Ở Việt nam những năm gần đây, công nghệ GCAL ngày càng phát triển mạnh mẽ trong việc chế tạo các sản phẩm cơ khí hiện đại như công nghệ sản suất ôtô, xe máy, vũ khí quân sự, quốc phòng,.
Trang 1Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Thu
Chữ ký của GVHD
HÀ NỘI, 2/2022
Trang 4MỤC LỤCDANH MỤC HÌNH ẢNH 4LỜI NÓI ĐẦU 6
Trang 51.3 Các sản phẩm công nghệ điển hình: 8
1.4 Khuôn và thiết bị dập kim loại tấm 10
1.5 Sản phẩm điển hình của công nghệ dập tấm 12
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 15
2.1 Chi tết 15
2.2 Chọn phương án công nghệ tối ưu 16
2.3 Khai triển phôi, lựa chọn phôi đầu vào, xếp hình sản phẩm 18
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ 20
3.1 Tính toàn các nguyên công 20
3.1.1 Nguyên công cắt hình 20
3.1.2 Nguyên công dập vuốt: 21
3.1.3 Nguyên công dập tạo gân: 22
3.1.4 Tổng lực tác dụng 22
3.2 Lựa chọn thiết bị 23
3.3 Mô phỏng quá trình dập tạo hình 24
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ KHUÔN 26
4.1 Chọn vật liệu làm khuôn 26
4.2 Thiết kế các bộ phận chính của khuôn 26
4.2.1 Trị số khe hở tối ưu 26
4.2.2 Kích thước làm việc của chày cối cắt hình, đột lỗ 26
4.2.3 Kích thước làm việc của chày cối dập vuốt 28
4.2.4 Trụ bạc dẫn hướng 29
4.2.5 Lò xo 29
4.2.6 Đế khuôn 30
KẾT LUẬN PHẦN I 31
II CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH KIM LOẠI KHỐI 32
CHƯƠNG 5 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH KIM LOẠI KHỐI 32
5.1 Tổng quan về công nghệ tạo hình khối 32
5.2 Phân loại công nghệ dập tạo hình khối 32
5.2.1 Sơ đồ nguyên lý dập thể tích trong khuôn kín 33
5.2.2 Sơ đồ nguyên lý dập thể tích trong khuôn hở 33
5.2.3 Sơ đồ nguyên lý ép chảy 34
Trang 65.3 Các thiết bị và khuôn được sử dụng trong công nghệ tạo hình khối 34
5.3.1 Các thiết bị được sử dụng trong công nghệ tạo hình khối 34
5.3.2 Khuôn sử dụng trong công nghệ tạo hình khối 37
5.4 Một số sản phẩm điển hình 38
CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 40
6.1 Phân tích chi tiết 40
6.2 Phân tích và lựa chọn phương án công nghệ 41
6.2.1 Một số phương án công nghệ đưa ra 41
6.2.2 Quy trình công nghệ chế tạo sản phẩm 41
CHƯƠNG 7 XÂY DỰNG BẢN VẼ VẬT DẬP 45
7.1 Xác định nhóm chính xác vật dập 45
7.2 Xác định mặt phân khuôn 45
7.3 Xây dựng bản vẽ vật dập 46
7.3.1 Xác định chỉ số ban đầu của vật dập 46
7.3.2 Bản vẽ vật dập 48
Xác định kích thước và hình dạng rãnh thoát biên 48
7.4 Xác định khối lượng phôi và chọn phôi ban đầu 50
7.5 Chọn máy và các thiết bị thực hiện 51
7.5.1 Chọn chế độ gia công 51
7.5.2 Chọn máy 52
CHƯƠNG 8 MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG 54
8.1 Các bước cài đặt một bài toán mô phỏng trong Deform 54
8.2 Cài đặt các thông số cho bài toán mô phỏng chi tiết 54
8.3 Kết quả mô phỏng 54
8.3.1 Nguyên công chồn 55
8.3.2 Nguyên công dập thô 57
8.3.3 Nguyên công dập tinh 59
CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ KHUÔN DẬP CHI TIẾT KHỐI .61
Trang 79.2 Tính toán, thiết kế lòng khuôn thô: 63
9.3 Vị trí các lòng khuôn: 64
9.4 Mặt kiểm tra: 65
9.5 Đuôi én và thanh chêm: 65
9.5.1 Đuôi én: 65
9.5.2 Thanh chêm: 66
9.5.3 Con chốt: 67
KẾT LUẬN PHẦN II 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO 70
Trang 8DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Phân loại 8
Hình 1.2 Khung xe ô tô 9
Hình 1.3 Sản phẩm trong sinh hoạt 9
Hình 1.4 Sản phẩm trong sản xuất ô tô 10
Hình 1.5 Sản phẩm của công nghệ dập tấm khác 10
Hình 1.6 Khuôn công nghệ dập tấm 11
Hình 1.7 Khuôn dập liên tục 11
Hình 1.8 Máy đột dập CNC 12
Hình 1.9 Các sản phẩm của công nghệ dập tấm 12
Hình 1.10 Máy ép trục khuỷu 13
Hình 1.11 Máy ép thủy lực 14
Hình 2-0.1 Bản vẽ chi tiết 15
Hình 2-0.2 Mô hình 3D chi tiết ( cắt dọc đường tâm) 16
Hình 3.1 Máy ép thủy lực song động 23
Hình 3.2 Máy ép trục khuỷu OCP-200 24
Hình 3.3 Đồ thị dập vuốt 24
Hình 3.4 Đồ thị phân bố vùng phá hủy 25
Hình 3.5 Đồ thị phân bố mức độ biến mỏng 25
Hình 4.1 Kích thước cối đột lỗ ở thành 27
Hình 4.2 Kích thước chày đột lỗ ở thành 27
Hình 4.3 Hình dáng cối cắt 28
Hình 4.4 Bảng tra góc thoát 28
Hình 4.5 Hình dáng trụ bạc dẫn hướng 29
Hình 4.6 Các loại lò xo 30
Hình 4.7 Khuôn phối hợp cắt phôi và dập vuốt 30
Hình 5.1 Dập tạo hình trong khuôn kín 33
Hình 5.2 Sơ đồ dập trong khuôn hở 33
Hình 5.3 Sơ đồ ép chảy thuận, nghịch 34
Hình 5.4 khuôn ép chảy nhôm 34
Hình 5.5 Máy búa 35
Trang 9Hình 5.10 Khuôn dập khối 37
Hình 5.11 Khuôn dập càng gạt 38
Hình 5.12 Các chi tiết máy 38
Hình 5.13 Tay biên 39
Hình 5.14 Cờ lê 39
Hình 6.1 Cụm chi tiết khớp nối bộ đồng tốc 40
Hình 6.2 Bản vẽ chi tiết 40
Hình 6.3 Mô hình 3D chi tiết 41
Hình 7.1 Mặt phân khuôn chi tiết 46
Hình 7.2 Thể tích vật dập đo được trên NX 47
Hình 7.3 Bản vẽ vật dập 48
Hình 7.4 Rãnh thoát biên 49
Hình 8.1 Kết quả mô phỏng lực dập 55
Hình 8.2 Kết quả mô phỏng ứng suất 55
Hình 8.3 Flow net của chi tiết sau khi dập 56
Hình 8.4 Vận tốc, hướng di chuyển của vật liệu 56
Hình 8.5 Kết quả mô phỏng lực dập 57
Hình 8.6 Kết quả mô phỏng ứng suất 57
Hình 8.7 Flow net của chi tiết sau khi dập 58
Hình 8.8 Vận tốc, hướng di chuyển của vật liệu 58
Hình 8.9 Kết quả mô phỏng lực dập 59
Hình 8.10 Kết quả mô phỏng ứng suất 59
Hình 8.11 Flow net của chi tiết sau khi dập 60
Hình 8.12 Vận tốc, hướng di chuyển của vật liệu 60
Hình 9.1 Kích cỡ miệng khuôn cặp kìm 62
Hình 9.2 Kích cỡ lòng khuôn tinh 63
Hình 9.3 Kích cỡ lòng khuôn thô 64
Hình 9.4 Vị trí các lòng khuôn 65
Hình 9.5 Đuôi én 66
Hình 9.6 Thanh chêm 67
Hình 9.7 Con chốt 68
Hình 9.8 Miếng đệm 68
Trang 10LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ gia công áp lực (GCAL) là một phương pháp chế tạo chính trong lĩnh vực sản xuất cơ khí Đây là phương pháp gia công không phoi, dựa vào khả năng biến dạng dẻo của kim loại Phương pháp này không những tiết kiệm được vật liệu mà còn tăng cơ tính của sản phẩm Việc ứng dụng khả năng tựđộng hóa cao nên thường được dung trong sản suất hang loạt và hang khối lớn,
vì thế giá thành sản phẩm hạ nhiều so với nhừng phương pháp chế tạo khác trongsản suất cơ khí Vì thế GCAl là ngành không thể thiếu trong một nền công nghiệpphát triển
Tại các nước công nghiệp phát triển GCAl là ngành có số sản phẩm chiếm
tý lệ cao (30 ÷ 35% sản phẩm cơ khí) Ở Việt nam những năm gần đây, công nghệ GCAL ngày càng phát triển mạnh mẽ trong việc chế tạo các sản phẩm cơ khí hiện đại như công nghệ sản suất ôtô, xe máy, vũ khí quân sự, quốc phòng,.… việc hoàn thiện và phát triển các công nghệ gia công áp lực là hết sức quan trọng
và cần thiết trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại nền công nghiệp cơ khí củanước nhà hiện nay
Em được giao thiết kế quy trình công nghệ và khuôn cho 2 chi tiết điển hình dạng tấm và khối, đó là nắp vỏ động cơ và khớp nối chữ thập Trong quá trình thực hiện đồ án này, em được sự giúp đỡ nhiệt tình của cô Nguyễn Thị Thu cũng như các thầy cô khác trong bộ môn GCAL Do kiến thức của em còn hạn chế nên bài làm của em không thể tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được những
ý kiến đánh giá phê bình của thầy cô để em có thể hoàn thiện thêm
Em xin cảm ơn
Sinh viên Nguyễn Xuân Minh
Trang 11I CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH KIM LOẠI TẤM
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH TẤM1.1 Tổng quan về công nghệ tạo hình tấm
Công nghệ tạo hình kim loại tấm là một phần của công nghệ gia công kim loại bằng áp lực nhằm làm biến dạng kim loại tấm để nhận được các chi tiết có hình dạng và kích thước mong muốn Đây là một loại hình công nghệ đang được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong các lĩnh vực kỹ thuật điện và điện tử, công nghiệp chế tạo ô tô, công nghiệp hàng không, công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, công nghiệp quốc phòng, thực phẩm, hóa chất, y tế…Sở dĩ được ứngdụng rộng rãi như vậy là do nó có nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại hình công nghệ khác: có thể cơ khí hóa và tự động hóa cao; năng suất cao, giá thành sản phẩm hạ, tiết kiệm nguyên vật liệu, đặc biệt do quá trình biếndạng dẻo nguội làm cho độ bền của chi tiết tăng lên…
Dập tấm là một phần của quá trình công nghệ bao gồm nhiều nguyên công công nghệ khác nhau nhằm làm biến dạng kim loại tấm (băng hoặc dải) để nhận được các chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết với sự thay đổi không đáng kể chiều dày của vật liệu và không có phế liệu ở dạng phoi
Ưu điểm
- Khả năng cơ khí hóa, tự động hóa cao
- Năng suất cao, tiết kiệm thời gian và chi phí chung
- Độ chính sác sản phẩm cao, độ lắp lẫn tốt
- Sản xuất được nhiều chi tiết có độ phức tạp cao
- Nâng cao cơ tính của kim loại
- Hệ số sử dụng vật liệu kim loại cao, có thể đạt tới 80 – 90% (cao hơn rất nhiều so với gia công cơ)
Nhược điểm
- Vốn đấu tư lớn
- Yêu cầu đội ngũ công nhân, kỹ sư có trình độ chuyên môn cao
- Tính toán công nghệ tương đối phức tạp
1.2 Phân loại:
- Dựa vào đặc điểm biến dạng:
Trang 12Biến dạng cắt vật liệu: tách một phần vật liệu này ra khỏi một phần vật liệu khác theo một đường bao khép kín hoặc không khép kín, kim loại bị phá vỡ liên kết giữa các phân tử (phá hủy) tại vùng cắt.Biến dạng dẻo vật liệu: thay đổi hình dạng và kích thước bề mặt của phôi bằng cách phân phối lại và chuyển dịch thể tích kim loại
để tạo ra các chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết nhờ tính dẻo của kim loại và không bị phá hủy tại vùng biến dạng
- Dựa vào cách thức tạo hình sản phẩm:
Hình 1.1 Phân loại1.3 Các sản phẩm công nghệ điển hình:
Công nghệ tạo hình kim loại tấm được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân cũng như quốc phòng, bao gồm:
- Trong dân dụng: các sản phẩm về khung cửa, bàn ghế, tủ các loại đồ dùng dụng cụ gia đình như nồi, chảo,
- Trong ngành công nghiệp điện tử: các loại vỏ điện thoại, vỏ tivi, vỏ máy tính,
vỏ chíp điện tử, vỏ tụ điện,
- Công nghiệp ô tô: Khung xe, mui xe, cánh cửa, các loại ống xả, khung gầm,
- Công nghiệp hàng không: thân máy bay, cánh máy bay, các loại ống xả,
- Công nghiệp quốc phòng: vỏ xe bọc thép, súng, đầu đạn, tên lửa,
- Ngành y tế: các thiết bị y tế, dụng cụ y tế,
Trang 14Hình 1.4 Sản phẩm trong sản xuất ô tô-Ngoài ra còn ứng dụng rất nhiều lĩnh vực khác.
Hình 1.5 Sản phẩm của công nghệ dập tấm khác
Trang 15a) Khuôn trong dập tấm
Hình 1.6 Khuôn công nghệ dập tấm
Hình 1.7 Khuôn dập liên tục
Trang 16Các loại thiết bị được sử dụng trong công nghệ dập tấm bao gồm: máy
ép thủy lực, ME trục khuỷu, Máy đột dập PLC,CNC , Máy uốn, Máy cắt pha dải …
Hình 1.8 Máy đột dập CNC1.5 Sản phẩm điển hình của công nghệ dập tấm
Do tính ứng dụng của công nghệ cao nên công nghệ dập tấm được ứng dụng sản suất cho các sản phẩm phcuj vụ mọi lĩnh vực xã hội : Gia dụng, thiết bị quân sự, thiết bị y tế, …
Trang 17Để dập tấm có thể dùng các máy ép cơ khí (chủ yếu là máy ép trục khuỷu) hay máy ép thuỷ lực.
Trang 18Hình 1.11 Máy ép thủy lựcKết Luận:
-Với ứng dụng đa dạng và đơn giản thực hiên đã cho thấy công nghệ tạo hình tấm là 1 phương pháp tạo chi tiết tối ưu cũng như ngành công nghiệp sản xuất , chế tạo
-Khả năng tự động hóa cao phù hợp với sản xuất hang loạt, hàng khối tạo cạnh tranh cho sản phẩm
Trang 19CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT2.1 Chi tết
Bản vẽ chi tiết:
Hình 2-0.12 Bản vẽ chi tiết
Trang 20Hình 2-0.13 Mô hình 3D chi tiết ( cắt dọc đường tâm)
2.2 Chọn phương án công nghệ tối ưu
Phương án 1: Cắt phôi -> Đột các lỗ đáy và thành trước -> dập vuốt và tạo gân
=> không hiệu quả do tốn nhiều nguyên công
Phương án 3: Cắt phôi phối hợp dập vuốt tạo trụ -> Phối hợp đột lỗ tròn ở đáy
và đột lỗ ở thành sản phẩm -> Đột các lỗ ở đáy -> Cắt vành ra sản phẩm và dập vuốt tạo gân
=>Rút gọn được nhiều nguyên công, giảm số lượng khuôn cần chế tạo, phù hợp với yêu cầu đề bài
Quá trình tạo hình của phương án công nghệ tối ưu ( cắt dọc đường tâm) :
Trang 23Hình 2.3 Thể tích 3D của chi tiết
Qua phần mềm Nx , cho ta tính toán được thể tích sản phẩm V = sp
186247,3366 mm Từ đó theo định luật bảo toàn thể tích, ta tính được đường 3
kính phôi phẳng :
D0 == 486,96 mm Vậy phôi ban đầu là phôi tròn có đường kính là D = 487 mm
Chọn phôi đầu vào:
Sản phẩm có số lượng lớn, phôi đầu vào dạng phôi dải, được cắt từ phôi tấm có kích thước 500x2400 mm
Trang 24CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ
3.1 Tính toàn các nguyên công
Trang 27: hệ số phụ thuộc vào vật liệu, mức độ dập vuốt Chọn
:chiều cao chi tiết h = 131mm
Vậy = 337699,5961+599635,6101) 0,131 = 109519,3179 Nm
3.1.3 Nguyên công dập tạo gân:
Lực dập gân sơ bộ tính theo công thức trong TLTK 6
= L.S.k
:
S: Chiều dày phôi S= 1mm
= 480 N/mm2
Trang 28Hệ số phụ thuộc chiều rộng và sâu của rãnh gân (k=0,7
: chiều dài của gân L = 230 mm
Lực dập nguyên công 1 Tổng lực tác dụng khi phối hợp cắt phôi và dập vuốt: tạo trụ
Trang 29Hình 3.14 Máy ép thủy lực song động Lực dập các nguyên công khác: Lực lớn nhất là khi đột các lỗ ở đáy = 1603929,6 N
Trang 30Sử dụng phần mềm DYNAFORM để mô phỏng quá trình dập vuốt chi tiết
Mô hình ban đầu:
Phôi tấm hình tròn có đường kinh 487 (mm)
Chiều dày vật liệu: 1 (mm)
Trang 31Nhận xét: Phần thành có xu hướng nhăn nhẹ, cuối quá trình tạo hình nên bố trí nguyên công cắt thành chi tiết Quá trình tạo hình chi tiết đảm bảo yêu cầu về mặt kích thước, đặc biệt là không xảy ra rách tại vị trí góc lượn đáy
Đồ thị phân bố mức độ biến mỏng của phôi
Hình 3.18 Đồ thị phân bố mức độ biến mỏng
Nhận xét: Nhìn chung phần biến mỏng rõ ràng nhất là tại bánh kinh góc lượn với mức độ là 0,925 (7,5%), xung quanh phần vành hơi biến nhăn trong quá trình tạo hình Điều này hoàn toàn phù hợp với lý thuyết
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ KHUÔN4.1 Chọn vật liệu làm khuôn
- Đối với các chi tiết chày, cối, tấm chặn, dẫn hướng là những chi tiết làm việc chủ yếu của khuôn, do vậy chúng cần được làm từ những vật liệu đặcbiệt, điều này sẽ quyết định tuổi thọ cũng như giá thành chế tạo khuôn
- Đối với chày và cối của nguyên công như cắt đột, dập vuốt, do chịu mài mòn nhiều, ta sử dụng các loại vật liệu làm cho khuôn như SKD11 (Dập nguội) hoặc SKD61 (Dập nóng) theo tiêu chuẩn JIS Chày và cối phải được nhiệt luyện đạt tới độ cứng từ 60 – 62 HRC
- Trụ và bạc dẫn hướng cũng là 2 chi tiết thường xuyên làm việc và chịu mài mòn Yêu cầu vật liệu đối với trụ và bạc dẫn hướng phải chịu mài mòn tốt Thông thường vật liệu chế tạo là thép cacbon kết cấu Tiêu chuẩn JIS là thép SK3 – SK7, tôi đạt độ cứng HRC 50 – 60
- Các chi tiết còn lại của khuôn: áo chày, áo cối, tấm chặn phôi, đẩy phôi… được chế tạo từ thép cacbon kết cấu Thông dụng là CT38 hoặc S45C
- Các chi tiết như lò xo, chốt đẩy, bu lông chìm được tiêu chuẩn hóa về cả kích thước lẫn vật liệu
4.2 Thiết kế các bộ phận chính của khuôn
Trang 324.2.1 Trị số khe hở tối ưu
- Với chiều dày chi tiết , khe hở một phía được tính theo công thức:
Trong đó:
-: Khe hở một phía giữa chày và cối
: Chiều dày vật liệu
Trang 33Hình 4.19 Kích thước cối đột lỗ ở thành
Kích thước chày theo hình vẽ:
Hình 4.20 Kích thước chày đột lỗ ở thành
4.2.2.3 Chọn chiều cao mép cối:
Chọn kiểu dáng cối như sau:
Trang 34Hình 4.21 Hình dáng cối cắt
Ưu điểm của kiểu cối này là khi mòn có thể mài mà kích thước cối vẫnđược đảm bảo Tuy nhiên, cần lực đẩy lớn để có thể đẩy vật dập hoặc phế liệu
ra khỏi khoảng h, phần bên trong lòng cối cũng dễ bị mòn và cào xước do có
sự cọ xát của vật dập hoặc phế liệu khi bị đẩy ra
Hình 4.22 Bảng tra góc thoát Với vật liệu dày 1mm, ta chọn khoảng h = 5mm và góc thoát 4.2.3 Kích thước làm việc của chày cối dập vuốt
Cối và chày quyết định khả năng làm việc độ tin cậy và tuổi thọ của khuôndập Việc tính toán thiết kế chúng là giai đoạn quan trọng nhất trong việc thiết kế khuôn dập Chi tiết yêu cầu độ chính xác về kích thước trong để đảm bảo lắp ghép với chi tiết khác, do vậy dung sai kích thước sản phẩm được lấy theo kích thước trong
Do nguyên công cắt phôi, nguyên công vuốt và đột thực hiện đồng thời nên ta có thể thiết kế cối vuốt đồng thời là chày cắt, còn chày vuốt đồng thời làm cối của nguyên công đột lỗ Vì thế đường bao ngoài của cối vuốt
có hình dạng kích thước của chày cắt phôi chính xác Như vậy nó sẽ có biên dạng của phôi sau khi tính toán, chu vi đường bao ngoài cối chính
Trang 35mm
4.2.4 Trụ bạc dẫn hướng
Trụ và bạc dẫn hướng là các chi tiết được tiêu chuẩn hóa, do đó việc sử dụng các chi tiết này vào thiết kế khuôn dập phải bảo đảm tính tiêu chuẩn.Vật liệu chế tạo: SK7
Việc thiết kế trụ dẫn hướng và bạc dẫn hướng phải đảm bảo cuối quá trình dập, trụ không được đập vào đầu trượt
Kết cấu và kích thước trụ, bạc dẫn hướng có thể tham khảo theo catalogs của hãng MISUMI USA INC (Chi tiết có thể tham khảo tại địa chỉ:
Lò xo thường được sử dụng để chặn phôi, đẩy sản phẩm
Khi thiết kế và lựa chọn lò xo cần phải chú đến mức độ biến dạng của lò
xo, tránh hiện tượng ngồi lò xo
Lò xo có thể lựa chọn theo catalogs của hãng MISUMI USA INC (Chi tiết có thể tham khảo tại địa chỉ: http://us.misumi-ec.com/)
- Đối với lò xo: Lựa chọn lò xo mã SWF30 – 80 (10 chiếc)
Trang 36Hình 4.24 Các loại lò xo4.2.6 Đế khuôn
Đế khuôn là nơi dùng để định vị và bắt các chi tiết của khuôn Yêu cầu của đế khuôn là phải đủ cứng vững, tuổi thọ làm việc cao
Khi thiết kế đế khuôn phải đảm bảo sao cho việc gá đặt các chi tiết được thuận tiện, hợp lý về kết cấu, nguyên lý làm việc của khuôn
Kích thước của đế khuôn phải phù hợp với kích thước bàn máy và phải tiết kiệm vật liệu
Kết cấu khuôn phối hợp
Hình 4.25 Khuôn phối hợp cắt phôi và dập vuốt
Trang 37KẾT LUẬN PHẦN I
Đồ án thiết kế khuôn dập tấm là một đồ án quan trọng giúp em củng cố lại kiến thức chuyên ngành GCAL Em vừa có thể ôn lại kiến thức cũ, vừa học hỏi thêm nhiều kiến thức về công nghệ, thiết bị, nguyên lý làm việc và kết cấu của một bộ khuôn dập tấm Bên cạnh đó em cũng đã nắm rõ hơn về cách trình bày, các quy chuẩn, quy tắc của một bản vẽ kỹ thuật
Để thiết kế một bộ khuôn hoàn chỉnh đúng quy chuẩn trước tiên ta phải đưa ra các phương án công nghệ, phân tích từng phương án, sau đó chọn phương án tối
ưu nhất để thực hiện Tiếp theo ta tính toán để chọn phôi ban đầu, sau đó ta tính lực dập, lực chặn, lực đột cho từng nguyên công để lựa chọn thiết bị cho hợp
lý Sau đó ta mô phỏng lại nguyên công trên phần mềm chuyên dụng như Dynaform, Abaqus, để kiểm nghiệm xem phương án ta đưa ra đã chỉnh xác chưa, từ đó rút ra kết luận về việc lựa chọn phương án công nghệ, chọn phôi và chọn máy Cuối cùng dựa trên những thông số ta tìm được, ta sẽ thiết kế khuôn
để thực hiện từng nguyên công, chọn các máy cho từng nguyên công
Khi thiết kế khuôn, ta cần phải lưu ý đến các chi tiết đã được tiêu chuẩn hóa như:trụ và bạc dẫn hướng, chốt định vị, bu lông, lò xo Đặc biệt cần lưu ý đến hiện tượng ngồi lò xo, hiện tượng trụ dẫn hướng đập vào đầu trượt ở cuối quá trình dập Cuối cùng ta chọn các vật liệu để làm khuôn, đối với chày cối thì cần vật liệu là hợp kim cứng, đối với chi tiết khác hầu như là thép cacbon kết cấu
Trang 38II CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH KIM LOẠI KHỐI
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH KIM LOẠI
KHỐI1.1 Tổng quan về công nghệ tạo hình khối
Công nghệ tạo hình khối là một phần của loại hình công nghệ gia công kim loại bằng áp lực, nhờ tính dẻo của kim loại làm biến dạng phôi hoặc điền đầy kim loại
và lòng khuôn hoặc làm cho kim loại chảy qua lỗ thoát của cối (hoặc chày) để tạo
ra chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết
Hầu hết các quá trình tạo hình đều được thực hiện với phôi ở trạng thái nóng nên dập tạo hình khối còn gọi là dập nóng
Ưu điểm:
- Tạo ra hướng thớ kim loại phù hợp nên kim loại sau gia công có độ bền,
độ cứng bề mặt tăng lên Khuyết tật rỗ khí mất đi
- Năng suất cao với thời gian gia công từng sản phẩm thấp
- Tiết kiệm vật liệu nhất là với sản xuất hàng loạt, giúp hạ giá thành sản phẩm
- Độ bền chi tiết tăng nên có thể giảm kích thước chi tiết, chi tiết sẽ gọn nhẹhơn
- Có thể cơ khí hóa và tự động hóa, dẫn đến năng suất lao động tăng cao
- Thao tác lúc gia công đơn giản, không cần tay nghề thợ
- Có thể chế tạo các chi tiết từ rất nhỏ đến rất lớn
Nhược điểm:
- Chất lượng bề mặt sau dập nóng thấp, độ chính xác không cao
- Không thể chế tạo được các chi tiết quá phức tạp
- Môi trường nóng, độc hại, ồn
- Chi phí đầu tư lớn nên chỉ phù hợp với sản xuất hàng loạt
1.2 Phân loại công nghệ dập tạo hình khối
Dập khối được chia làm 3 dạng chính:
Dập thể tích trong khuôn kín
Dập thể tích trong khuôn hở
Trang 391.2.1 Sơ đồ nguyên lý dập thể tích trong khuôn kín
Hình 5.26 Dập tạo hình trong khuôn kínĐặc điểm dập trên khuôn kín không có vành biên, sản phẩm nằm gọn trong lòng khuôn sau khi dập
Lực yêu cầu để dập trong khuôn kín nhỏ hơn trong khuôn hở và chi tiết cũng
có độ chính xác cao hơn, chi tiết có thể không cần gia công cơ sau dập tuy nhiên tính toán công nghệ phức tạp và khó thực hiện
1.2.2 Sơ đồ nguyên lý dập thể tích trong khuôn hở
Hình 5.27 Sơ đồ dập trong khuôn hởĐặc điểm cơ bản là sản phẩm có vành biên bao quanh chu vi của mặt phân khuôn Vành biên giúp kim loại điền đầy được lòng khuôn đồng thời chứa lượng dư kim loại