Giáo trình Cơ khí đại cương - Chương 4: Gia công kim loại bằng biến dạng

TRƯỜNG ĐHBK ĐÀ NẴNG - LƯU ĐỨC HÒA 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - 2007 
26
CHƯƠNG 4 
GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG BIẾN DẠNG 
4.1. KHÁI NIỆM CHUNG 
4.1.1. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM 
 a/ Thực chất 
Gia công kim loại bằng biến dạng là một trong những phương pháp cơ bản để chế tạo các chi tiết 
máy và các sản phẩm kim loại thay thế cho phương pháp đúc hoặc gia công cắt gọt. Gia công kim loại 
bằng biến dạng thực hiện bằng cách dùng ngoại lực tác dụng lên kim loại ở trạng thái nóng hoặc nguội 
làm cho kim loại đạt đến quá giới hạn đàn hồi, kết quả sẽ làm thay đổi hình dạng của vật thể kim loại 
mà không phá huỷ tính liên tục và độ bền của chúng. 
b/ Đặc điểm 
- Kim loại gia công ở thể rắn, sau khi gia công không những thay đổi hình dáng, kích thước mà 
còn thay đổi cả cơ, lý, hoá tính của kim loại như kim loại mịn chặt hơn, hạt đồng đều, khử các khuyết 
tật (rỗ khí, rỗ co v.v ...) do đúc gây nên, nâng cao cơ tính và tuổi bền của chi tiết v.v ... 
- Gia công kim loại bằng biến dạng là một quá trình sản xuất cao, nó cho phép ta nhận các chi 
tiết có kích thước chính xác, mặt chi tiết tốt, lượng phế liệu thấp và chúng có tính cơ học cao. 
c/ Ứng dụng: Sản phẩm được dùng nhiều trong các xưởng cơ khí; chế tạo hoặc sửa chửa chi tiết máy; 
trong các ngành xây dựng, kiến trúc, cầu đường, đồ dùng hàng ngày.v.v... 
4.1.2. BIẾN DẠNG DẺO CỦA KIM LOẠI 
a/ Biến dạng của kim loại 
 Như chúng ta đã biết, dưới tác dụng của ngoại lực, kim loại biến dạng theo các giai đoạn: biến 
dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và biến dạng phá huỷ. Tuỳ theo cấu trúc tinh thể của mỗi loại, các giai 
đoạn trên có thể xảy ra với các mức độ khác nhau. 
 - Biến dạng đàn hồi (oa): dưới tác dụng của ngoại lực, kim loại bị 
biến dạng; nếu thôi lực tác dụng thì biến dạng sẽ mất đi và kim loại trở về 
vị trí ban đầu. Đó là biến dạng mà ứng suất sinh ra trong kim loại chưa 
vượt quá giới hạn đàn hồi 
- Biến dạng dẻo (bc): khi ứng suất sinh ra trong kim loại vượt quá 
giới hạn đàn hồi. Biến dạng dẻo là biến dạng vĩnh cữu, nó làm thay đổi 
hình dạng của kim loại sau khi thôi lực tác dụng. 
- Biến dạng phá huỷ (cd): Nếu lực tác dụng vượt quá giới hạn ban đầu của kim loại thì đến lúc đó 
lực không cần tăng nữa, biến dạng vẫn tiếp diễn và dẫn đến phá huỷ kim loại. 
b/ Tính dẻo của kim loại 
 Tính dẻo của kim loại là khả năng biến dạng dẻo của kim loại dưới tác dụng của ngoại lực mà 
không bị phá huỷ. Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ, hầu hết kim loại khi tăng nhiệt 
độ, tính dẻo tăng. Trạng thái ứng suất chính cũng ảnh hưởng đáng kể đến tính dẻo của kim loại. Qua 
thực nghiệm người ta thấy rằng kim loại chịu ứng suất nén khối có tính dẻo cao hơn khi chịu ứng suất 
nén mặt, nén đường hoặc chịu ứng suất kéo. Ứng suất dư, ma sát ngoài làm thay đổi trạng thái ứng 
suất chính trong kim loại nên tính dẻo của kim loại cũng giảm. 
H.4.1.Đồ thị quan hệ 
giữa lực và biến dạng
P
∆Lo 
a 
b
c
d
TRƯỜNG ĐHBK ĐÀ NẴNG - LƯU ĐỨC HÒA 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - 2007 
27
4.2. CÁN KIM LOẠI 
4.2.1.THỰC CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH CÁN 
Quá trình cán là cho kim loại biến dạng giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau có khe hở nhỏ 
hơn chiều cao của phôi, kết quả làm cho chiều cao phôi giảm, chiều dài và chiều rộng tăng. Hình dạng 
của khe hở giữa hai trục cán quyết định hình dáng của sản phẩm. Quá trình phôi chuyển động qua khe 
hở trục cán là nhờ ma sát giữa hai trục cán với phôi. Cán không những thay đổi hình dáng và kích 
thước phôi mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm. 
Máy cán có hai trục cán đặt song song với nhau và quay ngược chiều. Phôi có chiều dày lớn hơn 
khe hở giữa hai trục cán, dưới tác dụng của lực ma sát, kim loại bị kéo vào giữa hai trục cán, biến dạng 
tạo ra sản phẩm. Khi cán chiều dày phôi giảm, chiều dài, chiều rộng tăng. Khi cán dùng các thông số 
sau để biểu thị: 
- Tỷ số chiều dài (hoặc tỷ số tiết diện) 
của phôi trước và sau khi cán gọi là hệ số kéo 
dài: 
 µ = 
1
0
0
1
F
F
l
l = 
- Lượng ép tuyệt đối: 
 ∆h = (ho - h1) (mm). 
- Quan hệ giữa lượng ép và góc ăn: 
 ∆h = D(1 - cosα ) (mm). 
- Sự thay đổi chiều dài trước và sau khi 
cán gọi là lượng giãn dài: 
 ∆l = l1 - lo 
- Sự thay đổi chiều rộng trước và sau khi cán gọi là lượng giãn rộng: ∆b = b1 - bo 
Cán có thể tiến hành ở trạng thái nóng hoặc trạng thái nguội. Cán nóng có ưu điểm: tính dẻo của 
kim loại cao nên dể biến dạng, năng suất cao, nhưng chất lượng bề mặt kém vì có tồn tại vảy sắt trên 
mặt phôi khi nung. Vì vậy cán nóng dùng cán phôi, cán thô, cán tấm dày, cán thép hợp kim. Cán nguội 
thì ngược lại chất lượng bề mặt tốt hơn song khó biến dạng nên chỉ dùng khi cán tinh, cán tấm mỏng, 
dải hoặc kim loại mềm. 
Điều kiện để kim loại có thể cán được gọi là điều kiện cán vào. Khi kim loại tiếp xúc với trục 
cán thì chúng chịu hai lực: phản lực N và lực ma sát T. Điều kiện cán vào là hệ số ma sát f phải lớn tg 
của góc ăn α . Hoặc góc ma sát lớn hơn góc ăn. 
4.2.2. SẢN PHẨM CÁN 
Sản phẩm cán rất đa dạng, được phân ra bốn nhóm chính: dạng hình, dạng tấm, dạng ống và 
dạng đặc biệt. 
a/ Loại hình: Các sản phẩm dạng hình được chia ra dạng hình đơn giản (a), gồm có thanh, thỏi tiết 
diện tròn, vuông, chữ nhật, lục giác, bán nguyệt và dạng hình phức tạp (b) có tiết diện chữ V, U, I, T, Z 
A βI B
A’ B
A 
A’ 
B
B’
l
R
C
ho 
h1 
A 
P
A
N T
T
β 
α
H.4.2. Sơ đồ cán kim loại
a/ Các loại thép hình đơn giản. b/ Các loại thép hình phức tạp 
TRƯỜNG ĐHBK ĐÀ NẴNG - LƯU ĐỨC HÒA 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - 2007 
28
b/ Thép tấm: Được ứng dụng nhiều trong các ngành chế tạo tàu thuỷ, ô tô, máy kéo, chế tạo máy bay, 
trong ngày dân dụng. Chúng được chia thành 3 nhóm: 
- Thép tấm dày: S = 4 ÷ 60 mm; B = 600 ÷ 5.000 mm; L = 4000 ÷ 12.000 mm 
- Thép tấm mỏng: S = 0,2 ÷ 4 mm; B = 600 ÷ 2.200 mm. 
- Thép tấm rất mỏng: S = 0,001 ÷ 0,2 mm; B = 200 ÷ 1.500 mm; L = 4000 ÷ 60.000 mm. 
c/ Thép ống: Được sử dụng nhiều trong các ngàng công nghiệp dầu khí, thuỷ lợi, xây dựng... Chúng 
được chia thành 2 nhóm: 
- Ống không hàn: là loại ống được cán ra từ phôi thỏi ban đầu có đường kính φ = 200 ÷ 350 mm; 
chiều dài L = 2.000 ÷ 4.000 mm. 
- Ống cán có hàn: được chế tạo bằng cách cuốn tấm thành ống sau đó cán để hàn giáp mối với 
nhau. Loại này đường kính đạt đến 4.000 ÷ 8.000 mm; chiều dày đạt đến 14 mm. 
d/ Thép có hình dáng đặc biệt: Thép có hình dáng đặc biệt được cán theo phương pháp đặc biệt: cán 
bi, cán ren, đườn ray xe lửa, cán bánh xe lửa, cán vỏ ô tô và các loại có tiết diện thay đổi theo chu kỳ. 
4.2.3. CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA MÁY CÁN 
Máy cán gồm 3 bộ phận chính dùng để thực hiện quá trình công nghệ cán. 
- Giá cán: là nơi tiến hành quá trình cán bao gồm: các trục cán, gối, ổ đỡ trục cán, hệ thống nâng 
hạ trục, hệ thống cân bằng trục,thân máy, hệ thống dẫn phôi, cơ cấu lật trở phôi ... 
- Hệ thống truyền động: là nơi truyền mômen cho trục cán, bao gồm hộp giảm tốc, khớp nối, 
trục nối, bánh đà, hộp phân lực. 
- Nguồn năng lượng: là nơi cung cấp năng lượng cho máy, thường dùng các loại động cơ điện 
một chiều và xoay chiều hoặc các máy phát điện. 
H.4.3. Sơ đồ máy cán 
I- nguồin động lực; II- Hệ thống truyền động; III- Giá cán 
1: Trục cán; 2: Nền giá cán; 3: Trục truyền; 4: Khớp nối trục truyền; 5: Thân giá 
cán; 6: Bánh răng chữ V; 7: Khớp nối trục; 8:Giá cán; 9: Hộp phân lực; 10: Hộp 
giảm tốc; 11: Khớp nối; 12: Động cơ điện 
TRƯỜNG ĐHBK ĐÀ NẴNG - LƯU ĐỨC HÒA 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - 2007 
29
4.3. KÉO KIM LOẠI 
4.3.1. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM VÀ CÔNG DỤNG 
a/ Thực chất: Kéo sợi là quá trình kéo phôi kim loại qua lổ khuôn kéo làm cho tiết diện ngang của 
phôi giảm và chiều dài tăng. Hình dáng và kích thước của chi tiết giống lỗ khuôn kéo. 
Khi kéo sợi, phôi (1) được kéo qua khuôn kéo (2) với lỗ hình có tiết diện nhỏ hơn tiết diện phôi 
kim loại và biên dạng theo yêu cầu, tạo thành sản phẩm (3). Đối với kéo ống, khuôn kéo (2) tạo hình 
mặt ngoài ống còn lỗ được sửa đúng đường kính nhờ lõi (4) đặt ở trong. 
b/ Đặc điểm: Kéo sợi có thể tiến hành ở trạng thái nóng hoặc trạng thái nguội. Kéo sợi cho ta sản 
phẩm có độ chính xác cấp 12÷14 và độ bóng Ra = 0,63 ÷ 0,32. 
c/ Công dụng: Kéo sợi dùng để chế tạo các thỏi, ống, sợi bằng thép và kim loại màu. Kéo sợi còn 
dùng gia công tinh bề mặt ngoài các ống cán có mối hàn và một số công việc khác. 
4.3.2. QUÁ TRÌNH KÉO SỢI 
a/ Tính số lần kéo n: 
Tùy theo từng loại kim loại, hình dáng lỗ khuôn, mỗi lần kéo tiết diện có thể giảm xuống 15% ÷ 
35%. Tỷ lệ giữa đường kính trước và sau khi kéo gọi là hệ số kéo dài: 
 ( )K
d
d P f g
= = + +
0
1
1
1
σ
αcot 
 Trong đó do, d1- đường kính sợi trước và sau khi kéo (mm). σ - giới hạn bền của kim loại 
(N/mm2); α - góc nghiêng lỗ khuôn. p - áp lực của khuôn ép lên kim loại (N/mm2). f - hệ số ma sát. 
Kéo sợi có thể kéo qua một hoặc nhiều lỗ khuôn kéo nếu tỷ số giữa đường kính phôi và đường 
kính sản phẩm vượt quá hệ số kéo cho phép. Số lượt kéo có thể được tính toán như sau: 
 n
d d
k
n= −lg lg
lg
0 
 b/ Lực kéo sợi 
Lực kéo phải đảm bảo đủ lớn để thắng lực ma sát giữa kim loại và thành khuôn, đồng thời để 
kim loại biến dạng tuy nhiên ứng suất tại tiết diện đã ra khỏi khuôn phải nhỏ hơn giới hạn bền cho 
phép của vật liệu nếu không sợi sẽ bị đứt. Lực kéo sợi có thể xác định: 
 ( )P F F
F
f g= +σ α. .lg cot1 0
1
1 (N) 
 σ - Giới hạn bền của kim loại lấy bằnh trị số trung bình giới hạn bền của vật liệu trước và sau khi 
kéo. F0, F1 - tiết diện trước và sau khi kéo (mm2). f - hệ số ma sát giữa khuôn và vật liệu. 
P P
1 2 3 1 2 3 
4
a) b)
H.4.4. Sơ đồ kéo sợi 
a/ Kéo sợi b) Kéo ống 
1) Phôi 2) Khuôn kéo 3) Sản phẩm 4) Lõi sửa lỗ
TRƯỜNG ĐHBK ĐÀ NẴNG - LƯU ĐỨC HÒA 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - 2007 
30
4.3.3. MÁY KÉO SỢI 
Máy kéo sợi có nhiều loại, căn cứ vào phương pháp kéo có thể chia làm 2 loại: máy kéo thẳng 
hay máy kéo có tang cuộn. Máy kéo sợi có tang cuộn dùng khi kéo sợi dài có thể cuộn tròn được. Trên 
máy kéo một khuôn (a) dùng kéo những sợi hoặc thỏi có φ = 6÷10 mm. khi tang kéo (3) quay, sợi 
được kéo qua khuôn (2) đồng thời cuộn thành cuộn. Theo tốc độ kéo, tang cấp sợi (1) liên tục quay 
theo để cấp cho khuôn kéo. Máy kéo sợi nhiều khuôn kéo có sự trượt (b) thì các khuôn kéo có tiết diện 
giảm dần và giữa những khuôn kéo là những con lăn (3). Sự quay của trống (4) đồng thời tạo nên tổng 
lực kéo của các khuôn. 
4.4. ÉP KIM LOẠI 
 Ep là phương pháp chế tạo các sản phẩm kim loại bằng cách đẩy kim loại chứa trong buồng ép 
kín  ... hiết bị vận 
chuyển, máy cắt phôi, thiết bị làm nguội, thiết bị kiểm tra v.v...Tuy nhiên ở đay ta chỉ nghiên cứu một 
số máy gia công chính. 
Dập thể tích đòi hỏi phải có lực dập lớn, bởi vậy các máy dập phải có công suất lớn, độ cứng 
vững của máy cao. Mặt khác, do yêu cầu khi dập khuôn trên và khuôn dưới phải định vị chính xác với 
nhau, chuyển động của đầu trượt máy dập phải chính xác, ít gây chấn động. Trong dập thể tích thông 
dụng nhất là sử dụng các loại máy sau: máy búa hơi nước - không khí nén, máy ép trục khuỷu, máy ép 
thuỷ lực, máy ép ma sát trục vít. 
p 
1
2
3
4 
5
6
 H.4.12. Sơ đồ kết cấu của một bộ khuôn rèn 
1-khuôn trên; 2- rãnh chứa ba-via; 
3- khuôn dưới; 4- chuôi đuôi én; 
5- lòng khuôn; 6- cửa ba-via 
TRƯỜNG ĐHBK ĐÀ NẴNG - LƯU ĐỨC HÒA 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - 2007 
34
a/ Máy ép thủy lực: Máy được chế tạo với lực ép từ 300 - 7.000 tấn. 
Máy ép thủy lực có ưu điểm là lực ép lớn, chuyển động của đầu ép 
êm và chính xác, điều khiển hành trình ép và lực ép dễ dàng. Nhược 
điểm của máy ép thuỷ lực là chế tạo phức tạp, bảo dưỡng khó khăn. 
Để tạo áp lực ép lớn, trong các máy ép thủy lực thường dùng 
bộ khuếch đại áp suất với hai xi lanh: xi lanh hơi (1) và xi lanh dầu 
(3). Pittông (2) có hai phần đường kính khác nhau, phần nằm trong 
xi lanh hơi có đường kính lớn (D) và phần nằm trong xi lanh dầu có 
đường kính bé (d). Với áp suất hơi p1, áp suất dầu (p2) được tính theo 
công thức sau: p p
D
d2 1
2
2= ⋅ 
b/ Máy ép trục khuỷu 
 Máy ép trục khuỷu có lực ép từ 16÷10.000 tấn. Máy này có loại hành trình đầu con trượt cố 
định gọi là máy có hành trình cứng; có loại đầu con trượt có thể điều chỉnh được gọi là hành trình 
mềm. Nhìn chung các máy lớn đều có hành trình mềm. Trên máy ép cơ khí có thể làm được các công 
việc khác nhau: rèn trong khuôn hở, ép phôi, đột lỗ, cắt bavia v.v... Sơ đồ nguyên lý được trình bày 
trên hình sau: 
Nguyên lý làm việc của máy như sau: Động cơ (1) qua bộ 
truyền đai (2) truyền chuyển động cho trục (3), bánh răng (4) ăn 
khớp với bánh răng (7) lắp lồng không trên trục khuỷu (5). Khi đóng 
li hợp (6), trục khuỷu (8) quay, thông qua tay biên (8) làm cho đầu 
trượt (9) chuyển động tịnh tiến lên xuống, thực hiện chu trình dập. 
Đe dưới (10) lắp trên bệ nghiêng có thể điều chỉnh được vị trí ăn 
khớp của khuôn trên và khuôn dưới. 
Đặc điểm của máy ép trục khuỷu: chuyển động của đầu trượt 
êm hơn máy búa, năng suất cao, tổn hao năng lượng ít, nhưng có 
nhược điểm là phạm vi điều chỉnh hành trình bé, đòi hỏi tính toán 
phôi chính xác và phải làm sạch phôi kỹ trước khi dập. 
4.7. KỸ THUẬT DẬP TẤM 
4.7.1. KHÁI NIỆM CHUNG 
a/ Thực chất: Dập tấm là một phương pháp gia công áp lực tiên tiến để chế tạo các sản phẩm hoặc chi 
tiết bằng vật liệu tấm, thép bản hoặc thép dải. Dập tấm được tiến hành ở trạng thái nguội (trừ thép 
cácbon có S > 10mm) nên còn gọi là dập nguội. 
Vật liệu dùng trong dập tấm: Thép cácbon, thép hợp kim mềm, đồng và hợp kim đồng, nhôm và 
hợp kim nhôm, niken, thiếc, chì vv...và vật liệu phi kim: giấy cáctông, êbônít, fíp, amiăng, da, vv... 
b/ Đặc điểm: Năng suất lao động cao do dễ tự động hoá và cơ khí hoá. Chuyển động của thiết bị đơn 
giản, công nhân không cần trình độ cao, đảm bảo độ chính xác cao. Có thể dập được những chi tiết 
phức tạp và đẹp, có độ bền cao..v.v... 
c/ Công dụng: Dập tấm được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đặc biệt ngành chế tạo máy 
bay, nông nghiệp, ôtô, thiết bị điện, dân dụng v.v... 
Đến đầu ép 
Hơi
P1
P2
1
2 
3 
d
D
Bộ khuyết đại áp suất 
1 2 3
4
5
6
7 
8 
9 
10
H.4.13. Máy ép trục khuỷu 
TRƯỜNG ĐHBK ĐÀ NẴNG - LƯU ĐỨC HÒA 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - 2007 
35
4.7.2. CÔNG NGHỆ DẬP TẤM 
Công nghệ dập tấm được đặc trưng bởi 2 nhóm nguyên công chính: nguyên công cắt và nguyên 
công tạo hình. 
A/ NHÓM NGUYÊN CÔNG CẮT 
Cắt phôi là nguyên công tách một phần của phôi khỏi phần kim loại chung. Nguyên công này có 
3 loại: cắt đứt, cắt phôi, đột lỗ. 
a/ Cắt đứt: Là nguyên công cắt phôi thành từng miếng theo đường cắt hở, dùng để cắt thành từng dải 
có chiều rộng cần thiết, cắt thành miếng nhỏ từ những phôi thép tấm lớn. Có các loại máy cắt đứt sau: 
Máy cắt lưỡi dao song song: 
- Cắt được các tấm rộng B ≥ 3200 mm, chiều 
dày S đến 60 mm. 
 - Chỉ cắt được đường thẳng, chiều rộng tấm 
cắt phải nhỏ hơn chiều dài dao. 
- Đường cắt thẳng, đẹp, hành trình dao nhỏ; 
Lực cắt lớn: P = 1,3.B.S.σ c (N). 
σ c = (0,6÷0,8)σb (N/mm2) - Giới hạn bền cắt. 
Máy cắt dao nghiêng: 
- Lưỡi dao trên nghiêng một góc α = 2÷60. 
- Độ hở giữa 2 dao Z = 0,05 ÷ 0,2mm 
- Lực cắt không lớn, cắt được các tấm dày; Cắt 
được các đường cong; Đường cắt không thẳng và 
nhẵn. Hành trình của dao lớn: 
 P = 1,3
0 5 2, . .S
tg
cσ
α (N) 
Máy cắt chấn động: Máy có 2 lưỡi dao 
nghiêng tạo thành một góc α = 24÷300; góc trước β 
= 6÷70, khi cắt lưỡi cắt trên lên xuống rất nhanh 
(2000÷3000 lần/phút) và với hành trình ngắn 2÷3 
mm. Cắt được tấm có S ≤ 10 mm. 
Máy cắt dao đĩa: 
b/ Dập cắt và đột lỗ: Đây là nguyên công cắt mà đường cắt là một 
chu vi kín. Về nguyên lý dập cắt và đột lỗ giống nhau chỉ khác 
nhau về công dụng. Đột lỗ là quá trình tạo nên lỗ rỗng trên phôi, 
phần vật liệu tách khỏi phôi gọi là phế liệu. Đối với dập cắt thì 
phần cắt rời là phôi phần còn lại là phế liệu. 
+ + +
BS
β
H.4.14.Máy cắt lưỡi dao song song 
+ + +
S
δ
γ α
Z H.4.15.Máy cắt lưỡi dao nghiêng 
βα 
H.4.16. Máy cắt chấn động
S 
B 
h 
D 
H.4.17.a/ Máy cắt dao đĩa một cặp dao
H4.17.b/ Máy cắt dao đĩa nhiều cặp dao
zP
H.4.18. Sơ đồ dập cắt và đột lỗ 
Chày
Cối
TRƯỜNG ĐHBK ĐÀ NẴNG - LƯU ĐỨC HÒA 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - 2007 
36
B/ NHÓM NGUYÊN CÔNG TẠO HÌNH 
Là những nguyên công dịch chuyển một phần của phôi đối với phần khác mà không bị phá huỷ. 
a/ Nguyên công uốn: Là nguyên công làm thay đổi hướng của 
trục phôi. Trong quá trình uốn cong lớp kim loại phía trên bị 
nén, lớp kim loại phía ngoài bị kéo. 
Bán kính uốn cho phép: Khi uốn bán kính uốn phía trong 
được giới hạn nhất định. Nếu quá lớn, vật uốn chưa đến mức 
biến dạng dẻo. Ngược lại nếu quá nhỏ thì có thể làm đứt vật liệu 
ở tiết diện uốn: rmin= (0,25÷0,3)S (mm) < r < r S
c
max = εσ2 . 
Trong đó ε - môđun đàn hồi khi kéo (N/mm2); σc- giới hạn chảy 
của vật liệu, (N/mm2). 
Sự đàn hồi khi uốn cong: Sau khi thôi lực tác dụng, do có sự đàn hồi nên vật uốn có xu hướng 
giãn ra. Để có được góc uốn của chi tiết ϕ0, người ta phải uốn với góc là ϕ, và góc đàn hồi được biểu 
thị là: γ ϕ ϕ= −0
2
. Trong thực tế γ = 0÷120. 
b/ Nguyên công dập vuốt: Dập vuốt là nguyên công chế tạo các chi tiết rỗng có hình dạng bất kỳ từ 
phôi phẳng và được tiến hành trên các khuôn dập vuốt. 
- Dập vuốt không làm mỏng thành: 
+ Chọn hình dạng và kích thước phôi: Nếu chi tiết là hình 
hộp đáy chữ nhật thì phôi có dạng hình bầu dục hay elíp, còn 
nếu chi tiết là hình hộp đáy vuông hoặc hình trụ đáy tròn thì 
phôi là miếng cắt tròn. Nếu S < 0,5 mm thì diện tích phôi bằng 
diện tích mặt trong hoặc diện tích mặt ngoài của chi tiết, còn nếu 
S > 0,5mm thì lấy bằng diện tích lớp trung hoà của chi tiết. 
+ Xác định số lần dập vuốt: Khi dập vuốt tuỳ theo tính dẻo 
của vật liệu mỗi lần dập cho phép dập thành chi tiết có đường 
kính nhất định. Hệ số dập cho phép được tính như sau: 
m = 
d
D
ct
ph
 = 0,55÷0,95; Số lần dập n của phôi có dường kính D 
thành chi tiết có đường kính dn: n
d m D
m
n
tb
= + −1 1lg lg( . )
lg
+ Quá trình dập vuốt: Những chi tiết có phôi là tấm dày thì 
tiến hành trên khuôn không cần vành ép, nhưng nếu phôi là tấm 
mỏng sẽ xảy ra hiện tượng nhăn xếp ở thành sản phẩm nên dùng 
thêm vành ép. 
- Dập vuốt làm mỏng thành: Được thực hiện khi độ hở 
giữa chày và khuôn nhỏ hơn chiều dày phôi. Đường kính giảm 
ít, chiều sâu tăng nhiều và giảm chiều dày thành phôi. Để rút 
ngắn số lần dập giãn, một số lần dập đầu không làm mỏng 
thành, sau đó mới dập giãn làm mỏng thành. 
d1
d2
d3
dct
D 
Chày 
Lớp trung hoà 
r
S
ρx.S
Cối
H.4.19. Nguyên công uốn
z =( 0,3-0,8)S
P
S
S 
S
rch 
H.4.21. Dập vuốt làm mỏng thành 
H.4.20. Quá trình dập vuốt 
1. chày ép; 2. khuôn ép, 3. phôi k.loại; 4. vành ép 
1
2
3
4 
d1 D
PQ Q
TRƯỜNG ĐHBK ĐÀ NẴNG - LƯU ĐỨC HÒA 
GIÁO TRÌNH: CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG - 2007 
37
c/ Tóp miệng: là nguyên công làm cho miệng của phôi rỗng (thường là 
hình trụ) thu nhỏ lại. Phần tóp nhỏ lại có thể là hình côn, côn và trụ, nửa 
hình cầu v.v... Khuôn dưới làm nhiệm vụ định vị chi tiết, khuôn trên có 
lỗ hình côn đường kính giảm dần, phần cuối của khuôn trên là hình trụ. 
Để tránh xảy ra hiện tượng xếp ở miệng tóp thì: K
d
d
= = ÷0 1 2 1 3, , . Khi 
cần tóp đến chi tiết có đường kính nhỏ hơn giới hạn cho phép thì phải 
qua một số lần tóp. 
d/ Viền mép: Để tăng thêm độ cứng vững của các chi tiết rỗng dập vuốt 
từ kim loại tấm mỏng, người ta viền mép chi tiết sau khi dập. Có thể 
viền ép con lăn trên máy tiện, viền mép trên máy chuyên dùng hoặc 
bằng khuôn dập trên máy ép. Viền ép trên máy tiện được thực hiện như 
sau: Trục chính 1 quay nhờ môtơ điện, trục tựa 2 có thể quay và chuyển 
động qua lại dọc theo trục. Con lăn tiến vào và cuộn mép phôi theo bán 
kính cong của nó. Con lăn 3 có thể quay quanh trục của đồ gá trên bàn 
dao máy tiện, bán kính uốn của con lăn r ≥ 3S. 
đ/ Ghép mối 
Lắp ghép các chi tiết từ vật liệu tấm bằng phương pháp dập với sự 
phối hợp các nguyên công uốn, tóp, nong, giãn rộng vv... để các chi tiết 
nối lại với nhau thành sản phẩm hay cụm chi tiết gọi là ghép mối. 
Ghép mối phần lớn dùng cho mối ghép không tháo rời và đơn 
giản. Hình sau trình bày một phương pháp ghép mối bằng con lăn. 
e/ Miết: Miết là phương pháp chế tạo các chi tiết tròn xoay mỏng. Đặc 
biệt miết được dùng để chế tạo những chi tiết có đường kính miệng thu 
nhỏ vào và thân phình ra như bi đông, lọ hoa...kế tiếp sau nguyên công 
dập vuốt. Công nghệ miết được ứng dụng đối với các chi tiết bằng thép 
mềm hay kim loại màu. 
Miết không biến mỏng thành đối với thép chiều dày không quá 
1,5mm, đối với kim loại màu không quá 2mm, còn miết mỏng thành thì 
ứng dụng với vật liệu có chiều dày lớn hơn (20mm). 
 Số vòng quay của trục chính phụ thuộc vào vật liệu: thép mềm 
400 - 600 v/ph; nhôm 800 - 1200 v/ph; đuara 500 - 900 v/ph; đồng đỏ 
600 - 800 v/ph. 
Cần 
Phôi
Tựa
Khuôn
H.4.25. Sơ đồ miết
d0
d
H.4.22. Sơ đồ tóp miệng
P P
H.4.23. Gá viền mép bằng 
con lăn trên máy tiện 
H.4.24. Ghép mối