TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008
10
CÔNG NGHỆ ÉP ỐNG LÓT VẬT LIỆU COMPOSITE
DẠNG LỚP TỪ BỘT KIM LOẠI TRONG
MÔI TRƯỜNG ĐÀN HỒI
TECHNOLOGY PRESSURE OF LAYER-TUBE COMPOSITE FROM
METAL POWDER IN ELASTIC SURROUNDINGS

ĐINH MINH DIỆM
Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
PAVEL ALEKSEEVICH KUZNECOV
Viện ĐHBK Quốc gia Saint-Peterburg, Liên Bang Nga
NGUYỄN TOÀN THẮNG
NCS Viện ĐHBK QG Saint-Peterburg, Liên Bang Nga

TÓM TẮT
Nghiên cứu công nghệ chế tạo ống lót dạng lớp từ bột vật liệu composite trong môi
trường đàn hồi là một phương pháp ưu việt và đem lại kết quả tốt như: tăng khả năng
chịu mài mòn, chống nứt cao, chống rung, cách âm… Phương pháp này có thể ứng
dụng để chế tạo các sản phẩm dạng lớp lưỡng kim như: ổ trượt, phễu lọc và các sản
phẩm ống trục có tỷ lệ chiều cao trên chiều dày (H/) lớn.
ABSTRACT
Research on processing technology of layer-tube that made from composite powder in
elastic surroundings is a preeminent method and a good result, such as improving on
abilities of abrasion resistant, cracked resistant and soundproofing, This method can
be used for making of layer- bimetal products, e.g. the frition-bearing, the filter funnel
and the tube products having a higher ratio of heigh to length (H/).

1. Đặt vấn đề
Các ống lót kim loại đang được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chế tạo
máy. Khi vận hành, yêu cầu đặt ra đối với ống lót là phải có chất lượng cao, cụ thể như:

thành áp lực theo mọi hướng bao quanh vật liệu. Áp lực hướng tâm được sinh ra trong
quá trình ép đàn hồi ống lót. Tóp và giãn là hai sơ đồ cơ bản của ép đàn hồi ống lót.
Chúng ta xem xét phương pháp giãn, phương pháp này được mô tả trên sơ đồ hình 2.
Thiết bị ép đối với ép đàn hồi ống lót gồm có: chày trên 1, nắp trên 2, ống đàn hồi thay
thế 3, ống trục đàn hồi 4, trục tâm 6, khuôn 8, nắp dưới 9.
Quá trình ép đàn hồi được tiến hành theo 2 giai đoạn: ép lớp thứ nhất (a) và ép
lớp thứ 2 (b). Khi ép lớp thứ nhất, chúng ta sử dụng ống đàn hồi thay thế 3, ép đàn hồi
được tiến hành theo các bước sau: rắc bột vật liệu của lớp thứ nhất 5 vào khuôn 8, việc
nén chặt hướng tâm bột vật liệu được tiến hành khi nén trục ống đàn hồi 4 bằng chày
trên 1. Nắp trên 2 và nắp dưới 9 sẽ ngăn cản không cho bột bị đẩy ra ngoài theo hướng
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008
12
trục. Trục tâm 6 sẽ đảm bảo định tâm ống đàn hồi 4 trong quá trình giãn.
Khi ép lớp thứ hai (7) thì ống lót đàn hồi 3 sẽ được tháo ra. Bột vật liệu của lớp
thứ hai (7), sẽ được rắc vào khe hở, sau khi tháo ống lót đàn hồi 3 ra. Quá trình ép lớp
thứ 2 được tiến hành như trong giai đoạn 1.

Hình 2. Sơ đồ nguyên lý ép đàn hồi ống lót nhiều lớp vật liệu tổ hợp.
а) Ép lớp thứ nhất. б) Ép lớp thứ hai.
Việc lựa chọn các sơ đồ, phương pháp công nghệ ép là một trong những vấn đề
quan trọng nhất, những vấn đề này phụ thuộc vào kích cỡ hình học của sản phẩm ép,
đặc trưng vật lý- cơ học của các bột vật liệu trong quá trình liên kết lớp là yêu cầu của
quá trình khai thác đối với các sản phẩm. Quá trình lựa chọn phương pháp ép được mô
tả cụ thể trong thuật toán chung (hình 3).
Ở đây:
 D: đường kính ngoài của sản phẩm;
 d: đường kính trong của sản phẩm;
 H: chiều cao của sản phẩm;
 t: độ dày lớp bên trong của sản phẩm;
 R: độ rỗng của sản phẩm;

τ
A
> [τ]
Phương án I
Phương án III
Phương án II
Phương án IV
Tính toán chi phí và các thông số công nghệ
Kết thúc
Các thông số ban đầu:
- Kích thước sản phẩm: (D, d, H, t), R, σ, [τ].
- Tính chất của các bột: Т1, Т2, ρ
1
= f (P
1
), ρ
1
= f
(P
1
).
- Tính chất polyuretan: môđun trượt, môđun thể
tích nén, môđun đàn hồi, hệ số Puason.
được
không
không
không
được
được
không

mm, đường kính ngoài là 70 mm. Nhiệm vụ đặt ra là: Chúng ta cần tìm và lựa chọn độ
dày ống lót và độ dày của mỗi lớp, kích thước của polyuretan. Theo kết quả tính toán,
chúng ta sẽ nhận ống lót trước khi thiêu kết với các kích thước như sau: chiều cao -
50mm; đường kính bên ngoài - 70mm; đường kính trong - 58mm; độ dày thành ống lót-
6mm; độ dày lớp bên trong (bronz) – 3mm; độ dày lớp bên ngoài (sắt) - 3mm; ngoài ra
chúng ta cũng biết được khối lượng của mỗi loại vật liệu ( khối lượng của bronz –
179,4g; khối lượng của sắt - 210,8g). Đối với polyuretan ta có các kích thước như sau:
khi ép lớp vật liệu bằng bronz, chúng ta có kích thước của polyuretan: chiều cao -
112mm, đường kính ngoài - 39,5mm, đường kính trong - 10mm; khi ép lớp vật liệu
bằng sắt chúng ta có kích thước của polyuretan là: chiều cao - 89,1mm, đường kính
ngoài - 48,4mm, đường kính trong - 10mm (để tiết kiệm polyuretan, chúng ta chỉ có thể
sử dụng 1 ống polyuretan 6 và vỏ ống đàn hồi 2). Các công đoạn cơ bản ép đàn hồi ống
lót composite được tiến hành như sau:
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008
15 Hình 4. Sơ đồ các công đoạn cơ bản ép đàn hồi ống lót từ vật liệu tổ hợp.
а- rắc lớp vật liệu thứ nhất; b- ép lớp vật liệu thứ nhất; c- rắc lớp vật liệu thứ hai; d-ép lớp vật liệu thứ
hai; e- đẩy sản phẩm ra; f- thiêu kết sản phẩm. 1- lớp vật liệu thứ nhất; 2- vỏ ống đàn hồi; 3- khuôn; 4-
chày trên; 5- nắp đậy; 6- ống đàn hồi polyuretan; 7- trục tâm; 8- chày dưới; 9- gối tựa; 10- đế; 11- lớp
vật liệu thứ hai; 12- ống dẫn để rắc vật liệu thứ nhất; 13- ống dẫn để rắc vật liệu thứ hai; 14 – sản phẩm;
15 – lò để thiêu kết.
b/
c/
d/
e/
f/

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008

Ryabinin. Gia công bằng áp lực bột kim loại. –L.: LPI, năm 1988, 116 trang.
[4] P.A. Kuznecov, Nguyen Toan Thang. Ép đàn hồi ống lót dạng lớp từ vật liệu
compozit // Tuần lễ khoa học lần thứ 36 của Viện Đại học Bách khoa Quốc gia
Saint-Peterburg. Tuyển tập của hội nghị khoa học giành cho sinh viên và nghiên
cứu sinh giữa các trường Kỹ thuật trên toàn Liên Bang Nga. Ch. III. SPB.: Izd-Vo
Politehn. Un-та, năm 2008. Trang 45-46.