Thiết kế quy trình công nghệ khuôn đồ gá để sản xuất chi tiết vành dưới ca lăng ca lăng xe ya3 469 1

Giới thiệu đôi nét về công nghệ dập

Giới thiệu tổng quan về ngành g-c-a-l

Ngành G-C-A-L ra đời từ rất sớm, và nó đã đem lại cho loài ngời những tiến bộ đáng kể, khi mới ra đời những sản phẩm của ngành còn rất thô sơ nh những dụng cụ săn bắn hay một số dụng cụ phục vụ cho sinh hoạt Cùng với sự phát triển của loài ngời thì ngành G-C-A-L cũng ngày càng lớn mạnh, ngành G-C-A-L là một ngành mang tính chất chủ đạo cho ngành cơ khí từ trớc cho đến nay, và nay với sự phát triển đến đỉnh cao của nền tri thức thế giới thì ngành

G-C-A-L vẫn có một chỗ đứng quan trọng không thể thiếu vì nó chính là mềm móng cho nền công nghiệp nặng của mỗi quốc gia Với tính chất rất linh hoạt của mình, những sản phẩm của ngành rất đa dạng và phong phú, nó cũng có thể là khâu chuẩn bị cho nhiều ngành cơ khí khác nhau và nó cũng có thể tự tạo ra những sẩn phẩm trọn vẹn Tuy giằng hiện nay những điều kiện về cơ sở vật chất còn nhiều khó khăn nhng ngành G-C-A-L Việt nam vẫn đã và đang cố gắng nghiên cứu và đa vào sản xuất nhằm tạo ra nhiều sản phẩm với chủng loại đa dạng, phong phú và có chất lợng cao, giá thành hạ và góp phần đa nền cơ khí Việt nam đạt đến nhũng đỉnh cao mới và góp phần đa nền kinh tế nớc ta ngày càng phát triển.

Với tính chất và đặc thù riêng của ngành G-C-A-L, những sản phẩm của ngành rất đa dạng và phong phú Có những sản phẩm rất bé đến nhũng sản phẩm rất lớn và hình dáng của chúng cũng rất phong phú và những sản phẩm này có hình dáng từ đơn giản đến phức tạp mà nhiều ngành gia công kim loại khác khó có thể làm đợc Những sản phẩm của

Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất chi tiết dạng vỏ mỏng ngành G-C-A-L có mặt ở khắp mọi nơi, nó không chỉ bao gồm những sản phẩm phục vụ nhu cầu đời sống hàng ngày của nhân dân mà còn bao gồm rất nhiều những sản phẩm đợc sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành cơ khí và công nghiệp khác nh ngành chế tạo máy, ngành kỹ thuật điện và điện tử, ngành chế tạo thiết bị và dụng cụ máy chính xác và đặc biệt là ngành chế tạo ôtô, máy bay Ngành G-C-A-L nói chung và công nghệ sản suất dập tấm nói riêng đợc ứng dụng rộng rãi nh vậy là vì nó có nhiều u việt so với nhiều ngành gia công kim loại khác bởi vì:

Về mặt kỹ thuật bằng phơng pháp dập tấm ta có thể bằng những động tác đơn giản của thiết bị chế tạo đợc những chi tiết hết sức phức tạp mà đôi khi những phơng pháp gia công kim loại khác không thể làm đợc hoặc khó có thể làm đợc mà có làm đợc thì cũng rất phức tạp và khó khăn Độ chính xác của những sản phẩm dập tấm tơng đối cao đảm bảo lắp lẫn tốt, không phải gia công lại bằng cắt gọt mà kết cấu của chi tiết vừa cứng vững vừa bền nhẹn nhng mức độ hao phí kim loại lại rất thấp

Về mặt kinh tế nếu sử dụng phơng pháp dập tấm sẽ tiết kiệm đợc nhiều nguyên vật liệu có điều kiện thuận tiện để cơ khí hoá và tự động hoá cao, quá trình thao tác trên máy lại đơn giản không cần thợ bậc cao thờng lại sản xuất hàng loạt hàng khối nên giá thành sản phẩm hạ. Để sản xuất dập tấm phát huy hơn nữa tính u việt của mình, tạo ra hiệu quả lớn về kinh tế và kỹ thuật với mức độ cao nhất thì yêu cầu đối với ngời thiết kế về dập tấm là phải biết tổng hợp và giải quyết đúng đắn hàng loạt các vấn đề đặt ra trong giai đoạn chuẩn bị sản xuất nh chọn vật liệu hợp lý, thiết kế sản phẩm phải có tính công nghệ

6 cao, quy trình công nhgệ phải phù hợp, thiết kế khuôn phải đảm bảo độ chính xác làm việc lâu bền và an toàn cùng đó thiết kế khuôn phải phù hợp với quy mô sản xuất, chọn và sử dụng hợp lý các thiết bị yêu cầu đặc biệt là khi sản xuất những chi tiết lớn, có hình dáng phức tạp, yêu cầu cao về thẩm mỹ và chất lợng.

Trong thời gian tới sản xuất dập tấm cần đợc phát triển mạnh mẽ và mở rộng hơn nữa theo những phơng hớng sau:

Mở rộng phạm vi ứng dụng dập tấm bằng cách thay thế ph- ơng pháp gia công cắt gọt, đúc, rèn bằng phơng pháp dập tấm hoặc dập tấm kết hợp với hàn trong phạm vi cho phép khi đó sẽ đa đến hiệu quả kinh tế cao Trọng lợng chi tiết giảm từ 25-50%, giảm phế liệu từ 30-70%, giảm tiêu hao sức lao động từ 50-80%, độ bền vững của chi tiết tăng lên do vật liệu tấm có cơ tính tốt.

Cần ứng dụng dập tấm vào sản xuất hàng loạt nhỏ, tách sử dụng khuôn đơn giản và khuôn ghép vạn năng.

Hạ tỷ lệ phế liệu bằng cách thiết kế sản phẩm dập công nghệ cao, nhiên cứu xếp hình hợp lý,tận dụng phế liệu, nâng cao độ chính xách khi tính toán phôi v v

Nghiên cứu nâng cao tuổi thọ khuôn.

Giới thiệu chung về công nghệ dập những chi tiết dạng vỏ

1 Định nghĩa chi tiết vỏ ôtô

Chi tiết vỏ xe ôtô (gọi tắt là vỏ ôtô) là những chi tiết dị hình và mỏng tạo nên bề mặt và bên trong của ôtô nh nắp đậy động cơ, gầm, cabin và thân xe Mặt trớc và cabin của xe tải mặt trớc và vỏ của xe du lịch đều là những chi tiết dập tấm tạo nên.

Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất chi tiết dạng vỏ mỏng

Các bề mặt có thể nhìn thấy đợc của vỏ xe nói chung đều có tính trang trí, ngoài những yêu cầu về sử dụng tốt dễ sửa chữa, dễ chế tạo thì còn phải có tính thẩm mỹ So với những chi tiết dập tấm thông thờng thì các chi vỏ xe có đặc điểm là vật liệu mỏng, hình dạng phức tạp đa phần là những chi tiết có hình dạng không gian phức tạp, yêu cầu bề mặt có chất lợng cao Bởi vậy khi thiết kế công nghệ dập các chi tiết vỏ, thiết kế khuôn và công nghệ chế tạo khuôn đều có những đặc điểm riêng vì thế các khuôn dập vỏ ôtô phải đợc xem xét nh một vấn đề mang tính đặc thù.

Căn cứ vào tác dụng và yêu cầu của chúng vỏ có thể chia làm 3 loại là vỏ ngoài, vỏ trong và các chi tiết gia cố Vỏ ngoài, vỏ trong đợc dập từ các loại thép tấm 08 hoặc 09Al có chiều dày 0.7, 0.8, 0.9, 1 mm còn các chi tiết gia cố thì dập bằng thép tấm 08 hoặc 09Al có chiều dày 1, 1.2, 1.5, 2(mm).

2 Yêu cầu đối với các chi tiết vỏ ôtô

Chất lợng bề mặt tốt.

Các chi tiết vỏ đặc biệt là những bề mặt nhìn thấy của vỏ ngoài không đợc phép có vết nhăn, xớc, có vân, mấp mô và những khuyết tật khác ảnh hởng đến mỹ quan của bề mặt Những đờng nét trang trí, gân trang trí trên vỏ phải rõ ràng nhẵn bóng, phải trái phải đối xứng và chuyển tiếp đều đặn Những đờng nét trang trí trên vỏ tại chỗ tiếp ráp giữa hai chi tiết phải khớp với nhau không đợc phép lệch. Chất lợng bề mặt đối với vỏ của xe du lịch càng quan trọng hơn, những khuyết tật bề mặt cho dù nhỏ đều có thể ảnh hởng đến mĩ quan sau khi sơn gây ra hiện tợng tán xạ ánh sáng.

- Kích th ớc hình học và hình dạng phù hợp yêu cầu ớc hình học và hình dạng phù hợp yêu cầu

Vỏ có hình dạng phức tạp nhiều mặt cong không gian, kích thớc hình học và hình dạng của chúng nhất thiết phải phù hợp với bản vẽ và mô hình (Hoặc mô hình khi mô phỏng số) Bề mặt không gian có loại là do yêu cầu tạo hình và mĩ quan của bản thân chi tiết, có loại do hai hoặc nhiều chi tiết vỏ lắp ráp với nhau mà tạo thành Những chỗ tiếp ráp của các bề mặt không gian thì phải trùng khớp.

Bản vẽ chi tiết vỏ chỉ có thể hiển thị đợc một số kích thớc hình chiếu chủ yếu, không thể thể hiện hết tất cả các vị trí không gian của các điểm tơng quan trên vỏ, cho dù đã thể hiện đợc hết tất cả các vị không gian của các điểm t- ơng quan thì cũng khó sử dụng do bản vẽ quá phức tạp, quá nhiều đờng kích thớc, quá rối rắm Bởi vậy trên bản vẽ chi tiết chỉ ghi các kích thớc ngoại hình và kích thớc giao điểm của các đờng 100 (tức là toạ độ có khoảng cách là 100 mm), các kích thớc quá độ thì căn cứ vào mô hình.

Tính công nghệ của chi tiết vỏ chủ yếu thể hiện ở khả năng dập, tính lắp ráp bằng hàn, an toàn khi thao tác, hệ số sử dụng vật liệu và những yêu cầu đối với vật liệu.

Khả năng dập của chi tiết vỏ mấu chốt đợc thể hiện ở khả năng và độ chắc chắn khi dập vuốt mà tính công nghệ khi dập vuốt tốt hay xấu lại chủ yếu đợc quyết định bởi hình dạng của chi tiết Nếu chi tiết vỏ có thể dập vuốt thì đối với các nguyên công sau dập vuốt chỉ còn là vấn đề xác định số lợng nguyên công và sắp xếp trình tự trớc sau của các nguyên công Nói chung các chi vỏ đều dập vuốt một lần, để thực hiện đợc việc tạo hình bằng,một lần dập vuốt thì cần phải khai riển những chỗ lên vành, điền đầy các lỗ cộng thêm phần bổ sung do công nghệ yêu cầu, sau khi dập vuốt

Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất chi tiết dạng vỏ mỏng sẽ cắt bỏ phần bổ sung công nghệ ở những nguyên công sau, vì thế phần bổ sung công nghệ là phần vật liệu tiêu hao nhất thiết phải có do công nghệ yêu cầu phần bổ sung công nghệ nhiều hay ít trớc hết đợc quyết định bởi mức độ phức tạp của chi tiết vỏ Mức độ phức tạp của chi tiết vỏ còn đặt ra những yêu cầu nhất định đối với tính năng của vật liệu ví dụ những chi tiết vỏ có độ sâu lớn, bề mặt không gian phức tạp thì phải dùng thép tấm có tính năng dập vuốt s©u tèt nh 08k, 10 k.

- Phải có đủ độ cứng vững

Trong quá trình dập vuốt do có chỗ mức độ biến dạng đối với vật liệu quá nhỏ làm cho độ cứng vững của chi tiết không đợc đảm bảo gây tiếng ồn khi bị chấn động Phơng pháp kiểm tra độ cứng vững của vỏ là dùng tay gõ vào bề mặt nghe âm thanh xem có giống ở mọi chỗ hay không Chỗ nào âm thanh thấp thì chứng tỏ độ cứng vững ở chỗ đó kém. Khi dùng tay ấn nếu chi tiết có chỗ bập bùng thì chứng tỏ chi tiết không đạt yêu cầu Nếu dùng những chi tiết này lắp ráp ôtô thì khi ôtô chạy phát sinh chấn động sẽ gây tiếng ồn lớn và làm cho chi tiết chóng hỏng Ngoài ra những chi tiết dập vuốt không đủ độ biến dạng cần thiết, độ cứng vững kém thì sau khi cắt biên sẽ gây nên sai lệch về hình dạng Nếu sau khi cắt biên còn gấp mép thì có thể nhờ gấp mép mà cải thiện độ cứng vững.

-Phân loại công nghệ đối với chi tiết vỏ Để tiện cho việc xác lập qui trình công nghệ và thiết kế khuôn cần phải phân loại công nghệ đối với các chi tiết vỏ tuỳ theo mức độ phức tạp của nguyên công dập vuốt và đặc điểm của bản thân chi tiết Mức độ phức tạp của dập vuốt đợc đánh giá bởi độ sâu khi dập vuốt và sự phức tạp về

10 hình dạng, còn đặc điểm của chi tiết là muốn nói chúng có mặt đối xứng hay không Căn cứ vào sự phân tích đối với tất cả các chi tiết vỏ có thể phân loại nh sau:

Các chi tiết có một mặt đối xứng ví dụ nắp thùng nớc, nắp bộ tản nhiệt, tấm che mặt trớc, capo, nắp thùng hành lý… Những chi tiết này lại có thể phân thành:

Nông hình dạng cong và lõm. Độ sâu đồng đều, hình dạng tơng đối phức tạp. Độ sâu khác nhau, hình dạng phức tạp. §é s©u lín. các chi tiết không đối xứng ví dụ nh: mặt ngoài cánh cửa, mặt trong cánh cửa, các tai trớc, tai sau Loại này lại có thể chia thành:

Nông và phẳng. độ sâu đồng đều hình dạng tơng đối phức tạp. §é s©u lín.

Các chi tiết có thể dập đôi ví dụ nh tấm che bên cạnh phải và trái, dầm trái và phải ở nóc…

Những chi tiết có mặt bích nh tấm cánh cửa ngoài.

Nh÷ng chi tiÕt uèn.

-Thiết kế công nghệ dập các chi tiết vỏ

Công nghệ dập các chi tiết vỏ bao gồm 3 nguyên công cơ bản là dập vuốt, cắt biên và gấp mép Trên cơ sở của 3 nguyên công cơ bản này và căn cứ vào hình dạng và kích th- ớc cụ thể của các chi tiết mà xây dựng công nghệ dập của chúng Thiết kế công nghệ bao gồm những nội dung chủ yÕu sau ®©y.

- Xác định ph ơng dập.

Công nghệ dập các chi tiết vỏ ôtô nói chung gồm hai hoặc từ hai nguyên công trở lên Phơng dập trong mỗi nguyên công

phân tích và lựa chọn phơng án công nghệ

Ph©n tÝch

Hình 1.1 : Hình dạng chi tiết

Dựa vào bản vẽ và vị trí cụ thể của chi tiết trên mô hình xe, chi tiết ca lăng xe là một chi tiết tơng đối lớn của vỏ xe và có hình dáng không gian rất phức tạp, khi lắp ráp tạo thành thân vỏ xe thì chi tiết ca lăng xe còn có sự ăn khớp và lắp ráp với nhiều chi tiết khác nh chi tiết vành dới ca lăng , nắp capô,vv Ngoài ra chi tiết ca lăng là một chi tiết bên ngoài của vỏ xe nên ngoài nhiệm vụ tạo thành thân xe thì nó còn phải tạo ra bề mặt ngoài của xe nh vậy yêu cầu đối với chi tiết là không những phải đảm bảo về kích thớc và hình dáng cần phù hợp với mô hình mà còn cần phải có độ cứng vững, độ nhẵn bóng bề mặt để tạo nên tính thẩm mü cho xe

Với tính chất của chi tiết ca lăng là một chi tiết có hình dáng không gian phức tạp cùng các yêu cầu của chi tiết là phải có chất lợng cao không những đảm bảo về độ cứng vững mà còn có độ nhẵn bóng cao để khi sơn tạo ra đợc độ phẳng của bề mặt cho lớp sơn và phần các mép cắt không bị nhăn rách, khi lắp ráp tạo thành vỏ xe hoàn chỉnh cần có sự ăn khớp với nhiều chi tiết khác nên khi chế tạo cần phải có sự kết hợp vối các chi tiết có liên quan

Dựa vào các kích thớc của chi tiết ta nhận thấy chi tiết có kích thớc đối xứng qua một mặt và một số kích thớc thay đổi một cách liên tục, chi tiết ca lăng là chi tiết có sự chênh lệch tơng đói lớn giữa kích thớc của bề ngang và kích thớc của bề dài và ở một số vị trí có hình dạng cong kép, trên bề mặt có sự lồi lõm nhng độ lồi lõm không sâu và khi dập vuốt sự chảy của kim loại thờng không theo một hớng nhất định do đó khi dập vuốt chi tiết dễ bị biến mỏng ở nhiều vị trí khác nhau tuy nhiên độ biến mỏng này là không đáng kể nên ta có thể bỏ qua sự biến mỏng cục bộ đó, thông th-

28 ờng đối với các chi tiết vỏ ô tô khi dập tạo hình thờng đợc hoàn thiện sau một nguyên công nếu cần thiết có thể dùng thêm nguyên công tinh chỉnh ở sau do quá trình tạo hình chỉ thực hiện sau một nguyên công cùng đó hình dạng của chi tiết là rất phức tạp kích thớc của chi tiết thì rất lớn nên để đảm bảo đủ kim loại cho nguyên công dập tạo hình và để tạo ra bề mặt phôi bị chặn theo yêu cầu của nguyên công dập tạo hình ta cần phải thêm vào kích thớc phôi phần bù công nghệ, và vì vậy sau nguyên công dập tạo hình là các nguyên công cắt mép hoặc đột lỗ hoặc lên vành hoặc gấp mép nếu có yêu cầu

Do các chi tiết vỏ xe ngoài nhiệm vụ tạo ra khung xe, hình dáng của xe mà ở trên một số chi tiết còn lắp thêm một số các chi tiết trang trí nội thất khác để tạo nên sự thẩm mỹ cho xe vì vậy khi thiết kế cần có sự phối hợp với nhau sao cho hợp lý.

Lựa chọn phơng án công nghệ

1 Chọn hớng dập cho các nguyên công

- Cho nguyên công dập tạo hình

Do quá trình dập tạo hình đợc hoàn thiện sau một nguyên công, với hình dạng và kích thớc đã cho trên bản vẽ chi tiết nên ta chọn hớng dập cho nguyên công này là vuông góc với bề mặt của chi tiết trên hình chiếu đứng và đợc thể hiện trong bản vẽ lắp khuôn của nguyên công này.

- Cho nguyên công đột lỗ

+ Cho nguyên công đột các lỗ nằm trên bề mặt

Do các lỗ nằm trên bề mặt nên ta chọn hớng dập theo ph- ơng vuông góc với bề mặt vuông góc với tiết diện các lỗ đó

Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất chi tiết dạng vỏ mỏng và đợc thể hiện trong bản vẽ lắp khuôn của nguyên công này.

+ Cho nguyên công đột các lỗ nằm ở phần thành

Do kích thớc của chi tiết theo phơng ngang là rất lớn nên để đột các lố này ta phải dùng phơng dập là phơng vuông góc với phần thành ngang tức là phơng đột các lỗ này vuông góc với phơng dập vuốt.

- Cho nguyên công cắt mép.

+ Cho nguyên công cắt mép Với hình dạnh của mép này sau nguyên công dập tạo hình ta chọn phơng cắt mép là ph- ơng cùng với phơng dập tạo hình và đợc thể hiện trong bản vẽ lắp khuôn của nguyên công này.

Từ các đặc điểm đã nêu ra ở trên ta có thể đa ra các ph- ơng án công nghệ sơ bộ nh sau:

2 Phơng án công nghệ 1 sơ bộ: (dập đơn chiếc)

Dựa vào hình dạng của chi tiết trên bản vẽ chi tiết thì ph- ơng án dập đơn chiếc có thể có các bớc công nghệ sau:

- Nguyên công 1: cắt hình phôi

- Nguyên công 2: dập tạo hình

- Nguyên công 3: cắt mép theo đờng bao kín.

- Nguyên công4: Đột lỗ thông gió.

- Nguyên công 5: Đột lỗ pha đèn 160 và 7 lỗ 12:

+ Bớc 1: Đột lỗ đầu trái của chi tiết.

+ Bớc 2: Đột lỗ đầu phải của chi tiết.

- Nguyên công 6: Đột 2 lỗ kích thớc 36x180 và 1 lỗ 36x184.

- Nguyên công 7: Đột lỗ đèn xi nhan và 2 lỗ 10.

- Nguyên công 9: Đột các lỗ 8.

- Nguyên công 10: Lên vành cho các lỗ đột ở nguyên công 6.

- Nguyên công 11: Gấp mép hai đầu.

- Nguyên công 12: Gấp mép cạnh cong lớn.

3 Phơng án công nghệ 2: (dập chùm hai chi tiết đối xứng)

Với tính chất của chi tiết là chi tiết có một mặt phẳng đói xứng và khi ta dập chùm hai chi tiết thi ta lại tạo ra thêm một mặt đối xứng nữa giữa hai chi tiết nh vậy khi dập chùm hai chi tiết ta có hai mặt đối xứng nên khi dập ta có sự đối xứng về lực dập và trọng tâm áp lực của khuôn nằm ở giữa khuôn cùng đó khi dập kim loại đợc kéo vào trong lòng cối đều từ hai phía đối diện tạo điều kiện biến dạng thuận lợi cho kim loại

Do trong quá trình dập tạo hình kim loại biến dạng theo các phơng và độ sâu dập là nhỏ nên quá trình dập gần nh là dập nổi nên lực dập sẽ rất lớn.

Do sự chênh lệch lớn giữa kích thớc bề ngang và bề dọc của chi tiết nên khi dập chùm hai chi tiết sẽ góp phần làm giảm sự chênh lệch này, với một số tính chất nêu trên ta thể có các bớc nguyên công nghệ nh sau:

- Nguyên công 1: cắt hình phôi cho hai chi tiết

- Nguyên công 2: dập tạo hình cho hai chi tiết

- Nguyên công 3: Cắt chia chùm 2 chi tiết thành những chi tiết đơn

- Nguyên công 4: Đột lỗ thông gió.

- Nguyên công 5: Cắt mép theo đờng bao kín.

- Nguyên công 6: Đột lỗ pha đèn 160 và 7 lỗ 12.

4 Phân tích các phơng án công nghệ và lựa chọn ph- ơng án tối u

Xem xét cả hai phơng án ta nhận thấy cả hai phơng án đều có tính khả thi và mỗi phơng án đều có u điểm và hạn chế riêng

-Với phơng án công nghệ 1 ta nhận thấy u điểm là khuôn nhỏ gọn hơn, số nguyên công ít hơn nên số lợng khuôn giảm và giá thành khuôn cũng nhỏ hơn Tuy nhiên nó vẫn có hạn chế là sau mỗi loạt nguyên công chỉ nhận đợc một sản phẩm mà với mỗi một nguyên công, ta lại phải dùng một bộ khuôn khác, ngoài ra khi dập đơn chiếc do hình dạng không cân đối nên khi dập lực sẽ không cân bằng giữa các phần dễ

32 gây mất ổn định nên chin tiết sau khi dập dễ bị nhăn nếu không muốn chi tiết không bị mất ổn định thì phải có phần bù công nghệ lớn mà sau đó phải cắt bỏ điều này làm cho hiệu suất sử dụng vật liệu thấp gây lãng phí vật liệu

- Với phơng án 2 ta nhận thấy do ta dập chùm hai chi tiết nên nó có tính đối xứng vì vậy khi dập lực có tính đối xứng nên khi dập kim loại sẽ đợc kéo đều từ các phía do vậy sau khi dập chi tiết không bị nhăn rách nên ta chỉ cần phần bù công nghệ nhỏ điều này góp phần vào việc nâng cao hiệu xuất sử dụng vật liệu hơn nữa với phơng án công nghệ này sau mỗi loạt nguyên công ta nhận đợc hai chi tiếtdo đó nâng cao đợc năng suất.

Tuy nhiên phơng án công nghệ này có nhợc điểm là : Số nguyên công nhiều hơn, khuôn to hơn , điều này đồng nghĩa với việc thiết kế và chế tạo khuôn phức tạp hơn dẫn đến chi phí sản xuất khuôn lớn, không bù đắp đợc bằng sự tiết kiệm kim loại do loạt sản xuất là loạt vừa

Nh vậy xét cả về tính chất công nghệ cũng nh tính kinh tế ta nhận thấy phơng án công nghệ 1 là tối u hơn cả, vậy ta chọn phơng án công nghệ 1 làm phơng án công nghệ để chế tạo chi tiết ca lăng, với các bớc dập nh sau

- Nguyên công 1: cắt hình phôi

- Nguyên công 2: dập tạo hình

- Nguyên công 3: cắt mép theo đờng bao kín.

- Nguyên công4: Đột lỗ thông gió.

- Nguyên công 5: Đột lỗ pha đèn 160 và 7 lỗ 12.

Chơng II: Tính toán phôi và chọn kích thớc dải phôi ban đầu

I Tính toán diện tích phôi

- Với phơng án công nghệ đã chọn, từ điều kiện dập đơn từng chi tiết thì việc tính toán và chọn phôi ban đầu giữ một vai trò quan trọng bởi việc tính toán phôi ngoài việc phải đảm bảo đủ phôi cho quá trình dập, tạo thuận lợi cho cho kim loại khi bị kéo vào lòng cối để tạo hình không bị thiếu hụt hay gây khó khăn cho quá trình dập tạo hình, còn phải đảm bảo tính kinh tế( phải hạn chế đợcmức độ lãng phí vật liệu). Đối với công nghệ dập các chi tiết vỏ ô tô thì tính chất công nghệ có một số tính chất khác so vơí tính chất công nghệ dập các chi tiết thông thờng khác vì hầu hết các chi tiết vỏ ô tô thì nguyên công dập tạo hình thờng đợc hoàn thiện sau một nguyên công, hình dạng của các chi tiết vỏ ô tô thờng là có hình dạng không gian phức tạp và có kích thớc

34 lớn, có nhiều hốc lồi lõm khác nhau vì vậy việc tính toán phôi cũng có một số điểm khác biệt so với việc tính toán phôi cho các chi tiết truyền thống thông thờng khác nh do hình dạng của chi tiết là hình dạng không gian phức tạp không có tính đối xứng, quá trình dập vuốt thờng là không biến mỏng thành nếu ở những vị trí nào đó có sự biến mỏng thành thì đó cũng chỉ là sự biến mỏng cục bộ không có ảnh hởng lớn đến sự thay đổi của diện tích phôi vì thế ta bỏ qua, nh vậy việc tính toán phôi ta cũng dựa vào điều kiện cân bằng diện diện tích giữa diện tích phôi và diện tích bề mặt của chi tiết nhng sự cân bằng này phải đợc tính toán qua một số tiết diện của chi tiết tức: Fphôii tiết

Do nguyên công dập tạo hình chỉ đợc thực hiện sau một nguyên công, kích thớc chi tiét lớn, hình dạng phức tạp nên yêu cầu trong quá trình dập ngoài diện tích tiết diện phôi phải đủ cho quá trình dập tạo hình thì ta phải thêm vào diện tích phôi các phần bù công nghệ, phần bù công nghệ này tạo ra một số tác dụng sau nh tạo ra mạch nối giữa hai chi tiết, tạo ra bề mặt chặn nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dập và bù vào các vị trí phức tạp khi tính toán phôi không đợc chính xác, bù vào các diện tích các lỗ và đợc cắt bỏ sau nguyên công dập tạo hình

Do chi tiết của ta có dạng cong kép, kích thớc bán kính cong thay đổi một cách liên tục nên để thuận lợi cho quá trình tính toán ta dựa vào kích thớc của chi tiết qua một số tiết diện mà có sự thay đổi kích thớc nhất định sau đó nối các điểm đó lại còn luợng bù công nghệ sẽ đợc dịch chỉnh trong quá trình dập thử sao cho tạo cho quá trình dập thuận lợi nhất mà lại tiết kiệm đợc nguyên vật liệu

Dùng phơng pháp tấm phôi theo các tiết diện thìvới hình dạng của chi tiết ta tính kích thớc qua một số tiết diện sau.

Theo tiết diện 1-1 có b1`0 (mm).

1’- 1’ cã a1a5 (mm) 2’- 2’ cã a2d0 (mm) 3’- 3’ cã a3q0 (mm)

II.kích thớc và hình dáng phôi

Tính toán phôi và chọn kích thớc dải phôi ban đầu

Tính toán diện tích phôi

- Với phơng án công nghệ đã chọn, từ điều kiện dập đơn từng chi tiết thì việc tính toán và chọn phôi ban đầu giữ một vai trò quan trọng bởi việc tính toán phôi ngoài việc phải đảm bảo đủ phôi cho quá trình dập, tạo thuận lợi cho cho kim loại khi bị kéo vào lòng cối để tạo hình không bị thiếu hụt hay gây khó khăn cho quá trình dập tạo hình, còn phải đảm bảo tính kinh tế( phải hạn chế đợcmức độ lãng phí vật liệu). Đối với công nghệ dập các chi tiết vỏ ô tô thì tính chất công nghệ có một số tính chất khác so vơí tính chất công nghệ dập các chi tiết thông thờng khác vì hầu hết các chi tiết vỏ ô tô thì nguyên công dập tạo hình thờng đợc hoàn thiện sau một nguyên công, hình dạng của các chi tiết vỏ ô tô thờng là có hình dạng không gian phức tạp và có kích thớc

34 lớn, có nhiều hốc lồi lõm khác nhau vì vậy việc tính toán phôi cũng có một số điểm khác biệt so với việc tính toán phôi cho các chi tiết truyền thống thông thờng khác nh do hình dạng của chi tiết là hình dạng không gian phức tạp không có tính đối xứng, quá trình dập vuốt thờng là không biến mỏng thành nếu ở những vị trí nào đó có sự biến mỏng thành thì đó cũng chỉ là sự biến mỏng cục bộ không có ảnh hởng lớn đến sự thay đổi của diện tích phôi vì thế ta bỏ qua, nh vậy việc tính toán phôi ta cũng dựa vào điều kiện cân bằng diện diện tích giữa diện tích phôi và diện tích bề mặt của chi tiết nhng sự cân bằng này phải đợc tính toán qua một số tiết diện của chi tiết tức: Fphôii tiết

Do nguyên công dập tạo hình chỉ đợc thực hiện sau một nguyên công, kích thớc chi tiét lớn, hình dạng phức tạp nên yêu cầu trong quá trình dập ngoài diện tích tiết diện phôi phải đủ cho quá trình dập tạo hình thì ta phải thêm vào diện tích phôi các phần bù công nghệ, phần bù công nghệ này tạo ra một số tác dụng sau nh tạo ra mạch nối giữa hai chi tiết, tạo ra bề mặt chặn nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dập và bù vào các vị trí phức tạp khi tính toán phôi không đợc chính xác, bù vào các diện tích các lỗ và đợc cắt bỏ sau nguyên công dập tạo hình

Do chi tiết của ta có dạng cong kép, kích thớc bán kính cong thay đổi một cách liên tục nên để thuận lợi cho quá trình tính toán ta dựa vào kích thớc của chi tiết qua một số tiết diện mà có sự thay đổi kích thớc nhất định sau đó nối các điểm đó lại còn luợng bù công nghệ sẽ đợc dịch chỉnh trong quá trình dập thử sao cho tạo cho quá trình dập thuận lợi nhất mà lại tiết kiệm đợc nguyên vật liệu

Dùng phơng pháp tấm phôi theo các tiết diện thìvới hình dạng của chi tiết ta tính kích thớc qua một số tiết diện sau.

Theo tiết diện 1-1 có b1`0 (mm).

1’- 1’ cã a1a5 (mm)2’- 2’ cã a2d0 (mm)3’- 3’ cã a3q0 (mm)

Kích thớc và hình dáng phôi

Với kích thớc của một số tiết diện đã tính ở trên ta dựng và lấy đối xứng ta có kích thớc và hình dạng phôi theo tính toán nhng do yêu cầu về công nghệ ta phải thêm vào lợng phần bù về công nghệ, theo tính toán và quá trình điều chỉnh kích thớc để phù hợp với nguyên công dập tạo hình, khi đó ta có hình dáng và kích thớc nh sau:

Hình 1.2 : Hình dạng phôi theo tính toán

Do sự chênh lệch về tiết diện ngang không lớn nên để đơn giản cho quá trình cắt phôi ta tiến hành nối các điểm mút của tiết diện 1 – 1 và tiết diện

5 – 5 , ta thu đợc hình dạng và kích thớc phôi nh sau:

Hình 1.3 : Hình dạng phôi giản lợc

Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất chi tiết dạng vỏ mỏng chơng III Tính toán thiết kế cho nguyên công cắt phôi.

Phân tích tính công nghệ

- Để tính toán & thiết kế cho nguyên công cắt hình, ta cần dựa vào đặc điểm về hình dáng & kích thớc của phôi Với hình dạng phôi đã đợc xác định do kích thớc phôi lớn hình dạng phôi đơn giản, Nên để tạo ra hình dáng phôi ta có hai phơng pháp :

- Phơng pháp một: Cắt hình cho cả biên dạng phôi bằng khuôn cắt, khi đó cứ mỗi một hành trình máy ta cắt đợc một phôi nhng khi đó kích thớc khuôn rất lớn.

- Phơng pháp hai: Cắt phôi bằng máy cắt dao nghiêng, xuất phát từ tấm phôi tiêu chuẩn có kích thớc 1000 x 2000 sau một loạt các bớc cắt sẽ cho ra biên dạng của phôi:

Bớc 1: Sử dụng cữ cắt cắt tấm phôi ban đầu xuống kích thíc 1000 x 1700

Bớc 2: Sử dụng cữ cắt cắt tấm phôi xuống kích thớc 710 x 1700

Bớc 3: Sử dụng cữ cắt cắt cạnh vát phía trên đầu trái

Bớc 4: Sử dụng cữ cắt cắt cạnh vát phía dới đầu trái.

Bớc 5: Sử dụng cữ cắt cắt cạnh vát phía trên đầu phải Bớc 6: Sử dụng cữ cắt cắt cạnh vát phía dới đầu phải.

Xem xét cả hai phơng án ta nhận thấy:

Với phơng án 1 thì việc cắt phôi sẽ hết sức đơn giản và năng suất cắt phôi cao tuy nhiên do kích thớc phôi lớn nên kích thớc khuôn sẽ rất lớn dẫn đến chi phí cho chế tạo khuôn là lớn mà ta không thể bù đắp đợc bằng việc tiết kiệm nhân công và tằng năng suất do loạt sản suất không phải là loạt lớn.

Với phơng án 2 thì việc cắt phôi sẽ phức tạp hơn và năng suất thấp hơn, tuy nhiên việc chế tạo dao cắt và đồ gá đơn giản hơn chi phí cho chế tạo sẽ nhỏ phù hợp với loạt sản suất vừa của ta Nên chọn phơng án 2 làm phơng án công nghệ.

Tính toán lực công nghệ cho nguyên công

- Để tính toán lực cắt cho các bớc công nghệ ta dựa vào công thức sau:

U: Chu vi của hình cắt (mm)

S: chiều dày vật liệu S = 1(mm)

b: ứng suất bền của vật liệu với thép 08k ta có b = 35

 40 kG/mm 2 ở đây ta lấy b@ kG/mm 2

Sơ đồ cắt và lựa chọn thiết bị cho nguyên công

Hình1.4 : Sơ đồ cắt phôi

Chọn máy cắt dao nghiêng 3m

Tính toán và thiết kế công nghệ cho nguyên công dập tạo hình

Phân tích tính công nghệ vật dập

Hình 1.5 : Bản vẽ vật dập

Thông thờng đối với các chi tiết dạng vỏ thì quá trình dập tạo hình thờng đợc thực hiện sau một nguyên công, vì vậy từ bản vẽ chi tiết của sản phẩm và bản vẽ sản phẩm của nguyên công dập tạo hình ta nhận thấy tại các mặt cắt dọc và ngang của chi tiết ta có thể thấy toàn bộ các mặt cong của chi tiết ca lăng, các mặt cong này có độ cong tơng đối nhỏ và có độ cong khác nhau trên các mặt cắt,các mặt cắt có hình dạng lồi lõm và dạng bậc phức tạp còn trên mặt bên phần cạnh cơ bản là thành đứng Do hình dạng vật dập có hình dạng phức tạp nh vậy nên sự phân bố mức độ biến dạng trên bề mặt toàn bộ chi tiết là rất không đồng đều, tuy nhiên do kích thớc giữa các chiều của phôi không quá lớn và độ sâu dập nhỏ nên sự co rút kim loại theo các phơng chênh lệch không quá nhiều và trung tâm áp lực của khuôn nằm ở tâm khuôn, do chiều sâu dập nhỏ và chi tiêt có nhiều mặt cong nên để hạn chế ảnh hởng của biến dang đàn hồi thì khi kết thúc quá trình dập kim loại ít nhiều vẫn phải còn trong mặt chặn

Tính lực công nghệ cho nguyên công

Để thiết kế đợc khuôn và chọn đợc máy cho nguyên công công nghệ này ta cần đi tính lực công nghệ của nguyên công.

Lực công nghệ của nguyên công đợc tính theo công thức kinh nghiệm.

Trong đó Pd là lực dập vuốt với Pd=Fxq

Trong nguyên công này F là diện tích hình chiếu của bề mặt tiếp xúc giữa chày và phôi vuốt lên phơng vuông góc với lực tác dụng

Vì đờng bao trên hình chiếu bằng của chi tiết gồm nhiều đờng cong phức tạp nên diện tích hình chiếu của bề mặt tiếp xúc giữa chày và phôi vuốt lên phơng vuông góc với lực tác dụng cũng gồm nhiều đờng cong phức tạp do đó việc đo trực tiếp diện tích hình chiếu F sẽ rất khó khăn, do đó sau khi xây dựng bản vẽ chi tiết ta sẽ sử dụng phần mền AutoCAD để tính F.

Với chi tiết đã cho ta tính đợc: Fv2606 mm 2 ) q là áp lực dập thông thờng với nguyên công dập vuốt với vật liệu là 08k có q=0,4-:-0,7 kg/mm 2 ở đây ta lấy q=0,6 kg/mm 2 vËy ta cã:

Và Q là lực chặn lớn nhất của nguyên công để tính Q ta cũng dựa vào công thức :

Trong đó F c là diện tích mặt phôi bị chặn khi bắt đầu dập và theo tính toán ta có: F c = 246717 mm 2

Và q là áp lực chặn, thông thờng q = 0,20,3 kg/mm 2 ở ®©y ta lÊy q = 0,3 (kg/mm 2 ) khi đó ta có:

Q$6717 x 0,3 = 74015kg = 74 tÊn. vËy ta cã

tính toán khe hở và bán kính lợn chày cối

Khi dập vuốt khe hở Z có ảnh hởng rất lớn tới quá trình dập vuốt và chất lợng bề mặt của sản phẩm ngoài ra nó còn ảnh hởng lớn tới lực dập vuốt và độ cứng vững của khuôn.

Chọn khe hở hợp lý sẽ làm giảm đợc ma sát giữa chày cối và vật liệu  giảm lực dập độ cứng vững của khuôn tăng lên. Trị số khe hở đợc tra theo bảng ở trang 217 sách Công Nghệ Dập Nguội.

 - là dung sai trên chiều dày vật liệu a – Gia số tra theo bảng ở trang 217 sách Cônh Nghệ DËp Nguéi.

Tuy nhiên có thể chọn Z theo công thức kinh nghiệm: Z (1,1  1,4)S.

- Khe hở Z có thể lấy từ phía chày hay cối tuỳ theo yêu cầu của sản phẩm dập vì sau dập ta còn cần cắt mép để đa kích thớc bao của chi tiết về kích thớc yêu cầu.

Chú ý : Tại các vị trí giao nhau của các mặt với phần thành dựng đứng và giữa các phần thành dựng đứng với nhau do

Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất chi tiết dạng vỏ mỏng có hiện tợng dồn ép kim loại dẫn đến hiện tợng biến dày cục bộ, ta phải tăng khe hở Z lên tạo điều kiện thuận lợi cho quá tr×nh dËp.

Bán kính góc lợn của chày cối cũng có ảnh hởng rất lớn tới quá trình dập.

* Bán kính lợn của cối.

- Khi bán kính lợn của cối rc nhỏ  khó kéo kim loại vào cối và làm tăng ứng suất kéo kim loại dẫn tới làm tăng lực dập vuốt  có thể gây ra hiện tợng đứt hoặc rách  làm giảm khả năng dập vuốt

- Khi rc lớn thì quá trình dập vuốt sẽ thuận lợi hơn tuy nhiên rc không thể tăng lên một cách tùy ý vì khi rc quá lớn dễ sảy ra hiện tợng nhăn.

- Khi tính toán thiết kế quá trình dập vuốt chọn rc sao cho hợp lý, nó phụ thuộc chiều dày tơng đối của phôi và hình dáng của chi tiết

Thông thờng lấy rc =(5  8).S tuy nhiên trong trờng hợp này chi tiết sau dập vuốt đợc cắt bỏ phần thành dựng nên ta có thể lấy rcối lớn hơn một chút cụ thể ta lấy rc = 10.S = 10 mm.

* Bán kính lợn của chày.

- Bán kính lợn của chày ít ảnh hởng tới quá trình dập vuốt hơn nhng nếu rch quá nhỏ thì thờng làm cho tiết diện nguy hiểm bị biến mỏng đáng kể  gây ra hiện tợng đứt đáy vì vậy rch thờng lấy nhỏ hơn rc : rch = (0,6  0,8)rc cụ thể ở đây ta lấy rchi tiết= 0,8rc = 0,8.10

Thiết kế kết cấu khuôn cho nguyên công dập tạo h×nh

Với một số tính chất nh hình dạng kích thớc của sản phẩm trong nguyên công dập tạo hình ta sử dụng kết cấu khuôn ngợc có nghĩa là chày và mặt chặn phôi lắp trên bàn máy còn cối lắp trên đầu trợt Do trong quá trình dập tạo hình, hầu hết đối với các chi tiết dạng vỏ về cơ bản đều đợc hoàn thiện sau một nguyên công, ngoài ra còn có thêm một số các nguyên công khác, nên hình dạng của mặt chày và mặt đáy lỗ cối sẽ đợc xác định từ hình dạng và kích thớc của chi tiết trên mô hình chính Do chiều sâu dập vuốt nhỏ mà kích th- ớc chi tiết lại lớn nên để đảm bảo độ cứng vững và hạn chế biến dạng đàn hồi thì khi kết thúc quá trình dập vẫn phải đảm bảo còn kim loại trong mặt chặn Phần thành dựng và một phần mặt cong chính sẽ dợc cắt bỏ trong nghiên nguyên công cắt mép do đó phần giao tuyến giữa mặt bên phần cạnh với mặt trên là bán kính lợn lớn để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình biến dạng của kim loại khi dập.

Dựa vào phơng dập đã xác định và dựa vào điều kiện sản xuất thực tế với cơ sở vật chất đã có sẵn và lực công nghệ đã tính toán ta có kết cấu khuôn nh sau:

Hình 1.6 : Bản vẽ lắp khuôn dập tạo hình

Lựa chọn thiết bị cho nguyên công

Dựa vào lực công nghệ đã tính toán và các kích của khuôn cùng các yêu cầu cho việc thao tác trong quá trình dập ta chọn máy là máy ép thuỷ lực 1000 tấn, các thông số cơ bản của máy nh sau:

Lực của hệ thống đẩy dới : P1= 400 tấn.

Kích thớc bàn máy : 30002500 {mm}

Kích thớc vùng đẩy phôi : 28002000 {mm}

Hành trình đầu trợt: 1400 {mm}

Hành trình đẩy dới 400 {mm}

Vi.Giới thiệu sơ lợc quá trình chế tạo một số chi tiết khuôn dập vuèt:

Quá trình gia công chày

KiÓm tra khuyÕt tËt đúc, lợng d gia công của phôi đúc chày dìng

Phay mặt chuẩn ở đáy theo yêu cầu bản vẽ.

(1) rà đờng tâm khuôn theo bản vẽ.

(2) Phay đờng bao của chày,

(3) Phay biên dang mặt trên ( biên dạng làm viêc chính của chày) theo mô hình chÝnh

Máy phay chÐp h×nh ®iÒu khiÓn sè

Lấy dấu các lỗ ren trên chày

Sửa nguội các mặt h×nh

Mài nhẵn các vết dao khi phay chÐp h×nh máy mài

Lắp ráp theo chày & vành chặn, cụm đế khuôn

Quá trình gia công vành chặn

Từ thép tấm cắt hơi biên dạng ngoài theo dấu, cắt hơi biên dạng ngoài theo dỡng

Phay mặt chuẩn ở đáy theo yêu cầu bản vẽ

(1) Trên bề mặt chặn của vành chặn, rà đ- ờng tâm khuôn theo yêu cầu của bản vẽ sao cho trùng với đờng tâm của chày

Máy phay chÐp h×nh ®iÒu khiÓn

(2) Phay đờng bao trong của vành chặn theo các số liệu của đ- ờng bao ngoài của chày cộng thêm trị số khe hở sè

Kẹp chặt trên tấm đỡ chặn rồi lấy dấu, gia công lỗ và ta rô ren.

Sửa nguội các mặt h×nh mài nhẵn các vết dao khi phay chÐp h×nh

KiÓm tra vÕt tiÕp xóc của mặt chặn trên

KiÓm tra vÕt tiÕp xóc bằng sơn màu giữa mặt chặn của cối đã gia công xong & mặt chặn của vành chặn, sửa các bề mặt cho đến khi diện tích mặt tiếp xúc lớn hơn 80%, yêu cầu hai mặt khớp với nhau mặt tiếp xúc đồng đều

7 Sửa tinh Đánh bóng mặt chặn. máy mài , giấy ráp

Thực hiện theo bản vẽ & công nghệ lắp ráp

Quá trình gia công cối

KiÓm tra khuyÕt tËt đúc, lợng d gia công của phôi cối.

-Phay mặt chuẩn ở đáy theo yêu cầu bản vẽ

-Trên bề mặt cối, rà đờng tâm khuôn theo bản vẽ sao cho trùng với đờmg tâm của chày

-Phay đờng bao ngoài của cối

-Phay mặt làm việc của cối.

Kẹp chặt với đế khuôn trên,lấy dấu các lỗ rồi gia công ren trên

& tạo ren trên cối toạ độ

7 Lắp với chày Đặt chày đã gia công xong vào cối, Kiểm tra vết tiếp xúc bằng sơn màu và sửa cho đến khi diện tích mặt tiếp xúc lớn hơn 80% máy ép

Lắp tấm dẫn hớng, chày, vành chặn & các chi tiÕt, côm chi tiÕt khác.

Tiến hành chỉnh khuôn & dập thử Máy ép Điều chỉnh khuôn dập vuốt.

Do hình dạng của chi tiết ca lăng rất phức tạp bởi vậy khi điều chỉnh khuôn sẽ gặp nhiều khó khăn, điều chỉnh khuôn nhằm tạo ra khe hở đồng đều giữa chày & vành

Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất chi tiết dạng vỏ mỏng chặn trên( cối) vì trong quá trình gia công khuôn khe hở giữa chúng sẽ rất khó đồng đều nên khi dập nếu ta không tiến hành sửa khuôn sẽ xảy ra nhăn rách phôi khi dập Quá trình điều chỉnh khuôn dập vuốt chính là nhằn giải quyết vấn đề chốn nhăn & rách, để khi dập sẽ tạo ra những chi tiết đạt yêu cầu Vì vậy sau khi chế tạo khuôn xong ta phải tiến hành sửa khuôn.

Quá trình điều chỉnh khuôn

Mài sửa mặt chặn do mặt chặn phôi ở đây có dạng phẳng nên sau khi gia công chép hình trên máy phay điều khiển số thì bề mặt của mặt chặn đã cơ bản đạt đợc yêu cầu của vấn đề thiết kế, nhng để đa vào sử dụng trong thực tế thì vẫn cha đạt đợc yêu cầu vì khi phay do quá trình gia công khuôn còn để lại những vết phay hằn nên trên bề mặt mặt chặn nên khi dập nó sẽ gây ra sự cản trở cho quá trình kéo kim loại phôi từ mặt chặn vào trong lòng cối vuốt & dễ gây ra nhăn rách phôi vì vậy sau khi phay mặt chặn xong ta cần phải mài sửa lại để phù hợp với các điều kiện làm việc & phù hợp với các chi tiết khuôn khác nh cối, chày, khi đó ta mới tiến hành dập thử đợc & quá trình mài sửa đó gọi là điều chỉnh.

Khi điều chỉnh khuôn trớc tiên ta phải mài sửa mặt chặn, khi mài sửa mặt chặn xong ta lắp ráp sao cho có sự ăn khớp giữa hai bề mặt chặn trên & dới Nếu ở vị trí nào đó mà khe hở giữa hai mặt chặn lớn hơn chiều dày phôi ta cần đệm thêm những miếng căn rồi dùng sơn màu rồi ép để sửa hai mặt chặn nhằm đảm bảo khe hở đợc đồng đều tại các vị trí khác nhau giữa hai mặt chặn.

Cũng giống nh đối với các mặt chặn sau khi gia công phay chép hình ta tạo đợc hình dạng của bề mặt chày để tiến hành mài sửa ta ghép mặt chặn vào với chày để căn chỉnh sự ăn khớp giữa chày và mặt chặn ta tiến hành căn chỉnh các bề mặt dẫn hớng giữa chày & vành chặn để đạt đợc độ chính xác về vị trí tơng quan giữa chày, vành chặn & dùng bề mặt vành chặn làm chuẩn để căn cứ vằo đó để mài sửa các bề mặt làm việc của chày Do các bề mặt của chày có hình dạng phức tạp có các bán kính góc lợn nhỏ nên sau khi phay xong ta khó có thể tạo ra đợc các bán kính góc l- ợn theo yêu cầu đối với góc lợn lõm của chày, còn đối với các bán kính lồi thì rất khó làm nhẵn đợc nên sau khi gia công chày xong ta cần phải mài sửa lại các bề mặt làm việc, các bán kính góc lợn trên bề mặt chày, vì trong khi dập nếu chày không đợc mài sửa thì các khuyết tật trên bề mặt chày sẽ gây cản trở rất lớn đến quá trình dập nó tạo ra ma sát khác nhau ở các vị trí khác nhau trên bề mặt chày làm cho kim loại phôi dễ bị biến dạng cục bộ & dễ gây ra nhăn, rách phôi Vì vậy ta nhất thiết phải tiến hành mài sửa đối với chày nhất là tại các bán kính góc lợn trên chày.

Mài sửa cối Để tiến hành mài sửa cối ta dựa vào bề mặt chày đã đợc mài sửa để tiến hành mài sửa cối để đảm bảo khe hở giữa chày & cối đồng đều tại các vị trí khác nhau& bằng chiều dày của vật liệu phôi nếu ở những chỗ mà khe hở giữa chày

& cối lớn hơn chiều dày vật liệu phôi thì ta chèn một miếng phôi vào đó & căn cứ vào vật đợc ép ra để mài sửa đảm bảo sao cho khe hở giữa chày & cối bằng chiều dày của phôi. Đánh bóng.

Sau khi mài sửa các bề mặt làm việc của vành chặn, chày, cối, gân vuốt ta tiến hành đánh bóng lại các bề mặt đó & lau sạch. Điều chỉnh & dập thử.

Dập thử là bớc mấu chốt nhất khi điều chỉnh khuôn dập vuốt, để có phôi cho các bớc dập thử ta cắt hình phôi với hình dáng & kích thớc nh trong tính toán để làm phôi dập thử Trong quá trình dập thử ta phân tích những khuyết tật thờng xuyên xuất hiện để tìm ra nguyên nhân & cách khắc phục qua nhiều lần dập thử cuối cùng ta nhận đợc chi tiết dập đạt yêu cầu dựa vào kích thớc phôi trong quá trình dập thử để tiến hành chế tạo dao và cữ cắt phôi Khi quá trình dập thử ổn định để giữ nguyên đợc các vị trí tơng quan đó giữa các chi tiết khuôn đặc biệt là vị trí tơng quan giữa chày & cối ta tiến hành lắp trụ bạc dẫn hớng & khoan đóng các chốt định vị ở những vị trí đã đợc xác định trong quá tr×nh thiÕt kÕ.

Những yếu tố kết cấu khác.

Nh đã giới thiệu những chi tiết chủ yếu của các bộ khuôn dùng để dập những chi tiết có hình dạng phức tạp, kích thớc lớn thì thông thờng chày, cối thờng đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc để giảm nhẹ trọng lợng mà vẫn đảm bảo độ bền của chi tiết khuôn thì ở những bộ phận không quan trọng trên vật đúc ta làm rỗng & ở những chỗ, những bộ phận chịu lực ta bố trí thêm gân tăng cứng.Còn vành chặn đỡ chặn và đế khuôn, đỡ chày, cối có thể cắt trực tiếp từ thép tấm sau đó gia công cơ.

Những vấn đề thờng gặp khi điều chỉnh khuôn dập vuốt và phơng pháp giải quyết.

Chứng tỏ vật liệu không kéo vào đợc.

(1)Độ nhám của mặt chặn phôi và của các bán kính lợn của chày cối lín

Bán kính góc lợn của cối, chày quá nhỏ (2)Khe hở giữa chày cèi nhá

(1) Giảm độ nhám mặt chặn , đảm bảo rãnh gân và góc lợn của chày cối nhẵn bãng

(3) T¨ng gãc l- ợn cho chày cối

(4) §iÒu chỉnh giá trị khe hở giữa chày và cối. Rách cục bộ Vật liệu không đợc kéo vào đủ ở chỗ đó

(1)Khe hở tại chỗ đó nhá.

(2)bán kính góc lợn ở chỗ đó nhá

(1) Tăng khe hở giữa chày và cối ở chỗ đó.

(2) Tăng bán kính góc lợn, néu không ảnh hởng

Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất chi tiết dạng vỏ mỏng cục bộ vợt quá phạm vi của biến dạng dẻo đến kích thớc cắt biên .

(3) Thay đổi hình dạng cục bộ của chi tiÕt Rạn nứt Vật liệu không đợc kéo vào đủ ở chỗ đó

Chỉ hơi mài góc lợn của chày hoặc cối là đợc.

(2)TiÕp xóc không đều trên mặt chặn.

(3)Phần bù vuèt cã khuyÕt tËt

(1)Đầu tiên t¨ng lùc chặn

(2)Mài sửa mặt chặn đảm bảo tiÕp xóc trên toàn bề mặt, cho phÐp hơi có hiện tợng trong chặt ngoài láng

56 ợng gân vuèt NÕu thực hiện ba cách trên mà vẫn không thÊy cã hiệu quả thì phải xem xÐt lại và thay đổi ph- ơng dập, sửa đổi hình dạng mặt chặn phôi.

Nhăn cục bộ Tại chỗ đó cÇn Ýt vËt liệu

(1) Cã thÓ t¨ng côc bé gê cã bËc, nhng phải thí nghiệm xác định hiệu quả của nó mới đợc áp dông

Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất chi tiết dạng vỏ mỏng phôi.

Chơng V: Thiết kế khuôn cắt mép

I Phân tích tính công nghệ

Xuất phát từ hình dạng bán thành phẩm sau cắt mép :

Hình 1.7 : Bản vẽ bán thành phẩm sau cắt mép

Do vành bao cắt mép của sản phẩm sau nguyên công dập tạo hình có các tính chất :

- Đờng bao cắt mép là đờng kín, gềnh và bao gồm cả đ- ờng thẳng, đờng cong gềnh.

- Sự chênh lệch về chiều cao giữa điểm cao nhất và điểm thấp nhất của mép cắt là rất nhỏ so với kích thớc của chi tiÕt

Do đó việc thiết kế khuôn để cắt từng phần của mép cắt là phức tạp và tốn kém nên ta chọn phơng án thiết kế một bộ khuôn để cắt mép theo toàn bộ đờng bao kín.

Thiết kế khuôn cắt mép

Tính lực công nghệ

Cũng nh trong nguyên công cắt hình phôi và nguyên công dập tạo hình để thiết kế đợc khuôn và chọn đợc máy cho nguyên công này ta cần dựa vào lực công nghệ của nguyên công Để tính lực công nghệ của nguyên công này ta cũng dựa vào công thức thực nghiệm sau:

P = p x S x b. trong đó p là chu vi biên dạng cần cắt sử dụng phần mền Auto CAD để tính chu vi ta thu đợc : p = 3656 mm

S là chiều dày của tấm vật liệu và có s =1 mm

b là ứng suất bền của vật liệu ở đây ta cũng có b 40kg/mm 2 vËy ta cã P656 x1 x40 6240 146 tÊn

Ngoài ra do trong quá trình dập ta có sử dụng cơ cấu chặn nên khi chọn máy ta cần chọn máy có lực danh nghĩa lớn hơn lực công nghệ này để thêm vào lực chặn cho cơ cấu chặn.

Tính toán khe hở và kích thớc chày cối cho khuôn cắt mép

1 Giá trị khe hở giữa chày và cối

Giá tri khe hở của khuôn cắt hình và đột lỗ đợc tra bảng theo vật liệu và chiều dày vật liệu S :

Z là khe một phía giữa chày và cối.

Zmin là khe một phía nhỏ nhất giữa chày và cối.

Zmax là khe một phía lớn nhất giữa chày và cối.

Tra bảng 12 trang 41 sách Công Nghệ Dập Nguội ta thu đợc :

Zmax = 0.07 mm. Chọn khe hở chế tạo chày cối là Zmin

Khi cắt mép khe hở giữa chày và cối đợc lấy bằng cách giữ kích thớc cối bằng kích thớc danh nghĩa của chi tiết, kích thớc danh nghĩa của chày bằng kích thớc danh nghĩa của lỗ trừ đi kích thớc khe hở giữa chày và cối. ktDNc= ktDNct ktDNch= ktDNc- 2.Zmin

- Dung sai chế tạo chày cối.

- Nếu ta gọi ch, c là dung sai chế tạo chày, cối thì điều kiện là :

Tổng dung sai chế tạo chày, cối không vợt quá hiệu số khe hở lớn nhất và nhỏ nhất:

ch+ c  Zmax- Zmin ktc= ( ktct+  ) -  c ktch= ( ktct+ -2.Zmin ) +  ch  ktch= ( ktct+ - 0,06) +  ch

 là dung sai chế tạo chi tiết

Thiết kế kết cấu khuôn cho nguyên công cắt mép

Với những tính chất của mép cắt và hình dáng của chi tiết nh nên nêu trên và cùng với việc lựa chọn phơng án cắt mép một lần theo đờng bao kín, sử dụng kết cấu khuôn cắt biên vuông góc để thuận tiện cho việc chế tạo khuôn và đảm bảo cho độ chính xác chế tạo chày, cối cắt ta sử dụng phơng pháp cắt dây để chế tạo biên dạng bao của chày và cèi

Dựa vào phơng cắt đã xác định và dựa vào điều kiện sản xuất thực tế với cơ sở vật chất đã có sẵn và lực công nghệ đã tính toán ta có kết cấu khuôn nh sau:

Hình 1.8 : Bản vẽ lắp khuôn cắt mép

10 - Đế đỡ đẩy phế liệu.

12 – Vành chặn cao su 13 – Bu lông giằng.

Giới thiệu sơ lợc quá trình chế tạo một số chi tiết của khuôn Cắt mép