Giáo trình Thực hành rèn cơ bản

3 LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình thực hành rèn cơ bản được biên soạn theo chương trình đào tạo Trung cấp và Cao đẳng nghề cắt gọt kim loại do Hiệu trưởng trường Cao đẳng Lào Cai ban hành ngày . tháng . năm 2017 Giáo trình thực hành rèn cơ bản nhằm cung cấp cho học sinh, sinh viên trường cao đẳng Lào Cai và học sinh ngành cơ khí, những kiến thức về thực hành rèn cơ bản . Khi biên soạn giáo trình, tác giả đã cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến môn học và nghề đào tạo, cần thiết cho học sinh tiếp thu kiến thức nhanh hơn. Nội dung giáo trình gồm 3 bài: Bài 1: Nội quy xưởng thực hành, an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Bài 2. Sử dụng, dụng cụ thiết bị rèn và các thao tác cơ bản của nghề rèn. Bài 3: Công nghệ rèn đục nguội. Trong quá trình biên soạn mặc dù đã cố gắng, nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót do thời gian biên soạn còn hạn chế. Rất mong được sự góp ý của người sử dụng để giáo trình được hoàn thiện hơn. Lào Cai, tháng 3 năm 2017 Tác giả Ths. Hoàng Anh Thái 4 MỤC LỤC TRANG Tuyên bố bản quyền 2 Lời nói đầu 3 Mục lục 4 Bài 1: Nội quy xưởng thực hành, an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. 1. Nội quy xưởng thực hành. 2. An toàn lao động. 3. Vệ sinh công nghiệp. 5 5 6 Bài 2. Sử dụng, dụng cụ thiết bị rèn và các thao tác cơ bản của nghề rèn. 1. Các dụng cụ, thiết bị của nghề rèn. 2. Phương pháp sử dụng. 3. Các thao động tác cơ bản của nghề rèn. 8 8 15 Bài 3: Công nghệ rèn đục nguội. 1. Cấu tạo, phân loại đục nguội. 2. Điểm tới hạn nhiệt độ nung. 3. Phương pháp rèn. 4. Thực hành rèn. 5. Kiểm tra chất lượng vật rèn 6. Vệ sinh công nghiệp. 18 18 20 21 22 Tài liệu tham khảo 24 5 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN THỰC HÀNH RÈN CƠ BẢN I.Vị trí, tính chất của mô đun: Thực hành rèn cơ bản là môn học bổ trợ nhằm trang bị kiến thức cơ bản về thực hành nghề rèn. Nhằm phục vụ cho quá trình thực tập nghề cắt gọt kim loại. Môn học được bố trí dạy trước khi thực tập chính nghề. - Tính chất của mô đun: là mô đun chuyên môn nghề tự chọn. II. Mục tiêu của mô đun: + Kiến thức. - Trình bày được khái niệm và các thao tác cơ bản của nghề rèn. - Trình bày được quy trình nung, rèn và nhiệt luyện. - Nêu được quy trình công nghệ rèn đục nguội. - Biết được các tính chất cơ bản từ các thao động tác của nghề rèn. + Kỹ năng. - Gia công được dụng cụ, phôi liệu phục vụ trực tiếp cho nghề. - Nhiệt luyện được các chi tiết từ đơn giản đến phức tạp. + Năng lực tự chủ và trách nhiệm. - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ có trách nhiệm trong công việc. NỘI DUNG CHÍNH CỦA MÔ ĐUN Bài 1: Nội quy xưởng thực hành, an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Giới thiệu: Rèn là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực ở trạng thái nóng, được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy và chế tạo dụng cụ. Công nghệ chế tạo các vật rèn bằng phương pháp rèn tay và rèn tự do trên máy búa hơi, đồng thời giời thiệu sơ lược công nghệ nhiệt luyện một số chi tiết thường dùng cho học sinh sinh viên nghề cơ khí. Mục tiêu: - Trang bị nội quy, quy định của xưởng thực hành. - Hiểu và thực hiện tốt nội quy an toàn của nghề rèn. - Hình thành ý thức tác phong trong quá trình thực hành. - Thực hiện đúng nội quy xưởng thực hành rèn. - Hiểu và làm tốt công tác vệ sinh công nghiệp. - Rèn luyện tính cẩn thận, có ý thức nhân rộng và phát triển công nghệ. Nội dung. 6 1. Nội quy xưởng thực hành. Điều 1. Người không có nhiệm vụ, tuyệt đối không được tự ý vào xưởng thực tập, khách tham quan liên hệ trước, phải được phép của Ban giám hiệu, trưởng phó Khoa nghề và có người hướng dẫn mới được vào xưởng. Điều 2. Đối với sinh viên học sinh, trước khi vào xưởng thực tập phải học an toàn lao động xưởng thực tập. Sinh viên học sinh vào xưởng trước 5  10 phút để điểm danh, kiểm tra phòng hộ lao động. Điều 3. Khi vào xưởng thực tập, học sinh phải chấp hành tuyệt đối sự phân công của giáo viên phụ trách, thực hành đúng vị trí công việc được phân công, không được đi lại lộn xộn. Học sinh không được tự ý sử dụng máy, trang thiết bị khi không có sự hướng dẫn của giáo viên phụ trách. Điều 4. Trong giờ thực tập nghề tuyệt đối không được làm đồ tư, không được mang ra khỏi xưởng dụng cụ, đồ nghề vật tư. Không được hút thuốc lá trong giờ thực tập xưởng. Điều 5. Mọi người phải có trách nhiệm bảo quản máy, thiết bị dụng cụ đồ nghề vật tư của xưởng, nếu cá nhân, nhóm học nào làm mất mát, hư hỏng phải bồi thường theo giá hiện hành. Điều 6. Hàng ngày hết ca thực tập giáo viên phụ trách hướng dẫn học sinh làm vệ sinh máy, dụng cụ đồ nghề kiểm tra trang thiết bị trong xưởng ghi sổ bàn giao ca. Mọi người phải chấp hành nội quy trên, nếu ai vi phạm sẽ bị xử lý./. 2. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp Điều 1. Học sinh sinh viên xuống xưởng rèn phải mặc quần áo bảo hộ lao động, đi giầy đeo thẻ đầy đủ. Điều 2. Giờ học đầy đủ, đến trước 5 phút, nghỉ trước 15 phút dọn vệ sinh công nghiệp. Điều 3. Khi thực tập qua ban rèn. Hoc sinh sinh viên chấp hành nghiêm túc sự hướng dẫ của giáo viên. Không được tự động vận hành máy móc, hoặc đóng cầu dao điện khi không được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn. Điều 4. Trong thời gian học tập, học sinh, sinh viên không được đi lại lộn xộn ngoài khu vực mình học tập. Không được tự động cầm bài tập hoặc dụng cụ vật tư, vật liệu ra ngoài lớp. Không được đùa nghịch trong lớp học. Cấm hút thuốc lá hoặc thuốc lào. 7 2.1. Công tác an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Để tránh tai nạn lao động xảy ra trong khi rèn, người thợ cần phải tuân theo những nguyên tắc an toàn lao động sau:  Trước khi làm việc. - Mặc đầy đủ những trang bị bảo hộ lao động quy định cho công nhân rèn và dập nóng. - Hiểu và nắm vững những quy tắc về an toàn lao động đối với từng nguyên công rèn. - Nắm vững quy trình công nghệ những chi tiết định rèn. - Xem xét lại tất cả các thiết bị trước khi làm. - Chọn các dụng cụ phù hợp với các nguyên công rèn, không dung những dụng cụ sai quy cách hoặc hư hỏng. - Bố trí chỗ làm việc hợp lý và sạch sẽ. Tránh để nước chảy ra trên nền xưởng dẫn đến người thợ có thể bị trơn trượt ngã trong quá trình làm việc.  Trong thời gian làm việc. - Dùng dụng cụ đúng theo quy định trong quy trình công nghệ, phù hợp với nguyên công, miệng kìm phải đúng hình thù phôi ở các nguyên công. - Đánh sạch vẩy oxit trước khi rèn, đặc biệt là hai mặt tiếp xúc vớ đe trên và dưới ngay từ nhát đập đầu tiên. - Không để đầu kìm vào miệng đe, cầm kìm hơi lỏng, không để đầu kìm ở trước bụng để tránh kìm văng vào bụng vào người. - Không rèn phôi nung bị cháy hay nguội dưới nhiệt độ thôi rèn. - Phôi rèn đặt đúng tâm của đe búa để pítông không bị vặn, không hỏng xéc măng và sơ mi máy búa. - Khi rèn không được đứng trước đầu mẫu kim loại, để tránh nó văng vào người. - Khi chặt thì nhát búa cuối cùng phải nhẹ, lưỡi dao, lưỡi chạm phải đặt vuông góc với mặt phôi cần chặt. Khi chặt bằng hai dao thì lưỡi trên và lưỡi dưới phải nằm trên một mặt phẳng. - Vật rèn xong phải làm nguội đúng quy định của quy trình công nghệ.  Sau thời gian làm việc. - Lau chùi, vệ sinh các dụng cụ đắt đúng nơi quy định - Vệ sinh công nghiệp nơi làm. 2.2. Ý nghĩa của việc học tập nội quy.  Giúp người học hiểu biết về những quy định chung trước khi vào xưởng thực tập, trước khi sử dụng máy móc thiết bị.  Là cơ sở (bản cam kết) khi làm việc, học tập nếu xảy ra việc vi phạm nội quy. 8  Giúp học sinh hình thành tác phong công nghiệp, thói quen giờ giấc và tự tin trong quá trình làm việc, vận hành thiết bị sử dụng dụng cụ. 2.3. Thăm quan xưởng thực tập. Giáo viên giới thiệu vị trí của từng thiết bị, dụng cụ và tính năng hoạt động của từng thiết bị, dụng cụ. Các chú ý khi thăm quan hoặc trực tiếp vận hành máy. 2.4. Hướng dẫn viết bản thu hoạch và bản cam kết thực hiện nội quy.  Nội dung bản thu hoạch về an toàn lao động. 1. Anh (Chị): hãy trình bày nội quy và các quy định về an toàn lao động trong phân xưởng rèn, trong việc sử dụng và vận hành các thiết bị dụng cụ. 2. Anh (Chị): hãy nêu lên nhận thức của bản thân, trong việc học tập và thực hiện nội quy, về an toàn lao động, cam kết của bản thân trong quá trình thực tập tại xưởng rèn. Bài 2. Sử dụng, dụng cụ thiết bị rèn và các thao tác cơ bản của nghề rèn. Giới thiệu: Để thực hiện các công việc rèn cơ bản thì người thợ rèn cần phải biết phương pháp và sử dụng thành thạo một số dụng cụ cơ bản của nghề rèn đặc biệt phải biết sử dụng thành thạo các loại búa để tiến hành rèn dập. Bài học này xin giới thiệu các tư thế cầm và đánh búa khi rèn phôi rèn. Mục tiêu: - Biết được cấu tạo, công dụng, phân loại và phương pháp sử dụng các dụng cụ của nghề rèn. - Hình thành kỹ năng sử dụng các dụng cụ thiết bị của nghề rèn. - Thực hiện đúng các thao động tác cơ bản, đảm bảo an toàn. - Rèn luyện tính cẩn thận, có ý thức nhân rộng và phát triển công nghệ. Nội dung. 1. Các dụng cụ, thiết bị của nghề rèn và phương pháp sử dụng - Dụng cụ và đồ gá có ý nghĩa rất lớn trong việc tăng năng suất lao động và bảo đảm chất lượng vật rèn. - Theo công nghệ và tác dụng, có thể chia dụng cụ và đồ gá sử dụng trong quá trình rèn tự do làm ba loại. 1.1. Dụng cụ rèn cơ bản 1.1.1. Đe búa. Đe là chỗ tựa vững chắc để tiến hành rèn bằng phương pháp thủ công tạo ra vật rèn. 9 Đe được đúc bằng thép cacbon dụng cụ Y8 có trọng lượng từ 80 – 300kg. Loại một đầu thường dùng nhất. Bề mặt 1 tôi sâu khoảng 10 – 20 mm đạt độ cứng 40 – 45HRC, sau mài phẳng hoặc gia công đạt độ nhám Rz40 rồi mới tôi. Đầu 2 có thể như hình vẽ, có thể côn tròn để làm các nguyên công uốn hoặc nong rộng lỗ. Lỗ tròn hay lỗ vuông 3 làm nhiệm vụ đột lỗ hay lắp các dụng cụ phụ khác nhau để hoàn thành công việc rèn. Chân đe 4 đặt trên đệm bằng gỗ có đường kính lớn hơn 600mm, kẹp chặt bằng những đinh sắt. - Đe cần đặt sao cho đầu nhọn về phía bên trái người thợ, thanh đỡ hai đầu 5 dùng để uốn thép giải hay thép tấm. - Đe phẳng để rèn những vật rèn có mặt cắt vuông hay chữ nhật, kích thước của đe phụ thuộc vào loại máy búa hay máy ép. - Đe lõm tròn để rèn những vật rèn có mặt cắt tròn, làm tăng khả năng biến dạng mà không tạo thành vết nứt trong kim loại. - Đe liên hợp – đe trên phẳng, đe dưới lõm tạo tành góc 105 – 1200 sử dụng khi cần cho kim loại biến dạng lớn. 1.1.2. Dao: 10 Dao cũng là dụng cụ rèn quan trọng. Dao sử dụng trong khi rèn tay và rèn máy búa và máy ép để chặt kim loại (hình 3). Dao chế tạo từ thép cacbon 40, 45, 50 nhiệt luyện đạt 300 – 350HB. 1.1.3. Chày đột: Đối với các vật rèn có lỗ, cần phải dùng chày đột. Đột những lỗ tròn, nhỏ người ta dùng chày đột trụ hay côn (hình 4 a,b) đột những lỗ từ 400 trở lên dùng chày đột rỗng (hình 4 d). Chày chế tạo bằng thép cacbon dụng cụ Y7 hoặc thép hợp kim %XHB, 5XBC, 5XHT 1.1.4. Hiệu chỉnh: Các dụng cụ dùng để hiệu chỉnh giới thiệu trên hình 5. Các nguyên công hiệu chỉnh có thể là vuốt vật rèn ống, làm tăng đường kính hoặc chỉnh lỗ. Dụng cụ hiệu chỉnh loại nhỏ làm bằng thép 40X, 55X, loại lớn làm bằng thép 35 – 45. 11 1.1.5. Bàn tóp: Hình 6. Bàn tóp Khi vuốt những vật rèn dài và tiết diện tròn người ta dùng bàn tóp (hình 6). Bàn tóp làm bằng thép 30 – 35. Kích thước bàn tóp phụ thuộc vào kích thước vật được gia công. a = (3,5 – 5)d; b = (4 – 6)d; b = (1,5 – 2)d; R = 5 – 15mm; B = 1,5 – 1,7Dp hoặc B = 1,7 – 1,9Ap Trong đó d – đường kính vật rèn; Dp đường kính phôi; Ap – cạnh tiết diện vuông. Bàn tóp thường dùng trên các loại búa rèn tự do. 1.1.6. Bàn xấn: Bàn xấn thường dùng trên máy búa để ép vết tạo thành bậc và phân chia phôi. Bàn xấn thường có dạng thẳng và cong. 12 1.1.7. Bàn dát: Bàn dát dùng để dát mỏng từng phần vật rèn. Bàn dát trên máy búa và máy ép có nhiều hình dạng khác nhau (hình 8). 1.1.8. Dụng cụ phụ và đồ gá Kìm dọc (hình 9a) miệng kìm có thể là phẳng, vuông hoặc tròn; kìm ngang (hình 9b) miệng kìm có thể là phẳng, đầu uốn vuông góc, phẳng hình chữ nhật và tròn; Kìm ngang – dọc (hình 9c) miệng kìm có thể là phẳng – nhọn và phẳng – tròn. Kì đặc biệt dùng để kẹp chặt thép góc, thép định hình, thép hoặc phôi có hình phức tạp. 13 1.1.9. Búa tay (hình 10) Khi rèn, thường dùng loại búa có trọng lượng từ 500 ÷ 600gam, cán búa có chiều dài từ 250 ÷ 300mm. Cán búa phải được chêm chặt vào búa và phải được làm côn để khi vung búa, búa không bị tuột khỏi tay cầm. Búa được cầm ở tay phải, các ngón tay nắm chặt vừa phải, ngón tay út cách đuôi cán búa một khoảng 20 ÷ 30mm (hình 38-11a). Khi cầm búa bốn ngón tay nắm lấy cán búa ép sát nó vào lòng bàn tay. Ngón tay cái đặt lên ngón tay trỏ và tất cả các ngón tay ép sát vào nhau. Ví trị của các ngón tay với cán búa không đổi trong quá trình vung búa, cũng như khi đánh búa (hình 38-11b).  Thao tác khi đánh búa: Tùy theo lực đánh mạnh hay yếu, lớp phoi bóc ra dày hay mỏng mà sử dụng 3 cách đánh búa sau: - Đánh búa quanh cổ tay: Dùng cổ tay làm điểm tựa để giơ búa lên và đánh búa xuống. Khi vung búa bằng cổ tay, toàn bộ hai cánh tay trên và dưới không cử động. Phương pháp này lực đánh búa nhẹ, điểm đánh chính xác. Nên áp dụng khi đục bóc đi lớp phoi mỏng dưới 0,5 mm. - Đánh búa quanh khuỷu tay: Khi đánh búa quanh khuỷu tay, cánh tay trên buông xuôi theo thân, nách khép lại, dùng khuỷu tay làm điểm tựa, cánh tay dưới và cổ tay nâng búa lên cao. 14 - Khi vụt búa xuống, lực ly tâm cộng với lực cánh tay dưới, nên lực đánh của búa tương đối mạnh. Thường được dùng trong công việc đục thông thường, khi đục lấy đi một lớp kim loại có chiều dày trung bình 0,5 ÷ 1,5mm. - Đánh búa quanh bả vai: Dùng cả cánh tay nâng búa lên cao rồi đánh xuống mạnh. Lực đánh ở đây kết hợp cả lực của cánh tay và lực li tâm của búa nên rất mạnh. Nên phương pháp này dùng trong trường hợp cần bóc đi một lớp kim loại dày từ 1,5 ÷ 2mm. tuy nhiên phương pháp này ít được dùng trong quá trình đục, vì mất nhiều sức và điểm đánh búa khó chính xác. 1.1.10. Búa tạ Hình 13. Búa tạ - Búa tạ có cấu tạo tương tự búa tay nhưng có trọng lượng và kích thước cán búa lớn hơn. Do khối lượng nặng nên khi sử dụng búa tạ để rèn người thợ phải sử dụng cả hai tay để cầm búa. - Thông thường trọng lượng búa là 3kg; 5kg; 7kg với chiều dài cán tương ứng từ 650 – 950mm. - Thao tác cầm búa. Cầm búa tạ bằng 2 tay cầm vào khoảng giữa cán búa, 2 tay cách nhau khoảng 20cm. Nếu đánh tay phải thì tay phải cầm phía trước tay trái vòng qua bụng cầm phía sau. Tay phải dùng lực chính hạ búa xuống. Đầu hơi nghiêng về phía trái. 1.1.11. Dụng cụ đo 15 Dụng cụ đo dùng trong quá trình rèn được giới thiệu trên hình - Thước lá bằng thép 1 được dùng khi đo phôi hoặc vật rèn đơn giản. Khi đo những chi tiết hoặc vật rèn cần độ chính xác tới 0,1mm, người ta dùng thước cặp 2. Thước cặp này có thể đo trong, đo ngoài và đo chiều sâu. - Compa đo ngoài 10 dùng để đo kích thước bên ngoài của phôi hay vật rèn nóng, còn đo hai kích thước của vật rèn thì dùng compa 6 và 7. Compa đo trong 9 đùng để đo kích thước bên trong (lỗ) của vật rèn. - Để kiểm tra độ vuông góc của vật rèn, người ta dùng thước đo góc 5, còn để chuyển kích thước đo góc bất kỳ của vật rèn sang thước đo góc để kiểm tra vật đã rèn thì dùng thước đo góc đơn giản 8. - Đối với vât rèn phức tạp cần đo hình dạng, đường bao ngoài ta làm các dưỡng 4 có tay cầm để đo. 3. Các thao động tác cơ bản của nghề rèn. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH BÚA CÁI Đánh búa là công việc quan trọng thường xuyên của người thợ rèn. Người thợ rèn cần thành thạo một số phương pháp đánh búa sau đây: 3.1. Quai búa 3.2. Đánh búa trên xuống Khi cần tác động lực lớn vị trí người thợ đứng cách mặt đe khoảng 1 cán búa. Tay phải cầm phía trước tay trái sau, 2 tay cách nhau khoảng 1 nắm tay tay trái cách mặt cán búa khoảng 10cm. Chân trái bước lên 1 bước ngắn bảo đảm thoải mái tư thế đứng. Tư thế, chân đứng, tay cầm búa, nếu thuận tay phải thì chân trái bước lên trên so với chân phải một góc 450. Tay trái cầm chui búa tay phải cầm phía trên. Nghiêng người quai đủ 1 góc 3600. Nếu thuận tay trái thì ngược lại. 16 Giả sử lấy mặt búa là AA', mặt đe BB'. Tâm búa là P0 Trong quá trình đánh búa cần phải đảm bảo hai yếu tố đó là AA' song song BB' P0 vuông góc với BB' Đánh búa rút búa khỏi mặt đe đưa lên phía trên phải vòng ra phía sau đưa đầu búa tiến dần lên phía đỉnh đầu. Khi đầu búa lên đến đỉnh đầu thì tay phải đưa về vị trí cũ và đánh đầu búa xuống mặt đe. Khi búa đánh vào mặt đe lợi dụng lực phản đánh tiếp các nhát tiếp theo. 3.3. Đánh búa ngoài vào Vị trí người thợ đứng giống như trường hợp trên nhưng người thợ hơi cuối xuống, người đứng ngang so với vị trí đánh. Đánh búa. Tay phải đưa dần về phía đầu búa rồi đánh vào phôi liệu. 3.4. Đánh búa bổ Tất cả các tư thế chân đứng, tay cầm giống như quai búa chỉ khác nâng búa 1 góc  900 và bảo đảm 2 yếu tố trên. Mặt búa song song với mặt đe, tâm búa vuông góc với mặt đe AA' song song BB' P0 vuông góc với BB' 17 Vị trí người thợ. Đứng gần đe hơn so với cánh trên 2 tay cầm vào khoảng giữa cán búa, 2 tay cách nhau khoảng 20cm. Nếu đánh tay phải thì tay phải cầm phía trước tay trái vòng qua bụng cầm phía sau. Tay phải dùng lực chính hạ búa xuống. Đầu hơi nghiêng về phía trái. 3.5. Những quy tắc an toàn khi đánh búa. - Trước khi quai búa phải kiểm tra xem búa đã chêm chắc chắn không, cán búa có bị gãy không. - Trong khi đánh búa phải xem trước sau có ai đứng gần chỗ làm việc không. - Phải đứng chếch 450 so với người. - Tuyệt đối không được đánh búa lên mặt đe khi không có sản phẩm. 3.6. Thực hành đánh búa cái trên đe gỗ 3.6.1. Chuẩn bị dụng cụ thiết bị, vật liệu - Thiết bị: - Dụng cụ: Búa tạ 05kg; đe gỗ. - Vật tư: Giẻ lau, Bản trình tự thực hiện (khổ A0). 3.6.2. Các bước thực hiện Bước 1. Cầm búa tạ và xác định động tác quai búa Người thợ đứng cách mặt đe khoảng 1 cán búa. Tay phải cầm phía trước tay trái sau, 2 tay cách nhau khoảng 1 nắm tay tay trái cách mặt cán búa khoảng 10cm. Chân trái bước lên 1 bước ngắn bảo đảm thoải mái tư thế đứng. Tư thế, chân đứng, tay cầm búa, nếu thuận tay phải thì chân trái bước lên trên so với chân phải một góc 45o. Tay trái cầm chui búa tay phải cầm phía trên. Nghiêng người quai đủ 1 góc 3600. Nếu thuận tay trái thì ngược lại. Bước 2. Đánh búa vào mặt đe gỗ. Hình 17. Thao tác đánh búa vào mặt đe gỗ 18 Giả sử lấy mặt búa là AA', mặt đe BB'. Tâm búa là P0 Trong quá trình đánh búa cần phải đảm bảo hai yếu tố đó là mặt đe phải song song với mặt búa và trọng lực P0 của búa vuông góc với mặt đe. Thực hiện đánh búa theo tư thế bổ búa cái, khi đánh búa rút búa khỏi mặt đe đưa lên phía trên phải vòng ra phía sau đưa đầu búa tiến dần lên phía đỉnh đầu. Khi đầu búa lên đến đỉnh đầu thì tay phải đưa về vị trí cũ và đánh đầu búa xuống mặt đe. Khi búa đánh vào mặt đe lợi dụng lực phản đánh tiếp các nhát tiếp theo. Bài 3: Công nghệ rèn đục nguội. Giới thiệu: Ở các bài học trước chúng ta đã nghiên cứu các phương pháp vuốt thép tròn và vuốt thép vuông để gia công một số chi tiết ứng dụng trong ngành cơ khí. Một trong những vật dụng cũng được sử dụng rộng rãi trong nghề cơ khí đó là đục bằng. Vậy quy trình rèn đục bằng được tiến hành như thế nào bài học hôm nay chúng ta nghiên cứu bài học rèn đục bằng. Mục tiêu: - Biết được cấu tạo và phân loại đục nguội. - Biết được các điểm tới hạn của nhiệt độ khi nung. - Biết được phương pháp rèn đục nguội. - Thực hiện đúng trình tự khi rèn. - Rèn được sản phẩm đạt yêu cầu. - Rèn luyện tính cẩn thận trong công việc. Nội dung. 1. Cấu tạo, phân loại đục nguội Hình 3.1. Cấu tạo chung của đục nguội 1.1.Cấu tạo: Cấu tạo chung của đục kim loại đƣợc giới thiệu trên hình 3.1. 19 Đục gồm có 3 phần chính: Phần lƣỡi đục l1: có nhiều hình dạng và kích thƣớc khác nhau, nó là phần làm việc chính khi đục kim loại. Các kích thƣớc và góc mài của lƣỡi đục đều theo quy chuẩn. Phần thân đục: có tiết diện chữ nhật, hai cạnh nhỏ đƣợc vẽ tròn, kích thƣớc từ 5 x 8mm đến 20 x 25mm. Phần đầu đục l2.: đƣợc làm côn một đoạn từ 10 ÷ 20mm, đầu đục vê tròn, phần này khi đục sẽ chịu lực đập của búa nên cần đƣợc tôi cứng. Toàn bộ đục có chiều dài L từ 150 ÷ 200mm. 1.2. Phân loại: Có 3 loại đục cơ bản: Đục bằng, đục rãnh, đục đầu tròn, đƣợc giới thiệu trên hình 3.2. Hình 3.2. Các loại đục 1.2.1. Cấu tạo phần lưỡi cắt của đục. Hình dáng hình học của lưỡi cắt -Tất cả các loại đục đều có cấu tạo phần lưỡi cắt nhƣ sau: - Đầu lƣỡi cắt hình nêm, góc hợp bởi 2 mặt vát gọi là góc nêm β (hình 3.3a). - Giao tuyến đƣợc tạo bởi giữa hai mặt vát hình nêm gọi là lƣỡi cắt. - Nếu giao tuyến là đƣờng thẳng, gọi là lưỡi cắt thẳng. - Giao tuyến là đƣờng cong gọi là lưỡi cắt cong (đục lưỡi cắt cong). Hình 3.3. Cấu tạo hình dáng lưỡi cắt đục 1.2.2. Vật liệu làm đục và nhiệt luyện Đục là dụng cụ dùng để gia công cắt gọt kim loại. Do vậy về cơ tính, đục cần có một số yêu cầu sau: độ cứng phải cao hơn độ cứng của vật liệu gia công, lưỡi cắt phải có 20 độ bền cao, để không bị sứt mẻ khi chịu lực va đập, không giòn và phải chịu được mài mòn. Căn cứ vào những yêu cầu trên mà người ta chọn vật liệu chế chế tạo đục thường bằng thép các bon dụng cụ: CD70; CD80 (Y7, Y8) và được làm liền cả ba phần đầu, thân và lưỡi cắt bằng một loại vật liệu. Đục thường được chế tạo bằng phương pháp rèn tự do hay rèn khuôn. 2. Điểm tới hạn nhiệt độ nung. *. Định nghĩa: Là nhiệt độ tại đó có sự thay đổi cấu tạo bên trong của hợp kim ở trạng thái rắn. *. Các điểm tới hạn - A1 = 7270C (đường PSK): Là nhiệt độ tới hạn mà tại đó hợp kim Fe-C có cấu tạo bên trong của tổ chức cùng tích thuận nghịch P↔ γ cụ thể: + Khi nung tại nhiệt độ tới hạn A1: Tại đó có chuyển biến P→ γ + Khi làm nguội ở nhiệt độ tới hạn A1: Tại đó có sự chuyển biến γ → P Điểm nhiệt độ A1 áp dụng cho tất cả các loại hợp kim Fe-C - A3 = 7270 ÷ 9110C (đường SG): Là nhiệt độ tới hạn tại đó thép trước cùng tích có chuyển biến cấu tạo giữa pha α ↔ γ cụ thể: + Khi nung tại nhiệt độ tới hạn A3: α hòa tan hết vào γ + Khi làm nguội ở nhiệt độ tới hạn A3: α tách ra từ γ - Acm = 7270 ÷ 11470C (đường SE): Là nhiệt độ tới hạn tại đó cho phép thép sau cùng tích có chuyển biến cấu tạo giữa hai pha XeII ↔ γ cụ thể: + Khi nung tại nhiệt độ tới hạn Acm: XeII hòa tan hết vào γ + Khi làm nguội ở nhiệt độ tới hạn Acm: XeII tách ra từ γ 3. Phương pháp rèn. 4. Thực hành rèn. 4.1. Chuẩn bị dụng cụ thiết bị, vật liệu - Thiết bị: Búa máy 150kg; Hệ thống lò nung. - Dụng cụ: Búa tay; búa tạ; kìm rèn; kìm tròn; chạm chặt; bàn là; thước lá; dưỡng đục bằng; đe sắt; bàn tóp; bàn sấn. - Vật tư: Phôi thép Y8 kích thước 20x150mm; than đá. 4.2. Nhóm lò Trước khi tiến hành nhóm lò cần kiểm tra lại hệ thống thông gió và ghi lò. Sau đó cho phoi bào gỗ hoặc củi khô, giẻ dầu đã chẻ nhỏ vào lò rồi đốt lữa. Khi củi bắt đầu cháy thì mở khóa gió mạnh, quan sát khi củi cháy đến 2/3 thì cho than đá vào theo nguyên tắc than nhỏ trước cháy ổn định rồi cho than to vào sau. Trong quá trình nhóm lò phải luôn 21 quan sát ngọn lửa để điều chỉnh tốc độ gió cho phù hợp tránh trường hợp than chưa kịp cháy mà gió quạt tốc độ lớn dẫn đến tắt lửa phải tiến hành nhóm lại lò rất mất thời gian. 4.3. Nung thép Khi than bén cháy thì dùng cào lò vuôn than nung thép. Cho thanh thép định nung đặt vào giữa lò cách mép ghi lò từ 30 – 40mm rồi dùng than đậy lại. Trong quá trình nung phải lật trở phôi cho đều. 4.4. Trình tự thực hiện a. Đọc bản vẽ TT Nguyên công bước Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ 1 Nung phôi Nung phôi đến nhiệt độ 11000C Lò hở, kìm đầu tròn trên chiều dài 200mm 2 Vuốt một phần phôi xuống Bắt đầu vuốt thành bậc từ đầu cuối Đe búa 11mm của phôi khoảng 30 – 50mm. Vuốt Búa tay thành bề dày 11mm dài 190mm Búa tạ, kìm Thước cặp 3 Vuốt phần lưỡi đục Vuốt côn, đầu mỏng 2mm dài Đe búa 60mm, côn đều. Thôi rèn ở nhiệt Búa tay độ 775 – 8000C Búa tạ, kìm Thước cặp 4 Là phẳng Là phẳng bề mặt chiều dày thành Đe búa 10mm Búa tay Búa tạ, kìm Thước cặp 22 5 Nung lại Nung phôi đến nhiệt độ 11000C Lò hở, kìm đầu tròn trên chiều dài 200mm 6 Chặt vật rèn khỏi phôi Chặt phôi đã nung trên mặt đe, đo Chạm hoặc dao, chiều dài 175mm rồi chặt gần đứt, kìm, thước lá hoặc đẩy phôi ra mép đe đạp nhẹ cho dưỡng đục rời ra. 7 Sửa đầu sửa lại toàn bộ Dùng búa tay vỗ lại đầu, sửa lại Đe búa, búa tay, lưỡi đục, là lại toàn bộ kìm, bàn là 5. Kiểm tra chất lượng vật rèn - Để kiểm tra hình dạng vật rèn, tốt nhất là làm dưỡng phù hợp với các hình chiếu chính. - Dùng thước cặp, thước lá để kiểm tra kích thước 20x20. Nếu vật rèn đang nóng để đo và xác định kích thước bên ngoài chúng ta có thể sử dụng Compa đo ngoài. - Để kiểm tra độ vuông góc của vật rèn, người ta dùng thước đo góc. * Dạng sai hỏng nguyên nhân cách phòng ngừa Dạng sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục Vật rèn bị nứt - Vật liệu sai mác. - Chọn đúng vật liệu rèn. - Nung nhiệt độ không đều hoặc - Điều chỉnh phôi trong quá nung quá lửa. trình nung - Thôi rèn ở nhiệt độ thấp dưới - Tiến hành nung lại phôi mới quy định tiến hành rèn tiếp Sai lệch hình dạng - Không thường xuyên kiểm tra - Phải thường xuyên kiểm tra vật rèn bằng dưỡng vật rèn bằng dưỡng 23 Vật rèn bị gấp nếp, xếp - Vì sấn hoặc rèn bậc quá sâu - Kiểm tra tiết diện phôi để chọn nếp mà bề rộng quá bé. kích thước bàn sấn cho phù hợp - Kiểm tra và làm tròn cạnh - Đe hoặc dụng cụ khi sấn sắc dụng cụ trước khi sấn cạnh không có bán kính góc lượn ở mép. Vật rèn có độ lồi lõm - Sấn quá sâu. - Kiểm tra nung lại phôi để rà quá quy định phẳng xóa vết sấn sâu. - Do trước khi rèn không đánh - Làm sạch bề mặt phôi trước sạch oxit, khi rèn. - Mặt đe không phẳng. - Kiểm tra và sửa đe rèn Đục bị cháy - Do nung phôi trong lò nhiệt độ - Thường xuyên quan sát và lật cao lại để phôi quá lâu , nếu trở phôi để quan sát nhiệt độ nung ở lò hở là do trở phôi cho phù hợp. không đều. Rèn không đún g hình - Tiến hành lật và giữ phôi - Thường xuyên kiểm tra bằng dạng hoặc kích thước không đúng góc độ. Không dưỡng và dụng cụ đo không đạt yêu cầu thường xuyên đo kiểm. 6. Vệ sinh công nghiệp. 24 Tài liệu cần tham khảo STT Tªn gi¸o tr×nh, s¸ch gi¸o khoa H×nh thøc xuÊt b¶n 1. Kü thuËt rÌn (Lª Nh-¬ng) Nhµ xuÊt b¶n giao th«ng vËn t¶i 2. C«ng nghÖ rÌn vµ dËp nãng (NguyÔn Ngäc Tr©m) Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt 3. NhiÖt luyÖn Nhµ xuÊt b¶n §¹i häc vµ Trung häc chuyªn nghiÖp