Luận văn thạc sĩ thiết kế máy ép phoi

Giới thiệu Máy ép thủy lực là loại máy được sử dụng phổ biến trong đời sống hiện nay, đặc biệt là trong các hoạt động của một số ngành công nghiệp đồng thời đóng vai trò lớn trong công

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY ÉP PHOI

Người hướng dẫn: ThS TRẦN MINH CHÍNH

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN LƯƠNG

Đà Nẵng, 2019

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Văn Lương SSV: 101150032

1 Tên đề tài tốt nghiệp:

THIẾT KẾ MÁY ÉP PHOI

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

- Các số liệu tham khảo từ thực tế

Nội dung thuyết minh :

- Tìm hiểu tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm

- Xây dựng phương án thiết kế

- Phân tích và lựa chọn phương án

- Tính toán và thiết kế máy

- Thiết kế hệ thống điện điều khiển

- Hướng dẫn vận hành và bảo dưỡng máy

4 Các bản vẽ và đồ thị:

- Bản vẽ các phương án thiết kế 1A0

- Bản vẽ toàn máy hình 3D 1A0

- Bản vẽ lắp toàn máy 1A0

- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý của máy 1A0

- Bản vẽ lắp cụm máy ép 2A0

- Bản vẽ lắp một số thành phần trong máy 1A0

- Bản vẽ mạch điện điều khiển 1A0

- Tổng 8A0

DUT.LRCC

5 Ngày giao nhiệm vụ: Ngày 25 tháng 09 năm 2019

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Ngày 09 tháng 12 năm 2019

Đất nước ta ngày càng phát triển và đang thực hiện chính sách công nghiệp hóa, hiện đại hóa Ở đâu cũng thấy các nhà máy, xí nghiệp đua nhau mọc lên Mỗi một xí nghiệp, ngành nghề đản đương một nhiệm quan trọng của mình Ngành này

hỗ trợ ngành kia phát triển Với ngành cơ khí trên thế giời hay ở nước ta cũng vây,

nó quan hệ với các ngành khác và có vai trò hết sức quan trọng Chẳng hạn ngành Điện tạo ra các bóng đèn chiếu sáng đường quốc lộ thì ngành Cơ Khí lại chế tạo ra các cột đèn để lắp nó lên

Hơn nữa, hiện nay Đảng đã xác định công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước phải gắn liền với cơ khí hóa Như chúng ta đã biết, nước ta là nước có nền công nghiệp còn lạc hậu, trình độ công nghệ còn chưa theo kịp các nước tiên tiến trên thế giới Vì vậy phải nhập ngoại phần lớn các thiết bị để phục vụ cho nền kinh tế

Từ đó đảng đã chủ trương phát triển ngành cơ khí một cách nhanh chóng, trong đó việc đào tạo những người có chuyên môn trong lĩnh vực này rất cần thiết

Từ chủ trương của Đảng, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng đã không ngừng phát triển, nâng cao chất lượng giảng dạy và học trong đó ngành cơ khí ngày càng phát triển, nâng cao chất lượng đào tạo Là những sinh viên may mắn được tìm hiểu và học tập tại khoa Cơ Khí, chúng em rất tự hào và phấn khởi Sau một thời gian học tập tại trường và được đi tham quan, thực tập tại các nhà máy, xí

nghiệp, bản thân em đã được giao nhiệm vụ Thiết kế Máy ép phoi

Bằng kiến thức học tập tại trường và qua quá trình thực tập tại các nhà máy

cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Th.S Trần Minh Chính, em đã hoàn

thành nhiệm vụ đã được giao Tuy nhiên, do kiến thức và kinh nghiệm của em còn nhiều hạn chế cho nên việc tính toán thiết kế máy chắc chắn còn rất nhiều thiếu sót

Em kính mong các thầy bỏ qua và chỉ dẫn thêm để em được vững kiến thức trước khi ra trường

Lời cuối, em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn và các thầy cô trong khoa

Em xin chân thành cảm ơn !

Đà Nẵng, ngày 08 tháng 12 năm 2019

Sinh viên thiết kế Nguyễn Văn Lương

DUT.LRCC

Chương 1: TÌM HIỂU VỀ MÁY ÉP PHOI NHÔM Lỗi! Thẻ đánh dấu không

được xác định

1.1 Giới thiệu tổng quan Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

1.1.1 Nguồn nguyên liệu dồi dào Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 1.1.2 Sản phẩm của phoi Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

1.2 Quy trình công nghệ của máy ép phoi .Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác

định

1.2.1 Thu gom phoi từ các nơi sản xuất .Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác

định.

1.2.2 Ép phoi Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

1.2.3 Phân loại sản phẩm Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 1.2.4 Vận chuyển vào kho Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

1.3 Yêu cầu kỹ thuật của phoi Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 1.4 Các loại máy ép phoi hiện có trên thị trường và các thông số kỹ thuật Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

1.4.1 Giới thiệu Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 1.4.2 Máy ép thủy lực là gì Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

1.4.3 Các loại máy ép thủy lực hiện nay .Lỗi! Thẻ đánh dấu không được

xác định.

1.4.4 Cấu tạo của máy ép thủy lực .Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác

định.

1.4.5 Công dụng của máy ép thủy lực trong thực tế là gì Lỗi! Thẻ đánh dấu

không được xác định.

Chương 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY

ÉP PHOI NHÔM Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 2.1 Các thông số ban đầu Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 2.2 Các phương án động học Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

2.2.1: máy ép trục khủy Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 2.2.2 Máy ép thủy lực Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

DUT.LRCC

Chương 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ÉP Lỗi! Thẻ đánh dấu không được

3.7.4 Kết cấu bể dầu Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 3.8 Bộ lọc dầu Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

3.8.1: Nhiệm vụ Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 3.8.2 Yêu cầu đối với ống dẫn Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

3.8.3 Xác định các thông số ống dẫn dầu .Lỗi! Thẻ đánh dấu không được

xác định.

3.9 Tính chọn van an toàn Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

3.9.1 Chọn loại van Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 3.9.2 Nguyên lý hoạt động Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 3.9.3 Tính toán van an tràn và an toàn: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được

xác định.

DUT.LRCC

3.9.5 Tính toán hệ thống điều khiển: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác

Chương 4: GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ BỘ PHẬN KHÁC CỦA MÁY ÉP Lỗi!

Thẻ đánh dấu không được xác định

4.1 Giới thiệu về khuôn ép Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 4.2 Động cơ điện Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 4.3 Thùng đựng liệu Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 4.4 Trục vít Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 4.5 Ống liệu có ghép trục liệu Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định 4.6 Đế chống hộp Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.

DUT.LRCC

Chương 1: TÌM HIỂU VỀ MÁY ÉP PHOI NHÔM

1.1 Giới thiệu tổng quan

Ngành cơ khí hiện nay đang rất phát triển, nhiều xí nghiệp và nhà máy được mỡ ra, nhiều loại máy mới được sản xuất và chế tạo Gia công nhiều chi tiết phức tạp và lượng phoi sau khi gia công còn nhiều Trung bình 1 máy tiện một ngày làm việc sẽ có 5kg đến 10kg phoi Lượng phoi chiếm diện tích rất nhiều trong nhà xưởng nên phải mất thêm chi phí xây kho chứa

Hình 1.1: Phoi sau khi gia công

1.1.1 Nguồn nguyên liệu dồi dào

Số lượng DN cơ khí tăng nhanh, từ khoảng 10.000 DN (năm 2010) lên hơn 21.000 DN năm 2016, chiếm 28% tổng số DN công nghiệp chế tạo, tạo việc làm cho hơn 1 triệu lao động, chiếm 17% tổng số lao động trong ngành chế biến, chế tạo Theo tính toán của Viện Chiến lược và Chính sách công nghiệp (Bộ Công Thương), giá trị sản xuất công nghiệp ngành Cơ khí năm 2015 chiếm 16,36% giá trị sản xuất ngành công nghiệp chế biến, chế tạo

Hình 1.2: Một số sản phẩm Phoi nén được sản xuất 100% từ kim loại hoặc có thể có thêm chất kết dính, sau khi được làm sạch và trộn đều ở máy trộn được chuyển đến máy nén với áp suất cao Phoi được ép thành viên Các viên đạt độ nén và kích thước được đóng đưa vào sử dụng Toàn bộ hệ thống sản xuất này đều được qua dây chuyền tự động hóa từ lúc cho phoi vào bồn cho đến khi cho ra sản phẩm

Hình 1.3: Một số loại phoi của gia công cơ khí

DUT.LRCC

1.2 Quy trình công nghệ của máy ép phoi

1.2.1 Thu gom phoi từ các nơi sản xuất

Sau khi các chi tiết được gia công ở các máy gia công chi tiết trong các xưởng các khu công nghiệp sẽ được tập trung để chuẩn bị ép thành các hình dạng yêu cầu,

Phoi sau khi gia công thì vẫn còn dính nhưng chất làm nguội từ các máy gia công nên

Hình 1.5: Hình ảnh phoi khi được ép xong

1.3 Yêu cầu kỹ thuật của phoi

Kích thước sản phẩm: Đường kính 100mm, chiều cao 50mm Có tính kết dính cao, không được vỡ vụ trong khi vận chuyển

Trước khi ép phoi phải nhỏ có độ ẩm cao không được quá khô, không được quá ướt

vì như thế sẽ anh hưởng đến việc di chuyển của phoi trong quá trình đi vào ép khi ở trong ống nạp liệu

1.2.4 Vận chuyển vào kho

Sau khi đã ép phoi xong Chúng ta tiến hành cho xe vận chuyển vào kho hoặc là đến các cở sở thủ mua để tiến hành tái chế một cách đễ dàng

Hình 1.8: Phoi được chất trong kho

DUT.LRCC

1.4 Các loại máy ép phoi hiện có trên thị trường và các thông số kỹ thuật

1.4.1 Giới thiệu

Máy ép thủy lực là loại máy được sử dụng phổ biến trong đời sống hiện nay, đặc biệt là trong các hoạt động của một số ngành công nghiệp đồng thời đóng vai trò lớn trong công cuộc công nghiệp hóa đất nước

Đi cùng quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, rất nhiều loại máy móc

cơ khí được sản xuất trong nước và máy cơ khí nhập khẩu về Việt Nam giúp nâng cao năng suất công việc, giải phóng sức lao động đồng thời thực hiện các nhiệm vụ mà con người khó có thể thực hiện được Một trong số đó chính là máy ép thủy lực, đây là loại máy đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp hiện nay, đặc biệt là công nghiệp chế tạo và hàng loạt công việc gia công khác đồng thời nó còn được cải tiến và ứng dụng trong nhiều hoạt động khác nhau của đời sống

1.4.2 Máy ép thủy lực là gì

Máy ép thủy lực hay còn được gọi là máy thủy lực là một loại máy ép thông dụng trong đó sử dụng xi lanh thủy lực để tạo ra một lực nén Hiểu một cách đơn giản hơn thì đây là loại máy ép sử dụng áp lực tác động lên chất lỏng để nén ép hoặc đè bẹp một vật dụng hay chất liệu nào đó tùy theo yêu cầu Hoạt động của loại máy này tương tự với hệ thống thủy lực của một đòn bẩy cơ khí Sức mạnh của máy thủy lực là rất lớn với khả năng ép được các thanh thép nặng đến vài trăm tấn thành các hình dạng tùy ý trong thời gian nhanh chóng

Hình 1.9: Loại máy thủy lực chữ H

Máy ép thủy lực đang được ứng dụng rất phổ biến trong các ngành công nghiệp chế tạo và cả trong đời sống nhờ khả năng ép được nhiều vật liệu và chất liệu khác nhau với lực nén lớn

DUT.LRCC

Nguyên lý tạo ra lực ép cực lớn cho máy ép thủy lực chính là nhờ nó được chế tạo theo định luật truyền áp suất trong chất lỏng dựa theo nguyên lý định luật Pascal, trong

đó khi áp suất được áp dụng trên các chất lỏng ở một hệ thống kín thì áp lực trong toàn

hệ thống khép kín đó là luôn luôn không đổi Các loại máy ép sử dụng xi lanh thủy lực đều được trang bị hai chiếc xi lanh dung tích khác nhau đồng thời hai xi lanh có đường ống nối với nhau, trong từng xi lanh lại có một piston vừa khít Ở hệ thống này, có một piston hoạt động như một máy bơm với một lực cơ khí khiêm tốn trên diện tích mặt cắt ngang nhỏ, một piston khác với diện tích lớn hơn tạo ra một lực tương ứng lớn trên toàn bộ diện tích của piston đó Điều đó giải thích tại sao máy ép thủy lực lại có áp lực lớn đến như vậy để có thể thực hiện được các công việc đòi hỏi sức mạnh và công suất nén lớn trong các ngành công nghiệp chế tạo hiện nay

1.4.3 Các loại máy ép thủy lực hiện nay

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại máy ép thủy lực khác nhau được phân chia thành các dòng máy cụ thể

- Xét theo cách thức vận hành thì cơ bản có thể chia máy thủy lực làm hai loại chính

đó máy ép thủy lực hoạt động bằng điện và máy ép thủy lực hoạt động bằng tay

- Xét về hình dáng máy và cấu tạo có máy ép thủy lực chữ C, máy ép thủy lực chữ

H, máy ép thủy lực 4 trụ hoặc máy ép thủy lực 2 trụ

Hình 1.10: Hai loại máy thủy lực chữ H và chữ C

DUT.LRCC

Xét theo vật liệu ép, loại máy này có thể chia thành máy ép thủy lực cho kim loại và máy ép thủy lực cho phi kim loại Các loại máy ép cho kim loại có thể kể đến như máy

ép dập tấm, máy ép phế liệu kim loại, máy ép chảy hoặc máy ép đùn các sản phẩm dạng ống, thanh từ thép hoặc hợp kim màu, máy rèn thủy lực tự do và dập thể tích, máy rèn khuôn, Trong khi đó máy thủy lực cho phi kim loại chủ yếu là máy ép bùn, máy ép bột, máy ép chất dẻo, máy ép giấy vụn, máy ép rác,…

Xét theo áp lực và công suất tạo ra thì máy ép thủy lực được chia thành các loại máy ép công suất nhỏ và công suất lớn như máy ép 10 tấn, máy ép 100 tấn, máy ép

250 tấn hoặc có thể lên tới trên 10.000 tấn Thông thường các máy ép thông dụng và phổ biến nhất trên thị trường hiện nay là máy ép có công suất nhỏ thường dao động từ

10 tấn cho đến 100 tấn bởi cấu tạo đơn giản đồng thời đủ để đáp ứng tốt nhu cầu ép nhiều loại vật liệu với kích thước khác nhau Trong khi đó, rất ít quốc gia có thể chế tạo được máy nén thủy lực có công suất lớn trên 10.000 tấn, chính vì vậy trên thế giới chỉ có vài chục chiếc máy ép loại này điển hình Nhật Bản và Ý là hai quốc gia đi đầu

về mặt công nghệ trên các loại máy ép thủy lực công suất lớn Đặc biệt Trung Quốc là quốc gia có thể chế tạo được máy ép thủy lực tự do có công suất lên tới 12.000 tấn với khả năng ép các phôi thép nặng 250 tấn một cách hiệu quả

1.4.4 Cấu tạo của máy ép thủy lực

Máy thủy lực hiện nay rất đa dạng chức năng, với một cụm tạo lực bơm – xi lanh – piston có thể lắp đặt thành nhiều dạng máy khác nhau phục vụ các nhu cầu và mục đích cụ thể trong quá trình sản xuất, chế tạo như ép rác, ép bùn hay ép phế liệu

1.4.5 Công dụng của máy ép thủy lực trong thực tế là gì

Máy ép thủy lực được ví như người khổng lồ trong ngành công nghiệp chế tạo với sức mạnh lớn đồng thời mang lại hiệu quả vượt trội trong công việc Với khả năng tạo

ra một lực nén lớn nhờ xi lanh thủy lực, loại máy này có công dụng rất lớn đồng thời được ứng dụng rộng trong việc sử dụng để ép, tháo lắp, nắn thẳng, định hình các chi tiết máy móc hoặc các vật liệu trong ngành công nghiệp Nó đặc biệt hiệu quả khi ép các khối kim loại có kích thước và trọng lượng lớn mà con người và nhiều loại thiết bị khác không thể làm được Bên cạnh đó, máy ép thủy lực còn được cải tiến để sử dụng trong các ngành nghề thông dụng như máy ép bùn, máy ép sắt vụn, máy ép giấy vụn, máy ép rác thải loại…mang lại lợi ích vượt trội Sử dụng các loại máy thủy lực giúp công việc trở nên đơn giản và nhẹ nhàng hơn, tăng độ chính xác và an toàn so với các phương pháp thủ công đồng thời nâng cao năng suất, hiệu quả trong cộng việc và giảm thiểu chi phí sản xuất Chính vì vậy, các loại máy ép đang trở thành trợ thủ đắc lực của nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng trong thực tế đời sống sản xuất

DUT.LRCC

Máy ép thuỷ lực chữ C sử dụng các cơ cấu cơ khí để dẫn động bơm thuỷ lực, Các xi lanh thuỷ lực làm tịnh tiến bàn ép tịnh tiến dọc tạo lực ép tác dụng trực tiếp lên vật liệu cần ép Do sử dụng hệ thống xi lanh thuỷ lực nên tạo được lực ép lớn lên đến 100T tuỳ vào nhu cầu từ phía khách hàng

Hình 1.11: Cấu tạo máy ép chữ C

1.4.5.1 Đặc trưng của máy

a) Khả năng tư động hoá

Máy ép làm việc chu kỳ, khi vật liệu cần ép được đặt và cố định trên bàn ép, bấm máy khởi động quá trình ép Quá trình ép bắt đầu đến khi đạt được lực ép đã định trước, hoặc chi tiết ép đạt yêu cầu theo thiết kế thì dừng lại

b) Khả năng ép

Lực ép máy tạo ra lên sản phẩm chi tiết linh kiện có thể sử dụng lực ép 100 tấn Kích thước và khuôn mẫu chi tiết máy có thể ép theo đặc thù đặc tính yêu cầu của khách hàng

c) Khả năng chống quá tải

Máy ép có hệ thống chống qua tải cho động cơ, bơm và xi lanh thuỷ lực trong quá trình ép Khi lực ép đạt tới giới hạn thì hệ thống van giới hạn áp sẽ ngắt để đảm bảo an toàn cho hệ thống và chi tiết ép

DUT.LRCC

d) Tính năng đặc biệt của máy

Máy được chế tạo với hệ thống điều khiển kép, ngoài ra máy được bổ sung thêm nút bấm điện, nút dừng khẩn cấp khi có sự cố xảy ra và một bàn đạp chân Vì vậy người điều khiển có thể chọn một trong hai cách điều khiển sau: sử dụng nút bấm hoặc sử dụng bàn đạp chân Hệ thống điều khiển lập trình PLC

Hình 1.12: Quy trình từ bản vẽ thiết kế đến chế tạo cơ khí máy ép chữ C

e) Tiết kiệm nhân công, năng suất cao

Máy thực hiện các công đoạn trong quá trình gia công cao hơn nhiều lần so với phương pháp thủ công, do vậy khi ứng dụng máy ép thuỷ lực chữ C vào quá trình gia công, chế tạo sẽ giảm nhân công và tăng năng suất cho doanh nghiệp

f) Tiết kiệm chi phí lâu dài

Do tiết kiệm được nhân công và nâng cao năng suất cho quá trình sản xuất do vậy

sẽ giảm được chi phí nhân công theo thời gian dài, tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp

1.4.5.2 Phạm vi áp dụng và ưu nhược điểm

Thích hợp để ép,chuốt, gia công, tháo lắp, định hình các chi tiết máy, các loại vật liệu trong ngành công nghiệp luyện chế tạo máy, chế tạo linh kiện điện tử…

Máy cũng được sử dụng các khuôn để tạo khối cho sản phẩm trong chế tạo

Ưu điểm:

+ Kích thước máy gọn gàng dễ dàng bố trí lắp đặt trong nhà xưởng

+ Máy tiêu hao điện năng thấp và năng suất máy cao

+ Máy có hệ thống đảo chiều và hạn chế hành trình xi lanh để đảm bảo an toàn cho quá trình ép

DUT.LRCC

+ Kết cấu máy có độ cứng vững và tính ổn định rất cao

+ Có các van an toàn để giới hạn áp suất trong quá trình éo, đảm bảo an toàn cho

hệ thống và chi tiết ép

+ Nguyên lý ép đơn giản, công nhân dễ dàng trong quá trình vận hành

Nhược điểm:

+Máy chỉ phù hợp ép các chi tiết có kích thước nhỏ, yêu cầu lực ép không lớn

1.4.5.3 Khả năng ứng dụng tại Việt Nam

Ở Việt Nam có nhiều dòng máy nhập khẩu từ các nước như Nga, Đài Loan, Trung Quốc…tuy nhiên để áp dụng trong điều kiện của mỗi doanh nghiệp, địa phương cần lựa chọn thông số công nghệ phù hợp với từng doanh nghiệp

Hiện nay trong nước có nhiều đơn vị thiết kế chế tạo Máy ép thuỷ lực chữ C, với công nghệ tại Việt Nam đang trên đà phát triển, các máy do các công ty trong nước sản xuất hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu về chất lượng và công nghệ của khách hàng, giá cả cạnh tranh, chất lượng không thua kém gì máy nhập ngoại

DUT.LRCC

Chương 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY

ÉP PHOI NHÔM

2.1 Các thông số ban đầu

Máy ép phoi được thiết kế để tiến hành ép phoi thành các bánh có đường kính bánh từ 80mm đến 120mm với tỉ trọng từ 2g/cm3 đến 2.5g/cm3 Giup cho việc tái tạo nhôm dễ dàng và hiệu quả cao

Chọn phoi có đường kính 100mm để làm khuôn

- Năng suất:

+ 200 kg/ngày/8h làm việc

+ Nguồn điện: 3pha – 380V – 50Hz

+ Loại phoi: hình trụ

- Kích thước sản phẩm: Đường kính 150mm, chiều cao 50mm

Các thông số kỹ thuật cơ bản dùng để chọn máy là: lực, công suất, trị số bước, chiều cao kín và kích thước của khuôn ép Khi chọn máy ép cần chú ý những yêu cầu sau Lực ép của máy cần phải lớn hơn lực dập, lực ép yêu cầu:

Trong đó:

Hành trình và tốc độ của máy cần phải phù hợp với yêu cầu công nghệ thực hiện Đối với những nguyên công làm việc với hành trình lớn thì lực ở điểm bắt đầu sẽ nhỏ hơn nhiều so với lực danh nghĩa nên phải chọn lực danh nghĩa lớn, có trường hợp phải lớn gấp 2 lần lực tính toán

Chọn máy ép theo độ lớn của hành trình có ý nghĩa rất quan trọng trong việc ép cân đối hơn hành trình lớn

Chiều cao kín của máy là yếu tố rất quan trọng khi thiết kế máy và khuôn ép Chiều cao kín của máy ép (khoảng cách từ mặt bàn máy đến mặt dưới của đầu trượt ) và khuôn phải phù hợp với bất dẳng thức:

Nguyên lý hoạt động:

Động cơ (1) qua bánh đai nhỏ (2) và bộ truyền đai (3) truyền chuyển động cho bánh đai lớn (4) dẫn động trục dẫn (5), bánh răng nhỏ (6) ăn khớp với bánh răng lớn (7) trên trục khuỷu (9) Khi đóng ly hợp (8) chuyển động được truyền đến trục khuỷu (9) đồng thời cơ cấu phanh hãm (10) được nhả ra Trục khuỷu (9) quay làm cho chày (13) chuyển động tịnh tiến lên xuống, tạo lực ép nhả thực hiện chu trình nhấn

Ưu và nhược điểm:

+ Bền, chắc chắn, dễ chế tạo, giá thành rẽ

+ Truyền động của trục khuỷu là truyền động cứng, khoảng hành trình của máy

DUT.LRCC

được khống chế chính xác nên sản phẩm ép có chất lượng cao và đồng đều

+ Chưa có tính tự động hóa cao

+ Tốc độ không đều, lực quán tính sinh ra trong quá trình chuyển động của đầu trượt lớn

DUT.LRCC

bởi bộ làm mát bằng nước (7), nước được dẫn từ bể nước (9) bằng bơm nước (8)

Ưu điểm và nhược điểm:

+ Hành trình ép và lực ép được kiểm tra 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 vật liệu biến dạng êm và từ từ

+ Tốc độ chuyển động của piston mang khuôn ép cố định và có thể điều chỉnh được,

có thể thay đổi được chiều dài hành trình

+ Làm việc ít có tiếng ồn

+ Khả năng tự động hóa cao

+ Dễ bố trí cơ cấu ép theo các phương án khác nhau

+ Năng suất hiệu quả cao

+ Kết cấu cồng kềnh hơn do phải trang bị thêm hệ thống thủy lực

+ Vốn đầu tư lớn

+ Hệ điều khiễn tương đối phức tạp

Và ngoài ra còn 1 số loại máy có lực ép lớn như là: máy ép lệch tâm và máy ép trục khủy

2.3 Lựa chọn phương án

Với những yêu cầu đặt ra để chế tạo 1 sản phẩm, máy thiết kế phải có những yêu cầu sau:

KẾT LUẬN:

Với những yêu cầu như trên, ta thấy chọn thiết kế máy ép bằng thủy lực

DUT.LRCC

Chương 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ÉP

3.1 Tính toán thiết kế cụm xilanh và pitton

3.1.1 Tính toán đường kính piston, xylanh

Chọn đường kính piston theo máy chuẩn D = 180 (mm) = 18 (cm)

Bảng 3.1 Tiểu chuẩn xylanh của Việt Nam

DUT.LRCC

https://vanbanphapluat.co/tcvn-2014-1977-xi-lanh-thuy-luc-va-khi-nen-thong-so-ban?fbclid=IwAR0cN93mdytEH1RysoIA5mpkjlvPK_KHMCcvHPDiuUOvgownDlsfZUHgGOE

Vậy ta có đường kính cần piston là:

Vậy theo tiêu chuẩn việt nam 2014 chọn đường kính cần piston d = 13 (cm)

3.1.2 Lực ma sát giữa piston và xylanh

Để đảm bảo tính công nghệ người ta sử dụng xylanh có nhiều secmăng lắp trên các rãnh ở đầu piston Ngoài ra còn dùng vòng chắn dầu ở cần piston để đảm bảo độ kín khít Ma sát giữa piston và xylanh xảy ra ở hai khu vực

(𝐹𝑚𝑠𝑝)

Hình 3.1: Cấu tạo Xylanh

DUT.LRCC

Thay các số liệu ở trên ta có:

DUT.LRCC

𝐹𝑚𝑠𝑡 = 0,15.0,25.200 = 7.5 (kG)

3.1.3 Lực quán tính giữa piston và xylanh

Lực quán tính là lực sinh ra trong quá trình chuyển động của piston mang chày, vận tốc và tải trọng càng lớn thì lực quán tính càng lớn Lực quán tính xảy ra khi thay đổi chiều chuyển động hoặc thay đổi tốc độ

Phương trình xác định lực quán tính như sau:

Trong đó:

Việc tính toán và thiết kế ở giai đoạn đầu tiên không thể hình dung toàn bộ kết cấu máy và khối lượng các bộ phận chấp hành, khi đó có thể tính lực quán tính theo công thức gần đúng sau:

Trong đó:

G: Khối lượng ước tính của bộ phận chuyển động (kG)

Hình 3.4: Xylanh trong hành trình ép phôi Phương trình cân bằng lực của cụm piston:

𝐴1 𝑝1+ 𝐺 = 𝐹𝑚𝑠đ + 𝐴2 𝑝2+ 𝐹𝑡

⇒ 𝑝1 = (𝐹𝑚𝑠đ + 𝐴2.𝑝2+ 𝐹𝑡−𝐺 )

Trong đó:

DUT.LRCC

Chọn 𝑝2 = 4,5 (𝑘𝐺 𝑐𝑚⁄ 2)

Thay các giá trị trên ta có:

DUT.LRCC

𝐴1: Diện tích piston ở buồng công tác (𝑐𝑚2)

Tính chiều dày thành xylanh (t)

Hình 3.7: Cấu tạo Xylanh Theo giáo trình Hệ thống truyền động thủy khí – PGS.TS Trần Xuân Tùy với

DUT.LRCC

𝑡𝑚𝑖𝑛 ≥ 𝑚 𝐷 + 𝑐 (mm) Trong đó:

c: Đại lượng bổ sung cho chiều dày tối thiểu của thành xylanh có tính đến dung sai gia công (mm), khi đường kính trong được gia công theo H8, đường kính ngoài theo h10 Theo Hệ thống truyền động thủy khí – PGS.TS Trần Xuân Tùy ta chọn c = 1 (mm)

m: Hệ số được xác định theo bảng 2.2 (trang 36 – Hệ thống truyền động thủy khí –

Thay vào ta có:

theo máy chuẩn t = 15 (mm)

Tổn thất áp suất của các thiết bị trong hệ thống có thể lấy theo các giá trị tổn thất trong các thiết bị tiêu chuẩn: