Em hãy so sánh phương pháp rèn tự do và dập thể tích

Câu trả lời chính xác nhất: Phương pháp rèn tự do và dập thể tích giống nhau là cả hai phương pháp đều gia công bằng áp lực. Sử dụng ngoại lực bằng thiết bị hoặc vật liệu để làm biến đổi vật thể. Trong đó khối lượng và thành phần vật liệu không đổi. Điểm khác nhau ở hai phương pháp này là đối với rèn tự do công dân làm biến dạng kim loại ở trạng thái nóng có ý định trước để thu hoạch được sản phẩm có hình dạng và kích thước theo yêu cầu. Còn dập thể tích lòng khuân được làm bằng kim loại có độ bền cao khi dập thể tích kim loại ở trạng thái lỏng biến thành trạng thái khuân dưới tác dụng của máy búa hoặc máy ép.

Bài viết dưới đây sẽ giải đáp mọi thắc mắc cho bạn về phương pháp rèn tự do và phương pháp dập thể tích. Hãy cùng theo dõi nhé!

1. Rèn tự do

a. Khái niệm

Rèn tự do là quá trình gia công kim loại bằng áp lực rèn (thông qua búa tay hoặc búa máy) để thay đổi hình dáng của phôi liệu. Rèn là một phương pháp gia công được dùng từ lâu. Rèn là nung nóng phôi thép tới nhiệt độ trên 900 độ C để cho kim loại chuyển sang trạng thái dẻo rồi đặt lên đe và dùng búa đập để có được hình dáng cần thiết của sản phẩm. Vật liệu để rèn tự do là các thỏi kim loại đúc và các phôi cán.

Rèn tự do có rèn bằng tay hay bằng máy. Rèn tay dùng để rèn những vật có khối lượng không lớn lắm.

b. Thiết bị rèn tự do

Rèn máy có năng suất cao hơn rèn tay rất nhiều và có thể gia công được những vật lớn. Rèn máy được tiến hành trên búa máy. Búa máy chia làm hai loại: chạy bằng máy ép khí và  chạy bằng máy hơi nước.

Để rèn các chi tiết lớn người ta thường dùng búa máy hơi nước. Búa máy hơi nứơc gồm hai loại: loại chuyển động đơn và loại có chuyển động kép

Búa có chuyển động đơn

Hơi nước hoặc khí để nén chỉ dùng để nâng phần đập của thân búa lên rồi thoát ra ngoài xilanh để cho phần búa rơi xuống đập lên vật rèn. Loại này hiện nay ít dùng.

Búa có chuyển động kép

Hơi nước dùng đển nâng phần đập của thân búa lên rồi đồng thời dùng để tăng thêm năng lượng đập của thân búa khi rơi xuống.

Hình 10.10  nêu sơ đồ cấu tạo của búa máy hơi nước có chuyển động kép. Hơi nước vào xilanh công tác qua ngăn kéo (1) nhờ tay gạt (2). Đầu búa được bắt chặt vào phần đập của thân búa (4). Phần này nối liền với cần (5) của píttông (6) trong xilanh công tác. Đe dưới (7) được bắt vào giá đe (8), đe này được bắt vào thân đe (9).

Đầu búa có thể đập từng nhát một hoặc tự động đập lên vật rèn, nó cũng có thể ép phôi rèn vào đe dưới hoặc treo lưng chừng.

Khối lượng phần đập của búa máy hơi nước nặng từ 0,5 đến 5 tấn, áp suất của hơi nước hoặc khí nén từ 6 đến 8 atmôtphe (at).

c. Kỹ thuật rèn tự do

Những nguyên công cơ bản về rèn tự do là chồn, vuốt, đột, chặt, uốn.

- Chồn: Là nguyên công rèn làm cho tiết diện của phôi tăng lên, do chiều cao giảm xuống. Có ba kiểu chồn: chồn toàn phần, chồn đầu và chồn giữa. Khi chồn đầu hay chồn giữa, chỉ cần nung nóng một phần của phôi (ở đầu hay giữa), phần đó sau khi chồn sẽ có tiết diện lớn hơn.

- Vuốt: Là một nguyên công rèn để kéo dài phôi và làm cho diện tích mặt cắt ngang của nó nhỏ xuống. Những kiểu vuốt khác nhau là:

+ Vuốt phẳng (dàn phẳng): là đập dẹp phôi bằng một dụng cụ dát phẳng làm cho chiều rộng của phôi lớn lên và chiều cao giảm xuống.

+ Vuốt rộng lỗ: là nguyên công dùng trục gá để giảm chiều dày và tăng đường kính của ống.

+ Vuốt dài ống: là nguyên công dùng trục tâm làm tăng chiều dài của ống và làm giảm đường kính ngoài cùng chiều dày của ống.

- Đột: Là một nguyên công rèn làm cho phôi có lỗ hoặc có chỗ lõm sâu xuống. Dụng cụ để tạo lỗ gọi là mũi đột.

- Chặt: Là một nguyên công của rèn dùng để cắt phôi liệu thành từng phần. Có thể tiến hành ở trạng thái nguội hoặc trạng thái nóng.

- Uốn: Là một nguyên công rèn ở trạng thái nguội hay nóng để đổi hướng thớ của phôi

2. Dập thể tích

a. Khái niệm

Rèn khuôn (còn gọi là dập thể tích) là phương pháp gia công áp lực, trong đó kim loại được biến dạng hạn chế trong lòng khuôn dưới tác dụng của lực đập.

Kết cấu chung của khuôn dập được trình bày trên hình 10.12.

Trong khi dập nửa khuôn trên (1) và nửa khuôn dưới (2) được bắt chặt với đe trên và đe dưới của thiết bị. Phần kim loại thừa chảy vào rãnh tạo thành ba via của vật rèn.

So với rèn tự do, rèn khuôn có đặc điểm:

– Độ chính xác và chất lượng vật rèn cao.

– Có khả năng chế tạo được những chi tiết phức tạp.

– Năng suất cao.

– Dễ cơ khí hóa và tự động hóa.

– Nhưng giá thành chế tạo khuôn cao, khuôn chống mòn, vì vậy phương pháp dập khuôn chỉ thích hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối.

b. Giai đoạn quá trình dập khuân

Quá trình biến dạng của phôi trong lòng khuôn phân thành 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: chiều cao của phôi giảm, kim loại biến dạng và chảy ra xung quanh, theo phương thẳng đứng phôi chịu ứng suất nén, còn phương ngang chịu ứng suất kéo.

Giai đoạn 2: kim loại bắt đầu lèn kín cửa ba-via, kim loại  chịu ứng suất nén khối, mặt tiếp  giáp  giữa nữa khuôn trên  và dưới  chưa áp  sát  vào nhau.

Giai đoạn 3: kim loại chịu ứng suất nén khối triệt  để, điền đầy những phần  sâu và mỏng của lòng khuôn, phần kim loại  thừa sẽ tràn qua  cửa bavia vào rãnh chứa bavia cho đến lúc 2 bề   mặt của khuôn áp sát vào nhau.

c. Các phương pháp dập thể tích

  

– Lòng khuôn hở: là lòng khuôn mà trong quá trình gia công có một phần kim loại được biến dạng tự do (Hình 10.13 – a).

– Lòng khuôn kín: là lòng khuôn mà kim loại biến dạng trong lòng khuôn không có ba via tức là không cho ba via trên sản phẩm (Hình 10.13 – b).

Đối với vật dập đơn giản hoặc không yêu cầu chính xác ta dùng khuôn hở. Với những chi tiết phức tạp, đòi hỏi chính xác người ta thường dùng khuôn kín. Khi dùng lòng khuôn kín đòi hỏi phải tính toán chính xác phôi ban đầu.

>>> Xem thêm: Đặc điểm của dập thể tích

4. So sánh phương pháp rèn tự do và dập thể tích

Phương pháp rèn tự do và dập thể tích giống nhau là cả hai phương pháp đều gia công bằng áp lực. Sử dụng ngoại lực bằng thiết bị hoặc vật liệu để làm biến đổi vật thể. Trong đó khối lượng và thành phần vật liệu không đổi. Điểm khác nhau ở hai phương pháp này là đối với rèn tự do công dân làm biến dạng kim loại ở trạng thái nóng có ý định trước để thu hoạch được sản phẩm có hình dạng và kích thước theo yêu cầu. Còn dập thể tích lòng khuân được làm bằng kim loại có độ bền cao khi dập thể tích kim loại ở trạng thái lỏng biến thành trạng thái khuân dưới tác dụng của máy búa hoặc máy ép.

----------------------------

Trên đây là một số thông tin về phương pháp rèn tự do và phương pháp dập thể tích. Hy vọng bài viết này sẽ giúp ích được cho các bạn trong quá trình học tập cũng như làm việc.