Đồ án tốt nghiệp khuôn dập khay cơm

đồ án tốt nghiệp khuôn dập khay cơm, Việc thiết kế khuôn cho những sản phẩm kim loại tấm là ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất vật dụng sinh hoạt hằng ngày và đề tài thiết kế ”THIẾT KẾ KHUÔN DẬP KHAY INOX ĐỰNG CƠM

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI MỞ ĐẦU CAD/CAM/CNC (Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing/ Computer Numerical Controlled) thuật ngữ việc thiết kế chế tạo hổ trợ máy tính Cơng nghệ CAD/CAM/CNC sử dụng máy tính để thể số chức định thiết kế chế tạo Công nghệ phát triển theo hướng tích hợp thiết kế với sản xuất, CAD/CAM/CNC tạo tảng cơng nghệ cho việc tích hợp máy tính sản xuất Ngày công nghệ CAD/CAM/CNC ứng dụng nhiều việc thiết kế, chế tạo, lập quy trình sản xuất sản phẩm phục vụ cho lĩnh vực Đặc biệt lĩnh vực chế tạo khn mẫu xác Việc thiết kế khn cho sản phẩm kim loại ngày ứng dụng rộng rãi sản xuất vật dụng sinh hoạt ngày đề tài thiết kế ”THIẾT KẾ KHUÔN DẬP KHAY INOX ĐỰNG CƠM ” mà em làm hi vọng ứng dụng hiệu trọng thực tế Mặc dù cố gắng để hoàn thiện đề tài có thiếu sót mong q thầy bạn Khoa Cơ Khí góp ý kiến đóng góp để em hồn thiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Sáng hướng dẫn tận tình để em hồn thành tốt tập lớn này! NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Chữ ký giáo viên hướng dẫn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP TẤM 1.1) Các khái niệm 1.1.1) Khái niệm dập Quá trình cơng nghệ tồn tác động trực tiếp làm thay đổi hình dạng, kích thước, tính chất trạng thái phôi ban đầu để đạt mục đích Q trình cơng nghệ bao gồm ngun cơng xếp theo trình tự định Dập phần trình công nghệ bao gồm nhiều nguyên công công nghệ khác nhằm làm biến dạng kim loại để nhận chi tiết có hình dạng kích thước cần thiết với thay đổi không đáng kể chiều dày vật liệu khơng có phế liệu dạng phôi Dập thường thực với phôi trạng thái nguội (nên gọi dập nguội) chiều dày phôi nhỏ (thường S 20 mm) người ta nung phơi để giảm trở lực biến dạng dập vuốt chi tiết từ phôi hợp kim nhôm, để nâng cao mức độ biến dạng sau nguyên công, người ta nung nóng cục vùng biến dạng dẻo Để chế tạo chi tiết dập vuốt, người ta sử dụng kim loại có tính dẻo cao thép cacbon thấp chất lượng thép kết cấu hợp kim thấp, nhôm , hợp kim nhôm , kim loại khác … Dập vuốt tiến hành khuôn chuyên dùng bao gồm phận làm việc : cối có mép làm việc lượn tròn, chày dập vuốt chặn vật liệu Khi dập chi tiết có chiều dày tương đối S/D lớn khn dập vuốt khơng thể khơng dùng chặn Giữa chày cối có khe hở Z, trị số khe hở Z tùy thuộc vào phương pháp dập (có biến mỏng thành khơng biến mỏng thành); chiều dày vật liệu phôi S thứ tự nguyên công Khi dập vuốt ngoại lực truyền qua chày, tác dụng vào phần đáy chi tiết dập vuốt cịn phần vành phơi tự không chịu tác dụng ngoại lực Trong trình dập vuốt khơng biến mỏng , phần mép vành phơi khơng kéo hết vào cối đồng thời xuất ứng suất kéo σθ Thành phần ứng suất nén σθ σρ ứng suất nén tác động theo hướng tiếp tuyến (hướng vịng) với tỷ số đường kính chi tiết dập vuốt đường kính phơi định gây tượng nhăn vành Điều dẫn đến việc kéo sóng nhăn vào khe hở chày cối với ứng suất kéo σρ lớn gây phế phẩm hàng loạt đứt đáy hay bị rách Để ngăn ngừa nếp nhăn, khuôn dập vuốt người ta thường sử dụng chặn vật liệu, chặn có tác dụng ép phần vành phôi vào bề mặt cối, chống lại tạo thành nếp nhăn vành phôi Do q trình dập vuốt khơng có biến mỏng người ta chia làm dạng dập : dập vuốt khơng biến mỏng thành có chặn phơi không chặn phôi Khi dập vuốt từ phôi phẳng sau ngun cơng ta nhận chi tiết hình trụ với chiều sâu khơng lớn, thường chiều cao tương đối h/d < 0,7 – 0,8 dập vuốt chi tiết với chiều sâu lớn hơn, ứng suất kéo phần thành chi tiết (tại tiết diện ngang nguy hiểm) thường tăng lên lớn gây đứt đáy dập vuốt chi tiết có chiều cao tương đối h/d lớn, người ta phải tiến hành dập qua nhiều nguyên công Khi đó, ứng suất kéo hướng kính, phát sinh phần thành chi tiết giảm tạo điều kiện thuận lợi cho trình dập vuốt Trong trình dập vuốt phôi trạng thái nguội, kim loại thường bị hóa bền, làm giảm tính dẻo kim loại hóa bền mức kim loại dẫn đến tín dẻo cuối gây phá hủy trình chế tạo chi tiết có chiều cao tương đối lớn (h/d >1) nguyên công dập vuốt người ta thường tiến hành ủ kết tinh lại bán thành phẩm nhằm khử bỏ hóa bền phục hồi tính dẻo kim loại Các nguyên công dập vuốt thực khn có chặn phơi (hình1.7) khơng có chặn tùy thuộc vào chiều dày tương đối cuả phôi mức độ biến dạng Hình 1.6: Sơ đồ vị trí Hình 1.7: Dập vuốt thuận ngược Các nguyên công dập vuốt thực theo phương pháp dập vuốt thuận ngược chày truyền áp lực vào phôi rỗng mặt đáy phơi gọi phương pháp dập vuốt thuận, chày truyền áp lực vào mặt ngồi đáy phơi gọi dập vuốt ngược (hình 1.7c) phơi kéo vào cối theo hướng ngược lại so với hướng dập vuốt lần thứ Dập vuốt ngược thường sử dụng để dập vuốt chi tiết có dạng phức tạp chi tiết hai đáy có lớp vỏ ngồi dập vuốt ngược sử dụng để đồng thời thực nguyên công dập vuốt khuôn nhằm tăng mức độ biến dạng Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối, dập vuốt thường thực máy ép trục khuỷu tác dụng đơn máy ép song động thông thường chi tiết có kích thước lớn trung bình (vỏ tơ, chậu, xoong nồi ) thường dập máy ép thủy lực song động máy ép song động khí 10 + Dao phay ngón d = 8mm + Tốc độ tiến dao : Vf = 110 (mm/phút) Do độ cứng vật liệu khoảng 59 HBR + Lượng ăn dao ngang: ae = 0,5D1 = 0,5.8 = mm + Chiều sâu cắt: ap = mm + Lượng dư gia công: Zn=0,5 mm + Tốc độ quay trục : n = 2400 (vịng/phút) => Vc = π nD1 1000 =60,3 (m/phút) + Lực cắt công suất cắt : P = 68.30,68.0,1250,74.(1.4)1.8-0,86 = 20,6 KG N= 20,6.60,3 60.102 = 0,2 kW - Bước 2: Phay bán tinh mặt phân khuôn: Sử dụng dao VC3MB R0500 dùng lưỡi AISI 1049 vật liệu gia cơng có độ cứng 250HB (=25HRC): 68 Dao cầu d = 10mm + Tốc độ tiến dao : Vf = 5000 (mm/phút) + Lượng ăn dao ngang: ae = 0.2 mm 69 + Chiều sâu cắt : ap = 0.2 mm + Lượng dư gia công: Zn=0.2 mm + Tốc độ quay trục : n = 8000 (vịng/phút) => Vc = π nD1 1000 =251.2 (m/phút) + Lực cắt công suất cắt : P = 68.10,68.0,6250,74.(1.1)1.10-0,86 = 6,63 KG N= 6,63.251,2 60.102 = 0,27 kW - Bước 3: Phay tinh mặt phân khuôn: Sử dụng dao VC3MB R0500 dùng lưỡi AISI 1049 vật liệu gia cơng có độ cứng 250HB (=25HRC): 70 Dao cầu d = 6mm + Tốc độ tiến dao : Vf =5000 (mm/phút) + Lượng ăn dao ngang: ae = 0,1 mm + Chiều sâu cắt : ap = 0,1 mm + Lượng dư gia cơng: Zn=0 mm +Tốc độ quay trục : n = 20000 (vòng/phút) => Vc = π nD1 1000 =345,4 (m/phút) 71 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ VÀ BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1) Kiểm tra khuôn: Quá trình kiểm tra tiến hành theo hai bước Bước 1: Kiểm tra tồn kết cấu kích thước khn để phát sai sót trình lắp ráp như: toạ độ chày, toạ độ chày trụ dẫn với chuôi khuôn, lỗ cối phận định vị, dẫn phôi liệu Bước kiểm tra khái quát để phát sai sót q trình lắp ráp Bước 2: Dập thử vài sản phẩm để thông qua để đánh giá chất lượng lắp ráp, hình dáng, kích thước u cầu khác sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật chất lượng lắp ráp khuôn tốt, cách tiến hành gá lắp khuôn máy dập thử Nếu khuôn có khe hở z < 0,04mm cho dập cắt thử giấy, khe hở chày cối > 0,04mm dập thử bìa các-tơng Nếu khe hở trị số mặt cắt giấy bìa các-tơng nhẵn cắt toàn chu vi lưỡi cắt cối Nếu giấy bìa các-tơng bị nhăn, nát, mặt cắt khơng nhẵn khe hở z khơng trị số khe hở không chày bị xiên Nếu khe hở hợp lý mặt cắt nhẵn tiến hành dập thử vài sản phẩm Những sản phẩm dập giống nhau, u cầu khn hồn chỉnh đảm bảo chất lượng Thử khuôn máy dập cho phép phát thiếu sót kết cấu, thiếu sót sửa lại cách ghi vào vẽ cịn sai sót thuộc phạm vi chế tạo lắp ráp người thợ chế tạo, lắp ráp tự sửa chữa hướng dẫn người kiểm tra 72 Những sai sót thường gặp thử khuôn – Sản phẩm bị cong vênh rách, pavia không Nguyên nhân: Do chày bị nghiêng so với lỗ cối, lưỡi cắt chày cối bị cùn, khe hở z không – Các thành sản phẩm dập vuốt dập uốn bị xước độ bóng khơng đảm bảo Ngun nhân: Do lưỡi cắt bề mặt làm việc chày cối có vết xước, độ bóng – Sản phẩm dập vuốt, dập uốn có vết gấp Ngun nhân; Khn khơng có phận kẹp phôi đẩy phôi làm cho tốc độ trơi phơi liệu vào lịng khn nhanh tốc độ di chuyển chày – Sản phẩm phế liệu nằm lỗ cối Nguyên nhân: Do lỗ thoát phế liệu nhỏ, sản phẩm nằm lại chày cối khn khơng có phận gạt đẩy phôi phận nhạy – Phôi liệu bị mắc kẹt, di chuyển qua thước dẫn,máng dẫn Nguyên nhân: Do máng dẫn, thước dẫn không – Đối với khn dập uốn sản phẩm bị sai lệch hình dáng kích thước Ngun nhân: Do đàn hồi kim loại – Chày cắt lẹm vào lỗ cối Nguyên nhân: Do trình lắp ráp chày áo chày không không đảm bảo chắn 3.2) Gá khuôn máy dập: Gá khuôn máy dập công việc quan trọng Trước tiên phải xác định loại khuôn dập thiết kế để dập máy nào? Điểu chỉnh cho đầu máy xuống vị trí thấp nhất, nới lỏng vít kẹp chi khn Lau bàn máy, tra dầu vào phận vị trí cần thiết Nếu khn có phận dẫn hướng lắp tồn nửa khn vào nửa khn Dùng miếng có kích thước nhau, đặt vào khoảng cách giá khuôn giá khuôn dưới, kích thước miếng phải đảm bảo cho chày nằm sâu 73 vào lỗ cối từ ÷6mm Đặt khuôn lên bàn máy, điều chỉnh cho chuôi khn nằm lọt vào vị trí bắt chi khn đầu máy dập Điều chỉnh cho mặt đầu đầu trượt máy tiến xuống ép sát với mặt giá khuôn để kẹp chặt chuôi khuôn vào dầu may, sau tiếp tục cho đầu máy xuống để kẹp chặt chi khn vị trí xác định (chú ý điều chỉnh đầu máy xuống tay quay bánh đà) – Kẹp chặt giá khuôn bu-lơng bích gá xuống bàn máy dập – Điều chỉnh cho đầu máy lên xuống nhiều lần (công việc thực tay quay bánh đà) Khi quan sát, thấy khe hở chày cối hở khơng có tượng sai lệch chày cối điều chỉnh lại Khi chày di chuyển nhẹ nhàng vào cối điều lại đầu trượt máy cho phù hợp với loại khn Đối với khn dập cắt chày sâu vào cối từ 0,8 ÷2mm Đối với khn dập vuốt dập uốn tuỳ thuộc vào chiều sâu chi tiết chiều dày vật liệu mà điều chỉnh cho chày sâu vào lòng cối cho phù hợp Sau điều chỉnh xong độ sâu chày cối Bỏ đệm giá khuôn giá khuôn dưới, cố định lại đai ốc đầu trượt, dùng tay quay bánh đà để dập thử Sau dập thử sản phấm giấy bìa các-tơng, sản phẩm đạt u cầu kỹ thuật đóng điện khởi dộng máy Dập thử 8÷12 sản phẩm để xác định chất lượng sản phẩm Dập lần sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật kết thúc q trình gá lắp khn máy thợ điều chỉnh tiến hành bàn giao khuôn máy 3.3) Kết luận Việc ứng dụng mô số thiết kế, tính tốn, tối ưu cơng nghệ dập tạo hình hồn tồn phù hợp với trình độ sản xuất Việt Nam, đặc biệt khn dập chi tiết có hình dạng phức tạp khay cơm Inox Phương pháp cho phép giảm thiểu thời gian thiết kế, chỉnh sửa khuôn mẫu, nhanh chóng thay đổi mẫu mã sản phẩm, đồng thời giảm thiểu chi phí chế tạo dập thử Thơng qua mơ số, người kỹ sư nhanh chóng tối ưu thông số công nghệ khuôn mẫu 74 cho tránh khuyết tật nhăn, rách sản phẩm, đồng thời tạo công nghệ hợp lý vừa tiết kiệm đảm bảo chất lượng sản phẩm 3.3.1) Ưu điểm Phần làm sử dụng kết hợp phần mềm Dynaform Catia để tính tốn thiết kế sản phẩm, sau thiết kế bề mặt khuôn dập vuốt mô Dynaform ,từ đưa quy trình thiết kế chế tạo khuôn dập sản phẩm khay cơm Inox, sau mơ q trình gia cơng bề mặt khn chương trình Catia; Bằng Dynaform, bọn em vùng rách,vùng có khả xảy nứt, vùng an toàn nhăn bề mặt sản phẩm sau vuốt, ứng suất biến dạng sau dập 3.3.2) Khuyết điểm Chưa tìm hiểu rõ lý thuyết thuật tốn chương trình Dynaform; Chưa so sánh kết mô với thực tế; Chưa đưa kích thước cách tính tốn khả khóa lực gân vuốt; Chưa đưa khn có điều kiện biên tối ưu 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Gs.TS Nguyễn Mậu Đằng: Công nghệ tạo hình kim loại – Nhà XB khoa học kỹ thuật; [2] Gs.TS Trần Văn Địch: Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy – Nhà XB khoa học kỹ thuật – 2005; [3] Gs.TS Trần Văn Địch(Chủ biên): Công nghệ chế tạo máy – Nhà XB khoa học kỹ thuật – 2005; [4] Gs.TS Nguyễn Đắc Lộc(chủ biên): Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 1,2 - Nhà XB khoa học kỹ thuật – 2005 [5] Phan Văn Nghệ, Đỗ Văn Phúc: Máy búa máy ép thủy lực - Nhà XB giáo dục – 2005 [6] Nguyễn Tất Tiến: Lý thuyết biến dạng déo kim loại - Nhà XB giáo dục – 2004 [7] TS Phùng Xuân Sơn: Giáo trình chế độ cắt gia cơng khí - Nhà XB khoa học kỹ thuật [8] DYNAFORM 5.2 training manual [9] DYNAFORM 5.2 training manual, die face engineering 76 ... 1008048 (N) 2.9) Thiết kế khuôn dập vuốt 2.9.1) Cấu tạo phương thức hoạt động khuôn dập vuốt 2.9.1.1) Khuôn dập vuốt đơn giản, khơng có kẹp phơi Hình 2.25: Cấu tạo khuôn dập vuốt đơn giản không... cao so với khay nhựa + Có thể xảy hấp thu nhiệt sử dụng với thực phẩm cịn nóng Ở phần tập lớn này, bọn em tập trung thiết kế khuôn dập nguội khay cơm Inox 23 Hình 2.13: Các dạng khay cơm thị trường... công nghệ ứng dụng công nghiệp nước ta giới giúp ta có nhìn tổng quan cơng nghệ dập tấm, hình thành lý luận áp dụng vào sản xuất 21 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KHUÔN DẬP KHAY CƠM INOX 2.1) Nghiên cứu