Thiết kế khuôn dập nguội liên hoàn cho chi tiết càng thắng sau xe máy tại công ty okura biên hòa

Nội dung của đồ án bao gồm các phần sau: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP NGUỘI CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT GIA CÔNG MỐT SỐ

LỜI NÓI ĐẦU

Các loại xe máy hiện nay trên thị trường Việt Nam chủ yếu là các xe của các hãng xe của Nhật Bản, Trung Quốc, Thái Lan, Đài Loan, Hàn Quốc… Một số loại được nhập khẩu nguyên chiếc và một số loại lắp ráp tại Việt Nam từ các chi tiết linh kiện nhập khẩu Thời gian gần đây, một số công ty 100% vốn nước ngoài hoặc công ty liên doanh cũng đã xây dựng các nhà máy chuyên sản xuất xe máy tại Việt Nam Các công ty này phải tuân thủ quy định tỷ lệ nội địa hóa các linh kiện xe máy của chính phủ Việt Nam Để đáp ứng tỷ lệ nội địa hóa, các công ty sản xuất xe máy liên kết với các công ty chế tạo cơ khí tại Việt Nam để cung cấp một số linh kiện xe máy

Công ty Okura – Biên Hòa chuyên chế tạo linh kiện xe máy cung cấp cho các hãng xe máy trong nước Trong thời gian thực tập tại công ty tôi đã đảm nhiệm thiết kế khuôn dập liên hoàn cho chi tiết càng thắng sau xe máy do công ty HONDA VIETNAM đặt hàng, nên tôi chọn đã chọn đề tài “Thiết kế khuôn dập nguội liên hoàn cho chi tiết càng thắng sau xe máy tại công ty Okura – Biên Hòa” làm đồ án tốt nghiệp Nội dung của đồ án bao gồm các phần sau:

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP NGUỘI

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN

CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT GIA CÔNG MỐT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT

Dù đã có nhiều cố gắng nhưng do trình trình độ còn nhiều hạn chế nên Đồ

án tốt nghiệp này khó tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp ý quý báu của Quý thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn

Đồng Nai, tháng 12 năm 2010

Đỗ Ngọc Anh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ 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

Hình 1 1 Quá trình dập cắt

c

Cắt từng vùng: Tách rời một phần liệu trên phôi theo hình dáng yêu cầu

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 phần vật liệu thừa trên vật dập, tạo ra do dập vuốt

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

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 1.2 Quá trình uốn

Hình 1.3 Quá trình vuốt

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

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, hình dáng trên khối vật liệu

phẳng

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

loại chảy theo khe hở

Hình 1.4 Quá trình dập phình

1.3 Tình hình công nghệ dập nguội trong và ngoài nước

Do những ưu điểm mà dập nguội mang lại các nước có ngành công nghiệp phát triển tiên tiến trên thế giới dập nguội chiếm một tỷ lệ cao trong nghành công nghiệp Có thể kể ra các nước (Nga) Liên Xô cũ , Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc, Trung Quốc… Điển hình như Liên Xô nhưng năm 70-80 của thế kỷ 20 trong ngành chế tạo xe hơi hạng nhẹ, các chi tiết chế tạo bằng dập nguội chiến khoảng 60-70% Trong nghành chế tạo máy chính xác chiếm 80- 85% Trong ngành chế tạo máy điện chiếm 60- 70% Trong ngành sản xuất hàng tiêu dùng chiếm 95- 98% Những năm gần đây dập nguội còn sản xuất những linh kiện điện điện tử (khuôn liên hoàn) và các hoạt động sản xuất trong nghành quân sự

Ở Việt Nam nghệ dập nguội cũng phát triển từ khá sớm những nó phát triển mạnh trong khoảng 10 năm trở lại đây phần lớn phục vụ cho hàng tiêu dùng và các linh kiện xe máy cũng như ô tô…

Các hình 1.5 đến 1.8 sau đây trình bày một số sản phẩm của dập nguội

Hình 1.5 Một số sản phẩm của dập nguội của ô tô

Hình 1.6 Chân trống xe máy

Hình 1.7 Một số đồ dùng gia đình

Hình 1.8 Càng thắng trước xe máy

CHƯƠNG II CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÀNG THẮNG SAU XE MÁY TẠI

CÔNG TY TNHH OKURA VIỆT NAM

2.1 Chức năng và nhiệm vụ của càng thắng sau xe máy

Càng thắng sau của xe máy là chi tiết rất quan trọng nó có chức năng và nhiệm vụ là cầu nối giữa bàn đạp của thắng xe với má phanh của càng sau xe thông qua dây phanh Tần suất va đập và hoạt động của chi tiết là rất lớn

Hình 2.1 Chi tiết càng thắng sau xe máy

Hình 2.2 Hình chi tiết càng thắng sau xe sau máy

2.2 Vật liệu chế tạo chi tiết

Càng thắng sau xe máy là sản phẩm dập nguội cắt hình đột lỗ và dập uốn sau khi tạo hình sản phẩm phải qua nguyên công hàn điểm và xọc răng Đây là chi tiết dập phức tạp và có yêu cầu về độ cứng 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

- Độ cứng: 12-15 HRC chưa tôi cao tần

2.3 Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng sau xe máy tại công ty TNHH OKURA

Chi tiết càng thắng sau xe máy (hình 2.1) được công ty Honda Việt Nam đặt hàng công ty TNHH OKURA chế tạo với sản lượng 50.000 sản phẩm/tháng Quy trình chế tạo chi tiết càng thắng sau xe máy tại công ty TNHH OKURA bao gồm các nguyên công như sau:

- Nguyên công 1: Dập trên khuôn liên hoàn

+ Bước 1: Đột hai lỗ 8 hai biên của chi tiết như trên hình 2.3

+ Bước 2: Cắt biên tạo hình chi tiết càng thắng sau xe máy như trên hình 2.4

+ Bước 3: Đục tạo biên dạng xọc răng chi tiết càng thắng sau xe máy như trên hình 2.5

Hình 2.4 Cắt biên tạo hình chi tiết càng thắng sau xe máy

Hình 2.5 Đột biên dạng xọc răng cho chi tiết càng thăng sau xe máy Hình 2.3 Bước 1 đột hai lỗ biên trên khuôn liên hoàn.

+ Bước 4: Dập vuốt, uốn tạo dáng chi tiết càng thắng sau xe máy như trên hình 2.6

+ Bước 5: Cắt tinh hai lỗ biên chi tiết càng thắng sau xe máy để tạo kích thước lỗ  12.2 (mm) như trên hình 2.7

Hình 2.7 Bố trí công đoạn V trên khuôn liên hoàn

+ Bước 6: Dập gấp tạo hình chi tiết càng thắng sau xe máy như trên hình 2.8

Hình 2.6 Dập vuốt uốn tạo biên dạng chi tiết càng thắng sau xe máy

Hình 2.8 Dập gấp tạo biên dạng chi tiết

+ Bước 7: Cắt rời chi tiết càng thắng sau xe máy như trên trên hình 2.9

- Nguyên công 2: Hàn điểm

- Nguyên công 3: Xọc răng

- Nguyên công 4: Xi mạ

Sản phẩm qua các công đoạn gia công đều được kiểm tra chặt chẽ bằng các dụng cụ đo và gá kiểm chuyên dùng

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

Tên pháp định: Công ty TNHH OKURA VIỆT NAM

Địa chỉ: Lô VI-3A Khu công nghiệp Hố Nai 3, Huyện Trảng Bom, Tỉnh Đồng Nai

Điện thoại: 0613.671056

Đại diện: Ông Ishikura Hideo

Giám sát: Ông Okabe

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

Hình 2.9 Cắt rời chi tiết

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 JAPAN; NISSIN VIETNAM; YPREX VIETNAM; DAIZO; SANA TRADING, TOSHIBA I.P.A CO…LTD; SANYO ASIA VN…

Số máy móc hiện tại trong xưởng của công ty TNHH OKURA tính đến

Độ dày lớn nhất của phôi: 300 (mm)

Khả năng cắt côn tối đa: ±4º

Nước sản xuất: Đài Loan

Chiều dài tối đa phôi: 550mm

Tiện vượt bàn trượt tối đa: 60mm

Chiều dài tiện tối đa: 510mm

Bước tiện ren hệ mét có thể cắt: 0.5～3mm Bước tiện ren hệ inch: 6～40 TPI

Phạm vi ăn dao dọc: 0.028～0.188mm Phạm vi ăn dao ngang: 0.013～0.088mm Tốc độ trục chính: 60～2245vòng/phút Đường kính lỗ trục chính: 38mm

Công suất mô tơ: 1.1kw

Kích thước tổng thể: 1420x720x1155mm

5 Máy phay ngang

Model: M_KASUSUGA

Nước sản xuất: Nhật Bản

Kích thước của bàn máy: 320x1250mm

18 cấp vòng quay trục chính: 30-1500mm/f

18 cấp lượng chạy dao dọc và ngang: n=25.5-1180mm/f

Công suát động cơ điện: Nd=7kw

6 Máy máy khoa cần

Model: TPR-C100

Hãng sản xuất: TAILIFT

Đường kính trục: 350

Khoản cách tối đa từ mặt trụ đến tâm trục chính: 1600

Khoảng cách tối thiểu từ mặt trụ đến tâm trục chính: 350

Động cơ bơm làm nguội (HP) 1/8

Độ cao máy từ đáy (tối đa): 2810

Khả năng làm việc: Khoan: Thép Ø 50, Gang Ø 60; Tarô: Thép Ø 45,Gang

Ø 55; Doa: Thép Ø 110, Gang Ø 165

7 Máy máy dập 300T (thủy lực)

Model: AMINO

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

9 Máy máy dập 150T

Model: PUX150 TON

Nguồn điện: 380V / 3pha

Tốc độ motor: 30–55 S.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

Đá mài (Φngoài x rộng x Φtrong) Φ200x25.4xΦ76.2

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

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN 3.1 Giới thiệu sơ bộ về khuôn dập liên hoàn

01- Tấm khuôn trên (Punch Holder)

02- Tấm lót, tấm chông lún cho chày (Backing Plate) 03- Tấm giữ chân (Punch Plate)

04- Tấm cữ (Stopper Stripper Plate)

05- Tấm chạy (Stripper Plate)

06- Tấm cối (Die Plate)

Hình 3.1 Một số bộ phận của khuôn liên hoàn

07- Tấm giữ chân các chốt dẫn tôn (Lower Backing Plate)

08- Tấm đế dưới (Die Holder)

09- Tấm lót (Footstall Plate)

10- Tấm khuôn dưới (Lower Backing Plate)

Kết cấu cơ bản của một bộ khuôn dập gồm hai nửa khuôn trên và khuôn dưới với các tấm khuôn

3.1.1 Nửa khuôn trên

Nửa khuôn trên gồm các tấm khuôn:

- Tấm khuôn trên (Punch Holder): Tấm khuôn trên có chức năng liên kết, định vị và kẹp chặt nửa khuôn trên với máy dập Vật liệu thường dùng là SS400, SS41 (JIS - tiêu chuẩn Nhật Bản)

- Tấm lót (Backing Plate): Là tấm lót, tấm chống nguội hay tấm chông lún cho chày Vật liệu: Thép hợp kim YK30, SK3 (JIS - Tiêu chuẩn Nhật Bản) xử lý nhiệt đạt độ cứng: 50-55HRC Thành phần hóa học của thép YK30 được thể hiện tại bảng 3.1

Bảng 3.1 Thành phần hóa học của thép YK30

3.1.2 Nửa khuôn dưới

Nửa khuôn dưới gồm các tấm khuôn:

-Tấm cối (Die Plate): Tấm cối tham gia việc cắt tạo hình sản phẩm cùng với chày và tấm giữa chân

+ Nếu tấm cối không sử dụng Inset thì nên sử dụng vật liệu SKD11 (JIS - Tiêu chuẩn Nhật Bản), xử lý nhiệt đạt độ cứng: 58-62 HRC Thành phần hóa học của thép này được thể hiện tại bảng 3.3

Bảng 3.4 Thành phần hóa học của thép SKS 93

- Tấm Lower Backing Plate: Là tấm giữ chân các chốt dẫn tôn (chỉ có trên khuôn liên hoàn).Vật liệu thường dùng là SS400 (JIS - Tiêu chuẩn Nhật Bản) Thành phần hóa học của thép này được thể hiện tại bảng 3.5

1.0-1.1% 0.40% 0.8-1.1% 0.2-0.6%

0.030% 0.25% 0.25% 0.25%

3.2 Thiết kế khuôn dập liên hoàn

3.2.1 Các bộ phận và các chi tiết điển hình của khuôn

Trong khuôn dập nguội dù khuôn đơn hay khuôn liên hoàn thì các chi tiết của khuôn có thể chia làm ba nhóm chủ yếu đó là:

Nhóm I: Các chi tiết có tính năng công nghệ là các chi tiết trực tiếp tham gia thực hiện nguyên công sản xuất và có tác dụng tương hỗ với vật liệu dập hoặc sản phẩm và được chia thành các nhóm:

- Các chi tiết làm việc trực tiếp thực hiện biến dạng theo yêu cầu bao gồm: + Chày (PUNCH)

+ Tấm hoặc thanh đẩy

+ Cơ cấu hất đánh liệu

Nhóm II: Các chi tiết có đặc tính kết cấu dùng để lắp ghép trong kết cấu của khuôn và được chia thành các nhóm sau:

- Các chi tiết tựa và giữ dùng để lắp ghép những chi tiết công nghệ và truyền áp lực làm việc bao gồm:

3.2.2 Bố trí công đoạn tạo hình sản phẩm trên khuôn liên hoàn

Các quá trình công nghệ của dập nguội chỉ có thể hợp lý khi kết cấu công nghệ và hình dáng chi tiết đƣợc 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

Phương án 1:

- Công đoạn I: Đục hai lỗ biên 8 như trên hình 3.2

- Công đoạn II: Cắt tạo biên dạng chi tiết càng thắng sau xe máy như trên hình 3.3

Hình 3.3 Bố trí công đoạn II trên khuôn liên hoàn theo phương án 1 Hình 3.2 Bố trí công đoạn I trên khuôn liên hoàn theo phương án 1

- Công đoạn III: Đục tạo biên dạng xọc răng tại giữa chi tiết như trên hình 3.4

- Công đoạn IV: Dập vuốt, uốn tạo dáng chi tiết càng thắng sau xe máy như trên hình 3.5

- Công đoạn V: Cắt tinh lại hai lỗ để đạt kích thước12,2 như trên hình 3.6

Hình 3.4 Bố trí công đoạn III trên khuôn liên hoàn theo phương án 1

Hình 3.5 Bố trí công đoạn IV trên khuôn liên hoàn theo phương án 1

Hình 3.6 Bố trí công đoạn V trên khuôn liên hoàn theo phương án 1

- Công đoạn VI: Gấp tạo hình chi tiết càng thắng sau xe máy nhƣ trên hình 3.7

Công đoạn VII: Cắt dời chi tiết

Phương án 2:

- Công đoạn I: Cắt tạo biên dạng chi tiết nhƣ trên hình 3.8

- Công đoạn II: Đục tạo biên dạng xọc răng tại giữa chi tiết nhƣ trên hình 3.9

Hình 3.7 Bố trí công đoạn VI trên khuôn liên hoàn theo phương án 1

Hình 3.8 Bố trí công đoạn I trên khuôn liên hoàn theo phương án 2

Hình 3.9 Bố trí công đoạn II trên khuôn liên hoàn theo phương án 2

- Công đoạn III: Dập vuốt, uốn tạo dáng chi tiết càng thắng sau xe máy như trên hình 3.10

- Công đoạn IV: Đục hai lỗ biên đạt kích thước 12, 2 như trên hình 3.11

- Công đoạn V: Gấp tạo hình chi tiết càng thắng sau xe máy như trên hình 3.12

Hình 3.10 Bố trí công đoạn III trên khuôn liên hoàn theo phương án 2

Hình 3.11 Bố trí công đoạn IV trên khuôn liên hoàn theo phương án 2

Hình 3.12 Bố trí công đoạn V trên khuôn liên hoàn theo phương án 2

- Công đoạn VI: Cắt dời chi tiết

Từ bản vẽ yêu cầu của chi tiết tôi đưa ra 2 phương án bố trí các công đoạn trên khuôn và tôi có nhận thấy:

- Ưu điểm ở phương án 1:

+ Khuôn dập ít công đoạn

Ở phương án 2:

Nhỏ gọn hơn khuôn thứ nhất do ít hơn khuôn thứ nhất một công đoạn Nhưng ở công đoạn IV khi đục hai lỗ 12 2 dễ làm biến dạng chi tiết càng thắng sau xe máy do kích thước từ mép lỗ đến thành ngoài mỏng

Sau khi phân tích ưu nhược điểm của hai phương đưa ra tôi chọn phương

án 1 vì sản phẩm cần độ chính xác do có dẫn tole trước

3.2.3 Tính chọn máy

Từ bản vẽ chi tiết các công đoạn ta tính chọn máy:

Lực khi cắt theo công thức [1, Tr.50]:

Từ bản vẽ bố trí đường dẫn nguyên liệu trên khuôn dập lien hoàn chi tiết càng thắng sau xe máy ta thấy các vị trí cắt là:

Hình 3.13 Vị trí cắt thứ nhất

+ Vị trí thứ ba: vị trí cắt ở giữa của chi tiết nhƣ trên hình 3.15

Với C = 125,68 (mm) (tính chu vi của vật dập cắt trên nhờ sự trợ giúp của phần mềm Auto CAD)

t = 2,9(mm)

c

 =59 (kG/mm2

) Thay vào công thức (3.2) ta đƣợc:

Pc3 = 125,68 2,9 59 = 16401,12kG  16,5 (tấn)

Hình 3.14 Vị trí cắt thứ 2

Hình 3.15 Vị trí cắt thứ ba

+ Vị trí thứ tƣ: vị trí cắt hình vành khăn cắt tinh hai lỗ ngoài cùng của chi tiết nhƣ trên hình 3.16

Thay vào công thức (3.2) ta đƣợc:

Pc4 = 2[2(12,2-8)] 2,9 59 = 9025,86kG  9(tấn)

+ Vị trí thứ năm: Vị trí cắt rời chi tiết hình nhƣ trên hình 3.17

Với C = 13.36(mm) (ta tính chu vi vật dập cắt trên nhờ sự trợ giúp của phần mềm Auto CAD)

t = 2,9(mm)

c

 = 59(kG/mm2

) Thay vào công thức (3.2) ta đƣợc:

Pc5= 13,36 2,9 59 = 1743,48kG  1,8 (tấn)

Hình 3.16 Vị trí cắt thứ tư

Hình 3.17 Vị trí cắt thứ năm cắt rời

Lực dập khi uốn vuốt có tinh chỉnh theo theo công thức [1, Tr.173]:

Thay vào công thức (3.3) ta đƣợc:

Vậy tổng lực cắt và lực uốn trên khuôn là:

Ta có P143 (tấn), Pc2 = 88 (tấn)

P = 143-88 = 55 (tấn)

Hình 3.20 Vị trí dập gấp

Qua 3 phương án đưa ra ta nhận thấy phương án số 1 việc chế tạo chày đơn giản hơn sản phẩm tạo ra chính xác và ít bị biến dạng nhưng về mặt kinh tế thì tốn kém hơn rất nhiều Ở phương án thứ 2 việc chế tạo chày đồng bộ và đơn giản so với phương án 3 nhưng về mặt kinh tế thì tiết kiệm hơn so với phương án

1 sản phẩm tạo ra chính xác và ít bị biến dạng Ở phương án 3 thì tiết kiệm được chi phí nhất nhưng về mặt chế tạo chày cối khá phức tạp và sản phẩm tạo ra ít chính xác hơn và khuôn có vấn đề cần sửa chữa rất khó

Qua phân tích ta chọn phương án thứ 2 chọn máy dập có công suất 150 (tấn)

Chiều cao mở máy nhỏ nhất: 330mm

3.2.4 Tính khai triển của vật liệu khi thiết kế khuôn

Khi thiết kế khuôn thì quá trình tính toán khai triển vật liệu là một khâu rất quan trọng Từ bản vẽ yêu cầu của sản phẩm cần thiết kế ta phân tích tính kinh tế

và đưa ra kích thước nguyên liệu (phôi) đầu vào tối ưu

Như đã trình bày ở trên sản phẩm càng thắng sau xe máy có các phần uốn

và các kích thước thẳng đi sau phụ thuộc theo bán kính góc lượn tại vị trí uốn Để tính toán chiều dài đảm bảo kích thước của chi tiết sau khi uốn cần phải:

- Xác định vị trí lớp trung hòa, chiều dài lớp trung hòa ở vùng biến dạng

Hình 3.22 Máy dập PUX 150

- Chia kết cấu của chi tiết uốn thành những đoạn thẳng và các đoạn cong đơn giản

- Cộng các chiều dài của các đoạn đó lại.Chiều dài của các phần thẳng không thay đổi còn các phần cong được tính theo chiều dài lớp trung hòa

Lớp trung hòa là lớp dược hình thành khi quá trình uốn ở đây được thực hiện do biến dạng dẻo – biến dạng đàn hồi xảy ra khác nhau ở hai mặt phẳng của phôi Các lớp kim loại phía trong góc uốn sẽ bị nén và co ngắn ở hướng dọc và bị kéo ở hướng ngang Các lớp kim loại phía ngoài chịu kéo và dãn dài ở hướng dọc

và bị nén ở hướng ngang Giữa các lớp thớ co ngắn và giãn dài là lớp trung hòa

nó bằng độ dài ban đầu của phôi Khi uốn những dải hẹp thì xảy ra sự sai lệnh rất lớn của tiết diện ngang bao gồm độ giảm chiều dày ở chỗ uốn độ giãn rộng trong góc với sự tạo thành độ cong ngang và hiện tượng co mặt ngoài

Khi tính toán chiều dài của vật liệu ta cũng chú ý đến các góc uốn với các bán kính uốn lớn nhất và nhỏ nhất cho phép, khi uốn bán kính uốn phía trong được quy định trong một khoảng giới hạn nhất định Nếu quá lớn vật uốn sẽ

Hình 3.23 Bán kính cong đường trung hòa

không có khả năng uốn được hình dáng sau khi đưa ra khỏi khuôn vì nó chưa đạt được biến dạng dẻo Nếu quá nhỏ có thể làm đứt vật liệu ở tiết diện uốn

Bán kính uốn lớn nhất cho phép dược xác định theocông thức [3, Tr.106]:

 : Độ dãn dài tương đối của vật liệu (%)

Thực tế thường thì ta đi kiểm tra bán kính uốn nhỏ nhất của sản phẩm và người ta đưa ra theo công thức [3, Tr 108] sau:

Trong đó

t: Chiều dày vật liệu

k: Hệ số uốn và dãn dài tương đối của vật liệu do nhà sản suất đưa

ra (ở sản phẩm trên vật liệu yêu cầu là: SAPH k=5-8%)

Vậy rm in= k t = 0,08 2,9 = 0,232 (mm)

Sản phẩm yêu cầu với rm in=2,1 (mm)>0,232(mm) thỏa mãn

Trong trong dập nguội đa số uốn có bán kính lượn nhỏ và kèm theo sự giảm chiều dày vật liệu và sự dịch chuyển của lớp trung hòa về phía thớ bị nén và bán kính lớp trung thường được xác định theo công thức Rômanovxki [3, Tr.103]:

) 2 (

B

Btb