Công nghệ nong rộng đầu ống

Trong bài viết này, chúng tôi tập trung tính toán, thiết kế quy trình công nghệ và khuôn để tạo hình đầu chi tiết ống dày (dãn rộng và chồn đầu ống). Với yêu cầu là sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, ngoài ra là chi tiết làm việc với cường độ cao, chịu tải trọng thay đổi, đòi hỏi cơ tính phải cao nên chỉ có thể gia công bằng phương pháp tạo hình biến dạng.

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Việc lựa chọn phương án công nghệ là khâu quan trọng nhất của quá trình sản xuất chi tiết, nó quyết định khả năng thành công của sản xuất và tính kinh tế của sản phẩm, đồng thời quyết định đến phương án tính toán và thiết kế của người kĩ sư.

1. Xây dựng bản vẽ sản phẩm:

Một số hình ảnh sản phẩm nong (giãn rộng) đầu ống:

TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ

1.Lực biến dạng khi giãn ống .

Lực biến dạng khi nong ống được xác định bằng tích của ứng suất lớn nhất tại ổ biến dạng dẻo tác dụng theo hướng trục với diện tích tiết diện ngang và hệ số K=1,1-1,2.

Ta có :

-Lực giãn ống khi thực hiện nguyên công ở trạng thái nguội

-Do lực giãn ống ở trạng thái nguội rất lớn,không đảm bảo độ bền và rách thành ống nên ta lựa chọn phương án giãn ống khi thực hiện ở trạng thái nóng.

Ở nhiệt độ 1000-1200⁰C, lực giãn rộng là:

2 Công biến dạng khi giãn ống .

Trong quá trình giãn ống,lực luôn thay đổi.Ở giai đoạn đầu lực tăng nhanh cho đến khi phần mép của phôi chui vào phần hình trụ của cối có đường kính D_gr,sau đó ở giai đoạn ổn định,lực giãn hầu như không thay đổi cho đến khi kết thúc quá trình

Do đó công biến dạng có thể coi như bằng tổng của 2 số hạng : công A₁tiêu hao ở giai đoạn đầu biến dạng phần hình côn cùa chi tiết và công A₂ tiêu hao ở giai đoạn sau của quá trình :

A=A₁+A₂

Công biến dạng dưới dạng tổng quát :

Trong đó : P_x-Lực biến dạng tại thời điểm đang xét

dh-hành trình phân tố

H-hành trình phần hình côn

K-hệ số

Theo (5-45) sách “Công nghệ tạo hình kim loại tấm” ta có :

Trong đó : K=1,1÷1,2 :Hệ số

D₀-Đường kính phôi ống (theo đường trung bình)

S-Chiều dày thành phôi

α-góc nghiêng chày

H-hành trình làm việc

Ta có:

A=5,29.10³J=5,29KJ.

3 Hệ số giãn rộng giới hạn – Xác định số bước giãn

Mức độ biến dạng giới hạn giãn rộng được quyết định bởi một trong 2 dạng mất ổn định của phôi : một là sự tạo nếp nhăn ở phần phôi phía dưới,hai là sự tạo thành “cổ ngỗng” ở một hoặc đồng thời một vài chỗ trên mép của phần phôi đã bị biến dạng dẫn đến hiện tượng nứt hoặc rách.Sự xuất hiện dạng khuyết tật nào là tùy thuộc vào tính chất cơ học của vật liệu phôi;vào chiều dày tương đối S/D₀;vào góc nghiêng đường sinh của chày α;vào điều kiện ma sát tiếp xúc và điều kiện kẹp phôi trong khuôn.

Tỷ số giữa đường kính lớn nhất của phần phôi bị biến dạng D_g và đường kính của phần phôi ban đầu D₀ mà với tỷ số đó có thể gây một sự mất ổn định cục bộ phôi được gọi là hệ số giãn rộng giới hạn :

K_{g/r g/h}=D_g/D₀

Hệ số giãn rộng giới hạn có thể xác định một cách gần đúng từ điều kiện: ứng suất nén hướng kính lớn nhất tại ổ biến dạng không vượt quá ứng suất tới hạn là ứng suất gây ra hiện tượng mất ổn định của phôi: