MỤC LỤC
MỤC LỤC....1
LỜI NÓI ĐẦU.. 2
MỤC LỤC.. 3
MỤC LỤC HÌNH ẢNH.. 4
MỤC LỤC BẢNG BIỂU.. 6
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP TẤM... 8
1.1 Khái niệm về dập tấm.. ..…8
1.2 Khái niệm phương pháp dập vuốt 9
1.3 Các phương pháp chống nhăn trong dập vuốt sâu. 13
1.3.1 Hiện tượng nhăn trong dập vuốt sâu. 13
1.3.2 Các phương pháp chống nhăn ở vùng vuốt sâu. 15
1.4 Sử dụng gân vuốt và khe hở giữa chày và cối trong quá trình dập vuốt sâu. 16
CHƯƠNG II; LÝ THUYẾT BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI 18
2.1 Khái niệm.. 18
2.2 Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến tính chất và tổ chức của kim loại 19
2.2.1 Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến tổ chức và cơ tính kim loại 20
2.2.2 Ảnh hưởng của biến dạng dẻo tới lý tính kim loại 20
2.2.3 Ảnh hưởng của biến dạng dẻo tới hoá tính. 20
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ KHUÔN DẬP CHO CHI TIẾT.. 21
3.1 Nghiên cứu thị trường. 21
3.2 Thiết kế sản phẩm.. 21
3.2.1 Vật liệu làm chi tiết 21
3.3 Cấu tạo khuôn dập. 22
3.4 Tính toán công nghệ. 25
3.5 Quy trình công nghệ (sắp xếp theo layout đã thiết kế). 26
3.6 Chọn phương án công nghệ: 26
3.7 Tính toán kích thước phôi chi tiết để chọn tấm vật liệu đầu vào. 26
3.8 Xác định lực cho từng nguyên công: 28
3.9 Xác định trung tâm áp lực của khuôn: 37
3.10 Tính toán thiết kế chày cối: 38
3.11 Các bộ phận khác của khuôn. 73
3.12 Mô phỏng biến dạng chi tiết bằng phần mềm NX12. 87
3.12 Mô phỏng kiểm tra độ bền của chày, cối khi đột dập. 89
3.13.Ứng dụng phần mềm để mô phỏng kết quả ứng suất – biến dạng. 89
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP PHÔI CHO KHUÔN DẬP. 99
4.1 Phân tích và chọn phương pháp điều khiển. 99
4.1.1 Khái niệm về phát triển tự động hóa và cơ khí 99
4.1.2 Chọn phương pháp điều khiển. 100
4.1.3 Thiết kế hệ thống cấp phôi tự động. 104
CHƯƠNG V: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC BỘ PHẬN CỦA KHUÔN. 109
5.1. Quy trình công nghệ gia công chi tiết cối 109
5.1.2 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết 110
5.1.3 Phương pháp chế tạo phôi. 110
5.1.4 Phương pháp gia công các bề mặt: 110
5.2 Quy trình công nghệ gia công chày. 140
5.2.2 phân tích chi tiết 140
5.2.3 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết 141
5.2.4 Phương pháp chế tạo phôi. 141
5.2.5 Phương pháp gia công các bề mặt: 142
CHƯƠNG 6: LẮP RÁP, KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT CỦA KHUÔN.. 168
6.1. Yêu cầu kỹ thuật lắp ráp khuôn. 168
6.2. Lắp ráp khuôn. 169
6.3. Kiểm tra khuôn. 171
6.4. Các phương pháp sửa chữa và khắc phục khuôn dập tấm.. 173
CHƯƠNG VII : KẾT LUẬN CHUNG.. 176
7.1 Ưu điểm.. 176
7.2 Khuyết điểm.. 176
7.3 Hướng phát triển đề tài 176
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 177
LỜI NÓI ĐẦU
Trong xu thế phát triển của nền kinh tế thế giới, công nghiệp nói chung và ngành công nghiệp cơ khí nói riêng, hiện đang dần được đầu tư và ưu tiên phát triển. Để thực hiện mục tiêu “Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa đất nước” mà Đảng và Nhà nước ta đề ra, chúng ta phải thực hiện phát triển một số ngành như: Công nghiệp ô tô, Công nghệ thông tin, Điện tử, Công nghệ chế tạo máy… Trong đó ngành công nghiệp cơ khí là một ngành truyền thống và đang phát triển.Bởi vậy việc xây dựng và phát triển ngành công nghiệp cơ khí có vai trò hết sức quan trọng và có ý nghĩa kinh tế lớn.
Sau bốn năm học tập ở mái trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội, mỗi sinh viên chúng em đều nắm giữ một phần kiến thức không nhỏ, bước vào làm đồ án tốt nghiệp chúng em được thầy: Th.s……………. phân công thiết kế công nghệ, mô phỏng khuôn dập liên hoàn. Đây là loại đề tài mới mà chúng em được giao vì vậy gặp rất nhiều bỡ ngỡ về thể loại và quá trình thu thập tài liệu cũng như tìm hiểu về nguyên lý, tính năng làm việc của chi tiết trên. Dưới sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt thầy: Th.s……………. trực tiếp hướng dẫn giúp chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Mặc dù đã rất cố gắng tuy nhiên không thể tránh khỏi một số thiếu sót trong đồ án, vậy chúng em mong được sự chỉ bảo thêm của các thầy và ý kiến đóng góp của các bạn để đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn.
Qua đây, chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Cơ khí đặc biệt là thầy: Th.s……………. đã trực tiếp hướng dẫn đồ án. Chúng em, những sinh viên Cơ khí rất mong muốn sẽ mãi nhận được sự chỉ dạy tạo điều kiện giúp đỡ của các thầy cô để chúng em tiến bộ hơn, Sự quan tâm chỉ dạy giúp đỡ của các thầy cô đã giúp chúng em có kết quả tốt trong học tập, sẽ có việc làm tốt, phù hợp giúp chúng em tự tin khi tiếp xúc với công việc của mình sau khi ra trường, để xứng đáng là sinh viên của trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội và không phụ lòng mong mỏi của các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
CHƯƠNG I: 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.
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 …Nhóm các chi tiết dạng phức tạp như các chi tiết vỏ oto, chi tiết của máy kéo, máy bay ...
Trong quá trình dập vuốt không biến mỏng, phần mép vành của phôi có thể không kéo hết vào trong cối đồng thời sẽ xuất hiện các ứng suất kéo s r và ứng suất nén sq.
Thành phần ứng suất nén:
sq : sẽ tác động theo hướng tiếp tuyến (hướng vòng) vì vậy với một tỷ số giữa đường kính chi tiết dập vuốt và đường kính phôi nhất định có thể gây ra hiện tượng nhăn ở vành. Điều đó sẽ dẫn đến việc kéo các sóng nhăn này vào trong khe hở giữa chày và cối với ứng suất kéo s r rất lớn gây phế phẩm hàng loạt do đứt đáy hay bị rách. Để ngăn ngừa nếp nhăn, trong các khuôn dập vuốt người ta thường sử dụng tấm chặn vật liệu, tấm chặn này có tác dụng ép phần vành của phôi vào bề mặt cối, chống lại sự tạo thành nếp nhăn của vành phôi. Do vậy trong quá trình dập vuốt không có biến mỏng người ta còn chia làm 2 dạng dập: dập vuốt không biến mỏng thành có chặn phôi và không chặn phôi.
Các nguyên công tiếp theo khi dập vuốt được thực hiện trên các khuôn có chặn phôi (hình1.7) hoặc không có chặn tùy thuộc vào chiều dày tương đối cuả phôi và mức độ biến dạng.
1.3. 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.
1.3.1 Hiện tượng nhăn trong dập vuốt sâu
Một trong những khuyết tật cơ bản xảy ra trong các quá trình vuốt sâu là hiện tượng nhăn của vật liệu kim loại tấm, thường xuất hiện trên phần vành hoặc bề mặt của chi tiết này. Bề mặt của phôi chịu ứng suất vuốt phân bố ở góc lượn và ứng suất nén tiếp tuyến trong quá trình dập, mà đôi khi kết quả gây ra nếp nhăn. Nhăn có thể ngăn ngừa được nếu khuôn của quá trình vuốt sâu được thiết kế đúng
1.3.2 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.
b. Thiết kế tối ưu chày và cối:
Thiết kế của chày và khoang của cối có thể được tối ưu hóa để giảm xác suất nhăn.
Chọn một bán kính mặt bích đó đủ lớn để tránh nứt có thể giảm thiểu tối đa khả năng nhăn. Ngoài ra, xem xét việc giảm thiểu sự phức tạp và không đối xứng nếu có thể. Kết hợp nhiều nguyên công vuốt trong quy trình có thể có nhiều lợi thế trong việc ngăn chặn nhăn ở các sản phẩm vuốt sâu.
1.4. Sử dụng gân vuốt và khe hở giữa chày và cối trong quá trình dập vuốt sâu
Trong quá trình dập vuốt các chi tiết hình hộp thì trở lực kéo phôi vào trong cối ở những vị trí khác nhau của đường bao là không giống nhau. Ở các thành thẳng trở lực kéo phôi vào trong cối nhỏ hơn so với các phần cong (góc hộp), thêm vào đó ở các phần cong, trở lực kéo phôi vào trong cối sẽ tăng lên nếu bán kính cong ở góc của cối giảm đi. Chính vì vậy mà các chi tiết hình hộp đã được dập vuốt (kể cả các bán thành phẩm) đều có chiều cao không đồng đều. Chiều cao ở các phần góc hộp thường lớn hơn ở các phần thành thẳng. Ngoài ra, sự không đồng đều về điều kiện kéo phôi dọc theo đường bao của cối cũng gây ra sự không đồng đều về trạng thái ứng suất ở phần thành thẳng của chi tiết điều đó có thể dẫn đến sự phá hủy chi tiết (đứt hoặc rách).
Kết luận: Qua quá trình tìm hiểu về tầm quan trọng của gia công tạo hình kim loại tấm và giới thiệu về các giải pháp công nghệ ứng dụng trong công nghiệp nước ta hiện nay và thế giới đã giúp ta có cái nhìn tổng quan về công nghệ dập tấm, hình thành lý luận và có thể áp dụng vào sản xuất.
CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT BIẾN DẠNG DẺO KIM LOẠI
2.1. Khái niệm
Kim loại khi chịu tác dụng của ngoại lực đều xảy ra ba giai đoạn là biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo, phá hủy.
Xét biến dạng dẻo là biến dạng mà sau khi đã bỏ lực tác dụng vẫn còn một phần biến dạng dư được giữ lại và trên các phần tử của vật thể không nhận thấy có sự phá huỷ.
Biến dạng dẻo ở kim loại bao gồm biến dạng dẻo của đơn tinh và đa tinh.
Biến dạng dẻo của đơn tinh thể:
Là biến dạng dẻo theo cơ chế trượt và song tinh. Kim loại khác nhau thì có tính dẻo khác nhau.
2.4. Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến tính chất và tổ chức của kim loại
2.4.1 Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến tổ chức và cơ tính kim loại
Tốc độ biến dạng càng tăng thì sự vỡ nát của các hạt càng lớn, độ hạt càng giảm do đó cơ tính càng cao.
Biến dạng dẻo giúp khử được các khuyết tật như xốp co, rỗ khí, rỗ co, lõm co… làm tăng độ mịn chặt của kim loại làm cơ tính tăng lên.
Biến dạng dẻo có thể tạo được các thớ uốn xoắn khác nhau làm tăng cơ tính sản phẩm.
2.4.2 Ảnh hưởng của biến dạng dẻo tới lý tính kim loại
Biến dạng dẻo làm tăng điện trở, giảm tính dẫn điện và làm thay đổi từ trường trong kim loại.
Tính dẫn điện: biến dạng dẻo tạo ra sự sai lệch trong mạng tinh thể làm tính liên tục của điện trường trong tinh thể bị phá vỡ, ngoài ra nó còn tạo những màng chắn cản trở sự chuyển động tự do của điện tử. Đây là nguyên nhân làm tăng điện trở của kim loại.
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ KHUÔN DẬP CHO CHI TIẾT
Giới thiệu:
Trong chương này, luận văn đưa ra những đề xuất về mặt thiết kế và công nghệ dựa trên sự tính toán mô phỏng bằng phần mềm NX để tạo ra sản phẩm tương đối hoàn chỉnh với giá thành hạ.
3.1. Nghiên cứu thị trường
Hiện nay, các ngành công nghiệp đang ngành càng phát triển, hội nhập,đặc biệt là các ngành chế tạo, gia công khuôn mẫu
Ưu điểm của khuôn dập nguội là 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.
3.2. Thiết kế sản phẩm
3.2.1 Vật liệu làm chi tiết
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…
3.2.2 Nhận xét
Nhận xét tổng quan chi tiết về mặt công nghệ:
Do quá trình dập vuốt hộc của chi tiết tâm là dập vuốt , dập uốn và đột lỗ, ở các nước phát triển muốn dập hoàn chỉnh chi tiết tấm, người ta dùng phương pháp dập thủy cơ, nhưng khuyết điểm của phương pháp dập thủy cơ là rất phức tạp trong việc thiết kế và chế tạo trang thiết bị thủy lực, dụng cụ gia công phải có độ chính xác cao nên chi phí sản xuất cao.
3.3 Cấu tạo khuôn dập
Có rất nhiều loại khuôn dập nguội như dập cắt, đục lỗ, dập uốn, dập tạo hình,... Ở đây chỉ đưa ra cấu tạo chung của một bộ khuôn dập cắt. (Hình 3.1)
3.4 Tính toán công nghệ
Yêu cầu kĩ thuật của chi tiết:
- Đảm bảo kích thước trong dung sai cho phép
- Vật liệu inox304
- Không ba via, không bị nhăn, rách
3.5 Quy trình công nghệ (sắp xếp theo layout đã thiết kế)
Chọn vật liệu là inox304 . Thành phần hóa học của inox 304:
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…
3.6 Chọn phương án công nghệ:
+ Phương án 1: Đột lỗ định hướng Cắt biên dạng chi tiết®dập tạo hình chi tiết ®Đột lỗ chi tiết ®Uốn góc chi tiết Cắt đứt phần vành thừa lấy sản phẩm
+ Phương án 2 : Đột lỗ định hướng Cắt biên dạng chi tiết®Đột lỗ chi tiết Uốn góc chi tiết ®Dập tạo hình chi tiết ®Cắt đứt phần thừa, lấy sản phẩm.
Với 2 phương án trên thì phuwng án 1 là tối ưu hơn do sau khi tạo hình chi tiết rồi đột lỗ sẽ đảm bảo được kích thước lỗ chính xác, không bị méo lỗ, rách lỗ.
3.8. Xác định lực cho từng nguyên công:
3.8.1 Nguyên công 1: Đột lỗ định vị
P = F.σc..k = L.S.σc.k (CNTHKL- Nguyễn Mậu Bằng)
Trong đó:
L - chu vi cắt (mm), L1= (2.3,14.2).2 = 25.12(mm)
S - chiều dày vật liệu (mm), S = 1,5 mm.
σc - trở lực cắt của vật liệu (kg/mm2), Trở lực cắt được tính gần đúng bằng theo giới hạn bền chảy. Tra bảng lấy σc = 20,5 kg/mm2 = 205 N/mm2
k = 1,2
=> Lực đột lỗ là P1= L.S.σc.k= 25,12.1,5.205.1,2 =9269 (N)
Để nâng cao chất lượng đột, người ta sử dụng các bộ phận ép. Lực ép phải đảm bảo sự ép nhằm mục đích đảm bảo chất lượng bề mặt sau gia công của sản phẩm. Khi đó:
Pnp=L.S.qnp (công thức 2-trang 60-[1] )
Trong đó: qnp- Lực riêng, N/mm2,phụ thuộc vào bề dày vật liệu
Với S=1,5 mm ta tra bảng được qnp = 10÷15
⇒ Pnp= 25,12.1,5.13 = 489,84 N
Ngoài ra còn có các lực đẩy Pn để đảm bảo chày đẩy được phế liệu xuyên qua cối và lực gỡ Pc đề đảm bảo chày được gỡ ra khỏi chi tiết. Khi đó các lực này được tính với công thức:
Pn=Kn.P=0,04.(P1)=0,04.(9269)=370,76 (N)
3.8.4 Nguyên công 4: Dập cắt biên dạng chi tiết
Lực dập cắt : P = L.S. .k
Trong đó:
L - Chu vi hình, L = 341,5883 (mm)
S - Chiều dày vật liệu. S = 1,5 (mm)
σc - Trở lực cắt của vật liệu (kg/mm2), trở lực cắt được tính gần đúng bằng theo giới hạn bền chảy.Tra bảng lấy σc = 20,5 kg/mm2 = 205 N/mm2
P4= 341,5883.1,5.205.1,2 = 126046,0827 (N) = 126,046 (KN)
Để nâng cao chất lượng đột, người ta sử dụng các bộ phận ép. Lực ép phải đảm bảo sự ép nhằm mục đích đảm bảo chất lượng bề mặt sau gia công của sản phẩm. Khi đó:
Pnp=L.S.qnp (công thức 2-trang 60-[1] )
Trong đó: qnp - Lực riêng, N/mm2,phụ thuộc vào bề dày vật liệu
Với S=1,5 mm ta tra bảng được qnp = 10÷15
⇒ Pnp= 341,5883.1,5.13 = 6660,97 (N)
3.8.5 Nguyên công 5: Dập tạo hình chi tiết
Lực dập vuốt: P = L.S.σ b .α
Trong đó:
L - Chu vi hình, L = 495,597 (mm)
S - Chiều dày vật liệu. S = 1,5 (mm)
α = 0,3 ÷ 1,1 - Hệ số phụ thuộc mức độ biến dạng. Mức độ biến dạng càng lớn thì α lớn, ta chọn α = 1,1
σb: - Giới hạn bền của vật liệu; σb= 52 kG/mm2
Pd= 495,597.1,5.1,1.52 = 42522,2226 (N) = 42,522 (KN)
3.8.9 Nguyên công 9: Đột lỗ 2,5
P = F.σc..k = L.S.σc.k (CNTHKL-Nguyễn Mậu Bằng)
Trong đó:
L - Chu vi cắt (mm), L1= (2.3,14.2).2 = 43.4159(mm)
S - Chiều dày vật liệu (mm), S = 1,5 mm.
σc - Trở lực cắt của vật liệu (kg/mm2), trở lực cắt được tính gần đúng bằng theo giới hạn bền chảy. Tra bảng lấy σc = 20,5 kg/mm2 = 205 N/mm2.
k = 1,2
=> Lực đột lỗ là P9= L.S.σc.k= 43,4159.1,5.205.1,2 = 16020,4671 (N) = 16,020 (kN)
Để nâng cao chất lượng đột, người ta sử dụng các bộ phận ép. Lực ép phải đảm bảo sự ép nhằm mục đích đảm bảo chất lượng bề mặt sau gia công của sản phẩm. Khi đó :
Pnp=L.S.qnp (công thức 2-trang 60-[1] )
3.8.12 Nguyên công 12: Dập cắt đứt lấy sản phẩm
P = F.σc..k = L.S.σc.k (CNTHKL- Nguyễn Mậu Bằng)
Trong đó:
L - Chu vi cắt (mm), L1= 426,3051 (mm)
S - Chiều dày vật liệu (mm), S = 1,5 mm.
σc - Trở lực cắt của vật liệu (kg/mm2), Trở lực cắt được tính gần đúng bằng theo giới hạn bền chảy. Tra bảng lấy σc = 20,5 kg/mm2 = 205 N/mm2.
k = 1,2
=> Lực đột lỗ là P12= L.S.σc.k= 426,3051.1,5.205.1,2=157306,5819 (N) =157,306(kN)
Để nâng cao chất lượng đột, người ta sử dụng các bộ phận ép. Lực ép phải đảm bảo sự ép nhằm mục đích đảm bảo chất lượng bề mặt sau gia công của sản phẩm. Khi đó:
Pnp=L.S.qnp (công thức 2-trang 60-[1] )
3.8.13 Lực chặn
Lực chặn tính theo công thức:
Q= q.F
Trong đó:
q - Áp lực chặn riêng; q = 0,2 Kg/mm2
F - Diện tích phần phôi tiếp xúc với chặn F = 15490 mm2
=> Q = 0,2.15490 = 3098 (N)
Suy ra tổng lực công nghệ là : 423,849 (KN)
3.9. Xác định trung tâm áp lực của khuôn
Việc xác định trung tâm áp lực của khuôn là điều cần thiết để tránh các trường hợp xảy ra trong quá trình hoạt động làm giảm tuổi thọ của khuôn.
Từ việc xác định được trung tâm áp lực ta sẽ đặt cuống khuôn trùng với trung tâm áp lực để tránh các vấn đề xảy ra như tạo momen lực lên chi tiết của khuôn làm giảm tuổi thọ cả khuôn và của máy.
Chọn máy: Với các thông số của khuôn như :
- Lực dập:
- Kích thước của khuôn:
- Chiều cao của kín:
- Chiều cao hở:
Ta chọn máy dập trục khuỷu: Chọn máy dập trục khuỷu J21-63A
Kết luận: Từ phần tính toán và chọn công nghệ ta đã hoành thành được bước đầu trong việc thiết kế khuôn
Quy trình công nghệ trên có thể có sai sót khi tiến hành thiết kế và hoạt động trong thực tế, ta sẽ tiếp tục cải tiến nếu có xảy ra lỗi.
Từ việc thiết kế xong quy trình công nghệ ta đã có cơ sở để tiến hành việc thiết kế khuôn dập dựa trên các số liệu đã tính toán.
3.10. Tính toán thiết kế chày cối
Chọn vật liệu chày cối là SKD11
3.10.1 Nguyên công đột lỗ định vị
Với kích thước lỗ là ta chọn mã chày cối theo tiêu chuẩn misumi như sau:
Ta chọn chày SP L với số lượng là 2.
Khe hở giữa chày và cối :
Khe hở Z đóng một vai trò quan trọng trong công việc dập. Nếu khe hở chọn không hợp lý sẽ làm đường nứt không gặp nhau, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm (tạo ra bavia), tuổi thọ của khuôn dập, lực cắt tăng lớn, năng suất thấp. Vì vậy Z = (Zmin..Zmax).
Z = (Dc-Dch)/2 ; Z là khe hở 2 phía giữa chày và cối.
Z = (Zmin..Zmax).
Lúc đầu khi khuôn còn mới thì ta lấy khe hở nhỏ nhất Zmin, và sau khi đã mòn thì ta lấy khe hở là Zmax.
Có thể xác định khe hở Z bằng một trong các cách sau:
- Xác định khe hở bằng biểu đồ dựa vào bề dày và tính chất nguyên vật liệu dùng để cắt dập.
- Tra bảng trong “sổ tay dập nguội” hoặc sách “công nghệ dập” dựa theo tính chất của nguyên vật liệu, theo bề dày của nguyên vật liệu. Sau đó dựa vào đường kính danh nghĩa của chi tiết để tìm ra trị số Zmin, Zmax
Với chiều dày vật liệu t =1,5 mm ta có khe hở cắt:
Z = (5 -10)% t = 0,075 – 0,15
Ta chọn Z = 0,1 mm
Yêu cầu kĩ thuật:
Vật liệu SKD11
Nhiệt luyện đạt độ cứng 58-60 HRC
Dung sai kích thước tra theo cấp chính xác cấp 7.
3.10.2 Nguyên công cắt dập biên dạng chi tiết
Khi cắt hình các chi tiết có hình dạng phức tạp, người ta chỉ thiết kế bản vẽ cối với những kích thước làm việc và dung sai tương ứng liên quan đến kích thước của chi tiết
Với nguyên công cắt ta có:
với Z = 0,1mm
Với kích thước 16,1 (mm) ta có:
Dch = (16,1 + 0,05)-0,0125 = 16,15-0,0125 (mm.)
Dc = 16,25-0.0125
Với kích thước 4,2 (mm)
Dch = (4,2 + 0,05) -0,0125 = 4,25-0,0125 (mm)
Dc = 4,35-0.0125
Với kích thước 8 (mm) ta có:
Dch = (8 + 0,05)-0,0125 = 8,05-0,0125 (mm.)
Dc = 8,15-0.0125
Với kích thước 20,7 (mm)
Dch = (20,7 + 0,05) -0,0125 = 20,75-0,0125 (mm)
Dc = 20,85 -0.0125
3.10.5 Nguyên công cắt dập biên dạng chi tiết
Với kích thước 25,1 (mm) ta có:
Dch = (25,1 + 0,05)-0,0125 = 25,15-0,0125 (mm.)
Dc = 25,25-0.0125
Với kích thước 8,8 (mm)
Dch = (8,8+0,05) -0,0125 = 8,85 (mm)
Dc = 8,95-0.0125
Với kích thước 10,9 (mm) ta có:
Dch = (10,9 + 0,05)-0,0125 = 10,95-0,0125 (mm.)
Dc = 11,05-0.0125
Với kích thước 5,1 (mm)
Dch = (5,1 +0,05) -0,0125 = 5,15-0,0125 (mm)
Dc = 5,25-0.0125
3.10.6 Nguyên công cắt dập biên dạng chi tiết
Với kích thước 4,6 (mm) ta có:
Dch = (4,6 + 0,05)-0,0125 = 4,65-0,0125 (mm.)
Dc = 4,75-0.0125
Với kích thước 2,5 (mm)
Dch = (2,5+0,05) -0,0125 = 2,55-0,0125 (mm)
Dc = 2,65-0.0125
Với kích thước 2,0 (mm)
3.10.7 Nguyên công dập vuốt
Với Z = 0,1mm
Với kích thước 2,5 (mm)
Dch = (2,5 + 0,2*0,05) -0,0125 = 2,51-0,0125 (mm)
Dc = 2,71-0.0125
Với kích thước 10,0 (mm)
Dch = (10,0 + 0,2*0,05) -0,0125 = 10,01-0,0125 (mm)
Dc = 10,21-0.0125
Với kích thước 15,0 (mm)
Dch = (15,0 + 0,2*0,05) -0,0125 = 15,01-0,0125 (mm)
Dc = 15,21-0.0125
3.10.10 Nguyên công cắt dập biên dạng chi tiết
Với Z = 0,1mm
Với kích thước 12,0 (mm)
Dch = (12,0+0,05) -0,0125 = 12,05-0,0125 (mm)
Dc = 12,15-0.0125
Với kích thước 7,0 (mm)
Dch = (7,0+0,05) -0,0125 = 7,05-0,0125 (mm)
Dc = 7,15-0.0125
Với kích thước 1,0 (mm)
Dch = (1,0+0,05) -0,0125 = 1,05-0,0125 (mm)
Dc = 1,15-0.0125
3.10.13 Nguyên công đột lỗ
Với kích thước lỗ là ta chọn mã chày cối theo tiêu chuẩn misumi như sau:
Ta chọn chày SP L với số lượng là 2.
Ta chọn Z = 0,1 mm
Dchày = 2,35-0.0125
Dcối = 2,45 -0,0125
Ta chọn cối :với số lượng là 2:
3.10.14 Nguyên công uốn 450
Ta gia công chày cối uốn như hình
* Nguyên công uốn 900
Để tránh việc đàn hồi trở lại khi uốn chính xác 900 ta thiết kế 1 đường nhăn trong góc uốn để vật liệu mặt trong góc bị kéo tạo thành góc >900 sau quá trình đàn hồi sẽ trở về 900
Nếu quá trình uốn góc 900 không đạt yêu cầu do chày cối mòn ta có thể tiến hành giảm hoặc tăng khe hở uốn để điều chỉnh góc về 900
3.10.15 Nguyên công uốn 800
Để uốn góc 800 ta tiến hành uốn thêm góc 350 sau lần uốn trước đó
Ta gia công chày cối uốn như hình.
3.11. Các bộ phận khác của khuôn
3.11.1 Cơ cấu dẫn hướng
Ta có thể chọn các kích thước của cụm dẫn hướng căn cứ vào các kích thước quy cách của tấm dưới khuôn dập và căn cứ vào lực tác động P. Khi đó, nếu xác định về mặt kết cấu, rằng trong khuôn cần sử dụng hai cụm dẫn hướng bố trí chéo, thì có thể tính toán sơ bộ đường kính cực tiểu của cột dẫn hướng dH (mm).
Do bố trí 2 cụm dẫn hướng phía sau nên dH phải lớn chọn giá trị lớn hơn so với các cách bố trí 2 cụm dẫn hướng khác. Ta chọn đường kính trục dẫn hướng theo chuẩn là dH = 50 (mm).
Chọn bạc dẫn hướng cho đế khuôn trên theo trục dẫn hướng đế khuôn dưới theo tiêu chuẩn “ Press Die Components ”.
3.11.2 Tấm đế
Tính toán kích thước của đế khuôn dưới và đế khuôn trên:
+ Trong thực tế thiết kế các khuôn dập cho phép xác lập các mối quan hệ phụ thuộc của độ dày Hnl tấm dưới với diện tích Fnl bề mặt tì của nó. Quan hệ phụ thuộc dưới đây được xác lập căn cứ vào các yêu cầu về độ cứng để đảm bảo độ tin cậy làm việc cao của khuôn dập (các tấm thép).
3.11.3 Lò xo
Lực ép cần thiết đã tính được ở trên Pnp=2287,09 N
Lực đàn hồi của lò xo Plx=F.A
Trong đó :
F - Khoảng nén cực đại lò xo đạt được , F=Llx.a%
A - lực nén lò xo trên 1mm chiều dài
(A và F tra theo tiêu chuẩn “ Press Die Components ”)
Với kết cấu khuôn ta lựa chọn 16 lò xo bố trí theo hình chữ nhật xung quanh chày. Khi đó : 16.Plxmax ≥ Pnp ⇒ Plxmax ≥ Pnp/16 =571,7 N
Tra bảng Catalog tiêu chuẩn của lò xo ta chọn loại SWL có thông số F = L×36% ;
D = 20 (mm) ; d = 10 (mm) ; L = 65mm ; A= 54 kgf ; Fmax=26 (mm)
3.11.6 Trụ dẫn hướng
- Chọn kích thước lớn hơn tiêu chuẩn sẽ dẫn đến kích thước khuôn bị lớn tốn nguyên liệu, giá thành khuôn cao - Chọn kích thước nhỏ hơn tiêu chuẩn sẽ làm ứng suất tập trung nhiều tại các vị trí lỗ dẫn hướng làm cho khuôn rễ vỡ
- Tiêu chuẩn : xem hình minh hoạ - Ngoài ra khi chọn đường kính dẫn hướng phải chọn theo quy cách tiêu chuẩn của công ty
- Tuỳ vào từng kết cấu khuôn người thiết kế có thể quy định xem nên dùng dẫn hướng thường hay dẫn hướng đặc biệt.
3.11.7 Vật liệu và nhiệt luyện các chi tiết làm việc của khuôn
Các chi tiết làm việc của khuôn: chày, cối, vòng chặn v.v… được chế tạo bằng loại vật liệu có những yêu cầu nhất định như: độ bền cao; có tính dẻo dai và chống mài mòn; có khả năng tăng độ cứng sau khi nhiệt luyện; có độ thấm tôi cao. Các loại thép cacbon dụng cụ và thép hợp kim có thể đạt được các yêu cầu trên.
Trong sản xuất hàng loạt nhỏ người ta còn sử dụng những chày không tôi với cối có tôi để cắt những phôi có đường kính 200-500mm bằng thép cacbon thấp với chiều dày S<= 0,5mm. Cùng với sự mài mòn chày dễ dàng, người ta cũng có thể dễ dàng chồn phần mép làm việc của chày cho chuốt qua cối.Việc sử dụng chày không tôi để cắt có thể thực hiện trên các khuôn không có trụ bạc dẫn hướng. Khi đó nếu có sự dịch chuyển tương đối giữa nửa khuôn trên và nửa khuôn dưới thì chày sẽ biến dạng, còn cối vẫn giữ nguyên và khuôn vẫn đảm bảo an toàn.
3.12. Mô phỏng biến dạng chi tiết bằng phần mềm NX12
Ta sử dụng công cụ Progressive Die Wizard – Analyze Formability trên phần mềm NX để trải phôi và mô phỏng chi tiết
Với các điều kiện biên:
- Vật liệu ss304 và độ dày 1,5mm
- Lực chặn phôi: 3.098 (KN)
- Lực dập tạo hình: 33,290 (KN)
3.13. Mô phỏng kiểm tra độ bền của chày, cối khi đột dập
Ứng dụng phần mềm để mô phỏng kết quả ứng suất – biến dạng
- Vật liệu: thép SKD11
- Là mác thép ứng dụng trong ngành cơ khí khuôn mẫu , chi tiết trong máy, được gọi theo tiêu chuẩn JIS của Nhật Bản Đặc biệt là được sử dụng nhiều nhất trong gia công khuôn dập nguội . Với độ mài mòn cao , độ thấm tôi tuyệt vời , sự cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo nên thép SKD11 là loại thép rất thích hợp để đáp ứng được các yêu cầu mà ngành khuôn dập đề ra .
- Độ cứng của thép SKD11
Trước khi xử lý nhiệt, độ cứng của thép SKD11 nằm trong khoảng từ 21HRC-25HRC. Để nâng cao độ cứng của thép SKD11 tương ứng với từng dòng sản phẩm thì sau khi xử lý nhiệt cứng của thép SKD11 đạt từ 58HRC-60HRC.
- Công dụng:
+ Sau khi nhiệt luyện thép SKD11 có cơ tính rất cao.
+ Nhờ nhiệt luyện tính chống mài mòn của thép SKD11 tăng lên nhiều lần.
+ Làm tăng độ bền, độ cứng, tính chống mài mòn của chi tiết bằng thép SKD11 mà vẫn đảm bảo yêu cầu về độ dẻo và độ dai.
Nhận xét: Sau hai lần tối ưu thiết kế, kết quả phân tích được đã đảm bảo yêu cầu về trị số ứng suất-biến dạng cho phép của vật liệu được sử dụng.
Mổ phỏng, kiểm tra độ bền chày với nguyên công 12 P =157,306KN (Lực lớn nhất)
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP PHÔI CHO KHUÔN DẬP
4.1 Phân tích và chọn phương pháp điều khiển
4.1.1 Khái niệm về phát triển tự động hóa và cơ khí
Các hướng phát triển cho sản phẩm tạo hình, biên dạng hiện nay của tự động hóa và cơ khí hóa
Trang bị phương tiện tự động hóa và cơ khí hóa cho máy vạn năng để có thể tự động hóa
Chế tạo máy tự động chuyên dụng:
Trường hợp thứ nhất các phương pháp tự động hóa chỉ là kết cấu phụ nếu không có nó thì máy vẫn hoạt động được. Trường hợp thứ hai thì ngược lại phương tiện tự động hóa là cơ cấu chính thiếu nó thì máy ko thể hoạt động được.
4.1.2 Chọn phương pháp điều khiển
* Chọn cơ cấu cặp:
- Phân loại
Nhiệm vụ của cơ cấu cặp là cấp phôi, giữ phôi trong quá trình chuyển dịch đều vị trí làm việc và nhả chúng ra
Có hai loại cơ cấu cặp: Loại có đầu lực độc lập và loại không có đầu lực độc lập
- Chọn cơ cấu cặp bằng ma sát
Đặc điểm của cơ cấu cặp loại này là thực hiện cặp và dịch chuyển phôi nhờ lực ma sát . Lực này có loại không điều khiển được, có loại điều khiển được ( tức là một trong các trục công tác có thể nâng lên lúc cần để phôi có thể dịch chuyển tự do với trục).
* Chọn cơ cấu biến đổi động:
Cơ cấu biến đổi chuyển động nhằm biến đổi chuyển động từ khâu dẫn động sao cho phù hợp với chuyển động của cơ cấu cặp.
* Chọn cơ cấu định hướng và đổi hướng:
Trước khi cấp phôi vào vùng làm việc của máy, phôi hoặc bán thành phẩm phải được định hướng đúng. Nếu phôi hoặc bán thành phẩm có định hướng sai thì cơ cấu cặp không sửa sai và không cặp được.
Do đó phải có bộ phận định hướng hoặc đổi hướng trước khi vào vị trí công tác.
Quá trình tự động hóa việc định hướng chia làm 2 giai đoạn.
- Giai đoạn 1 (định hướng sơ bộ): Phôi từ một vị trí bất kì chuyển sang một vị trí ổn định
- Giai đoạn 2 (định hướng lần 2): Phôi từ một vị trí ổn định này sang một vị trí ổn định khác sao cho nso không thể trở về vị trí ban đầu nữa
4.1.3 Thiết kế hệ thống cấp phôi tự động
Trong hệ thống tự động hóa dập từ phôi liên tục thường gồm các phương tiện (cơ cấu) sau đây:
- Cơ cấu tiếp phôi và định hướng
- Cơ cấu cấp phôi
- Cơ cấu xử lý phế liệu
- Cơ cấu thu hồi sản phẩm.
* Cơ cấu nhả:
Phôi dùng để dập chi tiết là phôi liên tục
Yêu cầu: tốc độ đưa phôi không đổi
Vì phôi băng nên chọn tốc độ đưa phôi là 0,3m/s
Cuộn phôi nặng G = 400-500Kg có dẫn động riêng đặt trên con lăn
Chọn động cơ nhả phôi theo động cơ Viet-Hung Là: KQ112M6
Kết luận:
Tìm hiểu được thành phần hệ thống cấp phôi, nguyên lý cấp phôi tự động trong sản xuất kim loại tấm.
Tìm hiểu được các loại hình, cách cấp phôi tự động khác nhau cũng như cách điều khiển tương ứng đa dạng khác nhau giúp tăng năng suất trong sản xuất chế tạo.
Tính toán thiết kế được các chi tiết trong hệ thống cấp phôi và hệ thống truyền động thich hợp.
CHƯƠNG V: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC BỘ PHẬN CỦA KHUÔN
Chọn máy: Chọn máy gia công: Do sản phẩm mang tính chất đơn chiếc nên chọn việc gia công trên máy CNC có các thông số chính như sau. Chọn trung tâm gia công máy phay CNC kiểu DNM 400 II [8]
5.1. Quy trình công nghệ gia công chi tiết cối.
5.1.1 phân tích chi tiết
Tên chi tiết: cối. Chi tiết trong quá trình gia công tiếp xúc trực tiếp với tấm chặn và chịu va đập với chày.
Cối có vai trò quyết định trực tiếp tới hình dáng và chất lượng của chi tiết dập nên đòi hỏi cần gia công với độ chính xác cao và nhiệt luyện đạt độ cứng từ 59-61 HRC.
5.1.2 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết
Về kích thước ta cần quan tâm tới các kích thước sau :
+ Dung sai độ không đồng phẳng của bề mặt A không quá 0,05mm trên toàn bộ chiều dài.
+ Dung sai độ không vuông góc của các bề mặt bao so với mặt phẳng A không quá 0,05 mm
5.1.4 Phương pháp gia công các bề mặt:
Bề mặt: 6 mặt phẳng gồm các mặt phẳng đáy, các mặt cạnh và mặt bên của phôi trước cắt dây
Chọn phương pháp gia công là: Phay
Chi tiết cần kiểm tra được đặt trên bàn máp, điều chỉnh đồng hồ so cho đầu đo tiếp xúc với mặt phẳng cần đo, và dịch đồng hồ theo phương mũi tên (hoặc theo vòng tròn hoặc đặt ở hai bên đường kính). Độ lệch của đồng hồ chính là độ không song song của hai bề mặt.
5.2. Quy trình công nghệ gia công chày
Chọn máy : Chọn máy gia công: Do sản phẩm mang tính chất đơn chiếc nên chọn việc gia công trên máy CNC có các thông số chính như sau. Chọn trung tâm gia công máy phay CNC kiểu DNM 400 II [8]
5.2.2 Phân tích chi tiết
Tên chi tiết: Chày gia công. Chi tiết trong quá trình gia công tiếp xúc trực tiếp với tấm cối.
Chày gia công trong nguyên công trên có vai trò quyết định trực tiếp tới hình dáng và chất lượng của chi tiết dập nên đòi hỏi cần gia công với độ chính xác cao và nhiệt luyện đạt độ cứng từ 59-61 HRC.
Mã thép skd11 theo tiêu chuẩn 1 số nước.
Vật liệu và cơ tính yêu cầu :
Vật liệu : Thép skd11
Dựa vào phân loại thép theo tiêu chuẩn của Nhật thi thép skd11 là loại thép hợp kim có hàm lượng C = 1,40-1,60 %.
Ngoài ra trong thành phần của nó còn có các nguyên tố sau CT3 có : Si≤0,40% ; Mn ≤ 0,60% ; Ni ≤ 0,3 % ; S ≤ 0,60% ; P ≤ 0,60% ; Mo = 0,80-1,20 % ; Cr = 11,0-13,0 %; Cu ≤ 0,3 %; As ≤ 0,08 % (tính theo phần trăm khối lượng) ; Ni ≤ 0,50%; V=0,20-0,50 %; W = 0,20-0,50 %;
5.2.4 Phương pháp chế tạo phôi.
Phôi ở dạng hộp, ta chỉ cần chọn phôi có hình dáng,kích thước phù hợp với chi tiết cần gia công. Chuẩn bị phôi cần đạt chuẩn hình dạng yêu cầu, phôi đạt kích thước 90x35x30 .
5.2.5 Phương pháp gia công các bề mặt.
- Bề mặt: Phay tất cả các bề mặt bao gồm bề mặt hai đáy, các bề mặt bên xung quanh, gia công xung lại biên dạng làm việc của chày để đảm bảo độ làm việc chính xác trong sản xuất thực tế.
- Chọn phương pháp gia công là: Phay
CHƯƠNG 6: LẮP RÁP, KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT CỦA KHUÔN
6.1. Yêu cầu kỹ thuật lắp ráp khuôn
Tất cả các chi tiết của khuôn đều được kiểm tra trước khi lắp ráp, bao gồm: các kích thước, dung sai phải được đảm bảo nằm trong miền cho phép, các kích thước vị trí tương quan, độ bóng, độ nhám đúng với bản vẽ chế tạo.
Thành lỗ cối và thành ngoài của chày phải song song với nhau, vuông góc với mặt cối và mặt đặt khuôn nhằm tránh hiện tượng chày va vào thành cối khi chày đi vào trong cối.
Khe hở z giữa chày và cối phải đúng trị số khe hở cho phép. Khi lắp chày và căn chỉnh đi vào trong cối, khe hở chày – cối cần đồng đều trên toàn bộ biên dạng của chày. Có thể sử dụng các căn trong khi lắp chày và căn chỉnh khi chày đi vào trong cối để đảm bảo khe hở đồng đều.
6.2. Lắp ráp khuôn
Khuôn có nhiều kiểu, nhiều loại khác nhau, số lượng bộ phận cơ bản của khuôn giống nhau.
Trình tự lắp ráp khuôn gồm các bước sau:
+ Bước 1: Lắp ráp cụm đế khuôn:
Khi lắp ráp khuôn, thông thường cụm đế khuôn được lắp ráp trước, nghĩa là các đế khuôn trên và đế khuôn dưới đã được gia công hoàn chỉnh sau đó lắp bạc và trụ dẫn hướng vào các đế khuôn và cố định chúng với đế. Bạc dẫn hướng lắp chặt với đế trên còn trụ dẫn hướng lắp chặt với đế dưới.
+ Bước 3: Lắp các chày lên tấm gá chày
Khi lắp ráp khuôn đột để đảm bảo khe hở đồng đều giữa chày và cối dọc theo chu vi cắt, người ta thường sử dụng các lá kim loại mỏng ( giấy kim loại ) có chiều dày bằng trị số khe hở tối ưu nhất (Zmin) để căn vào các vị trí cần thiết của cối, sau đó cho chày và cối lồng vào nhau tạo thành cụm chày – cối.
+ Bước 9: Định vị và kẹp chặt các chi tiết và các bộ phận của khuôn: sau khi cố định các cụm bằng bu lông, tiến hành khoan và đóng chốt định vị giữa các cụm với nhau.
+ Bước 10: Gá kẹp và thử khuôn trên máy dập: nửa khuôn trên nắp vào đầu trượt, căn chỉnh nửa khuôn dưới theo nửa khuôn trên.
6.3. Kiểm tra khuôn
Quá trình kiểm tra khuôn được tiến hành theo hai bước.
Kiểm tra toàn bộ kết cấu kích thước cơ bản của khuôn để phát hiện những sai sót trong quá trình lắp ráp như : tọa độ giữa các chày, tọa độ giữa các chày và trụ dẫn hướng với cuống khuôn, giữa lỗ cối và các bộ phận định vị, dẫn phôi liệu. Bước này kiểm tra khái quát để phát hiện những sai sót trong quá trình lắp ráp.
Dập thử một vài sản phẩm để thông qua đó đánh giá chất lượng lắp ráp, nếu hình dáng, kích thước và các yêu cầu khác của sản phẩm đạt yêu cầu kĩ thuật thì chất lượng lắp ráp của khuôn tốt, cách này được tiến hành khi gá lắp khuôn trên máy dập thử.
Gá khuôn trên máy dập là công việc hết sức quan trọng. Trước tiên phải xác định khuôn dập được thiết kế để dập trên máy nào? Điều chỉnh cho đầu trượt máy xuống vị trí thấp nhất, nới lỏng vít của tấm kẹp cuống khuôn. Lau sạch bàn máy, tra dầu vào các bộ phận và các vị trí cần thiết.
6.4. Các phương pháp sửa chữa và khắc phục khuôn dập tấm
Quy trình sửa chữa khuôn căn cứ vào mức độ hư hỏng và khối lượng công việc để quyết định phương pháp sửa chữa.
- Sửa chữa theo định kì hoặc theo chất lượng sản phẩm tạo ra: Loại sửa này khi thấy khuôn bị cùn lưỡi cắt gây ra bavia, các chi tiết phụ trợ như lò xo bị lún, chốt định vị, bu lông kẹp bị hỏng. Tiến hành thay thế các chi tiết bị hỏng, mài lại các lưỡi cắt của chày cối,thay thế chốt định vị, lò xo và bu lông. Khối lượng sửa chữa không vượt quá 15% tổng các chi tiết trong khuôn. Việc sửa chữa có thể ngay trên máy hoặc nơi làm việc.
- Sửa chữa vừa: Tiến hành thay thế từ (25÷ 30 %) tổng khối lượng các chi tiết trong khuôn. Sửa chữa được tiến hành trong phân xưởng sửa chữa.
Trong quá trình cắt, cối chày bị rung động là do quá trình lắp ghép cối với áo cối, chày với áo chày không tốt, cần phải sửa chữa với phương pháp sau:
+ Chấn lại vị trí của các chày với áo chày: sử dụng các mũi đột chấn vào đế chày để ép chặt chày lắp vào áo chày.
+ Đổ lại hợp kim nóng chảy vào giữa hai chi tiết.
CHƯƠNG VII : KẾT LUẬN CHUNG
7.1. Ưu điểm
Luận văn đã sử dụng kết hợp phần mềm Nx12 và Creo để tính toán và thiết kế sản phẩm, từ đó đưa ra quy trình thiết kế và chế tạo khuôn dập sản phẩm inox, sau đó mô phỏng quá trình gia công bề mặt khuôn bằng chương trình Creo
Bằng NX, luận văn chỉ ra được vùng rách,vùng có khả năng xảy ra nứt, vùng an toàn và nhăn trên bề mặt sản phẩm sau khi vuốt, ứng suất và biến dạng sau khi dập. Với khả năng mô phỏng và phân tích kết quả bằng phần tử hữu hạn, luận văn đã tiến hành dập thử nghiệm nhiều lần và rút ra điều kiện biên tốt nhất .
7.2. Khuyết điểm
Chưa tìm hiểu rõ lý thuyết và thuật toán của chương trình NX
Chưa so sánh kết quả mô phỏng với thực tế.
Chưa đưa ra kích thước và cách tính toán khả năng khóa lực của gân vuốt.
Chưa đưa ra được bộ khuôn có các điều kiện biên tối ưu nhất.
7.3. Hướng phát triển đề tài
Tiến hành tính toán và thiết kế kết cấu bộ khuôn hoàn chỉnh.
Tiến hành gia công chế tạo khuôn và tiến hành dập thử nghiệm so sánh với kết quả mô phỏng trên máy.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Trương Tích Thiện (2007), Lý thuyết dẻo kỹ thuật, NXB đại học quốc gia TPHCM.
[2]. Nguyễn Mậu Đằng, công nghệ tạo hình kim loại tấm, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội
[3]. V.L.Martrenco,L.I Rudman,sổ tay thiết kế khuôn dập tấm, NXB Hải Phòng.
[4]. S.L.Semiatin ,Volume 14 forming & forging.
[5]. H`andbook of die design, basic diedesign and die-work influencing factors.
[6]. B.Wassilieff , Emboutissage , người dịch Nguyễn Ngọc Nhạc,NXB công nhân kỹ thuật Hà Nội -1981
[7]. Lê Nhương , kỹ thuật dập nguội, NXB công nhân kỹ thuật Hà Nội -1981.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"