Thứ Sáu, 8 tháng 4, 2011
Tổng quan về công nghệ dập khuôn khối
Công nghệ tạo hình khối là một phần của công nghệ gia công kim loại bằngáp lực, nhờ tính dẻo của kim loại làm biến dạng phôi hoặc điền đầykim loại vào lòng khuôn hoặc làm kim loại chảy qua lỗ thoát của cốihoặc của chày để tạo ra chi tiết có hình dạng và kích thước theo yêu cầu.
I. ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH KHỐI
1. Ưu điểm:
Đồng thời với quá trình biến dạng dẻo kim loại, trong quá trình dập tạo hình khối, cấu trúc tinh thể kim loại bị thay đổi ( thường làm giảm độ hạt) và có thể tạo ra hướng thớ kim loại phù hợp, do đó làm cho độ bền và độ cứng của chi tiết tăng lên.
Quá trình dập tạo hình khối sẽ tiết kiệm được nhiều kim loại, nhất là trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Do đó hạ được giá thành sản phẩm.
Do tăng được độ bền và độ cứng nên kích thước chi tiết giảm đi, chi tết sẽ gọn nhẹ hơn.
Năng suất lao động cao do có thể cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất.
Thao tác đơn giản, không cần thợ bậc cao do đó giảm chi phí sản xuất.
Có thể tạo được các chi tiết kích thước từ rất nhỏ ( trục đồng hồ) đến những chi tiết có kích thước vô cùng lớn (khối lượng đến 500 tấn).
2. Nhược điểm
Hầu hết các quá trình tạo hình đều được thực hiện với phôi ở trạng thái nóng, do vậy chất lượng bề mặt chi tiết thấp, độ chính xác không cao, kho khăn cho việc cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất.
Do phải gia công với phôi ở trạng thái nóng nên công nhân phải làm việc trong môi trường nóng, độc, khói bụi. Khi làm việc, các thiết bị thường gây tiếng ồn lớn, ảnh hưởng đến sức khỏe của người lao động.
Hiện nay phương pháp dập tạo hình khối với phôi ở trạng thái nguội được sử dụng khá phổi biến. Khi đó độ nhẵn bóng bề mặt và độ chính xác chi tiết cao, không cần qua gia công cơ, nhưng phương pháp này chỉ áp dụng được với những chi tiết nhỏ và trung bìh do lực công nghệ lớn.
Phương pháp dập tọa hình khối không thể tạo được những chi tiết có hình dạng và kết cấu phức tạp như đối với công nghệ đúc.
Dập tạo hình khối thường phải sử dụng các thiết bị lớn đắt tiền do vậy chỉ thích hợp với sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối do phải đầu tư ban đầu lớn.
SẢN PHẨM CÔNG NGHỆTẠO HÌNH KHỐI ĐIỂN HÌNH
II. CÁC THIẾT BỊ, MÁY MỌC CHÍNH ĐỂ THỰC HIỆN CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH DẬP KHỐI
Đến nay do những thành tựu khoa học, kỹ thuật ngày càng cao, các nước công nghiệp phát triển đã chế tạo các thiết bị dập tạo hình cỡ lớn và hiện đại, các thiết bị phục vụ công nghệ dập thể tích khác như:
- Máy bú hơi có trọng lượng phần rơi đến G = 25 tấn
- Máy búa không bệ đe có năng lượng và đập đạt đến Le = 1,5 MJ
- Máy ép trục khuỷu dập nóng có lực ép danh nghĩa đến P =140 MN (14000 tấn)
- Máy ép thủy lực có lực danh nghĩa đến P = 750 MN (75000 tấn)
- Máy ép ma sát trục vít có lực danh nghĩa đến P =16 MN (1600 tấn)
- Máy rèn ngang có lực danh nghĩa đến P = 31,5 MN (3150 tấn)
Ngoài ra còn có các máy búa cao tốc, búa thủy lực có lực dập lớn, có hiệu suất sử dụng cao trong quá trình dập khối
I. ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH KHỐI
1. Ưu điểm:
Đồng thời với quá trình biến dạng dẻo kim loại, trong quá trình dập tạo hình khối, cấu trúc tinh thể kim loại bị thay đổi ( thường làm giảm độ hạt) và có thể tạo ra hướng thớ kim loại phù hợp, do đó làm cho độ bền và độ cứng của chi tiết tăng lên.
Quá trình dập tạo hình khối sẽ tiết kiệm được nhiều kim loại, nhất là trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Do đó hạ được giá thành sản phẩm.
Do tăng được độ bền và độ cứng nên kích thước chi tiết giảm đi, chi tết sẽ gọn nhẹ hơn.
Năng suất lao động cao do có thể cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất.
Thao tác đơn giản, không cần thợ bậc cao do đó giảm chi phí sản xuất.
Có thể tạo được các chi tiết kích thước từ rất nhỏ ( trục đồng hồ) đến những chi tiết có kích thước vô cùng lớn (khối lượng đến 500 tấn).
2. Nhược điểm
Hầu hết các quá trình tạo hình đều được thực hiện với phôi ở trạng thái nóng, do vậy chất lượng bề mặt chi tiết thấp, độ chính xác không cao, kho khăn cho việc cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất.
Do phải gia công với phôi ở trạng thái nóng nên công nhân phải làm việc trong môi trường nóng, độc, khói bụi. Khi làm việc, các thiết bị thường gây tiếng ồn lớn, ảnh hưởng đến sức khỏe của người lao động.
Hiện nay phương pháp dập tạo hình khối với phôi ở trạng thái nguội được sử dụng khá phổi biến. Khi đó độ nhẵn bóng bề mặt và độ chính xác chi tiết cao, không cần qua gia công cơ, nhưng phương pháp này chỉ áp dụng được với những chi tiết nhỏ và trung bìh do lực công nghệ lớn.
Phương pháp dập tọa hình khối không thể tạo được những chi tiết có hình dạng và kết cấu phức tạp như đối với công nghệ đúc.
Dập tạo hình khối thường phải sử dụng các thiết bị lớn đắt tiền do vậy chỉ thích hợp với sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối do phải đầu tư ban đầu lớn.
SẢN PHẨM CÔNG NGHỆTẠO HÌNH KHỐI ĐIỂN HÌNH
Đến nay do những thành tựu khoa học, kỹ thuật ngày càng cao, các nước công nghiệp phát triển đã chế tạo các thiết bị dập tạo hình cỡ lớn và hiện đại, các thiết bị phục vụ công nghệ dập thể tích khác như:
- Máy bú hơi có trọng lượng phần rơi đến G = 25 tấn
- Máy búa không bệ đe có năng lượng và đập đạt đến Le = 1,5 MJ
- Máy ép trục khuỷu dập nóng có lực ép danh nghĩa đến P =140 MN (14000 tấn)
- Máy ép thủy lực có lực danh nghĩa đến P = 750 MN (75000 tấn)
- Máy ép ma sát trục vít có lực danh nghĩa đến P =16 MN (1600 tấn)
- Máy rèn ngang có lực danh nghĩa đến P = 31,5 MN (3150 tấn)
Ngoài ra còn có các máy búa cao tốc, búa thủy lực có lực dập lớn, có hiệu suất sử dụng cao trong quá trình dập khối
COSMOS FloWorks
FloWorks là một trong những tính năng mở rộng của SolidWorks, nằm trong nhóm COSMOS, chuyên mô phỏng, khảo sát, tính toán các quá trình thuỷ khí, thuỷ lực và nhiệt. Với Floworks, bạn không phải làm các phép tính toán thuỷ khí và truyền nhiệt phức tạp nữa. Tất cả những gì bạn cần làm là cung cấp đủ số liệu cần thiết và... ung dung ngồi thưởng thức cafe chờ kết quả!
Để dùng được FloWorks, bạn phải chọn khi cài đặt COSMOS. Nếu bạn dùng SolidWorks 2007, có thể tham khảo bài của ssg ngày 11-9-2008 trong topic này. Khởi động SolidWorks, vào Tools - Add-ins và chọn nó.
FloWorks thuộc nhóm "khó chơi", với rất nhiều tính năng phức tạp. Để hiểu kỹ về nó cần phải có thời gian nghiên cứu tương đối dài. Tuy nhiên, ssg vẫn theo quan điểm thực dụng: học được cái gì "chơi" ngay cái đó, áp dụng ngay vào công việc thực tế. Từ đó, tích luỹ dần kinh nghiệm để củng cố kiến thức.
Trên tinh thần ấy, ssg xin chia sẻ một vài điều về FloWorks:
Bài toán:
Một đoạn ống dẫn không khí, bên trong nó có một khối trụ và một khối cầu, hình dáng kích thước như trong file. Cửa vào (bên trái) có áp suất 102325 Pa, cửa ra (bên phải) thông với ngoài trời, áp suất 101325 Pa (độ chênh áp 1000 Pa, tức là khoảng 100 mm H2O).
Hãy khảo sát sự phân bố áp suất và vận tốc dòng khí trong ống?
Kết quả chạy chương trình bằng FloWorks:
Mô hình phân bố vận tốc:
Mô hình phân bố áp suất:
Để dùng được FloWorks, bạn phải chọn khi cài đặt COSMOS. Nếu bạn dùng SolidWorks 2007, có thể tham khảo bài của ssg ngày 11-9-2008 trong topic này. Khởi động SolidWorks, vào Tools - Add-ins và chọn nó.
FloWorks thuộc nhóm "khó chơi", với rất nhiều tính năng phức tạp. Để hiểu kỹ về nó cần phải có thời gian nghiên cứu tương đối dài. Tuy nhiên, ssg vẫn theo quan điểm thực dụng: học được cái gì "chơi" ngay cái đó, áp dụng ngay vào công việc thực tế. Từ đó, tích luỹ dần kinh nghiệm để củng cố kiến thức.
Trên tinh thần ấy, ssg xin chia sẻ một vài điều về FloWorks:
Bài toán:
Một đoạn ống dẫn không khí, bên trong nó có một khối trụ và một khối cầu, hình dáng kích thước như trong file. Cửa vào (bên trái) có áp suất 102325 Pa, cửa ra (bên phải) thông với ngoài trời, áp suất 101325 Pa (độ chênh áp 1000 Pa, tức là khoảng 100 mm H2O).
Hãy khảo sát sự phân bố áp suất và vận tốc dòng khí trong ống?
Kết quả chạy chương trình bằng FloWorks:
Mô hình phân bố vận tốc:
Mô hình phân bố áp suất:
Đăng ký:
Bài đăng (Atom)