Phần 2: Gia công kim loại bằng biến dạng

Chia sẻ: Nguyen Tan Xuan Truong | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:91

Thêm vào BST

Báo xấu

258
lượt xem 30
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

GCBD là phương pháp chế tạo sản phẩm dựa vào .nguyên lý biến dạng dẻo của kim loại dưới tác dụng của ngoại lực để làm thay đổi hình dáng, kích thước .theo ý muốn. Đặc điểm Sản phẩm có cơ tính cao. Năng suất rất cao do dễ cơ khí hoá và tự động hóa

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phần 2: Gia công kim loại bằng biến dạng

PHẦN 2 GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG BIẾN DẠNG CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM 1.1 Định nghĩa GCBD là phương pháp chế tạo sản phẩm dựa vào nguyên lý biến dạng dẻo của kim loại dưới tác dụng của ngoại lực để làm thay đổi hình dáng, kích thước theo ý muốn. 1.2. Đặc điểm x Sản phẩm có cơ tính cao.
x Năng suất rất cao do dễ cơ khí hoá và tự động hoá nên giá thành hạ.  Không gia công được các chi tiết phức tạp.  Không rèn dập được các chi tiết quá lớn.  Không gia công được các kim loại dòn.  Độ bóng, độ chính xác vẫn chưa thật cao.
1.3. Các định luật cơ bản 1.3.1. Định luật biến dạng đàn hồi tồn tại song song với biến dạng dẻo. Khi gia công biến dạng nếu trong kim loại xảy ra biến dạng dẻo bao giờ cũng có một lượng biến dạng đàn hồi kèm theo. Thường để áp dụng khi thiết kế khuôn dập, vật dập phải kể đến lượng biến dạng dư do biến dạng đàn hồi gây ra.
1.3.2. Định luật ứng suất dư ♣ Khi gia công biến dạng do nung nóng và làm nguội không đều, lực biến dạng, lực ma sát… phân bố không đều làm phát sinh ra ứng suất dư tồn tại cân bằng bên trong vật thể kim loại. Nếu không cân bằng thì sẽ có quá trình tích, thoát ứng suất làm cho vật thể biến dạng ngoài ý muốn để ứng suất dư tồn tại cân bằng. ♣ Khi phân tích ứng suất chính cần phải lưu ý đến ứng suất dư.
1.3.3 Định luật thể tích không đổi « Thể tích của vật thể trước khi biến dạng bằng thể tích vật thể sau khi biến dạng » 4 Gọi thể tích vật trước khi gia công là V0 4 Gọi thể tích vật sau khi gia công là V. Kích thước của vật thể trước gia công: h0; b0; l0 Kích thước của vật thể sau khi gia công: h; b; l Theo điều kiện thể tích không đổi: h.b.l = h0.b0.l0 H B L ln + ln + ln = 0 → h b → δ1+ δ2+ δ3 = 0 l δ1, δ2, δ3 biến dạng thẳng hoặc ứng biến chính.
1.3.4. Định luật trở lực bé nhất ♣ Khi biến dạng kim loại, một chất điểm bất kì trên vật thể biến dạng sẽ di chuyển theo hướng có trở lực bé nhất hay di chuyển theo hướng có pháp tuyến ngắn nhất hay di chuyển đến đường viền có chu vi bé nhất.
Chương 2: NUNG NÓNG KIM LOẠI 2.1. Mục đích của nung nóng l Nâng cao tính dẻo, giảm khả năng biến cứng của kim loại, tạo điều kiện thuận tiện cho quá trình biến dạng nên giảm được công suất thiết bị. l Ở nhiệt độ cao, dao động nhiệt của các nguyên tử kim loại càng lớn, quá trình trượt và song tinh thực hiện dễ dàng hơn. Có hiện tượng chuyển biến pha khi nung nóng kim loại làm cho khả năng biến dạng dễ hơn.
2.2. Chế độ nung kim loại 2.2.1 Nhiệt độ nung kim loại  Chọn nhiệt độ gia công cần bảo đảm kim loại dẻo nhất, chất lượng vật nung, kim loại biến dạng tốt nhất và hao phí ít nhất.  Dựa vào màu sắc khi nung: khi nung thép màu sẽ sáng dần từ màu đỏ xẫm (5000C) đến sáng trắng (12500C). Trong sản xuất thường dùng bảng màu.
 Dựa vào giản đồ trạng thái FeC: t0 C t0 C tmax vïng c h¸y 1350 v.qu¸ nhiÖt vïng g c al 1100 800 tmin vïng biÕn %c %c O cøng O 0,8 1,7 0,8 2,14 b) a) Khoảng nhiệt độ gia công biến dạng đối với thép các bon a) Giản đồ lý thuyết b) Giản đồ thực tế
2.2.2 Thời gian nung Chế độ nung hợp lí cần bảo đảm nung k.loại đến nhiệt độ cần thiết trong một thời gian nhỏ nhất. Giai đoạn nhiệt độ thấp (Tn 8500C): Tốc độ nung không phụ thuôc λ → tăng Vn để tăng năng suất nung, giảm hao phí kl, giảm sự ôxy hóa và mất C.
2.3. Thiết bị nung 7 6 2.3.1. Lò rèn thủ công Đơn giản, nung không đều, cháy hao lớn, hiệu suất thấp. 3 4 2 1 5 Lò rèn thủ công
2.3.2. Lò phản xạ (lò buồng): Hiệu suất cao, đồng nhất. Chất lượng cao, dể thao tác. Lò hoạt động chu kỳ, dùng nhiên liệu (than đá, khí đốt, dầu). 5 6 7 4 3 8 2 1 9 10 Lò buồng dùng nhiên liệu rắn 1 cửa lấy xĩ; 2 ghi lò; 3 cửa vào than; 4 than; 5 tường ngăn; 6 sàn lò; 7 cửa công tác; 8 phôi nung; 9 bộ thu hồi nhiệt; 10 cống khói.
2.3.3. Lò điện: Lò điện trở, Lò điện cảm ứng và nung trực tiếp. 3 4 5 6 7 1 2 Lò điện trở 1. Đầu nối điện; 2. dây điện trở; 3. nhiệt kế; 4. nắp đậy; 5. phôi nung; 6. ghi lò; 7. cửa lò
2.4. Làm nguội sau khi gia công biến dạng k Làm nguội tự nhiên: quá trình làm nguội ngoài không khí tĩnh không có gió, khô ráo, cho các loại thép cácbon và hợp kim thấp hình dáng đơn giản. k Làm nguội trong hòm chứa vôi, cát, xĩ: Tốc độ làm nguội không cao. Dùng cho các loại thép cácbon và hợp kim thấp có hình dáng phức tạp. k Làm nguội trong lò: Nhiệt độ làm nguội khống chế theo từng giai đoạn. Ví dụ: Từ 900 đến 8000C nguội nhanh 250C/giờ sau đó cho nguội chậm hơn (150C/giờ) đến 1000C cho nguội ngoài không khí.
CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP GCBD 3.1. CÁN KIM LOẠI 3.1.1. Thực chất của quá trình cán Cán là quá trình cho kim lọai biến dạng giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau, làm cho chiều cao giảm, chiều dài và chiều rộng tăng. Hình dáng lỗ hình trục cán quyết định hình dáng tiết diện của sản phẩm. Quá trình cán được là nhờ lực ma sát giữa 2 trục cán với phôi kim loại.
D R A β α A C N A T B β l P h0 h1 A’ B’ A’
T Các thông số để biểu thị khi cán: l1 F0 µ Hệ số kéo dài: = = l0 F1 l0, F0: Chiều dài, diện tích phôi cán. l1, F1: Chiều dài, diện tích tiết diện sau khi cán. Lượng ép tuyệt đối: ∆h = (h0 –h1) = D(1 cosα). D: Đường kính trục cán. α: Góc ăn.
T Điều kiện để cán được Phản lực N  N X = N . sin α   N Y = N . cos α Lực ma sát T TX = T . cos α = N . f . cos α  TY = T . sin α T = N.tgß = N.f (với N: lực hướng tâm), ß: góc ma sát, f: hệ số ma sát Điều kiện để cán được: Tx > Nx N.f.cos α > N.sin α → N.tgß.cosα > N.sinα → tgß > tg α → ß > α Vậy điều kiện cán được là: ß > α
T Biện pháp tăng hệ số ma sát trục cán: ♠ Khoét rãnh, hạ nhiệt độ ở đầu phôi. ♠ Bôi các chất tăng ma sát. ♠ Thay đổi độ hở giữa hai trục cán.
3.1.2 Sản phẩm cán. a/ Loại hình: Có thể chia làm 2 nhóm:  Đơn giản: Là loại có tiết diện vuông, tròn, tam giác, chữ nhật, bầu dục, bán nguyệt…  Phức tạp: Là loại có tiết diện hình chữ T , L , I, U, thép góc, thép đường ray,…