Gia công áp lực

Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
SINH VIÊN THỰC HIỆN
1.Ngô Văn Huấn
2.Trần Văn Hải
3.Ngô Xuân Hải
4.Nguyễn Mạnh Hùng
5.Lê Văn Huy
6.Lê Văn Ước
7.Trần Đức Sơn
Công nghệ gia công áp lực
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
LỜI NÓI ĐẦU

Gia công kim loại bằng áp lực là một ngành cơ bản trong sản xuất cơ khí.
Công nghệ gia công áp lực cho phép tạo ra các sản phẩm có hình dáng và kích
thước phức tạp đồng thời đảm bảo chất lượng về cơ tính tốt, năng suất cao, giá
thành hạ.
Trong giai đoạn phát triển của xã hội hiện nay, việc xây dựng một nền
công nghiệp hiện đại là một nhiệm vụ trọng tâm trong thời kỳ phát triển nền
kinh tế thị trường. Nhận rõ được nhiệm vụ quan trọng đó Đảng và Nhà nước ta
đã rất chú trọng đến việc phát triển nền công nghiệp nặng trong đó mũi nhọn là
cơ khí.
Trong cơ khí có rất nhiều lĩnh vực chúng ta cần tìm hiểu, song song với đó là
những công nghệ đi kèm, điển hình là công nghệ dập nguội, công nghệ dập
nguội là một công nghệ được sử dụng rất phổ biến trong thực tế, nó giúp cho
quá trình tạo ra sản phẩm ngắn hơn bằng cách sử dụng chày và cối theo hình
dạng của sản phẩm sau đó tác dụng 1 ngoại lực đủ lớn để dập tạo hình.
Công nghệ dập nguội được sử dụng rông rãi trong nhiều lĩnh vực, tiêu biểu là
sản xuất đồ dân dụng,… trong cơ khí chế tạo công nghệ dập nguội cũng góp
một phần để sản xuất ra các chi tiết có hình dạng đăc trưng như trục, bánh răng,
…

Bài tập lớn môn học công nghệ gia công áp lực là một phần trong chương
trình học, chúng em được giao với công nghệ dập tấm chi tiết, đây là bươc đầu
để chúng em tiếp cận một công nghệ tiên tiến nên không tránh khỏi những sai
sót, chúng em mong cô chỉ bảo thêm để nhóm có điều kiện học hỏi.
Hà Nội, Ngày 25 tháng 06 năm 2013
Công nghệ gia công áp lực
Trng H Cụng Nghip H Ni Lp CK1-K5
BI TP LN
Mụn: Gia Cụng p Lc
s 12: Thit k quy trỡnh cụng ngh v khuụn ch to chi tit:
TRUONG ĐHCN Hà nội
Khoa Co Khi
BAI TAP LON
GIA CONG AP LUC
Đ? số 13: Thiet ke quy trinh cong nghe che tao khuon de che tao chi tiet duoi day
Yêu cầu:
1.Thuyet minh
- Bìa theo quy dinh chung.
- Số l ợng: 25
ữ

30 trang, đánh máy.
2. Bản vẽ (2 bản vẽ A0, 1 bản vẽ A2) bao gồm:
- Bản vẽ lắp khuôn hoàn chỉnh (A0).
- Bản vẽ quy trình công nghệ (A0).
- Bản vẽ che tao (A2).
Vật liệu: 08K

Chieu day: s=1
113

ỉ21
R2
1
ỉ46
Cụng ngh gia cụng ỏp lc
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
THUYẾT MINH
1.Xây dựng bản vẽ chi tiết
Các thông số như bản vẽ với vật liệu 08KΠ và chiều dày s=1
Từ đó ta đi phân tích tính công nghệ sản phẩm
Công nghệ gia công áp lực
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
b) chuẩn bị vật liệu
-Chuẩn bị vật liệu dập bao gồm các công việc làm sạch bề mặt: tảy gỉ ,lau
cát bụi v.v…
-Bề mặt vật liệu đưa vào dập cần phải tẩy sạch oxyt vì giảm trở sự biến
biến dnagj trong các nguyên công dập.
-Sau khi tẩy gỉ ta rửa trong NaNO2 (nitrit natri khoảng 3-5%) sau đó rửa
sạch bằng nước nóng sạch,để chống gỉ không làm hỏng vật liệu.
-Sau khi rửa tấm được sấy khô ở nhiệt độ 100 – 150
0
C . Các tấm có thể
được lau sạch dầu mỡ, cát bụi bằng mùn cưa . Sau đó quét sạch và lau lại
bằng dẻ sạch.
2. Phân tích công nghệ của sản phẩm:
a) Điều kiện để chế tạo ra sản phẩm:
Đây là sản phẩm dập vuốt chi tiết dạng tròn xoay. Thành dày chi tiết là s=1
với đường kính miệng dập là Φ48, đường kính lỗ đột Φ22, bán kính filler r=2.
Bề mặt làm việc của sản phẩm là bề mặt ngoài tròn xoay và có lỗ suốt cho
nên sản phẩm sau khi chế tạo ra phải đảm bảo độ tròn, độ vuông góc và các kích

thước khác của sản phẩm.
b) Phân tích tính công nghệ của phương pháp:
Sản phẩm sau khi được dập vuốt:
+) đảm bảo được độ chính xác bản thân đó:
Độ nhám, và nhẵn bóng bề mặt ( do dụng cụ quyết định ).
+) Đảm bảo độ chính xác vị trí tương quan
+) Độ trụ lắp ghép của ống đỡ được đảm bảo
→ Với các yếu cầu mà chi tiết phải đạt được và khả năng của phương pháp
vuốt thực hiện được thì sản phẩm hoàn toàn có thể tạo ra một cách dễ dàng bằng
phương pháp vuốt.
Công nghệ gia công áp lực
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
3 . Xác định kích thước và hình dạng phôi
Nhìn vào bản vẽ chi tiết ta thấy đây là một sản phẩm dạng tròn xoay có lỗ
đột và Để dập ra được chi tiết này ta cần phải chọn phôi có hình dáng tròn, độ
dày 1mm.
Vật liệu phôi 08KΠ tức chi tiết được dập vuốt từ thép hợp kim có thành
phần Cacbon (0,78-0,85)%, thành phần Côban (0,95-1,25)% và thành phần
Ziêcôni (098-1.15)%, độ cứng HB< 178
Để tính đường kính phôi có 3 phương pháp là
- Phương pháp cân bằng trọng lượng
- Phương pháp cân bằng thể tích
- Phương pháp cân bằng diện tích
Ta chọn phương pháp cân bằng diện tích
Hình dáng sản phẩm sau khi dập
Công nghệ gia công áp lực
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
Đường kính phôi:
D=
D= = 151,77

Vậy đường kính phôi là :D
f
= D = 151,77 (mm)
Vậy ta có kích thước phôi như sau : S = 1mm; D = 151,77mm
4. Các phương án công nghệ:
Công nghệ gia công áp lực
Ø151,77
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
Chọn phương pháp xếp hình pha băng thích hợp, tính toán kích thước tấm vật
liệu phù hợp;
Cắt hình tạo phôi cho nguyên công dập vuốt;
Xếp hình và pha băng
Xếp hình và pha băng là công việc xác định kích thước của dải băng hay tấm
vật liệu và sự bố trí các vật liệu cắt trên đó. Để xác định một phương án xếp
hình và pha băng hợp lý phải căn cứ vào các yếu tố sau :
- Hiệu suất sử dung lớn nhất
- Bảo đảm chất lượng sản phẩm
- Thuận lợi cho công nhân thao tác trên khuôn
- Kết cấu khuôn đơn giản và độ bền của các chi tiết làm việc của khuôn
cao.
- Đạt năng suất lao động cao, giảm bớt số lần cắt pha vật liệu
Công nghệ gia công áp lực
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
* Các phương án xếp hình cho chi tiết dạng phôi tròn là :
- Xếp 1 hàng

D
- Hiệu suất sử dụng vật liệu:
η
b

=
( )
2
1
0,785
100%
( 2 )D C D C
D
×
×
+ × +
Với C
1
và C là trị số mạch nối mép thừa
Theo bảng 6[I] ta có : C
1
= 1,5
C = 2

%62,76%100.
)2.277,151).(5,177,151(
77,151.785,0
100.
.
2
=
++
==
Ba
F

o
η
- Xếp 2 hàng song song

D
B
a =D + C
1
= 151,77 + 2.1,5 = 154,77
Công nghệ gia công áp lực
B
Ø
151,77
1,5
2
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
B = 2D + 2C +C
1
= 2.151,77 + 2.2 + 1,5 = 307,24

%05,76%100.
24,307.77,154
77,151.785,0
2100.
.
2
2
===
Ba
F

o
η

Để dễ dàng cho việc cắt phôi ta chọn phương án xếp hình theo một hàng
- Tính toán chiều rộng băng vật liệu: B = D+ 2C =151,77+ 2.2 =155,77 mm
chiều dài băng vật liệu : a=D +2C1 = 151,77+2.1,5 =154,77mm
* Cắt băng trên tấm vật liệu
Khi cắt tấm vật liệu thành băng có 3 cách : cắt dọc, cắt ngang, cắt phối hợp.
Khi chọn phương pháp cắt cần xét :
- Hiệu suất sử dụng vật liệu trên toàn tấm là lớn nhất ;
- số lần cắt thành băng là ít nhất
- Thuận lợi cho thao tác của công nhân và kết cấu khuôn đơn giản
Công nghệ gia công áp lực
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
- phần thừa của tấm còn sử dụng được
Từ đó ta chọn phương pháp cắt ngang, tức là đường cắt song song với mép
ngang của tấm
số băng cắt ra ở mỗi tấm là : u = L-K/B
với L - chiều dài mỗi tấm
K- Phần thừa theo chiều dài tấm
B- chiều rộng của băng
Như vậy số lượng vật cắt có được trong tấm là : N = u.Z
với Z là số vật cắt trong một băng
- Chiều dài băng vật liệu: với vật liệu tấm là 08KΠ có chiều dày S = 1mm vì
vậy để thuận tiện cho quá trình thao tác của công nhân chiều dài tấm phải được
chọn phù hợp.
Chọn L = 500 mm. khi đó số lượng vật cắt được trong băng Z = 2.
Chọn phương án cắt (pha) băng trên tấm vật liệu:
Chọn tấm vật liệu để cắt (pha) băng theo tiêu chuẩn: ta chọn tấm vật liệu 08KΠ,
chiều dày tấm 1 mm, chiều rộng 300 mm theo tiêu chuẩn

Cắt tấm vật liệu thành các băng bằng dao cắt lưỡi bằng.
5. Xác định các thông số lực công nghệ:
a) Nguyên công cắt hình:
Lực cắt hình phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm cắt hình, vào chiều
dày tấm vật liệu, vào cơ tính của vật liệu, vào khe hở giữa chày và cối; vào hình
dáng và trạng thái mép cắt của chày và cối. Lực cắt ra một sản phẩm được xác
định theo công thức: P = k.L.S.
c
(KG)
Trong đó: k=1,1 ÷1,3 hệ số tính đến sự không đồng đều về chiều dày và tính
chất của vật liệu, mép cắt bị mòn, lắp ghép khuôn không chính xác, Ta chọn:
k=1,2;
L: Chu vi vòng dập cắt. L =π.D =3,14 . 151,77= 476,57 (mm);
Công nghệ gia công áp lực
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
S: chiều dày tấm vật liệu. S = 1 (mm);
c
: Trở lực cắt của vật liệu .
c
=(0,6÷0,8)
b
Tra bảng ta được:
c
= 50(N/mm
2
)
⇒ Lực cắt ra một sản phẩm : P = 1,2.489,78.1.50=28593,4 (KG)= 28,59Tấn)
b) Nguyên công dập vuốt:
Đây là chi tiết hình tròn xoay cao, có đáy phẳng. Chi tiết được dập vuốt trong
ba lần vì đường kính không đổi và không có biến thành mỏng.

Ta có = =0,006411
Theo điều kiện bảng 73, chọn phương pháp dập vuốt có chặn phôi
Tra bảng 75 ta có : m
1
= 0,55
m
2
= 0,78
m
3
= 0,80
Đường kính chi tiết qua các lần dập:
d
1
= 0,55. 151,77= 83,47
d
2
= 0,78.83,47 = 65,1
d
3
= 0,80.65,1= 52,08
Đường kính của sản phẩm là 46 nên hiệu chỉnh lần dập cuối cùng
d
3
= 0,706.52,08 = 46
Chiều cao các lần dập vuốt được tính như sau:
h
1
= 0,25(
=0,25( = 48,97

h
2
= + 0,25(
= + 0,25( = 81,15
h
3
= + 0,25(
= + 0,25( =113
Ta lấy h
3
= 113mm
Đối với chi tiết hình trụ không có biến mỏng thành lực dập vuốt được xác định
theo công thức sau: P
dv
=k
d
⋅π⋅d
n
⋅S⋅σ
b
(KG)
Trong đó: k
n
: Hệ số phụ thuộc vào hệ số dập vuốt.
d
n
: Đường kính chi tiết sau khi dập lần thứ n;
S: Chiều dày tấm vật liệu, S =1 (mm);
σb: Giới hạn bền cho phép của vật liệu, tra bảng 85 vật liệu 08KΠ
σb =42 (KG/mm

2
).
P
dv1
=1 ⋅3,14⋅83,47⋅1⋅42 = 11008,2 (kG) = 11Tấn) tra bảng 86 k
1
= 1
P
dv2
=0,84 ⋅3,14⋅65,1⋅1⋅42 = 7211,72(kG)= 7,21Tấn) tra bảng 86 k
2
= 0,84
Công nghệ gia công áp lực
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
P
dv3
=0,8 ⋅3,14⋅46⋅1⋅42 = 4853 (kG) = 5,8(Tấn) tra bảng 86 k
3
= 0,8
Tra bảng 69 ta có lượng dư cắt mép h = 5,5 mm.
* Tính lực chặn phôi
- Lần dập đầu tiên:
Q = [
Trong đó : q là áp suất nén, phụ thuộc vào chiều dày và tính chất vật liệu, tra
bảng 87 có q= 0,2
Q
1
= [ = 24707kG =2,47(tấn)
Q
2

= [ = 933,3 kG
Q
3
= [ = 540,1 kG
c) Nguyên công đột lỗ
Lực đột lỗ được xác định theo công thức: P = k.F.
c
(KG)
Trong đó: k=1,1 ÷1,3 hệ số tính đến sự không đồng đều về chiều dày và tính
chất của vật liệu, mép cắt bị mòn, lắp ghép khuôn không chính xác, Ta chọn:
k=1,2;
F: Là diện tích đột lỗ F= L.S
L: Chu vi vòng dập cắt. L =π.d =3,14 .22.5 = 70,65(mm);
S: chiều dày tấm vật liệu. S = 1 (mm);
τ
c
: Ứng suất cắt của vật liệu. Tra bảng 14 ta được:

c
= 30(KG/mm
2
)
⇒ Lực đột ra một lỗ :P = 1,2. 70,65. 1. 30= 2543,4 (KG) = 2,543 (Tấn)
d) Nguyên công nong lỗ
Đường kính lỗ để nong:
d = = = 21.8 mm
lực nong lỗ :
P = 1,1.s.(d
tb
–d) trong đó : là giới hạn chảy của vật liệu = 60kG/mm

2
=1,1 1.60(30,5 – 21.8) = 1820,7 kG
e) Xác định tâm áp lực của khuôn:
Do sản phẩm có dạng tròn xoay nên tâm áp lực của khuôn cắt hình và khuôn
dập vuốt đặt tại trọng tâm của sản phẩm.
6. Xác định kích thước làm việc của khuôn.
Công nghệ gia công áp lực
D
ch
β/2
D
Z
min
/2
Z
min
/2
∆/2
D
c
α
/2
Cèi
S¶n
phÈm
Chµy
Sơ đồ xđ dung sai của chày và cối khi cắt hình khi khi cắt hình
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
a. Khuôn cắt hình:
Chế tạo chày cối cắt hình theo phương pháp chế tạo riêng. Phương pháp

này sử dụng khi chế tạo hàng loạt chày và cối, đòi hỏi có tính lắp lẫn cao.
Trong trường hợp cắt hình kích thước danh
nghĩa của cối được lấy bằng kích thước giới hạn
nhỏ nhất của sản phẩm. D
c
(d)
= D - ∆
Khi đó kích thước của cối và chày được xác định
như sau:
Cối : D
c
= (D - ∆)
+
α



Chày: D
ch
= (D - ∆ - Z
min
)
-
β
Trong đó:
- D: Đường kính danh nghĩa của sản phẩm cắt ra.
D =151,77 (mm);
- ∆: Dung sai đường kính sản phẩm: Tra bảng 24: ∆=0,26;
- α: Dung sai chế tạo cối; α= 0
- β: Dung sai chế tạo chày; β= 0

- Z
min
: Khe hở hai phía nhỏ nhất giữa chày và cối; Tra bảng 13:
Z
min
=0,03, Z
max
= 0,072
⇒ D
c
= (151,77–0,26)

= 151,51
D
ch
= (151,77–0,26 – 0,03)

= 151,48
Thỏa mãn các điều kiện: α + β ≤ Z
max
- Z
min
; |α|≤ ∆/4 và |β|≤ ∆/4
b. Khuôn dập vuốt:
 Bán kính lượn của cối và chày dập vuốt:
+ Bán kính lượn của cối và chày dập vuốt, đặc biệt là của cối có ảnh
hưởng đến nhiều yếu tố lúc dập vuốt. Bán kính lượn của cối lớn thì trở lực
biến dạng ít nên giảm được lực dập vuốt, nhưng nếu bán kính lượn lớn quá
Công nghệ gia công áp lực
Chày

Sản
phẩm
Cối
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
có thể gây nên các nếp nhăn ở thành và nhất là ở mép sản phẩm. Bởi vậy,
bán kính lượn của cối phải chọn trong giới hạn cho phép phụ thuộc vào
chiều dày vật liệu, loại vật liệu, mức độ thu nhỏ đường kính, số lần dập
vuốt và sau khi dập vuốt có cắt mép thừa hay không. Vậy với chi tiết vật
liệu mềm và mỏng ta chọn bán kính góc lượn mép trên của cối là:
R
c
=8mm.
+ Ở nguyên công cuối cùng lấy bán kính lượn của chày (R
ch
) lấy bằng bán
kịnh lượn bên trong của sản phẩm. R
ch
= 2 (mm).
 Khe hở giữa chày và cối lúc dập vuốt
Khe hở giữa chày và cối lúc dập vuốt là một nửa hiệu số giữa đường kính
cối và đường kính chày.
2
DD
chc
Z
−
=
Trị số khe hở giữa chày và cối có ảnh hưởng lớn đến chất lượng vật dập.
Nếu khe hở nhỏ sẽ làm tăng trở lực biến dạng, khiến cho kim loại dễ bị đứt
rách, biến mỏng thành, chiều cao chi tiết bị kéo dày và chày cối chóng bị mòn.

Nếu khe hở quá lớn thì vật dập dễ bị nhăn, chiều cao chi tiết không lên đủ kích
thước tính toán. Khi mới chế tạo khuôn, khe hở có trị số nhỏ nhất, sau thời gian
làm việc bị mòn, trị số khe hở tăng dần trong giới hạn cho phép.
Trị số khe hở nhỏ nhất để chế tạo chày cối (Z
min
) được xác định như sau:
Z
min
=(1,0 ÷1,05)⋅S = 1 ÷ 1,05 = 1 mm.
 Dung sai trên kích thước làm việc của chày và cối dập vuốt.
Dung sai trên kích thước làm việc của chày và cối dập vuốt phụ thuộc vào
dung sai chế tạo sản phẩm, kích thước sản phẩm và chiều dày tấm vật liệu.
Khi dung sai chế tạo sản phẩm ghi trên kích thước trong:
Kích thước chày: D
ch
= (D + 0,5⋅∆)
-
β
Kích thước cối: D
c
= (D + 0,5⋅∆ + 2Z)
+
α
D - Kích thước của sản phẩm;
D = 46 mm
∆ - Dung sai trên kích thước sản phẩm; ∆ =0,26 mm
Công nghệ gia công áp lực
Cèi
Chµy
Khe hë

S¶n
phÈm
∆
∆
D
c
D
ch
2Z
β
∆/2
D
(Sơ đồ phân bố khoảng dung sai)
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
Z – Khe hở giữa chày và cối về một phía; Z= 1 mm
α và β - Dung sai chế tạo cối và chày xác định theo
chế độ lắp ghép cho trong bảng 94.
Với ∆ =0,26 theo cấp chính xác 6, α và β được lấy
theo cấp chính xác 2: Cối (A), chày (L),
α= +0,026 và β= -0,015.
Kích thước chày và cối:
D
ch
= (46 + 0,5⋅0,26)
-0,015
= 13,13
-0,015
D
c
= (46 + 0,5⋅0,26 + 2⋅ 1)

+0,026
=46,13
+0,027
c. Khuôn đột lỗ:
Chế tạo chày cối đột lỗ theo phương pháp chế
tạo riêng. Phương pháp này sử dụng khi chế tạo hàng loạt chày và cối, đòi hỏi
có tính lắp lẫn cao.
Trong trường hợp đột lỗ kích thước danh nghĩa của chày được lấy bằng
kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ D
ch
(d)
= d + ∆
Khi đó kích thước của cối và chày được xác định như sau:
Chày : D
c
= (d + ∆)
-
β

Cối: D
ch
= (d + ∆ + Z
min
)
+
α
Công nghệ gia công áp lực
d

2

Sản phẩm
D
ch

2

min
2

min
2
Cối
D
c

2
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
Trong đó:
- d: Đường kính danh nghĩa của lỗ
D =21 (mm);
- ∆: Dung sai đường kính sản phẩm: Tra bảng 24: ∆=0,34;
- α: Dung sai chế tạo cối; α= 0,05
- β: Dung sai chế tạo chày; β= 0,03
- Z
min
: Khe hở hai phía nhỏ nhất giữa chày và cối; Tra bảng 13:
Z
min
=0,09, Z
max

= 0,17
⇒ D
ch
= (21+ 0,34)
+0,05
= 21,49
+0,05
D
c
= (21+ 0,34 + 0,09)
-0,03
= 21,58
-0,03
Thỏa mãn các điều kiện: α + β ≤ Z
max
- Z
min
; |α|≤ ∆/4 và |β|≤ ∆/4
d. Khuôn nong lỗ.
Chế tạo khuôn nong lỗ tương tự như khuôn đột lỗ nhưng với kích thước
chày và cối khác.
Trong trường hợp đột lỗ kích thước danh nghĩa của chày được lấy bằng
kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ D
ch
(d)
= d + ∆
Công nghệ gia công áp lực
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
Khi đó kích thước của cối và chày được xác định như sau:
Chày : D

c
= (d + ∆)
-
β

Cối: D
ch
= (d + ∆ + Z
min
)
+
α
Trong đó:
- d: Đường kính danh nghĩa của lỗ
d =21(mm);
- ∆: Dung sai đường kính sản phẩm: Tra bảng 24: ∆=0,34;
- α: Dung sai chế tạo cối; α= 0,05
- β: Dung sai chế tạo chày; β= 0,03
- Z
min
: Khe hở hai phía nhỏ nhất giữa chày và cối; Tra bảng 13:
Z
min
=0,09, Z
max
= 0,17
⇒ D
ch
= (27 + 0,34)
+0,05

= 21,34
+0,05
D
c
= (27 + 0,34 + 0,09)
-0,03
= 21,43
-0,03
Thỏa mãn các điều kiện: α + β ≤ Z
max
- Z
min
; |α|≤ ∆/4 và |β|≤ ∆/4
7. Thiết kế khuôn.
7.1. Kết cấu khuôn cắt hình
7.1.1 Chọn vật liệu chế tạo chày, cối cắt hình:
Chày, cối làm việc trong điều kiện va đập, chịu áp lực cao, chịu mài mòn
nhất là tại vị trí mép cắt. Vì vậy chọn vật liệu cần đảm bảo cho chày cối có độ
cứng, độ bền cao.
Căn cứ vào điều kiện gia công, lực dập cắt nhỏ, vật liệu mềm và mỏng. Ta chọn
vật liệu của chày và cối là thép các bon Y8A tôi đạt độ cứng 58 ÷62 HRC, ứng
suất nén σ
n
=5500 (KG/cm
2
), mô đun đàn hồi E = 2150000(KG/cm
2
).
7.1.2. Kết cấu của chày và cối
 Chày cắt hình:

Công nghệ gia công áp lực
(Kết cấu chày cắt hình)
h
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
Với kích thước sản phẩm cắt hình không trung bình, vật
liệu mềm và chiều dày tấm vật liệu nhỏ ta sử dụng loại
chày nguyên với hình dạng mép cắt như hình vẽ.
Để chống xoay khi phần lắp ghép của chày là hình
tròn xoay, ta làm rãnh ở trên tấm giữ chày, còn ở tán
chày vát phẳng hai bên.
Chày được kẹp chặt với đế khuôn, không chỉ bằng áo
chày mà cả kẹp chặt trực tiếp.
Xác định kích thước kết cấu:
Một số kích thước trong kết cấu của chày tham gia vào
việc lắp ghép được xác định theo tiêu chuẩn căn cứ vào
kích thước các thiết bị kèm theo máy.
Chiều dài của chày xác định phụ thuộc vào chiều cao
kín của khuôn.
 Cối cắt hình:
Sử dụng loại cối cắt hình như hình vẽ. Với phần mép cắt làm côn với góc côn
nhỏ α, phần mở rộng ở dưới làm với góc côn β. Loại cối này có ưu điểm là lấy
vật dập dễ dàng, mép cắt sắc và thời gian giữa hai lần mài sửa lâu hơn. Nhược
điểm là khi mài sửa theo mặt trên lòng cối rộng ra.
Các thông số cơ bản của mép cắt cối cắt hình được tra trong bảng 30 ta được:
α= 30’; β= 2
0
và h = 5 (mm)
Ta sử dụng kết cấu khuôn cắt hình như hình vẽ sau, loại khuôn này dùng
để cắt theo sản phẩm dạng vòng tròn vừa và nhỏ, không đòi hỏi độ chính xác
cao.

Xác định kích thước kết cấu:
Hình dáng phần ngoài (phần lắp ghép) có tiết diện là hình tròn. Các kích thước
chiều cao và chiều rộng cối được xác định theo công thức thực nghiệm sau:
Chiều dày cối: H =(0,25 ÷1,2)⋅b .Với b là kích thước làm việc của cối, b=
151,77mm.
Chọn: H = 0,8⋅b = 0,8⋅151,77=121,416 (mm) Lấy H =122(mm)
Công nghệ gia công áp lực
(Kết cấu khuôn cắt) 0hình)
7
4
5
6
3
2
1
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
Chiều rộng cối: B =b+(1,5 ÷ 4) ⋅H = 151,77+ 1.5⋅125=304,7 (mm)
Gốc côn ngoài của cối: chọn 12
0
.
1- Chuôi chày;
2- Áo chày;
3- Chày;
4- Cối;
Công nghệ gia công áp lực
α
β
h
9
9

4
9
B
H
12°
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
5- Áo cối;
6- Bệ cối;
7- Tấm gạt phế liệu;
7.2. Kết cấu khuôn dập vuốt
• Hình dạng, kết cấu của chày và cối dập vuốt:
Hình dạng, kết cấu của chày và cối dập vuốt phụ thuộc vào hình dạng, kích
thước sản phẩm dập vuốt, số lần dập vuốt. Với hình dạng sản phẩm trong bài,
sản phẩm được hình thành sau ba lần dập vuốt, ta có hình dạng kết cấu chày và
cối dập vuốt như hình vẽ sau:
Công nghệ gia công áp lực
(Hình dạng kết cấu chày và cối dập vuốt)
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
• Vật liệu chế tạo chày và cối dập vuốt:
Với điều kiện làm việc chịu va đập, chịu áp lực cao, chịu mài mòn, có hình dạng
phức tạp và phải giữ được hình dáng sau gia công nhiệt luyện. Xuất phát từ điều
này mà thép khuôn dập vuốt cần phải có độ cứng, độ bền cao và có tính chịu
mài mòn tốt. Trong quá trình chế tạo khuôn cần chú ý đến công việc nhiệt
luyện, để đảm bảo độ cứng và tổ chức của kim loại.
Căn cứ vào điều kiện làm việc: vật liệu dập vuốt mềm, tấm vật liệu có bề dày
mỏng, kích thước sản phẩm không lớn lắm. Ta chọn vật liệu cho khuôn dập là
thép các bon: Y10A, đạt độ cứng 60÷63 HRC sau khi tôi.
7.3. Kết cấu khuôn đột lỗ:
 Chày đột lỗ:
Với kích thước sản phẩm cắt hình không trung bình, vật liệu mềm và chiều dày

tấm vật liệu nhỏ ta sử dụng loại chày nguyên với hình dạng mép cắt như hình
vẽ.
Để chống xoay khi phần lắp ghép của chày là hình tròn xoay, ta làm rãnh ở trên
tấm giữ chày, còn ở tán chày vát phẳng hai bên.
Chày được kẹp chặt với đế khuôn, không chỉ bằng áo chày mà cả kẹp chặt
trực tiếp.
Xác định kích thước kết cấu:
Một số kích thước trong kết cấu của chày tham gia vào việc lắp ghép được xác
định theo tiêu chuẩn căn cứ vào kích thước các thiết bị kèm theo máy.
Chiều dài của chày xác định phụ thuộc vào chiều cao kín của khuôn.
 Cối đột lỗ:
Sử dụng loại cối đột lỗ như hình vẽ. Với phần mép cắt làm côn với góc côn nhỏ
α, phần mở rộng ở dưới làm với góc côn β. Loại cối này có ưu điểm là lấy vật
Công nghệ gia công áp lực
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
dập dễ dàng, mép cắt sắc và thời gian giữa hai lần mài sửa lâu hơn. Nhược điểm
là khi mài sửa theo mặt trên lòng cối rộng ra.
Các thông số cơ bản của mép cắt cối đột lỗ được tra trong bảng 30 ta được:
α= 30’; β= 2
0
và h = 5 (mm)
Ta sử dụng kết cấu khuôn cắt hình như hình vẽ sau, loại khuôn này dùng
để cắt theo sản phẩm dạng vòng tròn vừa và nhỏ, không đòi hỏi độ chính xác
cao.
Xác định kích thước kết cấu:
Hình dáng phần ngoài (phần lắp ghép) có tiết diện là hình tròn. Các kích thước
chiều cao và chiều rộng cối được xác định theo công thức thực nghiệm sau:
Chiều dày cối: H =(0,25 ÷1,2)⋅b .Với b là kích thước làm việc của cối,
b=22,15mm
Chọn: H = 0,8⋅b = 0,8⋅21,37=17,1 (mm) Lấy H =18(mm)

Chiều rộng cối: B =b+(1,5 ÷ 4) ⋅H = 21,34 + 1.5⋅18=48,34(mm)
8.Chọn máy.
Khi chọn máy chúng ta phải tuân theo một số nguyên tắc sau :
- Loại máy ép và trị số hành trình của máy ép cần phải phù hợp với nguyên
công công nghệ.
- Lực công tác được tạo ra bởi máy ép cần phải bằng hoặc lớn hơn lực công
nghệ.
P
m
/ (1,25 – 1,3)P
- Công suất của máy phải đủ.
- Chiều cao kín của máy cần phù hợp chiều cao kín của khuôn.
Khi chọn cần thỏa mãn yêu cầu sau.
H – 5 mm / H
k
/ H
2
+ 10 mm
Hoặc
Công nghệ gia công áp lực
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Lớp CK1-K5
H – 2/3 M [ H
k
[ H – (0,1-0,3)M
Trong đó:
H là chiều cao kín lớn nhất của máy
H2 là chiều cao kín nhỏ nhất của máy
M là khoảng điều chỉnh của đầu trượt
H
2

= H - M
- Kích thước đầu trượt,bàn máy cần đảm bảo lắp được khuôn và cơ cấu cấp
phôi. Kích thước của bàn máy phải chọn phù hợp với kích thước của khuôn.
Đảm bảo kẹp chặt được khuôn, dễ lấy sản phẩm ra khỏi khuôn.
- Số hành trình đầu trượt/phút cần đủ lớn để nâng cao hiệu suất.
- Thuận tiện và an toàn cho người sử dụng.

Công nghệ gia công áp lực