Lêi nãi ®Çu 1 §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ m¸y gia c«ng khung cöa nhùa Lêi nãi ®Çu 3 PHÇN I 5 Tæng quan vÒ hai lo¹i m¸y thiÕt KÕ 5 i M¸y c¾t méng 6 ii M¸y bµo via 6 PhÇn II 8 Tæng quan vÒ vËt liÖu pvc 8[.]
Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy gia công khung cửa nhựa Lời nói đầu PHÇN I: Tæng quan hai loại máy thiết Kế i Máy cắt mộng ii Máy bào via PhÇn II: Tỉng quan vỊ vËt liƯu pvc i Phơng pháp trùng hợp .8 ii Ph©n tư Polime Iii Cấu trúc phân tử - mắt xích (mer) iv TÝnh chÊt c¬, lÝ, nhiƯt cđa Polime .10 PhÇn iii: 13 Tõ nguyên lý đến thiết kế máy 13 i máy cắt mộng 13 ii máy bào via 14 PhÇn iV: 17 tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y 17 I Tính toán thiết kế máy cắt mộng 17 1.1 Phân tích chuyển ®éng chÝnh gia c«ng .17 1.2 ThiÕt kÕ dao .18 1.3 Tính, chọn động 19 1.4 Định vị kĐp chỈt chi tiÕt 22 1.5 Tính lực ma sát sinh cặp trục bạc .28 1.6 Tính toán truyền động bánh - 33 1.7 Thiết kế bàn máy chân đế 37 II TÝnh to¸n ThiÕt kÕ máy bào via 39 2.1 Chọn phơng pháp gia công 39 2.2 C¸c kh¸i niƯm chung vỊ khÝ nÐn .39 2.3 Phân tích chuyển động đầu dao gia công 46 2.4 Thiết kế hệ thống đầu dao .46 2.5 TÝnh lùc c¾t .50 2.6 TÝnh to¸n lùc kÑp .55 2.7 Tính toán lực ma sát cấu đầu dao trợt hai trục .58 2.8 Tính toán chän Piston-xylanh 65 2.9 Thiết kế chân đế thiết bị khác .65 PHÇN V: 67 vËn hµnh – bảo d bảo dỡng , sửa chữa .67 I VËn hµnh 67 II Bảo dỡng, sửa chữa 68 PhÇn vi: 70 KÕt luËn 70 TàI LIệU THAM KHảO 71 Nguyễn Ngọc Hoàn - Đặng Minh Hà - Lớp CTM4 K43 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy gia công khung cửa nhựa Lời nói đầu Khoa học kỹ thuật phát triển lại nhằm giải phòng sức lao động chân tay cho ngêi Cïng víi sù ph¸t triĨn cđa nghành khoa học kỹ thuật- nghành khí đóng vai trò quan trọng công công nghiệp hoá đại hoá đất nớc, đặc biệt quan trọng phát triển nghành công nghệ chế tạo máy Sự phát triển xà hội bắt buộc nghành công nghệ chế tạo máy phải phát triển không ngừng nhằm tăng suất, tăng hiệu lao động tăng chất lợng sản phẩm đáp ứng tối đa đợc nhu cầu số lợng chất lợng ngời tiêu dùng Với kinh tế thị trờng đà phát triển nh nớc ta cïng víi mét nỊn khoa häc chËm ph¸t triĨn, việc phát triển hình thức sản xuất đơn loạt nhỏ phù hợp Đồ án tốt nghiệp đợc thiết kế không nằm yêu cầu thực tế, đời nhằm đa vào áp dụng thực tế giải cho sở sản xuất nhỏ, lắp ráp nhanh chóng để đa vào sử dụng nơi có nhu cầu với chi phí thấp Đồ án thiết kế đợc chia làm phần nh sau : Phần I : Tổng quan hai máy đợc thiết kế PhÇn II : Tỉng quan vỊ vËt liƯu PVC Phần III : Từ nguyên lý đến thiết kế máy Phần IV : Tính toán thiết kế máy Phần V : Vận hành bảo d bảo dỡng, sửa chữa Phần VI : Kết luận Đồ án đợc hoàn thành nhờ nỗ lực không ngừng thân, giúp đỡ nhiệt tình bạn bè khoa hớng dẫn giúp đỡ tận tình thầy cô giáo môn Máy ma sát học đặc biệt hớng dẫn thầy giáo Đồng Văn Thông Qua chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn Máy ma sát học bạn sinh viên khoa đà giúp em hoàn thành đồ án Nguyễn Ngọc Hoàn - Đặng Minh Hà - Lớp CTM4 K43 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy gia công khung cửa nhựa Là công trình thiết kế đầu tay có tính chất đặc biệt quan trọng này, thân chúng em đà cố gắng để hoàn thành nhng tránh khỏi sai sót không đáng có Vậy kính mong thầy tận tình bảo để chúng em tránh sai sót không đáng có thiết kế sau Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn đến tất đà giúp chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Sinh viên thực : Nguyễn Ngọc Hoàn Đặng Minh Hà PHầN I: Tổng quan hai loại máy thiết Kế Với kinh tế phát triển Việt Nam nghành sản xuất chủ yếu sản xuất đơn sản xuất loạt nhỏ Do phải chịu chi phối vấn đề kinh tế phát triển trình thiết kế chế tạo phải đặt vấn đề kinh phí đầu t lên hàng đầu, giảm thiểu khoản chi phí Từ ta phải trọng tới vấn đề công nghệ, đơn giản hoá thiết kế v.v Đồng thời giải tối đa đợc khả tăng suất hiệu suất công tác giới hạn kinh phí cho phép, đảm bảo đợc yêu cầu mỹ thuật sản phẩm độ xác lắp ghép phôi sau gia công v.v Nguyễn Ngọc Hoàn - Đặng Minh Hà - Lớp CTM4 K43 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy gia công khung cửa nhựa Vật liệu gia công nhựa PVC bán cứng, phôi gia công có dạng hộp rỗng thành phôi có chiều dầy khoảng 1mm, công suất cắt máy không cần lớn, từ ta nhận thấy độ va đập máy nhỏ kết cấu máy không cần đặc biệt phức tạp, có nghĩa mối liên kết không yêu cầu cao Không phải mà không trọng tới kết cấu máy, chi tiết lắp ghép phải đảm bảo tính công nghệ độ xác độ bền cần thiết Khi thiết kế, kích thớc máy phải liên quan với kích thớc phôi đảm bảo không gian kẹp chặt phôi gia công đồng thời phải hạn chế không gian đặt máy đáp ứng đợc vấn đề nhân trắc học cho ngời công nhân đứng máy làm việc t thoải mái, từ tận dụng đợc khả làm việc hiệu ngời công nhân i Máy cắt mộng Để đảm bảo tính mỹ thuật ghép với tạo thành góc mà không cần phải hàn ta phải cắt đầu có profile giống nh profile đặc biệt ban đầu Profile cửa hình thành từ công đoạn ban đầu tạo hình phôi, công nghệ trình đùn phôi khuôn nhờ đặc tính vật liệu Polime Từ ta nhận thấy để gia công Profile cánh đơn giản sử dụng phơng pháp phay định hình với điều kiện lỡi dao phay có profile chiều dầy dao phải bề dầy phôi Nguyễn Ngọc Hoàn - Đặng Minh Hà - Lớp CTM4 K43 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy gia công khung cửa nhựa ii Máy bào via via cửa hình thành trình hàn nhiệt hai cửa với tạo thành góc vuông máy hàn đặc biệt Nguyên lý làm việc máy hàn nh sau: Hai cửa nhựa PVC bán cứng đợc cắt đầu thành góc 45 0, sau chúng ghép với tạo thành góc vuông Khi đà ghép xong, máy có thép đặc biệt sinh nhiệt đ- Via đợc hình thành sau hàn nhiệt ợc đặt vào khe mối ghép råi Ðp chóng l¹i cho hai cïng tiÕp xóc với thép Để thời gian t (do đặc tính kỹ thuật máy) cho nhựa ®đ ch¶y mỊm råi dïng lùc ®Èy Ðp hai lại với theo chiều tạo thành góc vuông råi lËp tøc rót tÊm thÐp Nhê lùc ép nhựa bị chảy sau đà tạo thành góc vuông số nhựa dẻo phải bị đẩy khỏi chỗ tiếp xúc hai thanh, từ tạo thành via Để cắt phẳng via ta dùng biện pháp công nghệ đơn giản hiệu bào ngang Cắt đồng thời hai mặt (do chiều dầy cửa không đổi), đầu dao ta thiết kế hình chữ U Nguyễn Ngọc Hoàn - Đặng Minh Hà - Lớp CTM4 K43 Đồ ¸n tèt nghiƯp - ThiÕt kÕ m¸y gia c«ng khung cưa nhùa PhÇn II: Tỉng quan vỊ vËt liƯu pvc Khung cửa nhựa đợc chế tạo từ vật liệu PVC bán cứng (Polyvinyl clorit) , có màu trắng đục khó cháy không mùi không mùi vị không độc hại, nhng bị phân huỷ tạo oxit Cacbon HCl trạng thái khí gây độc hại cho ngời Do tÝnh u viƯt cđa vËt liƯu PVC nh nguyªn liƯu sản xuất từ than đá, dầu mỏ, nói chung nguyên liệu dồi Hơn có tính ổn định hoá học, bền học, dễ gia công nhiều loại sản phảm với nhiều kiểu hình dáng phức tạp khác Là sản phẩm trùng hợp Vinyl clorua i Phơng pháp trùng hợp Các monome trùng hợp chất đơn giản khối lợng phân tử thấp có chứa nối đôi Trong điều kiện thích hợp phân tử phản ứng với tạo thµnh Polime n(CH2 = CH ) Cl Vinyl clorit [- CH2 – CH - ] n Cl Polyvinyl clorit [PVC] Khi nãi ®Õn PVC ta thêng ®Ị cËp tíi tiêu chí để đánh giá : Đặc trng, tính linh hoạt cấu trúc phân tử Đặc trng PVC thờng sản xuất dạng bột nhỏ có đờng kính phụ thuộc vào phơng pháp trùng hợp Trùng hợp khối trùng hợp huyền phù có đờng kính hạt d = 100180m, trùng hợp nhũ tơng có d = 0,13m Sau sấy tạo PVC dạng bột ta đợc loại có d = Nguyễn Ngọc Hoàn - Đặng Minh Hà - Lớp CTM4 K43 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy gia công khung cửa nhựa 550m Chính yêu cầu cấ trúc nh nên hình thái PVC đóng vai trò quan trọng ii Phân tử Polime Phân tử Polyme khổng lồ so với phân tử hữu ban đầu (đà trình bày trên), có kích thớc lớn nên đợc gọi hợp chất cao phân tử Trong phân tử nguyên tử đợc liên kết với liên kết đồng hoá trị Đa số phân tử Polyme dạng mạch dài, mềm dẻo, mạch gồm chuỗi nguyên tử Cacbon : -C-C-C-C-C-C- Hai hoá trị lại liên kết với nguyên tử hay nhóm nguyên tử tạo thành nhánh bên mạch Các phân tử đợc hình thành từ đơn vị cấu trúc gọi mắt xích hay mer đợc lặp lặp lại nhiều lần mạch tạo chuỗi phân tử Iii Cấu trúc phân tử - mắt xích (mer) Polyme mạch thẳng Poyme mer liên kết với thành mạch Những mạch mềm dẻo hình dung nh sợi mì dài PVC có tính hoạt động hoá học lớn, trình biến đổi hoá học có nguyên tử Cl tham gia phản ứng thờng kéo theo nguyên tử H C bên cạnh iv Tính chất cơ, lí, nhiệt Polime Biến dạng dới tác dụng lực, có đặc trng số thông số kim loại nh Modul đàn hồi, giới hạn bền kéo, độ dai va đập độ bền mỏi Modul đàn hồi, giới hạn bền kéo, tính dẻo độ dÃn dài Polime đợc xác định nh kim loại Nguyễn Ngọc Hoàn - Đặng Minh Hà - Lớp CTM4 K43 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy gia công khung cửa nhựa Vật liệu Khối lợng riêng Modul kÐo PVC G/cm3 1,301,58 Mpa.102 2441 Giíi h¹n kÐo Mpa Độ giÃn dài đứt % Độ bền va ®Ëp ft.Pb/in 4152 4080% 0,422 Khi ®èt nãng PVC cã thoát HCl xuất hoá trị tự Chính nhờ có hoá trị tự mạch xuất nối đôi Khi nhiệt độ cao HCl thoát mạnh có nhiều liên kết nối mạch làm giảm tính hòa tan Polime ánh sáng mặt trời có tác dụng đẩy HCl làm Oxy hoá Polime ánh sáng đèn Quartz chiếu vào PVC ban đầu có tác dụng phan huỷ Oxy hoá làm tăng tính dẻo, nhng lâu tạo thành liên kết ngang làm giảm tính dẻo Polime PVC dung môi nhiệt độ thờng có HCl thoát chủ yếu xảy trình Oxy hoá Ngợc lại PVC khí N2 đun nóng không bị Oxy hoá mà tạo cấu tạo lới Nhiệt độ nóng chảy thuỷ tinh hoá Polime đợc xác định tơng tự nh vật liệu gốm, dựa theo đờng biến thiên khối lợng riêng nhiệt độ Polime (Polyvinyl clorit) Nhiệt độ thủy tinh hoá Nhiệt độ nóng chảy 212CC 105CC Thể tích riêng A g Lỏn B C Tg Tm Nhiệt độ Nguyễn Ngọc Hoàn - Đặng Minh Hà - Lớp CTM4 K43 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy gia công khung cửa nhựa Polime phân tử lợng thấp dễ hoà tan Axêtôn, Kêtôn, phức, Cacbua hidro Polime có phân tử lợng cao hoà tan nhiệt độ bình thờng không hoà tan chất hoá dẻo Khi nhiệt độ cao PVC bị trơng nở chất hoá dẻo, có số chất hoá dẻo hoà tan đợc PVC Polime (PVC) cã tÝnh ỉn nhiƯt tèt, PVC lµm viƯc ë miền nhiệt độ cao nhiệt độ phân huỷ 1701750C PVC phân huỷ mạnh ngời ta đa thêm vào PVC chất ổn nhiệt, chống cháy Khi phân huỷ PVC tạo thành Oxit cacbon clorua hidro Trong chất ổn nhiệt có khả hấp thụ HCl đợc tách ra, ngăn cản đợc tác hại HCl, ngăn cản đợc oxi hoá dới tác dụng tia cực tím Có nhiều loại chất ổn nhiệt ( Vô cơ, hữu kim loại ) Tính dẻo: PVC vật liệu cứng, nhng nung nóng dẻo PVC thờng đợc sử đời sống loại không dẻo hoá PVC cứng bán cứng Nó loại PVC không hoà trộn hoàn toàn hoà trộn với lợng nhỏ, khoảng từ 510% PVC bán cứng có độ bền học cao, độ bền hoá học cao Tính chất học có số đợc xếp vào loại vật liệu kết cấu Tuy nhiên có độ bền nhiệt không cao từ 65700C, độ chịu lạnh - 10 - 1600C PVC trë nªn mỊm dïng biện pháp dập nóng hút chân không, có tính cách điện tốt nhiệt độ từ 20800C khoảng nhiệt độ tính cách điện hầu nh không đổi Nhờ vào đặc tính vật liệu phôi đợc tạo hình ban đầu phơng pháp đùn liên tục nhờ khuôn Cho nên có Profile đặc biệt đợc tạo từ đầu Nó thờng đợc ứng dụng lĩnh vực nh điện, loại kết cấu xây dựng không yêu cầu chịu lực cao nh cách cửa, thiết bị néi thÊt nh bµn ghÕ v.v Ngun Ngäc Hoµn - Đặng Minh Hà - Lớp CTM4 K43 Đồ ¸n tèt nghiƯp - ThiÕt kÕ m¸y gia c«ng khung cửa nhựa Nguyễn Ngọc Hoàn - Đặng Minh Hà - Líp CTM4 – K43