Đồ án máy ép thủy lực

Sau một thời gian dài ngồi trên ghế nhà trường, nhằm thu thập kiến thức về mặt lý thuyết, .Nay em được phân công thiết kế máy ép thủy lực chuyên dùng nhằm ứng dụng cho ngành công nghiệp địa phương. Trước hết, nhìn vào thực tế nước ta hiện nay thì ngành cơ khí nói riêng cũng như ngành công nghiệp nói chung chưa được phát triển mạnh mẽ. Đối với một nước phát triển thì đòi hỏi nền công nghiệp phải phát triển mạnh Khi đó sẽ kéo theo sự phát triển toàn diện. Nhưng nước ta chủ yếu là phát triển nông nghiệp nên nền công nghiệp còn lạc hậu. Ngày nay, nước ta bước vào công cuộc đổi mới, thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa, do đó việc thiếu thốn về cơ sở vật chất cũng như về kỹ thuật là tất yếu. Do vậy, thiết kế và sản xuất các máy móc các thiết bị phục vụ sản xuất là việc hết sức cần thiết. Do em được phân công thiết kế máy ép chuyên dùng để ứng dụng cho ngành công nghiệp địa phương, nên em tiến hành bước đầu còn nhiều bỡ ngỡ. Việc thiết kế máy ép có nhiều cách truyền động, có thể là cơ khí thủy lực ... nên việc chọn phương án là rất phức tạp . Đây là đề tài mới mẽ và lần đầu tiên làm quen với việc thiết kế, nên trong quá trình tính toán thiết kế còn nhiều sai sót. Em mong quý thầy cô giúp đỡ, để em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn sự nhiệt tình của thầy Bùi Trương Vỹ đã giúp em hoàn thành đề tài này....

Lời nói đầu

Sau một thời gian dài ngồi trên ghế nhà trường, nhằm thu thập kiến thức về mặt lý thuyết, Nay em được phân công thiết kế máy ép thủy lực chuyên dùng nhằm ứng dụng cho ngành công nghiệp địa phương

Trước hết, nhìn vào thực tế nước ta hiện nay thì ngành cơ khí nói riêng cũng như ngành công nghiệp nói chung chưađược phát triển mạnh mẽ Đối với một nước phát triển thì đòi hỏi nền công nghiệp phải phát triển mạnh Khi đó sẽ kéo theo

sự phát triển toàn diện Nhưng nước ta chủ yếu là phát triển nông nghiệp nên nền công nghiệp còn lạc hậu

Ngày nay, nước ta bước vào công cuộc đổi mới, thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa, do đó việc thiếu thốn về

cơ sở vật chất cũng như về kỹ thuật là tất yếu

Do vậy, thiết kế và sản xuất các máy móc các thiết bị phục vụ sản xuất là việc hết sức cần thiết

Do em được phân công thiết kế máy ép chuyên dùng để ứng dụng cho ngành công nghiệp địa phương, nên em tiếnhành bước đầu còn nhiều bỡ ngỡ Việc thiết kế máy ép có nhiều cách truyền động, có thể là cơ khí thủy lực nên việc chọnphương án là rất phức tạp

Đây là đề tài mới mẽ và lần đầu tiên làm quen với việc thiết kế, nên trong quá trình tính toán thiết kế còn nhiều saisót Em mong quý thầy cô giúp đỡ, để em được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn sự nhiệt tình của thầy BùiTrương Vỹ đã giúp em hoàn thành đề tài này./

Đà Năng ngày 30 thảng 5 năm 2002

Sinh viên thực hiện

PHẠM DUY NGHĨA

CHƯƠNGI GIỚI THIỆU QUY TRÌNH SẢN XUẤT ÁP SƯỜN XE DREAM VÀ CÁC

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA SẢN PHẨM.

1.1 Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm

Áp sườn có hình dạng rất phức tạp Trên thân có đột nhiều lỗ có kích thước khác nhau

Có nhiều kích thước và yêu cầu rất chính xác về dung sai kích thước và chính xác về biên dạng để đảm bảo cho việc lắp ghép sau này

Bản vẽ chi tiết sản phẩm

Hình 1 lBản vẽ chi tiết áp sườn phải.

1.2 Điều kiện làm việc của sản phẩm

Áp sườn chịu taỉ trọng rất phức tạp, luôn thay đổi

Chịu sự tác động của môi trường bên trong lẫn bên ngoài như : nhiệt độ làm việc của động cơ , chịu sự tác động của thời tiết, tiếp xúc với hóa chất

1.3 Quỉ trình công nghệ sản xuất áp sườn

Từ yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm ta đưa ra được quy trình công nghệ như

Cắt bicn dang thừa

Pv : lực dập chi tiết chua tính đến lực chặn phôi và đuợc tính theo công thức:

pv= 7Ĩ dxb -S ơb ky (1-2) (Kỹ thuật dập nguội )

dtb : đuờng kính trung bình của chi tiết dập

s : chiều dài của chi tiết

ơb : Sức bền của vật liệu

ky : Hệ số dập vuốt chi tiết có vành

Q : Lực chặn phôi (lực kẹp ) đuợc tính theo công thức :

Q = F q (1-3) (kỹ thuật dập nguội )

F : Là diện tích phôi chặn q : áp suất chặn

Ta có diện tích chi tiết: F Chi tiết =455.000mm2

F Phôi = 560.000mm2

F = Fphôi -F Chi Tiết = 105.000mm2

Đường kính trung bình được tính theo công thức :

d tb = ịa.-.F Chitiet = 1.^.455.000 - 16\,32mm

a : là hệ số thay đổi chiều dày vật liệu : chọn a = 1

Tra sổ tay dập nguội thép 0,8kĩĩ ta có các thông số sau :

s = 1,2 mm

ơb = 360 N/mm2 kv = 2,2 q = 2,5 N/mm2 Vậy lực dập pv là:

Pv = 71 dxb s .ơb ky = 3,14.761,32 1,2.360.2,2

= 2271973,78 N = 227,2 TấnLực chặn phôi :

- Đặc điểm của phương pháp gia công bằng áp lực là: kim loại gia công ở thể rắn, sau khi gia công xong khôngnhững thay đổi về hình dạng kích thước mà còn thay đổi cả về cơ, lý, hóa tính của kim loại như kim loại mịn hơn, hạt đồngđều, thay đổi tổ chức hạt của hạt thành tổ chức thớ, khử được các khuyết tật (rổ khí ) do đúc gây nên, nâng cao cơ tính vàtuổi bền của chi tiết.

2.1.2 Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo - phả hủy :

Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo - phá hủy là 3 qúa trình nối tiếp tiếp xảy ra trong kim loại và hợp kim dưới tác dụng của ngoại lực và tải trọng

- Từ biểu đồ ta thấy :

+ Khi tải trọng tác dụng nhỏ hơn Pp thì biến dạng kim loại tăng theo đường bậc nhất hay đây là giai đoạn biếndạng đàn hồi

0 của kim loại

+ Khi tải trọng từ Pp -ỉ- pa thì độ biến dạng tăng với tôc độ nhanh vàđây là giai đoạn biến dạng dẻo kèm theo biến dạng đàn hồi

+ Khi tải trọng đạt đến giá trị lớn nhất Pb thì trong kim loại bắt đầu xuất hiện vết nứt, tại đó ứng suất tăng nhanh

và kích thước vết nứt tăng lên cuối cùng là phá hủy kim loại

a Biến dạng đàn hồi:

- Khi chịu tải vật liệu sinh ra một phản lực cân bằng với ngoại lực ứng suất là phản lực tính đến một đơn vị diện tích ứng

suất vuông góc với mặt chịulực gọi là ứng suất pháp ơ gây ra biến dạng 8, ứng suất tiếp T gây ra xê dịch

Trong mặt chịu lực ứng suât pháp (áp lực p) làm biên đôi thê tích —

Biến dạng đàn hồi có thể do ứng suất pháp hoặc tiếp gây nên nhu sơ đồ sau:

E : môđun đàn hồi

G : độ xê dịchp= k —— cho phép 3 chiều

V E

3(1-2//)

E

2(lr//)Đối với đa số vật liệu thì p = 0,3

Nhu vậy biến dạng đàn hồi của kim loại có thể hiểu là các nguyên nhân trong

mạng tinh thể tác động qua lại với nhau bằng lực hút và lực đẩy Bình thuờng nếu

khoảng cách giữa các nguyên tử bằng bán kính của nguyên tử r0 thì các nguyên tử hút

với nhau Còn khi có ngoại lực tác dụng thì mạng tinh thể bị xê dịch làm cho khoảng

cách giuã các nguyên tử khác r0 thì lúc này xuất hiện các lực tuơng hỗ giữa các nguyên

tử về vị trí cân bằng

b Biến dạng dẻo :

Tổ chức tế vi : Biến dạng dẻo làm thay đổi rõ rệt tổ chức tế vi hay cơ tính

Sau khi biến dạng dẻo hình dạng hạt thay đổi rất nhiều , hạt có thể dài và bẹt ra

khó nhận biết đuợc biên giới hạt trên tổ chức tế vi, hoặc khi độ biến dạng

lớn các hạt kim loại có thể bị chia cắt và trở nên nhỏ hơn pha thứ 2 hoặc tạp chất bị nhỏ vụn rồi kéo ra dài theo phươngbiến dạng (cán , kéo,nén, ép ) tạo nên tổ chức dạng thớ, làm cho kim loại bị phá hủy dồn theo phương thức ngang thớ

Trong quá trình trượt có kèm theo sự quay mặt trượt và phương trượt với xu hướng tiến gần về trục biến dạngchính Mức độ biến dạng càng lớn, mức độ quay càng nhiều và có thể làm cho các hạt đều có phương mạng giống nhauđược gọi là hiện tượng định hướng phương mạng hay textua (Hình 1.3)

a/ Fe - Si Textua {0,11}(100) b/Fe - Si Textua {0,01} (100)

*Tỉnh chất: Biến dạng dẻo làm xuất hiện ứng suất dư, biến đổi cơ ,ly, hóa tính của kim loại.

Sau khi biến dạng dẻo trung kim loại có tồn tại ứng suất dư

Người ta chia làm 2 loại: ứng suất tế vi và thô đại

+ ứng suất tế vi là loại ứng suất tồn tại trong kim loại sau khi bỏ tải trọng biến dạng, được cân bằng trong phạm vinhỏ của hạt hay trong từng hạt Nguyên nhân là do biến dạng dẻo xảy ra đồng nhất giữa các hạt, do hình thành các mặttrượt, tạo nên xô lệch mạng Độ biến dạng cùng lớn ứng suất dự càng tăng ứng suất dư gắn liền với xô lệch mạng có tácdụng làm cản trở chuyển động của lệch làm tăng ứng suất thô đại ứng suất thô dại là loại ứng suất tồn tại trong cả thể tíchkim loại hay giưã các phấn sinh ra do biến dạng không đồng đều trên toàn thiết diện ứng suất thô dại không có lợi mà làmột trong những nguyên nhân gây phá hủy

Biến dạng dẻo làm cho thay đổi cơ tính của kim loại làm tăng giới hạn bền, giới hạn chảy, giới hạn đàn hồi

Biến dạng dẻo làm biến đổi lý, hóa tính của kim loại vì biến dạng dẻo tăng xê dịch mạng, nhỏ hạt nên giảm tính dẫnđiện (tăng trưởng trở), lực kháng từ tăng lên, độ thấu từ, cảm ứng từ giảm đi Các lý tính như nhiệt dung, hệ số giãn nởnhiệt thay đổi, hoạt tính hoạt động hóa học cao hơn hoạt động hóa học, nó dễ ăn mòn và có khuynh hướng nút ăn mòn

* Phá hủy trong điều kiện tải trọng tĩnh :

Phá hủy có thể kèm theo biến dạng dẻo với mức độ tương đối gọi là phá hủy dẻo Phá hủy dẻo xảy ra với tốc độ nhỏ

và cần nhiều lực nên ít nguy hiểm

Điều kiện để cho phá hủy dẻo xảy ra là biến dạng dẻo và trọng thái ứng suất kéo 3 chiều trong vùng có co thắt cục

bộ

thời nên khá nguy hiểm Be ngoài mặt đứt khi phá hủy thường vuông góc với ứng suất pháp lớn nhất như mặt vi mô thì

có thể là theo mặt phang tinh thể xác định ( với mặt dòn ,ở bên trong mọi hạt)

Trong đó : E: môđun đàn hồi

ệs: sức căng bề mặt c : kích thích đặt trưng vết nứt ban đầu

* Phá hủy trong điều kiện tải trọng thay đối theo chu kỳ : Phá hủy mỏi Cơ chế phá hủy cũng xảy ra bằng cách tạo

thành và phát triển các vết nứt Sự phá hủy mỏi phụ thuộc vào yếu tố : ứng suất tác dụng số chu ky tác

dụng của tải trọng, yếu tố tập trung ứng suất

Phá hủy ở nhiệt độ cao :

Sự tạo nên vết nứt dẻo có thể theo cơ chế sau :Các hạt trượt lên nhau theo biên giới hạt có tập trung ứng suất tạo nênvết nứt

=

r 2E4sỴ 2

l ne >

2.1.3 Các nhân tổ ảnh hưởng đến biến dạng dẻo của kim loại:

Ảnh hưởng của ứng suất chính :

ứng suất chính là ứng suất phát tuyến sinh ra bên trong vật thể khi có ngoai lưc tác dung

c ứng suất khối (không gian )

Trong gia công áp lực thường gặp các trạng thái ứng suất khối + Trạng thái ứng suất khối :

+ Trạng thái ứng suất mặt:

+Trạng thái ứng suất đường :

Nếu ƠI = Ơ2 = Ơ3 thì T = 0 nghĩa là không gây biến dạng

Điều kiện đê kim loại biến dạng dẻo và phá hủy ĩmiI > T gìnìhan

Khi kim loại chịu trạng thái ứng suất đường thì trạng thái biến dạng dẻo

\T\ = * CH

Khi kim loại chịu trạng thái ứng suất mặt thì điều kiện biến dạng dẻo là :

\T - ơ71 = cr , tức r x = ơ c _ h

Khi kim loại chịu ứng suất khối thì điều kiện biến dạng dẻo là :

* Anh hưởng của ứng suất dư:

Sự tồn tại của ứng suất dư bên trong vật thể sẽ làm tính dẻo của kim loại giảm đi và giảm độ bền, độ dai Neu ứngsuất dư lớn có thể làm vật biến dạng hoặc phá hủy

* Anh hưởng của thành phần hóa học và tố chức kim loại:

Thành phần hóa học có ảnh hưởng đến tính dư và biến dạng của kim loại.Nó quyết định bởi nguyên tố cơ bản,nguyên tố hợp kim và tạp chất

là :

Đối với nguyên tố cơ bản : Tạo nên tổ chức cơ sở đó quyết định tính du và biến dạng dẻo của kim loại và hợpkim Nguyên tố hợp kim tạo với kim loại cơ sở những liên kết kim loại có tổ chức phức tạp làm cho kim loại rất cứng vàdòn, đồng thời nó làm xô lệch mạng, làm cản trở quá trình truợt dẫn đến kim loại có tính dẻo thấp.

Nguyên tắc tạp chất : Tạp chất trong kim loại cũng làm ảnh huởng lớn đến tính dẻo của nó

* Anh hưởng của nhiệt độ :

Khi kim loại ở nhiệt độ cao thì các phần tử bị dao nhiệt làm suy giảm lực liên kết giữa các phần tử do đó làm tăngtính dẻo của kim loại đồng thời dao động nhiệt có khả năng đua các phần tử từ trạng thái mất cân bằng về trạng thái cânbằng, do đó làm giảm sự xô lệch khử biến cứng và làm tăng tính tính dẻo

* Anh hưởng của tổc độ biến dạng

Tăng tốc độ biến dạng thì làm giảm tính du của kim loại nếu tốc độ của quá trình biến cứng khi biến dạng lớn hơntốc độ của quá trình khử biến cứng

Ngoài ra tốc độ của biến dạng tăng còn làm sinh nhiều nhiệt, hiệu ứng nhiệt làm cho kim loại đạt tới nhiệt độ màtại đó tính dẻo thấp,còn làm tăng cứng lớn hơn tốc độ biến cứng Do hiệu ứng nhiệt mà nhiệt độ của kim loại tăng dần lênlàm cho kim loại chuyển từ vùng dòn sang vùng dẻo

* Anh hưởng của ma sát ngoài:

Ma sát ngoài làm thay đổi hình thức lực do đó làm thay đổi trạng thái ứng suất chính của vật thể Ngoài ra ma sátngoài còn cản trở biến dạng tự do của vật thể, làm cho vật thể biến dạng không đồng đều tăng lực và công biến dạng Cảntrở sự di chuyển của kim loại trong khuôn rèn và dập thể tích do đó rất có khả năng làm giảm việc điền đầy khuôn

2.2 Khái quát các dạng Cff bản của gia công kim loại bằng áp lực 2.31 Cán kim loại a/ Đặc diêm

Cán là phuơng pháp gia công áp lực trong đó kim loại đuợc biến dạng qua khe hở giữa hai trục cán quay nguợc chiềunhau Hình dáng kích thuớc khe hở giữa hai trục cán quyết định hình dáng kích thuớc tiết diện ngang của sản phẩm Quátrình chuyển động của kim loại qua khe hở giữa các trục cán là nhờ lực ma sát sinh ra giữa cán và kim loại cần gia công

Khi cán chiều dài, chiều rộng của sản phẩm tăng, chiều cao giảm Đe đánh giá mức độ biến dạng, nguời ta dùng hệ sốkéo dài

Trong đó :

F0 ,L0: Diện tích và tiết diện và chiều dài phôi truuớc khi tra cán Fi, Li :Diện tích tiết diện và chiều dài phôi sau khi cán Tỷ số này thuờng p= l-ỉ-2

Đồ Án Tốt Nghiệp

D : Đường kính trục cán

a : góc cán+Sản phẩm cán chia làm 4 nhóm (loại tấm, loại hình,loại ống và đặc biệt)

* Loại tấm : gồm các tấm mỏng có chiều dày từ 0,2 đến 3,75(mm) loại tấm dày

có chiều dày từ 4 -ỉ- 60 loại ải có chiều dày từ 0,2 -ỉ- 2 (mm)

* Loại hình : Bao gồm các loại có tiếp kiệm đơn giản : vuông tròn, chữ

nhật ,lục giác , bán nguyệt

* Loại ống : Bao gồm ống có mối hàn và ống không có mối hàn

* Loại đặc biệt: Loại này được dùng trong các ngành đặc biệt như chế tạo

ô tô, tàu thủy , máy bay

2.3.2 Kéo sọi

Đặc điểm :

Kéo sợi là phương pháp gia công áp lực, trong kim loại qua lỗ hình của khuônkéo Hình dáng, kích thước tiết kiệm của sản phẩm phụ thuộc vào hình dáng, kíchthước của lỗ khuôn Khi kéo tiếp diện của phôi giảm do biến dạng, khi qua khuôn kéo,chiều dài phôi tăng Mỗi lần kéo, lượng tiếp diện bị giảm được đặc trưng bằng hệ số K

///////////

Các phương pháp kéo : Trên cơ sở hình dạng lỗ khuôn, người ta có thể kéo ra sản phẩm khác nhau thanh, ống hoặc các tiết diện có hình dạng bất kỳ.

2.3.3 Ép kim loại

Đặc điểm :

Là quá trình gia công kim loại bằng áp lực, trong đó kim loại được nung nóng

va được ép qua lỗ khuôn để có được hình dạng và kích thước theo yêu cầu cần thiết.Phương pháp ép có một số đặc điểm sau:

+ Độ chính xác sản phẩm cao + Năng suất cao

Tuy nhiên ép có nhược điểm là khuôn chóng mòn, hao phí kim loại dư sau khi

1 Chày ép 2 Phôi kim loại

- Cho phép rèn được những chi tiết lớn

- Độ chính xác và năng suất thấp

Chỉ gia công được những chi tiết đơn giản

Rèn tự do là phương pháp gia công áp lực mà kim loại được biến dạng tự do, trừ mặt tiếpxúc của phôi với tác dụng cụ gia công và đe Rèn tự do có đặc điểm sau:

- Chất lượng sản phẩm phụ thuộc tay nghề công nhân.

-Hao phí kim loại

Do vậy tự do chỉ được dùng trong sửa chữa, sản xuất đon chiếc hay hàng loạt nhỏ

Những nguyên công cơ bản của rèn tự do

+ Chồn : Là nguyên công làm giảm chiều cao, tăng tiết diện ngang của phôi.Chồn là nguyên công tạo phôi được sử dụng trong các trường hợp :

Tạo phôi có tiết diện lớn từ phôi ban đầu có tiết diện bé

Là nguyên công chuẩn bị cải tạo tổ chức phù hợp khả năng chịu của lực chi tiết

Đe đảm bảo cho quá trình chồn tốt cần phải thỏa mãn điều kiện : h0/do<

2 trong đó ho & do là đường kính phôi cần chồn

+ Vuốt : Là nguyên công làm giảm tiết diện ngang, tăng chiều dài của phôi từnhững phôi liệu ban đầu có tiết diện lớn chiều dài bé Nguyên công này dùng để rèncác phôi dạng trục hoặc ống

+ Đột lỗ : Là phương pháp tạo lỗ trên mặt rèn, lỗ có thể thông qua hoặckhông thông Lỗ được tạo thành có thể do bị đột bỏ một phần kim loại hoặc biến dạngkim loại để tạo thành lỗ Đối với những lỗ có đường kính lớn, người ta dùng đột mũiđột rỗng để giảm lực

+ Uốn cong : Là nguyên công làm đổi hướng của trục của vật rèn Khi uốn tiếtdiện phôi tại chỗ thay đổi về hình dạng, kích thước Khi uốn các thớ kim loại chia làmhai lóp :

2.3.5 Dập thể tích

Đặc điểm:

Dập thể tích là phương pháp gia công áp lực áp lực trong đó kim loại được biếndạng trong không gian hạn chế của khuôn Ket cấu của khuôn như hình dưới:

1: Khuôn trên 3: Rãnh bavia2: Lòng khuôn 4: Khuôn duớiTrong khi dập nửa khuôn trên và nửa khuôn duới đuợc bắt chặt với đe trên và đe duói của thiết bị Phần kim loại thừachảy vào rãnh tạo bia của vật rèn So với rèn tự do, rèn khuôn có đặc điểm:

- Độ chính xác và chất luợng vật rèn cao

- Có khả năng chế tạo đuợc những chi tiết phức tạo

- Năng suất cao

- Dễ cơ khí hóa và tự động hóa

Nhung giá thành chế tạo khuôn cao, khuôn chóng hỏng vì vậy phuơng pháp rèn khuôn chỉ thích hợp với sản xuất loạt

No : Số chi tiết hợp lý để rèn khuôn

Gkh! Tổng giá thành để tạo khuôn

mi: Giá thành chi tiết rèn tự do ni: Gía thành gia công cơ khí chi tiết rèn khuôn m2: Giá thành chi tiết khi rèn khuôn n2 : Giá thành gia công cơ khí chi tiết khi rèn khuôn

Neu số luợng chi tiết cần gia công N

N > No: Rèn khuôn hợp lý

N < No: Rèn tự do hợp lý

Các phuơng pháp rèn khuôn : Căn cứ vào lòng khuôn ta phân ra các phuơng pháp rèn khuôn sau

- Lòng khuôn hở : là lòng khuôn mà trong qúa trình gia công có một phần kim loại biến dạng tự do

- Lòng khuôn kín : là lòng khuôn cho bavia trên sản phẩm

Đối với vật rèn đơn giản hoặc không yêu cầu chính xác,ta dùng trên khuôn hở, đối với chi tiết phức tạp, đòi hỏi chínhxác ta thuờng dùng khuôn có bia hoặc không có bavia

2.3.6 Dập tấm

Đặc điểm:

Dập tấm là phuơng pháp gia công áp lực để chế tạo sản phẩm từ vật liệu tấm, thép bản Dập tấm có thể tiến hành ởtrạng thái nóng hoặc trạng thái nguội.Song chủ yếu gia công ở trạng thái nguội, nên còn gọi là dập nguội Dập tấm nguộiduợc dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhu chế tạo máy bay, ôtô Nó có số đặc điểm sau:

- Độ chính xác và chât luợng sản phẩm cao

- Khả năng cơ khí và hóa tự động hóa cao

- Năng suất cao

Các nguyên công của dập tấm + Cắt phôi: Cắt phôi là nguyên nhân chia phôi làm nhiều phân bằng nhau theo những đuờng cắt hở hoặc kín cắt có thể tiến hành trên máy cắt có luỡi cắt song song nghiên hay luỡi cắt đĩa

Đe cắt những đuờng cắt khép kín, ta dùng dập cắt và đột lỗ, về bản chất nguyên công dập cắt và đột lỗ là giống nhau, chỉ khác nhau về công dụng

+Tạo hình : Từ những phôi đã tạo ra ở nguyên công truớc, ta tiến hành chế tạo các chi tiết dạng cối thông hoặc khôngthông Tùy theo yêu cầu cần cụ thể mà ta có các phuơng pháp khác nhau

CHƯƠNG III PHÂN TÍCH LựA CHỌN PHƯƠNG ÁN

3.1 Phân tích các yêu cầu trong một chu kỳ ép.

-Khi ép 2 hoạt động khác nhau thực hiện đồng thời :

+ Thực hiện quá trình ép hình chi tiết

+ Thực hiện qúa trình kẹp và giữ chặt phôi khi ép

+ Thực hiện quá trình tháo phôi

3.2 Các yêu cầu khỉ lựa chọn máy ép.

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

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

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

Chiều cao kín của máy là yếu tố rất quan trọng khi thiết kế và giá khuôn dập Chiều cao kín của máy ép là khoảng cách

từ tấm lót duới của khuôn dập đến đầu truợt của máy ép

ĐỒ Án Tốt Nghiệp

3.3 Các phương án động học

3.3.1Phương ánl: Sử dụng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

đai quay, chuyển động đai di truyền làm cho vô lăng cùng với ly hợp 4 quay tự do trên

trục khuỷu 5 nhờ ly hợp then hoặc ly hợp ma sát Khi nhấn bàn đạp hoặc nốtlàm việc ,

ly hợp gắn liền với trục khuỷu với vô lăng làm cho trục khuỷu quay đồng thời phanh 6

nhả trục khuỷu ra, thanh truyền 7 đẩy đầu truợt 8 xuống và lên Khi không nhấn mạnh

vào bàn đạp ly hợp không làm việc, vô lăng 4 lại quay tự do phanh 6 giữ trục khuỷu ở

đúng vị trí cần thiết

* ưu và nhược điểm

- ưu điểm :

+ Ben, chắc chắn, tạo đuợc áp lực riêng lớn, năng suất cao

+ Giá thành thiết kế, chế tạo rẽ

+ Làm việc ở chế độ cho truớc hoàn toàn chính xác

* ưu điểm :

+ Ben chắc chắn, tạo lực ép riêng lớn +

Dễ thiết kế ,chế tạo, giá thành rẻ + Bàn máy có thể điều chỉnh được + Dễ sử dụng

* Nhược đỉêm :

+ Lực ép nhỏ : từ 50 đến 2500 KN.

+ Khi ép gây ra lực rung động lớn, kém chính xác + Chưa có tính tự động hóa cao

*ưu điểm và nhược điểm :

-Ưu điểm :

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

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

hành trình làm việc

+ Khó xảy ra quá tải

+ Lực tác dụng làm biến dạng vật liệu rất êm và từ từ

+Tốc độ chuyển động của đầu trượt cố định và có thể điều chỉnh được,có thể thay đổi được chiều dài hành trình

+ Làm việc không có tiếng ồn

+ Hệ thống điều khiển tự động hóa

+ Năng suất và hiệu quả cao

-Nhược điểm :

+ Ket cấu maý phức tạp

+ Vốn đầu tư lớn

+ Khuôn chế tạo phức tạp, đắt tiền

SVTH: PHAŨM DUY NGHÉA

Trang 19

ĐỒ Án Tốt Nghiệp

3.3.4 Phương án 4: Máy búa dập

Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 3.4 Sơ đồ máy búa đập

1 Van tiết lưu

2 Van chia hơi

3 Máy kiểm tra

4 Bàn đạp

5 Càng trượt

6 Đầu rơi

* Nguyên lý hoại động:

- Khi điều khiển máy búa tức là điều khiển

van chia hơi người thợ đạp chân vào bàn đạp 4

Khi không nhấn bàn đạp hơi vào ra được điều khiểrPtự dâ Van này dịch chuyển nhờ sự liên kết động từ càng trượt 5 theo rãnh còn ở đầu trượt 6

- Lúc này rãnh vào van tiết lưu được đóng gần^hết nên hơi chỉ đi qua van 1 ít.-Ở chu kỳ trượt đầu hơi chuyển động lên xuống liên tục khi piston đi lên thì ởtrên piston hơi bị nén và dưới piston hơi xả ra Vì vậy đầu búa đi lên vị trí trên dừng lại

và lập tức bắt đầu đi xuống Khi đầu búa rơi xuống hơi bắt đầu vào ở phía dưới và xả ởphía trên piston

Đe tạo nên nhát đập cần phải nhấn bàn đạp, khi đó van dịch chuyển lên phía trên và mở cửa sổ để cho hơi vào phía trên và xả ở phía dưới đồng thời van tiết lưu mở cửa hoàn toàn để cho hơi đi qua van này với mức tối đa

Sơ đồ nguyên lỵ :

- Đe hoàn thành nháp đập , thời điểm nhàn bàn đập cần phải trùng với thời điểmnhấc đầu búa lên vị trí trên, khi phía trên piston đã xả, do đó nhát đạp đầu tiên

có năng luợng lớn

- Neu sau nhát đập mà chua nhấc chân khỏi bàn đạp thì đầu búa sẽ ở vị trí gầncuối cùng, bởi vì lúc này van chia hơi do cùng truợt làm dịch chuyển đến vị trítuơng ứng,do đó hơi sẽ xả qua lỗ phía duới piston còn phía trên piston sẽ tiếptục có hơi vào Nhu thế gọi là đạp nhát 1

- Đe nhấc đầu búa lên phải nhấc chân khỏi bàn đạp lúc này van chia hơi hạxuống, khi nuớc vào phía duới còn hơi xả về phía trên, tuơng ứng với chu kỳtruợt của đầu búa

-Trị số năng luợng của nhát đập phụ thuộc vào hành trình của bàn đạp Khi nhấnbàn đạp với hành trình lớn.Van chia hơi nhất cao hơn, hơi vào phía trên piston và xả ởphía duới càng nhiều trong quá trình đầu búa đi xuống Do đó mà luợng nhát đạp lớnnhất

- Sự giúp đỡ của máy kiểm tra 3 có thể thay đổi quảng đuờng chuyển dịch của taygạt vị trí ban đầu của van chi tiết luu 2 sao cho hơi vào van chiA hơi với mức độ nhiềuhay ít theo yêu cầu sử dụng chứ không phụ thuộc vào áp suất riêng của hệ thống khínén

*ưu điếm và nhược điếm :

+ Có sự rung động lớn, gây ra tiếng ôn lớn

+ Khoảng không gian làm việc lớn

+ Năng suất thấp

+ Chua có tính tự động hoá cao

3.3.5 Phương án S: Máy ép ma sát kiểm trục vít.

* Sơ đồ nguyên lý :

Khi mở máy động cơ 1 quay , nhờ bộ truyền 2,3,4 mở trục 5 mà bánh ma sát 6 quay Vì khoảng cách giữa 2 bánh

xe ma sát 6 lớn hơn đường kính của vô lăng 7 khoảng 3 -ỉ- 5 mm nên khi tay gạt ở vị trí trung gian thì vô lăng 7 khôngquay Khi nhấn bàn đạp 13 đi xuống dưới thông qua cơ cấu đòn bẩy trục 5 dịch chuyển suy bên phải, bánh ma sát tráichạm vào vô lăng 7 Vô lăng 7 và trục vít 8 quay đẩy đầu trượt 10 đi xuống

Khi nhấc bàn đạp lên trục 5 dịch chuyển sang trái, bánh ma sát phải chạm vào vô lăng 7.Vô lăng 7 và trục vít 8quay đưa đầu trượt đi lên

Khi máy lên đầu vị trí cao nhất thì bàn đạp đưa đầu về vị trí trung gian để máy đứng lại hoặc bàn đạp để máy đixuống

*ưu điếm và nhược điếm :

-Ưu điểm :

+ Máy tạo ra lực lớn, ổn định

+ Máy đơn giản, để chế tạo

+ Dễ cơ khí hóa và tự động hóa trong quá trình công nghệ

-Nhược điểm :

+Năng suất thấp, chỉ sản xuất trong sản xuất hoạt động nhỏ và vừa

+ Tính chất vạn năng của máy thấp

+ Dễ bị quá taỉ

+ Bánh ma sát chóng mòn

+ Giá thành chế tạo cao.

3.3.3 ỉPhương án 6: Sử dụng cơ cấu con lăn.

+ Năng suất cao

+ Có thể thực hiện hầu nhu bất kỳ một quy luật nào của khâu bị dẫn bằng cách chọn biên dạng cam thích hợp

+ Thuận lợi cho việc phối hợp các động tác trong máy tự động

+ Giá thành chế tạo máy cao.

+ Chưa có tính tự động hóa cao

4.3 Phân tích chọn máy gia công :

4.3.1 Xu thế phát triển thời đại, quá trình hiện đại hóa máy ép.

- Ngày nay, khoa học phát triển không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm Cụthể là độ bóng chính xác của sản phẩm để đạt được yêu cầu kỹ thuật, như vậy sẽ giảmthời gian gia công, tiết kiệm được nguyên vật liều tạo điều kiện cho gia công cắt gọt đạt

độ chính xác cao hơn

- Hơn nữa, quá trình cơ khí hóa và tự động hóa Các tiết bị dây chuyền sản xuất.Không ngừng nâng cao năng suất lao động, cải thiện điều kiện làm việc và khả năng antoàn cho công nhân đứng máy

- Phát minh và chế những thiết bị và dụng cụ mới để mở rộng phạm vi như: Sảnsuất các chi tiết ó hình dáng phức tạp, kích thước và khối lượng chi tiết lớn, có khả nănggia công mọi loại vật liệu, có độ bền, độ cứng, độ chịu nhiệt cao

4.3.2 Chọn máy gia công:

-Với các ưu thế trên của các phương pháp truyền động va để phù hợp với xu thếpháp triển hiện đại Quá trình cơ khí hoa và tự động hóa hiện nay thì các nhà máy cơ khívới quy mô sản xuất mở rộng thì việc chọn máy ép thủy lực là phù hợp

-Với yêu cầu kỹ thuật cũng như năng suất của sản phẩm đòi hỏi máy phải có côngsuất lớn, chuyển động bàn ép phải chậm và êm để trong quá trình biến dạng sản phẩm đạtđược sức bền uốn, kéo, độ chính xác

- Hiện nay nước ta máy ép thủy lực được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vựckhác nhau Với hiệu quả kinh tế cao và đảm bảo được yêu cầu chất lượng sản phẩm Do

đó ta chọn máy ép thủy lực là tốt nhất

* Các đặc tỉnh của mảy ép thủy lực:

-Lực ép: do áp suất làm việc của chất lỏng gây nên

- Ap suất làm việc lớn nhất của dầu

- Lực tống của bộ phận tổng sản phẩm ra khỏi khuôn

- Hình trình lớn nhất ép

-Tính năng của bơm

- Kích thước bao và trọng lượng của máy

* Có nhiều loại máy ép thủy lực, tùy theo công dụng kết cấu của thân máy vànguồn cung cấp năng lượng chia làm nhiều loại:

-Theo kết cấu máy gồm: Máy ép Hình trụ, Máy ép thủy lực 2 trụ hoặc máy ép thủylực nhiều trụ

- Theo nguồn cung cấp năng lượng gồm:

+ Máy ép thủy lực có bơm không dày bình trữ áp

+ Máy ép thủy lực có bơm và bình trữ áp

+ Máy ép thủy lức cụm tăng áp

* Đối với máy ép thủy lực có bơm và bình áp thì chất lỏng có áp suất cao đượcdưa vào các xi lanh công tác của máy nhờ bơm và bình trữ áp

* Đối với máy ép thủy lực có bom không dùng bình trữ áp làm việc theo nguyêntắc chất lỏng có áp suất cao đuợc đua vào xay lanh công tác của máy trực tiếp nhờ bom

ĐỒ Án Tốt Nghiệp

* Đối với máy ép thủy lực có cụm tăng thì làm việc gần giống nhu một bản thủylực kiểu piston Cụm tăng áp này có nhiệm vụ cung cấp chất lỏng áp suất cao vào các xylanh làm lạnh việc liên tục hoặc gián đoạn từng xuất một.

CHƯƠNG IV PHÂN TÍCH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY VÀ XÁC ĐỊNH ĐẶC TÍNH KỸ THUẬTCỦA MÁY HIỆN CÓ

4.1 Phân tích các thông sổ kỹ thuật của máy hiện có:

* Các bộ phận chính của máy:

Máy ép là một thiết bị bán tự động đuợc thiết kế sản áp suờn.Nét đặc trung củamáy là nó sử dụng hệ thống thủy luc để thực hiện toàn bộ chu trình ép, từ kẹp phôi, ép vàtháo phôi Các bộ phận chính của máy đuợc trình bày nhu sau:

+ Khung máy : La 1 trụ hình chữ nhật đuợc hàn từ các tấm thép lại với nhau, vàđầu truyền lực Đầu truyền lực chứa 2 xy lanh thủy lực mà trong đó piston có thể truợt

+ Hệ thống thủy lực: Bao gồm các van, phân phối, đồng hồ đo áp, van an toàn, van

1 chiều đuợc bố trí bên trên của thùng chứa dầu để phân phối lực luợng và áp suất cho xylanh trong quá trình hoạt động của máy

+ Ba bơm cố định hút dầu từ buồng chứa dầu và phân phối đến mạch thủy lực có

áp suất theo mức độ yêu cầu

+ Các đuờng ống thủy lực đuợc trang bị cùng với các thiết bị ghép nối, ống và cácvòi cần thiết để nối các phần từ thủy lợi lực lại với nhau

+ Các cảm biến vị trí để khống chế hành trình của piston

+ Tủ điện : gồm các thiết bị cần thiết cho khởi động và dùng điều khiển các động

cơ và các van điện từ, cũng nhu các rơle thời gian để điều khiển chu kỳ làm việc của máy,các công tắc tơ, cầu chì, máy chỉnh luu

+ Bộ khuôn : dùng để định dạng cho sản phẩm càn ép đó là áp suờn: bao gồm 3 bộphận : khuôn trên, khuôn duới và bộ phận kẹp và đẩy phôi

- Khuôn trên: là cối đuợc nối với 2 đầu piston chính

- Khuôn duới: là chày đuợc nối cố định với bàn máy

- Bộ nhận kẹp và đẩy phôi đuợc nối với 4 xi lanh thủy lực, 4 xlanh này đuợc nốivới bệ máy

Đỉi vi h thỉng thy li:

Do đờ ta cờ chu k lpm vic ca msy nh- sau:

+ Đỡu tian công nhân cớp phôi cho m y

+ Khuôn trti chuyn đĩng đi xuỉng nhanh đ thc hin kp phôi

+ Tip theo khuôn tĩ^n tip tc xuỉng chỊm thc hin chu trxnh Đp

+ Sau khi Đp khuôn tĩ^n chuyn đĩng lan khuôn đơng thới khuôn d-i cng nâng lan V|i thc hin qu trxnh th o phôi

+ công nhân lớy sỴn phỉm Đp V|i cho phôi VỊIO tip tc c,c qu, trxnh công ngh tip theo

Vi chu k l|im vic nh- tr^n, m y thit k cỡn phỴi cờ nh-^ng đưc tính k thuỊt sau:+ M y ph^Ịi cờ tính t đĩng cao

+ Vic phân chia thới gian cho mĩt chu k ph^Ịi đ-c C|0.i đưt tr-c +

Lc Đp ph^Ịi đ-c kim so t chưt ch trong tng chu k

Trong qu trxnh thit k m y ta phư đớ[m b^Ịo c c hoh đĩng ca m y nh- sau:

- Khuôn trti đi xuỉng thc hin vic kp phôi vp qu trxnh Đp

- Khuôn tĩ^n đi l a n đ thc hin vic lớy sỴn phỉm Đp.

- Khuôn d-i chuyn đĩng đi xuỉng trong qu trxnh Đp cng vi khuôn trVi,

sau đờ cng đi lan đ thc hin vic th o phôi V|1 kp phôi mi cho chu k Đp sau

T nh-^ng yau cỡu tr*n thx m y thit k phỴi thc hin c c chuyn đĩng sau:

5.2.1 Ph©n tÝch chu k Đp:

ĐỒ Án Tốt Nghiệp

Đ đớ[m b^Ịo cho m,y lpm vic tỉt, giớỊm tỉi thiu trị ngH k thuỊt trong lc m,y đangvỊn hpnh, mang Pi n"ng suớt cao V|i đ sỉ 1-ng s^Ịn phỉm yhi cỡu ca nh|i m,y ta phỴi đưtthới gian tr-c cho mĩt chu k Đp nh- sau:

5.2.3 Phân tích thới gian VJ1 vỊn tỉc ca chu k Đp:

- Hpnh trxnh xuỉng nhanh với vận tốc Vo = 16 mm/s

ĩ. 995, r = ^ = — = 14,16(5)Thời gian xuụng nhanh : V 0 26

Ttr- ■ ' r = ^ = Tns=10(5)

Thời gian ộp 10,5

Hành trỡnh lờn nhanh với vận tốc v= 21 mm/s

=>Thời gian lờn nhanh

Hành trỡnh đi xuống của bộ phận kẹp phụi cựng vận tốc và hành trỡnh của quỏ trỡnh ộp

Hành trình xuống được chia làm 2 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Xuống nhanh không tải

- Giai đoạn 2: Xuống chạm có tải

1 Giai đoạn 1: Xuống nhanh không tải

Bàn máy đang ở điểm chết dùng trên khi ta bấm nút xuống hoặc nhích xuốnglúc này:

Van 1,2,3 mở sang phải, van V4, V5 đóng dầu từ Pi —» Ai , p2 —» A2 , P3

—» A3 đến bộ chia dầu Ci qua van giảm ép v6 đến buồng trên của xy lanh chính Đồngthời dầu từ buồng dưới của 2 xy lanh này qua Bi —» Ti , B2 —» T2 , B3 —» T3 vềthùng Giai đoạn này kết thúc khi bàn máy tác động vào công tắc hành trình HT2 vì tựđộng chuyển sang giai đoạn 2

2 Giai đoạn 2\ Xuống chậm thực hiện quá trình ép.

ĐỒ Án Tốt Nghiệp

Ở giai đoạn này :

-Van Vi ,Van v2 ,vẫn mở sang phải, Van v3, v4,v5 đóng.

- Dầu từ Ai -> Ti , A2 -» T2 -> Ci -> qua Van Vó đối 2 buồng trên 2 xy lanh

chính đồng thời dầu từ buồng duới về thùng

- Dầu từ buồng duới của 4 xy lanh kẹp phôi tràn qua van tràn V7 về thùng.Trong giai đoạn này đuợc đặt bởi rơ le thời gian tính từ khi tác động vào côngtắc hành trình HT2 Sau khi hết thời gian (đã ép xong sản phẩm) bàn máy tự động đilên

II Hành trình đỉ lên:

Trong quá trình bàn máy đi lên:

Van Vi, v2, V3 , mở sang trái, van V4, V5 mở Lúc này dầu từ bơm qua Pi —» Bi , p2

—» B2 , p3 —» B3 qua van tiết luu đến bộ hòa c2 ở đây 1 phần qua van 5 p5 —» A5,đến H xay lanh kẹp phôi, đẩy pistông đi lên 1 phần đến buồng duới của 2 xy lanhchính đẩy 2 piston của 2 xy lanh này đi lên Đồng thời dầu từ buồng trên đến Ci quavan Vi, v2,v3, V4 ,về thùng

Áp suất của H xy lanh kẹp phôi đuợc điều chỉnh bằng van V7 và đuợc giữ

bằng van V5.Khi bàn máy đi lên tác động vào HT1 thì dừng lại tại đó chuẩn bị cho chutrình tiếp theo

5.3 TÝnh VJ1 lc chôn phin t thy lc:

Ta cê:

- Áp lc dìu cung cíp (bar)

- L-u 1-ng dìu vpo (1/pht)

- L-u 1-ng dìu ra (1/pht)

- c«ng suít ca xy lanh truyn lc (kW)

- Khi tÝnh to n ta xem dìu l|i mĩt chít lâng kh«ng ®|in hơi ® vic tÝnh to n

®-c ®“n gi^n

* c c ®bnh luỊt c-1 bỴn ®-c s dng khi tÝnh to n:

- §bnh luỊt b^Ịo topn khỉi 1-ng

- §hnh luỊt b^Ịo topn ®ĩng n"ng

§bnh luỊt bỴo topn ®ĩng 1-ng

- C,c th«ng sỉ da ti^n m,y chuỉn.

5.3.1 TÝnh to.n cm mang khu«n tr a n (xilanh truyn lc chÝnh):

Cm mang khu«n trti gom cê 2 xi lanh thc hin c,c hpnh trxnh sau:

- Hpnh trxnh xuỉng nhanh ® kp ph«i

max ■

=> Chôn d = 14 cm.

2 TÝnh to,n lc ma s,t gRa pis ton VJLI xi lanh:

§ ®Ỵm bỴo tÝnh c«ng ngh ng-íi ta s dng piston cê nhiu sĐc m"ng