2, 3

Biến dạng chính

Do

Đường kính phơi ban đầu

mm

Ho

Chiều cao phơi ban đầu

mm

Dk

Đường kính sau ép

mm

Hk

Chiều cao sau ép

mm

Rm

Độ bền kéo

N/mm²

Re

Ứng suất chảy

N/mm²



Hệ số ma sát

V

Tốc độ dập



Mức độ biến dạng logarit

FEM

Rt

Phương pháp phần tử hữu hạn
Độ nhám bề mặt

mm/s


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Ý nghĩa

Hình

Trang

1.1

Sản phẩm của gia công áp lực

2

1.2

Công nghệ cán kim loại

6

1.3

Công nghệ kéo kim loại

6

1.4

Công nghệ ép kim loại

7

1.4a

Công nghệ ép sợi kim loại

7

1.4b

Công nghệ ép thanh kim loại

7

1.4c

Công nghệ ép ống kim loại

7

1.5

Cơng nghệ rèn tự do

7

1.6

Cơng nghệ dập thể tích trong khn hở

7

1.7

Cơng nghệ dập trong khn kín

8

1.8

Cộng nghệ dập tấm

8

1.9

Cơng nghệ dập thủy tĩnh

9

1.10

Sơ đồ trình tự các nguyên cong trong dập thể tích

9

1.11

Sơ đồ giải thích q trình dập thể tích

9

1.12

Sản phẩm cơng nghệ dập nóng

11

1.13

Sản phẩm cơng nghệ dập nguội

12

1.14

Sơ đồ dập trong khuôn hở

12

1.15

Sơ đồ dập thể tích trong khn kín

13

1.16

Sơ đồ cơng nghệ dập khối chính xcas trong khn kín

15

1.17

Sơ đồ cơng nghệ chế tạo chi tiết khớp nối chữ nhật

15

2.1

Chi tiết bánh răng

16

2.2

Mối quan hệ giữa nhiệt độ và các đặc tính cơng nghệ
thép C15

17

2.3

Sản phẩm cơng nghệ dập nửa nóng

20

3.1

Chi tiết thật

26

3.2

Mơ hình 3D chi tiết

26


3.3

Dập trong khn kín từ phơi rỗng

27

3.4

Dập trong khn kín từ phơi đặc

28

3.5

Sơ đồ khn kín dập trên máy ép trục khuỷu

34

3.6

Sơ đồ khn kín có cơ cấu đối áp

36

3.7

Sơ đồ khn kín cơ cấu đẩy theo ngun tắc địn bẩy
và cơ cấu đối áp lị xo

36

4.1

Mơ phỏng dập khối bằng phần mềm Deform-3D

40

4.2

Mơ phỏng q trình cán

41

4.3

Sơ đồ bài tốn mơ phỏng

43

4.4

Mơ hình phơi

44

4.5

Mơ hình chày ép

44

4.6

Mơ hình khn trên

45

4.7

Mơ hình khn dưới

45

4.8

Thư viện vật liệu

46

4.9

Thơng tin vật liệu

47

4.10

Lựa chọn vật liệu phôi

48

4.11

Các đường con chảy của vật liệu

49

4.12

Mô hình chia lưới

50

4.13

Modul Inter Object

51

4.14

Modul Database Generation

52

4.15

Quá trình tạo hình

57

4.16

Mức độ biến dạng

57

4.17

Lực dập khi dập nguội

58

4.18

Lực dập khi dập nửa nóng

59

4.19

Lực dập khi dập nóng

59

4.20

Trạng thái ứng suất khi dập nguội ở 20

60

4.21

Trạng thái ứng suất dập nửa nóng

61

4.22

Trạng thái ứng suất khi dập nóng

61

4.23

Sản phẩm sau khi dập

62


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Ý nghĩa

Trang

4.1

Bảng thông số dập nguội

53

4.2

Bảng thông số dập nửa nóng

54

4.3

Bảng thơng số dập nóng

55

DANH MỤC PHỤ LỤC
Phụ lục
Phục lục 1

Ý nghĩa
Bản vẽ chế tạo chi tiết

Trang
66


TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Đề tài: Nghiên cứu cơng nghệ tạo hình nửa nóng để chế tạo chi tiết bánh
răng truyền động.
Tác giả luận văn: NGUYỄN MINH TRÚC

Khóa : 2014B.....................

Người hướng dẫn: PGS. TS. NGUYỄN ĐẮC TRUNG
Từ khóa (Keyword): Cơng nghệ dập nửa nóng, semi-hot forming, warm
forming.
Nội dung tóm tắt:
a) Lý do chọn đề tài
Tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu cơng nghệ tạo hình nửa nóng để
chế tạo chi tiết bánh răng truyền động” với hai lý do sau:
- Ngày nay, chi tiết bánh răng được sử dụng rất rộng rãi trong
nhà máy công nghiệp, xây dựng, giao thơng… Với tính chất
làm việc trong điều kiện khắc nhiệt nên tìm ra cơng nghệ phù

hợp trong việc chế tạo chi tiết bánh răng nhằm giảm được
thời gian, giá thành cũng như tăng chất lượng sản phẩm đóng
vai trị quan trọng.
- Với việc ứng dụng tin học ngày càng được phát triển trong
mọi ngành nghề nói chung và trong cơ khí nói riêng. Các
phần mềm hiện nay cung cấp cho người dùng các chức năng
mơ phỏng nhằm đưa ra chính xác các thông số công nghệ
cũng như lường trước những khó khăn trong q trình chế
tạo.
b) Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu.
Đề tài được thực hiện với 2 mục đích chính:
-

Nghiên cứu, thiết kế công nghệ phù hợp để chế tạo chi tiết
bánh răng.

-

Mơ phỏng quả trình tạo hình ở trạng thái nửa nóng, so sánh
với tạo hình ở trạng thái nóng.

c) Tóm tắt nội dung chính và đóng góp mới của tác giả
Nội dung cơ bản của đề tài bao gồm:
- Xây dựng mơ hình chi tiết.


-

Thiết lập mơ hình mơ phỏng để khảo sát q trình cơng nghệ
tạo hình chi tiết dạng rỗng qua các ngun cơng chồn cục bộ,

dập tạo hình.

-

Mơ phỏng số để xác định các thông số công nghệ cơ bản.

-

Xác định ứng suất và biến dạng của khuôn, ảnh hưởng đến
độ chính xác chi tiết.

Phần nội dung được thực hiện trong 4 chương
-

Chương 1 : Tổng quan về công nghệ gia cơng áp lực và cơ sở
lý thuyết dập tạo hình.

-

Chương 2 : Giới thiệu cơng nghệ dập nữa nóng

-

Chương 3 : Lựa chọn cơng nghệ và tính tốn các thơng số
sản phẩm

-

Chương 4 : Mô phỏng số và tối ưu thơng số trong tạo hình
chi tiết bánh răng.

d) Phương pháp nghiên cứu.
-

Xây dựng mơ hình chi tiết bằng phần mềm Catia. Sử dụng
phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) thông qua phầm mềm
Deform tính tốn mơ phỏng nhằm phân tích các quá trình tạo
hình.

e) Kết luận
-

Đề tài đã trình bày những ưu điểm của cơng nghệ dập nửa
nóng, mơ phỏng q trình tạo hình thơng q phần mềm
Deform 3D. Ứng dụng tối ưu hóa thơng số cơng nghệ.

-

So sánh cơng nghệ dập nửa nóng với cơng nghệ dập nóng và
dập nguội thông thông qua nghiên cứu chế tạo chi tiết bánh
răng truyền động.


LỜI MỞ ĐẦU
Trong những nằm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ và hội nhập sâu
rộng của nền kinh tế. Các sản phẩm cơ khí của chúng ta ngày càng phải cạnh
tranh với các sản phẩm từ nước ngồi. Vì vậy chất lượng sản phẩm u cầu
ngày càng cao, đa dạng cả về mẫu mã, chủng loại và đồng thời đáp ứng nhanh
chóng về mặt thời gian. Do đó, tối ưu hóa cơng nghệ được cho là u tố quan
trọng để nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí thiết kế, sản xuất và

giảm giá thành sản phẩm.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ thơng tin, điện tử, tự
động hóa đã trợ giúp q trình tối ưu hóa cơng nghệ một cách nhanh chóng và
chính xác bằng các phương pháp mơ phỏng số. Đó là sự kết hợp giữa mơ hình
q trình và các phương pháp số để giải mơ hình q trình đó. Mơ phỏng số
cho thấy được nhiều kết quả rõ ràng qua đó có thêm những hiểu biết, nhận xét
đúng đắn để góp phần tìm ra những giải pháp cơng nghệ phù hợp trong q
trình sản xuất.
Ngồi ra luận văn này cũng bước đầu nghiên cứu và sử dụng đến cơng nghệ
dập khối chính xác ở trạng thái nửa nóng nhằm nâng cao hiệu quả của q
trình gia cơng và chất lượng sản phẩm.
Luận văn bao gồm 4 chương
Chương 1 : Tổng quan về công nghệ gia công áp lực và cơ sở lý thuyết
dập tạo hình.
Chương 2 : Giới thiệu cơng nghệ dập nửa nóng.
Chương 3 : Thiết kế cơng nghệ và tính tốn các thơng số của sản phẩm.
Chương 4 : Mô phỏng số và tối ưu các thơng số trong tạo hình chi tiết
bánh răng.

Ứng dơng m« phỏng số với sự trợ giúp của phần mềm DEFORM-3D, sẽ
cho phép nhanh chóng tối -u đ-ợc thông số công nghệ cơ bản (nhiệt độ)
và hình dáng kích th-ớc của khuôn dập.
Phần kết luận đ-a ra một vài tổng kết quan trọng và h-ớng phát
triển tiếp theo của đề tài.


Hà Nôi, tháng 1 năm 2016
Học viên
Nguyễn Minh Trúc

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC VÀ
CƠ SỞ LÝ THUYẾT DẬP TẠO HÌNH
1.1.

Tổng quan về công nghệ gia công áp lực

Công nghệ gia công áp lực ( dập tạo hình kim loại) là một phương pháp chế
tạo chính trong lĩnh vực cơ khí. Tại các nước công nghiệp phát triển, tỷ trọng
các sản phẩm gia cơng áp lực chiểm 30-35% tổng sản phẩm cơ khí và xu
hướng phát triển ngày càng tăng. Ở Việt Nam những năm gần đây,công nghệ
gia công áp lực hiện đại đang được chuyển giao vào một cách mạnh mẽ như
trong công nghiệp sản suất oto, xe máy, công nghệ sản suất phụ tùng phục vụ
nội địa hóa sản phẩm cơ khí. Trong lĩnh vực gia cơng áp lực, hai cơng nghệ
chính là dập tấm và dập khối đang ngày càng chiếm một vị trí quan trọng
trong sản xuất cơng nghiệp thuộc các ngành cơ khí, luyện kim, xây dựng, ...
bởi chúng có những ưu điểm nổi bật mà các phương pháp khác khơng có
được. Để tính tốn thiết kế cơng nghệ này một cách chính xác, người kĩ sư
phải có được các kiến thức để phân tích q trình tạo hình, xác định được các
thơng số cơng nghệ hợp lý, hình dáng hình học của dụng cụ gia cơng ảnh
hưởng tới biến dạng của vật liệu cũng như tới chất lượng của sản phẩm để từ
đó thiết kế được khn cũng như các thiết bị phù hợp.[5]
1.1.1. Khái niệm về gia công áp lực
Gia công áp lực là phương pháp gia công vật liệu dựa trên sự biến dạng dẻo
của kim loại trong suốt q trình gia cơng để đạt được hình dạng và kích thước
cuối cùng như mong muốn. Gia cơng áp lực chiếm một vị trí quan trọng với
một tỉ trọng ngày càng tăng trong sản xuất cơ khí.
Một số sản phẩm của cơng nghệ gia cơng áp lực

1

2


Hình 1.1. Sản phẩm của gia cơng áp lực. [10]

3


1.1.2. Vài trị và sự phát triển của cơng nghệ gia cơng áp lực
Cơng nghệ gia cơng áp lực có từ rất lâu đời những mãi đến nay mới được phát
triển, chính nhờ sự phát triển của lý thuyết biến dạng dẻo và lý thuyết gia công
áp lực. Lý thuyết biến dạng dẻo và gia công áp lực kim loại dựa trên cơ sở cơ
cơ học môi trường liên tục, cơ học vật rắn và biến dạng, lý thuyết dẻo, kim
loại học vật lý, đại số tuyến tính. Ngày nay, đang có một cuộc cách mạng về
biến dạng tạo hình. Các thành tựu lớn của cơ học vật rắn, biến dạng, tốn học,
kỹ thuật mơ phỏng đã tạo cho lý thuyết và công nghệ gia công áp lực một sức
mạnh mới. Ta có thể xác định được cơng nghệ biến dạng tối ưu, sử dụng hết
khả năng biến dạng của vật liệu, tận dụng nguồn năng lượng và đặc biệt là nhờ
vào việc sử dụng các kĩ thuật mô phỏng đã đưa ngành gia công áp lực giải
quyết được công nghệ tạo hình khơng cần chế thử.
Phương pháp cơng nghệ gia công kim loại bằng áp lực hay công nghệ biến
dạng tạo hình là một phương pháp cơng nghệ, vừa là công nghệ chuẩn bị tạo
phôi cho công nghệ cơ khi vừa là cơng nghệ tạo hình sản phẩm cuối cùng,
khơng những cho phép tạo ra hình dáng, kích thước sản phầm mà còn cho sản
phẩm kim loại một chất lượng cao về các tính chất cơ-lý-hóa, tiết kiệm ngun
vật liệu, và cho năng suất lao động cao, từ đó hạ giá thành sản phẩm. Đây
cũng là dạng công nghệ duy nhất cũng một lúc biến đổi hình dạng kích thước
và tổ chức kim loại, nên chúng được ứng dụng khi yêu cầu chất lượng sản

phẩm cao. Trong điều kiện biến dạng và xử lý nhiệt nhất đinh, tổ chức kim
loại thay đổi phá bỏ tổ chức đúc, tạo tổ chức thớ, làm nhro hạt tinh thể, tạo
tectua, phá vỡ và làm phân tán các hạt tạp chất... nhờ đó làm tăng tính bền, độ
dai va đập và khả năng chịu mỏi, chịu va đập tăng tuổi thọ sản phẩm. Sản
phẩm của công nghệ gia công áp lực rất đa dạng, gia cơng nhiều loại vật liệu.
Có thể tạo ra trang thái siêu dẻo, gia công biến dạng lớn hoặc gia cơng các vật
liệu khó biến dạng.
Cơng nghệ gia cơng kim loại bằng áp lực là thước đo trình độ phát triển của
một nền công nghiệp quốc gia.

4


Công nghệ gia công áp lực như Cán- Kéo-Rèn-Dập chiếm trên 80% tổng sản
lượng các sản phẩm kim loại và hợp kim. [5]
1.1.3. Ưu nhược điểm của công nghệ gia công áp lực
So với công nghệ đúc
Ưu điểm
-

Khử được một số khuyết tật như rỗ khí, rỗ co, làm cho tổ chức kim loại
mịn, cơ tính sản phẩm cao.

-

Có khả năng biến tổ chức hạt của kim loại thành tổ chức thớ, có khả
năng tạo ra được tổ chức thớ uốn, xoắn khác nhau làm tăng cơ tính sản
phẩm

-

Độ bóng và độ chính xác cao hơn các chi tiết

-

Dễ cơ khí hóa và tự động hóa nên năng suất cao, giá thành hạ

Hạn chế
-

Không gia công được các chi tiết phức tạo

-

Bất lợi khi gia cơng chi tiết có kích thước q lớn

-

Khó gia cơng với vật liệu giịn

So với phương pháp cắt gọt
Ưu điểm
-

Năng suất cao, phế liệu ít, giá thành hạ.

-

Rèn, dập là những phương pháp cơ bản để chế tạo phơi cho gia cơng
cắt gọt.

Nhược điểm
-

Độ bóng độ chính xác thấp hơn so với phương pháp gia công cắt gọt.[5]

1.1.4. Một số phương pháp gia công áp lực điển hình
-

Phương pháp cán

Phương pháp cán là phương pháp biến dạng kim loại giữa hai trục cán quay
ngược nhiều nhau để được sản phẩm cán có thiết diện giống như khe hở giữa
hai trục cán ( lỗ hình) và có chiều dài khơng hạn chế.[5]

5


Hình 1.2. Cơng nghệ cán kim loại
-

Phương pháp kéo kim loại

Là phương pháp biến dạng dẻo của kim loại qua lỗ hình của khn kéo dưới
tác dụng của lực kéo, phơi được vuốt dài ra, giảm diện tích tiết diện ngang
tăng chiều dài.[5]

Hình 1.3.Cơng nghệ kéo kim loại
-

Phương pháp ép kim loại

Phương pháp ép kim loại là phương pháp chế tạo các sản phẩm kim loại bằng
cách điền đẩy kim loại chứa trong buồng ép kín hình trụ, dưới tác dụng của
chày ép kim loại biến dạng qua lỗ khuôn ép có tiết diện giống như tiết diện
ngang của chi tiết. [5]

6


Hình 1.4. Cơng nghệ ép kim loại
a, ép sơi b, ép thanh c, ép ống
-

Phương pháp rèn tự do

Là phương pháp gia công áp lực mà kim loại biến dạng khơng bị khống chế
bởi một mặt nào khác ngồi bề mặt tiếp xúc giữa phôi và dụng cụ gia công. [5]

Hình 1.5. Cơng nghệ rèn tự do
-

Phương pháp dập thể tích

Dập thể tích là phương pháp gia cơng áp lực trong đó kim loại biến dạng
trong giới hạn lịng khn.[5]

Hình 1.6. Cơng nghệ dập thể tích trong khn hở

7

Hình 1.7. Cơng nghệ dập trong khn kín
-

Phương pháp dập tấm

Hình 1.8.Cơng nghệ dập tấm. [10]
Là phương pháp biến dạng dẻo phôi kim loại ở dạng tấm trong khuôn dưới tác
dụng của ngoại lực để tạo thành sản phẩm có hình dạng, kích thước theo u
cầu.[5]
-

Phương pháp dập thủy tĩnh

8


Hình 1.9. Cơng nghệ dập thủy tĩnh [10]
1.2.

Lý thuyết cơng nghệ dập tạo hình khối

1.2.1. Khái niệm
Cơng nghệ dập tạo hình khối là quá trình phân bố lại kim loại phôi một cách
cưỡng bức, làm điền đấy các khoảng trống có hình dáng gần giống với hình
dáng chi tiết và được gọi là các lịng khn.
Dập tạo hình khối là phương pháp cơng nghệ có năng suất rất cao và chất
lượng sản phẩm tốt, giá thành hạ. Nó được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực chế
tạo máy và sản xuất hàng tiêu dùng. [1]

Hình 1.10. Sơ đồ trình tự các ngun cơng trong dập thể tích

9


Hình 1.11. Sơ đồ giải thích q trình dập thể tích
1.2.2. Ưu nhược điểm của cơng nghệ dập khối
a. Ưu điểm
-

Đồng thời với quá trình biến dạng dẻo của kim loại, trong quá trình dập
tạo hình khối, cấu trúc tinh thể của kim loại bị thay đổi ( thường làm
giảm độ hạt) và có thể tạo ra hướng thớ kim loại phù hợp, do đó làm
cho độ bền và độ cứng chi tiết tăng lên.

-

Quá trình dập tạo hình khối sẽ tiết kiệm được nhiều kim loại, nhất là
trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Do đó hạ được giá thành sản
phẩm.

-

Do tăng được độ bền và độ cứng nên kích thước chi tiết giảm đi, chi tiết
sẽ gọn nhẹ hơn.

-

Năng suất lao động caodo có thể cơ khí hóa và tự động hóa q trình

sản xuất.

-

Có thể chế tạo được những chi tiết có kích nhỏ đến kích thường lớn.

b. Nhược điểm của q trình dập tạo hình khối

10


-

Hầu hết các quá trình tạo hình đều được thực hiện khi phơi ở trạng thái
nóng do vậy chất lượng bề mặt chi tiết thấp, độ chính xác khơng cao,
khó khăn cho việc cơ khí hóa và tự động hóa q trình sản xuất.

-

Do phải gia cơng với phơi ở trạng thái nóng nên cơng nhân phải làm
việc trong mơi trường nóng, độc hại, khói bụi. Khi làm việc các thiết bị
thường gây tiếng ồn lớn ảnh hưởng tới sức khỏe của người lao động.

-

Hiện nay phương pháp dập tạo hình khối với phơi ở trạng thái ngi
được sử dụng khá phổ biến, khi đó độ nhẵn bóng bề mặt và độ chính
xác của chi tiết được nâng cao mà không cần qua gia công cơ. Nhưng
phương pháp này chỉ áp dụng được với những chi tiết nhỏ và trung bình
do lực cơng nghệ lớn.

-

Phương pháp dập tạo hình khối khơng thể tạo được những chi tiết có
hình dạng và kết cấu phức tạp như đối với công nghệ đúc.

-

Dập tạo hình khối thường phải sử dụng các thiết bị lớn, đắt tiền do vậy
chỉ thích hợp với sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối do phải đầu tư
ban đầu lớn.[1]

1.2.3. Phân loại công nghệ dập khối
a. Phân loại theo trạng thái nhiệt độ
-

Dập nóng : phơi được nung nóng tới nhiệt độ gia cơng. Phương pháp
này được sử dụng rộng rãi vì ở nhiệt độ cao kim loại biến dẻo, dễ biến
dạng, dễ điền đấy lịng khn, u cầu công suất thiết bị không quá
cao, thiết bị và khn dập ít bị mịn.

Hình 1.12. Sản phẩm cơng nghệ dập nóng

11