Bài giảng Công nghệ kim loại - Phần 2: Công nghệ gia công bằng áp lực - Chương 04: Rèn tự do và rèn khuân

Nội dung text: Bài giảng Công nghệ kim loại - Phần 2: Công nghệ gia công bằng áp lực - Chương 04: Rèn tự do và rèn khuân

1. B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG I H C S PH M K THU T TP. HCM KHOA C KHÍ CH T O MÁY
2. 4.1 Khái ni m và phân lo i các ph ng pháp rèn, d p Rèn d p: Là ph ng pháp gia công kim lo i b ng áp l c nhi t cao ho c nhi t bình th ng t o hình d ng và kích th c s n ph m theo yêu c u l c bi n d ng có th là l c ng hay l c t nh. Rèn: Là bi n d ng kim lo i d ng kh i d i tác d ng c a l c ng hay l c t nh có tính chu k ho c không c s n ph m có hình d ng và kích th c theo yêu c u.
3. Rèn t do Rèn t do là m t ph ng pháp gia công áp l c mà kim lo i bi n d ng t do ra các phía và ch b kh ng ch b m t trên và d i b i búa và e. 1. u búa 2. V t rèn 3. e Hình: S nguyên lý rèn t do
4. Rèn khuôn (Closed-die forging or impression-die forging): Các khuôn bi n d ng b h n ch trong lòng khuôn.
5. Rèn khuôn So v i rèn t do, rèn khuôn có nh ng c i m sau: S d ng m t b khuôn có hình dáng kích th c lòng khuôn g n gi ng v i v t gia công. chính xác c a v t rèn cao c bi t là các kích th c theo chi u cao và sai l ch gi a hai n a khuôn ít. Thông th ng bóng c a v t rèn t c Rz40 Rz10, chính xác t c ± (0,1 0,05).
6. 4.2 Thi t b rèn d p .
7. 4.2 Thi t b rèn d p . c i m và phân lo i Theo lo i truy n ng Truy n ng b ng Truy n ng c Truy n ng b ng ch t l ng, d u, khí khí, i n t . n c
8. 4.2 Thi t b rèn d p . c i m và phân lo i Theo d u hi u ng h c: 4 nhóm Nhóm I : Nhóm II : Nhóm III : Nhóm IV : Nhóm máy Nhóm máy Nhóm máy Nhóm máy búa (l c va ép (l c t nh) d p (l c rèn liên t c p). . ng). (t c h ng)
9. Nhóm II : Nhóm máy ép. Nhóm máy ép g m máy ép thu l c, máy ép ma sát. Vmax = 0,2 m/s tct > 0,1 s
10. Nhóm IV: Máy có hình d ng và k t c u ph c t p Máy có hình d ng và k t c u ph c t p g m máy rèn liên t c, tr c rèn.
11. 4.2.2 Các lo i máy búa ( máy nhóm 1 ) Máy búa h i. Máy búa lò xo. Máy búa ki u ván g . Máy búa h i n c / không khí ép rèn t do.
12. Máy búa h i. Van Xilan Xilanh h búa nén Piston búa u búa ( e trên) e d i Hình 4 :S nguyên lý làm vi c c a máy búa h i
13. Máy búa h i.
14. Máy búa h i.
15. Máy búa lò xo (spring hammer) 1.B e. 2. u búa. 3.Rãnh d n h ng. 4.Nhíp lò xo. 5.Tay biên. 6.Bánh xe l ch tâm Hình 4 :S nguyên lý làm vi c c a máy búa lò xo
16. Máy búa ki u ván g (board drop hammer)
17. Máy búa ki u ván g (board drop hammer)
18. Máy búa h i n c/không khí ép rèn khuôn. 1. òn b y 2. Van tr t 3. Van 4.,6. òn b y 5. Thanh t 7. Lò xo 8. Bàn p 9. u búa Hình 4 : S nguyên lý 10. Pittong
19. 4.2.3 Các lo i máy ép (máy nhóm 2) Máy ép ma sát tr c vít Có l c ép t 40 ÷ 60 t n, rèn nh ng chi ti t c nh và to, rèn trong khuôn kín và h . Máy ép thu l c Dùng rèn t do có l c ép t 100 ÷ 700 t n. Dùng rèn khuôn có l c ép t 300 ÷ 7000 t n. CX cao.
20. Máy ép ma sát tr c vít (screw press) c i m - L c ép t 40- 630 t n - Dùng rèn khuôn h , khuôn kín - L c ép không l n Hk màu Hình 4 :Hình dáng c a máy ép ki u tr c vít.
21. P1 d D P2 Theo Pascal 2 2 p2d p1D D 2 p p 2 d 2 1 Hình: b ph n khuy ch i áp su t
22. 4.2.4 Máy nhóm 3 Máy ép c khí (máy rèn d p ki u tr c khu u) c i m : - L c ép l n (200 ÷ 10.000 t n). - CX cao, n ng su t lao ng t t. - òi h i vi c tính toán phôi kh t khe, ph i làm s ch phôi tr c khi d p.
23. Máy rèn d p ki u tr c khu u
24. Máy ép tr c khu u d p nóng
25. 4.3.1 Công ngh rèn t do Ch n : Là nguyên công làm gi m chi u cao và t ng ti t di n ngang c a phôi. h Các hi n t ng th ng x y ra khi ch n : 0 d 0 a. 2,5: d b cong
26. 4.3.1 Công ngh rèn t do Trong quá trình vu t ph i l t phôi li u cho kim lo i bi n d ng u. Có hai cách l t: l t 90° và l t 180° oTrong cách l t 90°, ph ng pháp này áp d ng i v i thép có tính d o t t. o i v i thép h p kim có tính d o th p thì dùng cách l t 180° ng n ng a v t n t có th sinh ra.
27. 4.3.1 Công ngh rèn t do - Xo n: Là nguyên công làm cho các ti t di n t i ch xo n quay t ng i nhau m t góc nào ó theo th t và quanh tr c c a nó. - U n: Dùng thay i h ng tr c ho c h ng th c a v t rèn. Ngoài ra còn có các nguyên công khác nh hàn rèn, ch t, d ch tr t, ép v t và c t vai, hi u ch nh S bi n hình t i ti t di n u n.
28. 4.3.3 Thi t k v t rèn t do - Ch n d ng s n xu t - Ch n phôi và thi t b s b (b5 trang 151) Ch n ph ng - K t c u và hình dáng h p lý án công ngh (Trang 153) -L ng d gia công c Ch nung -Ch nung Thi t k b n và máy gia - Dung sai - Ch n máy v v t rèn công - L ng thêm -B n v v t rèn -Th tích phôi - Ti t di n phôi Xác nh kích Xác nh - Kh i l ng v t rèn - Chi u dài phôi th c phôi kh i l ng - Kh i l ng phôi rèn - Lo i và th t rèn v t - phôi rèn các nguyên công
29. b.Thi t k b n v v t rèn. - Dung sai rèn: - Dung sai i v i ng kính hay c nh D: D = ± ( 0,028 D+0,0004 L+ 0,5 mm) - Dung sai i v i chi u dài L: L = ± (0,03D + 0,003L + 1,2mm)
30. c. B n v v t rèn
31. e.Tính kích th c phôi rèn. f.Tính toán ch nung nóng và làm ngu i. Tu thu c vào tính ch t v t li u, kích th c, d ng s n xu t ta c n xác nh: - Nhi t b t u gia công. - Nhi t k t thúc. - Th i gian nung l n 1, 2. - Cách x p phôi. - Ch làm ngu i v t rèn
32. 7.Ch n máy gia công h p lý. Khi ch n trên máy búa Khi vu t trên máy búa
33. 4.4 Rèn khuôn Phân lo i các ph ng pháp rèn khuôn
34. 4.4.1 Xác nh k t c u h p lý c a v t rèn khuôn
35. 4.4.2 Xác nh m t phân khuôn. - Ch n m t phân khuôn sao cho d phát hi n s l ch khuôn khi ráp khuôn (tránh ch n nh ng b m t thay i ti t di n t ng t) - MPK ph i th ng tránh cong hay b c. - Ph n ph c t p c a v t rèn, thành m ng, gân th ng b trí khuôn trên vì ó ch u l c tác d ng l n h n, kim lo i d i n y h n. - MPK ph i thích h p chi ti t m b o s c b n t i a.
36. 4.4.4 Rãnh vành biên.
37. Bán kính góc l n . Hình 4 :Bán kính góc l n trong R và bán kính góc l n ngoài r c a chi ti t. Tác d ng : - Làm cho kim lo i di ng trong lòng khuôn d dàng. - Tránh cho v t rèn kh i n t, g p n p. - Nâng cao s c b n, tu i th khuôn.
38. 4.4.7 B n v v t rèn. Qui c : - B n v v t rèn b ng nét m. - Chi ti t nét t. - Kích th c chi ti t ghi bên d i kích th c v t rèn. - B n v v t rèn th ng v i t l 1 :1 n u quá l n v t l 1 : 2
39. 4.4.8 Kh i khuôn rèn. - Khuôn nhi u lòng khuôn
40. 4.4.8 Kh i khuôn rèn. - Khuôn nhi u lòng khuôn
41. 4.4.8 Kh i khuôn rèn. M t s lòng khuôn th ng dùng: -Lòng khuôn vu t: th c hi n nguyên công vu t: làm gi m ti t di n ngang và t ng chi u dài phôi. - Lòng khuôn ép t : làm t ng ti t di n m t ch này b ng cách gi m ti t di n m t ch khác c a phôi mà không thay i chi u dài phôi.
42. 4.4.8 Kh i khuôn rèn. M t s lòng khuôn th ng dùng: - Lòng khuôn rèn thô: là lo i lòng khuôn rèn có hình dáng kích th c g n gi ng lòng khuôn tinh, không có rãnh vành biên, s d ng v i m c ích nâng cao tu i th c a lòng khuôn tinh. - Lòng khuôn tinh: quy t nh hình dáng, kích th c v t rèn theo úng nh b n v yêu c u, có hình d ng kích th c gi ng v t rèn, có rãnh ba via ch a kim lo i th a.
43. V t li u làm khuôn V t li u làm khuôn Khuôn rèn trên máy búa ch u va p, làm vi c nhi t cao, áp su t l n, ma sát nhi u nên yêu c u v t li u làm khuôn ph i có b n cao, ch u nhi t, ch u mài mòn cao. Rèn trên máy búa lo i nh : 50CrNiMo, 50CrNiW, 50CrNiSiW, c ng HB = 388 ÷ 444. Rèn trên máy búa lo i v a: 50CrNiMo, 50CrNiW, 50CrNiSiW, c ng HB = 352 ÷ 388. Rèn trên máy búa lo i l n: 40Cr3WMoV, 40Cr5MoVSi, 40Cr4MoWVSi v i c ng HRC = 45 ÷ 50 (HB = 429 ÷ 477).
44. Applications Fig: pulley