1111111111111111111111111111111111111111111111111

11

1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG
NGHỆ

BÁO CÁO TIỂU LUẬN GIỮA KỲ
MÔN CƠ SỞ CHẾ TẠO MÁY
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ÁP LỰC
GIẢNG VIÊN: Trần Anh Quân
MÃ HỌC PHẦN: EMA2022E_43
SINH VIÊN:
Lý Văn Hải_23021256
HÀ NỘI - 2025

2. – 2 –
MỤC LỤC
1.Mở đầu
2.Khái niệm chung về gia công áp lực
3.Biến dạng dẻo của kim loại
4.Các phương pháp gia công áp lực chủ yếu
4.1.Dạng cán
4.2.Dạng kéo
4.3.Dạng ép
4.4.Dạng rèn tự do
4.5.Dạng dập thể tích
4.6.Dạng dập tấm.
5.Hình ảnh minh họa các dạng gia công.
6.Tổng kết.
1.MỞ ĐẦU.
-Trong ngành cơ khí, việc tạo hình chi tiết kim loại có thể thực hiện bằng hai
nhóm phương pháp chính: gia công cắt gọt và gia công áp lực. Nếu gia công
cắt gọt chủ yếu tách vật liệu khỏi phôi để đạt hình dáng mong muốn thì gia
công áp lực lại dựa vào biến dạng dẻo của kim loại dưới tác dụng của ngoại
lực.
Phương pháp này giúp tiết kiệm vật liệu, tăng cơ tính chi tiết và được ứng
dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hiện đại như ô tô, hàng không,
năng lượng và chế tạo máy.
2.KHÁI NIỆM CHUNG VỀ GIA CÔNG ÁP LỰC.
-Gia công kim loại bằng áp lực 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 kim loại mà không phá hủy tính
liên tục và độ bền của chúng.
3.BIẾN DẠNG DẺO 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: 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: 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: 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

3. – 3 –
kim loại.
4.CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ÁP LỰC.
-Tất cả các dạng gia công áp lực có thể chia đều làm hai ngành chính:
+ Cán, kéo, ép thuộc ngành luyện kim.
+ Rèn tự do, rèn khuôn, dập tấm thuộc ngành cơ khí.
4.1DẠNG CÁN. (HÌNH A)
-Khái niệm: Cán là phương pháp gia công áp lực trong đó phôi kim loại được
cho đi qua khe hở giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau, nhờ lực ma sát kéo
phôi vào vùng làm việc, làm giảm chiều dày và tăng chiều dài của kim loại.
→ Đây là phương pháp tạo hình liên tục, được sử dụng nhiều nhất trong luyện
kim và sản xuất vật liệu kim loại.
-Nguyên lý làm việc:
Hai trục cán quay ngược chiều nhau, tạo ma sát để kéo phôi vào giữa.
Dưới tác dụng của áp lực lớn, phôi bị nén và dàn trải, chiều dày giảm còn tiết diện
và chiều dài thay đổi.
Quá trình cán có thể thực hiện nhiều lần liên tiếp để đạt kích thước mong muốn.
-Phân loại:
Cán nóng: tiến hành ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ kết tinh lại → giúp kim loại mềm,
dễ biến dạng, thích hợp với phôi lớn.
Cán nguội: tiến hành ở nhiệt độ thường → tạo sản phẩm có bề mặt mịn, chính xác
cao, nhưng lực cán lớn hơn.
Ngoài ra còn có cán tấm, cán dây, cán ống, cán hình, ty vào dạng sản phẩm thu
được.

4. – 4 –
-Ứng dụng:
Sản xuất thép tấm, thép dây, thép hình (U, I, V...), ống kim loại, thanh định hình.
Là công đoạn đầu tiên trong luyện kim, tạo bán thành phẩm cho các quá trình gia
công khác (rèn, dập, tiện, hàn…).
4.2DẠNG KÉO. (HÌNH B)
Khái niệm: Phương pháp kéo là quá trình gia công áp lực làm giảm tiết diện
ngang của kim loại bằng cách kéo phôi qua lỗ khuôn có kích thước nhỏ hơn
tiết diện ban đầu.
→ Khi đi qua khuôn, kim loại biến dạng dẻo, chiều dài tăng lên còn tiết diện
giảm đi, nhưng thể tích vật liệu gần như không đổi.
-Nguyên lý làm việc:
Phôi (thường là thanh, dây, hoặc ống) được kéo qua khuôn (gọi là khuôn kéo) nhờ
lực kéo dọc trục.
Kim loại chịu ứng suất kéo và ma sát ở bề mặt khuôn, dẫn đến biến dạng dẻo.
Quá trình có thể thực hiện nhiều lần liên tiếp (kéo nhiều bước) để đạt kích thước
yêu cầu.
-Phân loại:
Kéo ở trạng thái nóng: Là quá trình kéo kim loại khi vật liệu được nung
nóng lên trên nhiệt độ tái kết tinh.
Kéo ở trạng thái nguội: Là quá trình kéo kim loại ở nhiệt độ thường hoặc
dưới nhiệt độ tái kết tinh.
-Đặc điểm:
Quá trình kéo thường thực hiện ở trạng thái nguội, cho bề mặt sản phẩm nhẵn
bóng và độ chính xác cao.
Quá trình kéo ở trạng thái nóng sẽ dễ dàng hơn và cần ít lực kéo hơn.
Tốc độ kéo và góc khuôn ảnh hưởng lớn đến chất lượng và lực kéo cần thiết
-Ứng dụng:
Dùng rộng rãi trong sản xuất dây dẫn điện, cáp thép, ống dẫn, trục nhỏ, chi tiết cơ
khí chính xác.
Là công đoạn hoàn thiện sau cán, để đạt kích thước và cơ tính theo yêu cầu.
4.3DẠNG ÉP. (HÌNH C)
-Khái niệm:Phương pháp ép (ép đùn) là quá trình gia công áp lực, trong đó kim
loại được đặt trong buồng ép và bị đẩy qua lỗ khuôn có tiết diện xác định dưới
tác dụng của lực ép lớn.Kết quả là sản phẩm kim loại có tiết diện không đổi
theo chiều dài.
-Nguyên lý làm việc:
Phôi kim loại (ở trạng thái nóng hoặc nguội) được đặt vào xi lanh ép.
Piston hoặc chày ép tác dụng áp lực rất lớn, đẩy kim loại chảy qua
khuôn định hình.
Khi đi qua khuôn, kim loại bị biến dạng dẻo mạnh và nhận hình dạng

5. – 5 –
tiết diện của lỗ khuôn.
Quá trình này tương tự như ép nhựa hoặc bột mì, nhưng với áp suất và
nhiệt độ rất cao.
-Các dạng ép chủ yếu:
Ép trực tiếp: kim loại và chày ép di chuyển cùng hướng — thông dụng
nhất.
Ép gián tiếp: khuôn di chuyển ngược hướng với kim loại, giảm ma sát
thành xi lanh.
Ép liên tục: kim loại được cấp liên tục, cho năng suất cao (ứng dụng
trong sản xuất dây, thanh dài).
-Ứng dụng:
Sản xuất thanh nhôm định hình, ống đồng, ống nhôm, vật liệu dẫn nhiệt –
dẫn điện, khung cửa, ray trượt, chi tiết cơ khí chính xác.
Rất phổ biến trong ngành luyện kim, xây dựng, hàng không và điện tử.
4.4DẠNG RÈN TỰ DO. (HÌNH D)
-Khái niệm: Rèn tự do là phương pháp gia công áp lực trong đó phôi kim loại
được nung nóng đến nhiệt độ biến dạng dẻo, sau đó bị biến dạng giữa hai mặt
phẳng của búa và đe (hoặc chày và bàn ép) mà không bị giới hạn bởi khuôn
kín.
→ Kim loại biến dạng tự do theo nhiều hướng, vì vậy phương pháp này gọi là
rèn tự do.
-Nguyên lý làm việc:
Kim loại được nung nóng đến nhiệt độ rèn thích hợp (thường là 0,7–0,9
nhiệt độ nóng chảy).
Dưới tác dụng của lực va đập (búa) hoặc lực ép (máy ép thủy lực), kim
loại biến dạng dẻo, làm thay đổi kích thước và hình dạng.
Các thao tác rèn tự do cơ bản gồm: chồn, kéo dài, uốn, xoắn, cắt và đột
lỗ.
Sau khi rèn, chi tiết thường được gia công cơ để đạt kích thước và độ
chính xác yêu cầu.
-Đặc điểm:
Biến dạng xảy ra tự do, không bị khống chế hoàn toàn bởi khuôn.
Có thể rèn được các chi tiết lớn, nặng đến hàng chục tấn.
Độ chính xác kích thước thấp hơn rèn khuôn, nhưng cơ tính chi tiết tốt do cấu
trúc kim loại được cải thiện.
-Ứng dụng:
Dùng để rèn trục, bánh răng, bích nối, trục khuỷu, thanh truyền và các chi
tiết lớn trong máy móc, tàu thủy, ô tô, hàng không.
Thích hợp cho sản xuất đơn chiếc hoặc chi tiết kích thước lớn không thể rèn
khuôn.

6. – 6 –
4.5DẬP THỂ TÍCH (HÌNH E)
-Khái niệm: Dập thể tích là phương pháp gia công áp lực trong đó phôi kim loại
(thường ở trạng thái nóng) được làm biến dạng trong lòng khuôn để tạo ra chi
tiết có hình dạng không gian (thể tích nhất định).
→ Khác với dập tấm (chủ yếu làm biến dạng kim loại mỏng), dập thể tích tác
động lên phôi đặc, làm chảy và lấp đầy toàn bộ lòng khuôn.
-Nguyên lý làm việc:
Phôi được nung nóng đến nhiệt độ biến dạng dẻo rồi đặt vào khuôn trên – dưới.
Khi máy ép hoặc búa tác dụng lực lớn, kim loại chảy vào lòng khuôn, tạo ra chi
tiết có thể tích cố định và hình dạng xác định.
Sau khi dập, phần kim loại thừa (ba via) ở khe khuôn sẽ được cắt bỏ.
-Đặc điểm kỹ thuật:
Quá trình biến dạng xảy ra trong toàn bộ thể tích phôi, không chỉ ở bề mặt.
Có thể tiến hành ở trạng thái nóng hoặc nguội, nhưng dập nóng phổ biến hơn để
giảm lực ép.
Thường được sử dụng trong sản xuất hàng loạt hoặc hàng khối, với chi tiết có hình
dạng 3D phức tạp
-Ứng dụng:
-Dập thể tích được dùng để sản xuất các chi tiết cơ khí dạng khối, như:
Bánh răng, trục khuỷu, thanh truyền, đầu nối, chi tiết ô tô – xe máy, chi tiết hàng
không.
Là bước trung gian quan trọng trong sản xuất hàng loạt chi tiết kim loại có độ bền
cao.
4.6DẬP TẤM. (HÌNH G)
-Khái niệm: 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, thếp bản hoặc thép dải.
-Dập tấm có một số đặc điểm:
Độ chính xác và chất lượng sản phẩm cao: dập tấm cho ta khả năng lắp
lẫn cao, độ bền và độ bóng của sản phẩm cao.
Khả năng cơ khí hóa và tự động hóa cao.
Năng suất cao.
-Các nguyên công của dập tấm:
Cắt dập (Blanking) / Đột lỗ (Punching): Dùng lực dập để tách kim loại
ra khỏi tấm phôi. Nếu lấy phần phôi rơi ra khỏi khuôn làm sản phẩm thì
gọi là dập cắt. Nếu lấy phần phôi còn lại (bị thủng) làm sản phẩm thì gọi
là đột lỗ.
Uốn (Bending): Tạo các góc gấp, nếp uốn cho chi tiết.
Dập sâu / Vuốt (Deep Drawing): Biến phôi tấm phẳng thành chi tiết có
dạng rỗng, có chiều sâu (như cốc, lon, chậu).
Tạo hình (Forming): Các nguyên công khác như dập nổi, tóp, nong...
-Sản phẩm: Rất phổ biến trong đời sống: vỏ ô tô, thân máy bay, vỏ tủ lạnh, máy
giặt, chậu rửa bát, nồi, xoong, vỏ lon nước giải khát.

7. – 7 –
5.HÌNH ẢNH MINH HỌA CÁC DẠNG.
6.TỔNG KẾT.
-Gia công áp lực là phương pháp tạo hình kim loại tiên tiến, hiệu quả và kinh tế,
đóng vai trò xương sống trong công nghiệp cơ khí hiện đại, đặc biệt trong sản
xuất vật liệu, chi tiết chịu lực, và các sản phẩm có yêu cầu cơ tính cao.
-Hiểu rõ bản chất của từng phương pháp giúp kỹ sư cơ khí lựa chọn quy trình
phù hợp nhất cho từng loại sản phẩm, đảm bảo chất lượng, độ bền và hiệu quả
sản xuất