Thiết kế khuôn dập chế tạo cụm chi tiết giá đỡ trong xe future ii

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KHUÔN DẬP CHẾ TẠO CỤM CHI TIẾT GIÁ ĐỠ TRONG XE FUTURE II Hà Nội - 8/2014 SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện: Ngơ Thanh Bình Lớp: Chế Tạo Máy Khóa: K54 SHSV: 20090231 Ngành học : Gia công áp lực Đề Tài Thiết kế khuôn dập chế tạo cụm chi tiết giá đỡ xe future II Các số liệu ban đầu: - Thơng số kích thước, chi tiết - Mẫu máy có sẵn Nhà máy - Vật liệu chế tạo: thép S45C Nội dung phần thuyết minh tính tốn - Lập quy trình cơng nghệ chế tạo cụm chi tiết - Tính tốn thiết kế khn cắt phơi - Tính tốn thiết kế khn uốn Giảng viên hướng dẫn: TS Lê Trung Kiên Ngày giao đề tài: Tháng 7/2014 Ngày hoàn thành: 15/8/2014 Số trang thuyết minh: Số vẽ: 11 Hà Nội, ngày 15 tháng 08 năm 2014 Sinh viên thực Ngơ Thanh Bình SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MƠN GIA CƠNG ÁP LỰC o0o -BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện: Ngơ Thanh Bình Mã Sinh Viên: 20090231 Lớp: Chế Tạo Máy Giảng viên hướng dẫn: Khóa 54 Viện Cơ Khí TS Lê Trung Kiên NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………… SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên KẾT QUẢ ĐIỂM ĐÁNH GIÁ - Điểm hướng dẫn: ……………… - Điểm phản biện: …………………… - Điểm bảo vệ: ………………… Hà Nội, Ngày … tháng … năm 2014 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên LỜI CẢM ƠN Sau tháng tích cực tìm hiểu, nghiên cứu xây dựng đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế khuôn dập chế tạo cụm chi tiết giá đỡ xe future II” đến em hoàn thành đồ án Đồ án khơng có cố gắng thân mà cịn có động viên, giúp đỡ lớn gia đình, q thầy cơ, bạn bè… Em xin gửi lời cảm ơn đến: Các thầy cô môn Gia công áp lực, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện hết sực thuận lợi em hồn thành tốt đồ án Chân thành cảm ơn thầy TS Lê Trung Kiên – người hướng dẫn cho em suốt trình thực đồ án Cuối em xin chân thành cảm ơn quan tâm giúp đỡ gia đình, anh chị em, bạn bè động viên, tạo điều kiện cho em học tập, nghiên cứu suốt trình học trình thực đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Ngô Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐÂU 12 Lý chọn đề tài 12 Tính cấp thiết đề tài .13 Đối tượng phương pháp nghiên cứu 13 Ý nghĩa đề tài 14 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KIM LOẠI TẤM 15 1.1 Khái quái công nghệ gia công áp lực 15 1.1.1 Khái niệm công nghệ gia công áp lực 15 1.1.2 Sự phát triển công nghệ gia công áp lực 15 1.1.3 Ưu, nhược điểm công nghệ gia công áp lực 17 1.2 Công nghệ dập tạo hình kim loại .18 1.2.1 Giới thiệu công nghệ dập 18 1.2.2 Các sản phẩm điển hình .20 1.2.3 Thiết bị khn dùng dập tạo hình kim loại 23 CHƯƠNG LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CỤM CHI TIẾT GIÁ ĐỠ XE FUTURE 28 2.1 Lập phương án công nghệ 28 2.1.1 Giới thiệu sản phẩm 28 2.1.2 Các phương án công nghệ lựa chọn phương án công nghệ .32 2.2 Xác định kích thước phơi , lựa chọn phơi xếp hình sản phẩm 34 2.2.1 Chi tiết .34 2.2.2 Chi tiết 36 2.2.3 Chi tiết .40 2.2.4 Chi tiết .43 2.3 Tính tốn thơng số cơng nghệ .45 2.3.1 Chi tiết .45 2.3.2 Chi tiết .46 SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên 2.3.3 Chi tiết .49 2.3.4 Chi tiết .52 2.4 Tính góc đàn hồi uốn cho chi tiết 54 2.5 Lựa chọn thiết bị .60 CHƯƠNG THIẾT KẾ KHUÔN 62 3.1 Chọn vật liệu làm khuôn .62 3.2 Khuôn chi tiết 63 3.2.1 Tính tốn khn cắt đột phơi 63 3.2.2 Kích thước làm việc chày cối cắt hình 64 3.3 Khuôn chi tiết 66 3.4 Khuôn chi tiết 70 3.5 Khuôn chi tiết 75 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI .82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên DANH MỤC HÌNH ẢNH Tên hình Trang Hình 1.1 Các sản phẩm điển hình cơng nghệ dập 19 Hình 1.2 Ứng dụng cơng nghệ sản xuất tơ 20 Hình 1.3 Sản xuất chi tiết máy làm bánh 20 Hình 1.4 Các Sản phẩm dập khác 20 Hình 1.5 Sản xuất linh kiện điện tử 21 Hình 1.6 Ứng dụng quân hàng khơng 21 Hình 1.7 Ứng dụng xây dựng , dân dụng , nội thất 21 Hình 1.8 Một số loại máy búa điển hình cơng nghệ tạo hình 22 Hình 1.9 Một số loại máy ép thủy lực 23 Hình 1.10 Một số máy ép khí điển hình 23 Hình 1.11 Khn dập bình xăng tơ 24 Hình 1.12 Khn uốn 24 Hình 1.13 Khuôn liên tục dập ROTO-STATO động điện 25 Hình 1.14 Khn dập chế tạo biểu tượng TOYOTA 25 Hình 1.15 Một số khn liên hồn khác 26 Hình 2.1 Bản vẽ cụm chi tiết giá đỡ xe future II 28 Hình 2.2 Hình 3D cụm chi tiết giá đỡ xe future II 28 SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên Hình 2.3 Bản vẽ hình chiếu chi tiết 28 Hình 2.4 Bản vẽ hình chiếu chi tiết 29 Hình 2.5 Bản vẽ hình chiếu chi tiết 29 Hình 2.6 Bản vẽ hình chiếu chi tiết 30 Hình 2.7 Bản vẽ hình chiếu chi tiết 33 Hình 2.8 Xếp hình sản phẩm chi tiết theo phương án 34 Hình 2.9 Xếp hình sản phẩm chi tiết theo phương án 35 Hình 2.10 Các góc uốn cánh uốn chi tiết 36 Hình 2.11 Các góc uốn cánh uốn chi tiết 37 Hình 2.12 Xếp hình sản phẩm chi tiết 38 Hình 2.13 Các góc uốn cánh uốn chi tiết 39 Hình 2.14 Xếp hình sản phẩm chi tiết 40 Hình 2.15 Các góc uốn cánh uốn chi tiết 41 Hình 2.16 Bản vẽ hình chiếu chi tiết 43 Hình 2.17 Bản vẽ hình chiếu chi tiết 45 Hình 2.18 Bản vẽ hình chiếu chi tiết 47 Hình 2.19 Bản vẽ hình chiếu chi tiết 50 Hình 2.20 Các góc uốn cần thiết góc uốn chi tiết 53 Hình 2.21 Bản vẽ hình chiếu chi tiết 54 SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên Hình 2.22 Chi tiết 55 Hình 2.23 Chi tiết 57 Hình 2.24 Máy dập trục khuỷu J21-80T 59 Hình 3.1 Hình chiếu đứng khn cắt đột chi tiết tiết 61 Hình 3.2 Kích thước làm việc chày đột lỗ cối đột lỗ 64 Hình 3.3 Hình chiếu đứng khuôn cắt đột chi tiết 65 Hình 3.4 Kích thước làm việc chày cối cắt hình 65 Hình 3.5 Hình chiếu đứng khn uốn chi tiết 66 Hình Kích thước làm việc chày uốn khuôn uốn chi tiết 67 Hình 3.7 Kích thước làm việc cối uons khuốn uốn chi tiết 67 Hình Hình chiếu đứng hn cắt đột chi tiết 68 Hình Kích thước làm việc chày cối khuôn cắt đột chi tiết 69 số Hình 3.10 Hình chiếu đứng khn uốn lần chi tiết 70 Hình 3.11 Kích thước làm việc cối uốn lần chi tiết 70 Hình 3.12 Kích thước làm việc chày uốn lần chi tiết 71 Hình 3.13 Hình chiếu đứng khn uốn lần chi tiết 71 Hình 3.14 Kích thước làm việc cối uốn lần chi tiết 72 SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 10 Đồ án tốt nghiệp 3.4 GVHD: TS Lê Trung Kiên Khuôn chi tiết 230  Khuôn cắt đột chi tiết Hình 3.8 Hình chiếu đứng hn cắt đột chi tiết SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 70 GVHD: TS Lê Trung Kiên Ø13 20 Đồ án tốt nghiệp 105 R1 Ø10 55 Ø8 Ø7.5+0.025 Hình 3.9 Kích thước làm việc chày cối khuôn cắt đột chi tiết số  Khuôn uốn lần chi tiết SVTH: Ngô Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 71 GVHD: TS Lê Trung Kiên 215 Đồ án tốt nghiệp Hình 3.10 Hình chiếu đứng khn uốn lần chi tiết Hình 3.11 Kích thước làm việc cối uốn lần chi tiết SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 72 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên Hình 3.12 Kích thước làm việc chày uốn lần chi tiết 215  Khuôn uốn lần chi tiết Hình 3.13 Hình chiếu đứng khn uốn lần chi tiết SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 73 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên Hình 3.14 Kích thước làm việc cối uốn lần chi tiết Hình 15 Kích thước làm việc chày uốn lần chi tiết SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 74 Đồ án tốt nghiệp 3.5 GVHD: TS Lê Trung Kiên Khuôn chi tiết 230  Khuôn cắt chi tiết Hình 3.16 Hình chiếu đứng khn cắt chi tiết Một số hình ảnh khn cắt áo khuôn cắt khuôn cắt chi tiết SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 75 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên Hình 3.17 Áo khuôn khuôn cắt khuôn cắt chi tiết Hình 18 Kích thước khn cắt khuôn cắt chi tiết  Khuôn uốn U chi tiết SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 76 GVHD: TS Lê Trung Kiên 305 410 Đồ án tốt nghiệp Hình 3.19 Hình chiếu đứng khn uốn U chi tiết Hình 3.20 Hình 3D chày , cối , sản phẩm SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 77 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên Hình 21 Kích thước chày uốn khn uốn U chi tiết Hình 3.22 Kích thước cối uốn khuôn uốn U chi tiết SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 78 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên 165  Khuôn uốn V chi tiết Hình 3.23 Hình chiếu đứng khn uốn V chi tiết Kích thước chày cối uốn khuôn uốn V chi tiết : SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 79 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên Hình 3.24 Chày uốn khuôn uốn V chi tiết SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 80 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên Hình 3.25 Cối uốn khuôn uốn V chi tiết SVTH: Ngô Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 81 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Qua việc tính tốn nghiên cứu , thiết kế khuôn dập chế tạo cụm chi tiết giá đỡ xe future II em nhận thấy :  Cơng nghệ dập tạo hình kim loại nói riêng cơng nghệ gia cơng áp lực có vai trị quan trọng , đặc biệt sản xuất công nghiệp , sản xuất linh kiện , chi tiết với sản lượng lớn , đảm bảo chất lượng sản phẩm  Việc thiết kế khuôn cần tổng hợp kiến thức vật liệu , công nghệ chế tạo máy , lý thuyết thiết bị gia cơng áp lực , ngồi cịn cần phải có kinh nghiệm sản xuất thực tế để tối ưu khuôn , gia công chế tạo khuôn , nhập chi tiết có sẵn khn  Khi uốn sản phẩm ta phải ý đến tính tốn chiều dài sản phẩm ( phụ thuộc vào vật liệu , bán kính cong , góc uốn ) , tượng đàn hồi ngược uốn  Việc xây dựng mơ hình 3D cần thiết Nó giúp hình dung tổng quan khn , giảm thiểu sai sót khâu thiết kế gia cơng , tối ưu khn dễ dàng  Khi thiết kế khuôn phải phù hợp với sản xuất thực tế , tối ưu khuôn ( khuôn đơn , khuôn kết hợp , khuôn liên tục , cấp phôi tự động ) , máy ép khí , yêu cầu chất lượng , giá thành , sử dụng thiết bị , chi tiết sẵn có Hướng phát triển đề tài : từ kết đạt em rút hướng phát triển đề tài :  Thiết kế khuôn liên tục để tăng suất chất lượng sản phẩm , đặc biệt sản phẩm có kich thước nhỏ , cần nhiều ngun cơng tạo hình  Thiết kế hệ thống cấp phôi tự động cho khuôn liên tục  Thiết kế , chế tạo đồ gá ( jig ) kiểm tra lắp ráp , hàn chi tiết cụm chi tiết  Ứng dụng phần mềm thiết kế vào công đoạn chế tạo khuôn : sử dụng Catia , NX (Unigraphic) ,… để thiết kế khuôn đơn , khuôn liên tục ; sử dụng SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 82 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên phần mềm Deform , Dynaform , Autoform , Ansys … để mơ q trình biến dạng , tạo hình chi tiết ; phần mềm Catia Delmia để mô thiết bị , dây chuyền cấp phôi tự động SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 83 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Mậu Đằng, Cơng nghệ tạo hình kim loại tấm, Nhà xuất bảnkhoa học kĩ thuật, 2006 L.I Rudma Biên dịch: Võ Trần Khúc Nhã , Sổ tay thiết kế khn dập NXB Hải Phịng 2004 Phí Văn Hào, Lê Gia Bảo, Phạm Văn Nghệ, Lê Trung Kiên, Tự động hóa q trình dập tạo hình, Nhà xuất khoa học kĩ thuật PGS.TS Phạm Văn Nghệ- GVC Đỗ Văn Phúc- Ths Lê Trung Kiên, Thiết bị dập tạo hình máy ép khí, Nhà xuất khoa học kĩ thuật Nguyễn Đắc Trung- Lê Thái Hùng- Nguyễn Như Huynh- Nguyễn Trung Kiên, Mơ số q trình biến dạng, Nhà xuất Bách Khoa- Hà Nội Ninh Đức Tốn , Dung sai Lắp ghép , Nhà xuất Giáo Dục 2006 Nghiêm Hùng , Vật liệu học sở – NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2002 Schuler , Metal Forming Handbook pdf , 1998 Heinz Tschaetsch , Metal Forming Practise pdf , NXB Springer 2005 10 Internet SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 84 ... vẽ cụm chi tiết giá đỡ xe future II SVTH: Ngơ Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 28 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Trung Kiên Hình 2.2 Hình 3D cụm chi tiết giá đỡ xe future II Cụm chi tiết gia đỡ. .. Hình 1.14 Khn dập chế tạo biểu tượng TOYOTA 25 Hình 1.15 Một số khn liên hồn khác 26 Hình 2.1 Bản vẽ cụm chi tiết giá đỡ xe future II 28 Hình 2.2 Hình 3D cụm chi tiết giá đỡ xe future II 28 SVTH:... Lớp: Chế Tạo Máy Khóa: K54 SHSV: 20090231 Ngành học : Gia công áp lực Đề Tài Thiết kế khuôn dập chế tạo cụm chi tiết giá đỡ xe future II Các số liệu ban đầu: - Thơng số kích thước, chi tiết -