Kéo kim loại là phương pháp gia công áp lực quan trọng, cho phép tạo ra các sản phẩm có kích thước nhỏ, độ chính xác cao và bề mặt nhẵn bóng. Bài viết này sẽ đi sâu vào khái niệm, các loại khuôn kéo và ứng dụng của phương pháp kéo kim loại.
 

1. Khái niệm kéo kim loại

• Định nghĩa:
  • Kéo là quá trình gia công kim loại bằng áp lực, kéo dài phôi qua lỗ khuôn xác định.
  • Giảm diện tích tiết diện vật liệu gia công, tăng chiều dài.
• Ưu điểm:
  • Tạo ra các sản phẩm có đường kính rất nhỏ (tới 0.065mm).
  • Độ chính xác cao, bề mặt nhẵn bóng, nâng cao độ bền vật liệu.
  • Gia công được nhiều loại kim loại: kim loại màu, hợp kim, thép cacbon, thép hợp kim.
• Nguyên lý hoạt động (hình 52):
  • Phôi được kéo qua lỗ khuôn có kích thước nhỏ hơn tiết diện phôi.
  • Lực kéo làm phôi biến dạng dẻo, giảm tiết diện và tăng chiều dài.

2. Khuôn kéo

• Cấu tạo (hình 53):
  • Phần vuốt nhỏ (I): làm biến dạng phôi.
  • Phần làm trơn (II): giảm ma sát giữa phôi và khuôn.
  • Phần vuốt nhẵn (III): định hình bề mặt sản phẩm.
  • Phần thoát (IV): thoát phôi sau khi kéo.
• Vật liệu chế tạo:
  • Hợp kim cứng: kéo dây đường kính đến 0.5mm.
  • Kim cương: kéo dây đường kính rất nhỏ.
  • Thép dụng cụ: kéo thanh và ống có tiết diện lớn.
• Chất bôi trơn:
  • Dầu mỡ, bột xà phòng, grafit, đồng sunfat.
  • Giảm ma sát, tăng tuổi thọ khuôn và chất lượng sản phẩm.
• Hiện tượng cứng nguội:
  • Kéo nguội làm kim loại bị biến cứng.
  • Ủ kim loại để làm mất hiện tượng cứng nguội và tiếp tục kéo.

3. Ứng dụng của kéo kim loại

• Sản xuất dây điện, dây cáp:
  • Tạo ra các dây dẫn điện có đường kính nhỏ, độ bền cao.
  • Ứng dụng trong ngành điện tử, viễn thông.
• Sản xuất lò xo, bu lông, ốc vít:
  • Tạo ra các chi tiết có độ chính xác cao, bề mặt nhẵn bóng.
  • Ứng dụng trong ngành cơ khí, chế tạo máy.
• Sản xuất ống dẫn, thanh kim loại:
  • Tạo ra các sản phẩm có chiều dài không hạn chế.
  • Ứng dụng trong ngành xây dựng, công nghiệp.
• Sản xuất dây kim loại quý (vàng, bạc, bạch kim):
  • Tạo ra các sản phẩm có độ chính xác cao, bề mặt sáng bóng.
  • Ứng dụng trong ngành trang sức, điện tử.
• Sản xuất dây kim loại đặc biệt (dây siêu dẫn, dây hợp kim chịu nhiệt):
  • Tạo ra các sản phẩm có tính chất đặc biệt, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cao.
  • Ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ, năng lượng.

4. Ưu điểm và nhược điểm của kéo kim loại

• Ưu điểm:
  • Tạo ra sản phẩm có kích thước nhỏ, độ chính xác cao.
  • Bề mặt sản phẩm nhẵn bóng, chất lượng cao.
  • Nâng cao độ bền của vật liệu.
  • Gia công được nhiều loại kim loại.
• Nhược điểm:
  • Yêu cầu thiết bị và khuôn kéo chuyên dụng, chi phí đầu tư cao.
  • Năng suất thấp hơn so với cán hoặc ép.
  • Giới hạn về hình dạng sản phẩm.
  • Yêu cầu kiểm soát chặt chẽ quá trình kéo để tránh nứt, rách vật liệu.

5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình kéo

• Vật liệu phôi:
  • Độ dẻo, độ bền, độ cứng.
  • Ảnh hưởng đến lực kéo, tốc độ kéo, số lần kéo.
• Thiết kế khuôn kéo:
  • Góc vuốt, đường kính lỗ khuôn, vật liệu khuôn.
  • Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và tuổi thọ khuôn.
• Chất bôi trơn:
  • Loại chất bôi trơn, phương pháp bôi trơn.
  • Ảnh hưởng đến ma sát, nhiệt độ, chất lượng bề mặt sản phẩm.
• Thông số kéo:
  • Tốc độ kéo, lực kéo, số lần kéo.
  • Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và năng suất kéo.
• Thiết bị kéo:
  • Lực kéo, tốc độ kéo, độ chính xác của máy kéo.
  • Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và năng suất kéo.

Kéo kim loại là phương pháp gia công áp lực quan trọng, tạo ra các sản phẩm có kích thước nhỏ, độ chính xác cao và bề mặt nhẵn bóng. Việc lựa chọn khuôn kéo, chất bôi trơn và thông số kéo phù hợp sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất.