Thiết kế khuôn dập liên hoàn dập nắp lọc dầu trong bộ lọc dầu xe toyota tại công ty okura biên hòa

Dập nguội là quá trình gia công kim loại bằng áp lực biến kim loại tấm hay khối thành sản phẩm có hình dạng như mong muốn.. Tùy thuộc vào quá trình dập sản phẩm trên khuôn theo công đoạn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là nội dung nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của

TS Nguyễn Văn Tường Các nội dung nghiên cứu và kết quả tính toán trong đề tài

là trung thực, không sao chép và chưa từng công bố trong các công trình nghiên cứu trước đây, những số liệu, công thức được lấy ra từ những tài liệu uy tín, các sổ tay

cơ khí được trình bày trong phần tài liệu tham khảo Ngoài ra ở phần tổng quan có

sử dụng một số bài viết thực tế tham khảo của các tác giả khác

Nếu có bất kì sự gian lận nào tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước Hội Đồng cũng như kết quả bài luận văn của mình

Nha Trang, tháng 07 năm 2011

Sinh viên

Tạ Đình Duyệt

LỜI CÁM ƠN

Trong suốt thời gian thực hiện đề tài với sự chỉ dạy và giúp đỡ, em xin chân thành cám ơn thầy giáo TS Nguyễn Văn Tường đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đề tài Thầy đã chỉ dạy cho emn những kiến thức từ lý thuyết đến thực thực

tế, những kinh nghiệm của người đi trước Giúp em cũng cố kiến thức còn thiếu sót

để giải quyết khó khăn trong quá trình thực hiện đề tài

Em xin chân thành cám ơn Kỹ sư Hồ Anh Tuấn đã chỉ dạy tận tình mọi lý thuyết về khuôn mẫu cũng như tạo điều kiện tốt nhất để em vận dụng kiến thức ấy vào thực tế công việc của công ty

Em xin chân thành cám ơn ông Ishikura tổng giám đốc công ty TNHH Okura Biên Hòa đã tạo điều kiện tốt nhất để em làm việc và học hỏi kiến thức, cách làm việc tại công ty

Em xin chân thành cám ơn Ba, mẹ những người luôn động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt các năm học Em xin chân thành cám ơn tất cả các thầy cô giáo đã dạy bảo em trong suốt các năm qua và tất cả bạn bè đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Nha Trang, tháng 07 năm 2011

Người thực hiện đề tài

Tạ Đình Duyệt

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CÁM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH x

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương I: TỔNG QUAN VỀ KHUÔN DẬP NGUỘI 2

1.1 Những đặc điểm cơ bản của công nghệ dập nguội 2

1.2 Những khái niệm cơ bản về công nghệ dập nguội 2

1.2.1 Dập cắt 2

1.2.2 Uốn 3

1.2.3 Dập vuốt 4

1.2.4 Tạo hình 5

1.2.5 Dập ép 5

1.3 Khuôn dập nguội 6

1.3.1 Khuôn đơn 6

1.3.2 Khuôn liên hoàn 8

Chương II: NẮP LỌC DẦU & CÔNG TY TNHH OKURA 10

2.1 Nắp lọc dầu 10

2.2 Sơ lược về một số trang thiết bị của công ty TNHH OKURA 12

2.2.1 Thông tin chung 12

2.2.2 Thiết bị 12

Chương III: THIẾT KẾ KẾT CẤU BỘ KHUÔN DẬP NGUỘI LIÊN HOÀN 16

3.1 Lựa chọn phương án dập trên khuôn 16

3.1.1 Phương án 1 16

3.1.2 Phương án 2 17

3.1.3 Phương án 3 Trên khuôn liên hoàn 18

3.1.4 So sánh các phương án 18

3.2 Kết cấu khuôn 20

3.2.1 Thiết kế sơ bộ khuôn dập liên hoàn 20

3.2.2 Các bộ phận cơ bản của bộ khuôn dập 21

3.3 Các bước cắt liệu trên khuôn 23

3.3.1 Các công đoạn dập cắt trên khuôn 23

3.3.2 Tính lực cắt liệu trên khuôn 23

3.4 Tính chọn máy gia công 27

3.5 Xác định hình dạng và kích thước phôi dập vuốt 30

3.6 Thiết kế và tính bền cho các chi tiết trong khuôn dập 31

3.6.1 Tính độ dày cho tấm cối 31

3.6.2 Tính chiều rộng tấm cối 34

3.7 Thiết kế vị trí bu lông, đai ốc, các lỗ trên khuôn cối 36

3.8 Thiết kế các tấm cối 37

3.9 Tính chọn bu lông, khoảng cách bu lông trên cối 41

3.10 Thiết kế cho tấm lót khuôn dưới 43

3.11 Thiết kế bộ khuôn trên 44

3.11.1 Tính lực lò xo 44

3.11.2 Thiết kế tấm chạy cơ sở 49

3.11.3 Thiết kế tấm giữ chân cơ sở 53

3.11.4 Thiết kế tấm lót cho khuôn trên 53

3.12 Thiết kế lựa chọn chày cho khuôn dập 55

3.12.1 Lựa chọn chày 55

3.12.2 Thiết kế chày, cối theo từng công đoạn dập cắt 59

3.12.3 Cắt 8 lỗ φ6 , 5mm và lỗ mồi φ12 , 1mm 63

3.12.4 Cắt rời sản phẩm φ91 , 8mm 65

3.12.5 Dập lận tạo biên dạng cong 67

3.12.5.1 Lý thuyết chung chọn bán kính chày, cối 67

3.12.5.2 Tính chọn bán kính chày, cối 70

3.12.5.3 Tính toán khe hở của chày và cối lúc dập vuốt 71

3.12.5.4 Tính toán dung sai trên kích thước làm việc của chày, cối dập vuốt 73

3.12.5.5 Một số lưu ý trong thiết kế chày, cối dập vuốt 74

3.12.6 Chồn 75

Chương IV: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH GIA CÔNG CƠ MỘT SỐ CHI TIẾT CHÍNH 78

4.1 Các chi tiết trên khuôn dập liên hoàn nắp lọc dầu 78

4.2 Quy trình công nghệ gia công tấm cối số 1 79

4.2.1 Bản vẽ chi tiết 79

4.2.2 Bản vẽ đánh số bề mặt gia công tấm cối số 1 80

4.3 Quy trình công nghệ gia công tấm chạy số 1 81

4.3.1 Bản vẽ chi tiết 81

4.3.2 Bản vẽ đánh số gia công tấm chạy số 1 82

4.4 Quy trình công nghệ gia công tấm giữ chân số 2 83

4.4.1 Bản vẽ chi tiết 83

4.4.2 Bản vẽ đánh số bề mặt gia công tấm giữ chân số 2 84

Chương V: KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT 85

5.1 Kết luận 85

5.2 Ý kiến đề xuất 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

1 JIS: Japan Industrial Standar

2 CNC: Controler Numberial Computer

11 E: Modun đàn hồi của vật liệu

12 α,β: Hệ số khe hở chày và cối

13 ∆: Dung sai chế tạo sản phẩm

14 Z: Khe hở giữa chày và cối

15 Zmax: Khe hở lớn nhất giữa chày và cối

16 Zmin: Khe hở nhỏ nhất giữa chày và cối

17 D ch: Đường kính chày

18 D c: Đường kính cối

19 l lx: Chiều dài lò xo

20 R: Bán kính uốn của chày và cối

21 t: Chiều dày các tấm khuôn

22 S: Chiều dày vật liệu cắt

23 δc: Ứng suất cắt của vật liệu

24 δb: Ứng suất bền của vật liệu

25 δk: Ứng suất kéo của vật liệu

26 δ : Ứng suất chảy của vật liệu

27 H m: Độ dày tấm khuôn theo độ bền

28 ∆l: Chiều dài nén lò xo

41 lmax: Chiều dài lớn nhất

42 lmin: Chiều dài nhỏ nhất

43 l stripperpl ate: Chiều dài tấm chạy

44 l stoptrippe r: Chiều dài tấm cử

45 l punchplate: Chiều dài tấm chày

46 D e: Đường kính ren ngoài

47 rmin: Bán kính uốn cong nhỏ nhất

48 a: Chiều dài tấm khuôn

49 b: Chiều rộng tấm khuôn

50 m0: Hệ số dập vuốt

51 d0: Đường kính trung bình sau khi dập vuốt

52 d1: Đường khính trung bình trước khi dập vuốt

53 ε : Mức độ biến dạng khi chồn trên mặt phẳng

54 χ: Mức độ biến dạng cho phép khi chồn trên tấm phẳng

55 h d: Chiều cao đòi hỏi của tấm phôi

56 V p: Thể tích phôi

57 V c : Thể tích phôi chảy vào rãnh

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1: Thành phần hóa học thép SAPH 12

Bảng 3.1: Thành phần hóa học của thép YK30 21

Bảng 3.2: Thành phần hóa học của S50C 21

Bảng 3.3: Thành phần hóa học của thép SKD 11 22

Bảng 3.4: Thành phần hóa học của thép SKS 93 22

Bảng 3.5: Thành phần hóa học của thép SS400 22

Bảng 3.6: Chiều dày tấm cối .32

Bảng 3.7: Khoảng cách cực tiểu các bộ phận cối thép 36

Bảng 3.8: Bảng khoảng cách giữa các chốt dẫn liệu .42

Bảng 3.9: Các loại lò xo trong khuôn.: 46

Bảng 3.10: Bảng thông số lò xo xanh SWH .46

Bảng 3.11: Bảng thông số ốc điều chỉnh 47

Bảng 3.12: Thông số kỹ thuật của lò xo 49

Bảng 4.1: Các chi tiết phi tiêu chuẩn .78

Bảng 4.2: Các chi tiết tiêu chuẩn .79

Bảng 4.3: Các nguyên công chế tạo tấm cối số 1 .80

Bảng 4.4: Các nguyên công chế tạo tấm chạy số 1 82

Bảng 4.5: Các nguyên công chế tạo tấm giữ chân số 2 .84

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1: Quá trình dập cắt .3

Hình 1.2: Quá trình uốn .4

Hình 1.3: Qúa trình dập vuốt 4

Hình 1.4: Quá trình dập phình 5

Hình 1.5: Khuôn dập nguội đơn 7

Hình 1.6: Khuôn dập nguội liên hoàn .8

Hình 2.1: Nắp lọc dầu .10

Hình 2.2: Chi tiết 3D 11

Hình 3.1: Khuôn 1 16

Hình 3.2: Khuôn 2 17

Hình 3.3: Khuôn 3 17

Hình 3.4: Khuôn 1 17

Hình 3.5: Khuôn 2 18

Hình 3.6: Khuôn 3 18

Hình 3.7: Kết cấu cơ bản của bộ khuôn dập nguội .20

Hình 3.8: Các bước cắt liệu trên khuôn .23

Hình 3.9: Cắt đục bước liệu .24

Hình 3.10: Đục lỗ mồi 24

Hình 3.11: Tạo hình .25

Hình 3.12: Vuốt lỗ thoát dầu 25

Hình 3.13: Chồn nguội 26

Hình 3.14: Cắt biên .26

Hình 3.15: Sơ đồ bố trí chày hạ bậc 28

Hình 3.16: Sơ đồ bố trí chày không hạ bậc 29

Hình 3.17: Tính phôi cho công đoạn dập vuốt 30

Hình 3.18: Tính phôi cho dập lận 31

Hình 3.19: Tấm cối hình chữ nhật .32

Hình 3.20: Chiều dày tấm cối .35

Hình 3.21: Chiều dày cối .35

Hình 3.22: Cối các khuôn dập tác động tuần tự 36

Hình 3.23: Cối mép hình trụ 38

Hình 3.24: Cối côn 38

Hình 3.25: Cối lăng trụ 38

Hình 3.26: Cối lăng trụ mở rộng 38

Hình 3.27: Cối ghép a 39

Hình 3.28: Cối ghép b 39

Hình 3.29: Cối tròn thay 39

Hình 3.30: Cối tròn 39

Hình 3.31: Cối tròn vít hãm 40

Hình 3.32: Cối tròn cắt 40

Hình 3.33: Cối chữ nhật .40

Hình 3.34: Cối chữ nhật rời 40

Hình 3.35: Cối ghép .41

Hình 3.36: Cối bản mỏng .41

Hình 3.37: Tấm lót cối .44

Hình 3.38: Các công đoạn dập cắt trên tấm 1 .45

Hình 3.39: Các công đoạn dập cắt trên tấm 2 .45

Hình 3.40: Thông số ốc điều chỉnh khoảng cách 49

Hình 3.41: Tấm chạy cứng hở 50

Hình 3.42: Tấm chạy cứng (kín) 50

Hình 3.43: Tấm chạy có lò xo 51

Hình 3.44: Tấm chạy có cao su 51

Hình 3.45: Tấm chạy có cao su 51

Hình 3.46: Tấm chạy dùng đệm 51

Hình 3.47: Tấm chạy có dẫn hướng A .52

Hình 3.48: Tấm chạy có dẫn hướng B .52

Hình 3.49: Tấm chạy tác dụng hút .52

Hình 3.50: Tấm chạy ghép đàn hồi .52

Hình 3.51: Vị trí hai tấm lót 01, 02 của nữa khuôn trên .54

Hình 3.52: Các chốt dẫn liệu trên tấm lót số 02 54

Hình 3.53: Các biến dạng khi có và không có tấm chạy 55

Hình 3.54: Các biến dạng khi có và không có tấm chạy 55

Hình 3.55a: Chày vai 55

Hình 3.55b: Chày vai 55

Hình 3.56: Chày có tấm đệm 56

Hình 3.57: Chày nối .56

Hình 3.58: Chày phi tiêu chuẩn 57

Hình 3.59: Chày thay thế nhanh 1 57

Hình 3.60: Chày thay thế nhanh kiểu 2 57

Hình 3.61: Chày thay thế nhanh 57

Hình 3.62: Kiểu nhanh 4 58

Hình 3.63: Chày kẹp trong ống 58

Hình 3.64: Chày ống nối 58

Hình 3.65: Chày kẹp bằng ống nối 58

Hình 3.66: Chày có dẫn hướng .59

Hình 3.67: Chày tán đầu 59

Hình 3.68: Mở rộng lỗ theo chày .60

Hình 3.69: Chiều cao của chày đục liệu 62

Hình 3.70: Đường kính cho phần dập lận .67

Hình 3.71: Bán kính cong đường tình toán của đường trung hòa 68

Hình 3.72: Thiết kế sản phẩm theo biên dạng chày và cối .69

Hình 3.73: Sản phẩm theo biên dạng chày và cối 69

Hình 3.74: Góc lượn của chày, cối 70

Hình 3.75: Hình dạng chày và cối 71

Hình 3.76: Dung sai chày cối lúc dập vuốt .72

Hình 3.77: Các kiểu cối hình trụ .75

Hình 3.78: Sơ đồ chồn khối .76

Hình 3.79: Các kích thước khi chồn .77

Hình 4.1: Bản vẽ chế tạo tấm cối số 1 .79

Hình 4.2: Bản vẽ đánh số tấm cối số 1 80

Hình 4.3: Bản vẽ chế tạo tấm chạy số 1 81

Hình 4.4: Bản vẽ đánh số tấm chạy .82

Hình 4.1: Bản vẽ chế tạo tấm giữ chân số 2 83

Hình 4.2: Bản vẽ đánh số tấm giữ chân số 2 84

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, các loại động cơ ‘sạch’ dần thay thế các loại động cơ cũ Các loại động cơ này vừa bảo đảm cho quá trình làm việc của động cơ vừa hạn chế gây ô nhiễm môi trường Một trong những chi tiết quan trọng có trong động cơ là bộ lọc dầu hay còn gọi là Oilfilter Assamy mà công ty chúng tôi- Công ty Okura đã thiết

kế và chế tạo Sản phẩm này đã được đăng ký bản quyền sáng chế độc quyền 2007

Trong quá trình thực tập và hiện đang làm việc tại công ty tôi được công ty giao cho nhiệm vụ thiết kế và chế tạo Base Plate D- 93 Một trong những công việc quan trọng của nhiệm vụ này là thiết kế khuôn dập nắp lọc dầu, chi tiết này là modun lớn hơn dựa trên những modun đã có trước đây Do vậy, tôi chọn đề tài tốt nghiệp là “Thiết kế khuôn dập liên hoàn dập nắp lọc dầu trong bộ lọc dầu xe Toyota tại công ty Okura- Biên Hòa”

Đồ án gồm 5 phần chính:

Chương I: Tổng quan về khuôn dập nguội

Chương II: Phân tích chi tiết nắp lọc dầu

Chương III: Thiết kế kết cấu khuôn dập nguội liên hoàn

Chương IV: Đề xuất quy trình công nghệ gia công cơ một số chi tiết chính Chương V: Kết luận và ý kiến đề xuất

Dù đã có nhiều cố gắng nhưng do trình độ và thời gian có hạn nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong sự đóng góp của thầy giáo hướng dẫn

và các bạn để đồ án hoàn thiện hơn

Nha Trang, tháng 07 năm 2011

Sinh viên làm đề tài:

Tạ Đình Duyệt

Chương I TỔNG QUAN VỀ KHUÔN DẬP NGUỘI 1.1 Những đặc điểm cơ bản của công nghệ dập nguội

Dập nguội là một công nghệ mới so với lịch sử phát triển của ngành công nghiệp thế giới Dập nguội là một bước phát triển của công nghệ gò

Dập nguội là quá trình gia công kim loại bằng áp lực biến kim loại tấm hay khối thành sản phẩm có hình dạng như mong muốn Có thể hoàn thành công việc phức tạp bằng một động tác đơn giản của máy dập Chế tạo được những chi tiết phức tạp (đặc biệt là những chi tiết mỏng) mà đôi khi các phương pháp gia công cắt gọt không thực hiện được hoặc thực hiện rất khó khăn Ngoài ra công nghệ này còn

có những ưu điểm sau:

- Sản phẩm dập ra có thể sử dụng được ngay mà không cần gia công cắt gọt lại, có độ bền vững cao

- Tiết kiệm được nhiều nguyên vật liệu

- Năng suất cao thuận lợi cho quá trình cơ khí hóa và tự động hóa

- Công nhân không cần có trình độ tay nghề cao

- Sản lượng lớn hạ giá thành

Tuy nhiên dập nguội cũng có một số hạn chế là:

- Nguy hiểm cho người điều khiển máy dập và có tiếng ồn lớn

- Khi đi vào sản xuất thì sau một thời gian khuôn sẽ bị sai lệch sản phẩm không đáp ứng đủ chất lượng chủ yếu là do chày, cối của khuôn bị mòn Giải quyết vấn đề này cần những người có kinh nghiệm

1.2 Những khái niệm cơ bản về công nghệ dập nguội

1.2.1 Dập cắt:

Là phương pháp tách rời phần kim loại này ra khỏi phần kia theo một đường bao khép kín hay không khép kín Dập cắt gồm:

Cắt rời: Tách rời từng phần trên băng vật liệu

Cắt từng vùng: Cắt rời một phần liệu trên theo hình dáng yêu của sản phẩm

Cắt hình: Tách rời một phần trên băng vật liệu theo đường kín

Đột lỗ: Loại bỏ một phần vật liệu trên phôi theo đường kính

Cắt trích: Tách một phần vật liệu theo đường hở (phần cắt không loại bỏ) Cắt mép: Cắt hoàn toàn vật liệu thừa trên vật dập tạo ra do dập vuốt hay uốn Cắt chia: Cắt rời hai phần của vật liệu dập hay phôi thành hai sản phẩm Cắt – đột hình: Cắt – Đột dưới áp áp lực cao sẽ đạt sản phẩm cho mặt cắt đạt

Là phương pháp biến phôi thẳng thành phôi cong hay gấp khúc theo một góc

độ nào đó Uốn có các hình thức sau:

- Uốn góc: Biến phôi thẳng thành những gấp khúc những góc cho trước

- Uốn vòng: Uốn thẳng thành vòng theo những bán kính cho trước

- Xoắn: Xoắn hai phần của phôi phẳng đi một góc cho trước

Hình 1.2 Quá trình uốn

1.2.3 Dập vuốt

Là phương pháp biến phôi phẳng thành vật rỗng hở miệng có hình dáng bất

kỳ hoặc làm thay đổi kích thước vật rỗng

- Dập vuốt lần đầu: Biến phôi phẳng thành vật rỗng hở miệng

- Dập vuốt các lần sau: Làm thay đổi các hình dáng, kích thước vật mỏng

- Dập vuốt có biến mỏng thành: Làm thay đổi kích thước của phôi rỗng và làm

mỏng dần thành của nó

Hình 1.3: Qúa trình dập vuốt

1.2.4 Tạo hình

Là phương pháp dùng biến dạng cục bộ để thay đổi hình dáng của vật dập hay phôi Tạo hình có các phương pháp sau:

- Dập gân: Tạo thành gân nổi trên phôi thẳng hoặc bề mặt vật dập

- Dập phình: Làm rộng kích thước ở một đoạn nào đó

- Nong: Tạo thành vành từ lỗ trên phôi phẳng

- Viền mép: Cuộn mép của phôi rỗng thành phôi vòng

- Tạo thành ren trên thành rỗng

- Tóp miệng: Thu nhỏ kích thước ở phần miệng của phôi rỗng

- Chỉnh: Hiệu chỉnh hình dáng và kích thước của vật dập

Hình 1.4 Quá trình dập phình

1.2.5 Dập ép

Là phương pháp phân phối lại thể tích vật liệu có sự di chuyển của kim loại

để làm thay đổi hình dáng hoặc bề mặt của phôi Dập ép có các hình thức sau:

- Dập nổi mặt (dập dấu): Làm nổi các đường nét trên vật liệu phẳng

- Ép chảy: Biến một khối kim loại thành vật rỗng bằng một cách ép cho kim

loại chảy theo khe hở

* Công nghệ dập nguội có những ưu điểm đặc biệt sau:

- Có thể hoàn thành công việc phức tạp bằng một động tác đơn giản của máy dập Chế tạo được những chi tiết phức tạp (hoặc chi tiết mỏng) mà đôi khi các phương pháp gia công cắt gọt không thực hiện được hoặc thực hiện rất khó khăn

- Sản phẩm dập ra có thể sử dụng được ngay mà không cần gia công cắt gọt lại, có độ bền vững cao, tiết kiệm được nhiều nguyên vật liệu

- Năng suất cao thuận lợi cho quá trình cơ khí hóa và tự động hóa

- Công nhân không cần có trình đọ tay nghề cao

- Sản lượng lớn hạ giá thành

* Nhược điểm:

Nguy hiểm cho người điều khiển máy dập và có tiếng ồn lớn, khi đi vào sản xuất thì sau một thời gian khuôn sẽ bị sai lệch sản phẩm không đáp ứng đủ chất lượng chủ yếu là do chày cối của khuôn bị mòn Giải quyết vấn đề này cần những người có kinh nghiệm

1.3 Khuôn dập nguội:

Khuôn dập nguội gồm 2 loại khuôn chính là khuôn dập nguội đơn và khuôn dập nguội liên hoàn Tùy thuộc vào quá trình dập sản phẩm trên khuôn theo công đoạn mà ta phân ra khuôn đơn hay khuôn liên hoàn Khuôn đơn là loại khuôn chỉ dập cắt được một công đoạn sản phẩm trên khuôn, muốn dập công đoạn khác của sản phẩm phải có bộ khuôn đơn khác Khuôn liên hoàn là loại khuôn có thể dập cắt được từ hai công đoạn dập cắt trên sản phẩm trở lên hoặc tất cả các công đoạn dập cắt của sản phẩm trên một bộ khuôn

1.3.1 Khuôn đơn:

Khuôn đơn là loại khuôn chỉ dập cắt được một công đoạn trên sản phẩm Về

cơ bản khuôn đơn cũng có kết cấu các tấm khuôn như khuôn dập liên hoàn Các bộ phận cơ bản của một bộ khuôn đơn (hình 1.5) như sau:

Hình 1.5: Khuôn dập nguội đơn

- Khuôn đơn dùng cho dập các chi tiết đơn giản, hoặc chỉ có một công đoạn dập

- Khuôn đơn dập chi tiết cần độ chính xác cao trong từng công đoạn dập

1.3.2 Khuôn liên hoàn:

Khuôn liên hoàn là loại khuôn kết hợp dập nhiều công đoạn dập trên một bộ khuôn Khuôn liên hoàn cũng có các tấm khuôn cơ bản như khuôn đơn nhưng có kết cấu bộ khuôn phức tạp hơn khuôn đơn

Hình 1.6: Khuôn dập nguội liên hoàn

Phạm vi sử dụng khuôn dập liên hoàn:

Cơ bản, khuôn dập nguội liên hoàn có kết cấu phức tạp hơn khuôn đơn do nhiều công đoạn dập cùng lúc trên một bộ khuôn Phạm vi sử dụng khuôn dập liên hoàn như sau:

- Khuôn dập liên hoàn sử dụng phổ biến trong phân xưởng có nhiều máy dập loại lớn (hơn 150 tấn)

- Khuôn dập liên hoàn dùng dập cắt các chi tiết có độ chính xác cao và cần năng suất dập lớn

- Khuôn dập liên hoàn sử dụng cho dập các chi tiết phức tạp bao gồm nhiều công đoạn dập cắt

Kết luận chung:

Ngày nay, khuôn dập nguội liên hoàn đang dần được sử dụng dập phổ biến

do những ưu điểm mà loại khuôn dập này mang lại Tuy nhiên, việc thiết kế và gia công bộ khuôn dập liên hoàn đòi hỏi trình độ người thiết kế rất cao, việc tính toán thiết kế các công đoạn dập cắt của bộ khuôn này rất phức tạp Kích thước một bộ khuôn dập liên hoàn rất lớn do đó loại khuôn này ít cơ động và đòi hỏi những loại máy dập cỡ lớn

Mặc dù khuôn đơn đang dần ít được sử dụng nhưng một số sản phẩm chỉ dập được trên khuôn đơn do yêu cầu về độ chính xác quá cao mà khuôn dập liên hoàn không đáp ứng được

Chương II NẮP LỌC DẦU & CÔNG TY TNHH OKURA

2.1 Nắp lọc dầu:

Nắp lọc dầu bộ lọc dầu làm việc trong điều kiện chịu áp suất dầu lớn và nhiệt

độ cao Nắp này đóng vai trò là: Cửa ra và vào của dầu trong bộ lọc dầu, bảo vệ, che chắn bụi bẩn các chi tiết bên trong bộ lọc dầu

Hình 2.1: Nắp lọc dầu

Hình 2.2: Chi tiết 3D

Phân tích nắp lọc dầu cho các công đoạn dập cắt:

Chi tiết này được chế tạo bằng phương pháp dập nguội từ thép cán nóng

- - M22 × 1 , 5có độ vuông góc 0,05 so với mặt phẳng chi tiết A

- Độ phẳng mặt A 0,1 lớn nhất đảm bảo độ phẳng khi lắp ráp vòng bao, vòng cao su tránh bị rò rỉ có dung sai 2 ± , 9 0 , 1

- φ91 ± , 8 0 , 1 đảm bảo độ đồng tâm vòng bao và vỏ bộ lọc dầu tránh rò rỉ dầu

- Các đường kính φ83 ± 0 , 1 ;φ67 , 5 ± 0 , 1 ;φ47 ± 0 , 1 đảm bảo đường kính

φ đảm bảo lắp ráp vòng bao, độ ô van φ19 , 28 ± 0 , 06

- Các nút φ3, chiều cao 1,5+ 1 5 không bị nứt và khuyết để tán vào vòng bao Với hình dáng thiết kế, các góc lượn, các lỗ, các mặt phẳng như vậy vừa đảm bảo yêu cầu làm việc vừa dễ dập, dễ chế tạo

Vật liệu chế tạo chi tiết:

Nắp chắn dầu là sản phẩm dập nguội cắt hình đột lỗ, dập lận và dập vuốt Đây là chi tiết dập phức tạp và có yêu cầu về độ chính cao, chịu được áp suất cao vì vậy vật liệu sản phẩm được chọn là thép SAPH (thép cán nóng tiêu chuẩn Nhật Bản

(JIS)) Thành phần hóa học của thép cán nóng này được cho trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Thành phần hóa học thép SAPH [8, trang 77]

- Độ cứng: 12- 15 HRC chưa tôi cao tần

2.2 Sơ lược về một số trang thiết bị của công ty TNHH OKURA

2.2.1 Thông tin chung:

Tên pháp định: Công ty TNHH OKURA VIỆT NAM

Địa chỉ: Lô VI- 3A Khu công nghiệp Hố Nai 3, Trảng Bom, Đồng Nai Điện thoại: 0613.671056

Đại diện: Ông Ishikura Hideo

Giám sát: Ông Chang

Diện tích xưởng: 2100 m2

Diện tích văn phòng: 400 m2

Vốn đầu tư hiện tại là: 1.700.000 USD

Vốn đầu tư đăng ký: 3.000.000 USD

Loại hình sản xuất: Linh kiện xe ô tô, linh kiện xe máy, linh kiện dập, linh kiện sắt thép, linh kiện lọc dầu, phanh xe máy, khuôn dập, đồ gá…

Khách hàng chính: Honda Vietnam, Murata Janpan, Nissin Vietnam, Yprex Vietnam, Daizo, Sana Traiding, Toshiba Co,.ltd, Sanyo Vietnam…

2.2.2 Thiết bị:

Số máy móc hiện tại trong xưởng của công ty TNHH Okura tính đến tháng 05/2011 gồm:

1 Máy phay CNC

Model: EN4- 00485A

Dùng hệ lập trình điều khiển FANUC O- M

Số hiệu: TC- 167

Số vòng quay: 45- 4500 RPM

Chu kỳ: 50

Nguồn điện: 380 V

Khối lượng máy: 3000kg

Công ty sản xuất: MASTUMURA

Độ dày lớn nhất của phôi: 300 (mm)

Khả năng cắt côn tối đa: ±4º

Nguồn điện: 380V/ 3pha

Chiều cao mở khuôn nhỏ nhất: 320(mm)

Chiều cao mở khuôn lớn nhất: 550(mm) Nước sản xuất: Japan

Nước sản xuất: Japan

5 Máy máy dập 150T

Model: PUX150 TON

Nguồn điện: 380V / 3pha

Tốc độ motor: 30–55 R.P.M

Áp lực hơi: 5(kG/cm2)

Chiều cao mở khuôn nhỏ nhất: 330mm Chiếu cao mở khuôn lớn nhất: 430mm Hãng sản suất: Amada- Kanagawa

Nước sản xuất: Japan

Nước sản xuất: Japan

7 Máy mài phẳng

Model: MY1124

Kích thước bàn làm việc (DàixRộng) (mm) 600 x 300

Hành trình mài gia công lớn nhất (DàixRộng) (mm) 630x 310

Cự ly lớn nhất từ trục chính đến bàn làm việc (mm) 550

Đá mài (Φngoài x rộng x Φtrong) Φ200x25,4xΦ762,

Tốc độ làm việc của đá mài (50HZ) (r/min) 1450

Tốc độ di chuyển của bàn làm việc (m/min) 3/20

Bước tiến tay quay trước sau 0,02/cách 2,5/vòng

Bước tiến tay quay lên xuống 0,01/cách 1,25/vòng

Lò tôi thể tích tôi bằng dầu

Kích thước tối đa có thể tôi: 500x500x50 (mm)

Chương III THIẾT KẾ KẾT CẤU BỘ KHUÔN DẬP NGUỘI LIÊN HOÀN 3.1 Lựa chọn phương án dập trên khuôn:

Các quá trình công nghệ của dập nguội chỉ có thể hợp lý khi kết cấu công nghệ và hình dáng chi tiết được thiết kế với các điều kiện cho phép chế tạo đơn giản nhất và tiết kiệm nhất Vì vậy tính công nghệ của các chi tiết dập nguội hay là bố trí các công đoạn tạo hình sản phẩm trên khuôn là tiền đề quan trọng nhất của các phương pháp công nghệ và tính kinh tế của quá trình sản xuất Ở đây ta có thể hiểu

nó là tập hợp các phần tử kết cấu mà chúng bảo đảm cho việc chế tạo các chi tiết một cách đơn giản nhất và tiết kiệm nhất

Dựa vào bản vẽ yêu cầu ta đưa ra sau đây ba phương án bố trí các công đoạn trên khuôn

3.1.3 Phương án 3: Trên khuôn liên hoàn

Tổng hợp phương án 1 và 2 bố trí thêm các cử định vị và bước liệu

3.1.4 So sánh các phương án:

Phương án trên khuôn đơn:

Ưu điểm:

- Từng công đoạn cho 1 bộ khuôn đơn, độ bền khuôn cao, tuổi thọ cao

- Kết cấu khuôn đơn giản, dễ tháo lắp, dễ sử dụng

Nhược điểm:

- Sử dụng nhiều bộ khuôn nên hao tổn vật liệu, thời gian gia công khuôn

- Vật liệu làm khuôn nhiều, giá thành khuôn cao

- Năng suất sản xuất thấp

- Dùng cho sản xuất hàng khối nhỏ và vừa

- Khuôn dùng cho phương án 2 phải tính toán kĩ tránh bị ô van φ91 28, kéo liệu làm hư hỏng chi tiết

Phương án trên khuôn liên hoàn:

Ưu điểm:

- Sử dụng 1 bộ khuôn bao gồm nhiều công đoạn

- Kết cấu khuôn nhỏ gọn

- Tiết kiệm vật liệu và thời gian gia công khuôn

- Năng suất lao động cao

- Dùng cho sản xuất hàng khối lớn

Nhược điểm:

- Kết cấu phức tạp đòi hỏi tay nghề thiết kế, gia công, tháo lắp cao

- Khuôn dễ bị mỏi do năng suất lớn và thời gian làm việc liên tục trong thời gian dài

- Đòi hỏi tay nghề vận hành máy công nhân cao

Kết luận:

Với các ưu điểm về năng suất cao, sản xuất hàng loat lớn ta tính chọn thiết kế sản phẩm trên khuôn liên hoàn

3.2 Kết cấu khuôn:

3.2.1 Thiết kế sơ bộ khuôn dập liên hoàn:

Hình 3.7: Kết cấu cơ bản của bộ khuôn dập nguội

Các bộ phận cơ bản của khuôn:

9 Tấm đế dưới cùng

3.2.2 Các bộ phận cơ bản của bộ khuôn dập:

1 Tấm đai trên: Có chức năng liên kết, định vị và kẹp chặt nửa khuôn trên với máy dập Vật liệu thường dùng: Thép SS400, SS41…

2 Tấm lót (2 tấm): Là tấm lót, tấm chống nguội hay tấm chống lún cho chày Vật liệu: Thép hợp kim YK30

5 Tấm đai dưới: Tấm cối tham gia việc cắt tạo hình sản phẩm cùng với chày

và tấm giữa chân Vật liệu thường dùng: SKS93, SKD11

- Nếu tấm cối không sử dụng Inset thì nên sử dụng vật liệu SKD11 Xử lý nhiệt: 58- 62 HRC

Thành phần hóa học của thép này được thể hiện tại bảng 3.3

6 Tấm lót dưới: Là tấm giữ chân các chốt dẫn tôn

7 Tấm đế dưới: Liên kết nửa đế dưới của khuôn

8 Tấm chân: Tấm nâng đỡ nửa khuôn dưới với tấm đế dưới của khuôn

9 Tấm đế: Nâng đỡ nửa khuôn dưới và liên kết với đế dưới của mấy dập

10 Dẫn hướng: Dẫn hướng đảm bảo đồng tâm cho khuôn trên và khuôn dưới

3.3 Các bước cắt liệu trên khuôn:

3.3.1 Các công đoạn dập cắt trên khuôn:

Toàn bộ quá trình dập cắt trên khuôn được thể hiện như hình 3.8 Qúa trình dập bao gồm 6 công đoạn sau:

- Công đoạn dập cắt đầu tiên cắt đục 2 lỗ định vị băng liệu φ8 , 1

- Cắt rời sản phẩm và công đoạn cuối cùng cắt đứt dải liệu dư

Hình 3.8: Các bước cắt liệu trên khuôn

3.3.2 Tính lực cắt liệu trên khuôn:

Công đoạn này đục 8 lỗ φ6 , 5và lỗ mồi φ12 , 1 Các lỗ φ6 , 5 dẫn dầu vào trong

bộ lọc, lỗ mồi φ12 , 1 đưa dầu ra ngoài sau khi lọc

1 49 5 , 1 63144 , 284 3

1

1 1

Với D đường kính chồn nguội

h chiều cao chồn nguội

F diện tích chồn nguội

Các kích thước quan trọng, các nốt tán các nốt với vòng bao, mối ghép này đảm bảo bộ lọc dầu không bị rò rỉ dầu ra bên ngoài

) / ( 250

q= ÷ - áp suất khi chồn khối nguội [1, bảng 112]

Ta có:

)(283.6250.2 0,2

)(137.14250.3 0,2

2 2

kg q

F k P

kg q

F k P

2463 14137

5 , 694 3

6283 2

49 5 , 1 16 3

1 14137 3

49 5 , 1 16 3 1

.

3

1

3 1

3

1 3

1 16

16

2 ) 2 ( 1 3

) 3 ( 1

) 2 ( 2

) 3 ( 3

2 3

5

kg

q F t

C q F t C

P P

P P

P P

= +

+ +

=

= +

+ +

=

= +

+ +

=

= +

+ +

= +

=

ππ

δ

φ φ

φ φ

φ φ

(3.8)

Công đoạn 6 (hình 3.14):

Cắt biên dạng φ91 , 9, đây là vòng ngoài lắp ghép với nắp chắn dầu

) ( 669 40 49 9 , 2 1 , 91

2 2 7

kg

t C P

3.4 Tính chọn máy gia công:

Ta có:

) ( 16129

150

) 000 29 , 0 40669 5

, 26577 197

19 870 27 5 , 615 28 232 7 ( 7

+ +

+ +

Trong đó:

t C

) ( 236 28 9 , 2 49 25 , 63

) / 49

) ( 9

,

2

) 5 , 6 8 25 , 11

(

2

kg P

mm N

mm t

π

Mặt cắt 2- 2 (hình 3.11):

t C

) ( 012 25 9 , 2 49 023 , 176

) / 49

) ( 9

,

2

023 , 176 3

16 ) 25 , 11 28 , 19 (

2

kg P

mm N

mm t

−

=

πδ

π

Mặt cắt 3- 3 (hình 3.14):

t C

) ( 960 , 40 9 , 2 49 8 , 91

) / 49

) ( 9

,

2

8 , 91

2

kg P

mm N

mm t

π