đồ án tốt nghiệp thiết kế máy nhấn thủy lực

Là sinh viên năm cuối của trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, nắm bắt được cơ hội đĩ, em quyết định làm đồ án về Máy Nhấn Thủy Lực nhằm tạo ra những sản phẩm đáp ứng nhu cầu của thị trường

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ *****

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Đặng Văn Chưa Lớp: 10C1LT.SG

Tên đề tài: Thiết kế máy nhấn thuỷ lực

Các số liệu ban đầu: Tham khảo thực tế

A NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN:

Phần I Tổng quan về sản phẩm

1 Giới thiệu về các loại sản phẩm điển hình có thể làm được từ máy thiết kế, nhu cầu về các loại sản phẩm đó trên thị trường

2 Cơ sở lý thuyết biến dạng khi gia công bằng áp lực

Phần II Thiết kế máy

1 Phân tích, lựa chọn phương án thiết kế

1 Bản vẽ sơ đồ động và các loại sản phẩm điển hình: 1A0

2 Bản vẽ lắp toàn máy: 3 ÷ 4A0

3 Bản vẽ các cụm kết cấu máy: 2 ÷ 3A0

Ngày giao nhiệm vụ: 20/02/2013

Ngày hoàn thành: 05/05/2013

Ngày tháng năm 2013 Ngày 19 tháng 02 năm 2013

Thông qua bộ môn Giáo viên hướng dẫn

TS LƯU ĐỨC BÌNH

LỜI NĨI ĐẦU

-∗∗    ∗∗Nền kinh tế Việt Nam đã vượt qua giai đoạn khĩ khăn, tốc độ tăng trưởng ngày càng cao, chất lượng, hiệu quả, sức cạnh tranh của một số lĩnh vực và sản phẩm cĩ chuyển biến lớn Danh mục các sản phẩm cĩ khả năng cạnh tranh trên thị trường ngày càng được mở rộng, một số sản phẩm thương hiệu Việt Nam đạt tiêu chuẩn quốc tế Trong cơ cấu nền kinh tế tỷ trọng nơng nghiệp , tỷ trọng cơng nghiệp tiếp tục tăng Các ngành kinh tế chuyển dịch theo hướng tiếp cận cơng nghệ tiên tiến, hiện đại Với tốc độ chuyển giao cơng nghệ của một số ngành cĩ bước tiến rõ rệt

-Trong những năm vừa qua, nhà nước đã, đang và chuẩn bị xây dựng cĩ chọn lọc một số cơ sở quan trọng về cơng nghiệp cơ bản như năng lượng, chế tạo cơ khí, cán thép, xi măng, nhất là cơng nghiệp cơ khí Để tạo tiền đề cho sự phát triển mạnh hơn ở giai đoạn tiếp theo, nhà nước đã ban hành nhiều cơ chế chính sách để tháo gỡ những vướng mắc, khởi động nguồn lực trong nhân dân, đầu

tư và phát triển sản xuất kinh doanh Quan hệ kinh tế quốc tế tiếp tục được củng cố và mở rộng.

Tổng quan nền kinh tế Việt Nam phát triển trong những năm qua cho chúng ta thấy việc đầu tư cơ sở hạ tầng, đẩy nhanh sự phát triển của các ngành cơng nghiệp, cơ khí và các ngành cơng nghiệp khác là tất yếu Việc phát triển ngành cơ khí chế tạo để sản xuất ra những thiết bị máy mĩc phục vụ cho các ngành cơng nghiệp nhất là cơ khí đĩng tàu khơng thể thiếu được.

Là sinh viên năm cuối của trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, nắm bắt được cơ hội đĩ, em quyết định làm đồ án về Máy Nhấn Thủy Lực nhằm tạo ra những sản phẩm đáp ứng nhu cầu của thị trường trên

Do thời gian có hạn chế và sự hiểu biết về kiến thức của em còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện đề tài không thể không thiếu sót, kính mong quý thầy cô trong hội đồng nhà trường, trong khoa Cơ Khí Chế Tạo, thầy hướng dẫn đồ án này chỉ dẫn thêm cho đề tài của em được hoàn thành tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô trong khoa cơ khí.và cảm ơn thầy

Lưu Đức Bình đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án này

Đặng Văn Chưa

LỜI CÁM ƠN

Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới các Thầy Cô giáo trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng đã chỉ dạy em tận tình trong hơn 2 năm học qua

Em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong khoa Cơ Khí ngành Chế

Tạo Máy trường đã nhắc nhở, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và làm đề tài tốt nghiệp “máy nhấn tôn thủy lực”

Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS Lưu Đức Bình đã nhiệt tình chỉ dạy, hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp

Em cũng xin chân thành cảm ơn Thầy cô giáo bộ môn đã bỏ thời gian quý báu của mình để đọc, nhận xét, duyệt đồ án của em

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các Thầy là chủ tịch Hội đồng bảo

vệ và uỷ viên Hội đồng đã bỏ thời gian quý báu của mình để đọc, nhận xét và tham gia Hội đồng chấm đề án này

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS LƯU ĐỨC BÌNH

………

………

…

………

……

………

…

………

……

………

…

………

……

………

…

………

……

………

…

………

……

………

…

………

……

………

……

………

…

………

………

… ………

………

…

………

……

………

……

………

…

………

…….………

I YÊU CẦU XÃ HỘI VỀ SẢN PHẨM MÀ MÁY SẼ LÀM RA 10

II.CƠ SỞ LÝ THUYẾT BIẾN DẠNG KHI GIA CÔNG BẰNG ÁP LỰC

III NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG CỦA MÁY NHấN THỦY LỰC 14

2. Ưu điểm và nhược điểm cửa hệ thống truyền động bằng thủy lực 15

a) Đặc điểm của máy nhấn thủy lực.

16

I PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ. 20

20

20

3. Cấu tạo hệ thống di chuyển xi lanh nhấn và di

C. CHỌN VẬT LIỆU

CHẾ TẠO

27

3 Chọn vật liệu làm chi tiết rãnh mang cá(rãnh 45 độ): 31

4 Chọn vật liệu làm chi tiết rãnh trượt điều chỉnh cữ: C45 32

2 Phương án thiết kế

chế tạo thứ hai:

33

II THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY 37

1. Chọn công thức và phương pháp tính toán thiết kế máy 37

2 Tính toán đường kính xilanh (Ben thủy lực) dựa theo công suất của máy 38

3 Quan hệ giữa lưu lượng Q, vận tốc và diện tích A 39

III THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG

41

1. Nghiên cứu sơ đồ tổng thể của máy

41

1. Tính chọn xilanh thủy lực

50

2 Quan hệ giữa lưu lượng Q, vận tốc và diện tích A 53

V QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CỤM CHI TIẾT 63

1. Quy trình công nghệ gia công các dạng chày cối nhấn của máy 63

PHẦN I: TỔNG QUAN

I YÊU CẦU XÃ HỘI VỀ SẢN PHẨM MÀ MÁY SẼ LÀM RA.

Nói về sản phẩm của máy nhấn thủy thì rất đa dạng về kích thước cũng như hình dạng Sau đây xin giới thiệu một số sản phẩm:

Với tốc độ đô thị hóa rất nhanh của Việt nam hiện nay để đáp ứng nhu cầu xây dựng máy chuyên làm về sản phẩm là các thanh đỡ U và V dùng làm phần khung gắn các tấm thạch cao

Hình 1.1: Sản phẩm U, Vnội thất trần

- Máy cũng có thể nhấn ra được các thanh U, V phục vụ cho xây dựng nhà xưởng.

Hinh1.2: Sản phẩm U,V dùng trong nhà xưởng

- Ngoài ra sản phẩm của máy còn bao gồm nhiều loại tôn song có hình dạng khác nhau

Hình 1.3: Sản phẩm tôn dân dụng

- Và các sản phẩm là chi tiết trong hệ thống lạnh, hệ thống thông khí ,…

Hình 1.4: Sản phẩm trong hệ thống lạnh

- Cùng với đó ngành công nghiệp đóng tàu là một ngành công nghiệp cực kì pháttriển ở việt nam cũng như các nước trên thế giới Những tấm sườn, khung thép của chúng được làm bằng thép và cần phải có máy có chiều dài làm việc lớn để gia công

Hình 1.5: Sản phẩm trong ngành đóng tàu

Muốn đóng được những loại tàu lớn, đảm bảo kỹ thuật, mỹ thuật và tiến

độ thì các nhà máy đóng tàu phải trang bị cho mình các thiết bị máy móc trong đó các loại máy uốn, lốc tôn, nhấn thủy lực cỡ lớn là không thể thiếu được Do đó em đã mạnh dạn chọn đề tài máy nhấn thủy lực cỡ lớn để phục

vụ quá trình đóng tàu và sửa chữa tàu Với quan điểm máy nhấn nhấn tôn phải nhấn được các loại tôn có chiều dầy từ 50mm-70mm (kích thước lớn ), do đó bàn máy phải có kích thước lớn Đầu nhấn phải di chuyển được tới các vị trí khác trên bàn nhấn và tại các vị trí này máy nhấn đều phải nhấn được Chính

vì điều đó đã thúc đẩy em bắt tay vào công việc nghiên cứu và chế tạo loại máy nhấn thủy lực cơ lớn để phục vụ đống tàu.

Máy nhấn thủy lực 1200T là loại công cụ rất quan trọng phục vụ trong lĩnh vục đóng mới, sửa chữa tầu thúy và lĩnh vực gia công kết cấu cơ khí Máy nhấn thủy lực 1200T có khả năng gia công được các chi tiết dạng L,

dạng U, dạng nửa cầu, các dạng cong nhiều chiều Tuy theo công nghệ của sản phẩm yêu cầu.

Trong thời kỳ hiện nay và những năm tiếp theo ngành công nghiệp tầu thúy được đặc biệt quan tâm phát triển với quy mô lớn và tốc độ phát triển nhanh để theo kịp khu vực và thế giới Vì vậy để đóng được những con tầu có trọng tải lớn và gia công các kết cấu có độ dầy lớn, chi tiết có độ phức tạp nhất phải có máy nhấn thủy loại lớn mới đáp ứng được

Trên thế giới có rất nhiều hãng sản xuất máy nhấn thủy lực đó là SICMI ( ITALIA), WARTSILA (Phần Lan ) các hãng này chế tạo máy nhấn thủy lực nổi tiếng với chất lượng tốt, đã được sử dụng rất nhiều trong ngành công nhiệp đóng tàu và các ngành cơ khí khác Những thông tin về lý thuyết tính toán thì hạn chế và có giá thành rất cao vì phải nhập ngoại trọn bộ

Tổng quan nền kinh tế Việt Nam phát triển những năm vừa qua cho chúng ta thấy việc đầu tư cơ sở hạ tầng, đẩy nhanh sự phát triển các ngành công nghiệp Cơ khí và các ngành công nghiệp khác là tất yếu Việc phát triển ngành cơ khí chế tạo để sản xuất ra những thiết bị máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp nhất là cơ khí đóng tàu không thể thiếu được.

Ngành công nghiệp tàu thủy càng phát triển sẽ đẩy nhanh sự phát triển của các ngành công nghiệp khác trong đó có ngành cơ khí chế tạo thiết bị, hơn nữa chủ trương của Đảng và chính phủ là tăng cường nội địa hoa các sản phẩm

Qua tìm hiểu Em nhận thấy các nhà máy cơ khí nhất là các nhà máy đóng tàu muốn thành công thì phải có máy nhấn thủy lực Sản phẩm đóng tàu càng lớn yêu cầu tôn phải dày thì loại máy nhấn thủy lực cỡ lớn mới đáp ứng được công việc Các nhà máy cơ khí trong nước cũng chưa sản xuất các loại máy nhấn thủy lực lớn Trên thế giới một số quốc gia sản xuất máy nhấn thủy lực chúng ta có thể liệt kê như sau:

Cộng hoa Phần Lan có hãng WARTSILA

Cộng hoa ITALIA có hãng SICMI, FACCIN

Tây Ban Nha có hãng RARAEL CASANVA.,S.A

Trung Quốc có một số hãng trong đó có hãng

HEFEI METAL FORMING MACHINE TOOL

NATONG HENGLI HEAVY INDUSTRY MACHINERY CO.LTD

II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BIẾN DẠNG KHI GIA CÔNG BẰNG ÁP LỰC

1. Sự biến dạng của kim loại

Biên dạng dẻo ở kim loại bao gồm biên dạng dẻo của đơn tinh và đa tinh

a Biến dang dẻo của đơn tinh thể:

Là biến lạng dẻo theo cơ chế trượt và song tinh Kim loại khác nhau thì có tính dẻo khác nhau

b

Biến dang dẻo của đ a tinh thể:

Đa tinh thể là tập hợp của các đơn tinh

Biên dạng của đa tinh gồm 2 dạng:

- Biến d ạ n g trong nội bộ hạt: Gồm sự trượt và song tinh Sự trượt xảy ra đối với các hạt có phương kết hợp với phương của lực tác dụng 45° sẽ trượt trướcrồi đến các mặt khác Sự song tinh sảy ra khi có lực tác dụng lớn đột ngột gây ra biến dạng dẻo của kim loại

- Biến dang ỏ vùng tinh giới: Tại đây chứa nhiều tạp chất dễ chảy và mạng tinh thể

bị rối loạn cho nen sự tin và biến dạng thường ở nhiệt độ t°>950°c.

2 Ưu nhược điểm khi gia công bằng áp lực.

* Ưu điểm:

- Khử được một số khuyết tật như rỗ khí, rỗ co làm cho tổ chức kim loại mịn, cơ tinh sản phẩm cao.

- Có khả năng biến tổ chức hạt của kim loại thành tổ chức thớ, có khả năng tạo được các tô chức thớ uốn, xoắn khác nhau làm tăng cơ tính của sản phẩm.

- Độ bóng, độ chính xác cao hơn các chi tiết đúc.

- Dễ cơ khí hoa và tự động hoa nên năng suất cao, giá thành hạ.

*Nhược điểm:

- Không gia công được các chi tiết phức tạp

- Không rèn dập được các chi tiết quá lớn.

- Không gia công được các kim loại đòn.

b) So với cắt gọt.

* Ưu điểm:

- Năng suất cao, phế liệu ít, giá thành hạ.

- Rèn, dập là những phương pháp cơ bản để tạo phôi cho gia công cắt gọt.

*Nhược điểm:

- Độ bóng, độ chính xác thấp hơn so với gia công cắt gọt.

III. NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG CỦA MÁY NHẤN THỦY LỰC

1 Tính năng một số loại máy nhấn thúy lực

Nhiều nước trên thế giới đã thiết kế, chế tạo máy nhấn nhấn tôn thúy lực

năng tác dụng và nhu cầu sử dụng để thiết kế, chế tạo ra các loại máy nhấn khác nhau.

Máy nhấn rèn: Tính năng của máy gia công rèn tự do và dập thể tích

trong các khuôn.

Máy nhấn dập nóng: Dập trên máy nhấn thúy lực nhằm tạo ra các phôi

rèn thép ví dụ phôi bánh xe tàu hoa, máy hơi nước.

Máy nhấn Ong - Thanh: Các thanh ông, các dây và các profin từ kim

loại màu, hợp kim màu của chúng được được gia công bằng phương pháp nhấn trên máy nhấn thúy lực.

Máy nhấn để nhấn chảy các hình nổi của khuôn.

Máy nhấn để gùi công chất dẻo.

- Máy nhấn để nhấn nhấn nguội thép: Loại máy này có xilanh, piston thủy lực di

chuyển nhấn theo chiều thẳng đứng (Z) Loại máy nhấn chân tôn thúy lực này

có 3

phương án thiết kế chế tạo

+ Loại thứ nhất: Loại máy có thân, dầm (cần) cố định, Xilanh nhấn cố

định và chuyển động của piston trong xilanh theo phương thẳng đứng( Z) Bàn nhấn cố định và phôi thép tấm được cố định trên bàn nhấn Phương án này kết cấu nhỏ gọn.

+ Loại thứ hai: Loại máy có thân dầm di động, xilanh di chuyển trên xà

ngang, piston (đầu nhấn) chuyển động theo phương thẳng đứng (Z) Bàn nhấn

và phôi được cố định Phương án này đầu nhấn có thể nhấn được các điểm trên bàn nhấn.

+ Loại thứ ba: Loại máy có bàn nhấn, thân dầm (cần) cố định Piston và

xi lanh di chuyển theo phương thẳng đứng (Z ) để nhấn thép tấm Muốn nhấn được các điểm theo yêu cầu thì thép tấm phải di chuyển sau mỗi lần nhấn nhờ Palăng hoặc cần cẩu Phương án này cho ta những sản phẩm lớn vả độ dày cao.

2 Ưu điểm và nhược điểm cửa hệ thống truyền động bằng thủy lực

a.Ưu điểm :

- Truyền động công suất cao và lớn,( nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao nhưng đòi hỏi ít về chăm só, bảo dưỡng)

- Điều chỉnh được vận tốc làm việc và vô cấp, (dễ thực hiện tự động hóa theo điều kiện làm việc thay đổi theo chương trình có sẵn).

- Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc nhau

- Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao

- Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh ( như trong cơ khí và điện)

- Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của

cơ cấu chấp hành

- Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn

- Dễ theo dõi quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch

- Tự động hóa đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp, bằng cách dùng các phần

tử tiêu chuẩn hóa

IV YÊU CẦU CỦA MÁY

1 Đặc điểm của máy nhấn thủy lực.

a

Tính năng máy nhấn th ủ y lực

Do nhu cầu của công việc đống tàu lớn là phải nhấn được loại tôn dày tới 70

mm ở các vị trí mũi tàu, đuôi tàu và hông tàu nên lực nhấn của máy phải tới 1200 tấn và phải nhấn được mọi vị trí trên bàn nhấn

Muốn nhấn được mọi vị trí trên bàn nhấn thì máy phải có cơ cấu di chuyển dọc của thân máy và cơ cấu di chuyển ngang của xi lanh nhấn

Kết hợp 2 chuyển động này chúng ta sẽ đáp ứng yêu cầu nhấn mọi điểm trên bàn nhấn

Đóng tàu lớn khổ tôn thường có chiều dài và chiều rộng 2,5m vì vậy bàn máy phải

có kích thước dài 13m, rộng 3,8m, thân máy cao 4,6m mới đáp ứng được yêu cầu gia công

- Bàn máy là tôn tấm tổ hợp có liên kết bằng hàn kích thước 13m x3,8m

Thân máy dạng cổng trào có cấu tạo là tôn tấm liên kết bằng hàn có chiều cao 4,6m

- Cơ cấu di chuyển: Với cơ cấu di chuyển của một số máy nhấn thủy lực nhỏ thì việc dùng cơ cấu thúy lực hoặc vít me + Ê cu là phù hợp và giá thành vừa phải Ở đây Máy nhấn thủy lực 1200 tấn có kích thước và trọng lượng lớn nếu dùng cơ cấu di chuyển là thúy lực thì phải nhập ngoại rất đắt, hơn nữa nếu dùng cơ cấu di chuyển là trục vít me + Ê cu khó chế tạo, khó lắp ráp để đảm bảo di chuyển toàn bộ thân máy trên hành trình 13 mét, việc gia công các ổ đỡ cũng phức tạp chính vì vậy ở đây ta chọn phương án cơ cấu di chuyển là hộp giảm tốc truyền động bằng các bánh xe có dạng bánh xe đường ray vừa rẻ tiền, rễ chế tạo, lắp ráp và đảm bảo được tính năng hoạt động của máy.

- Phần thúy lực: Để đảm bảo đủ lực nhấn cho máy ở đây ta chọn phần nhấn bằng thúy lực gồm các chi tiết: Xi lanh thúy lực với lực nhấn 1200 tấn, hệ thống ống thúy lực chịu áp lực > 350 bar, các van điện từ, môtơ điện phù hợp, bơm thúy lực, điện áp 380V - 50Hz ba pha.

- Hệ thống điện: Với quan điểm thiết kế máy đáp ứng được tính hiện đại kết hợp với điều kiện Việt Nam, tôi chọn hệ thống điều khiển lập trình PLC.

b.

lựa chọn thiết kế và chế tạo có mô hình và tính năng sau:

- Máy nhấn thuỷ lực được thiết kế để nhấn các dạng hình V, L, Z, U, … đặc biệt là các chi tiết trong tàu bè, xà lan…vv, tùy vào hình dạng của khuôn nhấn và dao nhấn

- Cấu trúc thép liên kết hàn, chống rung khi làm việc

- Ba xilanh đứng

- Hệ thống cơ khí chắc chắn và đồng bộ

- Tích hợp hệ thống thuỷ lực thông minh

- Dàn đo độ rộng tôn điều khiển bằng động cơ, truyền động trục vít kiểu T, hiện thị số

- Thiết kế cần treo PANEL điều khiển

- Bàn đạp được thiết kế thêm nút dừng khẩn cấp

- Độ chính xác thiết bị cao

- Máy hoạt động được điều khiển bằng cơ cấu thuỷ lực , vận hành dễ dàng bằng bảng điều khiển

- Điều khiển thiết bị theo vật liệu cũng như thiết bị cần nhấn tương thích

- Có các hình thức điều khiển tuỳ theo việc sử dụng

- Nhiều hình dáng nhấn khác nhau như hình chữ chữ U, chữ L, Chữ V và hình dáng đa diện…(Phụ thuộc vào lựa chọn bộ khuôn)

- Chiều dài khuôn và dao nhấn là 6000 mm

- Công suất máy cần phải đủ để tạo ra lực nhấn được ra chi tiết

- Các phần khung, khuôn máy, dao nhấn cần phải được tính toàn bền để chịu được các lực khi máy hoạt động.

- Phải đảm bảo độ chính xác giữa khuôn và dao nhấn, lưỡi dao nhấn phải đồng tâm với phần khuôn

- Các phần cữ trên máy cần đặt vào các vị trí chính xác nhằm đảm bảo vị trí tương quan giữa chi tiết và phần khuôn

- Khuôn và dao nhấn cần được gia công đảm bảo góc độ chính xác

- Bố trí tủ điều khiển thuận lợi để công nhân có điều kiện về vị trí làm việc tốt nhất

- Đảm bảo các hành trình piston phải phối hợp với nhau theo đúng trình tự : cấp phôi ,nhấn xuống, rút dao lên, rút piston cấp phôi về

c.

Thông số kỹ thuật của máy nhấn thủy lực 1200 tấn

- Chiều dầy nhấn tôn (L,V) tối đa: 50mm với chiều dài 4500mm, thép CT3

- Khoảng cách giữa hai trục thuỷ lưc: 2250mm

2118mm

- Hệ thống dao nhấn và khuôn làm bằng hợp kim 42CrMo

2 Phụ kiện theo máy.

- 01 Bộ phụ tùng theo máy

- 01 Bơm tra dầu

- 01 taplo hướng dẫn sử dụng và bảo trì máy

- Thước đo dầu

- Các loại đầu nối ống

- Bộ làm mát dầu, các kiểu bằng quạt gió hoặc bằng nước

- Giàn đỡ tôn

- Bộ hiện thị số, Hàn Quốc

PHẦN II: THIẾT KẾ MÁY

I PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.

A MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VỀ MÁY NHẤN THỦY LỰC.

Hình 2.1:Bàn nhấn

Bàn nhấn dùng để đỡ chi tiết cần nhấn, đỡ thân dầm di chuyển dọc và chịu lực nhấn của hệ thống chính vì vậy bàn nhấn phải có yêu cầu có độ cứng vững cao Tuy theo yêu cầu của mục sử dụng mà bàn nhấn có kích thước lớn hay nhỏ Nhìn chung các loại bàn nhấn của máy nhấn thủy lực để có kết cấu từ tổ hợp các loại thép tấm có chiều dầy phụ thuộc vào lực nhấn cần sử dụng vào được liên kết bằng hàn dưới đây là một ví dụ về cấu tạo bàn nhấn của một số máy nhấn thủy lực

2. Cấu tạo thân dầm bàn nhấn.

Thân dầm nhấn dùng đỡ xi lanh thúy lực, mang xy lanh thúy lực di chuyển dọc theo bàn nhấn hoặc di chuyển ngang bàn nhấn đồng thời thân dầm chịu lực tác dụng của xy lanh thúy lực khi nhấn Vì vậy yêu cầu thân dầm nhấn phải có độ cứng vững cao tuy theo yêu cầu sử dụng lực nhấn lớn hay nhỏ mà kết cấu thân dầm nhấn phải thiết kế phù hợp Toàn bộ thân dầm nhấn có kết cấu từ tổ hợp các loại thép tấm

có chiều dày khác nhau và được liên kết bằng hàn và bằng lắp ghép bởi các bu lông chịu lực cao

Hình vẽ sau giới thiêu 1 loại thân dầm nhấn của máy nhấn thủy lực

Hình 2.2: Thân nhấn

xi lanh và di chuyển thân dầm.

Trên thế giới dùng nhiều loại hệ thống di chuyển xylanh ngang bàn nhấn và

hệ thống di chuyển dọc bàn nhấn: Bộ phận di chuyển hoàn toàn sử dụng hệ thống piston-xy lanh thúy lực như máy PMM do hãng SICMI (Italia) chế tạo, như hình vẽ

Hình 2.3: Hệ thống di chuyển bằng thủy lực

Bộ phận di chuyển bằng e cu- vít me được chuyền động bằng mô tơ điện Bộ phận di chuyển dùng bánh xe (con lăn) trên ray hoặc trên bề mặt tấm phang có thiết diện nhỏ phù hợp bánh xe di chuyển truyền động thường dùng Môtơ thông qua hộp giảm tốc hoặc biến tần

Hình 2.4: Hệ thống di chuyển bằng ecu-vitme

dùng trong máy

nhấn bao gồm các

bộ phận :

Hình 2.5: Két dầu thúy lực.

Xylanh thúy lực, bơm thúy lực, van thúy lực - điện từ

Các đồng hồ đo

Để tạo được lực nhấn cho piston có lắp chân nhấn tác dụng lên vật cần nhấn thì xylanh thủy lực với áp xuất cao được cung cấp bởi bơm thúy lực tương ứng Dầu thúy lực được dẫn từ bơm qua hệ thống van thủy lực cấp dầu lên đỉnh piston trong buồng nhấn để đẩy piston xuống và dầu trong khoang dưới theo đường vai, ống về thùng chứa (két) Để nâng piston lên có thể dùng xylanh phụ kéo hoặc dùng đường dầu đảo chiều cấp vào khoang dưới để đẩy piston đi lên hệ thống vai, ống thúy lực phải phù hợp lưu lượng và áp lực của từng loại máy nhấn thủy lực Hệ thống thúy lực máy nhấn thủy lực 1200 tấn

5. Cấu tạo hệ thống điện.

loại khuôn nhấn này thường là thép đúc hoặc kết cấu thép tấm được liên kết bằng hàn vv

Sau đây giới thiệu một số các loại khuôn nhấn hay sử dụng

Hình 2.7: Khuôn nhấn

B. PHÂN TÍCH NGUYÊN VẬT LIỆU CHẾ TẠO MÁY

Máy nhấn thủy lực 1200 tấn là máy có khối lượng rất lớn, với nhiều bộ phận như : bàn nhấn, đế bàn nhấn, xe con di chuyển bàn nhấn, kết cấu khung

di chuyển bàn nhấn, cụm bánh xe di chuyển xi lanh Chính vì vậy việc chọn vật liệu phù hợp với kết cấu và đáp ứng được khả năng làm việc của máy chúng ta sẽ đi phân tích cụ thể thành phần hoa học và cơ tính của từng loại vật liệu.

1. Thép 65T:

Là thép cacbon có chất lượng tốt với hàm lượng cacbon và Mn cao có tính đàn hồi và độ bền cao nên được dùng chủ yếu làm lò xo, nhíp Chúng được tôi và ram trung bình để có tổ chức trooxtit với ơb >800Mpa Thép được dùng làm các chi tiết đàn hồi như nhíp phang, nhíp vòng, lò xo ruột gà, đệm vênh và các chi tiết đàn hồi khác Ở trạng thái thường hoa thép được dùng làm trục cán, trục dẫn hướng của máy công cụ và các chi tiết lớn khác

Thành phân hóa học và cơ tính của Thép như sau:

Thành phần hoa học cơ tính của thép cacbon chất lượng thường:

Gang là loại vật liệu được dùng khá phổ biến để chế tạo máy và xây dựng cơ

bản Nhìn chung gang có cơ tính tổng hợp kém hơn thép song

có nhiều đặc điểm quý cần tận dụng triệt để;

- Vật liệu thép cacbon chất lượng bình thường CT3(theo tiêu chuẩn chất lượng của Nga):Hàm lượng cacbon vào khoảng 0.14 - 0,22 %.Ngoài ra trong thành phần của CT3 có: Si = 0.05 - 0.17% ; Mn = 0.4-0.65%; Ni <= 0.3 %; S <= 0.05 %; P<= 0.04

%;Cr <= 0.3 %; Cu <= 0.3 %; As <= 0.08 % (tính theo phần trăm khối

lượng).Ac1=735, Ac3(Acm)=850, Ar3(Arcm)=835, Ar1=680

- Những tính chất kĩ thuật của loại thép CT3 :

+ Tính hàn được của CT3 không giới hạn nếu tiến hành hàn với sự vắng mặt của việc nung nóng sơ bộ và không nhiệt luyện ở bước tiếp theo

+ Không nhạy cảm với độ nhạy điểm trắng (khuyết tật thép);

+ Không có khuynh hướng giòn

- Tinh chất cơ học của CT3 xét ở nhiệt độ 20°C :

+ Cán nóng với kich thước <20mm

+ Giới hạn độbền tức thời SB = 370 - 480 (MPa) sT = 245 MPa;

+ Độ kéo dài tương đối khi đứt d5 = 26%

+ Cán nóng với kích thước 20- 40 mm sT = 235 MPa; d5= 25%

- Ta chọn vật liệu CT3 vì vật liệu này có cơ tính tốt, giá cả hợp lý( vì phần khung rất nặng) và đặc biệt là CT3 có tính hàn rất tốt.(toàn bộ khung máy được gắn kết bằng mối ghép hàn.)

2 Vật liệu làm dao và cối nhấn:

- Dung thép hợp kim thấp để làm các khuôn dập có kích thước trung bình thường dùng các mác 100Cr, 100CrMn,100CrWSiMn (có độ thấm tôi tương đối cao) Ta chọn mác 100CrWMn

- Mác 100CrWMn được dùng phổ biến để làm khuôn rập chịu tải trung bình nhưng có hình dạng phức tạp hoặc kích thước trung bình Do có Mn, sau khi tôi thép có chứa một lượng ôstenit dư nhất định làm khuôn rập có độ biến dạng nhỏ

- Thường sử dụng cách tôi phân cấp hoặc tôi trong hai môi trường để luyện thép này

- Khuôn và dao nhấn: tùy vào hình dạng và kích thước chi tiêt mà hình dạng khuôn và dao sẽ phù hợp theo

 Các loại hình dạng dao và cối nhấn:

- Tùy vào từng hình dạng và kích thước của chi tiết mà cối và dao nhấn có những hình dạng khác nhau

- Các nhấn inox làm thùng xe đông lạnh hình thang, bán nguyệt, nhấn tôn làm thùng cotainer có độ nét cao và hạn chế tối đa độ trầy xước của sản phẩm

 Sau đây là một số hình ảnh ví dụ về dao và khuôn nhấn:

Hình 2.8: Một số khuôn nhấn và dao nhấn

- Do dao và khuôn nhấn là 2 chi tiết làm việc với cường độ cao Vì vậy 2 chi tiết này sẽ phải chịu mài mòn, và có độ cứng lớn (56-62HRC),có độ bền và

độ dai đảm bảo để chịu được tảitrọng và va đập lớn

- Đối với khuôn nhấn: cần lớp bề mặt tôi cứng, phải tương đối dày để tránh lún dẹt trong quá trình làm việc Để đạt được độ thấm tôi cao hơn bình thường, nên chọn nhiệt độ tôi cao hơn cách chọn thông thường từ 20-

(1000- )và phải nhiệt luyện sơ bộ bằng cách thường hóa trước khi tôi.( nhiệt độ ủ 830- )

- Vật liệu làm khuôn nhấn cũng giống như vật liệu làm khuôn rập nguội.Để đạt được các yêu cầu về cơ tính như trên ,thép làm khuôn nhấn phải có thành phần cacbon cao ( xấp xỉ mức 1%) , Nếu khuôn chịu va đập nhiều thì dùng loại có lượng cacbon thấp hơn(xấp xỉ 0,4-0,6 %) Lượng nguyên tố hợp kim được quyết định bởi kích thước khuôn, tính cứng nóng và tính chống mài mòn Thường dùng các nguyên tố Cr, Mn, Si, W để tăng độ thấm tôi Nhiệt luyện kết thúc của khuôn nhấn là tôi và ram thấp, để đạt được tổ chức

mactenxit ram

Hình 2.9: Một số dao nhấn và khuôn nhấn

- Đối với dao nhấn : về cường độ làm việc và cách chế tạo cũng giống như làm khuôn nhấn Dao nhấn cũng cần có bề mặt làm việc đạt độ cứng cao.Ngoài ra khi làm việc dao còn phải chịu thêm ứng suất uốn( do hình dạng của dao phù hợp để làm góc thoát khỏi chi tiết) nên thành phần cacbon thường ít hơn

Đặc điểm Thép làm khuôn gia công nguội với độ chống mài mòn

cao cho sử dụng thôngthường, độ thấm tôi tuyệt vời và ứng suất tôi là thấp nhất

Ứng dụng Khuôn gia công nguội cho sử dụng thông thường, trục

cán hình, lưỡi cưaBảng 3:

Độ cứng (HRB)

Nhiệt độ (0C)

Môi trường

Nhiệt độ (0C)

Môi trường

Độ cứng (HRC)

830 ~

880

Làm nguội chậm

≥ 58

3 Chọn vật liệu làm chi tiết rãnh mang cá(rãnh 45 độ):

- Vật liệu thép thấm cacbon 20CrNi:

+ Vì thép thấm cacbon là loại thép dung để chế tạo các loại chi tiết yêu cầu bên trong lõi có độ dẻo, dai cao nhưng bề mặt làm việc lại chịu được mài mòn, có

+ Có khả năng nâng cao nhiệt độ thấm, do đó rút ngắn được thời gian thấm

4 Chọn vật liệu làm chi tiết rãnh trượt điều chỉnh cữ: C45

- Do chi tiết làm việc nhưng không chịu tải nhiêù ( vì chỉ làm cữ điều chỉnh)

- Cơ tính trung bình

chiều thẳng đứng (Z)

để nhấn

Đặc tính hình học.

- Chiều dầy nhấn tôn (L,V) tối đa: 30mm với chiều dài 3500mm, thép nhấn CT3

- Khoảng cách giữa hai trục thuỷ lưc: 2250mm

- Hệ thống dao nhấn và khuôn làm bằng hợp kim 42CrMo

Ưu điểm:

- Kết cấu gọn nhẹ, thao tác dễ dàng, thích hợp gia công những chi tiết mỏng và

có độ dày không cao

- Cấu trúc thép liên kết hàn, chống rung khi làm việc

- Hệ thống cơ khí chắc chắn và đồng bộ

- Máy hoạt động được điều khiển bằng cơ cấu thuỷ lực , vận hành dễ dàng bằng bảng điều khiển.

- Có thể gia công nhiều hình dáng nhấn khác nhau như hình chữ chữ U, chữ L, Chữ V và hình dáng đa diện

Nhược điểm

- Kích thước máy nhỏ khó gia công được những chi tiết có độ dài và độ rộng

- Công suất máy nhỏ không đáp ứng được nhu cầu của ngành công nghiệp nặng đòi hỏi gia công những chi tiết có độ dày cao

chế tạo thứ hai:

- Bàn máy cố định

- Thân dầm di chuyển dọc nhờ bánh xe tỳ

- Xilanh di chuyển ngang nhờ piston xilanh di chuyển

xuống theo chiều

thẳng đứng (Z).

Miên làm việc: