(Đồ án tốt nghiệp) chế tạo máy ép cuộn dây cước

LỜI MỞ ĐẦUHiện nay trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, quá trình tự độnghóa ngày càng phát triển cao và trở thành một nhu cầu tất yếu trong đời sống sinh hoạt,sản xuất

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC

SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ

TẠO MÁY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

CHẾ TẠO MÁY ÉP CUỘN DÂY CƯỚC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH



BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài: CHẾ TẠO MÁY ÉP CUỘN DÂY CƯỚC

Giảng viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

TRƯỜNG ĐH.SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Chuyênngành:Giáo Viên Kỹ thuật Cơ Điện tử

Hệđào tạo:Đại học chínhquy

2 Các vấn đề tồn tại của ĐATN có liên quan đã thực hiện ở các khóa trước:

Th.S Tưởng Phước Thọ

- Địa chỉ sinh viên:

- Số điện thoại liên lạc:

- Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN):

- Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công

trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”.

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2015

Ký tên

GV HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Th.S Tưởng Phước Thọ

iii

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, quá trình tự độnghóa ngày càng phát triển cao và trở thành một nhu cầu tất yếu trong đời sống sinh hoạt,sản xuất, nhằm tiết kiệm thời gian, hiệu suất làm việc, chi phí cũng như chất lượng sảnphẩm… Và đó là lý do tại sao nhiều thiết bị, máy móc tự động hoặc bán tự động trởthành một phần không thể thiếu trong các công ty công nghiêp hiện nay

Thay vì phải mất nhiều công sức và thời gian để sản xuất ra được một sản phẩmthì giờ đây chỉ với một cái bấm nút bạn sẽ có ngay một sản phẩm như mong muốn vớihiệu suất vượt trội mà chẳng tốn mấy sức lực và thời gian Từ những lí do trên tôi quyếtđịnh thực hiện đề tài nghiên cứu, chế tạo máy ép cuộn dây cước hoặc các sản phẩm cócùng tính chất tương tự

Trên đây là một phần nhỏ về chương trình mà tôi nghiên cứu,thực hiện được trongthời gian vừa qua Dù đồ án đã đáp ứng phần nào mục tiêu đề tài mà tôi, giáo viên hướngdẫn và khách hàng đặt ra nhưng do bị hạn chế về thời gian, tầm hiểu biết và cả về chi phí, nênkhông thể tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô

và các bạn để đồ án này được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Người thực hiện đề tài

Lê Duy Phương

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thưc hiện đồ án không tránh khỏi những lúc gặp khó khăn khi

nghiên cứu, thiết kế, chế tạo….Em xin chân thành cảm ơn đến GVHD Thầy Tưởng

Phước Thọ đã luôn tận tâm, nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ emtrong suốt thời gian

thực hiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn Thầy Dương Đăng Danhđã góp ý giúp em

hoàn thiện bản vẽ kỹ thuật

Lời cảm ơn chân thành nhất xin được gửi đến Tất cả các thầy cô trong trường vàđặc biệt là Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy, những người đã giảng dạy và đào tạo choemtrong những năm qua Cám ơn Phòng thí nghiệm mở Open Lab, Phòng thí nghiệm Khínén đã tạo điều kiện, hỗ trợ và cung cấp các thiết bị cần thiết để em có thể hoàn thành tốt

đồ án

Xin gửi lời cảm ơn đến các bạn sinh viên lớp 10911 đã động viên cổ vũ, chia sẽcác kiến thức, hỗ trợ lúc em gặp khó khăn,… giúp em có thể hoàn thành đồ án này mộtcách đúng thời hạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Người thực hiện đề tài

Lê Duy Phương

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Trong đề tài này, tôi sẽ nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy ép cuộn dây cướcđược

sử dụng tại các nhà máy, xí nghiệpdùng để ép các cuộn dây cước có thể tích từ270x115x80 mm đến 270x[90-100]x[60-65] mm Việc có một máy ép cuộn dây cướctham gia vào sản xuất sẽ mang lại nhiều tiện ích cho người công nhân, nâng cao chấtlượng, gia tăng năng suất và hạn chế những rủi ro trong công việc

Đề tài này thiết kế và chế tạo máy ép cuộn dây cước Máysử dụng 4 xylanh, mỗixylanh có đường kính 63mm, trong đó 2 xy lanh trên có hành trình 250mm và 2 xylanhdưới có hành trình 150mm Máy hoạt động dưới sự điều khiển của người công nhân với

3 nút ấn điều khiển trên bàn làm việc và một bàn đạp dừng khẩn cấp khi có sự cố đượcđặt dưới chân người công nhân

Với yêu cầu cần thiết của máy ép sao cho làm việc ổn định, không bị rung, lắc và

bị nảy lên khi đang ép, sản phẩm sau khi ép phải đúng kích thước công ty đề ra

Về cơ bản máy đã đáp ứng tốt các yêu cầu đề ra: làm việc ổn đinh, không rung lắc,sản phẩm sau khi ép đạt đúng kích thước yêu cầu Những lần thử nghiệm đầu tiên máy có

bị nảy lên do lực ép xylanh lớn nhưng sau đó đã được khắc phục

In this topic, I’m going to research, design and manufacturethe compress twinesmachine, it is used in the factory and enterprise to press twines have volume from270x115x80 mm to 270x[90-100]x[60-65] mm Having acompress twines machineinvolved in production will bring more benefits to the workers, improve quality, increaseproductivity and limit the risks in work

The topic talk about designing and manufacturing the compress twines machine.The machine uses four cylinders, each cylinder has a diameter of 63mm, which has 2cylinders on cruise 250mm and 2 cylinders under cruise with 150mm Machine operatesunder the control of the worker with three control buttons on the desk and an emergencystop pedal when the problem happenand it is located at the foot of workers

With the necessary requirements of the machine work so stable, no vibration, noshake and bounce when it is pressing, the product after press must the correct size that thecompany requires

MỤC LỤC

GIỚI THIỆU

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN i

LỜI CAM KẾT……….ii

LỊCH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii

LỜI MỞ ĐẦU iv

LỜI CÁM ƠN v

TÓM TẮT ĐỒ ÁN vi

ABSTRACT vii

MỤC LỤC ……… viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU……… x

DANH MỤC HÌNH VẼ ……… xi

NỘI DUNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Lý do chọn đề tài 1

1.3 Phương pháp nghiên cứu 2

1.4 Mục tiêu đề tài 2

1.5 Giới hạn đề tài 2

1.6 Tình hình nghiên cứu 2

1.7 Ý nghĩa thực tiễn 3

1.8Giới thiệu tình hình sản xuất cuộn dây cước 3

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 5

2.1 Giới thiệu về phần mềm Autodesk Inventor 5

2.2 Các phương pháp sử dụng để ép cuộn dây cước 6

2.3 Phân tích ưu, nhược điểm của các phương pháp ép cuộn dây cước 7

2.4 Tính toán chọn xylanh 8

2.5 Thiết kế máy ép cuộn dây cước 10

2.5.1 Thiết kế Hộp đựng cuộn dây cước 12

2.5.2 Thiết kế thân máy ép 16

2.5.3 Thiết kế bàn 23

2.6Quy trình tháo lắp máy ép cuộn dây cước 27

2.6.1 Quy trình lắp máy ép cuộn dây cước 27

3.6.2 Quy trình tháo máy ép cuộn dây cước 27

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂNVÀ TỦ ĐIỆN CỦA MÁY ÉP 28

3.1 Đề xuất phương án điều khiển 28

3.2 Giới thiệu về các thiết bị sử dụng trong mạch điều khiển 29

3.3 Thi công tủ điện 33

CHƯƠNGIV: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC, THỰC NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN 35

4.1 Kết quả đạt được 35

a Phần cơ khí 35

b Phần điều khiển 38

4.2 Thực nghiệm khả năng làm việc của máy ép 40

4.3Kết luận 42

4.4 Hướng phát triển trong tương lai 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

SƠ ĐỒ ĐI DÂY MẠCH ĐIỀU KHIỂN 44

BẢN VẼ MÁY ÉP CUỘN DÂY CƯỚC 45

XÁC NHẬN CỦA ĐƠN VI ̣ỨNG DỤNG 46

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Trang

Bảng 2.1: Bảng phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp ép cuộn dây cước 7

Bảng 2.2:Bảng thông số kỹ thuật cơ bản của xylanh 9

Bảng 4.1: Bảng thực nghiệm ép cuộn dây cước 40

Báng 4.2: Bảng năng suất ép cuộn dây cước 41

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ

Trang

Hình 1.1: Các sản phẩm lưới đánh cá 1

Hình1.2: Cuộn dây cước tại Công ty Việt Nam TNT Fibers (VTF) 3

Hình 2.1: Ảnh minh họa thiết kế cơ khí 3D bằng Inventor 5

Hình 2.2: Máy ép thủ công sử dụng sức người ép cuộn dây cước 6

Hình 2.3: Máy ép sử dụng động cơ truyền động cho vitme 6

Hình 2.4: Máy ép tự động sử dụng xylanh khí nén 7

Hình2.5: Lực ép của xylanh 8

Hình2.6: Bảng tính lực xylanh khí nén 9

Hình2.7: Thiết kế máy ép cuộn dây cước bằng Inventor 10

Hình2.8: Hộp đựng cuộn dây cước 10

Hình2.9: Thân máy ép 11

Hình2.10: Bàn 11

Hình2.11: Thiết kế Hộp mặt trước 12

Hình2.12: Thiết kế Hộp mặt đáy 12

Hình2.13: Thiết kế Hộp mặt bên 12

Hình2.14: Thiết kế Chấn hộp 13

Hình2.15: Thiết kế Đế hộp 13

Hình2.16: Lắp ráp Hộp đựng cuộn dây cước 14

Hình2.17: Mô phỏng ứng suất khi hộp bị ép 14

Hình2.18: Mô phỏng chuyển vị khi hộp bị ép 15

Hình2.19: Mô phỏng hệ số an toàn 15

Hình2.20: Bảng tra kích thước của xylanh loại SC 16

Hình2.21: Thiết kế Gá xylanh 17

Hình2.22: Thiết kế Cố định xylanh 17

Hình2.23: Lắp đặt xylanh 18

Hình2.24: Thiết kế Ván ép trên 18

Hình2.25: Thiết kế Ván ép dưới 19

Hình2.26: Thiết kế Cố định giá mặt trước 19

Hình2.27: Thiết kế Cố định giá mặt trên 19

Hình2.28: Thiết kế Cố định giá mặt sau 20

Hình2.29: Thiết kế Giá 20

Hình2.30: Minh họa tính toán kích thước chi tiết Giá 21

Hình2.31: Thiết kế Đế giá 21

Hình2.32: Bản vẽ lắp Thân máy ép cuộn dây cước 22

Hình2.33: Mô phỏng ứng suất trên thân 22

Hình2.34: Mô phỏng chuyển vị trên thân 23

Hình2.35: Thiết kế Bàn 23

Hình2.36: Thiết kế Chân bàn dọc 24

Hình2.37: Thiết kế Chân bàn đứng 24

Hình2.38: Thiết kế Chân bàn ngang hộp 24

Hình2.39: Thiết kế Chân bàn ngang 25

Hình2.40: Bản vẽ lắp Bàn 25

Hình2.41: Mô phỏng ứng suất của bàn 26

Hình2.42: Mô phỏng chuyển vị của bàn 26

Hình2.43: Bản vẽ lắp Máy ép cuộn dây cước 27

Hình3.1: Sơ đồ mạch điều khiển của máy ép 29

Hình3.2: Bộ nguồn 24V 30

Hình3.3: Nút nhấn thường 30

Hình3.4: Nút nhấn khẩn cấp tròn 31

Hình3.5: Nút nhấn bàn đạp 31

Hình3.6: Relay 14 chân 32

Hình3.7: Sơ đồ nối chân của relay 14 chân 32

Hình3.8: Cảm biến từ CS1-F 32

Hình3.9: Van điện từ 5/3 33

Hình3.10: Cấu tạo và ký hiệu của van điện từ 5/3 33

Hình3.11: Tủ điện 33

Hình3.12: Thi công tủ điện 34

Hình3.13: Sơ đồ đi dây 34

Hình4.1: Hộp đựng cuộn dây cước 35

Hình4.2: Thân máy ép cuộn dây cước 35

Hình4.3: Lắp xylanh ép trên 36

Hình4.4: Lắp xylanh ép dưới 36

Hình4.5: Máy ép cuộn dây cước 37

Hình4.6: Lắp đặt cảm biến từ trên xylanh 38

Hình4.7: Bàn đạp khẩn cấp 38

Hình4.8: Nút ấn 39

Hình4.9: Các linh kiện được gắn trong thùng điện 39

Hình4.10: Lắp đặt tủ điện 39

Hình4.11: Ép thử nghiệm cuộn dây cước 40

Hình4.12: Kiểm tra kích thước cuộn dây cước 40

Hình4.13: Máy ép sau khi sơn 41

Hình4.14: Máy ép cuộn dây cước sản xuất thực tế tại công ty 42

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Ở nước ta rất nhiều các công ty, doanh nghiệp sử dụng các dây chuyền sản xuấthiện đại để sản xuất sợi tổng hợp để làm lưới đánh cá đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của thịtrường Những sản phẩm này sau khi sản xuất qua dây chuyền ta được các cuộn dây cướcđựng trong các bao bì nhưng kích thước của các bao bì này lại lớn hơn kích thước tiêuchuẩn đặt ra Vấn đề đặt ra là làm thế nào để bao bì cuộn dây cước đó đạt kích thước tiêuchuẩn đặt ra, có cần thiết phải chế tạo một loại máy ép dùng để sản xuất riêng không haychỉ dùng sức người với các dụng cụ thủ công có sẵn của công ty, cái nào tiện ích và antoàn cho người công nhân mà vẫn đảm bảo năng xuất sản xuất

có Bên cạnh đó, để sở hữu máy ép này đòi hỏi doanh nghiệp phải đặt hàng tại các công

ty chế tạo máy với giá thành rất cao vì nó không có sẵn trên thị trường

Từ những lý do đó, em quyết định thiết kế và chế tạo máy ép cuộn dây cước nhằmđưa máy móc vào sản xuất giảm sự hao phí sức lao động của người công nhân, an toàntrong công việc và đạt hiệu quả cao trong quá trình sản xuất

1.3 Phương pháp nghiên cứu

Do yêu cầu thực tiễn từ phía công ty nên em đã dùng phương pháp tham khảo tài liệu và thực hành để bắt đầu thiết kế và tiến hành chế tạo máy ép cuộn dây cước

1.4 Mục tiêu đề tài

Đề tài được thực hiện với mục tiêu sau:

- Thiết kế máy ép cuộn dây cước bằng phần mềm Autodesk Inventor

- Gia công và chế tạo hoàn chỉnh máy ép

- Thi công tủ điện điều khiển cho máy ép

- Ép bao bì các cuộn dây cước có thể tích từ (270x115x80)mm đến 100]x[60-65]) mm

(270x[90 Máy hoạt động ổn định, không rung, lắc khi đang ép sản phẩm

1.5 Giới hạn đề tài

Đề tài được sử dụng để ép các cuộn dây cước, sợi tổng hợp làm lưới đánh cá ở quy

mô sản xuất nhỏ lẻ Nguồn cung cấp khí nén cho xylanh khoảng 4 bar, lực ép cần thiếtlên các cuộn dây cước khoảng 200kg/cm2 Đề tài chỉ dừng lại ở việc:

- Tính toán lực chọn xy lanh

- Tính toán thiết kế và chế tạo phần cơ khí

- Thiết kế mạch điều khiển của máy ép

- Thi công tủ điện của máy ép

1.6 Tình hình nghiên cứu

Trên thế giới và nhất là các nước phát triển việc nghiên cứu chế tạo các loại máy

ép diễn ra thường xuyên đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng trong công nghiệp lẫn dândụng Riêng trong các nhà máy sản xuất sợi tổng hợp đánh bắt cá (lưới, dây câu ), việcđóng gói các sản phẩm đều nằm trong dây chuyền sản xuất Quá trình ép cuộn dây cướcbằng máy ép có thể xem như không nằm trong quy trình sản xuất của họ

Ở Việt Nam các nhà máy sản xuất sợi tổng hợp đánh bắt cá đa số là các công tydoanh nghiệp liên doanh, các sản phẩm được sản xuất ở nơi này nhưng có thể đóng gói ởnơi khác Ví dụ như: Công ty TNHH Việt Nam TNT Fibers Các cuộn dây cước sau khi

ép phải đúng kích thước yêu cầu để có thể đóng gói, sau đó sẽ được đưa vào container vàđưa đi tiêu thụ tại các thị trường trong và ngoài nước Vì thế việc chế tạo máy ép cuộndây cước có vai trò rất quan trọng trong sản xuất, là một trong những công đoạn cuốicùng chuẩn bị cho sản phẩm đến tay người tiêu dùng Ở nước ta hiện nay vẫn chưa cócông ty nào sử dụng loại máy này

Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những trường kỹthuật hàng đầu của Việt Nam, là nơi tiếp nhận nghiên cứu những đề tài khoa học mangtính ứng dụng thực tiễn cao theo nhu cầu của xã hội hiện nay bởi các bạn sinh viên đam

mê khoa học hoặc được chọn làm đề tài làm đồ án tốt nghiệp cho các sinh viên năm cuốitrước khi ra trường.Và việc thiết kế và chế tạo máy ép cuộn dây cước là một đề tài mang

ý nghĩa sản xuất thực tiễn cao mà em đã chọn làm đồ án tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy Th.S Tưởng Phước Thọ

1.7 Ý nghĩa thực tiễn

Đề tài này giúp chúng ta có cái nhìn tổng quát hơn về công việc ép cuộn dây cước.Dùng máy móc thay thế sức người, góp phần giảm thiểu tai nạn trong quá trình làm việc.Giảm chi phí sản xuất thiết bị và nâng cao năng suất công việc Đặc biệt sinh viên đượctrau dồi kiến thức thực tiễn thông qua những gì mình đã làm, tích góp và tiếp thu nhữngkinh nghiệm quý báu sau khi ra trường làm việc tại các công ty

1.8 Giới thiệu tình hình sản xuất cuộn dây cước

Việt Nam là một quốc gia ven biển có nền ngư nghiệp lâu đời và mang lại nguồnkinh tế lớn cho cả nước Việc sản xuất và phân phối sợi dây cước phục vụ nền ngư

nghiệp đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển nền kinh tế của đất nước Tại công ty

Việt Nam TNT Fibers (VTF), là nhà sản xuất và kinh doanh các loại sợi tổng hợp để

làm lưới đánh cá, các cuộn dây cước được buộc lại thành khối hộp chữ nhật với thể tích[270x115x80] mm

Hình 1.2: Cuộn dây cước tại Công ty Việt Nam TNT Fibers (VTF)

Vì kích thước quá lớn so với các bao bì dùng để đóng gói và trọng lượng của các cuộn dây cước tương đối nhẹ nên sau khi buộc các cuộn dây cước lại thành thể tíchhộp chữ nhật ta tiến hành ép sản phẩm để thu được thể tích 270x[90-100]x[60-65] mm.Với thể tích 270x[90-100]x[60-65] mm các cuộn dây cước dễ dàng cho vào các bao bì

để đóng gói và sắp xếp vào các khoang hàng container giúp tiết kiệm diện tích để chứa nhiều sản phẩm hơn Sau đó chúng sẽ được vận chuyển và đưa đến nơi tiêu thụ

CHƯƠNG II THIẾT KẾ CƠ KHÍ 2.1 Giới thiệu về phần mềm Autodesk Inventor:

Autodesk Inventor là phần mền thiết kế Cơ Khí 3D nó gồm các công cụ để thiết kếcác vật thể 3D, quản lí các thông tin,cộng tác, và các hổ trợ kĩ thuật.Với phần mếnAutodesk Inventor bạn có thể:

- Tạo các bản vẽ sketch 2D và 3D, vật thể 3D và các bản vẽ sản xuất 2D Tạo cácpart, những đặc trưng phù hợp và các lắp rắp thứ cấp Tạo các snapshot động học của lắprắp trong nhiều vị trí khác nhau

- Thay đổi hay điều chỉnh các góc nhìn cùa lắp ráp bằng cách dùng các yếu tố điều khiển hiển thị

- Quản lí hàng ngàn part và lắp ráp lớn

- Mô phỏng động học, động lực học

- Dùng các ứng dụng Third-party, với giao diện chương trình ứng

dụng(Application Program Interface-API)

- Dùng VBA để tiếp cận Autodesk Inventor API.Tạo chương trình để tự động các chức năng sao chép.Trên thanh Menu, chọn Programmer Help

- Nhập các file STEP,SAT, AutoCAD®, Autodesk® Mechanical Desktop®(DWG)

để dùng trong Autodesk Inventor Xuất các file Autodesk Inventor cho AutoCAD,

Mechanical Desktop,và các file dạng IGES và STEP

- Cộng tác với nhiều người thiết kế trong quá trình tạo mẫu

- Kết nối các công cụ Web để tiếp cận các nguồn công nghiệp, các dữ liệu chia

sẽ, giao tiếp với các đồng nghiệp khác

Hình 2.1: Ảnh minh họa thiết kế cơ khí 3D bằng Inventor

Nguồn: http://phanmemkythuat.com/gioi-thieu-so-luoc-ve-autodesk-inventor/

Với những khả năng thiết kế, mô phỏng mạnh mẽ trên em đã sử dụng phần mềm Autodesk Inventor để thiết kế máy ép cuộn dây cước trong quá trình thực hiện đồ án.

Từ những kết quả đạt được của phần khảo sát, và đề xuất phương án em bắt đầu tiến hành thiết kế, chế tạo máy ép cuộn dây cước

2.2 Các phương pháp sử dụng để ép cuộn dây cước

Phương pháp 1: Sử dụng máy ép thủ công dùng sức người để ép cuộn dây cước.

Nguyên lý hoạt động: Người công nhân quay tay quay cùng chiều kim đồng

hồ làm ván ép chuyển động đi xuống ép cuộn dây cước

Hình 2.2: Máy ép thủ công sử dụng sức người ép cuộn dây cước

Phương pháp 2: Sử dụng động cơ truyền động cho vitme

Nguyên lý hoạt động: Người công nhân nhấn nút Start, động cơ hoạt động truyền

động làm vitme chuyển động ép sản phẩm, sau đó ấn nút Stop vitme tự động lui về

Hình 2.3: Máy ép sử dụng động cơ truyền động cho vitme

Phương pháp 3: Sử dụng máy ép tự động dùng xylanh khí nén.

Nguyên lý hoạt động: Người công nhân nhấn nút Start thì các xylanh trên và dưới

đều đi ra ép lấy cuộn dây cước, sau đó ấn nút Stop xylanh tự động lui về

2.3 Phân tích ưu, nhược điểm của các phương pháp ép cuộn dây cước:

Bảng 2.1: Bảng phân tích ưu, nhược điểm của các phương pháp ép cuộn dây cước 7

Dựa trên kết quả phân tích được, ta thấy phương án 3 là tối ưu hơn hết vì nó có tất

cả các ưu điểm của cả 2 phương pháp còn lại Việc lựa chọn phương án trước khi thiết kếrất quan trọng giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian, chi phí chế tạo cũng như đảm bảo hiệusuất cao nhất trong quá trình sản xuất

2.4 Tính toán chọn xylanh:

Từ các dữ liệu đã có

- Nguồn khí nén khoảng 4 bar = 40 N/cm2 = 4.08 kg/cm2

- Lực cần ép 2000 N

 Lực ép của 2 xylanh trên và 2 xylanh dưới đều phải 2000 N

- Kích thước của phôi trước khi ép là (270x115x80) mm nên cần 2 xylanh để lực

ép phân bố đều lên phôi thông qua ván ép được gắn liền với 2 đầu piston

Hình 2.5: Lực ép của xylanh

Ta có thể chọn một xylanh tính toán sau đó so sánh yêu cầu bài toán

Ta chọn xylanh có63 tính toán sau đó đối chiếu kết quả với yêu cầu bài toán:Công thức tính: F = P A

Trong đó F: Lực của xylanh

P: Áp suất máy khí nén cung cấp (Kgf/cm2)A: Diện tích Piston (cm2)

D: Đường kính của xylanh (cm)

Ta có: F = 1247 (N)

Có 2 xy lanhF1=F2= 2F = 1247.2=2494 (N) 2000 (N)

=> Phù hợp với yêu cầu bài toán nên ta chọn xylanh đường kính63 Theo thiết

kế bài toán cần 2 xylanh trên hành trình 250mm ép từ trên xuống và 2 xylanh dưới hànhtrình 150 mm ép từ trong ra

Từ đó ta có bảng tính toán lực xylanh khí nén nhƣ sau:

2.5 Thiết kế máy ép cuộn dây cước

Từ việc khảo sát và đưa ra các phương pháp thiết kế máy ép cuộn dây cước ta được mô hình thiết kế như sau:

Hình 2.7: Thiết kế máy ép cuộn dây cước bằng Inventor

Máy ép cuộn dây cước bao gồm rất nhiều chi tiết được thiết kế và lắp ráp tạo thành Để dễ quan sát và theo dõi Tổng quan máy ép được chia làm 3 phần:

 Phần 1: Cụm chi tiết Hộp đựng cuộn dây cước (400x220x98 mm)

Trong đó kích thước hộp: 285x140x90 mm, dày 5mm

Hình 2.8: Hộp đựng cuộn dây cước

 Phần 2: Cụm chi tiết Thân máy ép (320x382x462 mm), dày 8 mm.

Hình 2.9: Thân máy ép

Hình 2.10: Bàn

Các phần của máy ép sẽ được chế tạo và lắp ráp từ các chi tiết nhỏ Sau đó các

phần này sẽ lắp ráp thành một máy ép hoàn chỉnh như Hình 2.7 Việc chọn vật liệu để

thiết kế đóng vai trò rất quan trọng trong việc chế tạo máy Bằng phần mềm Inventor ta

có thể mô phỏng lực tác dụng để tìm ra các vị trí chuyển vị và tập trung ứng suất lớn có nguy cơ phá hủy các chi tiết Trong lĩnh vực chế tạo máy, thông thường thép các bon được sử dụng nhiều vì độ bền cao trong các điều kiện làm việc khác nhau Ở đây, máy épcuộn dây cước được chế tạo bằng thép các bon c45, với σ = 60 N/mm2 = 60 MPa là ứng suất kéo cho phép của thép C45 (TCVN 8301: 2009)

2.5.1 Thiết kế Hộp đựng cuộn dây cước

Ta có kích thước của cuộn dây cước trước khi ép là (270x115x80) mm Việc thiết

kế Hộp đựng cuộn dây cước phải phù hợp với kích thước của cuộn dây cước sản xuất

tại công ty Kích thước của hộp không quá rộng làm cuộn dây cước trượt đi trong quátrình ép và ko quá chật để người công nhân có thể dễ dàng đưa cuộn dây cước vào hộp.Hộp đựng cuộn dây cước bao gồm các chi tiết:

Hình 2.16: Lắp ráp Hộp đựng cuộn dây cước

Hình 2.17: Mô phỏng ứng suất khi hộp bị ép

Tại vị trí hộp chịu ứng suất lớn nhất là 38.03 MPa, theo điều kiện bền ta có 38 MPa < 60 MPa nên việc sử dụng thép C45 để chế tạo hộp phù hợp với điều kiện làm việccủa hộp đựng cuộn dây cước mà các chi tiết không bị phá hủy do lực tác dụng

Hình 2.18: Mô phỏng chuyển vị khi hộp bị ép

Hình 2.19: Mô phỏng hệ số án toàn

Từ các thông tin có được sau khi mô phỏng, tại những nơi tập trung ứng suất, chuyển vị lớn ta có thể thêm chi tiết chấn hộp để tăng khả năng chịu lực của hộp