Chủ biên: Ths. NGUYEN VAN THANH Ths. NGUYÊN TRƯỜNG GIANG Ciáo trinh a NHA XUAT BAN LAO DONG - XA HOI Chủ biên: Th.s Nguyễn Văn Thành Th.s Nguyễn Trường Giang GIÁO TRÌNH - CÔNG NGHỆ UỐN NC NHÀ XUẤT BẢN LAO ĐỘNG - XÃ HỘI HÀ NỘI - 2007 Lời xói đầu Hiện nay, nhu cầu giáo trình dạy nghề để phục vụ cho các trường Cao đẳng, Trung học và Dạy nghề trên phạm vi toàn quốc ngày một tăng, đặc biệt là những giáo trình đảm bảo tính khoa học, hệ thống, ổn định và phù hợp với thực tế công tác dạy nghề ở nước ta. Trước nhu cầu đó, Nhà xuất bản Lao động — Xã hội đã phối hợp với trường Đại học Công nghiệp Hà Nội là trường có bể day truyền thống và kinh nghiệm giảng dạy hơn 100 nam trong các lĩnh vực đào tạo về: chế tạo máy, cơ khí động lực, kỹ thuật công nghệ thông tin, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật điện, kỹ thuật nhiệt.
quán trị kinh doanh, kế toán, công nghệ may, hoá vô cơ. để xây dựng cuốn sách. Cuốn "Giáo trình công nghệ uốn NC” do nhóm giáo viên bộ môn Gia công kim loại tấm. Trung tâm Việt Nhật, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội biên soạn với sự trợ giúp của các chuyên gia Nhật Bản, dựa trên kinh nghiệm thực tiễn và các tài liệu tham khảo của các cơ sở đảo tạo nghề trong và ngoài nước.
Giáo trình đề cập tới các kiến thức cơ bản về kỹ thuật gia công trên máy uốn, thao tác vận hành trang thiết bị, cách thức chuẩn bị phôi và lập trình gia công sản phẩm. Nội dung giáo trình đưa ra nhiều bài tập thực hành cụ thể, trình bày tỉ mỉ rất thuận lợi cho học viên. Quá trình biên soạn, các tác giả đã có nhiều cố gắng song không tránh khỏi những thiếu sói. Rất Tnong Sự góp ý của các độc giả, giáo viên.
học sinh và những người quan tâm để cuốn giáo trình ngày một hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn. Nhà Xuất bản Lao động - Xã hội Phan |. Kiến thức cơ bản về gia công trên máy uốn Phần | KIẾN THứỨC CO BAN VỀ Giá CÔNG TRÊN MáY GON I.
BIẾN DẠNG UỐN 1. Biến dạng dẻo Khi hai tay cảm hai đầu một thanh kim loại mỏng khẽ bẻ, giữ nguyên trạng thái đó và quan sát ta thấy thanh kim loại đã bị biến đạng cong nhưng khi ta rời tay thì thanh kim loại lại trở về trạng thái thang ban đầu. Có nghĩa là khi tác dụng một ngoại lực thì kim loại bị biến dạng nhưng khi ngoại lực mất đi thì lại quay trở về trạng thái ban đầu. Đây được gọi là biến dạng đàn hồi.
Trạng thái hơi bể một chút — Trạng thái khi rời tay Hình 1. Biến dạng đàn hồi GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ UỐN NC Tuy nhiên nếu bẻ mạnh hơn nữa thì thanh kim loại có thể sẽ bị cong hẳn. Khi đó dù có bỏ tay ra thanh kim loại cũng không trở về trạng thái ban đầu nữa. Có nghĩa là dù có loại bỏ ngoại lực thì cũng không thể khôi phục lại hình dang ban dau.
Hiện tượng duy trì trạng thái biến dạng này được được gọi là biến dạng dẻo hay biến dạng tạo hình. Việc gia công để tạo ra các biến dang tao hình này được gọi là gia công tạo hình. Gia công uốn được gọi là gia cong tao hinh. \\ | Loai bé ngoai lực, trở về trạng thái ban đầu Loại bỏ ngoại lực, không trở về trạng thái ban đầu Hình 1.
Biến dạng dẻo hay biến dạng tạo hình Khuôn của máy uốn có rất nhiều chủng loại và hình dáng để có thể gia công ra những sản phẩm có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp. Thông thường người ta sử dụng loại khuôn đơn giản và tiến hành gia công thành nhiều công đoạn. Loại khuôn kiểu này được gọi là loại 6 Phan I. Kiến thức cơ bản về gia công trên máy uốn khuôn vạn năng.
có thể sử dụng để giá công nhiều kiểu hình. Loại khuôn vạn năng có cấu tạo bao gồm cối hình chữ V lõm và chày hình chữ V lồi. Khuôn vạn năng 1. Đàn hồi ngược (spring back) và đàn hồi thuận (spring in) Khi ta tác dụng một ngoại lực vượt quá giới hạn đàn hồi để làm biến dạng kim loại, khi loại bỏ ngoại lực thì kim loại có xu hướng quay trở về trạng thái ban đầu dù chỉ là một chút ít.
Nguyên nhân là do tính đàn hồi dù chỉ tồn tại một chút thôi cũng khiến cho kim loại bị đấy về trạng thái cũ. Đặc biệt trong gia công uốn, lực nén xuất hiện ở mặt trước và lực kéo xuất hiện ở mặt sau của tấm kim loại thì sẽ phát sinh ra phản lực được biểu diễn như hình dưới đây, cho nên cho dù có uốn đến góc độ cần thiết thì tấm kim loại cũng sẽ bị đàn hồi trở lại như biểu diễn trong hình vẽ. Hiện tượng này được gọi là đàn hồi ngược (spring back). GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ UỐN NC ạ r a oN Phan luc kéo Phan luc kéo Trang thdi khi dang tac dung luc Trạng thái khi đã loại bỏ lực Hình 1.
Đàn hồi ngược Lực đàn hồi thường tập trung ở phần góc nhưng còn tuỳ thuộc vào tính chất vật liệu, chiều day, áp lực và bán kính uốn mà có su thay đổi nên việc dự đoán chính xác lực này là rất khó. Dan hồi thuận (spring in) là hiện tượng xảy ra trong quá trình uốn chữ V, Trong quá trình uốn, vật liệu được đặt giữa chày và cối ban đầu sẽ tì lên hai vai của cối như trạng thái cong (hình 1. Tiếp tục quá trình uốn thì vật liệu sẽ biến dạng qua các mức (hình 1. Có nghĩa là điểm tựa của vật liệu sẽ di chuyển đọc theo đường đốc của thân cối.
Phần kim loại nằm ở bên ngoài điểm tựa sẽ tách ra khỏi đường đốc của thân cối và chạm vào chày và bị đập ngược lại đo chày. Tiếp tục quá trình uốn thì cuối cùng vật liệu sẽ bị ép giữa chày và cối và sẽ có hình đạng gần giống với hình đạng của chày (hình 1. Kiến thức cơ bản về gia công trên máy uốn x2 v2 a) b) d) Hình 1. Các trạng thái đàn hồi của vật liệu Khi đó vật liệu có thể coi là sự kết hợp liên tiếp từng phần được tạo thành do nguyên nhân của đàn hồi ngược (+) và đàn hồi thuận (-).
Do đó tuỳ thuộc vào cách tác dụng lực mà tạo nên vật có cả trạng thái của đàn hồi ngược và đàn hồi thuận. * Xu hướng của hiện tượng đàn hồi ngược: - Vật liệu mà có giới hạn đàn hồi cao thì hiện tượng đàn hồi ngược lớn. Ví dụ: SPCC có đàn hồi ngược nhỏ hơn SUS - Bán kính uốn R càng lớn thì đàn hồi ngược càng lớn. GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ UỐN NC Ví dụ: Trong trường hợp bán kính uốn R=2t (t là chiều day tam kim loại), đàn hồi ngược nhỏ hơn trường hợp bán kính uốn R=Št.
Lớp trung gian và sự dịch chuyển của lớp trung gian Giả sử ta tiến hành gia công uốn vật liệu bằng chày và cối. sau khi kết thúc gia công hình chữ V thì mặt bên trong sẽ phát sinh biến đạng nén và mặt ngoài sẽ phát sinh biến dạng kéo. Độ lớn của sự biến dạng này sẽ lớn nhất ở bề mặt của tấm kim loại và nhó dần khi di sâu vào trong chiều dày tấm, ở phần trung tâm xuất hiện lớp kim loại mà không có biến dạng nén lẫn biến dạng kéo. Lớp kim loại này được gọi là lớp trung gian và được thể hiện trên đường X-X.
X Biến dạng nén Biển dạng kéo Lớp trung gian Hình 1. Lớp trung gian Vị trí của lớp trung gian này ở phần trung tâm của chiều dày tấm kim loại khi bán kính uốn trong (ir) lớn hơn 5 lần chiều dày, nếu nhỏ hơn thì chiều đày giảm đần từ t thành t° và lớp trung gian sẽ di chuyển vào phía bên trong. Kiến thức cơ bản về gia công trên máy uốn Hình I. Sự di chuyển của lớp trung gian Nếu gọi bán kính của lớp trung gian là P thì thông thường tà có: ir>St thi P-ir=Oất ir<St thi P-ir=(0.4)t Việc lớp trung gian di chuyển vào trong khi chiều dày của vật liệu giảm, đơn giản có nghĩa là vật liệu đã bị kéo đài ra.
Mức kéo này là không dự đoán được, nếu ta lấy vị trí giữa tấm vật liệu làm kích thước tính khai triển của phôi thì kích thước của sản phẩm uốn sẽ trở thành lớn quá. Lớp trung gian dù là kéo hay nén thì cũng không thay đổi chiều đài so với trước khi gia công nên có thể sử dụng trong việc tính toán khai triển chiều đài vật liệu của sản phẩm gia công uốn. CÁC PHƯƠNG PHÁP UỐN Có 3 phương pháp bao gồm: uốn bộ phận (part bending), uốn đáy (bottoming) và uốn đồng xu (coining). Trong đó uốn bộ phận và uốn đáy được gọi là uốn không khí (air bending).
11 GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ UỐN NC — Uốn bộ phận Uốn không khí ——] Phương pháp uốn 1+ — Uốn đáy Uốn đồng xu 2. So dé lực và góc độ uốn Khi tác dụng lực lên trên tấm vật liệu phẳng và biển diễn sự biến đổi của nó trên đồ thị ta được một đường cong như dưới đây. Đồ thị này được gọi là sơ đổ lực và góc độ uốn, tuỳ từng vật liệu khác nhau mà ta có sơ đồ khác nhau. Sơ đồ dưới đây là sơ đồ của SPPC, trục tung là lực uốn kN/m (sế kÑ trên Im chiều đài uốn) và trục hoành là góc độ uốn 8° (góc độ uốn sau khi hình dạng đã được tạo thành).
Lực uốn Điều kiện gia công: + Vật liệu: SPPC kN/m + Chiểu dày: 1.6 mm + Chiểu đài đường ® uốn: lm + Góc chày: 90° + Chiều rộng V: 10 mm + Góc cối: 90" ® ® Góc biến dạng 180° 130° 110° 90” (0°) Hình 1. Sơ đồ lực và góc độ uốn 12 Phần I. Kiến thức cơ bản về gia công trên máy uốn Khi tác dụng lực vào vật liệu được đặt giữa chày và cối, ban đầu chỉ tác dụng một lực mà không hề làm cong vật liệu sau đó từ từ gia tăng lực và việc uốn được nhanh chóng diễn ra. Ở giải đoạn đầu, với sự thay đổi giá trị lực nhỏ nhưng sự biến đổi góc lớn và ở giá trị góc uốn 130” giá trị lực đạt cao nhất (100 kN/m, điểm ®).
Từ góc độ uốn 100” trở đi thì biến đổi góc giảm dần nhưng ngược lại, lực tác dụng lại tăng lên và đạt giá trị khoảng 120 kN/m tại góc 90'°, Khi đó lực được gọi là tải trọng cần thiết “necessary tonnage” (điểm ®).
