Thiết kế, chế tạo khuôn dập liên hoàn sản phẩm móc quần tây

Khái niệm Dập tấm là một phần của quá trình công nghệ bao gồm nhiều nguyên công công nghệ khác nhau nhằm làm biến dạng kim loại tấm băng hoặc dải để nhận được các chi tiết có hình dạng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN DẬP LIÊN HOÀN SẢN PHẨM

MÓC QUẦN TÂY

Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Đặng Xuân Phương

Sinh viên thực hiện: Võ Quang Trường

56130231

Nguyễn Lê Cao Huy

56136103

Khánh Hòa - 2018

56130231 Nguyễn Lê Cao Huy

56136103

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan những nội dung trong đồ án tốt nghiệp này là do chính chúng tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS TS Đặng Xuân Phương với sự trợ giúp của các kỹ sư tại Công ty Phụ liệu may Nha Trang (ISE) Những thông tin phục

vụ cho tính toán thiết kế được tham khảo từ các nguồn tài liệu khác nhau có ghi rõ trong mục tài liệu tham khảo Nếu có gì gian trá chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước hội đồng bảo vệ

Nha Trang, ngày 01 tháng 07 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Võ Quang Trường

Nguyễn Lê Cao Huy

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

DANH MỤC CÁC BẢNG xii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT xiii

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP TẤM 2

1.1 Đặc điểm cơ bản của dập tấm 2

1.1.1 Khái niệm 2

1.1.2 Ưu điểm và nhược điểm của dập tấm 2

1.2 Các nguyên công dập tấm 3

1.2.1 Dập cắt 4

1.2.2 Uốn 6

1.2.3 Dập vuốt 7

1.2.4 Tạo hình 9

1.2.5 Dập ép 11

1.3 Các kết cấu khuôn điển hình 12

1.3.1 Khuôn cắt – đột 12

1.3.2 Khuôn để uốn 13

1.3.3 Khuôn để dập vuốt 13

1.4 Công nghệ dập liên hoàn 14

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ DẬP TẠI CÔNG TY PHỤ LIỆU MAY NHA TRANG (ISE) 17

2.1 Sơ lược về Công ty cổ phần phụ liệu may Nha Trang 17

2.2 Công nghệ dập tại công ty ISE 18

2.3 Sơ lược về một số trang thiết bị chế tạo khuôn của công ty 21

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ QUY TRÌNH DẬP LIÊN HOÀN SẢN PHẨM MÓC QUẦN TÂY 25

3.1 Giới thiệu sản phẩm móc quần tây 25

3.2 Kiểm tra bán kính uốn nhỏ nhất cho phép của vật liệu 26

3.3 Thiết kế quy trình dập liên hoàn 26

3.3.1 Chi tiết móc quần tây 26

3.3.1.1 Quy trình dập 26

3.3.1.2 Tính lực dập 29

3.3.1.3 Biến dạng đàn hồi khi uốn chi tiết 33

3.3.1.4 Tính phôi uốn 33

3.3.1.5 Tính độ rộng băng liệu 36

3.3.2 Chi tiết khuy móc quần tây 37

3.3.2.1 Quy trình dập 37

3.3.2.2 Tính lực dập 39

3.3.2.3 Tính phôi uốn 42

3.3.2.4 Tính độ rộng băng liệu 43

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN DẬP 45

4.1 Các căn cứ và các bước tiến hành thiết kế khuôn 45

4.2 Giới thiệu sơ bộ về khuôn dập liên hoàn 46

4.2.1 Nửa khuôn trên 47

4.2.2 Nửa khuôn dưới 48

4.2.3 Các chi tiết khác của khuôn 48

4.3 Tính toán và thiết kế các chi tiết trong khuôn dập chi tiết móc quần tây 50

4.3.1 Tính toán và thiết kế tấm cối 50

4.3.1.1 Tính chiều dày cho tấm cối 50

4.3.1.2 Tính chiều rộng tấm cối 51

4.3.2 Thiết kế tấm giữ chân chày 53

4.3.3 Thiết kế tấm chạy, tấm đế trên và tấm đế dưới 53

4.3.4 Tính toán khe hở chày - cối 54

4.3.4.1 Tính toán kích thước và dung sai chế tạo chày, cối đột lỗ tròn 57

4.3.4.2 Tính toán kích thước và dung sai chế tạo chày, cối đột lỗ không tròn 60 4.3.4.3 Tính toán kích thước và dung sai chế tạo chày, cối uốn 62

4.3.5 Tính lực lò xo 63

4.3.6 Chọn cơ cấu dẫn hướng 65

4.3.7 Tính chọn bulong 65

4.4 Tính toán và thiết kế các chi tiết trong khuôn dập chi tiết khuy móc quần tây 69

4.4.1 Tính toán và thiết kế tấm cối 70

4.4.1.1 Tính chiều dày cho tấm cối 70

4.4.1.2 Tính chiều rộng tấm cối 70

4.4.2 Thiết kế tấm giữ chân chày 71

4.4.3 Thiết kế tấm chạy, tấm đế trên và tấm đế dưới 71

4.4.4 Tính toán khe hở chày - cối 71

4.4.4.1 Dung sai chế tạo chày, cối đột lỗ tròn 71

4.4.4.2 Dung sai chế tạo chày, cối đột lỗ không tròn 72

4.4.4.3 Dung sai chế tạo chày, cối uốn 74

4.4.5 Tính lực lò xo 75

4.4.6 Chọn cơ cấu định vị và dẫn hướng 76

4.4.7 Tính chọn bulong 77

4.4.8 Tính chiều cao chày 78

CHƯƠNG 5 QUY TRÌNH GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 81

5.1 Các chi tiết trên khuôn dập liên hoàn móc quần tây 81

5.2 Quy trình công nghệ gia công tấm giữ chân chày của khuôn móc quần tây 82

5.2.1 Phân tích chi tiết 82

5.2.2 Quy trình công nghệ gia công tấm giữ chân chày 83

5.2.3 Thiết kế các nguyên công 86

5.2.3.1 Nguyên công 2 86

5.2.3.2 Nguyên công 3 89

5.2.3.3 Nguyên công 4 90

5.2.3.4 Nguyên công 5 91

5.2.3.5 Nguyên công 6 92

5.2.3.6 Nguyên công 8 93

5.2.3.7 Nguyên công 9 94

5.2.4 Xác định lượng dư gia công 94

5.2.5 Xác định chế độ cắt 96

5.3 Các chi tiết trên khuôn dập liên hoàn khuy móc quần tây 97

5.4 Quy trình công nghệ gia công tấm cối của khuôn dập khuy móc quần tây 98

5.4.1 Phân tích chi tiết 98

5.4.2 Quy trình công nghệ gia công tấm cối 99

5.4.3 Thiết kế các nguyên công 101

5.4.3.1 Nguyên công 2 101

5.4.3.2 Nguyên công 3 104

5.4.3.3 Nguyên công 4 105

5.4.3.4 Nguyên công 5 105

5.4.3.5 Nguyên công 6 106

5.4.3.6 Nguyên công 7 107

5.4.3.7 Nguyên công 9 108

5.4.3.8 Nguyên công 10 109

5.4.4 Xác định lượng dư gia công 109

5.4.5 Xác định chế độ cắt 111

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 113

Kết luận 113

Đề xuất ý kiến 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO 114

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Phân loại các nguyên công dập tấm 3

Hình 1.2 Quá trình dập cắt 4

Hình 1.3 Cắt phôi 4

Hình 1.4 Cắt hình 4

Hình 1.5 Đột lỗ 4

Hình 1.6 Cắt trích 5

Hình 1.7 Cắt chia 5

Hình 1.8 Cắt mép 5

Hình 1 9 Cắt tinh 6

Hình 1.10 Một số chi tiết uốn 6

Hình 1.11 Sơ đồ tác dụng lực khi uốn 6

Hình 1.12 Uốn góc 7

Hình 1.13 Cuốn 7

Hình 1.14 Vặn 7

Hình 1.15 Sơ đồ khuôn để dập vuốt: a) không có tấm chặn; b) có tấm chặn 8

Hình 1.16 Dập vuốt không biến mỏng 8

Hình 1.17 Dập vuốt có biến mỏng 9

Hình 1.18 Nắn 9

Hình 1.19 Dập nổi 9

Hình 1.20 Lên vành 9

Hình 1.21 Cuốn mép 10

Hình 1.22 Tạo hình 10

Hình 1.23 Tóp 10

Hình 1.24 Giãn rộng (nong) 10

Hình 1.25 Tinh chỉnh 11

Hình 1.26 Dập nổi mặt 11

Hình 1.27 Ép chảy nguội 11

Hình 1.28 Dập dấu 12

Hình 1.29 Khuôn phối hợp – liên tục để cắt dải và đột hai lỗ 12

Hình 1.30 Khuôn uốn nhiều vị trí tác dụng liên tục để uốn đoạn ống 13

Hình 1.31 Khuôn dập vuốt lần đầu có chặn phôi trên máy ép tác động đơn 14

Hình 1.32 Khuôn liên hoàn để dập vuốt trên băng 15

Hình 2.1 Một số sản phẩm của công ty ISE 18

Hình 2.2 Máy dập cấp phôi tự động YE-810 19

Hình 2.3 Bố trí máy dập tại xưởng 19

Hình 2.4 Cấu tạo máy dập YE-810 20

Hình 2.5 Cấu tạo máy tháo phôi tự động 21

Hình 2.6 Máy EDM Sodick EPOC-2 21

Hình 2.7 Máy EDM Sodick A30 22

Hình 2.8 Máy EDM Aristech 22

Hình 2.9 Máy cắt dây 22

Hình 2.10 Máy bào 23

Hình 2.11 Máy phay đứng 23

Hình 2.12 Máy tiện vạn năng 23

Hình 2.13 Máy mài phẳng 24

Hình 2.14 Máy khoan bàn mini 24

Hình 2.15 Lò tôi 24

Hình 3.1 Bộ sản phẩm móc quần tây 25

Hình 3.2 Bản vẽ chi tiết sản phẩm móc quần tây 27

Hình 3.3 Đột lỗ định vị trên khuôn liên hoàn 27

Hình 3.4 Cắt tạo biên dạng cho chi tiết 28

Hình 3.5 Uốn để tạo vấu cho sản phẩm 28

Hình 3.6 Uốn chi tiết 28

Hình 3.7 Cắt biên dạng cong cho sản phẩm 29

Hình 3.8 Vị trí đột lỗ 29

Hình 3.9 Vị trí cắt thứ 2 30

Hình 3.10 Vị trí cắt thứ 3 30

Hình 3.11 Vị trí uốn thứ nhất 31

Hình 3.12 Vị trí uốn thứ hai 32

Hình 3.13 Các kích thước để tính toán chiều dài phôi 35

Hình 3.14 Thể hiện trị số mạch nối 37

Hình 3.15 Bản vẽ chi tiết khuy móc quần tây 38

Hình 3.16 Đột lỗ định vị 38

Hình 3.17 Dập cắt biên dạng cho chi tiết 38

Hình 3.18 Dập tạo dấu cho chi tiết 39

Hình 3.19 Uốn tạo vấu cho chi tiết 39

Hình 3.20 Vị trí cắt thứ nhất 39

Hình 3.21 Vị trí cắt thứ hai 40

Hình 3.22 Vị trí cắt rời chi tiết 40

Hình 3.23 Vị trí uốn 41

Hình 3.24 Vị trí dập 42

Hình 3.25 Các kích thước để tính toán chiều dài phôi 43

Hình 4.1 Một số bộ phân của bộ khuôn dập liên hoàn 47

Hình 4.2 Tấm cối hình chữ nhật 50

Hình 4.3 Tính chiều rộng tấm cối trường hợp I 52

Hình 4 4 Tính chiều rộng tấm cối trường hợp II 52

Hình 4.5 Tính chiều rộng tấm cối trường hợp III 52

Hình 4.6 Chày trụ bậc đột lỗ nhỏ 54

Hình 4.7 Chày trụ bậc 55

Hình 4.8 Chày ghép cắt - đột lỗ tròn 55

Hình 4.9 Chày trụ bậc đầu tán côn 55

Hình 4.10 Chày tháo lắp nhanh bằng bi, vít 56

Hình 4 11 Chày tháo lắp nhanh bi, lò xo 56

Hình 4.12 Chày đột lỗ nhỏ, phân đoạn có ống lót 56

Hình 4.13 Chày đột lỗ nhỏ có ống lót kép 57

Hình 4.14 Chày cắt hình dạng không tròn 57

Hình 4.15 Chày ghép cắt hình kích thước lớn 57

Hình 4.16 Sơ đồ xác định dung sai chày cối khi cắt hình 58

Hình 4.17 Sơ đồ xác định dung sai chày cối khi đột lỗ 59

Hình 4.18 Kích thước và dung sai của lỗ 60

Hình 4.19 Các kích thước của chày cắt khi bị mòn 61

Hình 4.20 Các kích thước của chày cắt khi bị mòn 62

Hình 4.21 Lò xo SWM 64

Hình 4.22 Trục dẫn hướng 65

Hình 4.23 Bạc dẫn hướng 65

Hình 4.24 Tính toán chiều cao chày 67

Hình 4.25 Tính toán chiều cao chày bước 4 67

Hình 4.26 Nửa khuôn dưới và nửa khuôn trên bộ khuôn dập móc quần tây 68

Hình 4.27 Mô hình phân rã các chi tiết của bộ khuôn dập móc quần tây 69

Hình 4.28 Mô hình lắp ráp hoàn chỉnh của bộ khuôn dập móc quần tây 69

Hình 4.29 Kích thước và dung sai của lỗ 72

Hình 4.30 Các kích thước của chày cắt khi bị mòn 73

Hình 4.31 Các kích thước của chày khi bị mòn 74

Hình 4 32 Lò xo SWL 76

Hình 4.33 Trục dẫn hướng 77

Hình 4.34 Bạc dẫn hướng 77

Hình 4.35 Chốt định vị 77

Hình 4.36 Tính toán chiều cao chày 79

Hình 4.37 Tính toán chiều cao chày bước 4 79

Hình 4.38 Nửa khuôn dưới và nửa khuôn trên bộ khuôn dập khuy móc quần tây 80

Hình 4.39 Mô hình phân rã và lắp ráp hoàn chỉnh bộ khuôn dập khuy móc quần tây 80

Hình 5.1 Bản vẽ chi tiết 84

Hình 5.2 Bản vẽ đánh số 85

Hình 5.3 Sơ đồ gá phay mặt 11 87

Hình 5.4 Sơ đồ gá phay mặt 12 87

Hình 5.5 Sơ đồ gá phay mặt 15 87

Hình 5.6 Sơ đồ gá phay mặt 2 88

Hình 5.7 Sơ đồ gá phay mặt 1 88

Hình 5.8 Sơ đồ gá phay mặt 10 88

Hình 5.9 Dao phay mặt đầu 89

Hình 5.10 Sơ đồ gá nguyên công 3 89

Hình 5.11 Sơ đồ gá nguyên công 4 90

Hình 5.12 Mũi khoan 90

Hình 5.13 Sơ đồ gá nguyên công 5 91

Hình 5.14 Mũi doa 91

Hình 5.15 Sơ đồ gá nguyên công 6 92

Hình 5.16 Mũi taro 92

Hình 5.17 Sơ đồ gá nguyên công 8 93

Hình 5.18 Đá mài mặt trụ 93

Hình 5.19 Sơ đồ gá nguyên công 9 94

Hình 5.20 Bản vẽ chi tiết 99

Hình 5.21 Bản vẽ đánh số 100

Hình 5.22 Sơ đồ gá phay mặt 1 102

Hình 5.23 Sơ đồ gá phay mặt 16 102

Hình 5.24 Sơ đồ gá phay mặt 19 102

Hình 5.25 Sơ đồ gá phay mặt 3 103

Hình 5.26 Sơ đồ gá phay mặt 2 103

Hình 5.27 Sơ đồ gá phay mặt 15 103

Hình 5.28 Sơ đồ gá nguyên công 3 104

Hình 5.29 Sơ đồ gá nguyên công 4 105

Hình 5.30 Sơ đồ gá nguyên công 5 106

Hình 5.31 Mũi khoét 106

Hình 5.32 Sơ đồ gá đặt nguyên công 6 107

Hình 5.33 Sơ đồ gá nguyên công 7 107

Hình 5.34 Sơ đồ gá nguyên công 9 108

Hình 5.35 Sơ đồ gá nguyên công 10 109

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Thành phần vật liệu của thép không gỉ SUS304 25

Bảng 3.2 Cơ tính của thép không gỉ SUS304 25

Bảng 4.1 Thành phần hóa học của thép S45C 47

Bảng 4.2 Thành phần hóa học của thép S50C 48

Bảng 4.3 Chiều dày tấm cối 51

Bảng 4.4 Thông số lò xo SWM 64

Bảng 4.5 Thông số lò xo SWL 76

Bảng 5.1 Các chi tiết phi tiêu chuẩn 81

Bảng 5.2 Các chi tiết tiêu chuẩn 82

Bảng 5.3 Phương án gia công tấm giữ chân chày 86

Bảng 5.4 Tổng hợp lượng dư gia công từng bề mặt của tấm giữ chân chày 95

Bảng 5.5 Tổng hợp chế độ cắt từng nguyên công 96

Bảng 5.6 Các chi tiết phi tiêu chuẩn 97

Bảng 5.7 Các chi tiết tiêu chuẩn 98

Bảng 5.8 Phương án gia công tấm cối 101

Bảng 5.9 Tổng hợp lượng dư gia công từng bề mặt của tấm cối 109

Bảng 5.10 Tổng hợp chế độ cắt từng nguyên công 111

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Ad: Kích thước danh nghĩa của chi tiết sau khi uốn

Br: Tổng chiều dài các đường uốn (mm)

BTD: Bậc tự do

b: Chiều rộng chi tiết (mm)

ap, bp: Kích thước vùng làm việc của cối (mm)

D: Đường kính danh nghĩa của sản phẩm

rc, rch: Bán kính của chày và cối

r: Bán kính uốn phía trong

S: Độ dày vật liệu (mm)

smax: Độ dày cực đại có thể của tấm để dập chi tiết

Zmin: Khe hở nhỏ nhất hai phía giữa cối và chày

α: Dung sai chế tạo cối

β: Dung sai chế tạo chày

ψmax: Độ co thắt tương đối cực đại cho phép của tiết diện ngang vật liệu khi kéo

σc: Ứng suất cắt của vật liệu (kG/mm2)

σB: Giới hạn bền vật liệu (kG/mm2)

Δ: Độ sai lệch giới hạn kích thước chi tiết

δN: Độ sai lệch giới hạn cho phép của kích thước AN

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhiều công nghệ mới tiên tiến đã ra đời thay thế các công nghệ cũ lạc hậu Công nghệ gia công áp lực hay công nghệ tạo hình biến dạng là một trong những ví dụ tiêu biểu nhất Với những ưu việt cũng như tính ứng dụng hơn hẳn so với những công nghệ khác, tạo hình biến dạng

đã khẳng định được tầm quan trọng của ngành đi đầu trong nền công nghiệp Với khuôn kim loại dùng cho gia công cắt dập các sản phẩm từ kim loại tấm ta có thể thấy

rõ ngày nay sản phẩm tấm xuất hiện hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như đời sống hàng ngày Chính vì những lý do đó, để thực hiện đồ án tốt nghiệp đại học,

chúng tôi quyết định chọn đề tài “ Thiết kế chế tạo khuôn dập liên hoàn sản phẩm

móc quần tây” Nội dung đồ án bao gồm:

Chương 1: Tổng quan công nghệ dập tấm

Chương 2: Giới thiệu về công nghệ dập tại công ty Phụ liệu may Nha Trang (ISE) Chương 3: Thiết kế quy trình dập liên hoàn sản phẩm móc quần tây

Chương 4: Tính toán thiết kế khuôn dập

Chương 5: Quy trình gia công một số chi tiết điển hình

Kết luận và đề xuất ý kiến

Dù đã có nhiều cố gắng nhưng do trình độ còn nhiều hạn chế nên Đồ án tốt nghiệp này khó tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp ý quý báu của quý thầy và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn

Nha Trang, ngày 01 tháng 07 năm 2018

Võ Quang Trường

Nguyễn Lê Cao Huy

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP TẤM 1.1 Đặc điểm cơ bản của dập tấm [2]

1.1.1 Khái niệm

Dập tấm là một phần của quá trình công nghệ bao gồm nhiều nguyên công công nghệ khác nhau nhằm làm biến dạng kim loại tấm (băng hoặc dải) để nhận được các chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết với sự thay đổi không đáng kể chiều dày của vật liệu và không có phế liệu ở dạng phoi

Dập tấm thường được thực hiện với phôi ở trạng thái nguội (nên còn gọi là dập nguội) khi chiều dày của phôi nhỏ (thường S ≤ 4 mm) hoặc có thể phải dập với phôi ở trạng thái nóng khi chiều dày của vật liệu lớn

1.1.2 Ưu điểm và nhược điểm của dập tấm

Ưu điểm của dập tấm:

 Có thể thực hiện những công việc phức tạp bằng những động tác đơn giản của thiết bị và khuôn

 Có thể tạo những chi tiết phức tạp mà các phương pháp gia công kim loại khác không thể hoặc rất khó khăn

 Độ chính xác của chi tiết dập tấm tương đối cao, đảm bảo lắp lẫn tốt, không cần qua gia công cơ

 Kết cấu chi tiết dập tấm cứng vững, bền nhẹ, mức độ hao phí kim loại không lớn

 Tiết kiệm được nguyên vật liệu, thuận lợi cho quá trình cơ khí hóa và tự động hóa do đó năng suất lao động cao, hạ giá thành sản phẩm

 Quá trình thao tác đơn giản, không cần thợ bậc cao do đó giảm chi phí đào tạo và quỹ lương

 Dạng sản xuất thường là loạt lớn và hàng khối do đó hạ giá thành sản phẩm

 Tận dụng được phế liệu, hệ số sử dụng vật liệu cao

 Dập tấm không chỉ gia công những vật liệu kim loại mà còn gia công những vật liệu phi kim như: techtolit, hêtinac và các loại chất dẻo

Nhược điểm của dập tấm:

 Chi phí đầu tư cho thiết bị, máy móc lớn

 Cần đội ngũ thiết kế trình độ cao, lành nghề

 Biến dạng dẻo vật liệu

Nhóm các nguyên công cắt vật liệu nhằm tách một phần vật liệu này ra khỏi một phần vật liệu khác theo một đường bao khép kín hoặc không khép kín và kim loại

bị phá vỡ liên kết giữa các phần tử (phá hủy) tại vùng cắt

Nhóm các nguyên công biến dạng dẻo vật liệu nhằm thay đổi hình dạng và kích thước bề mặt của phôi bằng cách phân phối lại và chuyển dịch thể tích kim loại để tạo

ra các chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết nhờ tính dẻo của kim loại và không

bị phá hủy tại vùng biến dạng Trong đa số các trường hợp chiều dày vật liệu phôi hầu như không thay đổi hặc thay đổi nhỏ nhưng không chủ định

Tùy theo đặc điểm biến dạng và đặc điểm công nghệ, phương pháp tiến hành, người ta phân loại các nguyên công dập tấm như sau:

Hình 1.1 Phân loại các nguyên công dập tấm [2]

 Cắt trích: Tách một phần vật liệu theo đường bao khép kín Phần vật liệu tách ra không rời khỏi chi tiết

Hình 1.6 Cắt trích [2]

 Cắt chia: Cắt phôi phẳng, phôi cong hoặc phôi rỗng thành hai hoặc một vài chi tiết riêng biệt Áp dụng khi chế tạo những chi tiết không đối xứng, ban đầu chế tạo thành phôi đối xứng, sau đó cắt chia

Hình 1.7 Cắt chia [2].

 Cắt mép: Cắt bỏ phần kim loại thừa theo đường bao ngoài hoặc phần mép không đều của chi tiết cong hoặc chi tiết đã dập vuốt

Hình 1.8 Cắt mép [2]

 Cắt tinh: Cắt bỏ phần lượng dư công nghệ rất nhỏ theo đường bao của phôi hoặc lỗ nhằm mục đích đạt được hình dạng và kích thước chính xác, bề mặt cắt sạch

và vuông góc với bề mặt chi tiết

Hình 1 9 Cắt tinh [2].

1.2.2 Uốn

Uốn là một nguyên công nhằm biến đổi các phôi có trục thẳng thành các chi tiết

có trục cong

Hình 1.10 Một số chi tiết uốn [2]

Nguyên công uốn được thực hiện trên các máy ép trục khuỷu, máy ép thủy lực, máy uốn nhiều trục (máy lốc tấm), máy uốn profin chuyên dùng để uốn có kéo và các máy uốn tự động vạn năng

Uốn bằng khuôn trên các máy ép trục khuỷu được sử dụng nhiều nhất trong chế tạo máy Quá trình uốn trên khuôn do tác dụng đồng thời của cả chày và cối với các điểm đặt lực P và Q ở một khoảng nhất định (hình 1.11)

Lực P và Q sẽ tạo ra momen uốn làm thay đổi hình dạng của phôi Trong quá trình uốn độ cong của phần phôi bị biến dạng sẽ tăng lên và tại vùng biến dạng xảy ra quá trình biến dạng khác nhau ở hai phía của phôi; các lớp kim loại ở phía mặt ngoài góc uốn thì bị kéo còn các lớp bên trong thì bị nén Khi giảm bán kính uốn, biến dạng dẻo sẽ bao trùm toàn bộ chiều dài phôi Hình dạng của vùng biến dạng dẻo và độ dài của nó khi góc uốn α = 900 gần bằng 1/4 tay đòn uốn l được chỉ ra như hình 1.11

Nguyên công uốn bao gồm:

 Uốn góc: Biến phôi thẳng thành chi tiết cong

Dập vuốt là một nguyên công nhằm biến đổi phôi phẳng hoặc phôi rỗng để tạo

ra các chi tiết rỗng có hình dạng và kích thước cần thiết

Các chi tiết được dập vuốt thường có hình dáng rất khác nhau và được chia thành các nhóm như sau:

 Nhóm các chi tiết có hình dáng tròn xoay (đối xứng trục), ví dụ như: đáy của nồi hơi, các chi tiết hình trụ, các loại đĩa bát kim loại,

 Nhóm các chi tiết có dạng hình hộp: thùng nhiên liệu của động cơ, các loại vỏ hộp, các chi tiết vỏ bọc trong các thiết bị điện tử, thiết bị đo,

 Nhóm các chi tiết có hình dạng phức tạp có một trục đối xứng hoặc không đối xứng: chi tiết vỏ ô tô, cánh cửa ô tô, các chi tiết của máy kéo, các chi tiết của máy bay,

Dập vuốt được tiến hành trong các khuôn chuyên dùng bao gồm các bộ phận làm việc như: cối 1 có mép làm việc được lượn tròn, chày dập vuốt 2 và tấm chặn vật liệu 3 (hình 1.15) Khi dập các chi tiết có chiều dày tương đối S/D lớn thì khuôn dập vuốt có thể không cần dùng tấm chặn 3 (hình 1.15a) Giữa chày và cối dập có một khe

hở z, trị số khe hở tùy thuộc vào phương pháp dập, chiều dày vật liệu phôi và thứ tự nguyên công Khi dập vuốt ngoại lực được truyền qua chày, tác dụng vào phần dáy của chi tiết dập vuốt còn phần vành của phôi vẫn được tự do và không chịu tác dụng của ngoại lực

Hình 1.15 Sơ đồ khuôn để dập vuốt: a) không có tấm chặn; b) có tấm chặn [2]

Dập vuốt bao gồm:

 Dập vuốt không biến mỏng: Là phương pháp nhận được chi tiết rỗng từ phôi

phẳng hoặc phôi rỗng Chiều dày vật liệu hầu như không đổi

 Dập vuốt có biến mỏng: Là phương pháp nhận được chi tiết rỗng từ phôi phẳng

hoặc phôi rỗng có chủ định biến mỏng chiều dày vật liệu

Hình 1.17 Dập vuốt có biến mỏng [2]

1.2.4 Tạo hình

Tạo hình là phương pháp dùng biến dạng cục bộ để thay đổi hình dạng của vật dập hay phôi

Tạo hình gồm các các phương pháp sau:

 Nắn: Khắc phục hiện tượng không bằng phẳng các bề mặt phôi hoặc chi tiết

 Cuốn mép: Tạo thành gờ có mép dạng tròn

Hình 1.21 Cuốn mép [2]

 Tạo hình: Thay đổi hình dạng của phôi được dập vuốt sơ bộ để nhận được chi

tiết có hình dạng cuối cùng hoặc kích thước chính xác hơn

 Tinh chỉnh: Tạo cho chi tiết có hình dạng và kích thước chính xác

bộ đường bao của chày và cối

Hình 1.29 là một bộ khuôn phối hợp – liên tục để cắt dải và đột 2 lỗ Trong khuôn này, sau mỗi hành trình của máy (trừ hành trình đầu tiên) ta nhận được chi tiết dạng má xích của băng tải Khuôn có cơ cấu gỡ cứng, một cữ phôi di động cho nhát dập đầu tiên và một cữ phôi có thể điều chỉnh được cho nhát dập sau Đặc điểm của loại khuôn này là các chi tiết làm việc (cối cắt hình và chày đột lỗ) không có từng cặp

mà chỉ có một chi tiết, mép làm việc của chày và cối được mài sắc như lưỡi dao Để có thể cắt hoặc đột, phôi được đặt lên trên một tấm gỗ cứng hoặc tấm chất dẻo Góc sắc của chày hoặc cối tùy thuộc vào loại vật liệu cần cắt, có giá trị từ 8 ÷ 45o

1.3.2 Khuôn để uốn

Về cơ bản, khuôn để uốn cũng bao gồm những chi tiết giống như khuôn cắt – đột, sự khác biệt chủ yếu là kết cấu và hình dạng của các chi tiết làm việc như chày và cối

Trong các khuôn uốn tác dụng liên tục có một vài cặp chày, cối để uốn được bố trí song song với nhau hoặc cặp này sau cặp kia Phôi sẽ được uốn lần lượt và dịch chuyển từ vị trí này sang vị trí khác

Hình 1.30 Khuôn uốn nhiều vị trí tác dụng liên tục để uốn đoạn ống [2]

Hình 1.30 đã chỉ ra sơ đồ kết cấu của một bộ khuôn tác dụng liên tục nhiều vị trí để uốn một đoạn ống (sau ba bước uốn) Ở vị trí đầu tiên của khuôn thực hiện việc uốn hai đầu của phôi phẳng Ở vị trí thứ hai phôi được uốn thành hình ô van và ở vị trí thứ 3 phôi được uốn thành hình ống tròn có đường kính theo yêu cầu

Ở vị trí ban đầu có chốt đẩy 1 lắp trong chày và tấm đẩy 2 ở giữa các nửa cối 3

Ở vị trí thứ 2 chỉ có tấm đẩy 4 cũng nằm giữa 2 nửa cối 5 Việc lấy phôi ra khỏi chày ở

vị trí này được tiến hành theo hướng dọc trục ống (vuông góc với mặt phẳng hình vẽ) Việc dịch chuyển phôi từ vị trí này sang vị trí khác được thực hiện nhờ dụng cụ kẹp phôi, còn thao tác lấy chi tiết ra khỏi khuôn có thể được thực hiện bằng khí nén

Hình 1.31 Khuôn dập vuốt lần đầu có chặn phôi trên máy ép tác động đơn [2]

Sơ đồ khuôn dập vuốt lần đầu có chặn phôi trên máy đơn động được biểu diễn trên hình 1.31 Khuôn bao gồm cối 1 được kẹp lên đế trên 3 nhờ có áo cối 2, chày dập vuốt

5 được kẹp lên đế dưới, vành tựa 6 được tựa lên ba chốt đẩy 7 Hệ thống chặn bao gồm thanh ren 8, các vòng tựa 9 và 11, lò xo 10 và các đai ốc điều chỉnh 12 Phôi được đặt trên tấm chặn 6 và được định vị bằng các chốt 15 Khi hành trình đầu trượt xuống thì cối được hạ xuống theo và ép phần vành phôi vào vành chặn, làm cho vành chặn cũng

bị hạ xuống và lò xo 10 nén lại Khi đó phôi được kéo vào trong cối và tựa vào mặt đầu của chày Khi đầu trượt đi lên, vành 6 do tác dụng của hệ thống chặn sẽ trở lại vị trí ban đầu và được định vị bằng các vít 14, con đẩy 4 có tác dụng gỡ chi tiết được dập

ra khỏi cối

1.4 Công nghệ dập liên hoàn [2]

Dập liên hoàn là phương pháp phối hợp hai hay nhiều nguyên công khác nhau trên cùng một khuôn được thực hiện liên tiếp nhau bởi những cặp chày - cối riêng biệt trong một số hành trình của máy và có sự dịch chuyển phôi từ chày này sang chày khác

Khi dập trên khuôn liên hoàn, phôi thường là dạng dải hoặc dạng băng (phôi cuộn) được đưa vào khuôn bằng các cơ cấu cấp phôi tự động với bước chuyển phôi

Hình 1.32 Khuôn liên hoàn để dập vuốt trên băng [2]

Hình 1.32a biểu diễn các bước dập liên tục trên phôi băng, còn hình 1.32b là sơ

đồ kết cấu của bộ khuôn liên tục có 10 bước dập tương ứng với 10 cặp chày – cối khác nhau Khuôn này được sử dụng để chế tạo chi tiết hình trụ có vành với đường kính 10

mm và chiều cao 17 mm, có lỗ ở đáy chi tiết và được dập từ thép O8 dày 1 mm Khuôn bao gồm nửa khuôn trên và nửa khuôn dưới có trụ bạc dẫn hướng Các chày được kẹp lên đế trên bằng áo chày 3, còn các cối được kẹp chặt vào đế dưới bởi áo cối

1 Ở tất cả các bước dập, cối đều được chế tạo riêng để dễ thay thế Các chày để dập vuốt đều có vai để nắn phần vành của bán sản phẩm ở thời điểm kết thúc quá trình dập vuốt Để gỡ băng (có các bán sản phẩm) ra khỏi chày người ta sử dụng một tấm gờ cứng 2

Khi dập trên phôi băng người ta có thể dập với băng nguyên hoặc băng có cắt trích để tránh sự co kéo trên toàn bộ băng và thuận lợi cho quá trình dập Trong khuôn này, người ta cắt trích các băng như hình 1.32a bởi chày cắt định hình 4 và cối cắt 7 Cặp chày - cối cắt ở bước I này có hệ thống gỡ cứng 5 riêng biệt Ở các bước tiếp theo (từ bước II ÷ VII) người ta thực hiện quá trình dập vuốt Ở bước dập vuốt đầu tiên (bước II) để ngăn ngừa hiện tượng nhăn người ta sử dụng hệ thống chặn 6 Qua sáu bước dập vuốt (II ÷ VII) người ta tiến hành tinh chỉnh các bán kính lượn ở đáy và ở vành (bước VIII) Sau đó chi tiết được đột lỗ đáy (bước IX) và cuối cùng chi tiết được

cắt ra khỏi băng theo đường bao của phần vành (bước X) Việc định vị chi tiết ở bước

X được đảm bảo bởi chày định tâm lắp trên chày cắt, có kích thước tương ứng với kích thước của chày dập vuốt cuối cùng Chi tiết sau khi cắt sẽ rơi vào lỗ ở dưới đế của

khuôn

Có nhiều phương án kết cấu khác nhau của khuôn để dập vuốt trên băng các kết cấu khuôn được áp dụng tùy thuộc vào kết cấu chi tiết, hình dạng của chúng và chiều dày vật liệu phôi Chẳng hạn chày có thể định vị và kẹp chặt đế dưới của khuôn Với kiểu kết cấu như vậy thì định vị và truyền phôi sẽ thuận lợi hơn nhưng việc gỡ lấy chi tiết ra khỏi khuôn sẽ khó khăn hơn

Ở các bước dập vuốt tiếp theo (sau bước dập vuốt lần đầu) người ta thường sử dụng hệ thống gỡ di động được khi chiều dày vật liệu phôi nhỏ hơn 1 mm Hệ thống

gỡ di động được làm việc theo nguyên lý ép, nghĩa là nó sẽ ép vào nữa khuôn trên trước để nắn phẳng phần vành của phôi trước khi dập vuốt Trong trường hợp này để tránh khả năng bị kẹp khuôn, ở phía đế dưới người ta lót một lớp đệm mỏng bằng vật liệu dễ nát, ví dụ như tấm cactong

Để nâng băng phôi lên trên bề mặt làm việc của cối và để cho băng có thể trượt

tự do khi truyền phôi người ta sử dụng cơ cấu chuyên dùng: khung giá nâng và chặn nâng đàn hồi Khi dập vuốt các chi tiết sâu thường xảy ra sự co ngăn băng một cách đáng kể ở các bước vuốt, khoảng cách giữa các khung giá tương ứng giảm đi Việc sử dụng khung giá nâng sẽ cho phép làm việc với việc tự động truyền phôi băng

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ DẬP TẠI CÔNG TY PHỤ LIỆU MAY

NHA TRANG (ISE) 2.1 Sơ lược về Công ty Cổ phần Phụ liệu may Nha Trang

Tên pháp định: Công ty Cổ phần Phụ liệu may Nha Trang

Địa chỉ: 62 Lê Hồng Phong, Phường Phước Hải, Thành phố Nha Trang, Tỉnh Khánh Hòa

Từ khi thành lập, Công ty ISE chỉ sản xuất các loại dây khoá kéo tiêu chuẩn phục vụ cho ngành may mặc trong nước Đến nay, công ty đã mạnh dạn đầu tư mới các máy móc, thiết bị công nghệ hiện đại, nhằm đáp ứng được các yêu cầu ngày càng

đa dạng về mẫu mã, nghiêm ngặt về chất lượng, phong phú về chủng loại sản phẩm của ngành may mặc khi hội nhập khu vực và quốc tế như:

- Hệ thống máy CNC chế tạo khuôn mẫu, máy điêu khắc bằng tia laze và phân xưởng đúc, dập kim loại có khả năng thiết kế và thực hiện các logo riêng biệt trên tay khoá kéo, cúc kim loại, mẫu mã hoa văn trên sản phẩm bằng nhựa và kim loại dùng trang trí cho ngành may mặc… theo yêu cầu khách hàng

- Hệ thống phối màu quang phổ, có thể cung cấp trên 5000 màu sắc cho sản phẩm, hoá chất nhuộm không có AZO

- Dây chuyền xi mạ hoàn chỉnh đáp ứng các yêu cầu đa dạng về màu sắc xi mạ trên kim loại đồng, sắt, hợp kim… Sản phẩm xi mạ đạt tiêu chuẩn không phản ứng qua máy dò kim, không có hàm lượng niken

- Dây chuyền dây khoá kéo hợp nhất (công nghệ Đức), chất lượng cao đạt tiêu chuẩn Châu Âu

2.2 Công nghệ dập tại công ty ISE

Công ty ISE đã đầu tư trang bị hệ thống máy dập cấp phôi tự động YE-810 của Đài Loan Hệ thống bao gồm máy dập, máy cấp phôi, máy cắt phế liệu và khuôn liên hoàn

Hình 2.1 Một số sản phẩm của công ty ISE

Máy dập cấp phôi tự động YE-810 có các thông số sau:

Hình 2.2 Máy dập cấp phôi tự động YE-810

Hình 2.3 Bố trí máy dập tại xưởng

Hình 2.4 Cấu tạo máy dập YE-810

1 Con lăn kéo; 2 Cần nối; 3 Bulông điều chỉnh đầu dập; 4 Trục lệch tâm; 5 Bơm nhớt; 6 Bulông điều chỉnh bước cấp; 7 Bánh đà; 8 Bulông xiết chặt đầu dập; 9 Thanh điều chỉnh cuộn; 10 Cần điều chỉnh mức cấp; 11 Cơ cấu bánh cóc; 12 Bàn

máy đặt khuôn; 13 Bàn đạp ly hợp

Nguyên lý hoạt động của máy:

Khi máy hoạt động, động cơ truyền động đến bánh đà 7 làm trục lệch tâm 4 gắn trên bánh đà quaylàm đầu dập hạ xuống thực hiện quá trình dập Đồng thời điều chỉnh hai cần điều chỉnh mức cấp 10 hạ xuống làm cơ cấu bánh cóc 11 và con lăn kéo 1 không kẹp vật liệu nữa Để tránh việc biến dạng kéo vật liệu trong quá trình dập Khi đầu dập được nâng lên thì con lăn kéo 1 và cơ cấu bánh cóc 11 sẽ kẹp lại và đưa vật liệu vào để thực hiện bước dập tiếp theo Quá trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần cho tới khi hết vật liệu

Hình 2.5 Cấu tạo máy tháo phôi tự động

1 Vạch giới hạn dưới; 2 Vạch giới hạn trên; 3 Cảm biến dò giới hạn; 4 Hộp số; 5 Thanh kẹp vật liệu; 6 Thanh đỡ vật liệu; 7 Thiết bị điều chỉnh tháo lắp vật liệu; 8

Tay quay

2.3 Sơ lƣợc về một số trang thiết bị chế tạo khuôn của công ty

 Máy bắn tia lửa điện Sodick EPOC-2

 Máy cắt dây TAP CUT-WO

Model: TAP CUT-WO

Hệ điều khiển: Fanuc 16W

Hình 2.7 Máy EDM Sodick A30

Hình 2.8 Máy EDM Aristech

Hình 2.9 Máy cắt dây

Loại đầu dao: NT40

Công suất động cơ trục chính: 1,5 kW