Giáo trình Mô đun: Kỹ thuật Gò (MĐ16) – Nghề Cốt thép Hàn / Cốt thép trong Xây dựng

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Kỹ thuật gò (Mã mô đun: MĐ16) là tài liệu đào tạo chuyên môn bắt buộc thuộc chương trình đào tạo nghề Cốt thép hàn và Cốt thép trong xây dựng ở trình độ Trung cấp và Cao đẳng, do Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) tổ chức biên soạn dưới sự chủ biên của Huỳnh Văn Mà cùng tập thể giáo viên Khoa Cơ khí. Trong cấu trúc chương trình đào tạo tổng thể gồm 69 tín chỉ và 1.900 giờ học, mô đun Kỹ thuật gò được bố trí giảng dạy ở giai đoạn chuyên ngành bắt buộc, sau khi người học đã hoàn thành các môn học cơ sở như Vẽ kỹ thuật (MH7), Cơ kỹ thuật (MH8), Vật liệu xây dựng (MH9), An toàn lao động (MH12) và đứng trước học phần Thực tập sản xuất tại công trường (MĐ18).

Mục tiêu học tập của giáo trình tập trung vào việc cung cấp hệ thống kiến thức cơ bản về kỹ thuật gò, nguyên lý biến dạng dẻo kim loại và phương pháp khai triển hình học phẳng cho các kết cấu không gian. Về mặt năng lực và phẩm chất nghề nghiệp, giáo trình rèn luyện kỹ năng thao tác tay nghề, tính cẩn thận, độ chính xác kích thước, tác phong công nghiệp, kỹ năng tổ chức nơi làm việc khoa học và bảo đảm an toàn lao động trong quá trình gia công.

Giáo trình có tổng thời lượng 100 giờ đào tạo (tương đương 4 tín chỉ), bao gồm 20 giờ lý thuyết, 74 giờ thực hành và 6 giờ kiểm tra đánh giá. Cấu trúc nội dung tiếp cận theo mô hình tích hợp logic giữa lý thuyết tính toán khai triển hình học và quy trình gia công thực nghiệm tại xưởng, bảo đảm tính liên thông giữa 3 cấp trình độ: Sơ cấp nghề, Trung cấp nghề và Cao đẳng nghề.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Nội dung giáo trình được phân bổ thành 5 bài học với tiến trình logic từ tổng quan lý thuyết, phương pháp tính toán khai triển, kỹ thuật gia công chi tiết đến thực hành tích hợp sản phẩm:

  • Bài 1: Khái niệm về gia công gò (MĐ16-01 - 2 giờ lý thuyết): Giới thiệu bản chất của phương pháp gia công biến dạng dẻo kim loại tấm và thanh; phân loại quy mô theo chiều dày phôi: gò mỏng ($0{,}1 - 1\text{ mm}$), gò dày ($1 - 3\text{ mm}$), gò nặng ($\ge 4\text{ mm}$); hệ thống hóa trang thiết bị dụng cụ bao gồm dụng cụ đo (thước lá, thước cặp, panme, thước cuộn, thước đo góc, compa), dụng cụ vạch dấu (mũi vạch, bàn vạch, đài vạch, chấm dấu), dụng cụ gia công lực (các loại búa thép, búa đồng, búa gỗ, búa cao su; các dạng đe thuyền $25 - 125\text{ kg}$, đe vuông, tròn, cầu, đe chữ V, I, đe ống), dụng cụ cắt gọt và đồ gá kẹp chặt (ê tô, kẹp chữ C).
  • Bài 2: Quy trình sản xuất một sản phẩm gò (MĐ16-02 - 3 giờ lý thuyết): Thiết lập quy trình công nghệ 4 bước tiêu chuẩn: nghiên cứu bản vẽ kỹ thuật; tính toán dự trù phôi liệu, định mức nhân công và dụng cụ; triển khai các bước gia công (khai triển, cắt kim loại, gấp mép ghép nối, tạo hình); tu chỉnh và hoàn thiện thẩm mỹ sản phẩm.
  • Bài 3: Khai triển hình gò (MĐ16-03 - 40 giờ: 8 lý thuyết, 30 thực hành, 2 kiểm tra): Trang bị phương pháp trải bề mặt vật thể không gian thành hình phẳng. Nội dung bao gồm khai triển hình trụ tròn (hai đáy tròn, một đáy vát elip); hình nón và hình nón cụt; hình chóp và hình chóp cụt; khai triển khớp nối ống chữ T (cùng đường kính và khác đường kính); khai triển thép hình ke góc chữ L ($90^\circ$ và $45^\circ$).
  • Bài 4: Kỹ thuật gò (MĐ16-04 - 34 giờ: 3 lý thuyết, 30 thực hành, 2 kiểm tra): Giảng dạy kỹ thuật tạo các dạng mối ghép mí trên kim loại tấm bề dày $< 1{,}5\text{ mm}$ (mối ghép nằm và ghép đứng loại 1 lần hoặc 2 lần, mối ghép cạnh, mối ghép đáy); kỹ thuật cắt phôi bằng kéo tay và máy cắt (lưỡi thẳng, lưỡi chéo góc nghiêng $5^\circ - 8^\circ$); kỹ thuật viền mép (có cốt và không cốt); kỹ thuật đột lỗ, tán đinh (đầu bán cầu, đầu chìm); kỹ thuật làm gân tăng cứng và phương pháp hàn thiếc kín khít sử dụng dung dịch tẩy $\text{HCl}$, $\text{ZnCl}_2$ hoặc nhựa thông.
  • Bài 5: Bài tập tổng hợp (MĐ16-05 - 20 giờ: 4 lý thuyết, 14 thực hành, 2 kiểm tra): Ứng dụng quy trình chế tạo hoàn chỉnh sản phẩm xô tôn hình nón cụt (miệng $\phi 260\text{ mm}$, đáy $\phi 185\text{ mm}$, chiều cao $205\text{ mm}$, viền cốt miệng bằng sắt $\phi 4\text{ mm}$) từ khâu vẽ khai triển, tính lượng dư ghép nối ($6\text{ mm}$ và $12\text{ mm}$), bẻ mí trên đe chữ U100, lồng cốt, ghép đáy và tu chỉnh hình học.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình hình thành nền tảng lý thuyết và kỹ thuật gia công cơ khí dựa trên các nguyên lý:

  1. Nguyên lý biến dạng dẻo: Bản chất sự thay đổi hình dáng vật liệu dưới tác dụng của ngoại lực mà không phá hủy liên kết kim loại.
  2. Phương pháp hình học họa hình và vẽ kỹ thuật: Nguyên lý trải mặt cong, mặt nón, mặt chóp và xác định giao tuyến hình học bằng phương pháp đường sinh song song, phương pháp tam giác và đo chiều dài thực.
  3. Công thức tính toán cơ sở:
    • Đường kính trung bình hình trụ: $d_{tb} = d_t + e = d_n - e$; Chiều dài khai triển: $L = \pi d_{tb}$.
    • Bán kính khai triển hình nón: $R = \sqrt{(d/2)^2 + h^2}$; Góc khai triển: $\alpha = \frac{180^\circ \times d}{R}$.
    • Tổng lượng dư ghép mí một lần: $3L + 2S$ (trong đó mép đơn để $L + S$, mép kép để $2L + S$, với $L = (5 \div 10)S$, $S$ là chiều dày vật liệu).
    • Bề rộng mối viền mép có cốt: $B = 2{,}5d$ ($d$ là đường kính dây cốt thép).
    • Chiều dài đinh tán: Đầu bán cầu $L = 1{,}5d + S_x$; Đầu chìm $L = 1{,}3d + S_x$ ($S_x$ là tổng chiều dày các tấm ghép).

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật: Tính toán chính xác lượng dư phôi liệu; thao tác vạch dấu, lấy dấu tâm, chia cung tròn; điều chỉnh góc cắt của lưỡi kéo ($70^\circ - 80^\circ$) và khe hở lưỡi kéo theo bề dày vật liệu; uốn bẻ mép trên đe chuyên dụng; tán đinh nguội và đinh nóng; tạo gân lồi/lõm bằng chày cối định hình; thao tác nung và hàn thiếc mỏ hàn hơi/điện.
  • Kỹ năng phân tích: Đọc hiểu và bóc tách thông số kỹ thuật từ bản vẽ chi tiết; phân tích phương án sắp xếp hình vạch dấu nhằm tiết kiệm nguyên vật liệu; đánh giá khuyết tật mối ghép, mối tán đinh (lệch tâm, hở mí, cháy biên).
  • Năng lực nghề nghiệp thực tiễn: Quản lý quy trình chế tạo đơn chiếc và theo lô; tổ chức mặt bằng xưởng gò an toàn, khoa học; kiểm tra tu chỉnh kích thước và độ thẩm mỹ của sản phẩm cơ khí hoàn thiện.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng mô hình giảng dạy tích hợp giữa lý thuyết và thực hành xưởng theo các định hướng cụ thể:

Phương pháp giảng dạy

  • Phần lý thuyết (20 giờ): Giảng viên sử dụng phương pháp dạy học tích cực (thuyết trình ngắn, trình chiếu hình ảnh, nêu vấn đề, hướng dẫn nghiên cứu tài liệu kỹ thuật).
  • Phần thực hành (74 giờ): Giảng viên chia lớp thành các nhóm nhỏ ($2 - 3$ học viên), thực hiện thao tác mẫu trực tiếp, hướng dẫn người học thao tác trên phôi liệu và tiến hành sửa sai tại chỗ. Sử dụng các mô hình học cụ mô phỏng để minh họa trực quan các kết cấu giao tuyến phức tạp.

Phương pháp đánh giá

Quy trình đánh giá tuân thủ Quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội:

  • Tỷ trọng điểm môn học:
    • Điểm đánh giá quá trình (Kiểm tra thường xuyên hệ số 1 và Kiểm tra định kỳ hệ số 2): Chiếm trọng số 40%.
    • Điểm thi kết thúc mô đun: Chiếm trọng số 60%.
  • Hình thức và thời điểm kiểm tra:
    • Kiểm tra thường xuyên (1 cột): Hình thức viết, tự luận, trắc nghiệm hoặc hỏi miệng, đánh giá chuẩn đầu ra kiến thức A1 và thái độ C1 sau 10 giờ học đầu tiên.
    • Kiểm tra định kỳ (3 cột): Kết hợp lý thuyết viết và bài tập thực hành tay nghề, đánh giá chuẩn đầu ra A2, B1, C1, C2 sau mỗi chu kỳ 20 giờ thực hành.
    • Thi kết thúc môn học (1 cột): Vấn đáp kết hợp thao tác thực hành trực tiếp trên mô hình/sản phẩm thực tế sau 60 giờ học, đánh giá toàn diện các chuẩn đầu ra A1, A2, A3, B1, B2, C1, C2.
  • Thang điểm: Điểm thành phần và tổng kết chấm theo thang điểm 10 (làm tròn đến 1 chữ số thập phân), sau đó quy đổi sang thang điểm chữ và điểm số hệ 4 theo quy định đào tạo tín chỉ.

Hướng dẫn tự học và chuyên cần

  • Học viên bắt buộc phải chuẩn bị bài và nghiên cứu tài liệu trước khi lên lớp.
  • Thời lượng tham dự tối thiểu: Người học phải tham dự tối thiểu 70% tổng số giờ giảng tích hợp của mô đun. Trường hợp vắng mặt vượt quá 30% thời lượng quy định, học viên không đủ điều kiện dự thi kết thúc môn và phải đăng ký học lại toàn bộ mô đun.
  • Tổ chức tự học theo nhóm nhỏ $2 - 3$ người, thảo luận các chuyên đề tính toán khai triển và viết báo cáo kỹ thuật định kỳ.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Căn cứ pháp lý và tiêu chuẩn khung: Giáo trình biên soạn theo chương trình khung Cao đẳng nghề, Trung cấp nghề Hàn do Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội ban hành, bảo đảm tiêu chuẩn kiến thức và kỹ năng nghề nghiệp đồng bộ, đáp ứng tiêu chí đào tạo liên thông và hướng tới chuẩn kỹ thuật công nghiệp.
  • Tính định lượng và thông số kỹ thuật chi tiết: Tài liệu cung cấp các bảng tra cứu thông số cơ học cụ thể cho gia công tấm, bao gồm:
    • Bảng độ hở cho phép giữa hai lưỡi kéo cắt kim loại theo chiều dày vật liệu (ví dụ: thép carbon $< 1\text{ mm}$ có độ hở cho phép là $0{,}4\text{ mm}$, góc trước lưỡi cắt $70^\circ - 80^\circ$, góc sau $1^\circ - 3^\circ$).
    • Bảng quy chuẩn đường kính cốt viền theo đường kính sản phẩm ($250 - 700\text{ mm}$) và bề dày vật liệu ($0{,}5 - 1{,}5\text{ mm}$).
    • Bảng thông số hình học của rãnh gân tăng cứng (rãnh thường: bán kính $R4$, chiều sâu $h3$, bề rộng $B10$; rãnh nhỏ: $R3, h2, B7$).
  • Tính thực tiễn công nghệ: Nội dung phân định rõ ràng giữa phương pháp gia công thủ công (búa, đe, kéo tay) phục vụ sản xuất đơn chiếc/sửa chữa và phương pháp cơ giới hóa (máy cắt dập, máy viền cốt, máy tán đinh khí nén) ứng dụng trong sản xuất hàng loạt.
  • Kế thừa học thuật chuyên sâu: Tài liệu kế thừa các phương pháp khai triển hình học từ các công trình đào tạo kỹ thuật gò chuẩn mực tại Việt Nam:
    1. Phàn Văn Huyên, Hồ Văn Bắc (2004), Khai triển hình gò, Nhà xuất bản Hải Phòng.
    2. Trần Văn Giản (1976), Khai triển hình gò, Nhà xuất bản Công nhân Kỹ thuật (Khoa học và Kỹ thuật).

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Học sinh, sinh viên: Học viên theo học hệ Trung cấp và Cao đẳng các chuyên ngành: Cốt thép hàn, Hàn, Kỹ thuật Cốt thép trong xây dựng, Cơ khí chế tạo kim loại tấm.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Trước khi học mô đun MĐ16, người học cần hoàn thành khối kiến thức cơ sở bắt buộc gồm: Vẽ kỹ thuật (MH7 - 60 giờ), Cơ kỹ thuật (MH8 - 60 giờ), Vật liệu xây dựng (MH9 - 45 giờ), Điện kỹ thuật (MH10 - 45 giờ), Tổ chức sản xuất (MH11 - 30 giờ), An toàn lao động (MH12 - 30 giờ).
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuẩn hóa để biên soạn giáo án lý thuyết tích hợp, thiết lập quy trình bài tập thực hành xưởng, chuẩn bị phôi liệu và tổ chức kiểm tra đánh giá theo chuẩn đầu ra (A1–A3, B1–B2, C1–C2).
  • Kỹ thuật viên và công nhân cơ khí: Sử dụng làm tài liệu tra cứu các công thức tính toán khai triển hình học phẳng, tính lượng dư phôi gia công các kết cấu vỏ mỏng, đường ống bồn bể và kỹ thuật ghép mí kim loại trong thực tế sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được thiết kế cho học sinh, sinh viên theo học hệ Trung cấp và Cao đẳng nghề Hàn, nghề Cốt thép trong xây dựng; giảng viên cơ khí dạy thực hành gò; cùng thợ kỹ thuật gia công kim loại tấm cần tài liệu tra cứu phương pháp khai triển và chế tạo chi tiết gò.

2. Cần kiến thức nền nào trước khi học mô đun này?

Người học cần tích lũy các kiến thức cơ sở về Vẽ kỹ thuật (MH7) để đọc bản vẽ và dựng hình chiếu; Cơ kỹ thuật (MH8) để hiểu ứng suất và biến dạng dẻo; Vật liệu xây dựng/kim loại (MH9); và An toàn lao động (MH12) để bảo đảm an toàn khi vận hành thiết bị xưởng cơ khí.

3. Điểm đặc thù của giáo trình Kỹ thuật gò (MĐ16) là gì?

Giáo trình kết hợp trực tiếp giữa lý thuyết hình học khai triển (vẽ đường sinh, tam giác hóa, giao tuyến ống chữ T, ke góc) với các công thức thực nghiệm tính lượng dư gia công (lượng dư gấp mí $3L+2S$, lượng dư viền cốt $2{,}5d$, lượng dư tán đinh) và bài tập sản xuất chi tiết hoàn chỉnh theo kích thước kỹ thuật.

4. Làm thế nào để tự học giáo trình hiệu quả?

Người học cần nghiên cứu lý thuyết trước buổi học, hoàn thành việc vẽ khai triển hình phẳng trên giấy theo đúng tỷ lệ bản vẽ trước khi thực hành vạch dấu trên kim loại tấm, đồng thời tuân thủ kỷ luật xưởng và bảo đảm tham gia tối thiểu 70% thời lượng tích hợp.

5. Giáo trình sử dụng các tài liệu tham khảo chính nào?

Tài liệu kế thừa và đối chiếu kiến thức từ 2 giáo trình tham khảo chuyên sâu: Khai triển hình gò của tác giả Phàn Văn Huyên và Hồ Văn Bắc (NXB Hải Phòng, 2004) và Khai triển hình gò của tác giả Trần Văn Giản (NXB Công nhân Kỹ thuật, 1976).

Kết luận

Giáo trình mô đun Kỹ thuật gò (MĐ16) thuộc hệ thống chương trình đào tạo của Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi cung cấp cấu trúc kiến thức hoàn chỉnh về gia công biến dạng dẻo kim loại tấm và kỹ thuật khai triển hình học. Lộ trình đào tạo 100 giờ dẫn dắt người học qua 5 bài học logic: từ khái niệm dụng cụ thiết bị, quy trình công nghệ, phương pháp khai triển các khối hình học cơ bản (trụ, nón, chóp, khớp nối, thép hình), kỹ thuật ghép nối chi tiết (ghép mí, viền cốt, tán đinh, hàn thiếc) cho đến chế tạo sản phẩm tổng hợp. Tài liệu kết hợp chặt chẽ giữa các công thức tính toán lượng dư gia công chính xác và yêu cầu thực hành cơ khí, phục vụ hiệu quả cho công tác đào tạo nghề và tham khảo kỹ thuật công nghiệp.