Bài giảng Kỹ thuật gia công cơ khí: Chương 3 - ThS. Nghiêm Văn Vinh

Chương này giới thiệu về gia công kim loại bằng áp lực, một trong những phương pháp chế tạo quan trọng và phổ biến trong ngành công nghiệp. Bằng cách tận dụng tính dẻo của kim loại, quá trình này cho phép biến dạng vật liệu dưới tác dụng của ngoại lực để tạo ra các chi tiết với hình dạng và kích thước mong muốn mà không làm mất đi tính nguyên vẹn của chúng. Tầm quan trọng của gia công áp lực không chỉ nằm ở khả năng sản xuất hàng loạt với năng suất cao, mà còn ở việc cải thiện đáng kể tính chất cơ học của sản phẩm thông qua quá trình biến dạng dẻo và làm mịn chặt cấu trúc vật liệu. Việc nắm vững các khái niệm và nguyên lý cơ bản của phương pháp này là nền tảng thiết yếu để phát triển và ứng dụng hiệu quả các công nghệ chế tạo hiện đại.

Sinh viên ngành kỹ thuật cơ khí, kỹ thuật vật liệu, kỹ thuật sản xuất, kỹ sư và kỹ thuật viên làm việc trong lĩnh vực chế tạo và gia công kim loại.

Tài liệu này cung cấp một cái nhìn toàn diện về gia công kim loại bằng áp lực, bắt đầu với các khái niệm chung và đặc điểm nổi bật của phương pháp này. Gia công áp lực được định nghĩa là quá trình biến dạng kim loại dựa trên tính dẻo, sử dụng ngoại lực để tạo hình sản phẩm mà không sinh phoi, giúp tiết kiệm vật liệu và nâng cao năng suất. Các ưu điểm khác bao gồm cải thiện cơ tính kim loại thông qua sự biến dạng dẻo, khả năng loại bỏ các khuyết tật đúc, độ chính xác cao, và tiềm năng tự động hóa. Tài liệu phân loại rõ ràng các dạng gia công áp lực cơ bản thành biến dạng khối (cán, rèn, ép, kéo) và biến dạng tấm (dập, uốn, dập giãn), đồng thời mô tả chi tiết từng quá trình với các nguyên lý hoạt động và ứng dụng đặc trưng. Phần tiếp theo đi sâu vào cơ chế sự biến dạng của kim loại, giải thích các khái niệm biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và biến dạng phá hủy, với trọng tâm vào vùng biến dạng dẻo. Các cơ chế vi mô như trượt và song tinh trong biến dạng dẻo của đơn tinh thể, cũng như sự biến dạng trong đa tinh thể, được trình bày chi tiết. Cuối cùng, tài liệu đề cập đến một số định luật cơ bản trong biến dạng dẻo như định luật thể tích không đổi và định luật ứng suất dư, cung cấp nền tảng lý thuyết vững chắc cho việc tính toán và thiết kế các quá trình gia công. Kiến thức này không chỉ giúp người học hiểu sâu sắc về công nghệ gia công mà còn là cơ sở để tối ưu hóa quy trình sản xuất và phát triển vật liệu mới.