Lập quy trình công nghệ, khuôn và đồ gá để sản xuất ra tai sau xe YAZ

Tài liệu tham khảo Lập quy trình công nghệ, khuôn và đồ gá để sản xuất ra tai sau xe YAZ

Lời nói đầu

Gia công áp lực là ngành sản xuất đã có từ rất lâu đời Từ đó cho đến nay

nó đã không ngừng phát triển cùng với sự phát triển của các ngành sản xuất khác Ngày nay Gia công áp lực là một trong những ngành sản xuất tiên tiến: Tiết kiệm nguyên vật liệu, sản phẩm đa dạng và phong phú, năng suất cao, chất lượng sản phẩm tốt

Trong nền công nghiệp sản xuất ôtô Gia công áp lực có vai trò hết sức quan trọng Hầu hết các chi tiết vỏ ôtô đều được chế tạo bằng phương pháp gia công áp lực, cụ thể là công nghệ tạo hình vật liệu tấm Tại những chỗ cần

độ cứng vững thì sẽ được ghép từ 2 hoặc 3 lớp với nhau, các lớp này được ghép với nhau bằng phương pháp hàn hoặc gấp mép Trên các chi tiết người

ta làm thêm các gân, gờ để tăng độ cứng vững của chi tiết mà không ảnh hưởng đến mĩ quan của nó Đối với chi tiết có hình dạng phức tạp có thể

được chia ra các phần đơn giản để thuận tiện trong quá trình dập vuốt, rồi sau

đó sẽ được hàn lại với nhau Ngoài chi tiết vỏ ra các trang bị nội thất trong xe

có rất nhiều chi tiết được tạo ra bằng phương pháp Gia công áp ực Trong tương lai Gia công áp lực sẽ phát triển mạnh mẽ cùng với sự phát triển của ngành sản xuất ôtô, xe máy tại Việt Nam

Ngành Gia công áp lực ở nước ta từ trước tới nay chưa thực sự phát triển như đúng với tầm quan trọng của nó trong công nghiệp Tuy nhiên , việc nhà nước đưa ra đề tài cấp quốc gia về dập vỏ xe ô tô YAZ đã cho thấy được sự nhận định đúng đắn về thế mạnh của phương pháp Gia công áp lực

“Lập quy trình công nghệ ,khuôn và đồ gá để sản xuất ra tai sau xe YAZ” là một đề tài trong chùm đề tài về vỏ xe ô tô do bộ môn Gia công áp lực giao cho sinh viên khoá 42 làm đồ án tốt nghiệp Đồ án được thực hiện với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Mậu Đằng và thầy Lê Gia Bảo giảng viên bộ môn gia công áp lực và một số các thầy giáo khác

Đây là một đề tài mới vì vậy không thể tránh khỏi những sai sót vì vậy rất mong có được những ý kiến đóng góp để đề tài được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo ,các bạn bè đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này

Hà nội , Ngày Tháng 05 Năm 2002 Sinh viên

Tiến

Chương 1 – Giới thiệu đôi nét về công nghệ dập chi tiết vỏ xe ôtô

1.1 Định nghĩa chi tiết vỏ ôtô

Chi tiết vỏ xe ôtô (gọi tắt là vỏ ôtô) là những chi tiết dị hình và mỏng tạo nên bề mặt và bên trong của ôtô như nắp đậy động cơ , gầm , cabin và thân

xe Mặt trước và cabin của xe tải mặt trước và vỏ của xe du lịch đều là những chi tiết dập tấm tạo nên

Các bề mặt có thể nhìn thấy được của vỏ xe nói chung đều có tính trang trí , ngoài những yêu cầu về sử dụng tốt dễ sửa chữa , dễ chế tạo thì còn phải

có tính thẩm mỹ So với những chi tiết dập tấm thông thường thì các chi tiết

vỏ xe có đặc điểm là vật liệu mỏng , đa phần là những chi tiết có hình dạng không gian phức tạp, yêu cầu bề mặt có chất lượng cao Bởi vậy khi thiết kế công nghệ dập các chi tiết vỏ, thiết kế khuôn và công nghệ chế tạo khuôn

đều có những đặc điểm riêng, vì thế các khuôn dập vỏ ôtô phải được xem xét như một vấn đề mang tính đặc thù

Căn cứ vào tác dụng và yêu cầu của chúng vỏ có thể chia làm 3 loại là vỏ ngoài , vỏ trong và các chi tiết gia cố Vỏ ngoài , vỏ trong được dập từ các loại thép tấm 08 ữ 09 KΠ có chiều dày 0.7 ữ 1 mm còn các chi tiết gia cố thì dập bằng thép tấm 08 ữ 09 KΠ có chiều đày 1 ữ 2 mm

1.2 Yêu cầu đối với các chi tiết vỏ ôtô

1.2.1 Chất lượng bề mặt tốt

Các chi tiết vỏ đặc biệt là những bề mặt nhìn thấy của vỏ ngoài không

được phép có vết nhăn, xước, có vân, mấp mô và những khuyết tật khác ảnh hưởng đến mỹ quan của bề mặt Những đường nét trang trí, gân trang trí trên

vỏ phải rõ nét, phải trái phải đối xứng và chuyển tiếp đều đặn Những đường nét trang trí trên vỏ tại chỗ tiếp giáp giữa hai chi tiết phải khớp với nhau không được phép lệch Chất lượng bề mặt đối với vỏ của xe du lịch càng quan trọng hơn , những khuyết tật bề mặt cho dù nhỏ đều có thể ảnh hưởng

đến mỹ quan sau khi sơn gây ra hiện tượng tán xạ ánh sáng

1.2.2 Kích thước hình học và hình dạng phù hợp yêu cầu

Vỏ có hình đạng phức tạp nhiều mặt cong không gian, kích thước hình học và hình dạng của chúng nhất thiết phải phù hợp với bản vẽ và mô hình ( Hoặc mô hình khi mô phỏng số ) Bề mặt không gian có loại là do yêu cầu tạo hình và mỹ quan của bản thân chi tiết ; có loại do hai hoặc nhiều

chi tiết vỏ lắp ráp với nhau mà tạo thành Những chỗ tiếp giáp của các bề mặt không gian thì phải trùng khớp

Bản vẽ chi tiết vỏ chỉ có thể biểu thị được một số kích thước hình chiếu chủ yếu , không thể thể hiện hết tất cả các vị trí không gian của các

điểm tương quan trên vỏ , cho dù đã thể hiện được hết tất cả các vị trí không gian của các điểm tương quan thì cũng khó sử dụng do bản vẽ quá phức tạp , quá nhiều đường kích thước, quá rối rắm Bởi vậy trên bản vẽ chi tiết chỉ ghi các kích thước ngoại hình và kích thước giao điểm của các đường 100 (tức là toạ độ có khỏng cách là 100 mm ) , các kích thước quá độ thì căn cứ vào mô hình

1.2.3 Tính công nghệ tốt

Tính công nghệ của chi tiết vỏ chủ yếu thể hiện ở khả năng dập , tính lắp ráp bằng hàn, an toàn khi thao tác , hệ số sử dụng vật liệu và những yêu cầu

đối với vật liệu

Khả năng dập của chi tiết vỏ mấu chốt được thể hiện ở khả năng và độ chắc chắn khi dập vuốt mà tính công nghệ khi dập vuốt tốt hay xấu lại chủ yếu được quyết định bởi hình dạng của chi tiết Nếu chi tiết vỏ có thể dập vuốt thì đối với các nguyên công sau dập vuốt chỉ còn là vấn đề xác định số lượng nguyên công và sắp xếp trình tự trước sau của các nguyên công Nói chung các chi tiết vỏ đều dập vuốt một lần , để thực hiện được việc tạo hình bằng ,một lần dập vuốt thì cần phải khai riển những chỗ lên vành , điền đầy các lỗ cộng thêm phần bổ sung do công nghệ yêu cầu , sau khi dập vuốt sẽ cắt bỏ phần bổ sung công nghệ ở những nguyên công sau , vì thế phần bổ sung công nghệ là phần vật liệu tiêu hao nhất thiết phải có do công nghệ yêu cầu Phần bổ sung công nghệ nhiều hay ít trước hết được quyết định bởi mức

độ phức tạp của chi tiết vỏ Mức độ phức tạp của chi tiết vỏ còn đặt ra những yêu cầu nhất định đối với tính năng của vật liệu ví dụ những chi tiết vỏ có độ sâu lớn, bề mặt không gian phức tạp thì phải dùng thép tấm có tính năng dập vuốt sâu tương đối như 08KΠ

1.2.4 Phải có đủ độ cứng vững

Trong quá trình dập vuốt do có chỗ mức độ biến dạng đối với vật liệu quá nhỏ làm cho độ cứng vững của chi tiết không được đảm bảo gây tiếng ồn khi bị chấn động Phương pháp kiểm tra độ cứng vững của vỏ là dùng tay gõ vào bề mặt nghe âm thanh xem có giống nhau ở mọi chỗ hay không Chỗ nào âm thanh thấp thì chứng tỏ độ cứng vững ở chỗ đó kém Khi dùng tay ấn nếu chi tiết có chỗ bập bùng thì chứng tỏ chi tiết không đạt yêu cầu Nếu dùng những chi tiết này lắp ráp ôtô thì khi ôtô chạy phát sinh chấn động sẽ gây tiếng ồn lớn và làm cho chi tiết chóng hỏng Ngoài ra những chi tiết dập vuốt không đủ độ biến dạng cần thiết, độ cứng vững kém thì sau khi cắt biên

sẽ gây nên sai lệch về hình dạng Nếu sau khi cắt biên còn gấp mép thì có thể nhờ gấp mép mà cải thiện độ cứng vững

1.3 Phân loại công nghệ đối với chi tiết vỏ

Để tiện cho việc xác lập qui trình công nghệ và thiết kế khuôn cần phải phân loại công nghệ đối với các chi tiết vỏ tuỳ theo mức độ phức tạp của nguyên công dập vuốt và đặc điểm của bản thân chi tiết Mức độ phức tạp của dập vuốt được đánh giá bởi độ sâu khi dập vuốt và sự phức tạp về hình dạng, còn đặc điểm của chi tiết là muốn nói chúng có mặt đối xứng hay không Căn cứ vào sự phân tích đối với tất cả các chi tiết vỏ có thể phân loại như sau :

1 Các chi tiết có một mặt đối xứng ví dụ nắp thùng nước , nắp bộ tản nhiệt , tấm che mặt trước , capo , nắp thùng hành lý… Những chi tiết này lại có thể phân thành:

4 Những chi tiết có mặt bích như tấm cánh cửa ngoài

5 Những chi tiết uốn

1.4 Thiết kế công nghệ dập các chi tiết vỏ

Công nghệ dập các chi tiết vỏ bao gồm 3 nguyên công cơ bản là dập

vuốt , cắt biên và gấp mép Trên cơ sở của 3 nguyên công cơ bản này và căn

cứ vào hình dạng và kích thướccụ thể của các chi tiết mà xây dựng công nghệ dập của chúng Thiết kế công nghệ bao gồm những nội dung chủ yếu sau đây

1.4.1 Xác định phương dập

Công nghệ dập các chi tiết vỏ ôtô nói chung gồm 2 hoặc từ hai nguyên công trở lên Phương dập trong mỗi nguyên công được xác định dựa vào tình hình cụ thể của nguyên công đó Xác định phương dập thường bắt đầu từ nguyên công tạo hình sau đó mới xác định phương dập ở các nguyên công

sau Cần cố gắng thiết kế phương dập trong các nguyên công giống nhau

Điều đó có ưu điểm là trong quá trình sản xuất theo dây chuyền không cần phải lật chi tiết nhờ đó tạo điều kiện thuận lợi trong thao tác dây chuyền, giảm nhẹ cường độ lao động của công nhân Dưới góc độ chế tạo khuôn có thể giảm thiểu số lượng mẫu chép hình và dưỡng kiểm tra , rút ngắn chu kì chế tạo nâng cao độ chính xác của khuôn

Một số chi tiết trái phải đối xứng với nhau và kích thước bao không lớn nếu xác định phương dập cho một chi tiết không những không tiện mà còn bất lợi cho nghuyên công dập tạo hình Do đó nên dập hai chi tiết ghép lại với nhau Dưới đây sẽ giới thiệu việc xác định phương dập đối với các nguyên công cơ bản

1.4.1.1 Xác định phương dập vuốt

Xác định phương dập vuốt là vấn đề đầu tiên khi xây dựng phương án dập vuốt Nó không những quyết định có thể dập ra chi tiết đạt yêu cầu hay không mà còn ảnh hưởng tới phần bù công nghệ nhiều hay ít và phương án của các nguyên công sau dập vuốt như tinh chỉnh , cắt biên , gấp mép Bởi vậy cần phải suy nghĩ một cách cẩn trọng khi xác định phương dập vuốt Đối với những chi tiết vỏ có mặt đối xứng thì việc xác định phương dập vuốt của nó cần phải xoay quanh trục vuông góc với mặt đối xứng Với loại chi tiết mà đường toạ độ song song với mặt đối xứng không thay đổi , việc xác định phương dập vuốt tương đối dễ dàng

Đối với loại chi tiết không đối xứng việc xác định phương dập vuốt bằng cách xoay chi tiết quanh hai mặt toạ độ vuông góc với nhau theo vị trí của xe.Đối với loại chi tiết này sau khi xác định phương dập vuốt mà quan hệ hình chiếu của nó hoàn toàn không thay đổi thì gọi là nằm ở vị trí của xe; nếu quan hệ của nó thay đổi thì gọi là không nằm ở vị trí của xe

Phương dập

Đường cắt mép

Đường cắt mép Phương

dập

Khi xác định phương dập vuốt cần phải đảm bảo các điều kiện sau :

- Kết thúc quá trình dập vuốt , chày có thể ép phôi vào mọi điểm của

bề mặt cối mà không có những góc chết , hoặc vùng chết (như ở phương án b )

- Khi bắt đầu quá trình dập vuốt bề mặt tiếp xúc giữa phôi và chày cố gắng càng lớn càng tốt và nên ở vùng trung tâm khuôn

- Cố gắng giảm chiều sâu dập vuốt nhưng phải đủ mức độ biến dạng

và trở lực kéo phôi vào trong cối đồng đều , góc kéo phôi ở hai phía của chày bằng nhau

- Phương dập vuốt phải thoả mãn cho việc dập những hốc lõm (trên chày) hoặc có phần dập vuốt ngược

Tóm lại tuỳ thuộc vào hình dạng của chi tiết mà xem xét cân nhắc và chọn phương dập vuốt sao cho hợp lí Nếu cần có thể thay đổi hình dạng chi tiết để có phương dập vuốt hợp lí Sau đó tạo hình lại ở những nguyên công sau

động của lưỡi cắt vuông góc với bề mặt cắt điêù đó có nghĩa là điều kiện dập tối ưu là pháp tuyến của bề mặt cắt trùng với phương cắt mép

Nếu cắt mép ở trên bề mặt cong của chi tiết dập vuốt thì phương dập lí tưởng sẽ có vô số, điều này không thể thực hiện được trong cùng một nguyên công Vì thế cho phép phương dập và bề mặt cắt mép có một góc độ nào đó

Độ lớn của góc đó nói chung không nên nhỏ hơn 10° , nếu như quá nhỏ thì vật liệu sẽ không bị bắt cắt mà bị “nhay” ảnh hưởng đến chất lượng của bề mặt cắt mép Khi mặt cắt mép song song với phương cắt thì có thể dùng lưỡi dao nghiêng để cắt nhưng phải tăng hành trình cắt , khi đó lưỡi cắt sẽ bị mài mòn rất nhanh căn cứ vào phương cắt mép có thể chia thành mấy hình thức cắt mép như sau :

2 Hình thức cắt mép

(1) Cắt mép vuông góc : Khi tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường cắt mép hợp với mặt phẳng nằm ngang một góc nhỏ hơn 30° thì dùng phương pháp cắt mép vuông góc Phương cắt mép của phương pháp này chính là phương chuyển động của đầu trượt máy ép Do kết cấu của khuôn

cắt mép vuông góc đơn giản nhất nên thường ưu tiên lựa chọn khi thiết kế công nghệ

b ) Cắt mép nằm ngang

(3) Cắt mép nghiêng : Do những hạn chế về bề mặt cắt mép mà phương dập trong nguyên công cắt mép phải nghiêng đi một góc nhất định , trường hợp này gọi là cắt mép nghiêng Cắt mép nghiêng cũng đòi hỏi khuôn cắt mép phải có cơ cấu chuyển đổi phương chuyển động của đầu trượt máy ép nên kết cấu khuôn cũng tương đối phức tạp

ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng lắp ráp của toàn bộ xe Bởi vậy muốn xác

định đúng đắn phương gấp mép thì trước hết phải phân tích hình dạng gấp mép và trạng thái ứng suất

Gấp mép các chi tiết vỏ đối với biên dạng ngoài nói cung đều là không khép kín , phương gấp mép có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng gấp mép Phương gấp mép hợp lí cần thoả mãn 2 điều kiện sau :

(1) Phương chuyển động của cối gấp mép trùng với thành đứng và phần lồi gấp mép của chi tiết

(2) Phương chuyển động của cối gấp mép vuông góc với mặt chuẩn gấp mép hoặc bằng với góc hợp bởi các mặt chuẩn gấp mép

Đối với trường hợp gấp mép kín ví dụ như gấp mép lỗ thì phương gấp mép chỉ có thể thoả mãn điêù kiện 1 , ngoài ra không thể có cách lựa chọn nào khác bởi hình dạng của chi tiết đã ràng buộc phương gấp mép

Đối với gấp mép phẳng thì chỉ cần phương gấp mép thoả mãn những

điều kiện (2) là có thể thoả mãn điều kiện (1) bởi vậy cũng sẽ dễ dàng xác

định được phương gấp mép

Đối với gấp mép mặt cong phải đồng thời thoả mnhững cả hai điều kiện nói trên về mặt lí thuyết là không thể được Để chọn phương gấp mép tương đối hợp lí thì khi các định phương gấp mép đối với mặt cong cần xem xét hai vấn đề sau :

1) Khi gấp mép thì tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường gấp mép nên cố gắng vuông góc với phương gấp mép chỉ có như vậy mới tiến gần đến phương gấp mép hợp lí theo điều kiện (2)

2) Khi gấp mép thì phân lực trên đường nối hai đầu của đường gấp mép phải cân bằng Gấp mép như thế mới đều , ổn định và tiến gần tới phương gấp mép hợp lí theo điều kiện (1)

Bởi vậy đối với gấp mép các đường cong thì phương gấp mép nói chung nên chọn đường phân giác của góc hợp bởi mặt cắt tại hai đầu của đường gấp mép mà không chọn phương vuông góc với đường nối hai đầu của đường gấp mép như thể hiện ở hình sau

1.5 Xử lí công nghệ trong nguyên công dập vuốt

Để thực hiện dập vuốt đối với chi tiết vỏ thì phải cải tạo chúng thành vật dập vuốt Những giải pháp kĩ thuật nhằm cải tạo chi tiất vỏ gọi là xử lí công nghệ Xác định hình dạng của mặt chặn phôi là một nội dung quan trọng trong xử lí công nghệ Ngoài ra việc khai triển gấp mép, những phần

bù công nghệ , bố trí các gân vuốt và những phần bù cắt mở đều thuộc về nội dung của xử lí công nghệ

PHƯƠNG gấp mép

NÊN CHọN

Xử lí công nghệ trong nguyên công dập vuốt các chi tiết vỏ không những để tạo điều kiện biên dạng thuận lợi cho nguyên công dập vuốt mà còn tạo thuận lợi cho các nguyên công sau Ví dụ việc khai triển gấp mép không những để thực hiện tạo hình trong dập vuốt mà còn tạo phương dập hợp lí cho các nguyên công cắt biên và gấp mép sau này

1.5.1.Xác định hình dạng mặt chặn phôi cho nguyên công dập vuốt

Mặt chặn phôi là một bộ phận quan trọng cấu thành phần bù công nghệ , nó chính là phần nằm ngoài bán kính góc lượn của cối Khi chày bắt đầu tiếp xúc với phôi thì vành chặn đã ép chặt phôi trên vành chặn của cối Hình dạng của mặt chặn phôi không những phải bảo đảm cho phôi trên mặt chặn không bị nhăn mà còn phải tạo thuận lợi cho phần phôi nằm dưới chày đi vào cối để giảm bớt chiều sâu dập vuốt của chi tiết , càng quan trọng hơn là phải bảo đảm phần phôi kéo vào trong cối không nhăn, rách Mặt chặn phôi có hai loại, loại thứ nhất là bản thân mặt chặn phôi chính là mặt bích của chi tiết , bởi vậy mặt chặn phôi của chi tiết này đương nhiên được xác định Để dễ dập vuốt đôi khi cũng cần phải sửa đổi cục bộ nhưng nhất thiết phải chỉnh lại những nguyên công sau để đạt được yêu cầu đối với mặt bích của chi tiết Loại thứ hai mặt chặn phôi do phần bù tạo nên và hình dạng của các mặt chặn đa phần là các mặt cong Để thoả mãn những yêu cầu đối với mặt chặn phôi đã trình bày ở trên thì hình dạng của mặt chặn phôi được cấu thành bởi các mặt phẳng , mặt trụ, mặt côn và những mặt có thể khai triển khác

Khi xác định hình dạng của mặt chặn phôi cần phải xét đến mấy điểm sau:

(1) Cố gắng sử dụng mặt chặn phôi phẳng

Nếu mặt chặn phôi không phải là mặt bích của chi tiết vỏ thì trước hết nên chọn mặt chặn phôi phẳng chọn mặt chặn phôi phẳng không những thuận tiện cho việc định vị và đặt phôi vuốt mà điều kiện vuốt cũng là tối ưu nhất

Đối với phần mặt bích của chi tiết vỏ nếu chọn là mặt chặn phôi thì trước hết nên xem xét liệu có thể làm phẳng phần mặt bích vốn có cải tạo thành mặt chặn phôi phẳng hay không Nếu lợi dụng mặt bích làm mặt chặn phôi thì một khi xuất hiện hiện tượng nhăn sẽ trở thành khuyết tật không thể khắc phục được ở trên chi tiết Còn trường hợp cải tạo mặt bích thành mặt chặn phôi phẳng không những có thể cải thiện điều kiện dập vuốt mà còn có thể nâng cao độ chính xác và độ cứng vững của chi tiết đối với trường hợp sau khi cắt mép và gấp mép

(2) Giảm độ sâu dập vuốt

Xuất phát từ góc độ thiết kế công nghệ đối với nguyên công dập vuốt ,để bảo đảm cho vật dập vuốt không nhăn và rách cần cố gắng giảm chiều sâu dập vuốt

Sử dụng mặt chặn phôi cong để giảm chiều sâu dập vuốt

(3) Chày nhất định phải có tác dụng vuốt đối với phôi vuốt

Đây là một nhân tố quan trọng cần phải cân nhắc kỹ l−ỡng khi xác định hình dạng của mặt chặn phôi Nói đến tác dụng dập vuốt có nghĩa là chiều dài khai triển của mặt chặn phôi phải nhỏ hơn bề mặt khai triển của

bề mặt chày

Hình vẽ trên cho thấy chiều dài khai triển của mặt chặn phôi là

' '

α β

bề mặt chày nhưng không nhất thiết có thể bảo đảm là không sản sinh nhăn hoặc nứt bởi lẽ trong toàn bộ quá trình kể từ khi chày tiếp xúc đến khi phôi bắt đầu dập vuốt cho đến kho kết thúc dập thì chiều dài khai triển của bề mặt chặn phôi tại mỗi vị trí tức thời có lúc nhỏ hơn, có lúc lớn hơn chiều dài khai triển của bề mặt chày, nếu nhỏ hơn thì chày sẽ có tác dụng vuốt đối với phôi vuốt, nếu lớn hơn sẽ hình thành nhăn hoặc rách Bởi vậy khi xác định hình dạng của bề mặt chặn phôi còn phải đặc biệt chú ý đến góc β của mặt chặn phôi nhất thiết phải lớn hơn góc α của

bề mặt chày như thế mới có thể tránh xuất hiện nếp nhăn hoặc vết nứt Cũng phải nói rõ rằng cả hai góc này đều nhỏ hơn 180°

1.5.2 Khai triển gấp mép

Gấp mép đối với các chi tiết vỏ đa phần là nhằm phục vụ cho việc lắp ghép bằng hàn Đồng thời cũng nhằm nâng cao độ cứng vững của bản thân chi tiết, bởi vậy gấp mép là một trong những nhân tố quan trọng bảo

đảm độ chính xác khi lắp ráp xe Do các chi tiết vỏ sau khi dập tạo hình

đều phải cắt mép (cắt bỏ phần bổ xung công nghệ) nên sau khi cắt mép chi tiết có thể bị biến dạng Đồng thời độ cứng vững cũng giảm đi đáng

kể vì thế các chi tiết sau khi cắt mép xong thường phải gấp mép Nguyên công gấp mép đa phần đều kèm theo tinh chỉnh, như vậy không những có thể khắc phục biến dạng sau khi cắt mép mà còn có thể nâng cao độ cứng vững của chi tiết

Nói chung khai triển gấp mép có hai hình thức, hay dùng nhất là kiểu sau:

thuận thường dùng đối với những chi tiết dập vuốt có mặt chặn phôi nằm trên phần bù công nghệ

Hình thức hai gọi là khai triển góc như hình sau:

a) b)

Sơ đồ khai triển góc

Theo đó thay đổi góc giữa phần gấp mép và phần tiếp giáp Hình thức này thường dùng đối với những vật dập vuốt mà mặt chặn phôi là phần gấp mép Khi quyết định độ lớn của góc khai triển gấp mép thì ngoài việc đảm bảo những nguyên tắc phương dập vuốt phải hợp lý, chiều sâu dập vuốt phải vừa phải, góc kéo phôi đồng đều và tôn trọng nguyên tắc xác định mặt chặn phôi mà còn phải xem xét phương dập trong nguyên công cắt mép và gấp mép, có gắng đạt được cắt mép vuông góc

và gấp mép vuông góc Như vậy có thể đơn giản kết cấu của khuôn

1.5.3 Phần bù công nghệ:

Để thực hiện dập vuốt các chi tiết vỏ thì tất cả các lỗ và những phần cắt trích trên chi tiết phải làm kín , những chi tiết có có mặt bích chặn phôi thì phải làm mặt chặn phôi phẳng , những chi tiết không có mặt bích chặn phôi thì phải bù thêm mặt chặn phôi và những giải pháp công nghệ khác Tất cả phần vật liệu bù thêm do những giải pháp xử lí công nghệ nói trên yêu cầu gọi là phần bù công nghệ

Phần bù công nghệ là bộ phận không thể thiếu được đối với vật dập vuốt , sau khi dập vuốt xong sẽ được cắt đi Bởi vậy khi xác định phần

bù công nghệ nên cố gắng giảm thiểu để nâng cao hệ số sử dụng vật liệu nhưng vẫn thoả mãn điều kiện dập vuốt

Xét từ một góc độ khác phần bù công nghệ chính là phần “ đờ xê” sẽ

được cắt đi trong nguyên công cắt mép Do vị trí cắt mép khác nhau nên phân bù công nghệ có thể chia thành 3 loại:

1/ Phần bù công nghệ cắt mép vuông góc ; Do sử dụng phần bù công nghệ loại này nên cắt mép sẽ đơn gản nhất , bởi thế nên ứng dụng cũng rộng rãi nhất , nó có thể cắt mép trên phần mặt bích chặn phôi , phần thành và phần đáy của vật dập vuốt

Trong trường hợp đường cắt mép nằm trên phần mặt bích chặn phôi của vật dập vuốt thì khoảng s từ đường cắt mép tới gân vuốt thường lấy 15 đến 25mm Đó là do yêu cầu khi mài sửa gân và rãnh vuốt không làm ảnh hưởng tới lưỡi cắt mép Quyết định khoảng cách đó bằng bao nhiêu thì phải căn cư vào chiều rộng của gân vuốt Đối với gân vuốt rộng thì lấy giá trị lớn còn đối với gân vuốt hẹp thì lấy giá trị nhỏ

Sơ đồ phần bù công nghệ khi cắt mép vuông góc

Hình vẽ trên là sơ đồ cắt mép vuông góc và khoảng cách s Khi

đường cắt mép nằm trên thành bên của vật dập vuốt mà góc giữa thành bên và mặt phẳng nằm ngang rất nhỏ hoặc đường cắt mép nằm trên phần đáy của vật dập vuốt và góc nghiêng của phần đáy không

Đường

Đường cắt mép

cắt mép

lớn thì khoảng cách từ đường cắt mép đến góc lượn của chày đập vuốt được chia làm 2 trường hợp để xem xét:

1) Khi dùng thành bên của vật dập vuốt làm định vị để cắt mép thì khoảng cách từ đường cắt mép đến góc lượn của chày s > 5mm

Đó là do kích thước kết cấu của chi tiết định vị yêu cầu

2) Khi dùng gân vuốt của vật dập vuốt làm định vị thì khoảng cách

từ đường cắt mép tới góc lượn của chày s > 8mm Đó là do độ bền của cối cắt mép yêu cầu

Khi đường cắt mép nằm trên mặt phẳng nằm ngang của phần đáy vật dập vuốt thì khoảng cách từ đường cắt mép đến góc lượn của chày nói chung lấy bằng s = 3ữ 5 mm

Bán kính góc lượn của chày lấy bằng 3 ữ 10mm, còn giá trị s thì căn

cứ vào chiều sâu dập vuốt để chọn nếu sâu thì lấy giá trị lớn còn đối với nông thì lấy giá trị nhỏ

2 Phần bù công nghệ khi cắt mép ngang hoặc nghiêng : Phần bù công nghệ loại này chủ yếu được áp dụng trong trường hợp đường cắt mép nằm trên thành bên của vật dập vuốt , khi góc giữa thành bên và vật nằm ngang gần bằng hoặc bằng góc vuông thì áp dụng cắt mép ngang Khi góc giữa thành bên và mặt ngang tương đối lớn thì áp dụng cắt biên nghiêng

Đường cắt mép

Đường cắt mép

ngược, ở những nguyên công thích hợp sau đó sẽ chỉnh lại góc lượn hoặc thành bên Trong trường hợp dập vuốt ngược có độ sâu lớn khi tăng góc lượn bề và mặt nghiêng thành bên mà vẫn bị nứt thì phải sử dụng các lỗ công nghệ hoặc cắt trích công nghệ để khắc phục Lỗ công nghệ hoặc cắt trích công nghệ là những chỗ thủng ở phần vuốt ngược sâu nhất trong quá trình dập vuốt được dập ra hoặc cắt ra khi sản sinh nứt Khi đó vật liệu không thể được bổ sung từ ngoài vào, tiếp tục dập vuốt ngược thì vật liệu

ở chỗ lỗ hoặc cắt trích sẽ chảy từ trong ra ngoài để thoả mãn điều kiện tạo hình bằng dập vuốt ngược Căn cứ vào chiều sâu và hình dạng của phần dập vuốt ngược mà dập hoặc cắt ra một, hai hoặc nhiều hơn các lỗ công nghệ hoặc cắt trích công nghệ Vị trí, độ lớn và hình dạng của các

lỗ công nghệ hoặc cắt trích công nghệ phải bảo đảm không gây nên các vết nứt, vết nhăn hướng kính do ứng xuất kéo quá lớn, mặt khác bề mặt của chi tiết cũng không ddược tạo thành vết nhăn do ứng suất kéo quá nhỏ Lỗ công nghệ hoặc cắt trích công nghệ phải bố trí ở những góc lượn

có ứng suất kéo lớn nhất , bởi vậy thời điểm tạo ra các lỗ công nghệ hoặc cắt trích công nghệ, vị trí, độ lớn và hình dạng của chúng rất khó xác

định trước, điều đó được quyết định khi điều chỉnh khuôn dập vuốt và dập thử tại hiện trường

1.5.4 Quan hệ giữa các nguyên công dập vuốt, cắt mép và gấp mép

Khi thiết kế công nghệ dập các chi tiết vỏ nhất thiết phải xem xét mối quan hệ giữa các nguyên công dập vuốt, cắt mép và gấp mép Như trên đã trình bày khi quyết định phương dập và phần bù công nghệ thì không những phải đồng thời chú ý đến phương dập trong các nguyên công dập vuốt, cắt mép gấp mép mà còn phải xem xét đến vấn đề định vị vật dập trong các nguyên công cắt mép và gấp mép và những vấn đề quan

hệ tương hỗ khác về mặt công nghệ dập của vật dập vuốt, vật cắt mép và vật gấp mép

1.5.4.1 Định vị vật dập vuốt khi cắt mép và sau cắt mép

Vấn đề định vị vật dập vuốt khi cắt mép và sau cắt mép.phải được xem xét ngay khi xác định vật dập vuốt

1 Định vị vật dập vuốt trong nguyên công cắt mép: có 3 cách định vị sau

(1) Định vị bằng hình dạng thành bên của vật dập vuốt: do bởi vật dập vuốt nói chung đều là những chi tiết vỏ có mặt cong không gian thay

đổi tương đôí lớn cho nên ngoại hình của nó thoả mãn yêu cầu định

vị

(2) Định vị bằng hình dạng của gân vuốt: loại định vị này nói chung được

áp dụng đối với những vật dập vuốt nông có bề mặt không gian ít thay

đổi, ưu điểm là thuận tiện, chắc chắn và an toàn; nhược điểm là tăng tiêu hao vật liệu ở phần bù công nghệ do phải tính đến kích thước kết

cấu của phần định vị, độ bền của khối cắt biên, điều kiện dập vuốt của chày đối với phôi vuốt và những nhân tố bảo đảm định vị ổn định, chắc chắn

(3) Định vị bằng các lỗ công nghệ tạo ra khi dập vuốt: trong trường hợp cắt mép mà không thể định vị bằng hình dạng thành bên của vật dâp vuốt và cũng không có gân vuốt để định vị thì dùng lỗ công nghệ để

định vị Định vị bằng cách này có ưu điểm là chính xác, chắc chắn Nhược điểm là công nhân thao tác tương đối phức tạp, trên khuôn dập vuốt tăng thêm kết cấu để tạo ra lỗ công nghệ làm phức tạp hoá quá trình chế tạo khuôn mẫu, cố gắng ít dùng

2 Định vị vật cắt biên trong nguyên công cắt mép Để định vị vật cắt biên trong nguyên công cắt mép nói chung đều dùng ngoại hình, thành bên hoặc lỗ trên chi tiết

1.5.4.2 Vị trí của vật dập trong khuôn của các nguyên công

Để nâng cao độ chính xác chế tạo của chi tiết, rút ngắn chu kỳ chế tạo khuôn dập thì vị trí đặt vật dập trong khuôn của các nguyên công nên

cố gắng giống nhau Nếu vị trí của vật dập trong khuôn của các nguyên công không giống nhau thì đòi hỏi trong công tác chuẩn bị chế tạo khuôn dập phải thay đổi phương dập của mô hình chính khiến cho nó phù hợp với những yêu cầu gia công trên máy phay chép hình vì thế làm tăng thêm thời gian chuẩn bị và các chi phí Vì vậy trong điều kiện có thể thì

vị trí của vật dập trong khuôn nên giống nhau

Chương 2 - Tính toán công nghệ

2.1 Phân tích hình dáng hình học của chi tiết

Hiện nay trên thế giới phương tiện giao thông phổ biến nhất vẫn là ôtô

Để đánh giá mức độ phát triển của một đất nước thì một chỉ tiêu mà người ta

có thể căn cứ vào là trình độ, công nghệ sản xuất ôtô của đất nước đó có phát triển hay không Các loại xe trên thị trường có rất nhiều mẫu mã, kiểu dáng khác nhau, nhưng chúng có một điểm chung về công nghệ chế tạo là: hầu hết các chi tiết vỏ đều được chế tạo bằng phương pháp dập tấm, là một trong những phương pháp của ngành Gia công áp lực

Các chi tiết vỏ ôtô thường là các chi tiết có kích thước lớn, có hình dạng không gian phức tạp mà nếu chỉ có riêng 3 hình chiếu thì rất khó, thậm chí không thể hình dung hết được hình dạng, kích thước của các chi tiết này Các

chi tiết vỏ ôtô thường được chế tạo từ vật liệu là thép thường (hay sử dụng nhất là thép 08KΠ) Các chi tiết vỏ thường có độ dầy 0,8 ; 0,9 ; 1 mm, ở các chi tiết gia cố thì sử dụng thép có độ dầy 1,6 ; 2 ; 2,2 mm

Các chi tiết vỏ thường đòi hỏi rất cao về chất lượng bề mặt, đặc biệt là những chi tiết vỏ ngoài, chi tiết dập ra không được rách, nhăn, có vết lồi, lõm

và các khuyết tật khác có liên quan đến mỹ quan của bề mặt Thường thì phần bên trái và phần bên phải của vỏ xe đối xứng nhau Các chi tiết vỏ ngoài yếu tố mĩ quan còn phải tính đến yếu tố động học sao cho sức cản của không khí đối với xe khi chạy là nhỏ nhất, lượng nhiên liệu tiêu thụ của xe

“Tai sau” xe YAZ là một chi tiết của vỏ ôtô nên cũng phải đảm bảo các yêu cầu chung đối với chi tiết vỏ ôtô “Tai sau” là một chi tiết lớn điển hình của các chi tiết vỏ ôtô, kích thước lớn nhất của nó là: 1165 mm Đây là một chi tiết có hình dạng không gian phức tạp, mức độ biến dạng không đồng

đều, cũng như các chi tiết vỏ ôtô khác “Tai sau” cũng sẽ được tạo ra sau một nguyên công dập tạo hình, các nguyên công sau đó chỉ dùng để cắt mép, gấp mép, đột lỗ

“ Tai sau” có hai phần phải tạo hình chính đó là phần lồi ra ở phía bên thành xe và phần hốc lõm của đèn hậu ở phía sau xe do đó quá trình dập vuốt chỉ có thể thực hiện đối với phần lồi ở bên thành xe còn phần phía sau có thể

được uốn cong và tạo hình ở những nguyên công sau Tuy nhiên, do chi tiết

có phần gấp mép giữa thành bên và phần phía sau là một đường cong liên tục nên không thể tách riêng thành 2 nguyên công mà phải tiến hành dập vuốt để tạo ra cả phần phía sau với phương dập vuốt như sau :

Phương dập vuốt

Việc lựa chọn phương dập vuốt như trên và do kích thước khuôn lớn, lực dập lớn nên không thể tiến hành dập ghép 2 chi tiết tai xe bên phải và bên trái trên cùng một khuôn Hơn nữa khi đó kết cấu khuôn sẽ rất phức tạp và cồng kềnh Với phương dập vuốt như vậy việc tạo ra hốc đèn hậu sẽ được thực hiện ở nguyên công sau

8) Gấp mép phía dưới

9) Gấp mép phía bên trái gấp mép phía sau

có góc lượn Mặt khác việc tách riêng hai nguyên công 2 và 3 sẽ gây khó khăn cho quá trình tạo hình và rất khó thực hiện.Với việc dùng phương án này ở một số nguyên công đòi hỏi kết cấu khuôn phức tạp, cồng kềnh, kích thước bàn máy lớn

• Trong phương án 2: do việc chọn phương dập vuốt phù ta có thể dễ dàng tạo hình sản một cách chính xác Mặt khác sau khi cắt mép ta có thể tạo

ra ngay biên dạng của phần gấp phía trên mà không cần thêm nguyên công gấp mép Cũng tương tự như vậy ta có phần gấp mép phía dưới mà chất lượng phần gấp tốt không bị nhăn Việc tách nguyên công đột lỗ đèn hậu với nguyên công đột lỗ Φ18 ra sẽ giúp làm giảm sự cồng kềnh và phức tạp của khuôn

• Trong phương án 3 mặc dù cũng phải tiến hành qua 10 nguyên công như

PA 2 nhưng ta thấy sử dụng phương án này vẫn tối ưu nhất Vì Nếu sử dụng PA2 việc cắt mép 4 phía một lúc là rất khó khăn Vì vậy ta chọn phương án 3 để chế tạo chi tiết

2.3 Tính toán phôi

Do chi tiết dập tạo hình với sự biến mỏng vật liệu là không đáng kể nên

có thể tính toán phôi dựa vào sự cân bằng diện tích bề mặt giữa phôi và chi tiết Tuy nhiên, do chi tiết có hình dạng không gian phức tạp nên việc xác

định diện tích bề mặt của chi tiết sẽ khó khăn, vì vậy chỉ có thể xác định kích

thước và hình dạng của phôi băng phương pháp khai triển một cách gần đúng tại các tiết diện đặc biệt Sau đó hình dạng và kích thước chính xác của phôi

sẽ được điều chỉnh trong quá trình dập thử

Sau khi khai triển tại các tiết diện đặc biệt ta có :

- Chiều dài phôi tại tiết diện nhỏ nhất : 212 mm

- Chiều dài phôi tại tiết diện lớn nhất : 1682 mm

- Chiều dài phôi tại tiết diện A- A : 746 mm

Chiều dài phôi tại tiết diện B - B : 925 mm

Căn cứ vào các số liệu trên ta có hình dạng của phôi khai triển gần đúng như sau ( chưa tính đến phần bù công nghệ )

Kích thước phôi khai triển

* Phần bù công nghệ

Để thực hiện dập tạo hình các chi tiết vỏ thì tất cả những lỗ và phần cắt trích trên chi tiết phải được làm kín, những chi tiết có mặt bích chặn phôi thì phải làm mặt chặn phôi phẳng, những chi tiết không có mặt bích chặn phôi thì phải làn thêm mặt bích chặn phôi và những giải pháp công nghệ khác Tất cả phần vật liệu vù thêm do những giải pháp xử lý công nghệ nói trên yêu cầu gọi là phần bù công nghệ

Phần bù công nghệ là bộ phận không thể thiếu được trong nguyên công dập tạo hình đối với các chi tiết vỏ Phần bù công nghệ này sẽ giúp cho vật dập loại bỏ được các vết nhăn, nhúm Phần bù công nghệ này sẽ được cắt đi trong cac nguyên công sau nguyên công dập tạo hình Phần bù công nghệ là phần phải cắt bỏ đi sau nguyên công dập tạo hình nên khi sử dụng phần bù

công nghệ thì sẽ làm giảm hệ số sử dụng vật liệu, nên ta phải giảm đến mức nhỏ nhất phần bù công nghệ nếu có thể mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng của vật dập

Do một số yêu cầu của vật và việc lựa chọn phương án công nghệ, chọn phương dập tạo hình nên khi cắt biên ta phải dùng hình thức cắt biên nằm ngang Vì phương dập nằm ngang nên kết cấu của khuôn cắt biên phải có cơ cấu chuyển dổi phương chuyển động của đầu trượt máy ép do đó kết cấu của khuôn tương đối phức tạp tuy nhiên do góc giữa thành bên và mặt nằm ngang lớn nên sử dụng hình thức cắt biên này để tiếp cận với điều kiện dập lí tưởng

- Hai đầu trái và phải mỗi phía 120 mm

- Phía trên và phía dưới mỗi phía lấy 50 mm