Phương pháp biến dạng

Trong phương pháp biến dạng, chi tiết được chế tạo từ phôi gốc bằng kỹ thuật biến dạng dẻo (Trang 242). Với những phương pháp này, nhiều dạng sản phẩm có thể được làm ra với giá thành rẻ hơn đối với các phương pháp gia công khác (Hình 1).

Ngoài ra, những tính chất cơ học như độ bền mỏi được cải tạo tốt hơn so với trạng thái ban đầu.

ưu điểm của các phương pháp biến đổi 
Ưu điểm của phương pháp biến dạng:
• Đường sớ không bị đứt quãng (Trang 300).
• Độ bền được cải thiện
• Cũng có thể chế tạo những sản phẩm có hình dạng phức tạp
• Kích thước và hình dạng chính xác
• Không hao vật tư
• Giá thành hợp lý với số lượng lớn

1.Trạng thái của vật liệu trong biến dạng
Những tính chất cần thiết của vật liệu
Chỉ có vật liệu đạt được độ dai theo mức yêu cầu trong kỹ thuật biến dạng mới được sử dụng. Biểu đồ “Ứng suất - Biến dạng” giải thích về sự phù hợp này (Hình 2).

Biến dạng xảy ra trong phạm vi dẻo giữa giới hạn đàn hồi Re cũng như giới hạn độ giãn Rp0,2 và độ bền kéo R m. Vật liệu có độ giãn dẻo lớn cho phép biến dạng tốt và chỉ đàn hồi ít. Thép không hợp kim và hợp kim nhôm đặc biệt phù hợp cho biến dạng. Nhưng khả năng biến dạng cũng còn tùy thuộc vào nhiệt độ.
 Biến dạng ở trạng thái nguội và nóng
Biến dạng nguội xảy ra ở nhiệt độ bình thường. Qua đó vật liệu ở trạng thái bị biến cứng. Điều này phải được loại bỏ bằng việc ủ trung gian để loại bỏ được tính chất giòn và phòng ngừa được hiện tượng tạo thành vết nứt. Biến dạng nóng xảy ra với nhiệt độ tái kết tinh (Trang 280). Vật liệu biến dạng dễ hơn bởi lực tạo biến dạng nhỏ hơn biến dạng nguội, cả xu hướng tạo vết nứt và làm giòn vật liệu cũng giảm đi.
2.Khái niệm về phương pháp biến dạng
Dựa vào loại và hướng của các lực và của các dụng cụ được sử dụng người ta chia phương pháp biến dạng ra làm các nhóm chính như biến dạng uốn, biến dạng kéo và ép, biến dạng ép và biến dạng kéo (Hình 3).

3. Biến dạng uốn
Trong biến dạng uốn, chi tiết từ các đoạn vật liệu được biến dạng dẻo với sự trợ giúp của các dụng cụ uốn. Những dạng được uốn như thép tấm, ống, thép hình và dây (Hình 1).

Xác định chiều dài khai triển (độ dài thực)
Với phương pháp uốn thì vùng bên ngoài bị uốn cong, vùng bên trong bị đùn lại (Hình 2).

Giữa hai vùng này là vùng vật liệu có chiều dài không thay đổi gọi là sợi trung tính. Độ dài thực của phần uốn tương đương với chiều dài của sợi trung tính.

Độ dài khai triển (Độ dài thực) của phần uốn có bán kính uốn lớn
Độ dài thực L là tổng của các chiều dài l1, l2, l3...
Độ dài thực L = l1 + l2 + l3 +... + ln

Độ dài khai triển của phần uốn có bán kính uốn nhỏ Trường hợp với bán kính uốn nhỏ thì sợi trung tính không nằm ở giữa tiết diện (mặt cắt). Nó bị đẩy từ giữa ra vùng bên trong của thép tấm vì vật liệu bên ngoài giãn nhiều hơn là bị đùn ở bên trong. Khi tính chiều dài khai triển phải lưu ý đến trị số bù (trị số cân bằng) v. Trị số bù được xác định bởi thí nghiệm và có thể tìm thấy trong các bảng trị số chuẩn (Bảng 1, trang 94).

Để phép tính được đơn giản, với góc uốn 900 thì chiều dài khai triển L được tính từ những đoạn thẳng l1, l2, l3... với trị số hiệu chỉnh n.v (Hình 4).

Ở đây n là số lần uốn. Trị số v phụ thuộc vào bán kính uốn r và bề dày s (Bảng 1, trang 94). Chiều dài L = l1 + l2 + l3 + ... + ln – n . v khai triển.

Bán kính uốn
Bán kính uốn tối thiểu trong phương pháp uốn Bán kính uốn được hiểu là bán kính trong của phần uốn sau khi uốn. Để tránh nứt và thay đổi tiết diện thì bán kính không được nhỏ hơn bán kính tối thiểu. Trị số bán kính tối thiểu tùy thuộc vào vật liệu và bề dày của tấm (Bảng 2).

• Không được phép chọn bất kỳ một trị số nhỏ nào cho bán kính uốn.
• Nên uốn tấm theo hướng thẳng góc với chiều cán.
Xác định bán kính uốn r1 của chày và góc uốn α 1 ở dụng cụ uốn Phôi gia công bị đàn hồi một ít sau khi uốn. Vì thế phôi gia công phải được uốn cong nhiều hơn và chọn bán kính của chày nhỏ hơn bán kính của phôi sau khi gia công (Hình 2).

Bán kính của chày r1phụ thuộc vào bán kính r2 của chi tiết sau khi gia công, của bề dày chi tiết s và của hệ số đàn hồi kR (Bảng 1, trang 95). Bán kính của chày r1 = kR. (r2 + 0,5 . s) – 0,5 . s Hệ số đàn hồi kR được xác định từ thí nghiệm. Nó phụ thuộc vào vật liệu và tỷ lệ giữa bán kính uốn r2
và bề dày của tấm s. Góc uốn trội α1 được tính với thừa số đàn hồi kR như sau: Góc uốn trội (góc uốn dôi) Trong phương pháp uốn thì chi tiết phải được uốn với độ uốn lớn hơn góc uốn do độ đàn hồi trở lại sau khi uốn.

Phương pháp uốn
Trong những việc uốn đơn giản hoặc sửa chữa,những tấm thép được uốn quanh bệ uốn bằng búa nhựa. Ngược lại, các vật cần uốn chính xác thì được uốn với máy móc hoặc gá lắp. Những phương pháp thường sử dụng là bẻ cạnh và chấn góc. Bẻ cạnh. Một phần phôi được giữ chặt bởi bệ trên (má trên) và bệ dưới (má dưới) của máy bẻ cạnh (Hình 1).

Bệ bẻ cạnh uốn phần tấm còn lại dọc theo thanh uốn gấp. Ống cho đường ống thủy lực hoặc ống dẫn dung dịch bôi trơn làm nguội được uốn với những thiết bị gá uốn cong đặc biệt (Hình 2).

Con lăn đỡ và con lăn uốn có mặt cắt dạng cung hợp với đường kính ngoài của ống. Qua đó ống được đỡ và tránh cho tiết diện bị biến dạng cũng như có nếp gấp trong khi uốn. Đường kính trong của con lăn đỡ đúng theo đường kính uốn được yêu cầu. Ống dẫn cong với số lượng lớn, thí dụ như ống dẫn dầu thắng của xe hơi, được sản xuất trên máy uốn điều khiển bằng kỹ thuật số. Chấn góc. Để tạo cạnh thép tấm bị chày uốn nén trong khuôn (Hình 3).

Công cụ cắt phải được thay thế khi bán kính uốn hoặc góc uốn thay đổi. Hình dạng phức tạp, thí dụ như khung cửa sổ, được sản xuất qua nhiều công đoạn uốn. Uốn và cắt trong cùng một dụng cụ. Quy trình uốn thường được lồng ghép vào trong dụng cụ cắt (Dụng cụ liên hợp, trang 107) để có thể sản xuất chi tiết bằng cắt và biến dạng trong cùng một công đoạn.