Nghiên cứu chất lượng bề mặt chi tiết sau khi tạo hình bằng công nghệ lăn ép

Bài viết Nghiên cứu chất lượng bề mặt chi tiết sau khi tạo hình bằng công nghệ lăn ép trình bày nghiên cứu về chất lượng bề mặt và tạo hình bằng công nghệ lăn ép. Chất lượng bề mặt chi tiết được đánh giá bằng kết quả đo độ nhám, ứng suất dư, độ cứng, độ cứng tế vi và cấu trúc hạt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chất lượng bề mặt chi tiết sau khi tạo hình bằng công nghệ lăn ép LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Nghiên cứu chất lượng bề mặt chi tiết sau khi tạo hình bằng công nghệ lăn ép Study on the surface quality of the part after forming by press-rolling technology Trần Hải Đăng1*, Nguyễn Văn Hinh1, Vũ Hoa Kỳ1, Lê Mạnh Tài 2 *Email: dangctts@gmail.com Trường Đại học Sao Đỏ 1 Trường Cao đẳng Cơ điện và Xây dựng Bắc Ninh 2 Ngày nhận bài: 19/4/2022 Ngày nhận bài báo sửa sau phản biện: 12/8/2022 Ngày chấp nhận đăng: 30/9/2022Tóm tắtBài báo trình bày nghiên cứu về chất lượng bề mặt và tạo hình bằng công nghệ lăn ép. Chất lượng bề mặt chi tiếtđược đánh giá bằng kết quả đo độ nhám, ứng suất dư, độ cứng, độ cứng tế vi và cấu trúc hạt. Kết quả nghiên cứucho thấy độ nhám ra trên bề mặt của chi tiết sau khi lăn ép được giảm khoảng 2,2 lần. Ngoài ra, kết quả nghiêncứu cho thấy ứng suất dư nén được hình thành ở lớp bề mặt sản phẩm và ứng suất dư kéo được hình thành ởlớp phía trong của sản phẩm. Trong đó, ứng suất dư nén lớn nhất cách bề mặt của chi tiết từ 0,8-0,9 mm. Hơnthế, kết quả nghiên cứu chỉ ra sự thay đổi kích thước hạt chỉ diễn ra ở lớp bề mặt. Theo hướng song song với bềmặt, kích thước hạt giảm 19-21% và theo hướng vuông góc với bề mặt, kích thước hạt giảm 23-25%. Kết quảcòn chỉ ra độ cứng tăng 12,3% và độ cứng tế vi của lớp bề mặt tăng trung bình 15%.Từ khóa: Lăn ép; độ nhám; độ cứng; ứng suất dư; cấu trúc hạt và độ cứng tế vi.AbstractIn this paper, surface quality and forming process by rolling-press technology are researched. The surface qualityof the part is evaluated through roughness, residual stress, hardness, micro hardness, and grain structure.Simulation results indicate that the roughness Ra on the surface of the part after rolling reduced about 2.2 times.In addition, it can be observed that the compressive residual stress is formed in the surface layers of the productwhereas the tensile residual stress appears in the inner layers of the product. In details, the layer where themaximum compressive residual stress occurs is around 0.8 - 0.9 mm from the outer surface of the part. Moreover,the grain size change takes place only in the surface layer. In the direction parallel to the surface, the grain sizedecreases by 19-21%. In the direction perpendicular to the surface, the grain size reduces by 23-25%. On thecontrary, the hardness increases by 12.3%, and the microscopic hardness of the surface layer increases by anaverage of 15%.Keywords: Press-rolling; roughness; hardness; residual stress; grain structure and microscopic hardness.1. ĐẶT VẤN ĐỀ kết quả đo độ nhám, độ cứng, ứng suất dư, cấu trúc hạt và độ cứng vi mô.Nâng cao chất lượng bề mặt của chi tiết máy có nhiềuphương pháp, một trong những phương pháp đó là Có nhiều nghiên cứu về nâng cao chất lượng bề mặtbiến dạng dẻo lớp bề mặt. Một trong những phương của chi tiết sau khi lăn ép [3-4] đưa ra kết quả là lớp bềpháp biến dạng dẻo được dùng rộng rãi đó là lăn ép, mặt của chi tiết sau khi lăn ép độ nhám giảm 2-5 lần,bề mặt của chi tiết máy sau khi lăn ép sẽ làm tăng khả độ cứng tăng 20-27%, kích thước hạt nhỏ đi 27-32%năng chịu mài mòn, tăng độ cứng, giảm độ nhám và với độ sâu lớp biến cứng từ 0,3-0,5 mm, hình thànhhình thành ứng suất dư nén trong lớp bề mặt của chi ứng suất dư nén trên lớp bề mặt của chi tiết.tiết máy. Kết quả là: Độ bền mỏi, độ bền tiếp xúc, khảnăng chống mài mòn sẽ tăng lên, tùy thuộc vào mục Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ lăn ép để nângđích chức năng và điều kiện hoạt động của các bộ cao chất lượng bề mặt đồng thời tạo hình sản phẩmphận máy độ bền của chi tiết sẽ tăng lên 3 - 5 lần [1-2]. các chi tiết vỏ tàu thủy, có kích thước lớn, mặt cong 3Chất lượng bề mặt sau khi lăn ép được đánh giá bằng chiều phức tạp được tạo hình từ các vật liệu dày từ 10 đến 30 mm thì chưa có ai nghiên cứu. Nội dung của bài báo này đưa ra kết quả nghiên cứu khảo sát, đánhNgười phản biện: 1. PGS. TS. Trần Vệ Quốc giá chất lượng bề mặt và tạo hình chi tiết máy là sản 2. TS. Ngô Hữu Mạnh phẩm trên vỏ tàu thủy sau khi lăn ép. Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, Số 3 (78) 2022 51NGHIÊN CỨU KHOA HỌC2. NỘI DUNG2.1. Thiết bị lăn épHệ thống thực nghiệm bao gồm thiết bị lăn ép và hệthống đo được xây dựng và lắp trên máy ép thuỷ lựcchuyên dụng để tạo hình các chi tiết tấm có kích thướclớn của hãng Nieland mác hiệu SBP-1500 PWU-150có lực ép danh nghĩa 1500 tấn. Thiết bị lăn ép có bộphận chính là cặp con lăn. Con lăn trên có dạng tangtrống, đường kính con lăn F310, đường sinh conglồi với bán kính 425 mm, quay tự do, được lắp trênđầu trượt của máy ép thủy lực. Con lăn dưới hìnhtrụ có đường kính F350, được l ...