Phôi rèn là gì

1. I / Khái niệm chung : - Rèn và dập nóng là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực ở trạng thái nóng . Kim loại nung nóng đến nhiệt độ tối đa cho phép rồi rèn hoặc dập đến nhiệt độ tối thiểu cho phép . Được phôi hoặc chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết. Phôi và chi tiết được gia công bằng phương pháp rèn dập có độ hạt nhỏ và mịn , tinh thể bền chặt hơn nên cơ tính tốt hơn hẳn phôi hoặc chi tiết đúc . Rèn và dập nóng chiếm một vị trí quan trọng trong nghành chế tạo máy và dụng cụ . - Hiện nay ở nước ta , các thiết bị rèn lớn và thiết bị dập nóng chủ yếu tập trung ở các nhà máy lớn , còn các thiết bị rèn tự do vẫn được dùng phổ biến trong các nhà máy , xí nghiệp , nhất là các xí nghiệp địa phương và các hợp tác xã . II / Rèn tự do : Là một phương pháp gia công nóng , nó có thể hoàn thành chi tiết bằng phương pháp đơn giản nhất mà không cần cần sử dụng đồ gá , dụng cụ phức tạp hay chuyên dùng . - Các chi tiết nhận được bằng rèn tự do hay rèn khuôn gọi là vật rèn . - Nếu vật rèn là thành phẩm nghĩa là sau đó không cần phải gia công cơ khí tiếp theo thì hình dạng và kích thước của nó cần phải phù hợp với hình dạng và kích thước của bản vẽ chi tiết . - Để có thể gia công các vật rèn thành chi tiết cần phải có bản vẽ vật rèn ; Bản vẽ vật rèn được thiết kế dựa trên bản vẽ chi tiết thành phẩm đồng thời có thêm các điều kiện kỹ thuật đối với vật rèn . - Rèn tự do nếu không sử dụng máy móc ; chỉ sử dụng đe , búa , kìm và các dụng cụ phụ gọi là rèn tay . - Rèn tự do có sử dụng máy búa gọi là rèn trên máy . - Các bước liên tục để hoàn thành vật rèn và thiết bị , dụng cụ , đồ gá , chế độ nung vật rèn được thể hiện trong quá trình công nghệ . - Thiết kế quá trình công nghệ rèn tự do bao gồm những giai đoạn sau : + Thiết kế bản v? vật rèn, chọn vật và dạng phôi + Tính toán trọng lượng và kích thước phôi . + Chọn thiết bị rèn và đồ gá . + Chọn các nguyên công và bước rèn . + Qui định các chế độ nung và làm nguội . Để rèn tự do những vật rèn nhỏ người ta rèn tay hoặc rèn trên các búa hơi từ 50 - 1000 kg . - Rèn khuôn đơn giản là bước chuyển tiếp giữa rèn tự do và rèn khuôn để tạo ra phôi hợp lý hơn rèn tự do có lượng dư gia công cơ ít hơn , có độ nhẵn bề mặt tốt hơn . Rèn khuôn đơn giản được sử dụng trên thiết bị rèn tự do . 9.8 RÈN TỰ DO 9.8.1. Thực chất và đặc điểm
2. Rèn tự do là phương pháp gia công kim loại bằng áp l ực ở nhi ệt đ ộ cao, dùng áp lực [ bằng tay hoặc máy] làm biến dạng phôi kim loại để được hình dáng và kích thước sản phẩm theo yêu cầu. Trong quá trình biến dạng kim loại không bị khống chế bởi nh ững b ề mặt nào khác ngoài mặt đỡ [ mặt đe] và diện tích tiếp xúc tr ực ti ếp c ủa d ụng c ụ gia công [đầu búa]. Rèn tự do có một số đặc điểm sau: - Rèn tự do có độ chính xác về kích thước và độ bóng bề mặt thấp, năng suất lao động và hiệu quả kinh tế không cao. Thường ch ỉ gia công nh ững chi tiết đơn giản hay những bề mặt không quá phức tạp. - Rèn tự do yêu cầu lượng dư gia công, dung sai chế t ạo, th ời gian ph ục vụ lớn. - Chất lượng toàn bộ của sản phẩm phụ thuộc nhiều vào trình độ tay nghề của công nhân. - Hao phí kim loại lớn - Thiết bị rèn tự do đơn giản, có thể rèn tay hoặc máy. - Rèn tự do có thể rèn được những vật nhỏ từ vài gam đến những vật lớn hàng trăm cân. Rèn tự do thích hợp với dạng sản suất đơn chi ếc hay loại nhỏ. Rèn tự do có thể chia làm 2 loại: a] Rèn tay: Quá trình rèn hoàn toàn dùng sức ng ười và v ới nh ững d ụng cụ đơn giản như: búa tạ, búa tay, mũi đột, bàn là... Rèn tay ch ỉ rèn đ ược nh ững vật nhỏ và trung bình, năng suất rèn không cao. b] Rèn máy: Quá trình rèn được tiến hành trên máy búa nh ư: máy búa nhịp, máy búa hơi v.v... 9.8.2. Dụng cụ và thiết bị rèn tự do 9.8.2.1 Dụng cụ
3. Do tính chất đa dạng của rèn tự do về công nghệ, hình dáng, kích th ước, khối lượng... cho nên dụng cụ rèn tự do cũng có nhi ều ki ểu loại khác nhau: Hình 9.18 a]Nhóm thứ nhất: Gồm những dụng cụ công nghệ cơ bản như các loại đe, búa, bàn là, sấn, chặt, mũi đột... b] Nhóm thứ hai: Gồm những dụng cụ kẹp chặt như các loại kìm, êtô, các cơ cấu giữ chặt khác. c] Nhóm thứ ba: Là những dụng cụ kiểm tra và đo lường như : êke, thước cặp,com pa, dưỡng đo... Hầu hết những dụng cụ trên đều đã được chuẩn hoá về hình dáng và kích thước. Vật liệu của nhóm 1 và nhóm 2 thường được chế tạo từ thép Cac bon dụng cụ như CD 70 ÷ CD90 hoặc từ thép hợp kim 70Cr3 ÷ 80Cr3.....
4. Hình 9.19 Máy búa hơi Hình 9.18 Các nhóm dụng cụ rèn 9.8.2.2 Thiết bị rèn tự do Thiết bị rèn tự gồm nhiều loại: Máy rèn, thiết bị nung, máy cắt phôi, máy nắn thẳng... ở đây chỉ trình bày sơ lược về loại thiết bị chủ yếu là máy rèn. Máy rèn bao gồm rất nhiều loại: Máy búa hơi, máy búa cơ khí, máybúa ma sát, máy búa hơi nước... Máy búa hơi: Hình 9.19 Là loại máy búa hơi ép chạy bằng động cơ điện, được sử dụng rộng rãi trong các phân xưởng và nhà máy. Tuỳ theo yêu cầu về l ực đập mà có nhi ều kiểu khác nhau về hình dáng, kích thước và nguyên lý cấu tạo. S ơ đ ồ nguyên lý của máy búa hơi được giới thiệu trên hình .
5. Nguyên lý hoạt động: Động cơ điện 1 truyền chuyển động qua bộ truyền đai 2 và hệ th ống biên tay quay làm cho làm cho Pitông 5 đi lên dồn khí t ừ bu ồng Xilanh nén 6 sang bu ồng trên 7 của Xilanh công tác. Khí nén đẩy Pitông 8 mang đ ầu búa 10 đi xu ống đ ể rèn phôi 11. Đồng thời khí ở buồng 9 được đẩy sang buồng 4. Khi Pitông 5 đi xuống, khí ở buồng nén 4 bị nén và được đẩy qua bu ồng 9 đẩy Pitông 8 đi lên mang theo đầu búa 10. Quá trình cứ như thế tiếp diễn cho đ ến khi d ừng máy. Thông qua bàn đạp 13, người thợ điều khiển hệ thống van khí, qua đó đi ều khiển được tốc độ của đầu búa và lực đập. 9.8.3. Các nguyên công của rèn tự do Công nghệ rèn tự do gồm nhiều nguyên công khác nhau nh ư: ch ồn, vuốt, xấn, đột lỗ, đập dẹt, chặt, uốn, doãng rộng, hàn rèn, là v.v... Sau đây là một số nguyên công cơ bản 9.8.3.1 Chồn Chồn là nguyên công làm giảm chiều cao của phôi và do đó làm tăng diện tích tiết diện ngang. Chồn thường được dùng khi chế tạo các vật rèn có kích thước ngang lớn và chiều cao tương đối nhỏ [như bánh răng, mặt bích v.v...] từ những phôi có tiết diện ngang nhỏ. Có hai kiểu chồn là chồn toàn khối và chồn cục bộ: - Chồn toàn khối là làm tăng tiết diện toàn bộ chiều dài của phôi. Khi ch ồn toàn khối phôi phải được nung nóng toàn bộ trước khi ch ồn. Trong khi đánh búa để chồn phải luôn luôn xoay phôi cho đều xung quanh tr ục c ủa nó. Khi chồn toàn khối thường xảy ra các hiện tượng sau: * Nếu tỉ lệ giữa chiêù cao và đường kính h/d < 2 thì vật có d ạng hình tr ống [Hình 9.20a]
6. * Nếu h/d = 2 ÷ 2,5, lực đập đủ lớn vật có dạng trống chồng lên nhau [Hình 9.20b], nếu lực đập không đủ lớn hai hình trống không ch ồng lên nhau [Hình 9.20c] * Nếu h/d > 2 ÷ 2,5 thì vật chồn dễ bị cong [Hình 9.20 d] Hình 9.20 Ảnh hưởng chiều cao và đường kính của phôi khi chồn Hình 9.21 Chồn cục bộ - Chồn cục bộ [ chồn đầu hoặc chồn giữa]: Ta tiến hành nung nóng đoạn cần chồn hay làm nguội trong nước đoạn không cần chồn [ Hình 9.21a] r ồi m ới gia công. Cũng có thể chồn cục bộ bằng cách nung nóng toàn b ộ phôi r ồi m ới
7. gia công. Cũng có thể chồn cục bộ bằng cách nung nóng toàn b ộ phôi r ồi gia công trong những khuôn đệm thích hợp [Hình 9.21b]. 9.8.3.2 Vuốt: Vuốt là nguyên công làm tăng chiều dài và giảm tiết di ện ngang c ủa phôi. Nguyên công này được áp dụng để rèn các chi tiết d ạng tr ục, ống, dát mỏng hay chuẩn bị cho những công việc tiếp theo như đột lỗ, xoắn, u ốn... Kim loại biến dạng nhiều hay ít không những phụ thuộc vào lực đập mà còn ph ụ thuộc vào mức đẩy vật liệu trên đe sau mỗi lần đập búa. Có thể vuốt bằng cách: - Dùng đe búa rộng đánh cho ăn từng đoạn - Dùng đe búa hẹp - Dùng dao xấn Trong quá trình vuốt phải lật phôi qua lại để cho kim lo ại bi ến dạng đ ều. Có th ể lật từng mặt 900 [ khi vuốt tiết diện vuông, chữ nhật] hoặc xoay tròn đều 360 đ ộ [ khi vuốt tiết diện tròn].
8. Hình 9.22 Vuốt kim loại 9.8.3.3 Chặt Là nguyên công rèn để chia phôi ra từng phần hoặc lấy đi m ột phần kim loại dư thừa ra khỏi phôi. Nguyên công chặt được tiến hành trên máy búa, máy ép hay bằng tay và dùng các loại dao để chặt. Khi tiết diện phải chặt không lớn lắm, thường chặt một mặt cho gần đứt rồi xoay 180 độ để chặt nốt mặt còn lại. Khi tiết diện phải chặt lớn, chặt xung quanh dần dần cho đến khi đứt. Phải lót tấm kê bằng thép mỏng xuống dưới vật phải chặt để khỏi hỏng mặt đe và lưỡi chặt.
9. 9.8.3.4 Hàn rèn Hàn rèn thường dùng khi sửa chữa hay sản xuất đơn chiếc để n ối dính hai chi tiết lại với nhau có kết cấu đơn giản và yêu c ầu v ề s ức bền không cao lắm. Muốn hàn rèn, đem nung hai đầu của chi tiết c ần n ối v ới nhau đ ến nhi ệt độ chảy rồi đập chúng dính kết với nhau. Ở nhiệt độ cao các phân t ử kim loại sẽ khuyếch tán và thẩm thấu với nhau tạo nên mối hàn vững chắc. Để cho mối hàn đảm bảo, cần chú ý làm sạch chỗ hàn, nhiệt độ nung và lực đập phải đủ lớn. Hình 9.23 Các phương pháp hàn rèn 9.8.3.5 Uốn Là nguyên công làm thay đổi đường trục của vật rèn. Uốn có thể th ực hi ện ở trạng thái nóng hoặc nguội, uốn tự do hoặc uốn trong khuôn. Xem phim

Video liên quan