Rèn - phương pháp gia công kim loại

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.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Rèn - phương pháp gia công kim loạiI / 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 tốithiểu 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 , tinhthể 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 cácnhà máy lớn , còn các thiết bị rèn tự do vẫn được dùng phổ biến trong các nhà máy , xínghiệp , 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 phápđơn 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 theothì hình dạng và kích thước của nó cần phải phù hợp với hình dạng và kích thước củabản 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 thêmcác 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 cụphụ 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 nungvật 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 - 1000kg .- Rèn khuôn đơn giản là bước chuyển tiếp giữa rèn tự do và rèn khuôn để tạo ra phôihợp lý hơn rèn tự do có lượng dư gia công cơ ít hơn , có độ nhẵn bề mặt tốt hơn . Rènkhuôn đơn giản được sử dụng trên thiết bị rèn tự do . 9.8 RÈN TỰ DO9.8.1. Thực chất và đặc điểm Rèn tự do là phương pháp gia công kim loại bằng áp l ực ở nhi ệt đ ộcao, dùng áp lực ( bằng tay hoặc máy) làm biến dạng phôi kim loại để đượchình dáng và kích thước sản phẩm theo yêu cầu. Trong quá trình biến dạng kim loại không bị khống chế bởi nh ững b ềmặt nào khác ngoài mặt đỡ ( mặt đe) và diện tích tiếp xúc tr ực ti ếp c ủa d ụng c ụgia 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 ữngchi 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 ụcvụ lớn. - Chất lượng toàn bộ của sản phẩm phụ thuộc nhiều vào trình độ taynghề 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 vậtlớn hàng trăm cân. Rèn tự do thích hợp với dạng sản suất đơn chi ếc hay loạinhỏ. 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 ụngcụ đơn giản như: búa tạ, búa tay, mũi đột, bàn là... Rèn tay ch ỉ rèn đ ược nh ữngvật nhỏ và trung bình, năng suất rèn không cao. b) Rèn máy: Quá trình rèn được tiến hành trên máy búa nh ư: máy búanhịp, máy búa hơi v.v...9.8.2. Dụng cụ và thiết bị rèn tự do9.8.2.1 Dụng cụ 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: Hình9.18 a)Nhóm thứ nhất: Gồm những dụng cụ công nghệ cơ bản như các loạiđe, 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,thướccặp,com pa, dưỡng đo... Hầu hết những dụng cụ trênđều đã được chuẩn hoá về hìnhdáng và kích thước. Vật liệu của nhóm 1 và nhóm2 thường được chế tạo từ thépCac bon dụng cụ nhưCD 70 ÷ CD90 hoặc từ théphợp kim 70Cr3 ÷ 80Cr3..... Hình 9.19 Máy búa hơi Hình 9.18Các nhóm dụng cụ rèn9.8.2.2 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 rãitrong các phân xưởng và nhà máy. Tuỳ theo yêu cầu về l ực đập mà có nhi ềukiểu khác nhau về hình dáng, kích thước và nguyên lý cấu tạo. S ơ đ ồ nguyên lýcủa máy búa hơi được giới thiệu trên hình .Nguyên lý hoạt động:Động cơ điện 1 truyền chuyển động qua bộ truyền đai 2 và hệ th ống biên tayquay làm cho làm cho Pitông 5 đi lên dồn khí t ừ bu ồng Xilanh nén 6 sang bu ồngtrên 7 của Xilanh công tác. Khí nén đẩy Pitông 8 mang đ ầu búa 10 đi xu ống đ ểrèn phôi 11. Đồng thời khí ở buồng 9 được đẩy sang buồng 4. Khi Pitông 5 đixuống, khí ở buồng nén 4 bị nén và được đẩy qua bu ồng 9 đẩy Pitông 8 đi lênmang 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 ềukhiển 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, ...