Luận văn Mô phỏng phần cơ khí của máy cán tole 5 sóng vuông

Trong những năm gần đây, nền công nghiệp nước ta ngày càng phát triển, đời sống của người dân không ngừng được nâng cao. Bằng chứng là cơ sở hạ tầng đã được cải thiện đáng kể, nhiều khu công nghiệp, chung cư, nhà cao tầng, được mọc lên. Chính vì lẽ đó mà yêu cầu cấp thiết về vật liệu xây dựng đã được đặt ra. Bên cạnh các vật liệu truyền thống thì tole thép đóng vai trò không kém phần quan trọng trong ngành xây dựng (dùng làm vách che, tấm lợp, ), với các tính năng: dễ lắp lợp, đa dạng về mẫu mã (tole sóng tròn, tole sóng giả ngói, tole 5 sóng vuông, tole 9 sóng vuông,.). Ngoài ra tole còn được sử dụng trong công nghiệp như làm vỏ ô tô, thùng chứa, làm vỏ máy cho một số thiết bị thuộc lĩnh vực bảo quản và chế biến, Với vai trò và nhiều tính năng của tole kể trên thì việc nghiên cứu, tìm hiểu công nghệ sản xuất tole và các loại máy cán tole là điều cần thiết để phù hợp với nhu cầu ngày càng cao của người dân.

doc78 trang | Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 2040 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Mô phỏng phần cơ khí của máy cán tole 5 sóng vuông, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG……………………… KHOA…………………… LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: " Mô phỏng phần cơ khí của máy cán tole 5 sóng vuông " TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ****** ---oOo--- PHIẾU ĐĂNG KÍ ĐỀ TÀI Năm học: 2009 - 2010 1. Tên đề tài: Mô phỏng phần cơ khí của máy cán tole 5 sóng vuông 2. Họ và tên cán bộ hướng dẫn: Nguyễn Bồng - Võ Thành Bắc 3. Địa điểm thực hiện: Khoa Công Nghệ - Khu Công nghiệp Trà Nóc 4. Họ và tên sinh viên thực hiện: Trần Ngọc Liên MSSV: 1051487 Phan Thị Thúy Liễu MSSV: 1051488 5. Mục đích của đề tài: Mô phỏng phần cơ khí của máy cán tole 5 sóng vuông. 6. Các nội dung chính và giới hạn đề tài: Mô phỏng toàn bộ phần cơ khí của máy cán tole 5 sóng vuông có sẵn Công cụ mô phỏng máy: Phần mềm Inventor. 7. Kinh phí dự trù: 400.000 đồng Cần Thơ ngày 13-03-2009 Cán bộ hướng dẫn KHOA DUYỆT BỘ MÔN DUYỆT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN MÁY NN & CNSTH ……..™ & ˜…….. Cần Thơ, ngày….tháng….năm 200… NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ và tên cán bộ hướng dẫn: ThS. Nguyễn Bồng – Ths. Võ Thành Bắc Tên đề tài: SỬ DỤNG PHẦN MỀM AUTODESK INVENTOR MÔ PHỎNG PHẦN CƠ KHÍ CỦA MÁY CÁN TOLE 5 SÓNG VUÔNG Họ và tên sinh viên thực hiện : Trần Ngọc Liên MSSV:1051487 Phan Thị Thuý Liễu MSSV:1051488 Lớp: CK0585A1 Nội dung nhận xét: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Kết luận và đề nghị điểm: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày…..tháng….. năm 200… Cán bộ hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN MÁY NN & CNSTH ……™ & ˜…….. Cần Thơ, ngày….tháng….năm 200… NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN Họ và tên cán bộ chấm phản biện: ……………………………………………… Tên đề tài: SỬ DỤNG PHẦN MỀM AUTODESK INVENTOR MÔ PHỎNG PHẦN CƠ KHÍ CỦA MÁY CÁN TOLE 5 SÓNG VUÔNG Họ và tên sinh viên thực hiện : Trần Ngọc Liên MSSV:1051487 Phan Thị Thuý Liễu MSSV:1051488 Lớp: CK0585A1 Nội dung nhận xét: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... Điểm đánh giá: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Cần Thơ, ngày…..tháng….. năm 200…. Cán bộ chấm phản biện LỜI CẢM TẠ ™ & ˜ Sau bốn tháng thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp “sử dụng phần mềm Autodesk Inventor mô phỏng phần cơ khí của máy cán tole 5 sóng vuông”, chúng em gặp không ít khó khăn về tài liệu, kinh nghiệm cũng như kiến thức thực tế còn nhiều hạn chế. Đến nay đề tài đã được hoàn thành đúng thời hạn, không biết nói gì hơn ngoài lòng biết ơn sâu sắc của chúng em đối với quý Thầy Cô, bạn bè và người thân. Trước hết, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Bồng và thầy Võ Thành Bắc đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn chúng em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Chúng em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô của bộ môn máy NN & CNSTH, quí thầy cô trong khoa Công Nghệ cùng các cán bộ, giảng viên của Trường Đại Học Cần Thơ đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức quí báu trong suốt khóa học. Chúng em xin chân thành cảm ơn các anh ở công ty TNHH Vũ - Nam - Hải khu công nghiệp Trà Nóc, đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành tốt luận văn. Chúng em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình cùng các bạn sinh viên đã tận tình giúp đỡ và động viên trong suốt khóa học cũng như trong quá trình thực hiện đề tài. Cần Thơ, ngày…..tháng….năm 2009 Nhóm sinh viên thực hiện Phan Thị Thúy Liễu Trần Ngọc Liên MỤC LỤC ˜ & ™ DANH MỤC HÌNH ™ & ˜ Hình 1.2.1. Máy cán tole 9 sóng vuông 1 tầng Trang 5 Hình 1.2.2. Máy cán tole sóng giả ngói Trang 5 Hình 1.2.3. Máy cán tole sóng tròn Trang 6 Hình 1.2.4. Máy cán tole 5 sóng vuông Trang 6 Hình 1.2.5. Sơ đồ nguyên lí hoạt động của máy cán tole 5 sóng vuông Trang 7 Hình 2.2.1. Đồ thị độ biến dạng kim loại Trang 10 Hình 2.3.1. Cặp trục cán hình Trang 15 Hình 2.3.2. Các dạng lỗ hình thường gặp Trang 16 Hình 2.4.1. Sơ đồ biến dạng của kim loại khi cán Trang 18 Hình 2.4.2. Áp lực của kim loại tác dụng lên trục cán Trang 22 Hình 2.4.3. Đồ thị Trang 23 Hình 3.1.5. Mô hình máy Trang 31 PHẦN MỞ ĐẦU ˜ & ™ v Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, nền công nghiệp nước ta ngày càng phát triển, đời sống của người dân không ngừng được nâng cao. Bằng chứng là cơ sở hạ tầng đã được cải thiện đáng kể, nhiều khu công nghiệp, chung cư, nhà cao tầng,… được mọc lên. Chính vì lẽ đó mà yêu cầu cấp thiết về vật liệu xây dựng đã được đặt ra. Bên cạnh các vật liệu truyền thống thì tole thép đóng vai trò không kém phần quan trọng trong ngành xây dựng (dùng làm vách che, tấm lợp,…), với các tính năng: dễ lắp lợp, đa dạng về mẫu mã (tole sóng tròn, tole sóng giả ngói, tole 5 sóng vuông, tole 9 sóng vuông,..). Ngoài ra tole còn được sử dụng trong công nghiệp như làm vỏ ô tô, thùng chứa, làm vỏ máy cho một số thiết bị thuộc lĩnh vực bảo quản và chế biến,…Với vai trò và nhiều tính năng của tole kể trên thì việc nghiên cứu, tìm hiểu công nghệ sản xuất tole và các loại máy cán tole là điều cần thiết để phù hợp với nhu cầu ngày càng cao của người dân. v Mục tiêu của đề tài Tên đề tài: Sử dụng phần mềm Autodesk Inventor mô phỏng phần cơ khí của máy cán tole 5 sóng vuông Đề tài sẽ giúp chúng ta tìm hiểu sự hoạt động của các bộ phận, chi tiết máy nhanh hơn nhờ vào những mô hình mô phỏng 3D trực quan, sinh động, để từ đó có kế hoạch chăm sóc, bảo dưỡng, vận hành và sử dụng hợp lí. Đây là loại máy cán ra sản phẩm tole sóng vuông đang được sử dụng phổ biến trên thị trường với những tính năng vượt trội. Đồng thời mục tiêu của đề tài cũng nhằm nghiên cứu, giới thiệu phần mềm Autodesk Inventor vào trường học để sinh viên tiếp xúc, tìm hiểu phục vụ cho lĩnh vực thiết kế cơ khí sau này. v Nội dung nghiên cứu và giới hạn đề tài ü Khảo sát một số hãng tole, tìm hiểu về máy cán tole và công dụng của tole. ü Giới thiệu sơ lược về cơ sở lí thuyết cán. ü Mô phỏng mô hình 3D máy cán tole 5 sóng vuông. ü Mô phỏng động học các chi tiết, bộ phận chuyển động của máy. ü Không đi sâu vào tính toán sức bền cho các chi tiết máy. v Phương pháp thực hiện đề tài · Quan sát, đo đạc lấy số liệu từ máy cán tole 5 sóng vuông thực tế. · Tham khảo tài liệu, giáo trình và Internet. · Tham khảo ý kiến từ các thầy hướng dẫn. · Vận dụng những kiến thức đã học để thiết kế mô phỏng lại các cơ cấu truyền động của máy. · Sử dụng phần mềm mô phỏng Autodesk Inventor. PHẦN I KHẢO SÁT MỘT SỐ HÃNG TOLE VÀ MÁY CÁN › & š CHƯƠNG 1 KHẢO SÁT CÁC HÃNG TOLE ĐANG CÓ MẶT TRÊN THỊ TRƯỜNG 1.1. Một số hãng tole 1.1.1. Hãng tole Hoa Sen Thành lập ngày 08/08/2001, với số vốn điều lệ hiện nay là 570 tỷ đồng, Hoa Sen Group có trụ sở chính tại số 09 ĐL Thống Nhất, KCN Sóng Thần II, Dĩ An, Bình Dương và Văn phòng đại diện tại số 215 – 217 Lý Tự Trọng, Q1, TP. HCM. Là một doanh nghiệp đứng đầu ngành tole thép cả nước về tốc độ tăng trưởng và sản lượng tiêu thụ. Hoa Sen Group bao gồm công ty chủ và 3 công ty con, hoạt động trên các lĩnh vực xuất nhập khẩu, sản xuất, phân phối các sản phẩm. Đến nay, Hoa Sen Group đã đưa vào hoạt động: nhà máy Thép cán nguội năng suất 250000 tấn/năm, nhà máy tole mạ hợp kim nhôm kẽm công nghệ NOF, hai dây chuyền tole mạ kẽm năng suất 150000 tấn/năm, hai dây chuyền tole mạ màu mỗi dây chuyền năng suất 100000 tấn/năm.Các sản phẩm chủ yếu của công ty như thép cán nguội, tole màu, tole kẽm, tole lạnh, ống nhựa và các loại vật liệu xây dựng khác. 1.1.2. Hãng tole Phương Nam Được thành lập từ năm 1995, trên cơ sở liên doanh giữa ba đối tác Cty Thép Miền Nam, Cty FIW của Malaysia và Cty Sumitomo của Nhật Bản. Đây là Cty lớn, có uy tín trên thị trường về các sản phẩm thép và tole phục vụ cho công trình dân dụng và công nghiệp với hai dây chuyền tole mạ kẽm NOF có năng suất 100.000 tấn/năm và mạ màu năng suất 70.000 tấn/năm. Tôn Phương Nam đã đưa ra thị trường nhiều chủng loại sản phẩm phù hợp với nhu cầu của thị trường, đáp ứng nhu cầu tấm lợp cho mọi người dân, phục vụ cho các công trình, nhà xưởng, kho bãi, thủ công mỹ nghệ gò, hàn, công nghiệp và các công việc liên quan đến thép mỏng ( tole lạnh, tole kẽm, tole màu,..)… 1.1.3. Hãng tole Đông Á . Nhà máy Tôn Đông Á chính thức đi vào hoạt động năm 1999. Đầu năm 2006, Tole Đông Á đã lắp đặt hoàn chỉnh dây chuyền mạ màu năng suất 80.000 tấn/năm theo đúng tiêu chuẩn Hàn Quốc. Đây là dây chuyền sản xuất mạ màu hiện đại nhất hiện nay. Máy sơn có thể sơn cùng một  lúc hai mặt với độ dày theo tiêu chuẩn hoặc theo yêu cầu của khách hàng. Trong  năm 2007 Tole Đông Á tiếp tục đầu tư 3 công nghệ mới: dây chuyền mạ NOF, phát triển dòng sản phẩm mạ sơn in, thiết bị chuyên về ngành thép lá mạ, sản lượng 150.000 tấn/năm. Hiện nay Cty là đơn vị đi đầu trong sản xuất, kinh doanh tole mạ kẽm (với năng suất dây chuyền 70.000 tấn/năm), tole mạ màu và tole mạ hợp kim nhôm kẽm (tole lạnh) phục vụ cho ngành xây dựng công nghiệp và dân dụng. 1.2. Công dụng của tole Tole được sử dụng rộng rãi trong xây dựng dân dụng: sản xuất tấm lợp, mái che, mái vòm, vách nhà xưởng, vách ngăn, trần nhà, máng xối, tạo hình nội thất, cửa đi, cửa cuốn, cửa xếp, nhà xưởng, nhà kho, trang trí nội và ngoại thất văn phòng. Trong công nghiệp như: ngành công nghiệp ôtô, thùng phuy, các loại ống thoát nước, ống gen điều hòa nhiệt độ, vỏ ngoài các thiết bị vi tính và các thiết bị thông tin liên lạc khác. Các ứng dụng khác: Đồ gia dụng và đồ điện như vỏ máy giặt, tủ lạnh, lò viba, vỏ motor, board mạch điện tử . CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÁY CÁN TOLE SÓNG ĐANG SỬ DỤNG 2.1. Ưu điểm của tole sóng Tole sóng ngói thông thường sử dụng để lợp cho các mái nhà có kiến trúc nhiều mái theo kiểu nhà biệt thự. Các mái nhà có độ dốc lớn, sử dụng tole sóng ngói lợp mái sẽ giảm đi rất nhiều tải trọng lên khung sườn của mái, cột và móng so với lợp bằng ngói gạch thông thường. Sản phẩm tole sóng vuông đặc biệt thích hợp cho các công trình công nghiệp, do ưu điểm đảm bảo được khả năng chịu lực và khả năng chống tràn nước tốt. 2.2. Giới thiệu sơ lược một số máy cán tole sóng và sản phẩm 2.2.1. Máy cán tole 9 sóng vuông 1 tầng Hình 1.2.1. Máy cán tole 9 sóng vuông 1 tầng 2.2.2. Máy cán tole sóng giả ngói Hình 1.2.2. Máy cán tole sóng giả ngói 2.2.3. Máy cán tole sóng tròn Hình 1.2.3. Máy cán tole sóng tròn 2.2.4. Máy cán tole 5 sóng vuông Hình 1.2.4. Máy cán tole 5 sóng vuông 2.2.4.1. Thông số kỹ thuật Công suất động cơ điện chính 7,5kW. Vận tốc cán khi chạy nhanh nhất 18m/phút. Kích thước máy 1,4×1×9,9m . 2.2.4.2. Tính năng kỹ thuật máy cán Khổ tole cán 1200mm, 1219mm. Độ dày tole cán từ 0.2 mm đến 0.8 mm. Tự động cắt theo chiều dài và số tấm đã cài đặt. Cài đặt nhiều mẫu hàng cùng một lúc. Chuyển đổi chế độ cắt dao đầu và dao cuối. Máy điều khiển tự động, dùng PLC - lập trình, hoạt động bằng thuỷ lực. Hệ thống thủy lực cho phép họat động 24 giờ/ngày. 2.2.4.3. Sơ đồ nguyên lí hoạt động của máy cán tole Hình 1.2.5. Sơ đồ nguyên lí hoạt động của máy cán tole 5 sóng vuông 1. Bàn dẫn hướng tole; 2. Trục cuốn (bộ phận điều chỉnh khe hở trục cuốn) 3. Trục cán 1; 4. Bộ truyền xích 2 dãy; 5. Bộ truyền bánh răng 6. Lô cán trên trục 6; 7. Bộ truyền xích 1dãy từ trục motor sang trục trung gian 8. Bộ truyền động xích 1 dãy từ trục trung gian sang trục 11; 9. Motor; 10. Lô cán bìa sóng trái trục cán 19; 11. Trục cán 23; 12. Dao cắt trước 13. Lô cán bìa phải trục cán 21; 14. Trục cán 11 (trục nhận truyền động chính từ trục trung gian); 15. Dao cắt đuôi sau. Nguyên lí hoạt động của máy Máy cán tole họat động bằng hệ thống thủy lực. Motor 9 nhận chuyển động từ hệ thống thủy lực làm quay bộ truyền xích 7 và 8. Bộ truyền xích 8 được bố trí vuông góc với bộ truyền xích 7, bánh lớn 2 của bộ truyền xích 8 được lắp lên trục 11 dưới. Tại đây, bánh nhỏ bộ truyền bánh răng trụ và bánh xích 2 dãy cũng được bố trí đồng trục với bánh 2 bộ xích 8 như hình vẽ. Chuyển động quay của trục 11 dưới sinh ra các chuyển động khác: - Chuyển động quay của trục 11 trên nhờ sự ăn khớp của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng. - Chuyển động của các trục dưới nhờ vào bộ truyền xích 2 dãy. Sự chuyển động của các trục sẽ kéo tole di chuyển theo hướng mũi tên, qua các lô cán để định hình tole sóng. Tole thành phẩm sẽ được cắt bằng dao 13 theo chiều dài đã được định trước trên tủ điện điều khiển. PHẦN II CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁN › & š CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ CÁN 1.1. Giới thiệu sơ lược về công nghệ cán Phương pháp cán kim loại là một trong những phương pháp gia công kim loại bằng áp lực. Nó tạo ra các chi tiết, các phôi phẩm bằng cách làm biến dạng dẻo vật liệu kim loại dưới tác dụng của ngoại lực thông qua trục cán. Trong quá trình cán, vật liệu bị biến dạng dẻo và hình thành các sản phẩm có kích thước và hình dạng khác nhau phụ thuộc vào hình dạng, kích thước của profin (biên dạng) trục cán. Như vậy, phần quan trọng nhất của công nghệ cán là máy cán. 1.2. Sản phẩm cán Hiện nay nhiều cơ sở sản xuất đã trang bị các loại máy cán để sản xuất các loại thép tấm, thép hình và các loại sản phẩm khác. Sản phẩm có thể chia làm các nhóm: - Nhóm các vật cán định hình: Có tiết diện dạng tròn, vuông, sáu cạnh, chữ nhật, ô van, tam giác, phôi cho các quá trình rèn dập. Nó được sử dụng khá rộng rãi trong công nghiệp và xây dựng. - Nhóm vật cán tấm: dùng làm cầu, thùng chứa, nồi hơi, đóng tàu, xe bọc thép… - Nhóm thép dạng ống và dạng đặc biệt khác như: trục, vành bánh xe lửa 1.3. Cấu tạo và phân loại máy cán Máy cán là một máy gia công kim loại bằng áp lực (không tạo phôi) để cán ra sản phẩm có hình dáng, có kích thước nhất định. 1.3.1. Phân loại Phân loại máy cán theo cách bố trí: dựa vào cách bố trí máy hoặc số trục cán có trên máy mà đặt tên cho nó như: máy có một giá cán, máy cán hai trục đảo chiều, máy cán ba trục, máy cán bốn trục,… Phân loại máy cán theo công dụng: phân chia máy theo công dụng nghĩa là dựa vào mục đích sử dụng máy, vào sản phẩm của máy để gọi tên và phân loại. Gồm các loại máy: máy cán hình, máy cán tấm, máy cán ống, máy cán hình đặt biệt,… 1.3.2. Cấu tạo Máy gồm 3 bộ phận chính: - Nguồn động lực hay còn gọi là nguồn năng lượng. - Bộ phận truyền động. - Các giá cán. CHƯƠNG 2 TÍNH CHẤT KIM LOẠI TRONG GIA CÔNG 2.1. Một số khái niệm cơ bản Tiến hành thí nghiệm kéo mẫu kim loại người ta thu được biểu đồ kéo kim loại biểu diễn như Hình 2.2.1. Dưới tác dụng của tải trọng lần lượt xảy qua ba quá trình sau : Pch Ptl P O DL Pb a Hình 2.2.1. Đồ thị độ biến dạng kim loại - Lúc đầu khi tăng tải trọng độ biến dạng tăng theo tỉ lệ bậc nhất với nó ứng với đoạn Oa trên biểu đồ. Đó là giai đoạn biến dạng đàn hồi. - Khi tăng tải trọng vượt quá giá trị nhất định độ biến thiên tăng theo tải trọng với tốc độ nhanh hơn. Đây là giai đoạn biến dạng dẻo đi kèm với giai đoạn đàn hồi. - Khi tải trọng đạt đến giá trị lớn nhất, trong kim loại xuất hiện vết nứt tại đó ứng suất thực tế tăng nhanh gây biến dạng tập trung, kích thước vết nứt tăng lên và cuối cùng làm cho mẫu bị phá hủy. 2.1.1. Biến dạng dẻo của kim loại Biến dạng dẻo là biến dạng mà vật vẫn còn giữ nguyên trạng thái khi ta bỏ tải trọng tác dụng, nó xảy ra khi tải trọng tác dụng vào đủ lớn. 2.1.2. Biến dạng đàn hồi Biến dạng đàn hồi là biến dạng mà vật trở lại hình dạng ban đầu ngay sau khi tải trọng thôi tác dụng. 2.1.3. Phá hủy Tốc độ biến dạng : tốc độ biến dạng càng cao, trượt càng khó xảy ra giới hạn chảy càng tăng trong khi đó giới hạn tách đứt hầu như không đổi. Ta kết luận tốc độ biến dạng lớn kim loại có thể bị phá hủy dòn. Sự tập trung ứng suất: nếu mẫu kim loại có nhiều yếu tố tập trung (ví dụ: tách khía bề mặt, vết nứt bên trong, sự biến đổi đột ngột) thì ứng suất thực tế trong vùng có chứa yếu tố đó cao hơn nhiều so với giá trị trung bình. Vì vậy ứng suất tác dụng từ bên ngoài bé hơn giới hạn chảy vẫn có thể tạo ra ứng suất lớn hơn giới hạn tách đứt và làm cho kim loại bị phá hủy dòn. 2.1.4. Biến dạng nóng 2.1.4.1. Khái niệm Trong gia công áp lực, kim loại có thể chịu biến dạng nóng hoặc chịu biến dạng nguội. Biến dạng nóng là biến dạng dẻo kim loại ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ kết tinh lại của nó, còn ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ kết tinh lại là biến dạng nguội. 2.1.4.2. Quá trình xảy ra biến dạng nóng Do biến dạng nóng tiến hành ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ kết tinh lại nên luôn có hai quá trình xảy ra · Biến dạng dẻo gây ra biến cứng làm tăng độ bền · Kết tinh lại gây thải bền làm giảm độ cứng, độ bền theo chiều hướng của quá trình áp đảo. Nếu hiệu ứng thải bền do kết tinh lại đủ lớn khử bỏ được hiệu ứng biến cứng, thì sau biến dạng nóng kim loại không bị biến cứng. Nếu hiệu ứng thải bền do kết tinh lại thấp không kịp khử bỏ hoàn toàn hiệu ứng thì sau biến dạng nóng kim loại vẫn biến cứng. 2.2. Tính chất kim loại trong gia công áp lực 2.2.1. Tính chất lý học Trọng lượng riêng là trọng lượng tính bằng gam của 1cm3 kim loại, gf/cm3. Độ dẫn nhiệt: là khả năng kim loại truyền nhiệt từ chỗ nóng sang chỗ ít nóng hơn. Kim loại càng sạch nghĩa là càng ít tạp chất thì độ dẫn nhiệt càng cao. Kim loại dẫn nhiệt tốt nhất là vàng và bạc, độ dẫn nhiệt càng cao thì độ nung nóng và làm nguội đồng đều càng nhanh. Nhiệt độ nóng chảy: kim loại càng sạch thì độ nóng chảy càng cao. 2.2.2. Tính chất cơ học Độ đàn hồi: là khả năng của kim loại trở lại trạng thái ban đầu khi bỏ ngoại lực tác dụng. Độ bền: là khả năng của kim loại chống lại sự phá hủy khi có ngoại lực tác dụng. Độ cứng: là khả năng của kim loại chống lại sự lún của bề mặt tại vị trí có vật cứng hơn tác dụng. Độ dẻo: là khả năng của kim loại thay đổi hình dạng mà không bị phá hủy dưới tác dụng của ngoại lực và giữ gần giống hình dạng đó khi ngoại lực thôi tác dụng. Khi nung kim loại độ bền của nó giảm xuống còn độ dẻo và độ mềm tăng lên. 2.2.3. Tính công nghệ Độ rèn: là khả năng của kim loại thay đổi hình dạng do tác dụng của lực đập, hàm lượng cacbon có trong thép càng lớn thì khả năng rèn càng giảm. Ngoài ra độ rèn còn phụ thuộc vào các thành phần của các nguyên tố chứa trong thép. Khả năng tôi: là khả năng của thép tăng độ cứng khi nung thép đến nhiệt độ thích hợp và làm nguội với tốc độ thích hợp. 2.3. Các định luật gia công biến dạng 2.3.1. Định luật về trở lực nhỏ nhất Nếu sự dịch chuyển các phần tử của vật thể (của phôi) bị biến dạng theo nhiều hướng khác nhau thì sự dịch chuyển chủ yếu sẽ xảy ra về hướng có trở lực nhỏ nhất.. 2.3.2. Định luật thể tích không đổi Thể tích của vật thể trước và sau khi biến dạng bằng nhau V0 = V1 V0: thể tích của vật thể trước khi biến dạng. V1: thể tích của vật thể sau biến dạng. Các vật thể kim loại sau khi bị biến dạng bằng áp lực, thể tích của chúng sẽ bị giảm đi chút ít do các vết nứt tế vi được hàn gắn lại một phần, nhưng đồng thời cũng sinh ra một số vết nứt tế vi mới nhất là khi cán nguội. Hai quá trình đó có phần bù trừ cho nhau. Nhưng phần giảm các vết nứt cũng như các vết nứt bị co hẹp lại có phần trội hơn. Sự giảm thể tích đó vô cùng bé nên trong kỹ thuật người ta bỏ qua và coi như thể tích không đổi. 2.3.3. Định luật về ứng suất trượt Sự biến dạng dẻo chỉ có thể xảy ra trong vật thể bị biến dạng khi ứng suất trượt đ
Luận văn liên quan