Đồ án tốt nghiệp: Tổng quan về công nghệ và gia công chất dẻo, ứng dụng phần mềm CAD, CAM trong việc thiết kế và chế tạo khuôn phun ép gia công sản phẩm cốc

124 875 3
Đồ án tốt nghiệp: Tổng quan về công nghệ và gia công chất dẻo, ứng dụng phần mềm CAD, CAM trong việc thiết kế và chế tạo khuôn phun ép gia công sản phẩm cốc

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ỏn tt nghip Bộ giáo dục đào tạo Trờng đhbk hà nội Cộng hoà xà hội chủ nghĩa §éc lËp - Tù - H¹nh NhiƯm vơ thiÕt kÕ ®å ¸n tèt nghiƯp 2014 Hệ : Tại chức Ngành hc : Cụng ngh ch to mỏy Họ tên : ……………………… : …………………… Líp : ……………………… I.§ề tài thiết kế: Tổng quan công nghệ gia công chất dẻo, ứng dụng phần mềm CAD, CAM việc thiết kế chế tạo khuôn phun ép gia công sản phm cc II.Cỏc s liu ban u: ã Mẫu sản phẩm ã Vật liệu : Nhựa GPPS ã Dạnh sản xuất : loạt , khối III.Nội dung phần thuyết minh tính toán: ã Tỡm hiu cụng ngh gia công chất dẻo, phương pháp thiết kế khuôn phun ép • Tính tốn thiết kê khn phun ép cho sản phẩm cốc rượu • Thiết kế quy trình cơng nghệ ch to chy ci IV.Các vẽ Ao 4.1 Bn vẽ sản phẩm 4.2 Bản vẽ kết cấu lắp khuôn 4.3 Bản vẽ chi tiết chày khuôn 4.4 Bản vẽ chi tiết cối khuôn 4.5 Bản vẽ nguyên công chày khuôn 4.6 Bản vẽ nguyên công cối khuôn Giáo viên hướng dẫn TS Phan Văn Nhận xét giáo viên hướng dẫn SVTH: …………………… Lớp …… Đồ án tốt nghiệp …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………… Nhận xét giáo viên duyệt đồ án …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… LờI NóI ĐầU SVTH: Lp ỏn tt nghip Trớc đây, sản phẩm đợc sản xuất nhờ công nghệ đúc áp lực, ép phun, ép đùn, đột dập nói chung sản phẩm nhựa nói riêng phát triển Do kiểu dáng mẫu mà đơn điệu, xuất thị trờng Bởi lúc lĩnh vực gia công chế tạo khuôn cha có điều kiện phát triển gặp phải khó khăn trình độ khoa học công nghệ đội ngũ kỹ thuật Ngày nay, ngời không ngừng nghiên cứu khoa học nên đạt đợc thành tự định lĩnh vực: Vật liệu, điều khiển điện tử, khí tự động hoá Cho nên đà chế tạo thành công đợc nhiều loại vật liệu có khả tạo hình nhanh nhờ phơng pháp định hình) mang u điểm vợt trội mặt vật lý,hoá học kinh tế nên đợc sử dụng nhiều để phục vụ nhu cầu sinh hoạt ngời Đồng thời khí đà chế tạo thành công đợc nhiều chủng loại máy khả gia công chế tạo linh hoạt nh: Máy phay CNC, máy tiện CNC, máy gia công tia lửa điện EDM Các loại máy có u điểm trội hẳn so với loại máy gia công truyền thống nh: Phay, tiện, bào, điểm sau: - Chuyện động tạo hình dụng cụ cắt phong phú - Độ xác gia công định vị dụng cụ tốt - Độ cứng vật liệu cần gia công chế tạo luụn ỏp ng c yờu cu - Việc thiết lâp chơng trình để máy gia công đợc bề mặt định hình cách tự động diễn nhanh tróng thuận lợi nhờ hỗ trợ máy tính điện tử Cho nên, lĩnh vực khuôn mẫu đà có điều kiện phát triển nhanh mạnh, để đáp ứng kịp thời nhu cầu sử dụng ngời thị trờng Đứng trớc tình hình đơn vị sản xuất kinh doanh muốn sản phẩm cạnh tranh tốt trên thị trờng việc nâng cao chất lợng giảm giá thành cho sản phẩm việc tạo mẫu hay thay đổi mẫu mà công việc cần thiết Hơn công việc sáng tạo không lặp lại, đòi hỏi ngời thiết kế phải có kiến thức chắn công nghệ chế tạo gia công sản phẩm khí Vậy vấn đề thiết kế chế tạo khuôn mẫu đề tài phù hợp với nội dung đồ án tốt nghiệp cho sinh viên năm cuối chuyên ngành công nghệ chế tạo máy Sau thời gian tìm hiểu với bảo, giúp đỡ nhiệt tình Thầy giáo: TS Phan thầy cô giáo môn máy,ma sát trờng đại học Bách Khoa Hà Nội , đến em đà hoàn thành xong toàn nội dung đồ án tốt nghiệp đà đợc giao Tuy nhiên trình tính toán thiết kế có sai sót định Em mong đợc bảo thầy cô giáo môn Sinh viªn thùc hiƯn Ngun Tiến Anh Hà Văn Bấng SVTH: …………………… Lớp …… Đồ án tốt nghiệp Môc lơc Lời nói đầu Chương I: Tổng quan vật liệu Polyme Khái niệm hình thành 1.1 Khái niệm 1.2 Sự hình thành 10 1.3 Phân loại 11 1.4 Các tính chất polymer 12 1.5 Một số loại polyme thường gặp 14 A Nhựa nhiệt dẻo 14 B Nhựa nhiệt rắn 23 1.6 Các phương pháp gia công vật liệu polymer 27 Chương 2: Thiết kế khuôn để gia công vật liệu polyme phương pháp phun ép 37 2.1 Cấu tạo chung 37 2.2 Các hệ thống khuôn 41 2.3 Quy trình thiết kế khn phun ép 76 Chương 3: Thiết kế khuôn phun ép cho sản phẩm cốc rượu 77 3.1 Giới thiệu chung 78 3.2 Xác định thông số kỹ thuật 79 3.3 Xác định kiểu khuôn 79 3.4 Chọn mặt phân khuôn 80 3.5 Kết cấu khuôn 81 3.6 Hệ thống dẫn nhựa 84 3.7 Hệ thống dẫn hướng 85 3.8 Hệ thống đẩy 86 3.9 Tấm kê chống khuôn 88 3.10 Tấm kẹp cầu 89 3.11 Hệ thống làm mát 90 3.12 Vòng định vị 92 1.13 Lắp giáp chi tiết vào khuôn 93 SVTH: …………………… Lớp …… Đồ án tốt nghiệp 1.14 Nguyên lý hoạt động khuôn 94 Chương 4: Thiết kế qui trình cơng nghệ gia cơng chày khn 96 4.1 Phương pháp tính tốn 96 4.2 Qui trình cơng nghệ gia cơng chày khn 98 Chương 5:Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết cối khuôn 135 5.1 Phương pháp tính tốn 135 5.2 Qui trình cơng nghệ gia công cối khuôn Tài liệu tham khảo 135 162 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU POLYME SVTH: …………………… Lớp …… Đồ án tốt nghiệp Khái niệm hình thành: 1.1 Khái niệm Khái niệm vật liệu polyme: Polyme hợp chất cao phân tử hình thành lặp lại nhiều lần hay nhiều loại nguyên tử hay nhóm phân tử (monome đơn vị cấu tạo polyme) liên kế với với số lượng lớn để tạo nên số loại tính chất mà chúng khơng thay đổi đáng kể lấy them vào vài đơn vị cấu tạo 1.2 Sự hình thành :  Phản ứng trùng hợp gốc: 1.2.1 Trùng hợp gốc Trùng hợp gốc nói chung phản ứng tạo polyme từ monome chứa liên kết etylen Trong trùng hợp chuỗi việc hình thành độ bền gốc tự quan trọng phụ thuộc vào nhóm chức lân cận Gốc tự hình thành từ kết hợp monome với gốc tự ban đầu bền, hiệu ứng cộng hưởng monome dễ kết hợp với gốc tự do: –C6H5 > –CH=CH2–CON > –R > –CO–OH Thứ tự phụ thuộc vào gia tăng độ bền cộng hưởng gốc tự hình thành từ monome Hợp chất không no cho gốc tự bền điện tử linh động tạo nên cộng hưởng che phủ bền: –CH2–CH=CH–CH2 –CH2–CH–CH=CH2 Nhóm halogen, ete,… hoạt động e- tự halogen hay oxygen tác dụng gốc tự 1.2.2 Đồng trùng hợp Đồng trùng hợp trình trùng hợp đồng thời hai hay nhiều monome với Sản phẩm phản ứng đồng trùng hợp polyme đồng trùng hợp (copolyme) có chứa mạch phân tử từ hai hay nhiều mắc xích sở khác Có hai loại phản ứng tổng hợp copolyme là: phản ứng đồng trùng hợp phản ứng đồng trùng ngưng: SVTH: …………………… Lớp …… Đồ án tốt nghiệp Đồng trùng hợp (đồng trùng ngưng) ứng dụng nhiều thực tế làm thay đổi, cải thiện tính chất cao phân tử theo mục đích sử dụng Các polyme thiên nhiên thông thường homopolyme, nhiên protein nucleit axit copolyme Tương tự đa số polyme tổng hợp homopolyme, nhiên ta có copolyme SBR (tổng hợp từ Styren Butadien), ABS (Acrylonnitrile Butadien Styren) Ví dụ: PS chịu nhiệt độ, giá thành rẻ, nhiên có nhược điểm giịn khó nhuộm màu Để cải thiện tính chất PS ta tiến hành sau: Giảm tính giịn, đồng trùng hợp PS với cao su butadien ta có cao su SBR: nCH2=CH–CH=CH2 + mCH2=CH–C6H6 –(CH2–CH=CH–CH2–CH2–CH– C6H6)z – Tăng khả nhuộm màu, đồng trùng hợp PS với vinyl pridil Phản ứng đồng trùng hợp sử dụng nhiều cao su tổng hợp Cao su butadien-nitryl (NBR) có khả chịu dung môi không phân cực xăng dầu: –(CH2–CH=CH–CH2–CH2–CH–CN)z– Cao su butyl trùng hợp từ isobutylen lượng nhỏ isopren có khả chống thấm khí cao Copolyme đặn phân bố (M1M2M1M2…), thống kê (M1M1M2M1M1M2M2…), copolyme khối (M1nM2n…) copolyme ghép nhánh… 1.2.3 Trùng ngưng Chưa có định nghĩa thống Trong hóa học hữu cơ, phản ứng trùng ngưng theo chế cộng có phân tử nhỏ Tuy nhiên phản ứng trùng ngưng cao phân tử không loại phân tử nhỏ Phản ứng trùng ngưng phản ứng tổng hợp cao phân tử mà sở phát triển mạch phản ứng hóa học cổ điển nhóm chức hóa học mang hai đầu mạch Hoạt độ phân tử trung gian (oligimer) giống hoạt độ monome khởi đầu Giá trị phân tử mạch polyme gia tăng từ từ SVTH: …………………… Lớp …… Đồ án tốt nghiệp Cơ chế tổng hợp: · Mi + Mj Mi + j · Mi + M Mi + · Mi, Mj – polyme phát triển; M – monome 1.3 Phân loại Polyme đa dạng phong phú Tùy theo tính chất khả ứng dụng ta chia sau: 1.3.1 Phân loại dựa vào thành phần hóa học mạch Polyme mạch cacbon (Polyme đồng mạch) la Polyme mạch có ngun tử cacbon PE, PS, PP Polyme dị mạch Polyme mà mạch có chứa ngun tử khác khác cacbon N, O…, polyester, polyamit… 1.3.2 Phân loại dựa vào cấu trúc Polyme mạch thẳng: mạch phân tử dài, tính bất đẳng hướng cao Polyme mạch nhánh: có mạch dài có mạch nhánh bên mạch Polyme mạch khơng gian (Polyme mạng lưới): cấu tạo từ mạch đại phân tử kết hỗp với liên kết hóa học ngang: nhựa rezolic, nhựa reformandehit… Ba nhóm Polyme khác tính chất vật lý 1.3.3 Phân loại dựa vào thành phần monome (mắt xích bản) Polyme đồng đẳng: mạch phân tử chứa mắt xích sở: …-A-A-A-A-A-… Polyme đồng trùng hợp: thành phần mạch phân tử chứa hai loại mắt xích sở: …-A-A-B-A-B-A-B-B-B-A-… 1.3.4 Phân loại dựa vào cách xếp nhóm chức khơng gian Polyme điều hịa lập thể: nhóm phía so với mạch (Isotactic), nhóm bên so với mạch (Syndiotactic) Polyme khơng điều hịa: nhóm phân bố cách ngẫu nhiên mạch (atactic) SVTH: …………………… Lớp …… Đồ án tốt nghiệp 1.3.5 Phân loại dựa tính chất lý: Polyme nhiệt dẻo : polyme mạch thảng tác dụng nhiệt độ bị chảy , làm nguội rắn lại , loại polyme có đặc điểm tái sinh lại , nên người ta thường dùng để làm đồ gia dụng Polyme nhiệt rắn : hay gọi polyme đặc nhiệt , mạch không gian , tác dụng nhiệt độ hay chất đóng rắn chở nên cứng , q trình khơng lặp lại ưu diểm loại có tính tốt , nên dùng nhiều kí thuật Vật liệu compozit - Ứng dụng nhựa nhiệt rắn 1.3.6 Phân loại theo ứng dụng : -polyme thông dụng : dùng để sản xuất đồ dân dụng thơng thường ví dụ :PE , PP ,PS, PMMA … - polyme kỹ thuật : dùng để sản suất chi tiết kĩ thuật đòi hỏi tính chất lí hóa cao ví dụ : PA , PC , PF … 1.4 Các tính chất polime Các tính chất chung polyme : • Trọng lượng nhẹ , độ cứng bề mặt khơng cao • Là vật liệu cách điện , cách nhiệt cách âm • Chảy tốt , dùng nhiều phương pháp gia cơng • Kháng nước hóa chất • Nhiều ứng dụng tùy thuộc vào công nghệ sản xuất • Giá thành rẻ • Có tính chất đặc biệt tùy thuộc vào cấu trúc hóa học • Không chịu nhiệt • Độ kháng dung môi thấp - ứng suất nứt thấp • Tính chất tĩnh điện thấp 1.4.1.Độ bền : đặc trương : Độ bền nén : khả chống lại biến dạng theo phương lực tác dụng , lực nén cần thiết đặt nên đơn vị mẫu để làm vỡ mẫu thử SVTH: …………………… Lớp …… Đồ án tốt nghiệp Độ bền uốn : đặc trương cho khả chống lại biến dạng vng góc với với phương lực tác dụng , lực cần thiết để đặt nên đơn vị diện tích để làm gẫy mẫu thử 1.4.2.Độ dai : Độ dai khả vật liệu chống lại biến dạng phá hủy dọc theo lực tác dụng Độ dai đo tỉ số lực kéo tiết diện ngang nhỏ mẫu thử lúc chưa kéo δk = F ( N / mm ) S Độ dai coi tương đương với độ dãn dài mẫu thử đứt so với mẫu thử trước tiến hành kéo thử Ta gọi độ dai tương đương Tùy thuộc vào loại polyme mà ta có độ dai tương đương lớn hay nhỏ Với polyme giịn PS độ dai khoảng vài % Còn với polyme dai PA độ dai tương đương đạt 50% đến 150% Độ dai va đập : Độ dai va đập đặc trương cho khả vật liệu chống lại phá hủy tải trọng động gây nên , đo (KJ/m2) Module đàn hôi : Module đàn hồi đặc trưng cho khả biến dạng vật liệu tăng ứung suất tác dụng đến giá trí , ta có biến dạng tỷ lệ thuân với ứng suất giá trị modun đàn hồi E , đo N/mm2 Module đàn hồi polyme nói chung nhỏ , E PE = 130 – 1000 N/mm ; chất khác khoảng 1500-4000 N/mm2 ( so với thép khoảng 2x104 N/mm2 ) Tuy nhiên , cịn tính chất mà ta cần ý nhiều polyme khả biến dạng nhiệt độ cao , lực kéo nén chúng cịn có khả chảy lạnh Đây tượng xảy polyme chịu mọt tải trọng không đổi thời gian dài , mẫu thử bị biến dạng Hiện tượng chảy lạnh tăng theo thời gian chịu tải trọng SVTH: …………………… Lớp …… 10 Đồ án tốt nghiệp X59.442 Y-.007 C83.084 X59.443 Y-.011 C80.843 X59.444 Y-.014 C78.572 X59.446 Y-.018 C76.273 X59.448 Y-.022 C73.948 X59.45 Y-.026 C71.598 X59.452 Y-.029 C69.225 X59.455 Y-.033 C66.83 X59.458 Y-.037 C64.415 X59.462 Y-.041 C61.983 X59.466 Y-.044 C59.534 X59.47 Y-.048 C57.072 X59.474 Y-.051 C54.598 X59.479 Y-.055 C52.115 X59.484 Y-.058 C49.625 X59.489 Y-.061 C47.13 5.2.2 Ngun cơng II : Phay lịng cối Mục đích ngun cơng phay nhằm đảm bảo kích thước 383±0,5 383±0,5 để phục vụ cho bước lấy dấu ngun cơng cịn lại nhằm đảm bảo độ xác vị trí tương quan lỗ lắp bạc dẫn hướng , lỗ ren vị trí lịng khn Do ngun cơng ta phay thô phay tinh đạt yêu cầu Nguyên công gia công mặt đáy chi tiết nên có lần gá đặt • Định vị kẹp chặt Do sản suất đơn nên ta không cần dùng tới nhiều đồ gá chun dùng khơng cần thiết mà tận dụng đồ gá vạn có sẵn dùng khối V S dài khống chế bậc tự chốt tỳ khống chế bậc tự Sơ đồ định vị sau: Hình 5.5 : Sơ đồ định vị kẹp chặt chi tiết nguyên công • Chọn máy : SVTH: …………………… Lớp …… 110 Đồ án tốt nghiệp Máy chọn máy phay ngang, tra tài liệu [3] ta chọn máy phay ngang 6H82 với đặc tính kĩ thuật máy sau: -Cơng suất động : 7KW -Cơng suất động chạy dao : 1,7KW -Khối lượng máy 2700 kg -Kích thước phủ bì máy : Dài x rộng x cao=2440x2440x2350 -Phạm vi tốc độ trục từ 30-1500 ( vịng /phút ) • Chọn dao : Để phay mặt đầu ta dùng dao phay mặt đầu hợp kim , tra bảng tài liệu [2] ta chọn loại dao phay với thơng số sau : -Đường kính dao : D=24mm -Số : Z=8 ( Dao loại 1) -Góc nghiêng rãnh phoi : ω = 30 • Lượng dư : Như nói phần chọn phơi cho chi tiết, lượng dư phía bề mặt 4mm, phay mặt đáy ta chia làm bước phay thô phay tinh , ta chọn lượng dư phay thô 3,5 mm, lượng dư phay tinh 0,5mm • Chế độ cắt phay thơ Hình 5.6: Đường chạy dao gia công long cối SVTH: …………………… Lớp …… 111 Đồ án tốt nghiệp Chiều sâu cắt : t = 3,5 mm Lượng chạy dao răng: Tra số liệu bảng 5-120 tài liệu [2] Ta chọn S z=0,2 (mm/răng) Vậy lượng chạy dao vòng Sv=8.0,2=1,6 ( mm/vòng ) Tốc độ cắt chưa tính tới hệ số điều chỉnh K tra bảng 5-120 tài liệu [2] ta có V = 250 m/phút ( Với tuổi thọ dao T=180ph ) Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-120 , : + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính thép : Vì phơi thép Crơm có độ cứng 217 HB, K1= 0,9 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia cơng: Vì phơi đúc có σ b > 700 Mpa, K2=0,85 + Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay : Vì tỷ số chiều rơng phay B đường kính dao D lớn 0,4 K3=1,0 + Hệ số phụ thuộc vào dạng gia cơng thơ hay tinh : phay thơ K4=1,0 + Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng : Vì ϕ = 300 nên K5=1,18 + Hệ số phụ thuộc chu kì bền dao : Vì Tφ / TH =1 nên K6= 1,0 Vậy hệ số điều chỉnh K=K1.K2.K3.K4.K5.K6=0,9.0,85.1.1.1,18.1=0,903 Tốc độ cắt có tính đến hệ số điều chỉnh : V = 250.0,903 = 225 m/phút Do tốc độ quay trục : n= 1000.V 1000.225 = = 2985 ( vòng/phút ) π D 3,14.24 Chọn theo tốc độ quay máy n = 2500 ( vòng/phút) Như tốc độ cắt thực tế : V= π D.n 3,14.24.2500 = = 188 ( m/phút) 1000 1000 Lượng chạy dao phút Sp = n.S = 2500.1,6 = 4000 mm/phút Tra bảng chọn bước tiến máy : 4000mm/phút c) Chế độ cắt phay tinh SVTH: …………………… Lớp …… 112 Đồ án tốt nghiệp Hình 5.7: Đường chạy dao gia cơng tinh Chiều sâu cắt t = 0,5 mm Lượng chạy dao vòng tra theo bảng 5-125 tài liệu [2] ta chọn Sv=1mm/vịng Lượng chạy dao tính theo lượng chạy dao vòng : Sz = 1/8= 0,125 mm/răng Tốc độ cắt chưa tính tới hệ số điều chỉnh K tra theo bảng tài liệu [2] ta có V = 352m/phút ( Với tuổi thọ dao T=180p ) Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-126 , : + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính thép : Vì phơi thép Crơm có độ cứng 217 HB, K1= 0,9 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công: K2= + Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay : Vì tỷ số chiều rơng phay B đường kính dao D lớn 0,4 K3=1,0 + Hệ số phụ thuộc vào dạng gia cơng thơ hay tinh: phay tinh K4=0,8 + Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng : Vì ϕ = 30 nên K5 =1,18 + Hệ số phụ thuộc chu kì bền dao : Vì Tφ / TH =1 nên K6= 1,0 Vậy hệ số điều chỉnh K=K1.K2.K3.K4.K5.K6=0,9.1.1.0,8.1,18.1= 0,85 Tốc độ cắt tính đến hệ số điều chỉnh: V=352.0,85 = 299 m/phút Do tốc độ quay trục : SVTH: …………………… Lớp …… 113 Đồ án tốt nghiệp n= 1000.V 1000.299 = = 952 vòng/phút π D 3,14.100 Lượng chạy dao phút: Sp=n.Sv=952.1= 952 mm/phút Hình 5.8: Mơ Mastercam O0000 G21 G0 T23600 G18 M23 G0 G54 X259.441 Y.003 Z-81.321 C94.328 G97 S2500 M51 X79.441 G98 G1 X59.441 F152.8 Y-.001 C92.152 F589.1 X59.44 Y-.038 C90.089 Y-.034 C90.064 F569.2 Y.034 C89.568 X59.441 Y0 C87.477 F588.9 Y-.003 C85.296 X59.442 Y-.007 C83.084 X59.443 Y-.011 C80.843 X59.444 Y-.014 C78.572 X59.446 Y-.018 C76.273 X59.448 Y-.022 C73.948 X59.45 Y-.026 C71.598 X59.452 Y-.029 C69.225 X59.455 Y-.033 C66.83 X59.458 Y-.037 C64.415 X59.462 Y-.041 C61.983 X59.466 Y-.044 C59.534 X59.47 Y-.048 C57.072 SVTH: …………………… Lớp …… 114 Đồ án tốt nghiệp X59.474 Y-.051 C54.598 X59.479 Y-.055 C52.115 X59.484 Y-.058 C49.625 5.2.3 Nguyên công III : Phay mặt đáy thứ Hai mặt dùng để lắp, mặt lắp ghép với khuôn mặt lắp ghép với kẹp phía trước nên u cầu có độ xác cao kích thước độ bóng bề mặt , nguyên công phay mặt đầu chia làm bước phay thô phay tinh, sau khoan 12 lỗ 10,5 sâu 25và ren 12 lỗ M12 sâu 20 • Chọn máy: Máy phay CNC Ký hiệu : VMC1166 Kích thước bàn 1300x600 Khoảng chạy x=1100; y=600; z=600( vô cấp) n =100- 6000v/p( vơ cấp) Cơng xuất trục 11/15 HP Bước tiến : 1- 4000mm/min • Chọn chế độ cắt Thơ t= 3,5 Tinh t = 0,5 a- Chế độ cắt phay thơ • Định vị kẹp chặt Ta tận dụng đồ gá vạn có sẵn Để phay mặt đáy thứ ta định vị mặt đáy lại khống chế bậc tự chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự • Chọn dao : Để phay mặt đầu ta dùng dao phay mặt đầu hợp kim , tra bảng tài liệu [2] ta chọn loại dao phay với thông số sau : -Đường kính dao : D=24mm -Số : Z=8 ( Dao loại 1) -Góc nghiêng rãnh phoi : ω = 30 • Lượng dư : SVTH: …………………… Lớp …… 115 Đồ án tốt nghiệp Như nói phần chọn phơi cho chi tiết, lượng dư phía bề mặt 4mm, phay mặt đáy ta chia làm bước phay thô phay tinh , ta chọn lượng dư phay thô 3,5 mm, lượng dư phay tinh 0,5mm • Chế độ cắt phay thô Chiều sâu cắt : t = 3,5 mm Lượng chạy dao răng: Tra số liệu bảng 5-120 tài liệu [2] Ta chọn Sz=0,2 ( mm/răng ) Vậy lượng chạy dao vòng Sv=8.0,2=1,6 ( mm/vịng ) Tốc độ cắt chưa tính tới hệ số điều chỉnh K tra bảng 5-120 tài liệu [2] ta có V = 250 m/phút ( Với tuổi thọ dao T=180ph ) Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-120 , : + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính thép : Vì phơi thép Crơm có độ cứng 217 HB, K1= 0,9 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia cơng: Vì phơi đúc có σ b > 700 Mpa, K2=0,85 + Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay : Vì tỷ số chiều rơng phay B đường kính dao D lớn 0,4 K3=1,0 + Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công thô hay tinh : phay thơ K4=1,0 + Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng : Vì ϕ = 300 nên K5=1,18 + Hệ số phụ thuộc chu kì bền dao : Vì Tφ / TH =1 nên K6= 1,0 Vậy hệ số điều chỉnh K=K1.K2.K3.K4.K5.K6=0,9.0,85.1.1.1,18.1=0,903 Tốc độ cắt có tính đến hệ số điều chỉnh : V = 250.0,903 = 225 m/phút Do tốc độ quay trục : n= 1000.V 1000.225 = = 2985 ( vòng/phút ) π D 3,14.24 Chọn theo tốc độ quay máy n = 2500 ( vòng/phút) Như tốc độ cắt thực tế : V= π D.n 3,14.24.2500 = = 188 ( m/phút) 1000 1000 SVTH: …………………… Lớp …… 116 Đồ án tốt nghiệp Lượng chạy dao phút Sp = n.S = 2500.1,6 = 4000 mm/phút Tra bảng chọn bước tiến máy : 4000mm/phút d) Chế độ cắt phay tinh Chiều sâu cắt t = 0,5 mm Lượng chạy dao vòng tra theo bảng 5-125 tài liệu [2] ta chọn Sv=1mm/vòng Lượng chạy dao tính theo lượng chạy dao vịng : Sz = 1/8= 0,125 mm/răng Tốc độ cắt chưa tính tới hệ số điều chỉnh K tra theo bảng tài liệu [2] ta có V = 352m/phút ( Với tuổi thọ dao T=180p ) Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-126 , : + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính thép : Vì phơi thép Crơm có độ cứng 217 HB, K1= 0,9 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công: K2= + Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay : Vì tỷ số chiều rơng phay B đường kính dao D lớn 0,4 K3=1,0 + Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công thơ hay tinh: phay tinh K4=0,8 + Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng : Vì ϕ = 30 nên K5 =1,18 + Hệ số phụ thuộc chu kì bền dao : Vì Tφ / TH =1 nên K6= 1,0 Vậy hệ số điều chỉnh K=K1.K2.K3.K4.K5.K6=0,9.1.1.0,8.1,18.1= 0,85 Tốc độ cắt tính đến hệ số điều chỉnh: V=352.0,85 = 299 m/phút Do tốc độ quay trục : n= 1000.V 1000.299 = = 952 vòng/phút π D 3,14.100 Lượng chạy dao phút: Sp=n.Sv=952.1= 952 mm/phút SVTH: …………………… Lớp …… 117 Đồ án tốt nghiệp Hình 5.9: Mơ gia cơng mặt đầu Chương trình sau mơ phỏng: O0000 G21 G0 T23600 G18 M23 G0 G54 X259.441 Y.003 Z-81.321 C94.328 G97 S2500 M51 X79.441 G98 G1 X59.441 F152.8 Y-.001 C92.152 F589.1 X59.44 Y-.038 C90.089 Y-.034 C90.064 F569.2 Y.034 C89.568 X59.441 Y0 C87.477 F588.9 Y-.003 C85.296 X59.442 Y-.007 C83.084 X59.443 Y-.011 C80.843 X59.444 Y-.014 C78.572 X59.446 Y-.018 C76.273 X59.448 Y-.022 C73.948 X59.45 Y-.026 C71.598 X59.452 Y-.029 C69.225 X59.455 Y-.033 C66.83 X59.458 Y-.037 C64.415 X59.462 Y-.041 C61.983 5.2.4 Nguyên công IV: Phay mặt đáy thứ hai • Chọn máy: Máy phay CNC Ký hiệu : VMC1166 Kích thước bàn 1300x600 Khoảng chạy x=1100; y=600; z=600( vô cấp) n =100- 6000v/p( vô cấp) SVTH: …………………… Lớp …… 118 Đồ án tốt nghiệp Công xuất trục 11/15 HP Bước tiến : 1- 4000mm/min • Định vị va kẹp chặt : Mặt phẳng đáy bậc , chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự - Kẹp chặt bu lơng phía • Chọn bước gia công : - Chọn dao : dao ¬32 gắn mảnh hợp kim phủ ti tan , lưỡi cắt Chạy công tua - Chế độ cắt: Theo tài liệu dao SECO thuỵ điển suất 2011(Trang 87) với vật liệu nhóm có Sz= 0,18 ; V= 180→ n= 1000 180/ 3,14 32 = 1790v/p ; Sp= 640m/p - Chiều sâu cắt cho lát cắt 0,2 Hình 5.10: Mơ ngun cơng SVTH: …………………… Lớp …… 119 Đồ án tốt nghiệp Chương trình gia công Mastercam: O0000 G21 G0 T23600 G18 M23 G0 G54 X259.441 Y.003 Z-81.321 C94.328 G97 S2500 M51 X79.441 G98 G1 X59.441 F152.8 Y-.001 C92.152 F589.1 X59.44 Y-.038 C90.089 Y-.034 C90.064 F569.2 Y.034 C89.568 X59.441 Y0 C87.477 F588.9 Y-.003 C85.296 X59.442 Y-.007 C83.084 X59.443 Y-.011 C80.843 X59.444 Y-.014 C78.572 X59.446 Y-.018 C76.273 X59.448 Y-.022 C73.948 X59.45 Y-.026 C71.598 X59.452 Y-.029 C69.225 X59.455 Y-.033 C66.83 X59.458 Y-.037 C64.415 X59.462 Y-.041 C61.983 X59.466 Y-.044 C59.534 X59.47 Y-.048 C57.072 X59.474 Y-.051 C54.598 X59.479 Y-.055 C52.115 5.2.5 Nguyên công V : Nhiệt luyện Nhiệt luyện: lị chân khơng; tơi giam đạt độ cứng 52- 56 HRC Cũng giống thép C thông thường, 2083 thép trước tích có tổ chức tế vi nhiệt độ thường (< 727oC) Ferit ( α ) + péclit (P) Đặc trưng loại thép là: dẻo,dai bền Thép 40X thép hợp kim có chứa khoảng 1% Cr, nhờ có cải thiện đơi chút tính cua thép Có độ cứng độ bền cao chút ( đạt > 50HRC σ b >700Mpa ) Tính chống mà mịn tăng Đặc biệt có tính thấm tơi tốt Do để nâng cao tính thép ta có ngun cơng tơi + ram Bảng 5.5 Thành phần (%) thép 2083: C 0,4 Mn 0,7 Cr 13 SVTH: …………………… S 0,035 P 0,035 Lớp …… 120 Đồ án tốt nghiệp Tôi thép phương pháp nhiệt luyện bao gồm nung thép nhiệt độ tới hạn Ac3 để làm xuất austenit ( γ ), giữ nhiệt làm nguội nhanh thích hợp để biến thành mactenxit hay tổ chức không ổn định khác với độ cứng vững cao Kết hợp với ram thấp để khử ứng suất dư bên Nhờ tính thép nâng cao Với thép 2083, độ cứng đạt 52-58 HRC, độ bền σ b 900 Mpa Ram phương pháp nhiệt luyện nung thép thành mactexit lên đến nhiệt độ thấp Ac1, để mactexit austenit dư phân hóa thành tổ chức có tính phù hợp với điều kiện làm việc • Phương pháp tơi: Tơi thể tích làm nguội mơi trường dầu Nung lị buồng + Nhiệt độ tơi Ttơi= Ac3+( 45 ÷ 70) Nhiệt độ Ac3 tính gần theo cơng thức : 912 − Ac %C 0,4.(912 − 727) = ⇒ Ac = 912 − = 820 0C 912 − 727 0,8 0,8 Vậy Ttơi= 820+ (45 ÷ 70)= 865 ÷ 890 0C Chọn Ttơi=8700C + Tốc độ làm ngi Vth= 120 0C/s theo bảng 4.1 giáo trình vật liệu học Nghiem Hùng) + Thời gian giữ nhiệt tgn: thép cácbon hợp kim thấp t gn= ÷ 15 phút (T.s Nguyễn Văn Hiển ĐHBKHN) Chọn tgn= 15 phút + Thời gian nung tn=( ÷ 5).tgn=(60 ÷ 75) phút Chọn tn=70 phút + Đánh giá độ thấm tơi : thép có lượng cácbon 0,4%, thêm 1% Cr độ thấm tơi 12mm theo độ cứng lớp bề mặt đạt ~ 58HRC (theo giáo trình vật liệu học,Trang 130) • Phương pháp ram : Ram thấp nung thép đến 2500C 5.2.7 Nguyên công : Tổng kiểm tra Sau gia cơng xong tồn chi tiết, ta có ngun cơng cuối ngun cơng tổng kiểm tra với mục đích kiểm tra tồn kích thước, độ nhám bề mặt, độ xác vị trí tương quan bề mặt theo yêu cầu vẽ kĩ thuật Các yêu cầu kĩ thuật quan trọng cần kiểm tra đảm bảo bao gồm : SVTH: …………………… Lớp …… 121 Đồ án tốt nghiệp -Độ nhám bề mặt lịng khn Ra=0,32μm -Độ không song song hai mặt phẳng đáy -Độ khơng vng góc đường tâm lỗ lắp bạc với hai mặt đáy -Độ nhám hai mặt đáy phải đạt Ra=0,63μm SVTH: …………………… Lớp …… 122 Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN Đồ án tìm hiều cấu tạo tính chất vật liệu Polime, ứng dụng vật liệu Polime việc sản xuất Đã tìm hiểu cấu tạo khuôn thiết kế khuôn cho sản phẩm cốc rượu Xây dựng vẽ chi tiết khuôn, ứng dụng CAD, CAM việc gia công chế tạo khuôn Đã mô gia công Mastercam chi tiết chày khuôn, cối khuôn Trong trình thực đồ án cố gắng việc tính tốn xây dụng chi tiết khơng thể tránh khỏi sai sót, mong nhận sựu góp ý chân thành q thầy để đồ án hoàn thiện SVTH: …………………… Lớp …… 123 Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] -Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập Gs.Ts Nguyễn Đắc Lộc, Pgs.Ts Lê Văn Tiến, Pgs.Ts NinH Đức Tốn, Pgs.Ts Trần Xuân Việt, NXB khkt 2005 [2]- Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2, Gs.Ts Nguyễn Đắc Lộc, Pgs.Ts Lê Văn Tiến, Pgs.Ts NinH Đức Tốn, Pgs.Ts Trần Xuân Việt, NXB khkt 2005 [3] -Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3, Gs.Ts Nguyễn Đắc Lộc, Pgs.Ts Lê Văn Tiến, Pgs.Ts Ninh Đức Tốn, Pgs.Ts Trần Xuân Việt, NXB khkt 2005 [4] -Công nghệ chế tạo máy, Gs.Ts Trần Văn Địch, Pgs.Ts Nguyễn Trọng Bình, Pgs.Ts Nguyễn Thế Đạt, Pgs.Ts Nguyễn Viết Tiếp, Pgs.Ts Trần Xuân Việt, NXB khkt 2005 [5] –Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa-TS Vũ Hoài Ân [6] –Atlas đồ gá, Gs.Ts Trần Văn Địch, NXB khkt 2004 [7] Bài giảng dung sai, Pgs.Ts Ninh Đức Tốn., Ts Đỗ Trọng Hùng, Trường ĐHBK HN 2001 SVTH: …………………… Lớp …… 124 ... đổi mẫu mà công việc cần thiết Hơn công việc sáng tạo không lặp lại, đòi hỏi ngời thiết kế phải có kiến thức chắn công nghệ chế tạo gia công sản phẩm khí Vậy vấn đề thiết kế chế tạo khuôn mẫu... pháp gia công vật liệu polymer 27 Chương 2: Thiết kế khuôn để gia công vật liệu polyme phương pháp phun ép 37 2.1 Cấu tạo chung 37 2.2 Các hệ thống khuôn 41 2.3 Quy trình thiết kế khn phun ép 76... bơi trơn tốt o Cách điện tốt SVTH: …………………… Lớp …… 18 Đồ án tốt nghiệp o Kháng hóa chất (trừ phenol, crezol, acid mạnh) d, Ứng dụng Gia công ép đùn để sản xuất: o Màng mỏng bao bì cho sản phẩm o

Ngày đăng: 12/09/2014, 18:09

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan