MỤC LỤC

MỤC LỤC…………………………………………………………………….…..............…..1

DANH MỤC HÌNH VẼ…………………………………….……….............………….…….3

DANH MỤC BẢNG BIỂU…………………………………….…………….............…….…4

LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………..….............….…..6

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP TẤM…………………..........……..7

1.1 Khái niệm về dập tấm…………………………………………….…….……..........…..7

1.2 Khái niệm phương pháp dập vuốt.…………… …………………………..….......…..8

1.2.1 Các phương pháp chống nhăn trong dập vuốt sâu.…………………….…....…..14

1.2.2 Hiện tượng nhăn trong dập vuốt sâu. .……………… ………………......…....…..14

1.2.3 Các phương pháp chống nhăn ở vùng vuốt sâu. .……………………........……..16

1.2.4 Sử dụng gân vuốt và khe hở giữa chày và cối trong quá trình dập vuốt sâu…..17

1.3 Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại. .…………… ………………………..….......….....18

1.3.1 Khái niệm. .…………………… …………………………………………............…..18

1.3.2 Các hiện tượng xảy ra khi biến dạng dẻo. .……………………………..........…..20

1.3.3 Những nhân tố ảnh hưởng đến tính dẻo của kim loại. .………………….......…..21

1.3.4 Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến tính chất và tổ chức của kim loại……….....21

1.3.5 Các định luật cơ bản áp dụng khi gia công bằng áp lực. .………………...….…22

1.3.6 Trạng thái ứng suất và các phương trình dẻo. .…………………………........…..23

1.3.7 Biến dạng dẻo kim loại trong trạng thái nguội. .………………..……..….......…..26

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MÁY ÉP.………………………………………….............……..27

2.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế. .……………………………………......…..27

2.1.1 Phân tích khả năng ứng dụng của máy ép thủy lực tại Việt Nam……..…….....27

2.1.2 Đưa ra các phương án. .…………………………………………..………........…..29

2.2 Thiết kế động học. .……………………………………………………..........…...…..33

2.2.1 Phương án động học. .…………………………………………………….........…..33

2.2.2 Xác định các thông số động học. .…………………………………..……........…..37

2.3 Thiết kế hệ truyền động. .………………………………………………..…..........…..39

2.3.1Bộ phận tác động xilanh - pittong. .………………………………………....…..…..40

2.3.2 Tính chọn van trong hệ thống thủy lực.…………………………….…...…..….....51

2.3.3 Tính và chọn bơm dầu. .…………………………………….…………....…..……..62

2.3.4  Hệ thống lọc dầu. .……………………………………………………......……..….71

2.3.5 Thiết kế thùng chứa dầu. .…………………………………………….....…...…….73.

2.4 Thiết kế các bộ phận chính. .……………………………………………...…...……..78

2.4.1 Thân máy. .…………………………………………………………….....…....….….78.

2.4.2 Dầm ngang. .……………………………………………………...……..…...…..…..81

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ KHUÔN DẬP VUỐT.………………………….…...….....……..85

3.1 Thiết kế sản phẩm. .……………………………………………………....…….....…..85

3.1.1 Vật liệu làm bồn. .……………………………………………………...…….......…..85

3.1.2 Tính toán các kích thước phần hộc. .……………………………………..…...…..86

3.1.3 Thiết kế lỗ thoát nước cho phần hộc. .…………………………………........…....89

3.1.4 Bán kính uốn nhỏ nhất cho phép. .…………………………………...……...........90

3.1.5 Tính đàn hồi khi uốn. .……………………………………………...……….......…..90

3.1.6. Hệ số dập vuốt và các yếu tố ảnh hưởng..………………….………...….....…..91

3.2 Thiết kế khuôn. .………………………………………….……………….…........…..93

3.2.1 Vật liệu làm khuôn. .…………………………………….…………..……..….........93

3.2.2. Kết cấu khuôn. .……………………………………….………………..…........…..95

3.2.3 Tính toán khuôn. .………………………………………………...…….…..…...…..97

3.3 Mô phỏng khuôn trên phần mềm. .………………………………………...…....…..99

3.3.1 Giới thiệu về phần mềm mô phỏng.…………………………………..…….....…..99

3.3.2 Tổng quan về autoform. .……………………………………….…...………....…..100

3.4. Mô phỏng kết cấu tổng thể của hệ thống..…… ……………………..…….....…..107

KẾT LUẬN.……………………… …………………………………………………..........108

TÀI LIỆU THAM KHẢO.…………… ……………………………...…….....….........…..109

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật con người ngày càng đòi hỏi trình độ tự động hoá phải càng phát triển để đáp ứng được nhu cầu của mình. Bởi vậy ngành tự động hoá đã được đào tạo kỹ lưỡng ở các trường Đại học, Cao đẳng trên cả nước và Đại Học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng cũng không ngoại lệ. Sinh viên được đào tạo về các dây chuyền sản xuất tự động các cơ cấu chấp hành cũng như các thiết bị điều khiển. Ngành Cơ khí là một trong những ngành như thế việc tạo ra các sản phẩm tự động hoá không những trong công nghiệp mà ngay cả trong đời sống con người ngày càng được phổ biến.

Từ những thực tế trên là sinh viên của ngành Cơ khí máy sau 5 năm học, em đã tích lũy được một số kiến thức về tự động hoá. Để củng cố và bổ sung thêm những kiến thức đã học và để áp dụng những kiến thức đó vào thực tế em đã được nhận và thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế máy, mô phỏng khuôn dập vuốt sản phẩm gia dụng và chế tạo mô hình bộ khuôn thu nhỏ”. Với phạm vi đồ án em sẽ chế tạo mô hình bộ khuôn thu nhỏ, dập vật liệu.

Trong thời gian thực hiện đề tài em đã gặp không ít những khó khăn, bằng khả năng của mình, sự chỉ dẫn tận tình của các thầy cô giáo cũng như hỗ trợ và giúp đỡ từ phía nhà trường em đã nỗ lực hết sức để hoàn thiện sản phẩm của mình một cách tốt nhất. Tuy nhiên trong quá trình thiết kế và chế tạo mô hình không thể tránh được nhiều mặt thiếu sót và hạn chế. Kính mong nhận được sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến từ quý thầy để em có thể thực hiện tốt hơn ý tưởng của mình.

Em xin chân thành cảm ơn !

                                                                                                                                    Đà Nẵng, ngày...  tháng ... năm 20...

                                                                                                                                   Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                   (Ký)

                                                                                                                                     ………………

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP TẤM

1.1 Khái niệm về dập tấm

Quá trình công nghệ là toàn bộ các tác động trực tiếp làm thay đổi hình dạng, kích thước, tính chất và trạng thái của phôi ban đầu để đạt được mục đích nào đó. Quá trình công nghệ bao gồm những nguyên công và được sắp xếp theo một trình tự nhất định.

Dập tấm là một phần của quá trình công nghệ bao gồm nhiều nguyên công công nghệ khác nhau nhằm làm biến dạng kim loại tấm để nhận được các chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết với sự thay đổi không đáng kể chiều dày của vật liệu và không có phế liệu dạng phôi.

Dập tấm thường được thực hiện với phôi ở trạng thái nguội (nên còn được gọi là dập nguội) khi chiều dày của phôi nhỏ (thường S<4 mm) hoặc có thể phải dập với phôi ở trạng thái nóng khi chiều dày vật liệu lớn.

Nguyên công là một phần của quá trình công nghệ được thực hiện bời một hay một số công nhân ở một vị trí nhất định trên máy bao gồm toàn bộ những tác động liên quan để gia công phôi đã cho.

* Ưu điểm của sản xuất dập tấm :

- Có thể thực hiện những công việc phức tạp bằng những động tác đơn giản của thiết bị và khuôn.

- Có thể chế tạo những chi tiết rất phức tạp mà các phương pháp gia công kim loại khác không thể hoặc rất khó khăn.

- Độ chính xác của các chi tiết dập tấm tương đối cao, đảm bảo lắp lẫn tốt, không cần qua gia công cơ.

- Kết cấu của chi tiết dập tấm cứng vững, bền nhẹ, mức độ hao phí kim loại không lớn.

- Tận dụng được phế liệu, hệ số sử dụng vật liệu cao.

- Dập tấm không chỉ gia công những vật liệu là kim loại mà còn gia công những vật liệu phi kim loại như : techtolit, hétinac, và các loại chất dẻo.

1.2 Khái niệm phương pháp dập vuốt.

Dập vuốt là một nguyên công nhằm biến đổi phôi phẳng hoặc phôi rỗng để tạo ra các chi tiết rỗng có hình dạng và kích thước cần thiết.

Các chi tiết được dập vuốt thường có hình dạng rất khác nhau và được chia thành các nhóm như sau :

 Nhóm chi tiết có hình dạng tròn xoay (đối xứng trục), ví dụ như đáy của nồi hơi, các chi tiết hình trụ, các loại bát đĩa kim loại, chi tiết của đèn pha, vỏ đèn, chụp đèn …

 Nhóm các chi tiết có dạng hình hộp như các thùng nhiên liệu của động cơ, vỏ hộp, vỏ bọc các thiết bị điện tử …

Khi dập vuốt từ phôi phẳng sau một nguyên công ta có thể nhận được chi tiết hình trụ với chiều sâu không lớn, thường chiều cao tương đối h/d < 0,7 – 0,8. khi dập vuốt các chi tiết với chiều sâu lớn hơn, ứng suất kéo ở phần thành chi tiết (tại tiết diện ngang nguy hiểm) thường tăng lên rất lớn và có thể gây đứt đáy . vì vậy khi dập vuốt các chi tiết có chiều cao tương đối  h/d lớn, người ta phải tiến hành dập qua nhiều nguyên công. Khi đó, ứng suất kéo hướng kính, phát sinh ở phần thành chi tiết sẽ giảm đi tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dập vuốt.

Các nguyên công tiếp theo khi dập vuốt cũng có thể thực hiện theo phương pháp dập vuốt thuận hoặc ngược. khi chày truyền áp lực vào phôi rỗng ở mặt trong của đáy phôi thì được gọi là phương pháp dập vuốt thuận, còn khi chày truyền áp lực vào mặt ngoài của đáy phôi thì gọi là dập vuốt ngược (hình 1.7c) vì khi đó phôi được kéo vào trong cối theo hướng ngược lại so với hướng dập vuốt lần thứ nhất .

Dập vuốt ngược thường được sử dụng để dập vuốt các chi tiết có dạng phức tạp như các chi tiết hai đáy hoặc có 2 lớp vỏ. ngoài ra dập vuốt ngược còn được sử dụng để đồng thời thực hiện 2 nguyên công dập vuốt trong cùng một bộ khuôn nhằm tăng mức độ biến dạng .

1.2.1 Các phương pháp chống nhăn trong dập vuốt sâu.

Trong quá trình dập vuốt sâu, chày đẩy tấm kim loại vào khoang trống của cối, kết quả là một sản phẩm rỗng. Một chi tiết được gọi là vuốt sâu nếu độ sâu của nó bằng ít nhất một nửa đường kính của nó. Nếu không, nó chỉ đơn giản được gọi chung là dập.

Dập vuốt sâu là một quá trình sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt các mặt hàng gia dụng, chẳng hạn như lon súp, vỏ bọc pin, bình chữa cháy, và các bồn rửa chén. Một quá trình dập vuốt sâu có thể có một hoặc nhiều công đoạn vuốt, tùy thuộc vào sự phức tạp của chi tiết.

1.2.3 Các phương pháp chống nhăn ở vùng vuốt sâu.

a) Dùng bích chặn phôi:

Phương pháp đơn giản để loại bỏ nhăn ở các vùng sâu,được rút ra là sử dụng bích chặn phôi. Trong quá trình vuốt sâu, một hằng số áp lực chặn phôi  được  áp  dụng  trong suốt quá trình rút toàn bộ phôi vào cối.

Khi thay đổi áp lực đã tạo ra một số thành công. Một đệm khí nén hoặc thuỷ lực có thể thay đổi áp lực chặn phôi tuyến tính theo các bậc của máy. Điều này gia tăng độ sâu cho phép cuả sản phẩm.

1.3.3 Những nhân tố ảnh hưởng đến tính dẻo của kim loại.

a) Trạng thái ứng suất:

Trạng thái ứng suất kéo càng ít, nén càng nhiều thì tính dẻo kim loại càng cao.

l Trạng thái ứng suất nén khối làm kim loại có tính dẻo cao hơn nén mặt phẳng và đường thẳng còn trạng thái ứng suất kéo khối thì lại làm tính dẻo kim loại kém đi.

b) Tốc độ biến dạng và nhiệt độ:

Tốc độ biến dạng là lượng biến dạng dài tương đối trong một đơn vị thời gian.

W =  d_v/(V.dt)                                         (1.1)

Gia công nguội

t⁰ = T_KTL

Nếu tăng tốc độ biến dạng sẽ làm giảm tính dẻo của kim loại do có sự biến cứng của kim loại.

Gia công nóng: t⁰ > T_KTL

Ở nhiệt độ không quá cao:

Đối với thép t⁰ = 900⁰C

1.3.5 Các định luật cơ bản áp dụng khi gia công bằng áp lực.

a) Định luật biến dạng đàn hồi tồn tại song song với biến dạng dẻo:

Khi gia công áp lực nếu trong kim loại xảy ra biến dạng dẻo bao giờ cũng có một lượng biến dạng đàn hồi kèm theo (được xác định bằng góc đàn hồi, phụ thuộc vào modun đàn hồi E của vật liệu và chiều dày tấm kim loại)

Gia công nguội: kim loại dạng tấm sẽ chịu ảnh hưởng lớn.

Gia công nóng: kim loại dạng khối, ảnh hưởng của biến dạng đàn hồi có thể bỏ qua.

Thường để áp dụng khi thiết kế khuôn dập, vật dập phải kể đến lượng biến dạng dư do biến dạng đàn hồi gây ra.

b) Định luật ứng suất dư:

Khi gia công áp lực do nung nóng và làm nguội không đều, lực biến dạng, lực ma sát… phân bố không đều làm phát sinh ra ứng suất dư tồn tại cân bằng bên trong vật thể kim loại. Nếu không cân bằng thì sẽ có quá trình tích, thoát ứng suất làm cho vật thể biến dạng ngoài ý muốn để ứng suất dư tồn tại cân bằng.

c) Định luật thể tích không đổi:

Thể tích của vật thể trước khi biến dạng bằng thể tích vật thể sau khi biến dạng

Gọi thể tích vật trước khi gia công là V₀

Gọi thể tích vật sau khi gia công là V.

Vật thể có chiều cao, rộng, dài trước khi gia công là: h₀; b₀; l₀

Vật thể có chiều cao, rộng, dài sau khi gia công là: h; b; l

Theo điều kiện thể tích không đổi ta có: h.b. l = h_o.b_o.l_o

d) Định luật trở lực bé nhất:

Khi biến dạng kim loại, một chất điểm bất kì trên vật thể biến dạng sẽ di chuyển theo hướng có trở lực bé nhất hay di chuyển đến đường viền có chu vi bé nhất.

Áp dụng để thiết kế hình dáng của phôi trước khi gia công.

Ứng suất đường :

t_max = s₁/2                                                       (1.4)

Ứng suất mặt:

t_max = (s₁ - s₂)/2                                                 (1.5)

Ứng suất khối:

t_max = (s_max - t_max)                                                (1.6)

Nếu s₁ = s₂ = s₃ thì t = 0 và không có biến dạng. Ứng suất chính để kim loại biến dạng dẻo là biến dạng chảy s_ch.

Các phương trình trên gọi là phương trình dẻo:

Biến dạng dẻo chỉ bắt đầu sau khi biến dạng đàn hồi. Thế năng của biến dạng đàn hồi:

A = A₀ + A_h                                                      (1.11)

Trong đó:

A₀: là thế năng để thay đổi thể tích vật thể (trong biến dạng đàn hồi thể tích của vật thể tăng lên, tỉ trọng giảm xuống).

A_h: là thế năng để thay đổi hình dáng vật thể .

Trạng thái ứng suất khối, thế năng biến dạng đàn hồi theo định luật Húc được xác định:

A = (s₁e₁ + s₂e₂ + s₃e₃) /2 .                           (1.12)

Từ (1.15) và (1.16) ta có:  (s₁-s₂)² +(s₂-s₃)² + (s₃-s₁)² = 2s₀ = const.

Đây gọi là phương trình năng lượng biến dạng dẻo.

Khi các kim loại biến dạng ngang không đáng kể nên theo (1.12) ta có thể viết :

s₂ = m (s₁ + s₃)

Khi biến dạng dẻo (không tính đến đàn hồi) thể tích của vật không đổi vậy:

DV = 0.

Phương trình dẻo (2.18) rất quan trọng để giải các bài toán trong gia công kim loại bằng áp lực.

Tính theo hướng của các áp suất, phương trình dẻo (2.18) chính xác nhất là được viết:

±s₁ - (±s₃) = 2k

CHƯƠNG 2

THIẾT KẾ MÁY ÉP

2.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế.

2.1.1 Phân tích khả năng ứng dụng của máy ép  thủy lực tại Việt Nam.

Máy ép thủy lực đang được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp:

- Máy đúc, ép dập trong chế tạo cơ khí

- Máy ép phế liệu, giấy vụn, phoi bào

- Máy ép dăm bào, mùn cưa, bã mía

Máy ép thủy lực được sử dụng rộng rãi để thực hiện công đoạn ép-lắp ráp, dập tấm, chuốt ép, và hàng loạt các công việc gia công khác. Máy còn dùng để nghiền, ép các sản phẩm bằng chất dẻo, lắp ráp các chi tiết máy công cụ, máy dệt, động cơ ô tô, các loại thiết bị công nghiệp và gia dụng trong các nhà máy dân sự, cũng như nhà máy quốc phòng như: Sản xuất các chi tiết nong lỗ má xích của xe tăng, dùng trong việc ép các khuôn sắt, dùng để đột các phôi, dùng để vuốt các yên xe, vuốt bình xăng xe máy và ôtô, dùng để chồn đầu bulông lục giác, ép (cắt) các khuôn định hình…

* Các yêu cầu khi lựa chọn máy ép:

Khi chọn máy ép cần phải cần xuất phát từ những yêu cầu sau:

- Lực danh nghĩa của máy phải lớn hơn lực dập cần thiết

Đối với những nguyên công làm việc với hành trình ngắn thì lực dập được lấy theo công thức:

Pm ≥ (1,2 ÷ 1,3).P

Trong đó:

P_m : là lực danh nghĩa của máy (N)

P : là lực cần thiết cho nguyên công

- Kiểu máy: Chọn máy ép theo độ lớn của hành trình có ý nghĩa rất quan trọng trong việc dập vuốt, cân đối hơn hành trình lớn.

- Kiểu máy: Chọn máy ép theo độ lớn của hành trình có ý nghĩa rất quan trọng trong việc dập vuốt, cân đối hơn hành trình lớn.

- Giá thành của máy, kích thước bao của máy, hệ số an toàn.

Khoảng cách giữa các cột hình chữ nhật có kích thước :

Dài x rộng x cao = 2710 x 1720 x 3740  (mm)

Khoảng cách trống giữa hai cột theo chiều dài : 1930 (mm).

Khoảng cách trống giữa hai cột theo chiều rộng : 800 (mm)

Lực ép lớn nhất : P_max = 200 tấn.

Lực kẹp phôi : P_kmax = 40 tấn.

Hành trình : S_max = 710 (mm).

Đối với hệ thống thuỷ lực: Thùng dầu có dung tích chứa 400 lít, áp suất lớn nhất nguồn thuỷ lực : p_max = 25 MPA

2.1.2 Đưa ra các phương án.

a) Phương án 1: Máy ép thủy lực thân hình chữ C

* Sơ đồ máy:

Máy ép thủy lực thân hình chữ C như hình 2.1.

* Ưu, nhược điểm:

Ưu điểm:

- Do kết cấu đơn giản nên giá thành thiết kế không cao và chế tạo tương đối đơn giản

- Làm việc ở chế độ cho trước tương đối chính xác

Nhược điểm:

- Kết cấu không vững chắc, tạo áp lực riêng nhỏ

- Chưa có tính tự động hóa cao

c) Phương án 3: Máy ép thủy lực

* Sơ đồ máy:

Máy ép thủy lực loại tay khuỷu thể hiện như hình 2.3.

* Ưu, nhược điểm:

Ưu điểm:

- Bền chắc chắn, tạo lực ép riêng lớn

- Dễ thiết kế, chế tạo

- Bàn máy có thể điều chỉnh được

Nhược điểm:

- Lực ép nhỏ: Từ 50 đến 2500 KN

- Khi ép gây ra lực rung động lớn, kém chính xác

d) Phương án 4: Máy ép thủy lực bốn trụ dẫn hướng

* Sơ đồ máy:

Máy ép thủy lực bốn trụ dẫn hướng thể hiện như hình 2.4.

* Ưu, nhược điểm:

Ưu điểm:

- Lực ép được kiểm soát chặt chẽ trong từng chu kỳ

- Có khả năng tạo ra lực làm việc lớn, cố định ở bất kỳ vị trí nào của hành trình làm việc

- Làm việc ít tiếng ồn

Nhược điểm:

- Khuôn chế tạo phức tạp đắt tiền

- Mạch thủy lực phức tạp

v Chọn phương án thiết kế:

Như đã nói ở phần trên, phương án hợp lý là phương án mà thỏa mãn những yêu cầu trên. Ở đây ta chọn phương án thiết kế thứ 4, vì giá thành chế tạo ra ít tốn kém. Mặt khác, bộ khung của máy sẽ cho ta không gian làm việc nhiều hơn, thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết phức tạp ví dụ yên xe gắn máy, soong, chảo…. Ngoài ra, ta có thể thay thế được đầu ép dễ dàng. Ta có thể gắn đầu định hình để thực hiện công đoạn dập định hình đối với nhiều loại chi tiết khác.

2.2 Thiết kế động học.

2.2.1 Phương án động học.

Máy ép thủy lực là máy dung để gia công các sản phẩm cơ khí như dập thể tích và dập tấm. Nguyên lý truyền động của máy là dựa vào các thiết bị thủy lực thực hiện chuyển động tạo ra lực ép ,tùy thuộc vào cách lựa chọn, phân bố các thiết bị thủy lực và áp lực có thể tạo ra lực ép lớn hay nhỏ. Dựa vào đó để ta lựa chọn các phương án thiết kế máy.

a) Phương án động học:

Máy ép thủy lực sử dụng các thiết bị thủy lực tạo ra lực ép của cơ cấu gồm một xilanh pittong.

* Sơ đồ nguyên lý:

Sơ đồ nguyên lý mạch thủy lực thể hiện như hình 2.5

* Nguyên lý hoạt động của mạch thủy lực:

Khi đóng điện từ tủ điều khiển trung tâm, động cơ điện (3) được cấp điện và sẽ làm việc.

Khi cơ cấu chấp hành của hệ thống chưa làm việc ứng với van phân phối 4/3 đang ở vị trí trung gian, dầu được hồi ngay về bể.

Hệ thống thủy lực và hệ điều khiển điện của máy ép được thiết kế ở hai chế độ: Chế độ bằng tay và chế độ tự động. Chế độ tự động có thể thay đổi trình tự logic làm việc dễ dàng thông qua cách nối sơ đồ mạch điện. Đối với chế độ làm việc tự động: Khi có tín hiệu tác động từ tủ điện điều khiển bắt đầu một chu trình, van phân phối 4/3 (9) điều khiển xilanh (8) được điều khiển chuyển sang vị trí bên phải, dầu được cấp cho buồng dưới xilanh làm cần pittông đi xuống, thực hiện quá trình ép.

b) Sơ đồ truyền động thuỷ lực:

* Sơ đồ nguyên lý:

Sơ đồ truyền động thuỷ lực như hình 2.6.

* Nguyên lý hoạt động :

Dựa vào nguyên vật liệu, sản phẩm gia công mà máy ép thuỷ lực 600 tấn có thể vận hành theo hai chế độ :Chế độ ép và chế độ cắt, tuỳ theo yêu cầu công việc.

Việc thay đổi chế độ làm việc được thực hiện thông qua công tắc chuyển mạch lắp trên tủ điện điều khiển.

- Ở chế độ ép :

+ Đối với chế độ ép thì có các đặc điểm sau :

Biến dạng của vật liệu sản phẩm là biến dạng dẻo.

Chế độ ép là nguyên công sau chế độ cắt, khi phôi liệu đưa vào cắt xong có hình dạng theo yêu cầu thì chế độ ép mới thực hiện.

Khuôn định dạng sản phẩm của chế độ ép phức tạp, yêu cầu lực ép phải lớn và đầu trượt chuyển động êm.

2.2.2 Xác định các thông số động học.

a) Phân tích hoạt động của máy và hành trình chuyển động của các cơ cấu:

Trong quá trình thiết kế máy ta phải tính toán thiết kế làm sao cho máy đảm bảo được các hoạt động của máy như sau :

- Khuôn trên đi xuống thực hiện quá trình kẹp phôi và ép.

- Khuôn dưới đi lên để thực hiện việc tháo lấy sản phẩm ép.

- Khuôn dưới chuyển động đi xuống trong quá trình ép cùng với khuôn trên sau đó đi lên để thực hiện việc tháo phôivà kẹp phôi mới cho chu kỳ ép sau.

Từ những yêu cầu như trên thì máy thiết kế phải thực hiện các chuyển động sau:

- Đối với khuôn trên :

+ Hành trình xuống nhanh với vận tốc là : V₁.

+ Hành trình công tác (ép) với vận tốc là :V₂.

+ Hành trình lên nhanh với vận tốc là :V_3.

Từ sơ đồ trên có các đại lượng:

- Đối với khuôn trên:

+ Hành trình xuống nhanh :   L₁ = 460 (mm)

+ Hành trình ép:                   L₂ = 250 (mm)

+ Hành trình lên nhanh :      L₃ = 710 (mm)

- Đối với khuôn dưới :

+ hành trình lên nhanh :       L₄ = 250 (mm)

+ Hành trình xuống :            L₂ = 250 (mm)

b) Phân tích thời gian, vận tốc chu kỳ ép:                                                                                                                                                 

Căn cứ vào loại vật liệu, vận tốc biến dạng cho phép của vật liệu khi dập, lưu lượng, áp suất và tiết diện của xi lanh. Ta có vận tốc các hành trình như sau :

- Hành trình xuống nhanh với vận tốc là : V₁ =100 (mm/s)

Suy ra thời gian xuống nhanh : T₁ = L₁/V₁ = 460/100 = 4,6 (s)

- Hành trình đi xuống của bộ kẹp phôi cùng vận tốc và hành trình với hành trình ép nên : L₂ = 250 mm

V₂ = 10 (mm/s)

- Hành trình lên của bộ phận kẹp phôi :

Vận tốc :V₄ = 60 (mm/s)

Suy ra tời gian : T₄ = L₄/V₄ = 250/60 = 4,2 (s)

2.3.1 Bộ phận tác động xilanh - pittong.

a) Nhiệm vụ của xilanh - pitong:

Biến đổi năng lượng áp suất của chất lỏng thành cơ năng. Có 3 dạng bộ phận tác động:

- Bộ phận tác động chuyển động tịnh tiến - cilanh thủy lực.

- Bộ phận tác động chuyển động quay - động cơ thủy lực.

- Bộ phận tác động bán quay (giới hạn góc quay).

d) Kết cấu và vật liệu chế tạo xilanh thủy lực:

Các xilanh thủy lực thường được chế tạo từ thép có cường độ cao. Để xilanh chống chịu được sự khắc nghiệt của môi trường làm việc như nhiệt độ, độ ẩm, bụi, cường độ làm việc… các bộ phận bằng thép của xilanh được xử lý chống chịu mài mòn và ăn mòn như mạ crome lòng, cán xilanh, sơn phủ epoxy bề ngoài… Trong một số ứng dụng đặc biệt, xilanh có thể được chế tạo từ thép không rỉ hoặc có những phương pháp đặc biệt như mạ phủ gốm kim loại.

e) Gioăng phớt làm kín xilanh:

Việc lựa chọn bộ gioăng phớt làm kín xilanh dựa trên nhiều yếu tố quan trọng như: Tính tương thích về mặt hóa học với dầu sử dụng, nhiệt độ và áp suất làm việc…

Khi làm việc, gioăng phớt làm kín phải đủ độ mềm dẻo để có khả năng làm kín dầu giữa các chi tiết chuyển động đồng thời phải đủ cứng, khỏe để chịu được áp suất cao. Có hai loại gioăng phớt được sử dụng trong xilanh thủy lực là gioăng tĩnh và gioăng động.

Gioăng động được dùng ở những nơi có sự chuyển động giữa hai bề mặt cần làm kín, ví dụ như ở piston. Loại thông dụng nhất là gioăng U hoặc gioăng V nhưng tùy thuộc vào áp suất, vận tốc và tính chất làm việc mà nó có nhiều kiểu biên dạng khác nhau. Nó thường được ép vào rãnh nằm giữa hai bề mặt trượt để làm kín.

Gioăng tĩnh được sử dụng để làm kín giữa hai chi tiết không có sự chuyển động với nhau ví dụ như giữa piston với cán, giữa nắp xilanh với vỏ…Hai yếu tố là áp suất & nhiệt độ làm việc sẽ quyết định kích cỡ và vật liệu chế tạo loại gioăng này.

Trị số ứng suất cho phép [σ] đối với xilanh đúc là 80÷100MPa; đối với xilanh rèn bằng thép (0.3 ÷ 0.35%C) là 110 ÷ 150MPa; đối với rèn bằng thép hợp kim (1,5 ÷ 2 % Ni) là 150 ÷ 180Mpa.

Ta xác định sự tương quan giữa [σ] và p khi đường kính ngoài của xilanh sẽ là nhỏ nhất. Ta có:

P_H = π.r_B²p                                                         (2)

Trong đó: P_H : là lực định mức do xilanh tạo ra.

Khi chọn áp suất của chất lỏng công tác, cần phải chú ý rằng, khi trị số p tiến gần tới p_OT (bắt đầu từ một áp suất nào đó) sẽ có sự giảm không đáng kể kích thước của xilanh khi tăng áp suất.

Vì vậy người ta thường lấy:

p = (0.70 ÷ 0.75) p_OT                                                    (8)

Và áp suất p được gọi là áp suất hợp lý.

Các công thức Lame đúng đối với tiết diện của xilanh nằm khá xa các đoạn mà ở đó có sự thay đổi chiều dày của thành xilanh. Tại các tiết diện của xilanh nằm gần mặt bích hoặc nằm gần phầm vòm cong sẽ xuất hiện các ứng suất phụ có trị số gần bằng các ứng suất tính theo các công Lame. Vì vậy, kích thước thành xilanh ở vùng vòm và vùng mặt bích được chọn theo các mối quan hệ kinh nghiệm từ thực tế.

Các pittong của xilanh công tác được làm đặc hoặc rỗng. Piston truyền lực tới đầu ép và chịu nén. Kiểu liên kết giữa piston với đầu ép có thể là kiểu liên kết cứng (đuôi piston ngàm chặt vào dầm ngang di động).

* Thông số thiết kế:

Để kết cấu của hệ thống nhỏ gọn hơn ta chọn áp suất của hệ thống cao một chút. Cụ thể ta chọn áp suất làm việc của xilanh này cũng như toàn bộ hệ thống là P = 25 MPA. Một số thông số kỹ thuật yêu cầu của xilanh này như sau:

+ Lực ép đầu cần pittong: F = 200 Tấn = 2.10⁶ N.

+ Thời gian thực hiện hành trình tiến (ứng với quá trình ép): t₁ = 60 (s)

+ Thời gian thực hiện hành trình xilanh lùi t₂ = 20(s)

+ Thời gian giữ ép: t₃ = 3 (s)

+ Hành trình ép S = 580 mm.

+ Chế độ làm việc: Làm việc êm.

* Tính toán thiết kế xilanh chính:

Bán kính trong của xilanh được tính theo công thức:

r_B = √(P_H/(π,p))

Trong đó:

P_H: là lực ép danh nghĩa của máy: P_H = 200 tấn = 2.106 N

P : là áp suất làm việc của dầu thủy lực. Ta chọn p = 25 Mpa

Thay số vào ta có: r_B = 159,58 mm

Vậy đường kính trong tính toán của xilanh là: D_B = 2. r_B= 2.159,58 = 319,15 mm.

Tra ở sách: Power Hydraulics ta lấy đường kính  D_B = 320 mm

Đường kính ngoài của xilanh là:

D_H = 2. r_H  = 2.198 = 396 mm.

Ta chọn đường kính ngoài là: D_H= 400 mm.

Diện tích tiết diện ngang bên trong của xilanh chính là:

F = (π.D²_B)/4 = 3,14.3202/4 = 80384 mm²

Thể tích dầu làm việc lớn nhất của xilanh là:

V_max= H.F = 710.80384 = 57072640 (mm³)

* Tính kiểm nghiệm bền cho xilanh và pittong:

- Tính bền cho xilanh:

Ứng suất tại mặt ngoài của xilanh là: σ = 120 Mpa.

So sánh với [σ]= 124 Mpa của vật liệu chế tạo xilanh ta thấy xilanh đủ bền.

- Tính lưu lượng cần cấp cho xilanh.:

Tính toán lưu lượng cần cấp cho xilanh là rất quan trọng trong tính toán thiết kế các hệ thống thủy lực vì căn cứ vào những kết quả này ta mới tính chọn được bơm nguồn phù hợp.

Lưu lượng cần cấp cho xilanh được tính theo công thức như sau:

Q = f.v

Trong đó:

Q : là lưu lượng cần cấp cho xilanh.

F : là diện tích tác dụng của xilanh.

V : là vận tốc cần pittong.

Tốc độ cần pittong trong hành trình tiến là v₁= s/t₁

Lưu lượng cung cấp cho xilanh trong hành trình lùi về là:

Q3 = f.v3 = (π.(D²-d²))/4. S/t =  (3,14.(3,2²-1,6²))/4. 0,8 = 4,8 (dm3/s) = 289 (l/ph).

Ta có Q₁> Q₂ >Q₃ do đó lưu lượng của bơm nguồn phải chọn theo Q₁.

Như ta đã giới thiệu ở chương trước xilanh gồm có hai cụm : Bộ phận xilanh tạo lực ép 200 tấn mang bốn xilanh giống nhau và bộ phận xilanh kẹp phôi tạo lực kẹp 40 tấn gồm bốn xilanh giống nhau.

Trên đây ta đã tính xilanh tạo lực ép, bây giờ ta đi tính xilanh kẹp phôi.

Bộ bốn xilanh này có tác dụng kẹp và tháo phôi thực hiện các chuyển động lên, xuống :

Theo máy chuẩn thì ta chọn :

+ Vận tốc hành trình lên : V₄ = 60 (mm/s)

+ Vận tốc hành trình xuống : V₅ = V₁ = 10 (mm/s)

+ Chiều dài hành trình lên bằng chiều dài hành trình xuống và bằng  L₄ = 400 mm

+ Lực kẹp phôi lớn nhất : P_kmax = 40 tấn.

+ Cơ cấu bốn xilanh này chỉ thực hiện hai hành trình : xuống và lên.

* Tính toán thiết kế xilanh chính:

Bán kính trong của xilanh được tính theo công thức:

r_B = √(P_tt/(π.p)

Trong đó:

P_H: là ực ép danh nghĩa của máy: P_H = 10 tấn = 105 N

P : là áp suất làm việc của dầu thủy lực. Ta chọn p = 25 Mpa

Thay số vào ta có: r_B = 35,7 mm

 Vậy đường kính trong tính toán của xilanh là: D_B = 2. r_B= 2.35,7 = 71,4 mm.

Tra ở sách: Power Hydraulics ta lấy đường kính D_B = 80 mm

Thay số vào ta có: [σ]= Pom.2√3= 35,7.2√3  = 124 Mpa.

Giá trị ứng suất cho phép trên nằm trong khoảng giá trị của thép đúc C45, thép chuyên dùng chế tạo các chi tiết chịu áp lực, thép có [σ]= 124 Mpa. Vậy ta chọn vật liệu chế tạo xilanh là thép đúc C45.

Đường kính ngoài của xilanh là: D_H = 2.rH = 2.44,6 = 89,2 mm.

Ta chọn đường kính ngoài là: D_H = 90 mm.

Diện tích tiết diện ngang bên trong của xilanh chính là:

F = (π.D²B)/4 = 3,14.802/4 = 5024 mm²

Thể tích dầu làm việc lớn nhất của xilanh là:

V_max= H.F = 300.5024 = 1507200 (mm³)

Cả bốn xilanh cùng làm việc nên lưu lượng cần cũng cấp cho nó là: 72 (l/ph).

Quá trình đi xuống ép xilanh nâng đi cùng xilanh ép.

2.3.2 Tính chọn van trong hệ thống thủy lực.

a) Nhiệm vụ của van thủy lực:

Van thủy lực có nhiệm vụ điều khiển dòng thủy lực, tín hiệu điều khiển và bộ phận tác động thủy lực. Van thủy lực thường được sử dụng điều khiển tốc độ dòng, điều khiển hướng và điều khiển áp suất thủy lực. Tuy nhiên một số van có đa chức năng, có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ điều khiển.

Tín hiệu điều khiển van có thể là tín hiệu cơ khí, tín hiệu bằng tay, thủy lực, khí nén hoặc điện. Tác động của van điều khiển có thể là tín hiệu số hay tín hiệu tương tự.

Thông thường van có những chức năng sau:

- Van tràn được sử dụng để giữ áp suất của mạch thủy lực.

- Van trục ống 4 cổng có thể sử dụng để thay đổi trực tiếp chiều quay của mô tơ   thủy lực.

c) Tính chọn van:

* Tính chọn van phân phối:

Van phân phối là một phần tử thủy lực có tác dụng làm thay đổi hướng của dòng chất lỏng, do đó nó có thể làm đảo chiều chuyển động của các cơ cấu chấp hành mà nó điều khiển.

Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành điều khiển tự động, trong các hệ thống thủy lực hiện nay sử dụng chủ yếu các van phân phối dạng con trượt điều khiển bằng điện. Các cuộn điện hay nam châm điện từ có điện áp sử dụng là 24 VDC hoặc nguồn xoay chiều 220 VAC. Tuy nhiên trong một số hệ thống người ta vẫn sử dụng các loại van phân phối khác như van điều khiển bằng tay, điều khiển bằng thủy lực …

Trong hệ thống máy ép thiết kế, chỉ có một van phân phối loại 4/3: Có nhiệm vụ điều khiển các xilanh.

Lưu lượng qua phân phối van 4/3 trong hệ thống chính là lưu lượng bơm cấp cho cơ cấu chấp hành mà nó điều khiển. Dựa vào mục đích thiết kế hệ thống và lưu lượng qua van phải đảm bảo thỏa mãn Q = 480 (l/ph).

Ta chọn hai van phân phối 4/3 của hãng TAIWAN FLUID POWER - Đài Loan, có kí mã hiệu như sau: DSHG-3C2-10-AC220v/50Hz.Q_lv= 400(l/phút),Q_max1= 800(l/phút) và DSHG-3C3-03-AC220v/50Hz. Q_lv= 120(l/phút), Q_max2 = 200(l/phút)

Các thông số và kích thước lắp đặt của van được cho trong catalogue của hãng. Dưới đây là hình ảnh của van.

* Tính chọn van an toàn:

Van an toàn là phần tử thủy lực có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống trong trường hợp quá tải như: Xilanh bị kẹt khiến áp suất hệ thống tăng vọt, gây nên nhiều sự cố như hỏng bơm nguồn, vỡ đường ống.

- Nguyên lí làm việc của van dựa trên sự cân bằng của các lực ngược chiều: Lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên con trượt (hay nút van) với lực do áp suất dòng chất lỏng gây nên.

Tùy theo từng hệ thống, hoạt động và tính chất của nó mà van an toàn được đặt ở những giá trị áp suất khác nhau. Khi áp suất hệ thống tăng vọt lên do sự quá tải, cơ cấu chấp hành bị kẹt hỏng, van an toàn sẽ làm việc, xả chất lỏng về bể đến khi áp suất đạt giá trị định mức.

 Van này các thông số kỹ thuật như sau:

- Lưu lượng lớn nhất: Q = 500 (l/ph).

- Áp suất lớn nhất: p = 50 (bar).

- Khối lượng: 3,2 (kg).

- Chọn van chống lún

* Hệ thống đường ống:

Ống dẫn được dùng trong hệ thủy lực phải được chế tạo chính xác, liền nhau không được hàn nối. Ống có kích cỡ theo tiêu chuẩn phù hợp với một giới hạn áp suất chịu đựng khác nhau và đường kính tiêu chuẩn của ống có thể lên đến 100 mm. Nhiệm vụ chính của đường ống là nối giữa các bộ phận để dẫn lưu chất trong hệ thống. Các đường ống thường được phân theo chức năng của chúng gồm:

 + Đường ống làm việc: Đường ống nạp, đường ống áp lực, hồi tiếp.

+ Đường ống không làm việc: Đường ống xả, đường ống tín hiệu.

Hiện nay có 3 loại ống dùng trong thủy lực: ống tube, ống pipe và ống mềm.

* Tính toán đường ống thủy lực:

Trong hệ thống thủy lực, chất lỏng công tác được vận chuyển từ bể dầu qua bơm nguồn đến các van, cơ cấu chấp hành rồi hồi về bể nhờ hệ thống các đường ống. Đường ống được dựng phổ biến trong các hệ thống thủy lực nói chung hiện này là các loại ống cứng (ống thép đúc) và ống mềm (ống cao su có các lớp thép) chịu áp.

Để hệ thống làm việc ổn định và hiệu suất cao thì tổn thất năng lượng trong hệ đường ống phải là nhỏ. Do vậy, phải giảm thiểu được độ dài của hệ thống đường ống, đồng thời giảm thiểu các khúc quanh để giảm được năng lượng tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ.

Nói chung, hệ thống đường ống trong các hệ thống thủy lực được chia làm 3 phần: đường ống hút, đường ống đẩy và đường hồi. Đường hút là đoạn đường ống từ bể dầu lên bơm, thường khá ngắn. Đường ống nối từ bơm tới các van, cơ cấu chấp hành gọi là đường đẩy, còn đường về bể dầu được gọi là đường hồi hay đường xả.

+ Đường ống hút: v₁ = 1,2 (m/s).

+ Đường ống đẩy: v₂ = 2 (m/s).

+ Đường ống xả: v₃ = 5 (m/s).

- Tính toán đường ống dẫn đối với van 1:

+ Tính toán đường ống hút: d_h1= 0,084 (m).

Do đường ống hút cấp dầu từ bể tới bơm và nằm trong thùng dầu, không phải chịu áp cao, ta chọn ống hút có thể là ống bằng nhôm hoặc bằng thép đúc có đường kính trong khoảng (84 mm).

+ Tính toán đường ống đẩy.

Đường ống đẩy thường chia làm hai phần: Phần một nằm từ bơm nguồn tới van và phần này nằm toàn bộ trên bể dầu, do vậy để làm cho bộ nguồn thêm mỹ quan ta làm ống đẩy ở phần này bằng ống cứng (thường là thép đúc). Phần ống đẩy còn lại nối từ van đến cơ cấu chấp hành ta chọn ống mềm.

Đường kính ống đẩy là: d_d1 = 0,042 (m).

Vậy ta chọn ống mềm và cứng có đường kính trong khoảng (42mm).

- Va đập thủy lực ở các đường ống:

Khi có sự thay đổi đột ngột tốc độ chuyển động của chất lỏng trong đường ống (khi đóng hoặc mở rất nhanh các van của bộ phân phối) sẽ xuất hiện sóng va đập với áp suất cao, được gọi là va đập thủy lực.

Có thể xác định áp suất cực đại của sóng va đập, nếu khi phanh cột chất lỏng, toàn bộ động năng được chuyển thành công kéo thành vách của ống và nén chất lỏng:

Theo công thức:

K = A_CT + A_nl                                                     (1)

Trong đó:

K : là động năng của cột chất lỏng chuyển động.

A_CT  là công để kéo thành vách của đường ống.

A_nl là công để nén chất lỏng trong ống.

Sau khi thay biểu thức (2) ÷(4) vào (1) và biến đổi ta nhận được công thức:

P_y = a.ρ.v

Ở dạng tổng quát, biểu thức (4) có dạng:

∆py = a.ρ∆v                                                          (6)

Trong đó:

∆p_y: là sự tăng áp suất va đập.

∆v: là lượng tốc độ bị thất thoát của chất lỏng khi chuyển động trong ống.

2.3.3 Tính và chọn bơm dầu.

a) Công dụng của bơm dầu:

Bơm dầu là một cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để biến cơ năng thành năng lượng của dầu (dòng chất lỏng). Trong hệ thống dầu ép thường chỉ là bơm thể tích, tức là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể tích các buồng làm việc, khi thể tích của buồng làm việc tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút và khi thể tích của buồng giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiện chu kỳ nén.

Các thành phần cơ bản của bơm thủy lực gồm:

+ Một cửa nạp để đưa dầu từ bình chứa hoặc từ nguồn chứa vào bơm.

+ Một cửa thoát dầu nối với đường ống áp lực.

+ Buồng bơm để tải dầu từ cửa nạp đến cửa thoát.

c) Sử dụng công suất của bơm và động cơ máy ép thủy lực:

Công của máy ép thủy lực được xác định bởi thời gian t_c thực hiện hành trình công tác, khi sự biến dạng dẻo kim loại được tiến hành. Giả thiết rằng hệ thống dẫn động không có tổn hao năng lượng.

Ta đưa vào các ký hiệu sau đây:

P : là lực của máy ép tại thời điểm cho trước của hành trình piston.

p : là áp suất chất lỏng trong xilanh máy ép.

S : là hành trình của piston.

P_dn : là lực ép danh nghĩa của máy ép.

S_c : là hành trình công tác.

Nếu như bỏ qua các tổn hao trong hệ thống thủy lực, thì quan hệ giữa các công suất của bộ dẫn động bơm không có bình tích áp, không có bánh đà trên trục dẫn động bơm, ở thời điểm bất kỳ của hành trình công tác tuân theo đẳng thức:

N_p = N_b = N_đc                                        (1)

Trong đó:

N_p : là công suất của máy ép ở hành trình công tác.

N_b : là công suất của bơm.

N_đc : là công suất của động cơ điện.

Khi máy ép làm việc có những thời điểm mà N_p đạt giá trị cực đại. Từ biểu thức (1) suy ra công suất của bơm cũng có giá trị cực đại. Nghĩa là bơm phải được tính theo công suất cực đại ở máy ép và được xác định bằng lực lớn nhất và tốc độ cho trước của chuyển động con trượt.

Bởi vì thời gian hành trình công tác trở nên nhỏ nhất khi sử dụng công suất toàn bộ của bơm, vậy để nhận được t_c nhỏ nhất thì bơm phải làm việc với công suất định mức trong suốt toàn bộ hành trình công tác:

KpQ = N_b                                              (2)

Trong đó:

K : là hệ số phụ thuộc vào thứ nguyên của Q, p và N.

p : là áp suất của bơm.

Q : là lưu lượng của bơm.

Trên hình c trình bày đồ thị lực ép khi bơm kiểu piston có trục khuỷu làm việc với ba mức áp suất và lưu lượng cấp cho máy ép một xilanh:

p_aQ_a = p_bQ_b = p_cQ_c = N_b

Các điểm a, b, c của đồ thị là các điểm công suất không đổi.

p_c > p_b > p_a   ;   Q_c < Q_b < Q_a

Phần công mà bơm không dùng được giảm đi. Thời gian hành trình công tác, công suất của bơm và động cơ cũng có thể giảm so với các thông số này trong trường hợp dẫn động từ bơm lưu lượng không đổi.

Ở dẫn động có bánh đà, việc thay đổi số vòng quay của bánh đà và sự nhả năng lượng của nó phụ thuộc vào đặc tính cơ học của động cơ điện. Trong trường hợp này biểu thức (1) sẽ có dạng:

N_p = N_b ≥ N_đc

Yếu tố giới hạn ở đây là công suất của bơm - công suất động cơ có thể giảm 2-3 lần và hơn nữa phụ thuộc vào đặc tính tải P = f(S).

Trong một số trường hợp, việc sử dụng triệt để hơn công suất của động cơ điện và bơm có thể đạt được bằng cách liên kết nhiều máy ép có cùng lực ép vào một máy ép lớn.

2.3.4  Hệ thống lọc dầu.

* Nhiệm vụ của hệ thống lọc:

Hệ thống lọc có chức năng lọc các chất bẩn dầu. Có nhiều loại và kích cỡ bộ lọc khác nhau. Bộ phận lọc chủ yếu trong hệ thống lọc là phần tử lọc, khi dầu đi qua các chất bẩn sẽ bị giữ lại. Ngoài ra còn có một van nối tắt, khi van này mở thì dầu đi qua trực tiếp, không lọc được.

* Cấu trúc của hệ thống lọc:

- Vật liệu lọc

Có 3 loại vật liệu lọc thường dùng: Đó là màng kim loại, chất dễ thấm và chất hấp thụ.

+ Màng kim loại: Dù được dệt dày nhưng chúng cũng chỉ lọc được những hạt kim loại tương đối thô, không hòa tan.

+ Chất dễ thấm: Sử dụng bông vải, bột gỗ, sợi hoặc giấy đó qua xử lý. Loại này lọc được những chất bẩn nhỏ hơn và một số có khả năng tách được nước và chất bẩn hòa tan trong nước.

+ Chất hấp thụ: Dùng chất hấp thụ như than hoạt tính. Loại này không dùng trong hệ thống thủy lực vì ngoài việc hấp thụ chất bẩn có trong dầu, còn hấp thụ luôn cả chất phụ gia trộn trong dầu để chống lại sự mài mòn.

- Các loại phần tử lọc:

Có 3 phần tử lọc cơ bản: Kiểu bề mặt, kiểu cạnh và kiểu chiều sâu.

+ Phần tử lọc trong: Thuộc kiểu bề mặt, được làm bằng vải dày hoặc giấy đó qua xử lý. Dầu sẽ chảy qua các lỗ nhỏ của phần tử lọc còn chất bẩn sẽ bị giữ lại.

+ Phần tử lọc kiểu cạnh: Dầu sẽ chảy qua khoảng trống giữa giấy hoặc các đĩa kim loại. Mức độ lọc được xác định bằng khe hở giữa các đĩa.

+ Phần tử lọc kiểu chiều sâu: Gồm các bông vải.

Để tính toán lưu lượng dầu chảy qua bộ lọc người ta dùng công thức tính lưu lượng chảy qua lưới lọc:

Q = γ.A.∆P/ υ (l/ph).

Trong đó:

A: là diện tích toàn bộ bề mặt lọc (cm²).

P: là tổn thất áp suất của bộ lọc.

ν: là độ nhớt của dầu trong hệ thống: υ = 32.10^-6 (m²/s).

γ: là hệ số lọc, đặc trưng cho lưu lượng dầu chảy qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian (lít/(cm².phút). Thông thường ta chọn γ = 0,06 - 0,09 (lít/(cm².phút).

Nhưng để đơn giản, thực tế ta thường chọn bộ lọc dầu theo lưu lượng. Với lưu lượng Q = 75 (l/ph) ta chọn bộ lọc dầu của hãng ASHUN- Đài loan có ký mã hiệu như sau : MF-06.

2.3.5 Thiết kế thùng chứa dầu.

Thùng chứa dầu có 2 chức năng: Lưu trữ và điều hòa dầu trong hệ thống. Các bộ lọc có nhiệm vụ tách chất bẩn trong dầu để khỏi gây nghẹt dẫn đến sự phá hủy hệ thống.

Việc thiết kế thùng chứa dầu dễ dàng nếu như ta không bị ràng buộc về giới hạn không gian, về trọng lượng và ta có thể chọn vị trí lắp đặt theo ý muốn.

Thùng chứa dầu thủy lực có cấu tạo hợp lý, ngoài việc cung cấp đủ dầu cho bơm còn phải có các khả năng sau:

+ Tỏa nhiệt tốt.

+ Tách được không khí ra khỏi dầu.

+ Nhận biết được sự ô nhiễm trong dầu.

* Kết cấu và kích thước của bể dầu:

Bể dầu có kết cấu sao cho cặn bẩn trong dầu được lắng xuống đáy bể, muốn vậy phải hạn chế được sự xoáy của dầu trong bể đến mức thấp nhất. Dầu từ ống xả trở về bể không được xoáy và sủi bọt.

Để đảm bảo cho sự lưu thông của dầu tạo điều kiện làm nguội tốt hơn, bên trong bể ngăn thành từng buồng có cửa lưu thông tương ứng phía dưới hai vách ngang có chiều cao bằng chiều cao nhất trong bể dầu. Mức dầu cao nhất trong bể dầu bằng 0,7 chiều cao thành bể.

Ống hút của bơm và ống xả cần đặt ở vị trí đối nhau và phải ngập trong dầu và cách đáy bể một khoảng bằng 2 ÷ 3D (Với: D :là đường kính ngoài của ống tương ứng).

Đầu ống xả vát một góc 45⁰ và quay vào mặt thành bể, ta có thể dùng lưới để khử xoáy của dầu khi hồi về bể. Đáy bể nên làm nghiêng một góc 5⁰ để thay dầu qua lỗ thoát dầu khi cần thiết. Bể dầu nên được sơn những màu sáng để tăng khả năng bức xạ nhiệt, tăng khả năng làm mát của hệ thống.

* Tính toán sơ bộ kích thước bể dầu:

Kích thước bể dầu được tính toán dựa trên cơ sở đảm bảo về mặt tản nhiệt và hạn chế đến mức tối đa sự xoáy của dầu trong quá trình hoạt động của hệ thống. Bể dầu có xu hướng kích thước hẹp cao hơn là rộng thấp để tăng khả năng truyền nhiệt của dầu ra bên ngoài. Lượng dầu trong hệ thống đường ống thủy lực phải luôn được điền đầy, không có gián đoạn.

Ta chọn bể dầu có dạng hình chữ nhật. Các kích thước của bể dầu như sau:

- Chiều ngang bể dầu: a (m)

- Chiều dài bể: b = 1,5.a (m)

- Chiều cao bể: H = a (m)

Thể tích của bể dầu thường được tính theo công thức sau:

V = 4,5.Q = 4,5.75 = 337,5 (lít).

Lấy V = 340 lít Suy ra V = a.b.H = a.1,5.a.a = 1.5.a³= 0,34 suy ra a= 0,6 m

Nên chọn a = 0,6 m; b = 0,9 m; H = 0,6 m

Vậy kích thước của bể dầu là: a x b x H = 600 x 900 x 600 (mm) là thuận lợi cho việc bố trí một số các thiết bị thủy lực như động cơ điện, bơm, van thủy lực, nắp đổ dầu, bộ lọc, bộ làm mát nên ta chọn kích thước này là kích thước chính.

* Bảo quản dầu thủy lực:

Chúng ta phải luôn tuân thủ các yêu cầu bảo đảm cho hệ thống sạch sẽ:

+ Phải làm vệ sinh lau rửa toàn bộ hệ thống để loại bỏ các chất sơn, những mảnh kim loại, các xỉ hàn…

+ Phải tiến hành cung cấp sự lọc sạch dầu liên tục để loại bỏ cặn bẩn và các tạp chất do sự mài mòn và ăn mòn tạo ra trong quá trình làm việc của hệ thống.

+ Tạo ra sự bảo vệ liên tục cho hệ thống thủy lực, tránh sự ô nhiễm của không khí vào hệ thống, bằng cách làm kín hệ thống và lọc sạch không khí.

+ Trong quá trình sử dụng, chú ý đổ đúng mức dầu

+ Sự thông khí phải thực hiện hết sức cẩn thận bằng việc thiết kế bình chứa và hệ thống một cách hợp lý, đúng đắn, để bảo đảm sự thông khí của dầu thủy lực được giữ ở mức tối thiểu.

2.4 Thiết kế các bộ phận chính.

2.4.1 Thân máy.

Phân loại thân máy ép thủy lực thể hiện như hình 3.14.

Trên hình trình bày sơ đồ phân loại máy ép thủy lực. Chỉ tiêu đầu tiên được dùng để phân loại là hướng chuyển động của dụng cụ công tác: kiểu nằm ngang, kiểu đứng hoặc kiểu hỗn hợp (dụng cụ công tác dịch chuyển theo phương nằm ngang và phương thẳng đứng, theo phương thẳng đứng và nghiêng…). Các máy ép kiểu đứng còn phân loại tiếp theo hướng tác động của lực làm việc (hướng lên trên hoặc xuống dưới), máy có dẫn động trên và dẫn động dưới.

Để gia công các chi tiết có kích thước lớn, người ta sử dụng các thân máy kiểu tổ hợp từ nhiều các thân máy một trụ, hai trụ, bốn trụ, hoặc từ nhiều các thân máy ghép với nối với nhau. Phụ thuộc vào chức năng công nghệ của máy và số lượng các chi tiết phải gia công mà kết cấu thân máy có thể thay đổi.

Đồng thời giả sử là có tải đều tác dụng lên các cột (có thể có sự không đều của các tải ở thời điểm ban đầu, nhưng sau đó sẽ được san bằng đều, vì có sự phân bố lại tải), ứng suất của cột sẽ là:

σ = N/F + M_u/(0,1.d³ ) ≤ [σ]

Trong đó:

F : là diện tích tiết diện ngang của cột.

d : là đường kính trụ.

Trị số momen uốn M_u tác dụng vào cột phụ thuộc vào sơ đồ kết cấu của thân máy ép (giả sử cả bốn cột đều làm việc). Với máy ép kiểu bốn trụ ta có:

M_u = P.e.z/4

* Tính toán khung thân máy ép 200 tấn :

Thân máy là một bộ phận kết cấu chủ yếu của máy, nó mang một bộ phận kết cấu tương ứng với các nhóm. Thân máy là một bộ phận dùng để gá lắp, định vị và kẹp chặt tất cả các cụm chi tiết khác của máy, đồng thời truyền lực cho khuôn ép. Chất lượng gia công của máy phụ thuộc vào thuộc tính tĩnh và động của nó. Vì vậy việc nghiên cứu thuộc tính cơ học của máy là mối quan tâm lớn khi thiết kế máy ép.

Khi gia công các phôi kim loại trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau, tải trọng làm việc thay đổi, yêu cầu có độ cứng vững lớn, có khả năng chịu thay đổi lớn về lực, về ứng suất. Để đáp ứng được yêu cầu trên, thân máy cần được thiết kế sao cho kết cấu máy có khả năng chống uốn tốt, biến dạng đàn hồi theo hướng thẳng đứng nhỏ, giảm chấn, giảm rung tốt, nhưng kích thước và trọng lượng của thân máy không quá lớn.

- Tính toán cho trụ chịu lực chính:

Đặt P₁ = P_max = 200 (tấn) = 2.10⁶ (N)

Như vậy các trụ chịu lực chính của hệ thống chịu một ngoại lực chính bằng P_max. Khi đó trụ chịu lực chính như một thanh chịu kéo nén đúng tâm.

Ta có: N₁ = P₁ = 2.10⁶ (N).

Thay vào ta có : D ≥ √((4.N_Z.n_ch)/(π.σ_ch)) = √(4.2000000.1,8/(π.260)) = 132,8 (mm).

Vậy để đảm bảo đủ điều kiện và theo tiêu chuẩn ta chọn D = 150 (mm).

2.4.2 Dầm ngang.

Dầm ngang dưới có kết cấu dạng hộp và có gân tăng cứng bên trong. Chiều cao của dầm bằng 1÷2,5 lần đường kính của các trụ dẫn hướng. Dầm ngang dưới được đặt trên các phần côngson hoặc bằng các đế ở dưới dạng đai ốc và đầu các trụ.

Vật liệu để chế tạo dầm dưới thường dùng là thép đúc có σ= 450 ÷ 550 MN/m2 (45 ÷ 55 KG/mm2). Trong các phôi đúc dày có ứng suất dư nhiệt, chúng có thể gây phá hủy sớm trước sự phá hủy do ứng suất gia công vật liệu gia công vật liệu gây ra. Vì vậy, khi thiết kế khối đúc dầm dưới phải xử lý nhiệt, khử ứng suất dư sau đúc.

Dầm di động của máy ép thủy lực dùng để cố định dụng cụ công tác phía trên và truyền lực từ pittong công tác tới phôi cần biến dạng. Dầm được chế tạo theo kiểu làm liền khối hoặc kiểu lắp ghép, kiểu đúc hoặc kiểu hàn. Vật liệu chế tạo thường dùng là thép đúc tấm có σs không nhỏ hơn 450 Mpa.

Tính chọn dầm ngang:

Để chịu được lực ép của xilanh là P = 2.10⁶ N ta chọn dầm ngang là các tấm bằng thép tấm. Với bề dày được chọn trong bài vẽ thì ta cần tính toán đủ độ bền cho kết cấu:

Để dễ dàng tính toán cho cơ cấu mang xilanh ta có sơ đồ các lực tác dụng lên dầm như sau:

Từ hình 3.16 ta thấy A, B là hai đầu nối của các trụ:

Ta có: P_a = P_b = 2.10⁶/ 2 =10⁶ (N).

Momen uốn lớn nhất tác dụng lên tấm là:

 M_max = P_a.AB/2 = 10⁶.1600/2 = 8.10⁸ Nmm.

Momen quán tính: I = 1722.200³/12 – 5.205.85³/12 = 1095543490 mm⁴

Momen chống uốn có trị số:

W_y = 2.I/h = 2.109554390/200 = 10955435 mm³

Đường kính trong của ren vít xác định theo công thức:

d₁ = √((4.1,3.F)/(π.[σ_k ] )) = √((4.1,3.2.10⁶/4)/(π.125)) = 81 (mm).

Vậy ta chọn 4 bulong. Bulong M85 tương ứng với các kích thước sau: Đường kính ngoài ren d = 82,5 mm, đường kính ren trong d₁ = 81,3 mm, đường kính trung bình d₂ = 81,9 mm.

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ KHUÔN DẬP VUỐT

3.1 Thiết kế sản phẩm.

3.1.1 Vật liệu làm bồn.

Do bồn thường xuyên tiếp xúc với nước và các hóa chất có tính ăn mòn cao nên ta chọn vật liệu là thép không gỉ.

Có bốn loại thép không gỉ chính: Austenitic, Ferritic,Austenitic-Ferritic (Duplex), và Martensitic.

- Austenitic là loại thép không gỉ thông dụng nhất. Thuộc dòng này có thể kể ra các mác thép SUS 301, 304, 304L, 316, 316L, 321, 310s… Loại này có chứa tối thiểu 7% ni ken, 16% crôm, carbon (C) 0.08% max. Thành phần như vậy tạo ra cho loại thép này có khả năng chịu ăn mòn cao trong phạm vi nhiệt độ khá rộng, không bị nhiễm từ, mềm dẻo, dễ uốn, dễ hàn. Loai thép này được sử dụng nhiều để làm đồ gia dụng, bình chứa, ống công nghiệp, tàu thuyền công nghiệp, vỏ ngoài kiến trúc, các công trình xây dựng khác…

- Ferritic là loại thép không gỉ có tính chất cơ lý tương tự thép mềm, nhưng có khả năng chịu ăn mòn cao hơn thép mềm (thép carbon thấp). Thuộc dòng này có thể kể ra các mác thép SUS 430, 410, 409... Loại này có chứa khoảng 12% - 17% crôm. Loại này, với 12%Cr thường được ứng dụng nhiều trong kiến trúc. Loại có chứa khoảng 17%Cr được sử dụng để làm đồ gia dụng, nồi hơi, máy giặt, các kiến trúc trong nhà...

- Martensitic Loại này chứa khoảng 11% đến 13% Cr, có độ bền chịu lực và độ cứng tốt, chịu ăn mòn ở mức độ tương đối. Được sử dụng nhiều để chế tạo cánh tuabin, lưỡi dao...

3.1.2 Tính toán các kích thước phần hộc.

Theo tính toán, thử nghiệm ,tham khảo các loại bồn rửa có sẵn trên thị trường, các loại hộc inox  trung bình theo tiêu chuẩn có kích thước 14” - 16".

Để phù hợp với người sử dụng và dễ lắp đặt, ta chọn A= 436 mm, B = 360 mm. Độ dày của phôi S = 0,8 mm.

Bán kính lượn của cối nhỏ gây khó khăn cho việc kéo phôi vào lòng cối, làm tăng ứng suất kéo và có thể gây đứt tiết diện nguy hiểm. Ngược lại bán kín lượn quá lớn làm sản phẩm dễ bị nhăn.

Bán kính góc lượn mép hộc của bồn ,ta có công thức tính bán kính lượn của cối theo tài liệu [2].

r_C = (6 -  8) S

Ta có r_C = 8.0,8 = 6,4 mm

Để tiết kiệm vật liệu và phù hợp với người sử dụng

Ta chọn H_F = 150 mm

Sử dụng 100S/B_p tra hệ số K1, ta có K₁ = 0,6 ; K₂ = 0,45

R_A = (A3-2Rp)/3=201 mm

R_B= (B3-2Rp)/3=176 mm

Như vậy ta có kích thức phôi gốc như hình 3.1.

Và bản vẽ hộc cải tiến như hình 3.2.

3.1.3 Thiết kế lỗ thoát nước cho phần hộc.

Kích thước phần thoát nước (hình 3.3) để lắp bộ phận ống xả.

Để tạo ra lỗ thoát nước cho bồn, trước tiên ta tiến hành dập vuốt phần hộc có chặn phôi sau đó dập phần thoát nước.

Phần thoát nước sau khi dập sẽ được đột cắt để lắp thiết bị như hình 3.4.

3.1.5 Tính đàn hồi khi uốn.

Trong quá trình không phải toàn bộ kim loại ở phần uốn đều chịu biến dạng dẻo mà có một phần còn ở biến dạng đàn hồi. Vì vậy khi không còn tác dụng của chày thì vật uốn không không hoàn toàn như hình dáng chày và cối uốn. Đó là hiện tượng đàn hồi sau khi uốn.

Tính đàn hồi được biểu hiện khi uốn với bán kính nhỏ (r<10S) bằng góc đàn hồi b. Còn khi uốn với bán kính lớn (r>10S) thì cần tính đến sự thay đổi bán kính cong vật uốn.

* Phương pháp tính góc đàn hồi:

Các thông số hình học về sự đàn hồi sau khi uốn thể hiện như hình 3.5.

Bán kính trong khi dập:rl₁ = 0,996 mm

Hệ số đàn hồi: K_R = 0,997.

Góc đàn hồi: Góc của cối cần là 89,74⁰

3.2 Thiết kế khuôn.

3.2.1 Vật liệu làm khuôn.

Cơ tính yêu cầu của chày và cối bao gồm:

- Sự chống mòn, sự chịu nén, chịu va chạm, tính bền dẻo, và độ bền mỏi tốt.

- Chày và cối cắt nên được chọn theo các điều kiện như số lượng sản xuất, vật liệu dập và sự bôi trơn.

3.2.2. Kết cấu khuôn.

Kết cấu một bộ khuôn thường bao gồm các bộ phận sau:

- Bộ phận làm việc: là bộ phận quan trọng nhất của bộ khuôn. Bộ phận làm việc của khuôn gồm có hai phần là chày và cối, nó quyết định đến hình dáng kích thước , độ chính xác của sản phẩm.

- Bộ phận dẫn hướng: là bộ phận đảm bảo cho khuôn dập làm việc chính xác và vững chắc. Nó dùng để dẫn hướng phần khuôn trên và khuôn dưới. Bộ phận dẫn hướng sử dụng rộng rãi nhất là trụ bạc dẫn hướng.

- Bộ phận lắp ghép khuôn và gá lắp khuôn vào máy:Xác định vị trí cảu toàn bộ khuôn trên máy, bảo đảm độ cứng vững cho khuôn. Sự kẹp chặt khuôn dập trên máy có ảnh hưởng đến độ bền của khuôn và đảm bảo an toàn khi làm việc. Phải có đồ gá chuyên dùng để kẹp chặt khuôn.

Các bộ phận của khuôn dập vuốt thể hiện như hình 3.7.

3.2.3 Tính toán khuôn.

a) Khe hở giữa chày và cối:

Khe hở giữa chày và cối có ảnh hưởng lớn đến chất lượng vật dập. Nếu khe hở quá nhỏ sẽ làm tăng trở lợ biến dạng khiến cho kim loại dễ bị rách,chiều dày ở thành chi tiết bị biến mỏng và chiều cao chi tiết bị kéo dài ra ,chày và cối chóng mòn.

Nếu khe hở quá lớn thì vật dập dễ bị nhăn, chiều cao chi tiết không đủ kích thước tính toán. Khi mới chế tạo khuôn khe hở có trị số nhỏ nhất, sau thời gian làm việc bị mòn, trị số khe hở tăng dần trong giới hạn cho phép.

Khe hở giữa chày và cối phần thành là 110% độ dày của phôi, tức là 0,88 mm.

c) Bán kính lượn của chày:

Khi chọn bán kính lượn của chày R_ch thường theo các nguyên tắc sau:

Trong tất cả các nguyên công trừ nguyên công cuối cùng thì nên lấy sao cho R_ch= R_c hoặc ít hơn một ít.

Nguyên công cuối cùng R_ch lấy bằng bán kính lượn bên trong chi tiết, nhưng không được nhỏ hơn (2÷3)t đối với chi tiết có t<6 mm, và (1,5÷2)t đối với t>6mm.

Đối với chi tiết của ta t=0,6 mm mà chỉ dập một lần do đó ta chọn bán kính của chày R_ch= R_c= 6,4 mm

d) Dung sai kích thước làm việc của chày và cối

Lực dập vuốt được xác định theo [2,tr.173]:

P = L.S.σ_b.α

Trong đó :

L: là chu vi hình 1472 mm.

S: là chiều dày vật liệu.

σ_b: là giới hạn bền của phôi.

α: là hệ số phụ thuộc mức độ biến dạng. Mức độ biến dạng càng lớn thì α lớn, α = 0,3 - 1,1, ta chọn α = 1,1

Thay số ta được: p = 699420 N

Trong thực tế để đơn giản hóa quá trình thiết kế khuôn, các kích thước của chày thông thường được xác định theo thực nghiệm. Khi cần thiết, chày được nghiệm bền theo điều kiện làm việc chịu nén và chịu uốn dọc.

- Vật liệu của chày: thép SKD11, nhiệt luyện đạt độ cứng (59 ÷ 61) HRC, [s_n] = 3500N/mm²

- Vật liệu tấm : thép SUS304, s_c = 432 (N/mm²).

- Lực dập cực đại P_max = 699420 N

* Kiểm tra nén của chày:

Theo công thức :

s_n = P_max/A = 699420/137360 = 5,1(N/mm²)

Þ s_n  = 5,1(N/mm²) < [s_n] = 3500(N/mm²)

Như vậy chày đảm bảo độ bền khi chịu nén.

* Cơ sở tính toán các chày khác:

Khi thiết kế khuôn, các kích thước của các chi tiết được quyết định chủ yếu từ những dự kiến về mặt kết cấu, trừ kích thước làm việc của chày và cối được xác định từ sự tính toán công nghệ có tính đến dung sai của chày và cối.

3.3 Mô phỏng khuôn trên phần mềm.

3.3.1 Giới thiệu về phần mềm mô phỏng

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học thì quá trình biến dạng dẻo của kim loại đã được con người nghiên cứu rất nhiều và đã đạt nhiều thành quả. Đặc biệt là quá trình nghiên cứu sự biến dạng của tấm kim loại, xưa kia để kiêm tra tính thực tiển của một lý thuyết thì người ta phải đưa lý thuyết ấy vào thực tế, nhưng trước tiên phải đưa nó vào phòng thí nghiệm trước. Sự biến dạng của tấm kim loại cũng vậy, để kiểm tra quá trình biến dạng của nó con người cũng phải chế tạo khuôn để thử, nhưng không phải với một bộ khuôn là có thể cho kết quả tốt mà phải chế tạo rất nhiều khuôn khác nhau. Điều đó làm cho chúng ta mất nhiều chi phí cũng như thời gian hơn. Ngày nay với sự ứng dụng của các phần mềm mô phỏng thì thời gian được rút ngắn đi rất nhiều, chi phí cũng vậy đã giảm đi đáng kể.

Hiện nay, trên 2500 người sử dụng trong hơn 400 công ty ở 40 quốc gia trên khắp thế giới, tất cả đều tin tưởng và dựa vào AutoForm cho các các hoạt động sản xuất. Autoform luôn dẫn đầu trong nghiên cứu và phát triển, với sự đổi mới nhanh chóng và đáng tin cậy.

3.3.2 Tổng quan về autoform.

AutoForm là một phần mềm cung cấp các giải pháp cho việc thiết kế khuôn và mô phỏng sự biến dạng dẻo của kim loại trong ngành công nghiệp, nó được khách hàng và các nhà sản xuất ô tô đứng đầu trên thế giới công nhận, như là một trong số nhà cung cấp phần mềm cho các công ty sản xuất trong lĩnh vựv biến dạng dẻo, thiết kế khuôn cho các ngành công nghiệp ô tô toàn cầu. Việc sử dụng các phần mềm AutoForm cải thiện độ tin cậy trong lập kế hoạch, làm giảm số lượng các tryouts chết và tryout thời gian, và làm cho kết quả được cải thiện chất lượng cao hơn và công cụ thiết kế có thể được sản xuất với sự tin tưởng tối đa.

Mô phỏng quá trình dập vuốt bồn rửa trên AutoForm thể hiện như hình 3.10.

Sau khi tiến hành mô phỏng ta nhận được các kết quả như các hình dưới.

+ Crack: phần diện tích bị nứt (phần ngay hiểm) mong muốn trên sản phẩm không xuất hiện phần này , trên sản phẩm ta phân tích không có phần này

+ Excess thinning: phần diện tích bị biến mỏng lớn hơn giá trị có thể chấp nhận được.

+ Risk of cracks: phần diện tích có thể bị nứt mà không biết trước được

+ Safe: đây là vùng an toàn nhất so với những khu vực khác và quá trình biến dạng xảy ra an toàn

+ Insuff strectch: vùng không có ứng suất

+ Wrinking tendency: khu vực có xu hướng bị nhăn

+ Thincking: vùng biến dày,chiều dày chi tiết lớn hơn chiều dày của phôi.

3.4. Mô phỏng kết cấu tổng thể của hệ thống.

Sau khi tính toán và xây dựng đươc các thành phần của máy ép thủy lực và khuôn dập vuốt. Cuối cùng ta nhận được mô hình tổng thể hệ thống thiết kế như hình 3.18.

KẾT LUẬN

Sau thời gian gần 3 tháng nghiên cứu đề tài, tham khảo các tài liệu liên quan về máy ép thủy lực, về khuôn dập vuốt, về phần mềm mềm mô phỏng AutoForm đến nay em đã hoàn thành về nội dung yêu cầu gồm:

Phần bản vẽ:

Xây dựng được các bản vẽ 2d, 3d về máy ép thủy lực phục vụ cho quá trình dập vuốt sản phầm gia dụng.

Xây dựng và mô phòng được chi tiết bồn rửa trên phần mềm AutoForm.

Phần thuyết minh:

Tính toán và thiết kế máy ép thủy lực loại 200 tấn.

Tính toán về khuôn dập vuốt.

Phần mô hình:

 Đã thực nghiệm chế tạo bộ khuôn dập vuốt về chi tiết bồn rửa.

Trong quá trình thiết kế đồ án tốt nghiệp em đã cố gắng tìm hiểu, phân tích đề tài, thu thập tài liệu cùng với sự hướng dẫn, chỉ bảo của thầy, cô trong khoa Cơ khí, Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, đặc biệt thầy hướng dẫn: PGS.TS……..…..….. đến nay đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành đúng thời hạn và nội dung yêu cầu được giao.

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Cơ khí, các bạn trong lớp, đặc biệt thầy: PGS.TS…..……..….. đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình hoàn thiện đồ án tốt nghiệp này.

Em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2004.

2. Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy tập 1, 2, NXB Giáo dục, 1998.

3. Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập chi tiết máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2003.

4. Nguyễn Hữu Lộc, Độ tin cậy trong thiết kế kỹ thuật, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2002.

5. Nguyễn Trọng Hiệp, Công nghệ dập nguội,  NXB Khoa học và kỹ thuật.

6. Tôn Yên, Công nghệ dập nguội, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội (1974).

7. Phạm Văn Nghệ - Đỗ Văn Phúc, Máy Búa Và Máy Ép Thủy Lực, NXBGD

8. Ninh Đức Tốn,  Dung Sai Và Kỹ Thuận Đo, NXB Khoa Học Kỹ Thuật

9. Trần Văn Địch, Sổ tay Công nghệ Chế tạo Máy, NXB Khoa học và Kỹ thuật.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"