bg - cong nghe dap tao hinh tam.pdf

CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH TẤM

BỘ MÔN GIA CÔNG ÁP LỰC

1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI1.1 KHÁI NIỆM1.2 PHÂN LOẠI1.3 LĨNH VỰC ÁP DỤNG1.4 KHUÔN VÀ THIẾT BỊ1.5 ƯU NHƯỢC ĐIỂM

2. CÁC NGUYÊN CÔNG CHÍNH2.1 N/C CẮT HÌNH, ĐỘT LỖ2.2 N/C UỐN TẤM2.3 N/C DẬP VUỐT2.4 CÁC N/C KHÁC

3. HƯỚNG PHÁT TRIỂN

NỘI DUNG

19-08-10 2BỘ MÔN GIA CÔNG ÁP LỰC

1.1 KHÁI NIỆM

„Công nghệ dập tạo hình kim loại tấm là công

nghệ tạo ra chi tiết (cụm chi tiết) có hình dạng

và kích thước cần thiết từ kim loại tấm, bằng

cách biến dạng tạo hình phôi kim loại nhờ các

dụng cụ đặc biệt gọi là khuôn dập“

1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI


Chế tạo chi tiết sau bằng phương pháp nào ???



Các bước dập tạo hình chi tiết

Chi tiết dạng khay mỏng

1.2 PHÂN LOẠIDựa vào đặc điểm biến dạng người ta chia thành hai nhóm

chính:+ Nhóm các nguyên công cắt vật liệu: khi tạo hình các chi

tiết, các nguyên công ở nhóm này thường phải tiến hànhbiến dạng phá huỷ vật liệu, tức là tách một phần vật liệunày ra khỏi một phần vật liệu khác.

+ Nhóm các nguyên công biến dạng dẻo vật liệu: tạo hìnhchi tiết dựa trên sự biến dạng dẻo của vật liệu và hầu hếtcác trường hợp đều có sự dịch chuyển và phân bố lạikim loại.



1.2 PHÂN LOẠI



DËp tÊm

A - C¾t vËt liÖu B - Thay ®æi h×nh d¸ng ph«i C - DËp liªn hîp

I - C¾t II - Uèn III - DËp vuèt IV - T¹o h×nh V - DËp Ðp

1. C

¾t p

h«i

2. C

¾t h

×nh

3. §

ét lç

4. C

¾t tr

Ých

5. C

¾t c

hia

6. C

¾t m

Ðp

7. C

¾t ti

nh

8. C

¾t p

hi k

im lo

¹i

1. U

èn

2. C

uèn

mÐp

3 . V

Æn x

o¾n

1. D

Ëp v

uèt

2. D

Ëp v

uèt c

ã b i

Õn m

áng

1. N

¾n

2. D

Ëp n

æi3.

Lªn

vµn

h

4. T

¹o h

×nh

5 . T

ãp

6. D

Ëp g

i·n

1. D

Ëp n

æ i m

Æt

4. L

¾p g

hÐp

c¸c

chi t

iÕt

3 . Ð

p ch

¶y

2 . D

Ëp d

Êu

3. D

Ëp p

hèi h

îp li

ªn tô

c

2. D

Ëp li

ªn tô

c

1. D

Ëp p

hèi h

îp

1.2 PHÂN LOẠI



Forming

Rol

ling

Free

form

ing

Die

form

ing

Inde

ntat

ion

Extru

sion

Dra

win

g

Dee

p dr

awin

g

Flan

ge fo

rmin

g

Met

al s

pinn

ing

Ups

et b

ulgi

ng

Elon

gatio

n

Expa

ndin

g

Stre

tch

iden

ting

Bend

ing

with

stra

ight

tool

mot

ion

Bend

ing

with

rota

ryto

ol m

otio

n

Compressiveforming

Tensile-compressive

formingTensileforming

Bendforming

Shearforming

Shea

r for

min

g w

ith

stra

ight

tool

mot

ion

Twis

ting

Classification of Forming Procedures into Subgroups according to DIN 8582



Outline of Sheet-Metal Forming Processes

1.2 PHÂN LOẠI

Phôi tấm phaphôi

Cắt đột

Tạo hình

Xử lýsau dập

1.3 LĨNH VỰC ÁP DỤNG• Công nghệ này được ứng dụng rất rộng rãi từ công nghiệp

quốc phòng, y tế, hoá chất, xây dựng, giao thông vận tải, cơkhí chính xác, cho đến các ngành công nghiệp dệt may, chếbiến thực phẩm, cơ khí tiêu dùng và đặc biệt là trong côngnghiệp điện-điện tử, công nghệ thông tin v.v…..

• Sản phẩm vô cùng đa dạng và phong phú, gần gũi với đờisống của con người, từ xoong, nồi, mâm, chậu, bát, đĩa,muôi, thìa, dao, dĩa, ca, cốc, ấm đun nước, dụng cụ và thiết bịy tế, đến nồi cơm điện, bếp ga, lò vi sóng, tivi, tủ lạnh, máygiặt, tiền kim loại, đồng hồ, trang sức phụ nữ v.v…



DẠNG SẢN PHẨM ĐIỂN HÌNH



1.4 KHUÔN VÀ THIẾT BỊ



1.5 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP



Ưu điểm:- Năng suất cao do đó giá thành của sản phẩm thấp, tiết kiệm thời

gian sản xuất.

- Độ chính xác của sản phẩm cao, tính lắp lẫn tốt.

- Có thể tạo ra được các chi tiết phức tạp.

- Nâng cao cơ tính của kim loại.

- Hệ số sử dụng vật liệu của loại hình công nghệ này có thể đạt

đến 80-90%, thậm chí có thể đạt 100% trong khi phương pháp gia

công cơ khí thường chỉ đạt khoảng 50-60%.

1.5 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP



Nhược điểm:- Đầu tư ban đầu lớn (khuôn, thiết bị), do đó chỉ thích hợp với gia

công hàng loạt.

- Yêu cầu đội ngũ kỹ sư và công nhân lành nghề, có trình độ.

- Tính toán công nghệ phức tạp.

1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI2. CÁC NGUYÊN CÔNG CHÍNH

2.1 N/C CẮT HÌNH, ĐỘT LỖ2.2 N/C UỐN TẤM2.3 N/C DẬP VUỐT2.4 CÁC N/C KHÁC


NỘI DUNG


• Bảng tổng hợp các nguyên công trong dập tấm

2. CÁC NGUYÊN CÔNG CHÍNH


Phương pháp chế tạo ?



2.1 N/C CẮT HÌNH, ĐỘT LỖ2.1.1 Mục đích

Pha băng kim loại (tấm) thành các tấm nhỏCắt chia tấm thành chi tiết nhỏDập cắt tạo chi tiếtDập tạo lỗ trên sản phẩm

2.1.2 Phương pháp cắt độtMáy cắt: máy cắt đĩa, máy cắt chuyên dùng, cưa..Khuôn



2.1 N/C CẮT HÌNH, ĐỘT LỖ



(Cắt hình) (Đột lỗ)

(Chi tiết)

(phế liệu)




Dạng sản phẩm qua các n/c cắt đột




Máy pha dải tôn mỏng (3 dải) – BK chế tạo

2.1.3 Sơ đồ nguyên lý



Sơ đồ lực tác dụng

Khe hở tối ưu

2.1.3 Sơ đồ nguyên lý cắt đột bằng khuôn



Q

P

Q

Chày

Chặn

Phôi

Cối11 Sp/phế liệu 22

2.1.3 Sơ đồ nguyên lý cắt đột liên tục



2.1.3 Sơ đồ nguyên lý cắt đột bằng khuôn



Q

P

Q

Chày

Chặn

Phôi

Cối

Lực cắt hình và đột lỗ = f (σc, S, L, hình dạng và trạng thái mép làm việc của chày và cối, khe hở Z, tốc độ biến dạng, độ lún sâu của chày)

Một cách gần đúng, có thể xác định bởi:

P = F.σc.k = L.S.σc.ktrong đó: - L: chu vi cắt (mm);S: chiều dày vật liệu (mm);k: hệ số- σc: Trở lực cắt của vật liệu (N/mm2).

2.1.3 Sơ đồ nguyên lý cắt trên máy cắt dao thẳng



• Nếu chiều dày S ≤ 10 ÷12mm, sử dụng máy cắt có dẫn động cơ khí (trục khuỷu có dao nghiêng). • Để cắt các thép tấm dày S ≤ 40mm, sử dụng máy cắt dẫn động bằng thuỷ lực và có lưỡi dao nghiêng với các dạng khác nhau.

b)a)

4°

H

L

γ

dL

Xác định lực cắt:- Tuỳ theo chiều dày của tấm, góc nghiêng γ = (2 ÷ 6)0,

Vật liệu càng dày góc γ càng lớn.

- Lực cắt khi cắt trên các máy cắt dao nghiêng được xác định theo công thức:Pt = S2.σc / 2tgγ

- Nếu tính đến độ cùn dao và các yếu tố ảnh hưởng thì lực cắt thực tế sẽ là:

( )γσ

tgSPkP c

t..5,03,11,1.

2

÷==

trong đó:- k: hệ số = 1,1÷1,3;- Pt : lực cắt tính toán theo công thức trên;- σc : trở lực cắt của vật liệu, σc = (0,7 ÷ 0,8)σb- S : chiều dày vật liệu ;- γ : Góc nghiêng của dao

- Khi cắt trên máy cắt dao song song, lực cắt được cắt xác định theo công thức sau:P = k. L.S.σc





Các phương pháp giảm lực cắt

Thay đổi biên dạng chày cối Thay đổi chiều cao chày cắt



Các phương pháp giảm lực cắt




Khuôn liên tục thực hiện nhiều n/c cắt, đột liên tiếp

2.1.4 Mô phỏng tối ưu



Vật liệu:AISI 1010-Dày 3mm- φ đột = 20 mm- ∆ =0.5

10 mm

Mô phỏng quá trình đột lỗ

3 mm




Vật liệu:AISI 1010-Dày 3mm- φ đột = 20 mm- ∆ =0.5

Mô phỏng quá trình đột lỗ 3D




Mô phỏng quá trình đột lỗ

Khe hở ∆ =0.3Có chặn

Khe hở ∆ =0.3Không chặn

2.1.4 Ví dụ tính lực đột lỗ - so sánh kết quả mô phỏng



P = k . σc . F ≈ 0,7 k . σb . FVí dụ:Tính lực đột phôi tấm 3mm thép ký hiệu C15, lỗ đột φ = 20 mm

Tra bảng thông số vật liệu (Giáo trình CNDK) ta có giới hạn bền: σb= 370Mpa=370 N/mm2

F=pi*20*3=60pi mm*mmk = 1 ÷ 1,6

P=( 1 ÷ 1,6 )*0,7*370*60pi =48820 ÷78112 N ≅ 5÷7.8 T

Ví dụ:Tính lực đột phôi tấm 3mm thép ký hiệu C15, lỗ đột φ = 20 mm

Tra bảng thông số vật liệu (Giáo trình CNDK) ta có giới hạn bền: σb= 370Mpa=370 N/mm2

F=pi*20*3=60pi mm*mmk = 1 ÷ 1,6

P=( 1 ÷ 1,6 )*0,7*370*60pi =48820 ÷78112 N ≅ 5÷7.8 T




NỘI DUNG


2.2.1 Khái niệm và ứng dụng



Khái niệm: Uốn là một nguyên công nhằm biến đổi các phôi có trục thẳng thành các chi tiết có trục cong.

Ứng dụng:

2.2.1 Khái niệm và ứng dụng



Ứng dụng:

2.2.2 Sơ đồ nguyên lý n/c uốn



2.2.2 Sơ đồ nguyên lý n/c uốn – Phân tích lực



2.2.3 Ứng dụng thực tế



Uốn trên máy ép thủy lực/ máy trục khủyUốn trên máy ép thủy lực/ máy trục khủy




Uốn trên khuôn (bằng khuôn)Uốn trên khuôn (bằng khuôn)




Máy sấn thủy lực (B/m chế tạo)Máy sấn thủy lực (B/m chế tạo)




Uốn liên tục trên các con lăn (máy uốn lốc)Uốn liên tục trên các con lăn (máy uốn lốc)




Uốn ống/uốn thép trònUốn ống/uốn thép tròn




NỘI DUNG


2.3 N/C DẬP VUỐT –DEEP DRAWING2.3.1 Khái niệm



Dập vuốt là một nguyên công nhằm biến đổi phôi phẳng hoặc phôi rỗng đểtạo ra các chi tiết rỗng có hình dạng và kích thước cần thiết.

2.3 N/C DẬP VUỐT –DEEP DRAWING2.3.2 Phân loại



Nhóm các chi tiết có hình dạng tròn xoay (đối xứng trục): đáycủa nồi hơi; các chi tiết hình trụ; các loại bát đĩa kim loại; các chitiết của thiết bị chiếu sáng như pha đèn, vỏ đèn, chụp đèn .v.v...

Nhóm các chi tiết có hình dạng hình hộp: ví dụ như các thùngnhiên liệu của động cơ, các loại vỏ hộp, các chi tiết vỏ bọc trongcác thiết bị điện tử, thiết bị đo.v.v...

Nhóm các chi tiết có hình dạng phức tạp có một trục đối xứnghoặc không đối xứng. Ví dụ như các chi tiết xe máy, vỏ ôtô, cánhcửa ôtô, các chi tiết của máy kéo, các chi tiết của máy bay .v.v...




Phân loại theo hình dạng sản phẩmNhóm các chi tiết có hình dạng tròn xoay (đối xứng

trục).Nhóm các chi tiết có hình dạng hình hộp.Nhóm các chi tiết có hình dạng phức tạp có một trục

đối xứng hoặc không đối xứng. Ví dụ như các chi tiết vỏôtô, cánh cửa ôtô, các chi tiết của máy kéo, các chi tiếtcủa máy bay




Phân loại theo đặc điểm công nghệDập vuốt không biến mỏng S = So (chỉ giảm đường kính mà

không làm thay đổi chiều dày phôi, khe hở chày cối Z > = S)Dập vuốt có biến mỏng S < So, chiều dày phôi giảm có chủ định,

đường kính phôi giảm một lượng nhỏ, khe hở Z <SDập vuốt xuôiDập vuốt ngược (chi tiết có hình dạng phức tạp)

Phân loại theo chặn phôi

Dập vuốt không có hệ thống chặnDập vuốt có sử dụng hệ thống chặn phôi.


2.3 N/C DẬP VUỐT


Dạng đầy đủDạng đầy đủ Dạng rút gọnDạng rút gọn




Bắt đầu Đang dập Kết thúc

Punch

Blank holder

Blank

Die

F

FB FB

Dập vuốt không có chặn phôi Dập vuốt có chặn phôi



Dập vuốt không có chặn phôi từ phôi phẳng



Dập vuốt không có chặn phôi từ phôi rỗng



Dập vuốt có chặn phôi từ phôi phẳng



2.3.3 Sơ đồ nguyên lý dập vuốt trung gian



Xem Video dập nhiều bước …Xem Video dập nhiều bước …

2.3.4 Tính toán số lần dập vuốt



1

01 K

Dd =

21

0

2

12 .KK

DKdd ==

== −

n

nn K

dd 1

nKKKD

.... 21

0

Giả sử: K2 = K3 = K4 =...Kn= K

K

KDd

nn

1lg

lglg1 1

0−+= 1

...32

−+++

=n

KKKK nVới

n

nn d.

dDH4

220 −=

Cho D0 và dnCho D0 và dn

Tính Hi và di ?Tính Hi và di ?

2.3.4 Kết cấu khuôn dập vuốt



2.3.5 Kết cấu khuôn dập vuốt trên máy tác động đơn và kép



2.3.5 Kết cấu khuôn dập vuốt trên máy tác động hỗn hợp



Kết cấu khuôn dập vuốt ô tô (VEAM)



Khuôn dập vuốt nắp bồn Sơn hà




NỘI DUNG


2.4 CÁC NGUYÊN CÔNG KHÁC


2.4.1 N/C LÊN VÀNH

MỤC ĐÍCH:Lên vành lỗ là một nguyêncông nhằm tạo ra vành gờxung quanh lỗ trên các phôi



2.4.1 N/C LÊN VÀNHSơ đồ nguyên lý:



2.4.2 N/C TÓP MiỆNG

MỤC ĐÍCH:Tóp miệng làm giảm tiết diện ngang của một đoạn phôi ống hoặcchi tiết hình trụ để tạo thành chi tiết dạng chai, lọ hoặc có tiếtdiện ngang thay đổi.



2.4.2 N/C TÓP MiỆNGSơ đồ nguyên lý:



2.4.3 N/C MIẾTMỤC ĐÍCH:Miết là một phương pháp gia công kim loại bằng áp lực nhằmtạo hình chi tiết rỗng từ phôi phẳng hoặc phôi rỗng dựa vàochuyển động quay của phôi dưới tác dụng của lực công tác làmbiến dạng dẻo cục bộ tại một điểm trên phôi quay.



2.4.3 N/C MIẾTSơ đồ nguyên lý



2.4.3 N/C MIẾT

Thiết bị miết



ThiếtThiết kếkế tổngtổng thểthể máymáy miếtmiết

Bệ máy

Thân máy chính

Xy lanh đẩy

Bộ nguồn thủy lực

Bàn đỡ phôi ra

KC05.02/06-10



KC05.02/06-10


Phần 2: Các tài liệu mở rộng

bg - cong nghe dap tao hinh tam.pdf

Documents