Thiet ke cong nghe phoi dap phoi kim 165791

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Kỹ thuật chế tạo máy Nhận xét giáo viên hớng dÉn Vũ Đình Phú Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Kỹ thuật chế tạo máy Lời nói đầu rong công T công nghiệp hoá đại hoá đất nớc, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ s cán kỹ thuật có kiến thức tơng đối rộng phải biết vận dụng sáng tạo kiến thức đà học để giải vấn đề thờng gặp thực tế Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò quan trọng trình đào tạo trở thành ngời kỹ s Qua trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ kiến thức đà đợc tiếp thu trình học tập, đồng thời nâng cao khả vận dụng sáng tạo kiến thức để làm đồ án nh công tác sau Là sinh viên chuyên ngành khí Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đợc giao nhiệm vụ thiết kế quy trình công nghệ gia công khuôn dập tinh phôi kìm Đây đề tài khó em Tuy nhiên thời gian thực tập làm đồ án tốt nghiệp đợc bảo tận tình thầy giáo hớng dẫn: ThS - Vũ Đình Trung kỹ s Bùi Ngọc Trân với tìm tòi thân em đà đa phơng án gia công khuôn dập tinh phôi kìm, theo em phơng án đảm bảo độ xác yêu cầu kỹ thuật Đồ án tốt nghiệp em gồm có phần thuyết minh phần vẽ mà đà trình bày đẩy đủ quy trình công nghệ gia công, chế độ cắt đồ gá dùng để gia công Tuy nhiên trình độ hiểu biết lý thuyết thực tế hạn chế, đồ án tránh khỏi sai sót Vậy em mong nhận đợc bảo tận tình thầy bạn để em hiểu sâu môn học nh phơng án khác dùng để gia công khuôn kim cách hợp lý Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hớng dẫn ThS- Vũ Đình Trung thầy giáo Bùi Ngọc Trân đà tận tình hớng dẫn để em hoàn thành đồ án thời hạn Đồng thời bày tỏ lòng biết ơn tới thầy cô giáo bạn đà giúp đỡ em suốt năm học thời gian làm đồ án tốt nghiệp Thái Nguyên, ngày 12 tháng năm 2001 Sinh viên Vũ Đình Phú Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Kỹ thuật chế tạo máy Vũ Đình Phú phần I phân tích tính công nghệ chi tiết - chọn phơng án I Chức năng, điều kiện làm việc, công dụng chi tiết 1- Chức năng: Kìm điện 180 dụng cụ thiếu đợc ngành khí điện - điện tử dân dụng, đặc biệt dụng cụ thiếu đợc gia đình Kìm điện dụng cụ dùng để sửa chữa tháo lắp chi tiết nhỏ trang bị điện nên đòi hỏi độ xác nh chế độ lắp ghép tơng đối cao Vũ Đình Phú Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Kỹ thuật chế tạo máy Kìm điện bao gồm hai vế Vế trái vế phải đợc lắp ghép với nhờ chốt Mỗi vế kìm có phần đầu phần đợc phay thành nhỏ dùng để kẹp chặt chi tiết tháo lắp Phần lỡi cắt đợc phay tạo hình nh lỡi cắt dùng để cắt chi tiết cần thiết nên phần phần lỡi cắt đòi hỏi có độ cứng cao (40 45HRC) Phần thân hay gọi phần lắp ghép: Phần đợc kết cấu khối trụ tròn có đờng kính 24 có phay bậc dùng để lắp ghép đợc khoan lỗ dùng để lắp ghép hai vế kìm với nhờ chốt Tâm chốt bề mặt lỡi cắt phải trùng phần lắp ghép phần làm việc nên đòi hỏi độ bóng cao Ra = 2,5 Phần chuôi kìm bề mặt đợc tạo hình trám côn dần phía sau Tạo hình chuôi kìm có bán lợn R180, R190, R70, R80, R125, R150 víi mơc ®Ých thn tiện sử dụng, phần chuôi đợc lắp với vỏ nhựa để cách điện nên phần làm ba via, bề mặt không gia công Vật liệu sản xuất kìm điện: Căn vào chức điều kiẹn làm việc, ta thấy kìm điện dụng cụ thờng xuyên chịu lực cắt, uốn, xoắn nên vật liệu để sản xuất kìm điện thép 45, thép 45 vật liƯu cã b = 560 N/mm2, c = 280N/mm2, hµm lợng %P; % S 0,04% nên thép có chất lợng tốt chi tiết làm việc bình thờng thời gian sử dụng lâu Để đảm bảo độ bền độ cứng chi tiết, đặc biệt phần cắt phải đợc nhiệt luyện đạt độ cứng 40 45HRC 2- Yêu cầu kỹ thuật chi tiết: Kìm điện chi tiết dạng đợc ghép lại với hai vế, vế động vế tĩnh nên chúng có yêu cầu kỹ thuật sau: - Hai vế kìm cân đối, vát đối xứng - Kìm không đợc rạn, nứt, mở lắp vào nhẹ nhàng, chốt tán mỏng, kìm đảm bảo khít - Lỡi cắt phần đầu kìm đảm bảo khít khe hở cho phép lỡi cắt 0, đầu kìm 0,2 - Độ cứng đầu kìm 40 45 HRC - Chuôi kìm đợc lắp vỏ cách điện II Xác định dạng sản xuất 1- ý nghĩa Vũ Đình Phú Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Kỹ thuật chế tạo máy Dạng sản xuất phụ thuộc vào sản lợng sản phẩm năm xác định sản xuất hợp lý có ảnh hởng đến đầu t hình thức tổ chức sản xuất Sản lợng sản phẩm lớn ta đầu t thiết bị chuyên dùng, tổ chức sản xuất theo dây chuyền đem lại hiệu kinh tế cao nhất, chất lợng sản phẩm tốt, thu hồi vốn đầu t nhanh Nếu sản lợng sản phẩm thấp nên sử dụng trang thiết bị vạn năng, tổ chức sản xuất không theo dây chuyền, đem lại hiệu kinh tế cao Từ ta thấy việc xác định dạng sản xuất hợp lý có ý nghĩa quan trọng trình tổ chức sản xuất đến đầu t hợp lý trang thiết bị, bố trí nhân công làm việc hợp lý dẫn đến trình sản xuất đạt hiệu cao 2- Xác định sản lợng khí Nh ta đà biết để xác định dạng sản xuất ta phải xác định sản lợng khí năm khối lợng chi tiết gia công Sản lợng phôi kìm cần dập yêu cầu 10000 chi tiết/năm Nh sản lợng khí đợc tính theo công thức: 100 ) (1 + 100 ) chi tiết /năm Ni = N.mi (1 + Trong đó: Ni - sản lợng khí chi tiết cần chế tạo N- sản lợng sản phẩm sản xuất năm; N = 10.000 chi tiết/năm mi - số chi tiết loại sản phẩm  - hƯ sè % dù phßng h háng chế tạo, lấy từ (23), ), lÊy  =2  - hƯ sè % chÕ t¹o thêm dự phòng kế hoạch tránh mát vËn chun, b¶o qu¶n,  lÊy (3),  5), ta lÊy  = 3), Thay vµo ta cã: Ni = 10000 1.(1 + 100 )(1 + 100 ) = 10506 chi tiết/năm 3- Xác định khối lợng cđa chi tiÕt Theo c«ng thøc: GCT = VCT  GCT - khèi lỵng cđa chi tiÕt; VCT - thể tích chi tiết; - khối lợng riêng cđa vËt liƯu VËt liƯu cđa chi tiÕt gia c«ng thép 45 = 7,85 kg/dm3), Để thuận tiện cho việc tính toán chế tạo phôi, ta chia phôi kìm làm ba phần để tích phần cộng lại, gọi thể tích phần đầu kìm V , thể tích phần thân kìm V2, thể tích phần chuôi kìm V3), thĨ tÝch cđa mét vÕ k×m VCT = V1 + V2 + V3), Vũ Đình Phú Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Kỹ thuật chế tạo máy Thay vào ta cã: VCT = a S R + R2 3), ,14 S + 14 15 3), VCT = 0,0116 + 0,0093), 16 + 0,00777 = 0,028686 dm3), GCT = VCT  = 0,028686 7,85 = 0,23), (kg) Căn vào bảng (2) víi sè lỵng chi tiÕt tõ 1000  10000 chiếc, khối lợng < 1kg, ta xác định dạng sản xuất hàng khối III chọn phơng án công nghệ chế tạo phôi kìm 1- Phơng pháp tạo phôi kìm Việc chế tạo phôi kìm để đạt đợc yêu cầu kỹ thuật kinh tế, ngời kỹ s công nghệ phải xác định đợc kích thớc phôi chọn phôi thích hợp với điều kiện sản xuất, việc chọn phôi dựa sở sau: - Vật liệu chế tạo phôi tính vật liệu - Hình dáng kết cấu chi tiết - Khả đạt độ bóng phơng pháp tạo phôi - Điều kiện cụ thể sản xuất nhà máy, chi tiết kìm điện 180 vật liệu thép 45 với loại vật liệu có độ dẻo độ dai tốt, phù hợp với phơng pháp gia công cắt gọt sau Do yêu cầu kỹ thuật chi tiết, đòi hỏi độ xác, độ bền tính độ bóng bề mặt Để thoả mÃn yêu cầu trên, việc sản xuát phôi kìm có phơng pháp nh đúc, hàn, gia công áp lực cán, dập nóng 2- So sánh phơng pháp tạo phôi a) Phơng pháp đúc: Ưu điểm: Phơng pháp đúc tạo hình dáng phức tạp, sản phẩm từ nhỏ đến rát lớn Vật đúc đạt đợc độ nhẵn độ xác cao, suất cao vốn đầu t rẻ tiền Nhợc điểm: Cha tiết kiệm kim loại có đậu hơi, đậu ngót, gây nhiều khuyết tật, khuyết tật nằm bên khó kiểm tra Tổ chức hạt thô, độ dẻo độ dai Khi đúc khuôn cát điều kiện công nhân khó cải thiện tiếp xúc với chất độc hại b) Phơng pháp hàn: Ưu điểm: So với đúc phơng pháp hàn tiết kiệm kim loại Thời gian gia công giảm nên giảm chi phí khác tăng suất trình hàn, mối hàn có độ bền độ kín tốt, thiết bị đơn giản dễ đầu t Nhợc điểm: ứng suất nhiệt d lớn lân cận vùng hàn, khó tạo sản phẩm có độ xác cao, có tính chất phức tạp c) Phôi cán: Vũ Đình Phú Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Kỹ thuật chế tạo máy Ưu điểm: Là hình thức gia công không phoi nên tiết kiệm kim loại Ngoài thay đổi hình dáng, kích thớc thay đổi tổ chức, tính chất tính thay đổi, độ bền độ cứng tăng, độ dẻo độ dai giảm, độ xác độ nhẵn cao có khả khí hoá tự động hoá Nhợc điểm: Kim loại biến cứng sau gia công dễ gây nứt, tồn ứng suất d nhiều, trang thiết bị đắt không tạo dợc chi tiết có tính chất phức tạp d) Phôi rèn tự do: Ưu điểm: Rèn đợc chi tiết có kích thớc ngang lớn khử đợc khuyết tật đúc nh rỗ co, rỗ khí, hạt to Tăng độ bền, độ cứng, thiết bị đơn giản Nhợc điểm: Khó tạo phôi có hình dáng phức tạp, suất thấp, chất lợng bề mặt thấp dễ gây nứt, cong, vênh chi tiÕt e) DËp nãng thÓ tÝch * DËp nãng thể tích máy búa: Thực chất trình dập máy búa điền đầy kim loại vào phần rỗng khuôn nhờ lực va đập Ưu điểm: Tiết kiệm kim loại lợng d gia công nhỏ Giảm thời gian gia công cơ, giữ đợc mặt có tính cao Năng suất lao động tơng đối cao giá thành hạ, thao tác máy dễ dàng Nhợc điểm: - Do dập máy búa lực ép lớn gây va đập nhiều - Máy làm việc ồn - Hoàn thành bớc hay nguyên công cần phải dập nhiều nhát tăng thời gian phụ * Dập nóng thể tích máy ép trục khuỷu: Phơng pháp phôi đạt độ bóng R a = (160 -40) m Phôi có tính cao tạo đợc phôi có hình dáng phức tạp Ưu điểm: Máy làm việc êm, độ cứng vững tốt, dẫn hớng êm, xác, tốc độ máy nhanh, đẩy phôi tự động Phơng pháp dập nóng đảm bảo chất lợng vật dập cao, tiết kiệm lợng tiêu hao kim loại, suất lao động cao, thuận tiện cho trình tự động hoá khí hoá Cho vật dập có kích thớc xác, góc nghiêng thành vật dập nhỏ, lợng d gia công ít, mức độ biến hình tiết diện vật dập tơng đối Độ lệch khuôn nên tiết kiệm đợc nhiều vật liệu Vũ Đình Phú Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Kỹ thuật chế tạo máy Để hoàn thành bớc hay nguyên công, máy búa cần phải dập vài nhát, nhng máy ép cần dập nhát, giảm đợc thời gian phụ, suất cao thờng suất tăng gấp 3), lần so với máy búa Sau đà điều chỉnh máy lắp khuôn máy làm việc với hành trình cố định nên chiều cao vật rèn xác, thao tác công nhân đơn giản dễ dàng, thợ bậc thấp làm đợc, đồng thời giảm đợc nhiều sức lao động công nhân Nhợc điểm: - Giá thành máy ép cao tải thờng xẩy kẹt máy - Kích thớc phôi ban đầu cần xác - Tính chất vạn so với búa dập nên phải có thiết bị phụ để tạo phôi Tuy có nhợc điểm này, nhng phơng pháp dập nóng máy ép u việt đảm bảo đợc yêu cầu kü tht cđa chi tiÕt vµ tÝnh kinh tÕ, tiÕt kiệm kim loại, suất cao dễ tự động hoá khí hoá qúa trình trình sản xuất 3), - Chọn phơng pháp chế tạo phôi Qua phân tích u nhợc điểm phơng pháp tạo phôi ta nhận thấy phơng pháp tạo phôi khuôn dập nóng máy ép trục khuỷu phơng pháp u việt nên ta chọn phơng pháp để chế tạo phôi kìm trình sản xuất phần II thiết kế công nghệ dập phôi kìm Vũ Đình Phú Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Kỹ thuật chế tạo máy I Phân loại vật dập Quá trình công nghệ dập máy búa phụ thuộc vào dạng kích thớc vật dập Để thiết kế vật dập khuôn dập cần phải phân loại vật dập theo cấu tạo theo đờng phân khuôn, dạng trục vật dập, hình dáng vật dập Dựa vào đặc điểm trên, ta chia làm ba nhóm vật dập Dựa vào đặc điểm ba nhóm vật dập, xét chi tiết gia công kìm điện, vật dập có dạng dài, tỷ số chiỊu dµi vµ chiỊu réng lµ: ℓ b 178 = 24 (rất lớn) Căn vào hình dạng chi tiết theo bảng 64-trang 164[I] chi tiết kìm có đờng phân khuôn đờng thẳng dạng trục đờng cong phôi kìm thuộc nhóm I phân nhóm II Thiết kế vật dập 1- Chọn mặt phân khuôn Vị trí mặt phân khuôn chọn theo chiều cao vật dập, liên quan tới lợng d, phần thừa góc nghiêng phía trên, phía dới vật dập Đờng phân khuôn nằm mặt phẳng phân khuôn nửa khuôn dới bề dày vành biên đồng thời nằm màng ngăn lỗ đột phía từ dó bắt đầu góc nghiêng dới vật dập Vũ Đình Phú Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Kỹ thuật chế tạo máy Vị trí đờng phân khuôn theo chiều cao vật dập cho đảm bảo lợng d quy định phần thừa Nếu ta đặt vị trí đờng phân khuôn cao hay thấp làm tăng lợng d tăng khối lợng vật dập tăng giá thành chi tiết Mặt khác chọn mặt phân khuôn cần đảm bảo phải dễ lấy vật dập khỏi lòng khuôn Với yêu cầu nh ta có phơng án chọn mặt phân khuôn nh sau: Phơng án 1: Mặt phân khuôn mặt phẳng chia đôi vật dập làm hai phần Đờng phân khuôn trùng với đờng tâm chi tiết (hình 3), ) Theo phơng pháp lợng d phân bố đồng nửa khuôn nửa khuôn dới Việc lấy vật dập dễ dàng, lực phân bố Phơng án II: Mặt phân khuôn có đờng phân khuôn cong theo biên dạng vật dập (hình 4) Theo phơng pháp lòng khuôn dễ điền đầy kim loại, nhng việc chế tạo khuôn phức tạp, lợng d gia công nhiều dẫn tới giá thành cao Trong trình thao tác, việc xoay vật dập khó, biên dạng khuôn cong nên khuôn có xu hớng trợt cao nhanh mòn khuôn Phơng án III: Mặt phân khuôn mặt phẳng, chi tiết hoàn toàn nằm nửa khuôn dới (hình 5) Theo phơng pháp việc lấy vật dập khỏi lòng khuôn khó khăn Phơng án IV: Tơng tự phơng án II, nhng chi tiết xoay ngợc lại 180o (hình 6) Qua phân tích u nhợc điểm phơng án chọn mặt phân khuôn ta thấy phơng án I hợp lý Vậy ta chọn phơng án để làm mặt phân khuôn trình sản xuất Vũ Đình Phú Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp