Thiết kế máy lốc tôn profin “O”

thiÕt kÕ m¸y lèc t«n profin “O” kÝch th­íc thay ®æi tõ F400 ¸ F2000, bmax = 1000mm, t = 4 ¸ 8 mm Lêi nãi ®Çu Ngµy nay víi nÒn khoa häc kü thuËt ph¸t triÓn, nhiÒu m¸y mãc hiÖn ®¹i ®· thay thÕ hoµn toµn søc lao ®éng cña con ng­êi. ViÖc thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o m¸y míi cã tÝnh n¨ng cao h¬n tr­íc lµ mét nhu cÇu rÊt cÇn thiÕt ®èi víi mét nÒn c«ng nghiÖp l¹c hËu cña n­íc ta hiÖn nay. NhiÖm vô ®Æt ta lµ ph¶i thiÕt kÕ nh­ thÕ nµo ®Ó tèi ­u nhÊt vµ t×m ph­¬ng ph¸p gia c«ng sao cho phï hîp ..., hiÖn nay cã rÊt nhiÒu ph­¬ng ph¸p c«ng nghÖ tiªn tiÕn, mét trong nh÷ng ph­¬ng ph¸p cã hiÖu qu¶ cao trong ngµnh c¬ khÝ lµ ph­¬ng ph¸p gia c«ng b»ng ¸p lùc(ph­¬ng ph¸p gia c«ng kh«ng phoi). HiÖn nay ph­¬ng ph¸p gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc ®­îc øng dông réng r·i trong ngµnh c¬ khÝ. ë nh÷ng n­íc cã nÒn c«ng nghiÖp tiªn tiÕn ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc tù ®éng ho¸ ë møc cao, nhiÒu trang thiÕt bÞ, m¸y mãc cã tÝnh n¨ng kü thuËt hiÖn ®¹i ®· ®­îc thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o, mét trong nh÷ng m¸y mãc thiÕt bÞ ®ã cã thÓ nãi ®Õn m¸y t¹o h×nh profin cña vËt liÖu d¹ng tÊm hay cßn gäi lµ m¸y lèc. M¸y lèc cã nhiÒu lo¹i, ®a d¹ng vµ phong phó, tuy vËy chóng ®Òu cã ®iÓm chung: ®ã lµ sù t¸c ®éng lùc vµo vËt liÖu d¹ng tÊm tõ c¸c cÆp l« dÉn vµ sau nhiÒu b­íc c«ng nghÖ (tøc lµ qua nhiÒu lÇn gi¶m b¸n kÝnh) ®Ò t¹o ra h×nh d¸ng nh­ mong muèn. ThiÕt kÕ vµ chÕ t¹o m¸y lèc chÝnh lµ néi dung cña ®å ¸n nµy. Néi dung cña ®å ¸n nµy ®­îc tr×nh bµy trong n¨m phÇn cô thÓ nh­ sau: PhÇn I: Lý thuyÕt thiÕt kÕ m¸y lèc PhÇn II: TÝnh to¸n thiÕt kÕ côm m¸y lèc §Ò tµi ®­îc x©y dùng nh»m chuÈn ho¸ viÖc thiÕt kÕ m¸y lèc sao cho phï hîp víi xu h­íng tù ®éng ho¸ vµ c¬ khÝ ho¸, lµ c¬ së më réng vµ n©ng cao hiÖu qu¶ cña ph­¬ng ph¸p gia c«ng nµy. Víi mét ®Ò tµi kh¸ phøc t¹p ®åi hái ng­êi hiÕt kÕ ph¶i am hiÓu nhiÒu lÜnh vùc nh­: gia c«ng ¸p lùc, c«ng nghÖ c¸n, lý thuyÕt biÕn d¹ng dÎo... MÆt kh¸c trong ®iÒu kiÖn hiÕm vÒ mÆt tµi liÖu, kiÕn thøc vÒ lÜnh vùc gia c«ng ¸p lùc kh«ng ®i s©u, kinh nghiÖm thiÕt kÕ ch­a cã, v× vËy thuyÕt minh cña ®å ¸n nµy kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng sai sãt. Nhãm sinh viªn thùc hiÖn ®å ¸n nµy lu«n mong mái cã ®­îc sù gãp ý cña thÇy c« gi¸o trong khoa C¬ KhÝ nãi chung, bé m«n M¸y vµ ma s¸t nãi riªng ®Ó néi dung cña ®å ¸n ®­îc tèt h¬n. Cuèi cïng víi lßng biÕt ¬n s©u s¾c, nhãm sinh viªn thiÕt kÕ xin göi lêi c¶m ¬n tíi c¸c thÇy c« gi¸o trong khoa vµ ®Æc biÖt lµ thÇy M¹c V¨n Kho¸t ®· h­íng dÉn vµ t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho qu¸ tr×nh thùc tËp, nghiªn cøu ®Ò tµi tèt nghiÖp vµ lµm ®å ¸n ®¹t kÕt qu¶ tèt. Nhãm thiÕt kÕ còng xin ch©n thµnh göi lêi c¶m ¬n ®Õn tÊt c¶ c¸c thÇy c« gi¸o trong bé m«n m¸y vµ ma s¸t ®· truyÒn thô nh÷ng kiÕn thøc bæ Ých vµ quý b¸u trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp t¹i tr­êng. phÇn I lý thuyÕt thiÕt kÕ m¸y lèc ch­¬ng i Tæng quan vÒ m¸y lèc 1) Giíi thiÖu chung: C¸c m¸y lo¹i trôc lµm gåm cã mét vµi lo¹i m¸y uèn - n¾n, m¸y c¸n ®Ó c¸n däc vµ ngang. M ¸y lo¹i con l¨n nh­ m¸y uèn – n¾n thÐp h×nh, m¸y long lç, m¸y l¨n nåi h¬i, m¸y miÕt ®Üa, m¸y cã bé phËn lµm viÖc lµ cung h×nh qu¹t nh­ m¸y c¸n rÌn , cßn m¸y quay håi chuyÓn thuéc lo¹i m¸y cã bé phËn lµm viÖc ®Çu tr­ît . TÊt c¶ c¸c lo¹i m¸y ë trªn cã ®Æc ®iÓm lµ : nguyªn c«ng c«ng t¸c ®­îc thùc hiÖn trong khi ph«i chuyÓn ®éng. V× thÕ cÇn tù ®éng ho¸ viÖc chuyÓn ph«i . §Æc ®iÓm kh¸c nhau gi÷a m¸y lo¹i quay víi m¸y bóa vµ m¸y Ðp lµ: ë m¸y bóa vµ m¸y Ðp th«ng th­êng kh«ng sö dông hµnh tr×nh kh«ng t¶i ®i lªn ( ng­îc ) ®Ó biÕn d¹ng vËt dËp vµ qu¸ tr×nh biÕn d¹ng chØ thùc hiÖn trªn mét phÇn kh«ng lín cña chu tr×nh c«ng t¸c. Mét ®Æc ®iÓm quan träng ë kiÓu m¸y quay lµ ph«i ®­îc gia c«ng mét c¸ch liªn tôc, do vËy t¹o kh¶ n¨ng ¸p dông réng d·i nguyªn lý chuyÓn ®éng quay bé phËn c«ng t¸c trong c¸c m¸y cña ngµnh rÌn – dËp. Ng­êi ta còng sö dông réng r·i c¸c m¸y kiÓu quay trong chÕ t¹o m¸y khi s¶n xuÊt c¸c vËt liÖu ®Þnh h×nh. NÕu ë c¸c m¸y Ðp, lùc danh nghÜa lµ th«ng sè c¬ b¶n nhÊt th× ®èi víi m¸y lo¹i quay th«ng sè c¬ b¶n nhÊt lµ m«men xo¾n t¸c dông lªn trôc chÝnh . Riªng ®èi víi mét vµi lo¹i m¸y ( nh­ m¸y c¸n rÌn ) lùc danh nghÜa còng lµ mét th«ng sè c¬ b¶n. 2 ) M¸y n¾n vµ m¸y uèn: M¸y n¾n uèn ®­îc dïng réng r·i trong ngµnh chÕ t¹o m¸y vµ gia c«ng kim lo¹i. C¸c m¸y nµy th­êng kÕt hîp víi c¸c m¸y hµn ®Ó gia c«ng c¸c s¶n phÈm trong nÒn s¶n suÊt hµng lo¹t nhá, lín vµ hµng khèi. Qu¸ tr×nh c«ng nghÖ c¬ b¶n cña n¾n vµ uèn dùa trªn c¬ së biÕn d¹ng uèn dÎo ngang nhê khu«n, con l¨n hoÆc trôc c¸n ngoµi ra: uèn tù do hoÆc uèn theo d­ìng. Sau nµy ng­êi ta ®· øng dông uèn cã kÐo, kÐo víi nÐn v.v.. vµ trong mét vµi lo¹i m¸y. M¸y uèn, n¾n lo¹i quay cã thÓ chia ra rÊt nhiÒu lo¹i nh­ng chñ yÕu lµ m¸y uèn n¾n kiÓu trôc l¨n hoÆc con l¨n víi sè trôc vµ con l¨n thay ®æi. M¸y uèn 3 hoÆc 4 trôc cã thÓ uèn c¸c tÊm (dµy tõ 1,6 ¸ 63 mm , réng 1250 ¸ 4000 mm); m¸y uèn 3 con l¨n ®Ó uèn thÐp h×nh; m¸y uèn gê cã thÓ lªn vµnh, t¹o g©n l­în sãng trªn mÆt trô, ghÐp mÝ ... c¸c tÊm hoÆc d¶i dµy 1,6 ¸ 4 mm. 3) Kh¸i niÖm vÒ m¸y lèc cã profin d¹ng trßn: M¸y lèc t«n lµ mét thiÕt bÞ gåm c¸c cÆp l« cã profin gèng pr«fin cña s¶n phÈm, ®­îc dÉn ®éng bëi ®éng c¬ ®iÖn, nhê sù chuyÓn ®éng cña c¸c cÆp l« t¹o h×nh nµy mµ vËt liÖu (thÐp tÊm) sau khi di chuyÓn qua c¸c cÆp l« s¶n phÈm sÏ cã ®­îc h×nh d¸ng nh­ ®· thiÕt kÕ. M¸y lèc t«n thùc chÊt lµ mét d¹ng m¸y gia c«ng nguéi, d­íi d¹ng gia c«ng b»ng ¸p lùc(ph­¬ng ph¸p gia c«ng kh«ng phoi ). Qu¸ tr×nh t¹o h×nh pr«fin s¶n phÈm lµ qu¸ tr×nh g©y biÕn d¹ng dÎo d­íi t¸c dông cña ngo¹i lùc (nhê vµo c¸c l« cuèn). S¶n phÈm cña m¸y lèc t«n ®a d¹ng vµ phong phó ( ®Æc tr­ng cña nã lµ mÆt c¾t ngang ( pr«fin ) cña s¶n phÈm kh«ng thay ®æi theo chiÒu dµi ), vµ ®­îc øng dông réng r·i trong thùc tÕ nh­: tÊm lîp, c¸c chi tiÕt h×nh èng, thïng phi, nåi h¬i..., trong kÕt cÊu c¬ khÝ, thuû lîi, trong kÕt cÊu x©y dùng, trong c¸c ngµnh chÕ biÕn..., kÝch th­íc cña s¶n phÈm cã thÓ ®¹t tíi 2000mm chiÒu dµi vµ hµng chôc mÐt chiÒu réng, c¸c chi tiÕt cã pr«fin h×nh trßn cã thÓt ®¹t ®­êng kÝnh ®Õn 4000mm. HiÖn nay cã rÊt nhiÒu d¹ng m¸y lèc t«n, ë n­íc ta còng cã nhiÒu c¬ së s¶n xuÊt m¸y lèc, tuy nhiªn víi ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt vµ gi¸ thµnh nªn chØ s¶n xuÊt nh÷ng d¹ng m¸y lèc gia c«ng nh÷ng s¶n phÈm cã pr«fin ®¬n gi¶n nh­: U, C, trßn, d¹ng sãng ( tÊm lîp )... D­íi ®©y lµ mét sè biªn d¹ng s¶n phÈm cña m¸y lèc t«n ( h×nh ) . 4. Ph©n lo¹i m¸y lèc : M¸y lèc cã nhiÒu lo¹i, mçi lo¹i l¹i cã mét ®Æc tÝnh riªng biÖt, khi thiÕt kÕ ph¶i t×m hiÓu vµ chän ®­îc kiÓu m¸y phï hîp víi nhiÖm vô thiÕt kÕ. §Ó cã ®­îc s¬ ®å ®éng tèi ­u, d­íi ®©y ta ®­a ra mét sè d¹ng m¸y lèc th­êng dïng ®Ó gia c«ng s¶n phÈm cã biªn d¹ng ‘C’. M¸y lèc ®­îc ®iÒu khiÓn b»ng ch­¬ng tr×nh sè: Lý thuyÕt ®iÒu khiÓn ngµy cµng ®­îc sö dông réng r·i vµo trong thùc tiÔn, ®Æc biÖt trong lÜnh vùc gia c«ng kim lo¹i. Víi yªu cÇu n¨ng suÊt, s¶n phÈm ®­îc t¹o ra ph¶i cã sù chÝnh x¸c, chÊt l­îng cao, nhiÒu nhµ m¸y ®· ®­a nh÷ng bé ®iÒu khiÓn vµo xö lý qu¸ tr×nh gia c«ng trªn m¸y lèc. Nhê bé ®iÒu khiÓn nµy m¸y ®­îc tù ®éng ho¸ hoµn toµn tõ kh©u cÊp ph«i, hµn ph«i, th¸o s¶n phÈm. Bé ®iÒu khiÓn cã thÓ lµ bé ®iÒu khiÓn sè ( NC ) hoÆc bé ®iÒu khiÓn t­¬ng tù, nã tù ®éng ®iÒu khiÓn vßng quay cña ®éng c¬, ®ãng ng¾t m¹ch ®iÒu khiÓn hÖ thuû lùc cña m¸y hay hÖ thèng th¸o s¶n phÈm ... HiÖn ®¹i ho¸ ( ®ã lµ xu h­íng hiÖn nay ), ng­êi ta cã thÓ ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh gia c«ng cña m¸y b»ng m¸y tÝnh ®iÖn tö, ch­¬ng tr×nh gia c«ng ®· ®­îc lËp tr×nh tõ tr­íc. ¦u ®iÓm cña nã lµ thuËn tiÖn trong qu¸ tr×nh gia c«ng, thêi gian gia c«ng nhanh ( tøc lµ nh÷ng b­íc c«ng nghÖ nÕu cã thay ®æi th× nã ®· cã s½n nh÷ng modun tæng bé nhí cña m¸y tÝnh ®iÖn tö vµ chØ viÖc thay ®æi c©u lÖnh trong modun ®ã ). Nhê cã mµn h×nh ®iÒu khiÓn mµ ng­êi ®øng m¸y ( hay ng­êi lËp tr×nh ) cã thÓ xem tr­íc qu¸ tr×nh gia c«ng trªn m¸y nhê c«ng thøc m« pháng, v× vËy cã thÓ tr¸nh sai sãt trong qu¸ tr×nh gia c«ng. M¸y lèc ®iÒu khiÓn b»ng thuû lùc: ë mét sè m¸y lèc lín, kÝch th­íc cña trôc lín ng­êi ta sö dông hÖ thèng thuû lùc ®Ó ®iÒu chØnh, c¨n chØnh trôc .... HÖ thèng thuû lùc cã gi¸ thµnh thÊp h¬n vµ dÔ t×m mua trªn thÞ tr­êng, cho nªn nhiÒu m¸y do viÖt nam s¶n xuÊt chñ yÕu dïng hÖ thèng b»ng thuû lùc. c) Mét sè m¸y lèc kh¸c: Nh÷ng s¶n phÈn cã profin ®¬n gi¶n, yªu cÇu ®é chÝnh x¸c kh«ng cao, kÝch th­íc nhá ..., ng­êi ta thiÕt kÕ nh÷ng lo¹i m¸y lèc ®¬n gi¶n nã chØ gåm mét gi¸ c¸n mang tõ 4 ®Õn 6 cÆp l« c¸n t¹o h×nh vµ ®­îc dÉn ®éng c¬ ®iÖn ... . Mäi thao t¸c ®Òu ph¶i cã sù tham gia cña c¸c c«ng nh©n. 5 . C¸c thiÕt bÞ chÝnh trªn m¸y lèc & mét sè th«ng sè cÇn thiÕt: Mét m¸y lèc ®¬n gi¶n nhÊt ®Òu ph¶i cã 3 bé phËn chÝnh lµ: - Nguån n¨ng l­îng: ®éng c¬ ®iÖn. - Bé phËn truyÒn ®éng: hép gi¶m tèc, hép truyÒn lùc, trôc khíp nèi - Gi¸ t¹o h×nh: khung gi¸, trôc t¹o h×nh, gèi ®ì, b¹c lãt ... Ngoµi ra m¸y lèc cßn ®­îc bæ trî b»ng mét sè thiÕt bÞ kh¸c nh»m lµm cho qu¸ tr×nh gia c«ng ®­îc nhanh vµ tù ®éng: M¸y thuû lùc, m¸y hµn, thiÕt bÞ cÊp ph«i, hÖ thèng b«i tr¬n .... Mét sè s¬ ®å cña m¸y lèc: D¹ng s¬ ®å ®éng 1: Trªn s¬ ®å nµy mçi trôc dïng mét nguån dÉn ®éng ®éc lËp vµ nã chØ ¸p dông cho m¸y cã c«ng suÊt > 1000 kw. D¹ng s¬ ®å ®éng 2: D¹ng nµy sö dông mét nguån dÉn ®éng cho toµn bé m¸y ®èi víi m¸y cã c«ng suÊt nhá. D¹ng s¬ ®å ®éng 3:Trªn s¬ ®å nµy cã bè trÝ thªm cÆp b¸nh r¨ng chia m« men. Ch­¬ng ii Qu¸ tr×nh biÕn d¹ng dÎo cña ph«i tÊm vµ chän b­íc c«ng nghÖ t¹o h×nh. I. Biến dạng dẻo ( kim loại ) Dưới tác dụng của lực cơ học bên ngoài khi mà Fcơ học > Fđàn hồi độ biến dạng tăng nhanh theo tải trọng, khi bỏ tải trọng biến dạng không bị mất đi mà vẫn còn một phần. Biến dạng này được gọi là biến dạng dẻo. Nhờ biến dạng dẻo ta có thể thay đổi hình dạng, kích thước kim loại tạo lên nhiều chủng loại phong phú đáp ứng tốt yêu cầu sư dụng. Khi biÕn d¹ng ®µn håi c¸c nghuyªn tö chØ dÞch chuyÓn ®i kho¶ng c¸ch nhá (kh«ng qu¸ mét th«ng sè m¹ng ), th«ng sè m¹ng t¨ng tõ a ®Õn a + Da, tøc ch­a sang vÞ chÝ c©n b»ng míi nªn khi bá t¶i träng l¹i trë vÒ vÞ trÝ c©n b»ng cò. BiÕn d¹ng ®µn håi x¶y ra do c¶ øng suÊt tiÕp lÉn øng suÊt ph¸p. Khi biến dạng dẻo các nguyên tử dịch chuyển đi khoảng cách lớn hơn ( quá một thông số mạng ) nên khi bỏ tải trọng nó trở về vị trí cân bằng mới. Biến dạng dẻo chỉ xảy ra do ứng tiếp. Biến dạng dẻo thường xảy ra bằng cách trượt, đôi khi xảy ra bằng song tinh . 1. Trượt: Trượt là sự chuyển dời tương đối giữa các phần của tinh thể theo những mặt và phương nhất định gọi là mặt và phương trượt ( như hình 1 biểu diễn ở dưới ) . Khi mẫu đơn tinh thể bị kéo ta thấy xuất hiện các bậc trên bề mặt của mẫu. Điều đó chứng tỏ có sự trượt lên nhau giữa các phần của tinh thể. Sự trượt xảy ra chủ yếu trên những mÆt nhất định và dọc theo những phương nhất định và dọc theo những phương nhất định gọi là mặt trượt và phương trượt. Thường là bằng một số nguyên lần khoảng cách giữa các nguyên tử trên phương trượt. mÆt tr ¦ ît ph ¦ ¬ng tr ¦ ît mÆt tr ¦ ît b) a) S¬ ®å biÓu diÔn sù tr ¦ ît : a) h×nh d¹ng ®¬n tinh thÓ vµ m¹ng tinh thÓ tr ¦ ít khi tr ¦ ît b) h×nh d¹ng ®¬n tinh thÓ vµ m¹ng sau khi tr ¦ ît Một mặt trượt cùng với một phương trượt nằm trên nó tạo thµnh một hệ trượt. Các nghiên cứu lý thuyết lẫn thực hành đều cho thấy mặt trượt và phương trượt là những mặt và phương có mật độ nguyên tử lớn nhất. Số lượng hệ trượt càng lớn thì khả năng xảy ra trượt càng nhiều có nghĩa là càng dễ biến dạng dẻo. Bởi vậy khả năng biến dạng dẻo của kim loại có thể được đánh giá thông qua số lượng hệ trượt. Qua đây có thể nhận thấy rằng những kim loại có mạng lục phương do số lượng hệ trượt hạn chế nên thường có tính dẻo kém hơn so với những kim loại có mạng tinh thể lập phương diện tâm hoặc lập phương thể tâm. Đặc điểm của trượt: + Trượt chỉ xảy ra dưới tác dụng của ứng suất tiếp. + Phương mạng không thay đổi trước và sau khi trượt + Mức độ trượt bằng một số nguyên lần khoảng cách giữa các nguyên tử trên phương trượt. + Ứng suất tiếp cần thiết để gây ra trượt không lớn. Thực nghiệm đã chỉ ra rằng trong một số hệ trượt biến dạng dẻo thông qua trượt xẽ xảy ra nếu ứng suất tiếp đạt tới giá trị tới hạn t0. Bởi vậy trên hệ trượt nào ứng suất tiếp đạt tới giá trị t0 trước thì trượt sẽ bắt đầu trên hệ đó trước. 2.Song tinh: Một cơ chế thứ hai dẫn đến biến dạng dẻo trong tinh thể đó là sự tạo thành song tinh cơ học (cần phân biệt với sự tạo thành song tinh khi có chuyển biến ostenit). Khi ứng suất tiếp t đạt tới một giá trị tới hạn nào đó thì một phần của mạng tinh thể sẽ xê dịch đến một vị trí mới đối xứng với phần còn lại qua một mặt phẳng gọi là mặt phẳng. Song tinh cũng giống như trượt chỉ xảy ra trên các mặt và các phương xác định. - Mạng lpdt {111} nhưng ít xảy ra - Mạng lptt {112} - Mạng lpxc { 1012} không phải là mặt cơ sở Song tinh cã những đặc điểm sau: - Giống như trượt sự tạo thành song tinh chỉ xảy ra dưới tác dụng của ứng suất tiếp khác với trượt là việc tạo thành song tinh kèm theo sự thay đổi phương mạng của phần tinh thể bị xê dịch. - Khoảng xê dịch của các nguyên tử tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa chúng với mặt song tinh và có trị số nhỏ hơn so với khoảng cách nguyên tử. Ứng suất cần thiết đẻ tạo thành đối tinh cơ học thường lớn hơn ứng suất cần thiết để gây ra trượt. Bởi vậy nói chung trượt sẽ xảy ra trước và chỉ khi các quá trình trượt gặp khó khăn thì song tinh mới tạothành; ví dụ như trường hợp biến dạng trong mạng lập phương thể tâm ở nhiệt độ thấp hoặc tốc độ biến dạng lớn ( khi đó giới hạn chảy tương đối cao ) . Vì xê dịch của các nguyên tử khi tạo thành song tinh nhỏ nên song tinh không dẫn đến một mức độ biến dạng dẻo đáng kể trong tinh thể ( chỉ mấy % ). Nếu cùng với song tinh còn xảy ra trược thì trược sẽ đóng vai trò chính trong quá trình biến dạng dẻo. Trong các tinh thể liên kết đồng hoá trị như Bi, Sb … toàn bộ biến dạng dẻo cho đến lúc phá huỷ chủ yếu do song tinh tạo nên, vì thế mức độ biến dạng dẻo trong các tinh thể đó rất nhỏ, chúng được coi là những vật liệu giòn. Đối với những kim loại mạng lục phương xếp chặt như Zn, Mg,Cd do số lượng hệ trượt ít nên thường tạo thành song tinh, song như trên đã nói ý nghĩa của song tinh đối với biến dạng dẻo không lớn mà quan trọng hơn là do song tinh làm thay đổi phương mạng nên có thể làm xuất hiện một vài định hướng mới có lợi cho trưíc. Trong trường hợp này biến dạng dẻo xảy ra trước phá huỷ tăng lên so với trường hợp chỉ có trượt đơn thuần. Tuy nhiên sự thay đổi âý không lớn nên các kim loại mạng lục phương xếp chặt vẫn là những vật liệu có tính dẻo kém. 3. Tổ chức và tính chất của kim loại sau khi biến dạng dẻo. Biến dạng dẻo làm thay đổi rất mạnh tổ chức, tính chất đặc biệt là cơ tính của vật liệu cũng như kim loại. a - Trong và sau khi trược tinh thể ở xung quanh mặt trượt bị xô lệch, các hạt bị biến dạng không đều, song đều có khuynh hướng bị kéo dài, bẹt ra theo phương biến dạng. Với độ biến dạng e lớn ( 40 ¸ 50 % ) hạt bị phân nhỏ ra, các tạp chất và pha thứ hai bị nhỏ vụn ra, kéo dài ra tạo nên thớ (độ biến dạng e thường được tính bằng độ giảm của tiết diện phôi khi biến dạng dẻo theo công thức e = [ ( so – sf ) / so ] . 100%, trong đó so và sf là tiết diện phôi trước và sau khi biến dạng dẻo ). Khi độ biến dạng rất lớn ( 70 ¸ 90 %, ít gặp ) các hạt bị quay đến mức các hạt và phương mạng cùng chỉ số của chúng trở nên song song với nhau ( hình 3 ), tạo nên một cấu trúc gọi là textua. Khi kim loại có textua nó sẽ có tính dị hướng. Hiện tượng này được áp dụng khá rộng rãi cho thép kỹ thuật điện để làm giảm tổn thất từ trong các biến thế. Textua tạo nên trong trường hợp này được gọi là textua biến dạng. Ví dụ khi cán: - Các mặt {123} và {110} của A1, {100} hoặc {110} của A2, {0001} của A3 định hướng lại song song với mặt phẳng cán. - Các phương và của A1 , của A2 , của A3 định hướng lại song song với phương cán. b - sau biến dạng dẻo trong kim loại tồn tại ứng suất dư do xô lệch mạng và biến dạng không đều giữa các hạt cũng như trên tiết diện. Nói chung ứng uất bên trong có hại cho cơ tính, song cũng có trường hợp người ta cố ý tạo nên lớp ứng suất nén dư đÓ nâng cao giới hạn mỏi bằng cách lăn ép,phun bi. c - sau khi biến dạng dẻo, do mạng tinh thể bị xô lệch, cơ tính kim loại thay đổi rất mạnh theo chiều hướng như hình 4. - Tăng độ cứng - Tăng độ bền song trong đó giới hạn đàn hồi sđh và giới hạn chảy s0,2 tăng mạnh hơn. Tức có xu hướng biến cứng, bền hoá, nhưng lại làm giảm độ dẻo và độ dai, tức có xu hướng biến giòn. Hiện tượng này còn được gọi là hoá bền biến dạng (để phân biệt với một số dạng hoá bền khác như nhiệt luyện, hợp kim hoá … ) . Hoá bền biến dạng là hình thức hoá bền thông dụng trong kỹ thuật được gọi dưới nhiều tên khác nhau như: biến cứng, cứng nguội. Hiệu quả mạnh nhất của hoá bền biến dạng là ở giai đoạn đầu, càng về sau hiệu quả này giảm dần. Khi độ biến dạng rất cao sđh và s0,2 đạt gần tới sb, song lúc đó độ dẻo (d) hầu như bằng không. Nói chung biến dạng dẻo có thể làm tăng giới hạn bền, độ cứng từ 1,5 đến 3 lần, giới hạn chảy từ 3 đến 7 lần. Các vật liệu với mạng A1 ( thép austenit, nhôm, đồng và các hợp kim của chúng ) có hiệu ứng hoá bền biến dạng mạnh hơn cả nên thường được áp dụng nhiều h¬n, có hiệu quả hơn loại mang A2 ( các thép khác … ) . Tuy nhiên làm giảm mạnh độ dẻo và độ dai là điều phải tính tới khi áp dụng dạng hoá bền này. Trong nhiều trường hợp sau khi biến dạng dẻo, kim loại trở nên hoặc là quá cứng khó cắt gọt hay biến dạng dẻo tiếp theo, hoặc là quá giòn dễ bị gẫy ngay cả dưới tải trọng va đập nhỏ, lúc đó cần phải đưa kim loại kề trạng thái ban đầu như lúc chưa biến dạng bằng cách ủ kết tinh lại. Ngoài làm thay đổi cơ tính, biến dạng dẻo cũng làm thay đổi lý, hoá tinh trong đó đáng chú ý là: Làm tăng điện trở ( do vậy đối với vật liệu dẫn điện như dây đồng, nhôm phải tránh dùng ở trạng thái biến cứng ). - Làm giảm mạnh tính chống ăn mòn. II. S¬ bé vÒ ph­¬ng ph¸p vµ c«ng nghÖ uèn. 1- Kh¸i niÖm uèn: Uèn lµ biÕn ph«i liÖu ph¼ng thµnh vËt cong hay vËt ®· cong thµnh cong thªm d­íi t¸c dông cña lùc Ðp cña chµy vµ khu«n cèi lµm cho vËt liÖu biÕn d¹ng dÎo ®Ó ®¹t d­îc h×nh d¹ng cÇn thiÕt. Nguyªn lý c¬ b¶n cña uèn trong dËp nguéi còng gièng nh­ uèn trong søc bÒn: chØ trong ph¹m vi biÕn d¹ng ®µn håi tøc lµ sau khi th«i t¸c dông cña lùc thi vËt liÖu trë l¹i h×nh d¹ng cò cßn uèn trong dËp nguéi th× yªu cÇu biÕn d¹ng dÎo, khi bá ngo¹i lùc t¸c dông, vËt liÖu vÉn ë tr¹ng th¸i uèn cong mµ kh«ng trë vÒ tr¹ng th¸i cò. a) Lý luËn c¬ b¶n vÒ uèn: Khi nghiªn cøu kü mét s¶n phÈm uèn ta thÊy nh÷ng vÊn ®Ò sau: - Khi uèn cong mÆt trong cña nguyªn vËt liÖu (mÆt tiÕp xóc víi chµy ) th× bÞ t¸c dông nÐn l¹i; cßn mÆt ngoµi (mÆt tiÕp xóc víi chµy) th× bÞ kÐo dµi. - ë gi÷a mÆt ngoµi vµ mÆt trong cña nguyªn vËt liÖu cã mét líp trung gian kh«ng bÞ khÐo vµ bÞ nÐn, ta gäi lµ líp trung. NÕu trªn c¹nh vËt liÖu: tr­íc khi uèn ta kÎ nh÷ng « vu«ng ë phÇn th¼ng kh«ng thay ®æi cßn nh÷ng « vu«ng ë phÇn uèn cong th× bÞ biÕn d¹ng thµnh h×nh thang. C¸c v¹ch ngang tÝnh tõ t©m ra th× v¹ch ë ngoµi còng dµi ra rÊt nhiÒu ; v¹ch trong còng ng¾n l¹i nhiÒu chØ cã ®­êng OO’ lµ kh«ng thay ®æi mµ ta gäi lµ líp trung gian. + Trong qu¸ tr×nh uèn ®Æc biÖt lµ ®èi víi tÊm vËt liÖu híi dµy chiÒu réng mÐp ngoµi sÏ gi¶m ®i, cßn mÐp trong chiÒu réng sÏ t¨ng lªn. Khi tÊm vËt liÖu t­¬ng ®èi lín( lín h¬n chiÒu dµy tõ 20 ¸ 30 lÇn ) th× hiÖn t­îng nµy chØ tr«ng thÊy ë mÐp tÊm vËt liÖu. +ChiÒu dµy vËt liÖu chç uèn sÏ gi¶m máng. x = hÖ sè gi¶m máng khi uèn 900( thÐp 10 – 20 ) t1 lµ chiÒu dµy nguyªn vËt liÖu sau khi uèn t lµ chiÒu dµy nguyªn vËt liÖu tr­íc khi uèn VÝ dô vÒ ®é gi¶m máng cã thÓ xem b¶ng sau: ChiÒu dµy vËt liÖu (mm) b¸n kÝnh uèn cong r (mm) chiÒu dÇy vËt liÖu sau khi uèn cong mm % gi¶m máng 6,35 12,7 6,12 3 6,35 6,35 6,02 5 6,35 3,20 5,95 7 + Sau khi uèn cong c¬ lý tÝnh cña bé phËn uèn cong thay ®æi, ®é cøng t¨ng lªn, øng suÊt t¨ng lªn, ngoµi ra bé phËn uèn cong cña s¶n phÈm nguéi, t¨ng nhiÖt ®é sÏ lµm cho c¸c tinh thÓ kÕt tinh th« to, cho nªn kh«ng thÓ lÊy bé phËn uèn cong ®Ó lµm tiÕp ®­îc. Qu¸ tr×nh uèn: l o l 2 l k ThÝ dô: xÐt qu¸ tr×nh uèn h×nh ch÷ V ta thÊy + B¸n kÝnh uèn cña vËt uèn thay ®æi tõ to ®Õn nhá, cù ly cña ®iÓn tùa uèn cong lo, l1, l2 gi¶m hoµn toµn khÝt vµo nhau. + Trong qu¸ tr×nh uèn: b¸n nhá dÇn cho ®Õn lk . Lóc ®Çu dËp xuèng ®Õn khi tÊm nguyªn liÖu vµ chµy hoµn toµn khÝt, b¸n kÝnh cña mÆt trong vËt liÖu lín h¬n b¸n kÝnh cña chµy. + V× mÆt ngoµi vËt uèn x¶y ra t¸c dông kÐo dµi rÊt lín gãc nhän cña chµy ph¶i th¼ng gãc víi h­íng s¾p xÕp cña thí thÐp c¸n ( hoÆc gÇn b»ng 90o) nÕu kh«ng sÏ lµm cho vËt liÖu nøt r¹n. + NÕu s¶n phÈm uèn vÒ hai h­íng, lùc uèn ph¶i lµm cho thí nguyªn vËt liÖu uèn thµnh gãc 45o. 2- Líp trung tÝnh: Nh­ trªn ®· nãi, trong khi uèn ta thÊy hiÖn t­îng mÆt trong cña nguyªn vËt liÖu bÞ nÐn vµ mÆt ngoµi bÞ kÐo, nh­ng ë gi÷a nguyªn vËt liÖu cã mét líp kh«ng bÞ nÐn còng kh«ng bÞ kÐo vµ ta gäi ®ã lµ líp trung tÝnh. Nh­ vËy, líp trung tÝnh kh«ng hÒ thay ®æi kÝch th­íc cã nghÜa nã kh«ng bÞ dµi ra còng kh«ng bÞ ng¾n l¹i mµ vÉn gi÷ ®óng kÝch thø¬c cña ph«i ban ®Çu. ChÝnh v× tÝnh chÊt ®ã nªn nã lµ c¨n cø tèt nhÊt ®Ó x¸c ®Þnh ph«i liÖu uèn. Líp ngoµi cïng bÞ hÑp l¹i, líp trong th× c«ng ra ( tÝnh tõ ngoµi vµo trong b¸n kÝnh uèn ) thµnh mét h×nh qu¹t; hiÖn t­îng nµy cµng râ rÖt khi chiÒu réng vËt uèn hÑp ( B < 3t )vµ khi b¸n kÝnh uèn cµng nhá. Ng­êi ta chøng minh r»ng líp trung tÝnh trïng víi t©m cña mÆt ph¼ng thiÕt diÖn nh­ng h×nh d¸ng thiÕt diÖn thay ®æi, t©m cña nã di ®éng, nªn líp trung tÝnh còng ®i gÇn vµo phÝa t©m cña b¸n kÝnh uèn. Muèn x¸c ®Þnh ®­îc vÞ trÝ cña líp trung tÝnh lµ ta ph¶i ®i x¸c ®Þnh ®­îc b¸n kÝnh líp trung tÝnh tøc lµ b¸n kÝnh tÝnh tõ t©m uèn ®Õn ®­êng trung tÝnh. Ta gäi: r lµ b¸n kÝnh uèn z lµ b¸n kÝnh líp trung tÝnh q lµ gãc t­¬ng øng cña phÇn uèn x lµ hÖ sè gi¶n máng tøc lµ tØ sè chiÒu dµy sau vµ tr­íc khi uèn. x = b1, b2 lµ chiÒu réng trªn vµ d­íi sau khi uèn bcp = = chiÒu réng trung b×nh sau khi uèn = hÖ sè biÕn réng; hÖ sè nµy ta cã thÓ tham kh¶o b¶ng sau: b 3t 2,5t 2t 1,5t 1t 0,5t 1 1,005 1,01 1,025 1,05 1,09 HÖ sè gi¶m máng x tÝnh theo tØ sè r/t theo b¶ng r/t 0,1 0,25 0,5 1 2 3 4 x 0,82 0,87 0,82 0,96 0,985 0,992 0,995 C¨n cø vµo thÓ tÝch tr­íc vµ sau khi uèn kh«ng thay ®æi Vtr­íc = Vsau Vtr­íc = a . b . t Vsau b»ng diÖn tÝch mét phÇn vµnh kh¨n ABCD x0 §uêng trung tÝnh r r A B C D x t O DiÖn tÝch mét phÇn h×nh vµnh kh¨n ABCD b»ng diÖn tÝch h×nh qu¹t ODC, trõ ®i diÖn tÝch h×nh qu¹t OAB. Vtr­íc = Vsau a.b.t = [ ] bcp a.b.t = V× chiÒu dµi cña ®­êng trung tÝnh kh«ng ®æi, nªn ta cã: a = r.q hay q = . Thay q = . vµo ta cã a.b.t = Gi¶i ph­¬ng tr×nh trªn ta cã: Trªn thùc tÕ x¸c ®Þnh vÞ trÝ líp trung tÝnh ta th­êng dïng c«ng thøc ®¬n gi¶n: r = r + xt x lµ hÖ sè do thÝ nghiÖm mµ lËp lªn. Trong tr­êng hîp uèn cong r/t > 6,5 t©m thiÕt diÖn coi nh­ kh«ng di ®éng , ta cã x = 0,5 vµ khi ®ã coi nh­ ®­êng trung tÝnh n»m ë gi÷a chiÒu dµy cña nguyªn vËt liÖu : Khi uèn nh÷ng ph«i liÖu h×nh èng ta cã thÓ tÝnh b¸n kÝnh ®­êng trung tÝnh theo c«ng thøc sau: ; d, d1 lµ ®­êng kÝnh èng tr­íc vµ èng sau khi uèn r lµ b¸n kÝnh uèn. r Song ta còng cã thÓ dïng c«ng thøc ®¬n gi¶n r = r + xd HÖ sè x cã thÓ nghiªn cøu ë b¶ng sau B¸n kÝnh uèn r ³1,5d d 0,5d 0,25d HÖ sè x 0,5d 0,51d 0,53d 0,55d 3- B¸n kÝnh uèn nhá nhÊt. B¸n kÝnh uèn r hoÆc lµ b¸n kÝnh l­în cña chµy, rÊt quan träng . nÕu b¸n kÝnh nµy nhá qu¸ th× nh÷ng thí ngoµi nguyªn vËt liÖu cã thÓ bÞ ®øt g©y ra hiÖn t­îng h­ háng hoÆc kh«ng cho ta cã thÓ tiÕn hµnh uèn ®­îc. B¸n kÝnh uèn nhá nhÊt rmin phô thuéc vµo tÝnh chÊt kim lo¹i uèn, c¸ch s¾p xÕp ®­êng uèn t­¬ng ®èi víi thí nguyªn vËt liÖu. Muèn tÝnh to¸n b¸n kÝnh uèn nhá nhÊt rmin ta h·y xÐt trong mét tr­êng hîp khi r/t > 6,5 cã nghÜa lµ khi x = 0,5 vµ khi ®ã th× r = r + 0,5t PhÝa ngoµi chÞu kÐo; ®é d·n dµi t­¬ng ®èi ekÐo tÝnh b»ng ekÐo = Nh­ vËy kh«ng kÓ bªn trong chÞu nÐn , bªn ngoµi chÞu kÐo ®é biÕn d¹ng ®Òu phô thuéc tØ lÖ nghÞch víi b¸n kÝnh uèn, b¸n kÝnh uèn cµng nhá biÕn d¹ng cµng lín. Thay ®æi c«ng thøc trªn ta rót ra ®­îc: r = t/2e - t/2 NÕu ta cø gi¶m b¸n kÝnh uèn ®i m·i th× ®é d·n dµi ngµy cµng t¨ng nh­ng mçi mét lo¹i vËt liÖu ®é d·n dµi cã giíi h¹n nªn uèn nhá nhÊt x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: rmin = t/2emax - t/2 trong nµy emax lµ ®é d·n dµi lín nhÊt tham kh¶o ë b¶ng sau Song mÆt kh¸c ta l¹i biÕt ®é d·n dµi t­¬ng ®èi vµ ®é co hÑp tiÕt diÖn y cã liªn quan víi nhau cho nªn ta cã thÓ tÝnh rmin theo y Khi r/t £ 6,5 biÕn d¹ng lín h¬n nªn cßn ph¶i nh¾c ®Õn biÕn máng n÷a. ymax vµ emax tra theo b¶ng sau (khi uèn 90o ®èi víi thÐp 10 ¸ 20) ChØ sè biÕn d¹ng ChiÒu réng t­¬ng ®èi B/t B¸n kÝnh uèn t­¬ng ®èi r/t 0,1 0,25 0,5 01 2 3 4 §é d·n dµi t­¬ng ®èi >3 1 0,5 120 111 104 88 81 74 6,1 55 49 38 33 28 21,6 17 12 15 10,2 6,5 11,5 7 32 §é co hÑp tiªt diÖn t­¬ng ®èi ymax(%) >3 1 1,5 55 53 51 47 44,6 42,5 38 35,6 33 27,6 25,2 21,8 18 14,5 11,2 13 10 6 10,3 7 3 B¸n kÝnh uèn phô thuéc vµo y y% r y% r 62 55 50 45 40 0,1t 0,2t 0,3t 0,49t 25 20 18 15 10,9 8,5 1,15t 1,7t 2,0t 4,0t 5,0t Nh­ng trong thùc tÕ ta th­êng x¸c ®Þnh b¸n kÝnh uèn nhá nhÊt theo c«ng thøc rmin = K.t (k = hÖ sè trong b¶ng sau) Nguyªn vËt liÖu Tr¹ng th¸i ram hoÆc ñ Tr¹ng th¸i ho¸ cøng H­íng ®­êng uèn vu«ng gãc víi thí kim lo¹i song song víi thí kim lo¹i vu«ng gãc víi thí kim lo¹i song song víi thí kim lo¹i Nh«m 0 0,2 0,3 0,8 §ång ®á 0 0,2 1,0 2,0 §ång thau168 0 0,2 0,4 0,8 S¾t 0 0,2 0,2 0,5 ThÐp 0.5-10, CT1, CT2 0 0,4 0,4 0,8 ThÐp 15¸20 CT3 0,1 0,5 0,5 1,0 ThÐp 25¸30 CT4 0,2 0,6 0,6 1,2 ThÐp 35¸40 CT5 0,3 0,8 0,8 1,5 ThÐp 45¸50 CT6 0,5 1,0 1,0 1,7 ThÐp 55¸60 CT7 0,7 1,3 1,3 2,0 §ua ra mÒm 1,0 1,8 1,5 2,5 §ua ra cøng 2,0 3,0 3,0 4,0 Thùc ra rmin cßn chÞu nhiÒu ¶nh h­ëng cña nhiÒu yÕu tè kh¸c nªn cÇn ph¶i xÐt vµo ®iÒu kiÖn cô thÓ mµ hiÖu chØnh; nh÷ng nh©n tè ¶nh h­ëng lín gåm: a) C¬ lý tÝnh cña vËt liÖu vµ tr¹ng th¸i nhiÖt luþªn. NÕu vËt liÖu cã tÝnh dÎo tèt vµ kh«ng bÞ biÕn cøng ta cã thÓ gi¶m nhá rmin. Gãc uèn Ta thÊy cïng b¸n kÝnh uèn nh­ng nÕu gãc uèn nhá th× khu vùc biÕn d¹ng cµng lín, do biÕn d¹ng lín nh­ vËy nªn b¸n kÝnh uèn nhá nhÊt cho phÐp ph¶i t¨ng lªn. VÝ dô: ThÐp 0,30%C khi uèn 900 => rmin = 0,6t Khi uèn 1200 => rmin = (0,5 – 0,55)t Víi ®uyra cøng ®· ®­îc lµm mÒm khi uèn vu«ng gãc víi thí kim lo¹i th×: Gãc uèn 90o rmin = 2t 60o rmin = 2,6t 120o rmin = 1,5t Khi 60o < j < 90o th× rmin t¨ng 1,1 ¸ 1,3 lÇn thí kim lo¹i Gãc t¹o thµnh bëi ®­êng uèn vµ thí kim lo¹i: V× kim lo¹i chÞu kÐo vµ nÐn theo ph­¬ng cña thí kim lo¹i th× tèt h¬n nhiÒu so víi khi kÐo vµ khi nÐn vu«ng gãc víi thí kim lo¹i. Cho nªn khi ®­êng uèn vu«ng gãc víi thí kim lo¹i th× rmin cho phÐp nhá h¬n rmin khi ®­êng uèn song song víi thí kim lo¹i tõ 40 ¸ 5%. VËy khi uèn chi tiÕt mµ cã hai ®­êng uèn cã h­íng kh¸c nhau th× ph¶i bè trÝ thÕ nµo ®Ó cho hai ®­êng uèn ®Òu lµm víi thí mét gãc a > 30o. e.¶nh h­ëng cña t×nh tr¹ng mÆt c¾t vËt liÖu: Khi chuÈn bÞ ph«i liÖu ®Ó uèn, trªn mÆt c¾t cã ba via hoÆc nh÷ng thiÕu sãt th× sÏ sinh ra øng suÊt tËp trung ®Ó sinh ra nøt nÎ khi uèn cho nªn rmin còng t¨ng lªn theo kinh nghiÖm lµ 1,5 ¸ 2 lÇn. §­êng uèn a>30 §èi víi nh÷ng tr­êng hîp khi uèn nh÷ng ph«i h×nh èng th× b¸n kÝnh uèn nhá nhÊt phô thuéc vµo nguyªn vËt liÖu, chiÒu dÇy cña thµnh èng vµ ph­¬ng ph¸p uèn; còng gèn nh­ tr­êng hîp uèn nh÷ng ph«i liÖu lµ thÐp c¸n h×nh. Th­êng khi gÆp nh÷ng tr­êng hîp trªn ta dïng c¸c sè liÖu sau: H×nh d¸ng ph«i liÖu uèn rmin ThÐp c¸n h×nh: - nhá - lín 4 ¸ 5 h 8 ¸ 10 h ThÐp èng khi: t = 0,02 D t = 0,05 D 4D 3,6D 4/- HiÖn t­îng ®µn håi sau khi uèn: S¬ ®å biÓu diÔn sù ®µn håi sau khi uèn Trong qu¸ tr×nh uèn cong mét phÇn kim lo¹i chØ bÞ biÕn d¹ng ®µn håi do ®ã sau khi nhÊc chµy khái cèi th× vËt uèn sÏ cã h×nh d¸ng kh«ng hoµn toµn gièng h×nh d¹ng cña cèi n÷a. §ã lµ hiÖn t­îng ®µn hèi sau khi uèn. V× thÕ khi thiÕt kÕ uèn nªn chó ý ®Õn trÞ sè ®µn håi. Trong thùc tÕ muèn uèn mét gãc lµ a nh­ng sau khi uèn l¹i ®­îc gãc lµ a0, ta th­êng gäi lµ ®µn håi trë l¹i. Gãc ®µn håi trë l¹i b = a0 - a Møc ®é ®µn håi ¶nh h­ëng bëi nh÷ng nh©n tè: - TÝnh chÊt nguyªn vËt liÖu - H×nh d¹ng s¶n phÈm - B¸n kÝnh uèn - Lùc uèn vµ lùc cña chµy dËp Khi uèn mét gãc th× møc ®é ®µn håi sÏ lín h¬n khi uèn hai gãc. MÆt kh¸c ta cÇn biÕt lµ khi dïng khu«n dËp ®Ó uèn, trÞ sè ®µn håi kh«ng thÓ dùa hoµn toµn vµo lý luËn ®Ó tÝnh to¸n mµ cÇn ph¶i qua thÝ nghiÖm t×m ra. *C«ng thøc tÝnh to¸n gãc ®µn håi khi uèn tù do ( tøc lµ khi uèn kh«ng dïng khu«n). - §èi víi tr­êng hîp uèn thanh h×nh ch÷ V. l = chiÒu réng miÖng cèi t = chiÒu dµy nguyªn vËt liÖu x0 = vÞ trÝ líp trung tÝnh: ta cã thÓ tra b¶ng sau: r/t 0,1 0,25 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 >4 VÞ trÝ líp trung tÝnh x0 0,32 0,35 0,38 0,42 0,455 0,47 0,475 0,5 - §èi víi tr­êng hîp uèn thanh h×nh ch÷ U l1 lµ chiÒu dµi c¹nh uèn = rM + rn + 1,25t = b¸n kÝnh l­în cèi + 1,25 chiÒu dµy nguyªn vËt liÖu E lµ m« ®un ®µn håi ss = giíi h¹n ®µn håi Gãc ®µn håi b tÝnh theo lý luËn th× t­¬ng ®èi phøc t¹p, trong thùc tÕ th­êng dïng sè liÖu kinh nghiÖm ( xem b¶ng sau) Nh÷ng sè liÖu ghi trong b¶ng nµy øng víi gãc uèn a = 900 vµ uèn tù do. NÕu khi uèn gãc a kh«ng ph¶i lµ 900 ( 00 < a < 1500) th× x¸c ®Þnh nh­ sau: ( a = gãc uèn bÊt kú) ba lµ gãc ®µn håi trë l¹i t­¬ng øng víi gãc uèn a b90 lµ gãc ®µn håi trë l¹i øng víi gãc uèn 900 Gãc ®µn håi trung b×nh cña c¸c nguyªn vËt liÖu khi uèn tù do víi gãc uèn 900, mét gãc uèn. Nguyªn vËt liÖu ChiÒu dÇy N . V . L 0,8 0,8 ¸ 2 >2 ThÐp sb = 35 §ång thau sb= 35 Nh«m kÏm ®Õn 1 1 ¸ 5 > 5 4 5 6 2 3 4 0 1 2 ThÐp sb = 40 ¸ 50 §ång thau 35 ¸ 40 §ång ®á ®Õn 1 1 ¸ 5 > 5 5 6 8 3 4 5 1 2 3 ThÐp sb = 35 ®Õn 1 1 ¸ 5 > 5 7 9 12 4 5 7 2 3 5 NÕu uèn trong khu«n cã hiÖu chØnh gãc ®µn håi ®­îc x¸c ®Þnh l¹i nh­ sau: bhiÖuchØnh= kbtùdo k lµ hÖ sè hiÖu chØnh tra b¶ng sau: R/t 3 5 10 15 20 >20 K 0,4¸0,7 0,3¸0,4 0,15¸0,2 0,05¸0,1 0¸0,05 0 Tr­êng hîp uèn tù do K = 1 MÆt kh¸c ta cã thÓ dïng sè liÖu kinh nghiÖm ®Ó tÝnh gãc ®µn håi b khi uèn mét gãc ( ch÷ V) theo c«ng thøc ë b¶ng sau: Nguyªn vËt liÖu gãc uèn (tÝnh theo ®é) 30 60 90 120 CT4, 25 vµ 30 1,59 r/t – 1,03 0,95 r/t – 0,94 0,78r/t –._.