Đang tải... (xem toàn văn)
SVTH Nguyễn Thị Hà MSSV 20135428 GVHD T S Lê Trung Kiên 1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 CHƯƠNG I TỔNG QUAN 4 1 1 GIỚI THIỆU VỀ MÁY ÉP THỦY LỰC 4 1 2 GIỚI THIỆU VỀ MÁY DẬP SONG ĐỘNG 4 1 2 1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU 5 1 2[.]
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ MÁY ÉP THỦY LỰC 1.2 GIỚI THIỆU VỀ MÁY DẬP SONG ĐỘNG 1.2.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU 1.2.2 PHÂN LOẠI 1.3 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ DẬP TẤM 1.4 MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ DẬP VUỐT ĐIỂN HÌNH 1.5 ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU KĨ THUẬT KHI THIẾT KẾ MÁY ÉP THỦY LỰC 1.6 CÁC THƠNG SỐ KĨ THUẬT CHÍNH CỦA MÁY ÉP THỦY LỰC SONG ĐỘNG 160/80 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC MÁY DẬP SONG ĐỘNG 2.1: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY ÉP THỦY LỰC SONG ĐỘNG 2.1.1: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY a Nguyên lý : b Các chế độ làm việc : 2.1.2: ỨNG DỤNG CỦA ĐỊNH LUẬT PASCAL a Khái niệm áp suất thủy tĩnh – áp lực: 10 b Định luật Pascal 10 2.1.3: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 12 a Phân tích đặc tính kĩ thuật máy 12 b Chọn phương án thiết kế máy chuyên dùng dập vuốt 13 2.2: SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA MÁY DẬP SONG ĐỘNG 15 2.3: TÍNH TỐN CÁC PHẦN TỬ THỦY LỰC 15 2.3.1:TÍNH CHỌN XILANH PISTON TRÊN : 16 2.3.2: TÍNH CHỌN XILANH PISTON DƯỚI : 18 2.3.3: TÍNH CHỌN BƠM THỦY LỰC 20 2.3.4: TÍNH CHỌN VAN 21 2.3.5: TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 24 2.4: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM BỀN 24 2.4.1: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM CỤM XILANH PISTON TRÊN: 25 2.4.2: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM CỤM XILANH PISTON DƯỚI: 25 CHƯƠNG III: SƠ ĐỒ MẠCH LỰC 26 CHƯƠNG IV: CHƯƠNG TRÌNH PLC ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG THỦY LỰC 27 4.1.TÍN HIỆU VÀO: 27 SVTH: Nguyễn Thị Hà MSSV: 20135428 GVHD : T.S Lê Trung Kiên 4.2.TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN: 28 4.3.CHƯƠNG TRÌNH PLC 28 CHƯƠNG V: MƠ PHỎNG DỊNG THỦY LỰC VÀ MƠ PHỎNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC 30 5.1: MƠ PHỎNG DỊNG THỦY LỰC 30 A DỊNG THỦY LỰC TRONG Q TRÌNH XILANH DƯỚI ĐI LÊN 30 B DÒNG THỦY LỰC TRONG QUÁ TRÌNH XILANH TRÊN ĐI XUỐNG NHANH 30 C DÒNG THỦY LỰC TRONG QUÁ TRÌNH XILANH TRÊN ĐI XUỐNG CHẬM 31 D ÒNG THỦY LỰC SAU KHI DẬP XONG CÁC XILANH HỒI VỀ VỊ TRÍ BAN ĐẦU 32 5.2: MƠ PHỎNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC 34 A QUÁ TRÌNH XILANH DƯỚI ĐI LÊN 34 B QUÁ TRÌNH XILANH TRÊN ĐI XUỐNG NHANH 35 C QUÁ TRÌNH XILANH TRÊN ĐI XUỐNG CHẬM 36 D QUÁ TRÌNH SAU KHI DẬP HỒI VỀ VỊ TRÍ BAN ĐẦU 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 SVTH: Nguyễn Thị Hà MSSV: 20135428 GVHD : T.S Lê Trung Kiên Lời Nói Đầu Hiện nay, khuynh hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa kinh tế, phương pháp gia công kim loại áp lực ngày ứng dụng rộng rãi ngành công nghiệp GCAL phương pháp gia công không phoi, dựa vào khả biến dạng dẻo kim loại Phương pháp tiết kiệm vật liệu mà làm tăng tính sản phẩm Các sản phẩm gia cơng áp lực phong phú đa dạng, từ đồ dân dụng đến máy móc đại đắt tiền Ưu điểm phương pháp gia công chi tiết sau gia cơng khí mà đạt yêu cầu kỹ thuật đặt ra, lại dễ sản suất hàng loạt với suất cao .Để tiến hành gia cơng theo phương pháp này, ngồi kĩ thuật gia cơng, trình độ người kĩ sư, công nhân, thiết bị gia công áp lực giữ vai trò quan trọng Máy ép thủy lực thiết bị cần ngành GCAL đặc biệt sử dụng nhiều công nghệ tạo hình ưu điểm lớn có hành trình lớn, tốc độ chậm, hành trình hành trình mềm Do loại máy dập thủy lực cần tự động hóa để đưa vào sản xuất hàng loạt hàng khối Dưới hướng dẫn thầy Lê Trung Kiên em hoàn thành đồ án: “Thiết kế, tính tốn hệ thống điều khiển máy dập song động 200/160” Vì đồ án em ngành nên tránh khỏi sai sót Em mong nhận có đóng góp thầy để em hồn thiện nữa, để em có kinh nghiệm cho sau Em xin chân thành cảm ơn !!! Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2016 Sinh viên thực : Nguyễn Thị Hà SVTH: Nguyễn Thị Hà MSSV: 20135428 GVHD : T.S Lê Trung Kiên Chương I: Tổng Quan 1.1 Giới thiệu máy ép thủy lực Hiện nay, Ngành Gia công áp lực phát triển nhiều quốc gia giới sản phẩm ngành cơng nghiệp đóng vai trị chủ đạo sản xuất cơng nghiệp Để sản xuất sản phẩm thiết bị thiếu là: máy búa máy ép thủy lực, máy ép khí…Máy ép thủy lực ngày sử dụng rộng rãi với nhiều chủng loại tính đa dạng sản phẩm cơng chúng như: dập thể tích, rèn tự do, ép chảy, ép đùn, uốn nắn kim loại, dập vuốt(dập thủy tĩnh, thủy cơ),…Bên cạnh khơng thể khơng kể đến tính năng, ưu điểm máy ép thủy lực làm trở nên thơng dụng, là: • Làm việc êm, cho áp lưc ép cực đại theo lực ép danh nghĩa trì áp lực suốt q trình cơng nghệ • Điều khiển lực ép mềm dẻo, dễ dàng theo yêu cầu công nghệ theo kết cấu khn • Kết cấu máy đơn giản, phận sử dụng tiêu chuẩn hoá cao nên giá hành hạ • Có nhiều dạng điều khiển khác : điều khiển thủ công, điều khiển PLC, điều khiển CNC Do thông số cơng nghệ điều chỉnh xác, đảm bảo hiệu suất làm việc cơng suất máy • Kết cấu máy ngang , đứng gọn nhẹ so với máy khác.Máy ép thủy lực máy công cụ sử dụng nguồn lực hệ thống thủy lực 1.2 Giới thiệu máy dập song động Trong công nghiệp, máy dập song động ứng dụng tương đối rộng rãi Đặc biệt ngành gia công áp lực, máy dập song động ứng dụng để thực dập tấm, dập thủy cơ,…để tạo chi tiết ứng dụng phổ biến sống ngày như: vỏ cánh ô tô, xe máy, bồn rửa,… Ngun nhân ứng dụng do: Có tính linh hoạt điều chỉnh hành trình làm việc Không gây va đập tiếng ồn Công suất lực truyền lớn An toàn độ tin cậy cao Kết cấu chi tiết dập cứng vững, bền nhẹ, hao phí kim loại SVTH: Nguyễn Thị Hà MSSV: 20135428 GVHD : T.S Lê Trung Kiên Dạng sản xuất thường loại lớn hàng khối hạ giá thành sản phẩm Dập khơng gia cơng vật liệu kim loại mà cịn gia công vật liệu phi kim : Techtolit, hetimac loại chất dẻo 1.2.1 Sơ đồ kết cấu Hình 1.1 Sơ đồ kết cấu máy ép thủy lực song động 1.2.2 Phân loại Máy dập song động cho tác động ép theo chiều ( hướng xuống ) Máy dập song động cho tác động ép theo hai chiều ( hướng xuống hướng lên) 1.3 Giới thiệu cơng nghệ dập Q 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 đó.Q trình cơng nghệ bao gồm ngun cơng xếp theo trình tự định Dập phần q trình cơng 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 phơi Dập thường thực với phôi trạng thái nguội (nên gọi dập nguội) chiều dày phơi nhỏ (thường S phải chọn lực danh nghĩa lớn Kiểu máy: Phải chọn phù hợp với u cầu cơng nghệ máy Hành trình máy: Quan trọng q trình dập vuốt Có cấu bảo vệ an toàn cho người máy SVTH: Nguyễn Thị Hà MSSV: 20135428 GVHD : T.S Lê Trung Kiên 1.6 Các thơng số kĩ thuật máy ép thủy lực song động 160/80 Qua tham khảo em chọn thông số kĩ thuật cho máy sau: + Lực ép danh nghĩa : PH = 200 = 2000KN + Lực đẩy dưới: + Hành trình chính: Pd= 160 = 160KN h = 560mm + Hành trình đẩy : h2 = 250mm + Tốc độ xuống nhanh xilanh hành trình khơng tải: v1 = 80 mm/s + Tốc độ xuống chậm xilanh hành trình có tải : V2 = mm/s + Kích thước bàn máy : 900mm x 900mm + Kích thước đầu trượt: 900mm x 900mm x 300mm + Chiều cao hở: 1100mm Chương II: Tính tốn thiết kế hệ thống thủy lực máy dập song động 2.1: Cơ sở thiết kế máy ép thủy lực song động 2.1.1: Nguyên lý hoạt động máy a Nguyên lý : Ban đầu, xilanh phụ mang chặn lên tới vị trí làm việc Khi xilanh phụ lên tới vị trí làm việc thực cấp phơi cho máy SVTH: Nguyễn Thị Hà MSSV: 20135428 GVHD : T.S Lê Trung Kiên Cấp phơi xong xilanh mang cối xuống với tốc độ nhanh, chậm, làm việc với hành trình tương ứng để vuốt phơi vào cối Sau vuốt phơi vào cối xong: • Xilanh mang cối lên • Xilanh phụ đẩy sản phẩm b Các chế độ làm việc : Các chế độ làm việc máy ép thủy lực bao gồm: • Chế độ đơn nhát: Chế độ đơn nhát chế độ mà PTXL thực thao tác lên xuống tác động vào khơng có tác dụng • Chế độ liên tục: Chế độ liên tục chế độ PTXL thực thao tác lên xuống cách liên tục khơng bị gián đoạn • Chế độ điều chỉnh: Chế độ điều chỉnh chế độ mà ta thay đổi thao tác lên xuống PTXL tác động 2.1.2: Ứng dụng định luật PASCAL SVTH: Nguyễn Thị Hà MSSV: 20135428 GVHD : T.S Lê Trung Kiên a Khái niệm áp suất thủy tĩnh – áp lực: - Khối chất lỏng W cân - Giả sử cắt bỏ phần trên, ta phải tác dụng vào mặt cắt hệ lực tương đương phần cân cũ - Trên tiết diện cắt quanh điểm ta lấy diện tích , gọi P lực phần tác dụng lên Ta có khái niệm sau - P: áp lực thuỷ tĩnh (hoặc tổng áp lực) tác dụng lên diện tích (N, KN ) - Tỷ số : P/ = ptb : áp suất thủy tĩnh trung bình diện tích - Lim (P/) : áp suất thủy tĩnh điểm (hay gọi áp suất thủy tĩnh) - Đơn vị áp suất: N/m2; kg/(m.s2), atmosphere + Trong kỹ thuật, áp suất đo atmosphere: 1at =9,81.104 N/m2=1KG/cm2 + Trong thuỷ lực, áp suất đo chiều cao cột chất lỏng: 1at =10m H2O b Định luật Pascal Áp suất điểm A là: p I = p0 + γ.h Nếu ta tăng áp suất mặt thống lên Δp áp suất điểm A là: pII = ( p0 + Δp ) + γ.h Vậy A áp suất tăng: pII – pI = Δp, vậy: “Độ biến thiên áp suất thủy tĩnh mặt giới hạn thể tích chất lỏng cho trước truyền nguyên vẹn đến điểm thể tích chất lỏng đó” SVTH: Nguyễn Thị Hà MSSV: 20135428 GVHD : T.S Lê Trung Kiên 10