Tính toán và thiết kế quy trình công nghệ chế tạo cụm bản lề của cánh cửa ô tô huyn dai và máy dập phục vụ cho công nghệ

Các chi tiết trênôtô đợc hình thành thông qua sự lắp ghép chính xác của các chitiết kích thớc lớn, vỏ mỏng, có những mặt cong phức tạp không đối xứng trong không gian, có sự phân bố biến

Trong những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam đã cónhững bớc tăng trởng đáng kể trớc sự phát triển không ngừng củanền kinh tế thế giới Tuy nhiên để phát triển tơng xứng với nềnkinh tế của các nớc trong khu vực thì vấn đề đặt ra cho chúng

ta là phải xây dựng và phát triển nền kinh tế hàng hoá nhiềuthành phần, đáp ứng đúng thị hiếu của khách hàng, với năngsuất cao, chất lợng tốt, mẫu mã phong phú Có nh vậy hàng hoácủa chúng ta mới đủ sức hội nhập và cạnh tranh với hàng hoá ngoạinhập

Để giải quyết bài toán trên, Đảng và nhà nớc ta đang nỗ lực

đầu t, thúc đẩy công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá Trong

đó, cơ khí đợc coi là một trong những ngành mũi nhọn, và đợcchính phủ u tiên phát triển hàng đầu Do tính u việt của côngnghệ gia công áp lực : gia công các chi tiết cơ khí với hệ số sửdụng vật liệu cao nhất, tạo ra các chi tiết có cơ tính tốt, chất lợngsản phẩm tốt, năng suất cao, sản phẩm đa dạng cả về hình thức

và mẫu mã Công nghệ dập tấm có thể gia công các chi tiết cókích thớc từ nhỏ đến lớn, hình dáng phức tạp mà không phải bất

cứ phơng pháp nào cũng có thể làm đợc, về thiết bị thực hiện

đơn giản, không quá đắt tiền Với những đặc điểm cơ bản

đó, phơng gia công kim loại bằng áp lực đem lại hiệu quả kinh tếrất cao Vì thế ngành gia công áp lực đang ngày càng chứng tỏ

đợc thế mạnh của mình, chứng tỏ vai trò quan trọng trong sảnxuất cơ khí nói riêng, và công cuộc công nghiệp hoá, hiện đạihoá nói chung

Cùng với sự lớn mạnh của ngành công nghiệp cơ khí, côngnghiệp chế tạo ô tô đang ngày càng chứng tỏ đợc vai trò củamình trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất n-

ớc Trong tơng lai, sẽ dần thay thế các loại xe thô sơ ở trên khắpcả nớc bằng loại xe ô tô công dụng chung nhằm phục vụ cho nhucầu sản xuất nói chung của nhân dân Tuy nhiên việc nội địahoá sản xuất ô tô ở nớc ta đang ở một mức độ khiêm tốn là tạokhung, cửa , vành lagiăng, và lắp ráp máy móc Những việc này

đợc thực hiện chủ yếu bởi công nghệ gia công áp lực, bên cạnh

đó công nghệ hàn cũng chiếm một phần nhỏ quan trọng

Trong giới hạn của một đề tài tốt nghiệp”tính toán và thiết

kế quy trình công nghệ chế tạo cụm bản lề của cánh cửa

ô tô Huyn-dai và máy dập phục vụ cho công nghệ” Mặc dù

đã hết sức nỗ lực cố gắng, song với trình độ và thời gian hạnchế nên còn nhiều thiếu sót, mong các thầy cô và các bạn đọcthông cảm!

Đợc sự quan tâm động viên dạy bảo tận tình của các thầygiáo trong bộ môn Gia công áp lực – khoa cơ khí, đặc biệt đợc

thầy chủ nhiệm Nguyễn Mậu Đằng đã trực tiếp giúp đỡ, hớng

dẫn em đã hoàn thành đề tài đúng tiến độ, và đạt kết quả

Em vô cùng biết ơn các thầy trong bộ môn Gia công áp lực và

đặc biệt là thầy NguyễnMậu Đằng bởi sự giúp đỡ hớng dẫn tận

tình và đầy trách nhiệm đó !

Hà Nội, ngày20/5/2006

Sinh viên Bùi Đình Kiên

Chơng I

Giới thiệu chung về các chi tiết của cụm bản lề cửa ô tô huyn-dai và cơ sở quá trình dập nguội

I.1 Tổng quan về tình hình sản xuất ô tô trên thế giới.

ở những nớc có nền công nghiệp chế tạo ô tô phát triểnvới sản lợng hàng triệu chiếc/năm nh Mỹ, Nhật, Đức, Pháp thìviệc thiết kế quy trình công nghệ và chế tạo các khuôn dập cácchi tiết trên ô tô đợc thực hiện rất bài bản Sau khi nhận đợc mẫusản phẩm ngời ta thực hiện việc phân tích và lựa chọn phơng

án công nghệ dập với những phần mềm vạn năng và chuyên dụngnh: MARC, ABAQUS, LARSTRAN/SHAPE, PAM-STAMP, I-DEAS Cácphần mềm này cho phép thực hiện mô phỏng số các quá trìnhbiến dạng, từ đó nhận đợc những hình ảnh trực giác về sựphân bố ứng suất, biến dạng, tốc độ biến dạng trong vật thểbiến dạng và công cụ biến dạng (khuôn mẫu), ngoài ra còn có thể

biết trớc những nơi nào trong vật thể cũng nh trong công cụ biếndạng xuất hiện các dạng khuyết tật nh: vết nứt, nhăn nhúm Dựatrên các kết quả mô phỏng đó cho phép tối u hoá quá trình côngnghệ và thiết kế khuôn dập một cách hợp lý Chính vì vậy mà cóthể rút ngắn thời gian nghiên cứu thiết kế, chế thử, giảm mộtcách tối đa thời gian và chi phí sửa chữa, hiệu chỉnh khuôn, tạo

ra sản phẩm mới một cách nhanh chóng Điều này là một lợi thếrất lớn trong xu thế cạnh tranh ngày càng gay gắt

Trong lĩnh vực công nghệ gia công chế tạo khuôn cũng cónhững bớc phát triển mới Bên cạnh những phơng pháp gia côngkhuôn truyền thống nh: phay chép hình điều khiển CNC, giacông tia lửa điện, ăn mòn điện hoá đã xuất hiện những ph-

ơng pháp mới có năng suất và chất lợng cao nh: gia công bằng tialade, máy phay 6 bậc tự do HEXAPOD có thể gia công những lòngkhuôn hết sức phức tạp, các phơng pháp công nghệ xử lý bề mặtcho phép nâng tuổi thọ của khuôn lên hàng chục lần so với nhiệtluyện thông thờng

I.2 Tổng quan về tình hình sản xuất ô tô ở Việt Nam hiện nay.

Có thể nói cho đến nay, ở nớc ta, lĩnh vực gia công áplực nói chung và dập tấm nói riêng cha phát triển, mới chỉ dừng lại

ở quy mô nhỏ Điều đó đợc thể hiện ở trình độ công nghệ vàtrang thiết bị quá lạc hậu, các sản phẩm dập tấm tuy đa dạng nh-

ng phần lớn là nhỏ và độ phức tạp cha cao Chính vì vậy cha cócơ hội tích luỹ đợc những kinh nghiệm cần thiết khi phải đốimặt với những chi tiết hình dạng phức tạp mà lại có những yêu

cầu kỹ thuật rất cao nh các chi tiết cánh cửa ôtô Các chi tiết trên

ôtô đợc hình thành thông qua sự lắp ghép chính xác của các chitiết kích thớc lớn, vỏ mỏng, có những mặt cong phức tạp không

đối xứng trong không gian, có sự phân bố biến dạng rất không

đồng đều, độ chính xác và chất lợng bề mặt yêu cầu rất cao.Bởi vậy việc thiết kế công nghệ dập, thiết kế và chế tạo khuôn

có nhiều nét đặc thù so với dập và chế tạo khuôn đối với các chitiết thông thờng Nếu không nắm đợc những nét đặc thù này

và áp dụng những biện pháp thích hợp trong thiết kế công nghệ

và chế tạo khuôn thì sẽ khó tránh khỏi những tổn thất lớn vềkinh tế, bởi lẽ giá tiền một bộ khuôn dập chi tiết vỏ ôtô tùy thuộcvào độ lớn và mức độ phức tạp của nó có thể lên tới hàng trămthậm chí hàng tỷ đồng Cho đến nay cha có một cơ sở nào ởtrong nớc có trang bị đầy đủ những phần mềm cần thiết đểthiết kế qui trình công nghệ dập và thiết kế chế tạo khuôn Bởivậy việc mô phỏng số các quá trình biến dạng còn quá mới mẻ vàkhông có điều kiện thực hiện Trong lĩnh vực chế tạo khuônchúng ta cũng cha hề gặp phải những khuôn có kích thớc lớn, cókhối lợng cỡ 5 tấn trở lên, do đó cũng cha vấp phải những khókhăn nảy sinh đối với khuôn lớn

Hiện nay ở Việt Nam có nhiều Công ty liên doanh sản xuất

ôtô nhng hầu nh toàn bộ chỉ là lắp ráp những chi tiết có sẵn,nhập từ nớc ngoài, còn rất ít trong số đó tự sản xuất ra các chitiết vỏ ôtô Bởi vậy, việc nghiên cứu thiết kế công nghệ và chếtạo khuôn dập vỏ ôtô là hết sức cấp thiết, phù hợp với chủ trơngtăng nhanh tỷ lệ nội địa hoá trong ngành chế tạo ôtô, xe máycủa Đảng và Nhà nớc Đây là một việc làm rất mới mẻ và chắc

chắn không ít khó khăn nhng nó cũng là khâu đột phá quantrọng tạo tiền đề cho việc chế tạo ôtô ở trong nớc.

I.3 Các dạng bản lề

I.3.1 Kháí niệm cụm chi tiết bản lề

- Cụm chi tiết bản lề là một bộ phận chính nối cánh cửa vàkhung ô tô Cụm chi tiết bản lề ôtô bao gồm hai phần là phầnnối với khung và phần nối với cánh Toàn bộ công việc để chế tạo

ra các chi tiết đó đều do công nghệ dập tấm tạo nên

- Hiện nay có nhiều loại chi tiết lagiăng ôtô đang đợc sử dụngtrên thị trờng với nhiều kiểu dáng khác nhau nh : loại bản lề thôngthờng , loại bản lề hiện đại …vv Tuy nhiên mỗi loại đợc sử dụngcho một loại xe khác nhau Trong giới hạn đồ án này chúng ta sẽxét đến cụm chi tiết bản lề ô tô Huyn-dai

Sau đây là hình ảnh về cụm chi tiêt bản lề liên kết với cánhcửa của ô tô

I.3.2 Yêu cầu kỹ thuật đối với cụm chi tiết bản lề.

- Đối với cụm chi tiết bản lề do tính chất quan trọng là cầunối giữa cánh cửa và khung ôtô do vậy mà đòi hỏi khả năng chịulực và độ bền cơ học cũng nh độ chính xác cao, khi chuyển

động nó không sinh ra mô men do lệch tâm gây ra dễ gây rahỏng cửa xe, dễ làm hỏng các chi tiết kết nối trên xe Bề mặtsản phẩm phải đều, không lồi lõm cục bộ, không có bavia

- Tính công nghệ của chi tiết lagiăng ôtô chủ yếu đợc thểhiện bởi khả năng dập, an toàn khi thao tác lắp ráp và sửa chữa,

hệ số sử dụng nguyên vật liệu phải hợp lý, và những yêu cầu vềvật liệu Khả năng dập của chi tiết mấu chốt đợc thể hiện ở khảnăng và độ chắc chắn của chi tiết, mà tính công nghệ khi dậpvuốt tốt hay xấu đợc quy định bởi hình dáng chi tiết

- Bên cạnh đó yêu cầu đối với cụm chi tiết bản lề là phải có

độ cứng vững tốt Do vật liệu dùng để dập vuốt là tơng đốidầy, vì các quá trình tạo hình là uốn và dập vuốt không cóvành nên mức độ biến dạng là tơng đối nhỏ, trong quá trìnhdập vuốt không xảy ra hiện tợng nhăn, bởi sự dịch chuyển kimloại là không lớn, và tại các góc lợn ở dới đáy của chi tiết cũngkhông xảy ra hiện tợng rách do quá trình biến mỏng là tơng đốinhỏ

I.4 Cơ sở quá trình công nghệ dập nguội

- Các quá trình công nghệ dập nguội chỉ có thể hợp lý khikết cấu công nghệ và hình dáng chi tiết đợc thiết kế với các

điều kiện cho phép chế tạo đơn giản nhất và tiết kiệm nhất

I.4.1 Đặc điểm của công nghệ dập nguội.

Dập nguội là một dạng gia công kim loại bằng áp lực, bao gồmmột loạt các quy trình công nghệ đặc biệt, đợc thực hiện khôngcắt bỏ phoi

Quá trình sản xuất dập nguội đợc đặc trng bởi những đặc

- Dạng dụng cụ sử dụng – những kiểu khuôn khác nhau trựctiếp làm biến dạng kim loại và thực hiện những nguyêncông cần thiết;

- Dạng vật liệu mang gia công, chủ yếu bao gồm kim loạitấm, dải, băng và cả vật liệu phi kim loại tấm;

Hình dáng và kích thớc của vật dập phù hợp tơng đối chínhxác với hình dáng và kích thớc của các bộ phận làm việc củakhuôn (chày, cối)

I.4.2 Yêu cầu kỹ thuật đối với các chi tiết dập nguội :

+ Các kết cấu phải phù hợp hoàn toàn với tính năng và các

điều kiệ sử dụng của chi tiết;

+ Bảo đảm độ bền, độ cứng vững và độ cứng vững cầnthiết với trọng lợng phôi nhỏ nhất;

+ Bảo đảm độ chính xác và tính lắp lẫn;

+ Phù hợp với các đièu kiện kỹ thuật, hoá học, vật lý đặc biệt

I.4.3 Những chỉ tiêu cơ bản của các chi tiết dập nguội a) Chỉ tiêu về tính công nghệ

+ Tiêu phí vật liệu ít nhất;

+ Số nguyên công và công lao động nhỏ nhất;

+ Không cần gia công cơ khí ở nguyên công tiếp theo;

+ Số lợng thiết bị yêu cầu và diện tích sản xuất phải nhỏnhất;

+ Số lợng trang bị ít nhất đồng thời chi phí thời gian chuẩn

bị sản xuất phải là nhỏ nhất;

+ Nâng cao hiệu suất của các nguyên công riêng biệt và củaxởng nói chung;

+ Nâng cao độ bền của khuôn;

b) Chỉ tiêu về kết cấu của các chi tiết dập nguội

+ Các tính chất cơ học của vật liệu cần phải phù hợp khôngnhững với yêu cầu về độ bền và độ cứng vững của sản phẩm

mà còn phải phù hợp với cả quá trình tạo hình và đặc tính biếndạng dẻo

+ Cần phải tính đến hiệu suất sử dụng kim loại dẻo hơn,mặc dù kém bền đối với các nguyên công tạo hình, bởi vì trongquá trình dập nguội sẽ sinh ra hiện tợng biến cứng, điều đó làmtăng các đặc tính bền của kim loại một cách đáng kể.

+ Khi tính toán độ bền không cần tăng chiều dầy của kimloại tấm vì phải kể đến sự hoá bền trong quá trình biến dạngnguội và độ cứng vững khá cao của các chi tiết dập

+ Cần phải chú ý đến việc thiết kế chi tiết có kết cấu gọnnhẹ bằng cách sử dụng các gân cứng vững, lên vành, cuốn vành,cuốn mép …để tăng độ cứng vững của vật dập cũng nh bằngcách thay thế các thép hình tiêu chuẩn cỡ lớn bằng các loại théphình có cỡ nhỏ hơn, dễ cuộn hơn, hoặc dễ cuộn từ kim loại tấm.+ Hình dáng của chi tiết hoặc các hình khai triển của nócần phải đảm bảo sử dụng vật liệu tấm một cách có lợi nhất bằngcách dùng cách xếp hình ít hoặc không có phế liệu, để nhận

đợc sự xếp hình không có phế liệu không cần thiết phải tăngcác kích thớc và diện tích của phôi

+ Nếu không thể tránh đợc các phế liệu thì nên tạo cho phếliệu đó một hình dáng phù hợp với các chi tiết khác hoặc sử dụng

nó lại lần thứ hai

+ Cần phải sử dụng rộng rãi các kết cấu công nghệ dập hànthay thế cho các sản phẩm dập tấm …

I.5 Cơ sở thiết kế các quá trình công nghệ dập nguội

Khi bắt đầu thiết kế các quá trình dập cần phải giải quyếtngay những vấn đề công nghệ cơ bản - đó là xác định tính

chất, số lợng, sự liên tục và sự phối hợp giữa các nguyên công dậpnguội.

Sau đây là những chỉ dẫn chung khi thiết kế một quátrình dập nguội :

Thờng cố gắng dùng ít nguyên công nhất và tăng hiệu suấtcủa chúng Trờng hợp ngoại lệ có thể là trong sản suất hàng loạtnhỏ nết giảm số lợng các nguyên công sẽ dẫn đến sự cần thiếtphải chế tạo khuôn phức tạp và đắt tiền

Khi dập các chi tiết phẳng có nhiều lỗ nằm gần nhau thìnên đột các lỗ theo dãy, nên đột nhiều lỗ bên, ở các sản phẩm

đã dập vuốt theo từng nhóm nhờ cơ cấu quay sản phẩm tự

động sau một vài hành trình của máy ép nhng chỉ cần dùngcác khuôn đơn giản và rẻ tiền, nên đột một dãy lỗ bên ở các chitiết lớn sau một nguyên công bằng một khuôn hình nêm

Trong nhiều trờng hợp tính liên tục của các nguyên công phụthuộc vào độ chính xác yêu cầu của các yếu tố riêng biệt củacác sản phẩm Ví dụ , khi chế taọ các chi tiết uốn có lỗ, vị trícác lỗ so với tiêu chuẩn có độ chính xác không cao thì cần phảitiến hành đột chúng từ phôi phẳng,còn trong trờng hợp có độchính xác cao, vợt qua lợng sai lệch khi uốn , thờng phải hành

đột các lỗ này sau khi uốn

Khi chế tạo các chi tiết uốn phức tạp có hình dáng bênngoài khép kín hoặc nửa kín thì số lợng các nguyên công uốn

và sự phối hợp giữa chúng phụ thuộc vào hình dáng của chi tiết, độ chính xác yêu cầu và tính hợp lý về kinh tế của việc sử

dụng các khuôn uốn phức tạp và đắt tiền (kiểu nêm , kiểubản lề )

Số lợng các ngyên công dập vuốt liên tục phụ thuộc vàochiều sâu tơng đối của chi tiết và đợc xác định bằng các ph-

ơng pháp quen thuộc theo chỉ số tối u của hệ số dập vuốt Đa số các trờng hợp sau khi dập vuốt sâu cần tiến hànhcắt mép các chi tiết cũng nh sau khi ép chảy nguội

Khi dạng hình học của các chi tiết phẳng yêu cầu cao thìcần phải dự tính việc nắn lại chúng trong khuôn

Đối với các chi tiết đòi hỏi mặt cắt có độ bóng cao cầnphải dự tính nguyên công gọt tinh sau khi cắt hình hoặc làcắt tinh

Khi chế tạo các chi tiết rỗng có vành, nhng không có đáycần phải nghĩ đến nguyên công nong lỗ đến nguyên công dậpvuốt Trong trờng hợp các bậc thành cao nên sử dụng dập vuốtnông có độtt tiếp theo và nong đáy hoặc nong có biến mỏngthành

Khi chế tạo các chi tiết rỗng hoặc uốn cong thì sau khivuốt hoặc uốn cần phải sử dụng nguyên công tinh chỉnh

Vấn đề phức tạp nhât đặt ra trớc khi thiết kế quá trìnhcông nghệ dập nguội là mức độ phối hợp giữa các nguyên công,tức là nên hay không nên dùng các khuôn liên hợp phức tạp và

đắt tiền để thực hiện ngay một lúc vài nguyên công hoặc sửdụng việc dập riêng từng nguyên công bằng các khuôn đơn giản

rẻ tiền hơn

Trong đó sơ đồ công nghệ khuôn cần phải phản ánh đợc :+ Kiểu khuôn phù hợp với đặc tính biến dạng xảy ra.

+ Số lợng nguyên công hoặc số bớc đợc thực hiên cùng một lúc(thể hiện tính phối hợp giữa các nguyên công)

+ Phơng pháp thực hiện các nguyên công theo thời gian (liêntục hoặc đồng thời)

+ Số lợng các chi tiết đợc dập cùng một lúc

+ Sơ đồ bố trí các phần làm việc của khuôn

+ Phơng pháp đa hoặc định vị vật liệu hoặc phôi trongkhuôn

+ Phơng pháp thu hồi chi tiết và phế liệu

Sơ đồ công nghệ của khuôn là nhiệm vụ để thiết kế khuônKhi thiết kế quá trình công nghệ dập nguội, cần phải sosánh các phơng án công nghệ khác nhau và chọn một phơng ánhợp lý nhất về mặt kỹ thuật và kinh tế Khi đó trớc tiên cần phảigiải quyết mức độ phức tạp của các nguyên công, tức là việc sửdụng các nguyên công tập trung về mặt công nghệ, đợc thựchiên trong các khuôn dập liên hợp phức tạp, hoặc việc sử dụng dậptừng nguyên công riêng biệt đợc thực hiện trong các khuôn dập

đơn giản và rẻ tiền hơn

Hình 1: Chi tiết hồi tráI cột

II.2 Phân tích đặc điểm của chi tiết.

Đây là một loại chi tiết có hình dáng tơng đối phức tạp,kíchthớc chi tiết lớn việc gá đặt phức tạp do thực hiện nhiều nguyêncông khác nhau.Vị trí các lỗ trên chi tiết đòi hỏi độ chính xáccao ngoai ra còn phải thoả mãn các yêu cầu khác nh: bề mặt sảnphẩm sau khi gia công xong không đợc nhăn rách ,rỗ rỉ,bópméo.Các yêu cầu về các kích thớc tơng quan phải chính xác, bởivì đối với các cụm chi tiết cột đo nhiên liệu điện tử nó sẽ phảilàm việc ở ngoài trời liên quan đến độ an toàn của ngời bánxăng Nếu nh các kích thớc tơng quan mà không chính xác sẽ dẫn

đến công xôn hoặc có thể làm chệch cây xăng dễ gây ra tainạn

Đây là chi tiết có chiều dày không lớn lắm, kích thớc lớn,phải cắt

đột và uốn nhiều lần,bán kính uốn lớn.Do đó đòi hỏi phải sử dụng máy có lực lớn cũng nh chiều rộng của bàn máy phảI đủ lớn.Nhng phần chi tiêt đối xứng ta có thể thực hiện từng bên một sau đó đảo phôi thực hiên phần còn lại,nên hạn chế sự phức tạp của khuôn khi thực hiện các nguyên công

+ Đột 8 lỗ gồm 6 lỗ 8 và 2 lỗ 4(đột từng bên một)

+ Đột 9 lỗ bên trong gồm 8 lỗ 3 và một lỗ 8

+Cắt đột hai hình chữ nhật bên trong có kích thớc:205x110

và 81x382

+C¾t trÝch t¹o h×nh

`+Uèn lÇn mét(uèn tõng bªn mét)

+Uèn lÇn hai(uèn tõng bªn mét)

* Ph¬ng ¸n 2:

+ C¾t ph«i b»ng khu«n c¾t

+ C¾t 2 gãc ë ®Çu(c¾t tõng bªn mét)

+§ét 22 lç ë hai bªn gåm 10 lç 4 vµ 12 lç 8

+ Đột 9 lỗ bên trong gồm 8 lỗ 3 và một lỗ 8

+ Đột 2 lỗ ôvan ở đầu(đột từng lỗ một)

+C¾t trÝch t¹o h×nh

+ C¾t h×nh ch÷ nhËt bªn trong cã kÝch thíc 81x382

vµ205x110

+Uèn lÇn mét(uèn tõng bªn mét)

+Uèn lÇn hai(uèn tõng bªn mét)

*)Ph¬ng ¸n 3:

+ C¾t ph«i b»ng khu«n c¾t

+Cắt 2 góc ở đầu(cắt từng bên một)

+Đột 14 lỗ ở hai bên gồm 6 lỗ 8 và 8 lỗ 4 (đột từng bên một)

+ Đột 8 lỗ còn lại gồm 6 lỗ 8 và 2 lỗ 4 (đột từng bên một)

+Đột 2 lỗ ôvan ở đầu(đột từng bên một)

+Uốn lần một(uốn từng bên một)

+Uèn lÇn hai(uèn tõng bªn mét)

+§ét 9 lç bªn trong gåm 8 lç 3 vµ mét lç 8

+C¾t h×nh ch÷ nhËt bªn trong cã kÝch thíc 205x110

Phơng án 2:

Phơng án này có u điểm là số nguyên công ít hơn, ta và quá trình định vị khó khăn hơn các phơng án khác cũng nh sản phẩm khó cho độ chính xác cao, sau khi dập phối hợp vị trí các

lỗ khó đạt đợc độ chính xác do có sự biến dạng của kim loại

Do vậy sản phẩm rất khó đạt đợc độ chính xác.Mặt khác chế tạokhuôn phức tạp,mỗi lần thay khuôn tốn kém do khuôn có độ bền khác nhau

* Vậy ta chọn phơng án một để thực hiện

II.4 Xác định kích thớc và hình dạng phôi

Việc xác định hình dáng và kích thớc của phôi là một trong những công việc quan trọng khi thiết kế quy trình công nghệ chế tạo các sản phẩm dập nguội.Bởi vì khi ta đã xác định đợc hình dáng của phôi từ đó ta đã sơ bộ xác định đợc hình dáng của chày và cối ở nguyên công dập đầu tiên, đồng thời ta có thể

ta có thể lựa chọn đợc phơng án xếp hình sản phẩm một cách hợp lý để có thể đảm bảo đợc việc cắt phôi đợc tiến hành với sựhao tốn kim loại một cách ít nhất, phế liệu sau khi cắt có thể đ-

ợc sử dụng để làm phôi trong quá trình gia công chi tiết khác

Tính toán phôi chính xác giúp cho ta tiết kiệm đợc rất nhiều vật liệu đối với quá trình sản xuất hàng loạt.

Để đơn giản cho quá trình tính toán ta chia chi tiết thành 5 phần diện tích khác nhau ứng với các kích thớc tơng ứng trên đó

Đồng thời trong quá trình tính toán do chi tiết đã cho là chi tiết

có tính đối xứng cho nên để đơn giản và phù hợp với yêu cầu tính toán ta tính các kích thớc đờng kính theo kích thớc trung bình của chi tiết

x0=0,5 vị trí xác định lớp trung hoà(Bảng 61-Sách

sổ tay thợ dập nguội tập 1)

*Chiều dài sản phẩm :L=1925(mm)

Vậy hình dáng phôi khai triển có dạng nh sau:

Khi cắt phôi từ phôi dải có dạng nh sau:

Xếp hình sản phẩm:

+Diện tích phôi chiếc là:

+Do đây là chi tiêt lớn nên ta chọn phôi tấm có

dạng:1220x2240 từ đó ta có thể cắt các thanh để hàn hai đầu của hồi trái cột đo và khung bắt hồi và nắp dới

+Thanh để hàn hai đầu có dạng

+Diên tích chi tiết là:F=620x75+2x95x55-2x

1 2

Vậy vơi tấm có kích thớc nh trên ta có thể cát đợc 2 chi tiết hồi trái cột đo,8 thanh để hàn hai đầu và 3 khung bắt hồi và nắp dới.Phế liệu sau khi cắt có dạng

Hình 7:Sơ đồ xếp hình vật liệu

Hệ số sử dụng vật liệu là:

kd=

f i .m i L.B 100 %=

II.5 Xác định các nguyên công thực hiện

II.5.1 Nguyên công cắt góc và đột lỗ ôvan

Trong trờng hợp này, ở nguyên công cắt phôi chi tiết lớn nên

chày và cối có dạng nh phần phế liệu.Ta tính lực cắt theo biên

a

h

dạng chu vi cắt của chi tiết.Cắt đột từng bên một,sau đó ta lật phôi cắt đột phần còn lại.Sau khi cắt đột phôi có dạng:

Lực cần thiết để gỡ dải phế liệu ra khỏi chày là:

*Công để cắt góc va đột lỗ:

A=x

P s

1000 =0,696513.1,51000 =86,86(kNm) -Trong đó x=0,6 hệ số phụ thuộc vào loại và chiều dày vậtliệu(B.21-STDN)

Căn cứ vào công thức tính công cắt ta thấy rằng lực cắt lựccắt đợc giơi hạn bởi trị số công giới hạn của máy.Nếu công cắt lớnhơn công của máy thì động cơ điện sẽ bị quá tải về côngsuất,làm giảm số vòng quay và đốt nóng cuộn dây.Do vậy tínhcông có một ý nghĩa quan trọng khi chọn máy

*Xác định trung tâm áp lực của khuôn:

Để khuôn dập làm việc cân bằng chính xác ta phải bố trí đờngbao mép cắt ở trên cối nh thế nào đấy để trung tâm áp lựctrùng với đờng trục tâm của cuống khuôn.Nừu không thì trongkhuôn sẽ sinh ra lệch,khe hở không đối xứng,mòn bộ phận dẫn h-ớng,mép cắt cùn nhanh và sau cùng có thể vỡ khuôn.

-Dựa vào điều kiện cân băng mômen của các lực đó.Chọn hệtrục toạ độ nh hình vẽ

Khoảng cách từ trục Oy đến trung tâm áp lực của khuôn là:

Khi thiết kế khuôn cắt phôi ta sử dụng phơng pháp chế tạoriêng để có thể lắp lẫn cho nhau đợc Trong quá trình làm việcthì kích thớc của cối tăng lên và kích thớc của chày giảm đi Vìvậy khi chế tạo, kích thớc của cối luôn có dung sai với giá trị dơng

và kích thớc luôn có dung sai với giá trị âm

Chi tiết cắt hình luôn có dung sai âm

II.5.2 Đột 14 lỗ gồm 6 lỗ 8 và 8 lỗ 4(đột từng bên một gồm 3 lỗ 8 và 4 lỗ 4)

*)Đột 7 lỗ ở mỗi bên rồi dịch phôi đột tiếp 7 lỗ còn lại.Lực đột

trong trờng hợp này là:

Ta chọn máy trong trờng hợp này sao cho khoảng không gianthao tác phải đủ lớn để thực hiện.Vậy ta chọn máy 125 tấn để

đảm bảo khoảng không gian thao tác

Dựa vào điều kiện cân bằng về mômen của các lực ta có:

Khoảng cách từ trục Oy đến trung tâm áp lực của khuôn là x=

P3=P6=P7=8..1,5.330=12440(kN) lực cần thiết để đột một

lỗ 8

Khoảng cách từ trục Ox đến trung tâm áp lực của khuôn là: y=584-25=559(mm) do tâm các chày cùng nằm trên một đ-ờng thẳng

II.5.3 Đột 8 lỗ gồm 6 lỗ 8 và 2 lỗ 4(đột từng bên một gồm 3 lỗ 8 và 1 lỗ 4)

*)Đột 4 lỗ ở mỗi bên rồi dịch phôi đột tiếp 4 lỗ còn lại Lực cần

Ta chọn máy sao cho khoảng không gian thao tác phải đủ lớn

để thực hiện.Vậy ta chọn máy 125 tấn để đảm bảo khoảngkhông gian thao tác

Dựa vào điều kiện cân bằng về mômen của các lực ta có:

Khoảng cách từ trục Oy đến trung tâm áp lực của khuôn là

y=584-25=559(mm) do tâm các chày cùng nằm trên một ờng thẳng

Ta chọn máy sao cho khoảng không gian thao tác phải đủ lớn

để thực hiện.Vậy ta chọn máy 125 tấn để đảm bảo khoảngkhông gian thao tác