Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Kỹ thuật Gò (Mã số: MĐ 13) được biên soạn bởi tập thể tác giả thuộc Khoa Cơ khí, Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ, do Trần Thanh Điền làm Chủ biên cùng sự tham gia của Hồ Anh Sĩ. Tài liệu được xây dựng và ban hành nội bộ vào năm 2021 theo chương trình đào tạo chất lượng cao trình độ Cao đẳng cho nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí.

Trong chương trình đào tạo, Kỹ thuật Gò giữ vị trí mô đun kỹ thuật cơ sở bắt buộc, được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các môn học và mô đun nền tảng bao gồm: Vẽ kỹ thuật, Cơ kỹ thuật, Thực tập Nguội và Thực tập Hàn. Mô đun đóng vai trò bổ trợ trực tiếp cho nghiệp vụ gia công, sửa chữa vỏ máy, xử lý các chi tiết định hình và thi công lắp đặt hệ thống đường ống dẫn khí trong các công trình kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí.

Mục tiêu học tập của giáo trình hướng đến việc trang bị hệ thống kiến thức cơ bản về nguyên lý biến dạng kim loại tấm và phương pháp gò; hình thành kỹ năng khai triển hình học, thao tác vạch dấu, cắt tôn, viền chỉ, móc mí, uốn cuốn định hình các chi tiết hình trụ, hình côn, hình hộp chữ nhật và ống rẽ; đồng thời rèn luyện tác phong công nghiệp, kỷ luật an toàn xưởng thực hành và năng lực bảo quản trang thiết bị.

Giáo trình được thiết kế với tổng thời lượng 45 giờ (15 giờ lý thuyết, 28 giờ thực hành/thảo luận/bài tập, 2 giờ kiểm tra), chia thành 7 bài học có cấu trúc logic tịnh tiến từ kỹ năng cơ bản đến gia công cấu kiện phức tạp. Điểm đặc thù của tài liệu là việc chuẩn hóa các thông số công nghệ gia công gò (như lượng dư móc mí, lượng dư viền chỉ lõi sắt) gắn liền với công thức tính toán đại số và các dạng sai hỏng kỹ thuật cụ thể.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được triển khai qua 7 bài học với trình tự phát triển kỹ năng kỹ thuật:

  • Bài 1 (MĐ 13-01): An toàn lao động xưởng gò, sử dụng và bảo quản dụng cụ gò (2 giờ): Cung cấp nội quy an toàn xưởng gò - hàn; phân loại, công dụng và cách sử dụng các nhóm dụng cụ vạch dấu (mũi vạch, compa, cử chuẩn, đột dấu, thước lá), dụng cụ đo kiểm (thước kéo, thước dây, êke), kéo cắt, búa mặt cứng (thép), búa mặt mềm (đồng, gỗ, cao su cứng), dụng cụ kê (đe thép đa năng, đe định hình), chụp móc mí; cấu tạo và nguyên lý của máy cuốn ba con lăn, máy mài, máy cán chỉ nổi và máy cắt kim loại tấm.
  • Bài 2 (MĐ 13-02): Cắt kim loại bằng kéo cắt tay (2 giờ): Trình bày kỹ thuật sửa phẳng tôn cong uốn (chưa đổi chiều dày) và tôn biến dạng (đã thay đổi chiều dày); cấu tạo kéo cắt tay làm từ thép carbon dụng cụ Y7, Y8; tiêu chuẩn góc mài lưỡi kéo theo vật liệu (nhôm, đồng: 65°; độ cứng trung bình: 70–75°; kim loại cứng: 80–85°; kim loại mỏng: 15–30°); phân loại kéo lưỡi thẳng, kéo lưỡi cong thon và kéo lưỡi cong gấp.
  • Bài 3 (MĐ 13-03): Gấp mép theo đường thẳng - cung tròn (4 giờ): Hướng dẫn kỹ thuật viền chỉ tăng cứng ($L = 2,5d + \delta$), các dạng mối ghép móc mí (móc mí đơn dọc, đơn ngang, kép dọc, kép ngang); quy trình uốn quai và tán đinh ($\phi 4 \times 10$); phương pháp khai triển hình chóp ống khối côn (đế quả cầu hút nhiệt: miệng tròn $\phi 200\text{ mm}$, đáy $300 \times 300\text{ mm}$, chiều cao $h = 200\text{ mm}$).
  • Bài 4 (MĐ 13-04): Gò hình trụ (7 giờ): Phương pháp khai triển trải phẳng thân trụ; tính toán lượng dư viền chỉ miệng ($L = 11\text{ mm}$), móc mí hông và đáy đơn ngang (chừa mép 5mm và 13mm cho tôn dày $0,5\text{ mm}$); kỹ thuật cán hai đường chỉ nổi; công thức tính chiều dài lõi sắt viền miệng ($L = \pi(D + 4)$) và tính phôi đáy ($d_{ph} = d_{tb} + 26\text{ mm}$).
  • Bài 5 (MĐ 13-05): Gò hình côn (9 giờ): Khai triển hình nón cụt bằng phương pháp vẽ hình học và phương pháp đại số; tính toán lượng dư viền chỉ, móc mí hông và móc mí đáy; quy trình cuốn tròn lệch trên máy ba con lăn, cán chỉ nổi cách miệng/đáy 40mm, gò đáy và tán đinh quai xô xách nước hình côn.
  • Bài 6 (MĐ 17-06): Gò hình chữ nhựt (8 giờ): Phương pháp trải phẳng hình hộp chữ nhật kích thước $400 \times 300 \times 50\text{ mm}$; kỹ thuật gia công góc bằng phương pháp gói góc bảo đảm độ kín; tính lượng dư viền chỉ miệng, sấn góc chéo, bẻ cạnh vuông góc và tán quai sắt $\phi 5$.
  • Bài 7 (MĐ 17-07): Gò ống rẽ (9 giờ): Quy chuẩn kỹ thuật khai triển ống rẽ chữ T cùng đường kính ($d = 150\text{ mm}$); chia nửa chu vi dựng đường gióng xác định giao tuyến hình chiếu đứng; khai triển ống nhánh A và cắt lỗ ống chính B trước khi uốn; hệ thống bài tập thực hành nâng cao (ống T lệch tâm, ống phân nhánh đa diện, chóp lò cân hai đáy chữ nhật).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Lý thuyết biến dạng kim loại tấm: Cơ chế biến dạng dẻo ở nhiệt độ thường; nguyên tắc phân bổ lực đánh búa khi nắn tôn (đánh từ mép điểm lồi vào tâm đối với tôn biến dạng ít, đánh dồn vật liệu từ tâm ra mép đối với tôn biến dạng nhiều); quy tắc phối hợp dụng cụ kê và búa (đe cứng – búa mềm hoặc đe mềm – búa cứng).
  • Nguyên lý khai triển hình học: Khai triển trải phẳng các mặt tròn xoay và khối hộp; khai triển hình chóp ống bằng phương pháp chia đường sinh; khai triển giao tuyến không gian của hai ống trụ giao nhau.
  • Hệ thống công thức công nghệ:
    • Công thức tính lượng dư viền chỉ lõi sắt: $L = 2,5d + \delta$ (trong đó $d$ là đường kính lõi sắt, $\delta$ là chiều dày tôn).
    • Công thức đại số khai triển nón cụt đều: $$\text{Cung nhỏ: } r = \frac{d}{D - d}\sqrt{h^2 + \frac{(D - d)^2}{4}}$$ $$\text{Cung lớn: } R = \frac{D}{D - d}\sqrt{h^2 + \frac{(D - d)^2}{4}}$$ $$\text{Góc ở tâm: } \alpha = \frac{D}{R} \times 180^\circ$$
    • Công thức tính phôi đáy tròn móc mí: $d_{ph} = d_{tb} + 26\text{ mm}$.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thao tác cắt tôn tấm bằng kéo tay thẳng, cong và kéo cần trên vật liệu thép CT3 ($S \le 1\text{ mm}$), nhôm/đồng ($S \le 2\text{ mm}$); vận hành máy cuốn ba con lăn, máy cán chỉ nổi gân tăng cứng, máy cắt tấm, máy khoan bàn; thực hiện thành thạo các mối nối móc mí đơn dọc, đơn ngang, kép dọc, kép ngang và gói góc.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Đọc bản vẽ chi tiết cơ khí ngành lạnh; tính toán phôi liệu tránh hao hụt; nhận diện và phân tích nguyên nhân các dạng sai hỏng kỹ thuật như bung mí hông, mép lượn sóng, lệch tâm quai, đáy không vuông góc hoặc tôn không ôm sát lõi sắt viền.
  • Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Chế tạo độc lập các cấu kiện kim loại mỏng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật về độ kín khít, độ bền cơ học và kích thước hình học, phục vụ việc chế tạo vỏ dàn lạnh, khay hứng nước ngưng, đế quả cầu thông gió và các đoạn nối ống gió HVAC.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Tiếp cận sư phạm (Pedagogical approach)

Giáo trình được thiết kế theo phương pháp giảng dạy tích hợp giữa lý thuyết công nghệ và thực hành nghề nghiệp. Tỷ trọng thời gian thực hành chiếm 62,2% (28/45 giờ), trong đó giáo viên đóng vai trò thị phạm thao tác mẫu, hướng dẫn an toàn và trực tiếp giám sát quy trình thao tác của học viên tại xưởng gò.

Hệ thống bài tập và thực hành

Mỗi bài học đều gắn liền với các phôi mẫu và sản phẩm cụ thể:

  • Phôi kim loại tấm: tôn mạ kẽm độ dày $\delta = 0,5\text{ mm}$, dây sắt làm lõi viền $\phi 4\text{ mm}$ và $\phi 5\text{ mm}$, đinh tán kích thước $4 \times 10\text{ mm}$.
  • Hệ thống bài tập chế tạo: Khay tôn hình chữ nhật kích thước $422 \times 522\text{ mm}$, bài tập thảo luận nhóm khai triển hộp $120 \times 280 \times 620\text{ mm}$ và $100 \times 200 \times 420\text{ mm}$, xô xách nước hình nón cụt ($d = 240\text{ mm}, D = 300\text{ mm}, h = 280\text{ mm}$), ống rẽ chữ T đường kính $150\text{ mm}$.

Phương pháp đánh giá (Assessment methods)

  • Đánh giá kiến thức: Kiểm tra viết hoặc trắc nghiệm về quy tắc an toàn xưởng gò, cấu tạo dụng cụ/thiết bị, công thức tính lượng dư viền mí và quy trình khai triển hình học.
  • Đánh giá kỹ năng: Kiểm tra trực tiếp trên sản phẩm gia công cá nhân và bài tập nhóm; tiêu chí đánh giá bao gồm sai số kích thước bản vẽ, độ tròn đều của miệng viền chỉ, độ kín khít của mối móc mí, mức độ phẳng của bề mặt (ít vết búa) và độ thẳng góc của mối gói góc.
  • Đánh giá năng lực tự chủ và trách nhiệm: Đánh giá thông qua việc tuân thủ nội quy bảo hộ lao động (áo, giày, găng tay, kính bảo hộ), ý thức tổ chức nơi làm việc ngăn nắp, bảo dưỡng thiết bị và tác phong công nghiệp.

Hướng dẫn tự học (Self-study guidelines)

Giáo trình yêu cầu học viên chủ động chuẩn bị các nội dung trước giờ thực hành:

  • Nghiên cứu bản vẽ cấu tạo và thực hiện trước các phép tính đại số xác định kích thước phôi khai triển.
  • Thực hiện các câu hỏi mở rộng cuối bài liên quan đến biện pháp phòng ngừa tai nạn lao động và khắc phục các sai hỏng trong quá trình bẻ mí, cuốn mép.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Chuẩn hóa chương trình đào tạo 2021: Giáo trình được cập nhật dựa trên chương trình đào tạo chất lượng cao ban hành theo quyết định của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ năm 2021, cấu trúc thời lượng 45 giờ phù hợp trực tiếp với điều kiện thiết bị thực tế của Khoa Cơ khí.
  • Tích hợp phương pháp khai triển kép: Đối với các chi tiết phức tạp như hình nón cụt (Bài 5), tài liệu cung cấp đồng thời cả phương pháp vẽ hình học truyền thống và phương pháp tính toán đại số ($r, R, \alpha$). Việc này giúp hạn chế sai số do tay nghề vạch dấu thủ công, nâng cao độ chính xác khi gia công kim loại tấm.
  • Liên kết ứng dụng thực tế chuyên ngành: Các bài tập gia công không dừng lại ở mức rèn luyện thao tác cơ bản mà mô phỏng chính xác các chi tiết thực tế của hệ thống máy lạnh và thông gió công trình: đế quả cầu hút nhiệt mái nhà (chóp ống khối côn), đường ống phân phối gió (hình trụ và ống rẽ chữ T), khay ngưng nước điều hòa (hộp chữ nhật gói góc).
  • Tổng kết hệ thống sai sót công nghệ: Mỗi bài thực hành đều có mục phân tích các dạng sai hỏng thường gặp (bung mí, lệch quai, mép lượn sóng, gãy mép tôn khi bẻ) kèm theo nguyên nhân kỹ thuật cụ thể, giúp người học nhận diện và phòng ngừa trực tiếp trong quá trình thao tác.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Sinh viên mục tiêu: Sinh viên hệ Cao đẳng nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí. Tài liệu cũng có thể sử dụng làm tài liệu học tập cho sinh viên các ngành Cơ khí chế tạo, Công nghệ kỹ thuật nhiệt - điện lạnh.
  • Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các môn học:
    • Vẽ kỹ thuật: Nắm vững quy tắc vẽ hình chiếu vuông góc, hình chiếu trục đo và xác định giao tuyến hình học.
    • Cơ kỹ thuật: Nắm nguyên lý ứng suất và biến dạng vật liệu.
    • Thực tập Nguội và Thực tập Hàn: Có kỹ năng sử dụng dụng cụ đo kiểm, vạch dấu, cưa, dũa kim loại và thao tác liên kết hàn cơ bản.
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng giáo trình làm tài liệu chuẩn để soạn giáo án tích hợp, thiết lập bảng phân phối thời gian giảng dạy (15 giờ lý thuyết, 28 giờ thực hành), tổ chức trạm thực hành xưởng và xây dựng thang điểm đánh giá kết quả thực hành.
  • Tự học và tài liệu tham khảo: Dành cho kỹ thuật viên thi công lắp đặt ống gió, thợ gò kim loại tấm tra cứu quy trình vạch dấu, công thức tính toán lượng dư viền mép và phương pháp khai triển giao tuyến ống rẽ.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng đào tạo nào?

Giáo trình được biên soạn phục vụ trực tiếp cho sinh viên hệ Cao đẳng nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí tại Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ, đồng thời là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho các hệ đào tạo cơ khí và điện lạnh tương đương.

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

Học viên bắt buộc phải hoàn thành các học phần tiên quyết gồm Vẽ kỹ thuật, Cơ kỹ thuật, Thực tập Nguội và Thực tập Hàn nhằm đảm bảo khả năng đọc bản vẽ cơ khí, dựng hình khai triển và sử dụng thành thạo các dụng cụ cầm tay cơ bản.

3. Giáo trình này có điểm gì khác biệt so với các tài liệu gò cơ khí thông thường?

Tài liệu tập trung chọn lọc các dạng sản phẩm gắn liền với chuyên ngành cơ điện lạnh (HVAC) như ống dẫn khí, đế quả cầu thông gió, khay chứa nước ngưng và ống rẽ chữ T; đồng thời kết hợp phương pháp tính toán đại số chính xác vào việc khai triển phôi tôn.

4. Làm thế nào để học tốt phần thực hành gò theo giáo trình?

Người học cần tính toán chính xác kích thước phôi và lượng dư công nghệ trước khi vạch dấu; kiểm tra kỹ lưỡng đường vạch dấu trước khi cắt; tuân thủ đúng quy tắc chọn đe - búa và quy trình ép mí, cuốn phôi; đồng thời đối chiếu sản phẩm với bảng phân tích sai hỏng nêu ở cuối mỗi bài học.

5. Tài liệu bổ trợ và thiết bị đi kèm gồm những gì?

Giáo trình đi kèm hệ thống bản vẽ chi tiết (Hình 1.2 đến 7.2), hệ thống câu hỏi bài tập nâng cao cuối bài và danh mục các thiết bị thực hành xưởng như máy cuốn ba con lăn, máy cán chỉ nổi, máy cắt kim loại tấm, kéo cắt cần và hệ thống đe gò định hình.

Kết luận

Giáo trình Kỹ thuật Gò (Mã số: MĐ 13) của Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ cung cấp hệ thống kiến thức và quy trình công nghệ chuẩn mực về gia công kim loại tấm, phục vụ trực tiếp cho công tác thi công, lắp đặt và sửa chữa trong ngành Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí.

Lộ trình học tập của giáo trình được thiết kế chặt chẽ qua 7 bài học, dẫn dắt người học từ kỹ năng an toàn, thao tác cắt tôn, uốn nếp đến việc hoàn thiện các cấu kiện định hình phức tạp. Nguồn tài liệu và bài tập thực hành trong giáo trình là căn cứ kỹ thuật phục vụ cho việc chuẩn hóa kỹ năng nghề nghiệp tại các cơ sở đào tạo giáo dục nghề nghiệp.