tính toán và thiết kế quy trình công nghệ chế tạo vỏ cột đo xăng dầu điện tử mpc-edi

-Dạng vật liệu mang gia công, chủ yếu bao gồm kim loại tấm, dải, băng vàcả vật liệu phi kim loại tấm; Hình dáng và kích thước của vật dập phù hợp tương đối chính xác với hìnhdáng và kích

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam đã có những bước tăngtrưởng đáng kể trước sự phát triển không ngừng của nền kinh tế thế giới Tuynhiên để phát triển tương xứng với nền kinh tế của các nước trong khu vực thìvấn đề đặt ra cho chóng ta là phải xây dựng và phát triển nền kinh tế hàng hoánhiều thành phần, đáp ứng đúng thị hiếu của khách hàng, với năng suất cao, chấtlượng tốt, mẫu mã phong phú Có nh vậy hàng hoá của chúng ta mới đủ sức hộinhập và cạnh tranh với hàng hoá ngoại nhập

Để giải quyết bài toán trên, Đảng và nhà nước ta đang nỗ lực đầu tư, thúcđẩy công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá Trong đó, cơ khí được coi là mộttrong những ngành mũi nhọn, và được chính phủ ưu tiên phát triển hàng đầu Dotính ưu việt của công nghệ gia công áp lực : gia công các chi tiết cơ khí với hệ

số sử dụng vật liệu cao nhất, tạo ra các chi tiết có cơ tính tốt, chất lượng sảnphẩm tốt, năng suất cao, sản phẩm đa dạng cả về hình thức và mẫu mã Côngnghệ dập tấm có thể gia công các chi tiết có kích thước từ nhỏ đến lớn, hìnhdáng phức tạp mà không phải bất cứ phương pháp nào cũng có thể làm được, vềthiết bị thực hiện đơn giản, không quá đắt tiền Với những đặc điểm cơ bản đó,phương pháp gia công kim loại bằng áp lực đem lại hiệu quả kinh tế rất cao Vìthế ngành gia công áp lực đang ngày càng chứng tỏ được thế mạnh của mình,chứng tỏ vai trò quan trọng trong sản xuất cơ khí nói riêng, và công cuộc côngnghiệp hoá, hiện đại hoá nói chung

Cùng với sự lớn mạnh của ngành công nghiệp cơ khí,sù bùng nổ về ôtô và

xe máy trong thời gian qua cũng như trong những năm tới là rÊt mạnh.Do đóviệc cung cấp nhiên liệu cũng là một vấn đề đáng quan tâm của nhiều người.Vấn

đề đặt ra là làm thế nào để cung cấp xăng một cách an toàn cho người sử dụngcũng như người bán hàng.Cột đo nhiên liệu là một trong những thiết bị trong

cửa hàng cung cấp nhiên nhiệu.Vỏ cột đo nhiên liệu là những chi tiết dạng tấmđược sản xuất kết hợp với công nghệ hàn

Trong giới hạn của một đề tài tốt nghiệp:TÝnh toán và thiết kế quy trình

công nghệ chế tạo “Vỏ cột đo Xăng dầu điện tử MPC-EDI”sẽ góp phần nào

giải quyết vấn đề đó Mặc dù đã hết sức nỗ lực cố gắng, song với trình độ vàthời gian hạn chế nên còn nhiều thiếu sót, mong các thầy cô và bạn đọc thôngcảm!

Được sù quan tâm động viên dạy bảo tận tình của các thầy giáo trong bộ

môn Gia công áp lực – khoa cơ khí, đặc biệt được thầy chủ nhiệm Nguyễn Mậu

Đằng đã trực tiếp giúp đỡ, hướng dẫn em đã hoàn thành đề tài đúng tiến độ, và

đạt kết quả

Em vô cùng biết ơn các thầy trong bộ môn Gia công áp lực và đặc biệt là

thầy Nguyễn Mậu Đằng bởi sự giúp đỡ hướng dẫn tận tình và đầy trách nhiệm

Bộ giáo dục và đào tạo Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

……… … ………

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Bùi Đình Kiên Số hiệu sinh viên : 20003656

Khoá : 46 Khoa/ Viện : Cơ khí Ngành học :Gia công áp lực

1 Đầu đề thiết kế :

- Tính toán,thiết kế quy trình công nghệ chế tạo “Vỏ cột đo xăng

dầu điện tử MPC-EDI”

2 Các số liệu ban đầu :

-Các bản vẽ sản phẩm “Vỏ cột đo xăng dầu điện tử MPC-EDI”.

3 Nội dung thuyết minh và tính toán :

- Quy trình công nghệ chế tạo “Vỏ cột đo xăng dầu điện tử

MPC-EDI”.Với chi tiết Hồi trái cột đo và Nắp che ngoài phần điện tử.

4 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ kích thước các loại bản vẽ):

- Bản vẽ quy trình công nghệ (A0)

(Ký, ghi rõ họ, tên) (Ký, ghi rõ họ, tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày…tháng…năm 2006

Người duyệt

(Ký, ghi rõ họ, tên)

Bộ giáo dục và đào tạo Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ……… … ………

BẢN NHẬN XÉT THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên : Bùi Đình Kiên Ngành : Gia công áp lực Khoa : Cơ khí Cán bộ hướng dẫn : GVC Nguyễn Mậu Đằng

Cán bộ duyệt :

1 Nội dung thiết kế tốt nghiệp : Tính toán,thiết kế quy trình công nghệ chế tạo “Vỏ cột đo xăng dầu điện tử MPC-EDI”

2 Nhận xét của cán bộ duyệt :

Ngày tháng 6 năm 2006

Cán bộ duyệt

MỤC LỤC Lời núi đầu 1

Chơng I: Giới thiệu chung về các chi tiết của Vỏ cột đo xăng dầu điện tử và cơ sở quá trình dập nguội 7 I.1 Tổng quan về các chi tiết của vỏ cột đo xăng dầu điện tử 7 I.2 Cơ sở quá trình công nghệ dập nguội 8 I.2.1 Đặc điểm của công nghệ dập nguội 8

I.2.2 Yêu cầu kỹ thuật đối với các chi tiết dập nguội : 9

I.2.3 Những chỉ tiêu cơ bản của các chi tiết dập nguội 9

I.3 Cơ sở thiết kế các quá trình công nghệ dập nguội 10 Chơng II: Phân tích đặc điểm các chi tiết của Vỏ cột đo xăng dầu điện tử và lựa chọn phơng án công nghệ 13 II.1 Chi tiết hồi trái cột đo 13 II.2 Phân tích đặc điểm của chi tiết 13 II.3 Xác định các phơng án công nghệ 13 II.4 Xác định kích thớc và hình dạng phôi 22 II.5 Xác định các nguyên công thực hiện theo phơng án 3 26 II.5.1 Nguyên công cắt phôi bằng máy cắt tấm dao nghiêng 26

II.5.2 Nguyên công cắt góc và đột lỗ ôvan 27

II.5.3 Đột 14 lỗ gồm 6 lỗ 8 và 8 lỗ 4(đột từng bên một gồm 3 lỗ 8 và 4 lỗ 4) 30

II.5.4 Đột 8 lỗ gồm 6 lỗ 8 và 2 lỗ 4(đột từng bên một gồm 3 lỗ 8 và 1 lỗ 4) 33

II.5.5 Uốn lần một và lần hai (uốn từng bên một) 35

II.5.6 Đột 9 lỗ bên trong gồm 8 lỗ 3 và một lỗ 8 42

II.5.7.Đột 2 hình chữ nhật bên trong có kích thớc 205x110 và 81x382 44

II.5.8.Cắt trích tạo hình chớp thông gió 46

Chơng III: Phân tích đặc điểm chi tiết mặt trớc nắp che ngoài phần điện tử

và lựa chọn phơng án công nghệ 48

III.1 Chi tiết nắp che ngoài phần điện tử 48

III.4 Tính toán xếp hình sản phẩm 50

III.5 Xác định các phơng án công nghệ 51

III.6.1 Cắt phôi bằng máy cắt 57

III.6.2 Cắt góc (cắt từng bên một) 57

III.6.3 Cắt góc và đột lỗ ôvan (cắt đột từng bên một) 59

III.6.4 Các nguyên công uốn(Uốn lần một,lần hai và lần ba) 61

III.6.5 Cắt và lên vành tạo hình 69

Chơng IV: Các bộ phận, chi tiết điển hình của khuôn và chọn máy cho các nguyên công 72 IV.1Giới thiệu 72 IV.2 Chày và cối 72 IV.3 Kết cấu trụ và bạc dẫn hớng 74 IV.4 Hớng dẫn điều chỉnh khuôn 74 IV.5 Chọn máy cho các nguyên công 76 IV.5.1 Chọn máy cho các nguyên công của chi tiết hồi trái cột đo 76

IV.5.2 Chọn máy cho các nguyên công của chi tiết Nắp che ngoài phần điện tử 77

Kết luận 78

Tài liệu tham khảo 79

Chương I.

Giới thiệu chung về các chi tiết của Vỏ cột đo xăng dầu điện tử và cơ sở

quá trình dập nguội I.1 Tổng quan về các chi tiết của vỏ cột đo xăng dầu điện tử

Ở những nước có nền công nghiệp phát triển việc thiết kế chế tạo cây xăng

đã phát triển từ rất sớm.Điều đó cũng có nghĩa việc chế tạo các chi tiết cũng đòihỏi đọ bền,độ chính xác của các chi tiết là rất quan trọng.Vỏ cột đo xăng dầuđiện tử gồm nhiều chi tiết cấu thành,nó bao gồm:

-Nắp che dưới

-Hồi trái cột đo

-Hồi phải cột đo

-Mặt trước nắp che ngoài phần điện tử

-Đế bắt động cơ

-Nóc cộc đo

-Nắp che dưới nóc

-Thanh nối dưới hai hồi

-Khung bắt hồi và nắp dưới

-Nắp che trên phần điện tử

-Thanh đỡ đế bắt bơm

-Đế bắt phần bơm

-Nắp che dưới phần điện tử

-Nắp che màn hình điện tử

-Nắp che hai bên phần điện tử

-Nắp che hai bên dưới nóc

-Hệ thống bơm cưỡng bức

Trong đó hai chi tiết hồi trái và hồi phải cột đo là hai chi tiết lớn, uốn phứctạp với hai lần uốn các góc uốn khác nhau.Khi đột các lỗ đòi hỏi phải chínhxác.Chi tiết mặt trước nắp che ngoài phần điện tử với phần lên vành tạo hình ởgiữa ta có thể cắt đột phối hợp.Sau khi nhận được mẫu sản phẩm người ta thực

hiện việc phân tích và lựa chọn phương án công nghệ dập với những phần mềmvạn năng và chuyên dụng như: MARC, ABAQUS, LARSTRAN/SHAPE, PAM-STAMP, I-DEAS Các phần mềm này cho phép thực hiện mô phỏng số các quátrình biến dạng, từ đó nhận được những hình ảnh trực giác về sự phân bố ứngsuất, biến dạng, tốc độ biến dạng trong vật thể biến dạng và công cụ biến dạng(khuôn mẫu), ngoài ra còn có thể biết trước những nơi nào trong vật thể cũngnhư trong công cụ biến dạng xuất hiện các dạng khuyết tật như: vết nứt, nhănnhúm Dựa trên các kết quả mô phỏng đó cho phép tối ưu hoá quá trình côngnghệ và thiết kế khuôn dập một cách hợp lý Chính vì vậy mà có thể rút ngắnthời gian nghiên cứu thiết kế, chế thử, giảm một cách tối đa thời gian và chi phísửa chữa, hiệu chỉnh khuôn, tạo ra sản phẩm mới một cách nhanh chóng Điềunày là một lợi thế rất lớn trong xu thế cạnh tranh ngày càng gay gắt hiện nay.Trong lĩnh vực công nghệ gia công chế tạo khuôn cũng có những bước pháttriển mới Bên cạnh những phương pháp gia công khuôn truyền thống như: phaychép hình điều khiển CNC, gia công tia lửa điện, ăn mòn điện hoá đã xuất hiệnnhững phương pháp mới có năng suất và chất lượng cao như: gia công bằng tialade, máy phay 6 bậc tự do HEXAPOD có thể gia công những lòng khuôn hếtsức phức tạp, các phương pháp công nghệ xử lý bề mặt cho phép nâng tuổi thọcủa khuôn lên hàng chục lần so với nhiệt luyện thông thường

I.2 Cơ sở quá trình công nghệ dập nguội

Các quá trình công nghệ dập nguội chỉ có thể hợp lý khi kết cấu côngnghệ và hình dáng chi tiết được thiết kế với các điều kiện cho phép chế tạo đơngiản nhất và tiết kiệm nhất

I.2.1 Đặc điểm của công nghệ dập nguội.

Dập nguội là một dạng gia công kim loại bằng áp lực, bao gồm một loạt cácquy trình công nghệ đặc biệt, được thực hiện không cắt bỏ phoi

-Dạng vật liệu mang gia công, chủ yếu bao gồm kim loại tấm, dải, băng và

cả vật liệu phi kim loại tấm;

Hình dáng và kích thước của vật dập phù hợp tương đối chính xác với hìnhdáng và kích thước của các bộ phận làm việc của khuôn (chày, cối)

I.2.2 Yêu cầu kỹ thuật đối với các chi tiết dập nguội :

+ Các kết cấu phải phù hợp hoàn toàn với tính năng và các điều kiện sửdụng của chi tiết;

+ Bảo đảm độ bền, độ cứng và độ ổn định cần thiết với trọng lượng phôinhỏ nhất;

+ Bảo đảm độ chính xác và tính lắp lẫn;

+ Phù hợp với các đièu kiện kỹ thuật, hoá học, vật lý đặc biệt

I.2.3 Những chỉ tiêu cơ bản của các chi tiết dập nguội

a) Chỉ tiêu về tính công nghệ

+ Tiêu phí vật liệu Ýt nhất;

+ Số nguyên công và công lao động nhỏ nhất;

+ Không cần gia công cơ khí ở nguyên công tiếp theo;

+ Số lượng thiết bị yêu cầu và diện tích sản xuất phải nhỏ nhất;

+ Số lượng trang bị Ýt nhất đồng thời chi phí thời gian chuẩn bị sản xuấtphải là nhỏ nhất;

+ Nâng cao hiệu suất của các nguyên công riêng biệt và của xưởng nóichung;

+ Nâng cao độ bền của khuôn;

b) Chỉ tiêu về kết cấu của các chi tiết dập nguội

+ Các tính chất cơ học của vật liệu cần phải phù hợp không những với yêucầu về độ bền và độ cứng vững của sản phẩm mà còn phải phù hợp với cả quátrình tạo hình và đặc tính biến dạng dẻo

+ Cần phải tính đến hiệu suất sử dụng kim loại dẻo hơn, mặc dù kém bềnđối với các nguyên công tạo hình, bởi vì trong quá trình dập nguội sẽ sinh rahiện tượng biến cứng, điều đó làm tăng các đặc tính bền của kim loại một cáchđáng kể

+ Khi tính toán độ bền không cần tăng chiều dầy của kim loại tấm vì phải

kể đến sự hoá bền trong quá trình biến dạng nguội và độ cứng vững khá cao củacác chi tiết dập

+ Cần phải chú ý đến việc thiết kế chi tiết có kết cấu gọn nhẹ bằng cách sửdụng các gân cứng vững, lên vành, cuốn vành, cuốn mép …để tăng độ cứngvững của vật dập cũng như bằng cách thay thế các thép hình tiêu chuẩn cỡ lớnbằng các loại thép hình có cỡ nhỏ hơn, dễ cuộn hơn, hoặc dễ cuộn từ kim loạitấm

+ Hình dáng của chi tiết hoặc các hình khai triển của nó cần phải đảm bảo

sử dụng vật liệu tấm một cách có lợi nhất bằng cách dùng cách xếp hình Ýt hoặckhông có phế liệu, để nhận được sự xếp hình không có phế liệu không cần thiếtphải tăng các kích thước và diện tích của phôi

+ Nếu không thể tránh được các phế liệu thì nên tạo cho phế liệu đó mộthình dáng phù hợp với các chi tiết khác hoặc sử dụng nó lại lần thứ hai

+ Cần phải sử dụng rộng rãi các kết cấu công nghệ dập hàn thay thế cho cácsản phẩm dập tấm …

Khi bắt đầu thiết kế các quá trình dập cần phải giải quyết ngay những vấn

đề công nghệ cơ bản - đó là xác định tính chất, số lượng, sự liên tục và sự phốihợp giữa các nguyên công dập nguội

Sau đây là những chỉ dẫn chung khi thiết kế một quá trình dập nguội :

Cố gắng dùng Ýt nguyên công nhất và tăng hiệu suất củachúng Trường hợp ngoại lệ có thể là trong sản suất hàng loạt nhỏ nết giảm sốlượng các nguyên công sẽ dẫn đến sự cần thiết phải chế tạo khuôn phức tạp vàđắt tiền

Trong nhiều trường hợp tính liên tục của các nguyên công phụ thuộc vào

độ chính xác yêu cầu của các yếu tố riêng biệt của các sản phẩm Ví dụ , khi chếtaọ các chi tiết uốn có lỗ, vị trí các lỗ so với tiêu chuẩn có độ chính xác khôngcao thì cần phải tiến hành đột chúng từ phôi phẳng,còn trong trường hợp có độchính xác cao, vượt qua lượng sai lệch khi uốn , thường phải tiến hành đột các lỗnày sau khi uốn

Khi chế tạo các chi tiết uốn phức tạp có hình dáng bên ngoài khép kínhoặc nửa kín thì số lượng các nguyên công uốn và sự phối hợp giữa chúng phụthuộc vào hình dáng của chi tiết,độ chính xác yêu cầu và tính hợp lý về kinh tếcủa việc sử dụng các khuôn uốn phức tạp và đắt tiền (kiểu nêm , kiểu bản lề )

Hình dạng hình học của các chi tiết phẳng yêu cầu cao thì cần phải dự tínhviệc nắn lại chúng trong khuôn

Đối với các chi tiết đòi hỏi mặt cắt có độ bóng cao cần phải dự tínhnguyên công gọt tinh sau khi cắt hình hoặc là cắt tinh

Khi chế tạo các chi tiết rỗng có vành, nhưng không có đáy cần phải nghĩđến nguyên công nong lỗ hoặc nguyên công dập vuốt.Có cắt đáy trong trườnghợp các bậc thành cao nên sử dụng dập vuốt nông có đột tiếp theo và nong đáyhoặc nong có biến mỏng thành

Trong đó sơ đồ công nghệ cần phải phản ánh được :

+ Kiểu khuôn phù hợp với đặc tính biến dạng xảy ra

+ Số lượng nguyên công hoặc số bước được thực hiện cùng một lúc (thểhiện tính phối hợp giữa các nguyên công)

+ Phương pháp thực hiện các nguyên công theo thời gian (liên tục hoặcđồng thời)

+ Số lượng các nguyên công được dập cùng một lúc

+ Sơ đồ bố trí các phần làm việc của khuôn

+ Phương pháp đưa hoặc định vị vật liệu hoặc phôi trong khuôn

+ Phương pháp thu hồi chi tiết và phế liệu

Khi thiết kế quá trình công nghệ dập nguội, cần phải so sánh các phương áncông nghệ khác nhau và chọn một phương án hợp lý nhất về mặt kỹ thuật vàkinh tế Khi đó trước tiên cần phải giải quyết mức độ phức tạp của các nguyêncông, tức là việc sử dụng các nguyên công tập trung về mặt công nghệ, đượcthực hiên trong các khuôn dập liên hợp phức tạp, hoặc việc sử dụng dập từngnguyên công riêng biệt được thực hiện trong các khuôn dập đơn giản và rẻ tiền

hơn

Chương II Phân tích đặc đIểm các chi tiết của Vỏ cột đo xăng dầu điện tử và lựa chọn

phương án công nghệ II.1 Chi tiết hồi trái cột đo

Hình 1: Chi tiết hồi trái cột đo

II.2 Phân tích đặc điểm của chi tiết.

Đây là một loại chi tiết có hình dáng tương đối phức tạp,kích thước chi tiếtlớn việc gá đặt phức tạp do thực hiện nhiều nguyên công khác nhau.Vị trí các lỗtrên chi tiết đòi hỏi độ chính xác cao,ngoài ra còn phải thoả mãn các yêu cầukhác như: bề mặt sản phẩm sau khi gia công xong không được nhăn rách ,rỗrỉ,bóp méo.Các yêu cầu về các kích thước tương quan phải chính xác, bởi vì cột

đo nhiên liệu điện tử liên quan đến độ an toàn của người bán xăng

Đây là chi tiết có chiều dày không lớn lắm, kích thước lớn,phải cắt đột và uốn nhiều lần,bán kính uốn lớn.Do đó đòi hỏi phải sử dụng máy có lực lớn còng như chiều rộng của bàn máy phải đủ lớn.Những chi tiêt đối xứng nhau ta có thể thực hiện từng bên mét,sau đó đảo phôi thực hiên phần còn lại,nên hạn chế sự phức tạp của khuôn khi thực hiện các nguyên công

II.3 Xác định các phương án công nghệ.

- Xuất phát từ những đặc điểm của chi tiết đã cho ta có các phương án công nghệ để chế tạo chi tiết thứ nhất

* Phương án 1:

+)Nguyên công 1: Cắt phôi bằng máy cắt

+)Nguyên công 2:Cắt góc và đột lỗ ôvan ở đầu(cắt đột từng bên một)

+)Nguyên công 3:Đột 14 lỗ gồm 8 lỗ 4 và 6 lỗ 8(đột từng bên một)

+)Nguyên công 4:Đột 8 lỗ gồm 6 lỗ 8 và 2 lỗ 4(đột từng bên một)

+)Nguyên công 5:Đột 9 lỗ bên trong gồm 8 lỗ 3 và một lỗ 8

+)Nguyên công 6:Cắt đét hai hình chữ nhật bên trong có kích

thước:205x110 và 81x382

+)Nguyên công 7:Cắt trích tạo hình chớp thông gió

`+)Nguyên công 8:Uốn lần một(uốn từng bên một)

+)Nguyên công 9:Uốn lần hai(uốn từng bên một)

* Phương án 2:

+)Nguyên công 1: Cắt phôi bằng máy cắt

+)Nguyên công 2:Cắt góc và đột lỗ ôvan ở đầu(cắt đột từng bên một)

+)Nguyên công 3:Đột 22 lỗ ở hai bên gồm 10 lỗ 4 và 12 lỗ 8

+)Nguyên công 4:Đột 9 lỗ bên trong gồm 8 lỗ 3 và một lỗ 8

+)Nguyên công 5:Cắt trích tạo hình chớp thông gió

+)Nguyên công 6:Cắt hình chữ nhật bên trong có kích thước 81x382 và205x110

+)Nguyên công 7:Uốn lần một(uốn từng bên một)

+)Nguyên công 8:Uốn lần hai(uốn từng bên một)

*)Phương án 3:

+)Nguyên công 1: Cắt phôi bằng máy cắt

+)Nguyên công 2:Cắt góc và đột hai lỗ ôvan ở đầu(cắt đột từng bên một)

+)Nguyên công 3:Đột 14 lỗ ở hai bên gồm 6 lỗ 8 và 8 lỗ 4 (đột từng bênmột)

+)Nguyên công 4:Đột 8 lỗ còn lại gồm 6 lỗ 8 và 2 lỗ 4 (đột từng bên một)

+)Nguyên công 5:Uốn lần một(uốn từng bên một)

+)Nguyên công 6:Uốn lần hai(uốn từng bên một)

+)Nguyên công 7:Đột 9 lỗ bên trong gồm 8 lỗ 3 và một lỗ 8

+)Nguyên công 8:Cắt hai hình chữ nhật bên trong có kích thước 81x382 và 205x110

Phương án 2:

Phương án này có ưu điểm là số nguyên công Ýt hơn,do đó giảm được chiphí sản xuất giảm giá thành sản phẩm.Nhược điểm của phương án này là chế tạokhuôn phức tạp cồng kềnh,gá đặt khó khăn.Do số chày đột một lúc nhiều nênkhi chày bị mòn thì việc bảo dưỡng và thay thế khó khăn,tốn kém

Phương án 3:

Phương án này là sau khi đột các lỗ ở hai bên ta mới uốn.Do đó đột các lỗbên trong và cắt trích bên trong sẽ tăng độ cứng vững cũng như sự ổn định củachi tiết.Độ chính xác cao,gá đặt dễ hơn các phương án khác khi thực hiện

* Qua phân tích và đánh giá các phương án đưa ra để phù hợp với điều kiện sản

xuất ở nước ta.Vậy chọn phương án ba để thực hiện

II.4 Xác định kích thước và hình dạng phôi

Việc xác định hình dáng và kích thước của phôi là một trong những côngviệc quan trọng khi thiết kế quy trình công nghệ chế tạo các sản phẩm dậpnguội.Bởi vì khi ta đã xác định được hình dáng của phôi từ đó ta đã sơ bộ xácđịnh được hình dáng của chày và cối ở nguyên công dập đầu tiên, đồng thời ta

có thể lựa chọn được phương án xếp hình sản phẩm một cách hợp lý,để đảm bảoviệc cắt phôi được tiến hành với sự hao tèn kim loại một cách Ýt nhất, phế liệusau khi cắt có thể được sử dụng để làm phôi trong quá trình gia công chi tiếtkhác.Tính toán phôi chính xác giúp cho ta tiết kiệm được rất nhiều vật liệu đốivới quá trình sản xuất hàng loạt

Để đơn giản cho quá trình tính toán ta chia chi tiết thành 5 phần diện tích khác nhau ứng với các kích thước tương ứng trên đó Đồng thời trong quá trình tính toán do chi tiết đã cho là chi tiết có phần đối xứng

Hình:2 Sơ đồ tính toán kích thước chiều rộng của hồi trái cột đo

*Chiều rộng phôi sẽ được tính nh sau:

Vậy hình dáng phôi khai triển có dạng như sau:

Khi cắt phôi từ phôi tấm có dạng nh sau:

*Xếp hình sản phẩm:

+Diện tích phôi chiếc là: F=LxB=1925x584=1124200(mm2)

+Do đây là chi tiết lớn nên ta chọn phôi tấm có kích thước :1220x2240 từ

đó ta có thể sử dụng phế liệu để cắt các thanh hàn hai đầu của hồi trái cột đo và khung bắt hồi và nắp dưới

+Thanh để hàn hai đầu có dạng

+Diên tích thanh là:F=380x40+340x20+ 20 2

2

1

 =22628.31(mm2)+Khung bắt hồi và nắp dưới có dạng:

+Diên tích chi tiết là:F=620x75+2x95x55-2x21 35x30=55900(mm2)

Vậy với tấm có kích thước nh trên ta có thể cắt được 2 chi tiết hồi trái cột đo,8 thanh để hàn hai đầu và 3 khung bắt hồi và nắp dưới.Phế liệu sau khi cắt có dạng

m

f i i

=

% 100 2440

1220

1124200

2 55900 3 31 , 22628

.

=87,24%

II.5 Xác định các nguyên công thực hiện theo phương án 3

II.5.1 Nguyên công cắt phôi bằng máy cắt tấm dao nghiêng

Để giảm lực trong quá trình cắt người ta sư dụng máy cắt tấm trên đó các lưỡi dao được đặt nghiêng với nhau một góc:

+)Ưu điểm:khi làm việc không cùng một lúc cắt toàn bộ chiều rộng của tấmkim loại mà chỉ cắt một phần xác định có trị số không đổi phụ thuộc vào gócnghiêng  và kiểu máy cắt

+)Nhược điểm:dải cắt bị xoắn và bị uốn cong theo hướng chuyển động củadao, nhất là khi cắt dải hẹp và có chiều dày lớn.Để khắc phục hiện tượng trênngười ta dùng các cơ cấu chặn vật liệu kiểu cơ khí hoặc khí nén

Các thông số chính của máy gồm:

- Góc nghiêng <9o,để giảm độ uốn cong của dải kim loại cắt ra và tránhhiện tượng trượt ra khái dao của tấm kim loại trong quá trình cắt

- Góc cắt  =85o-75o(vật liệu thép CT3)

- Góc sau  =1,5o-3o để giảm ma sát giữa mặt sau của dao với kim loại được cắt

- Góc trước  của dao là góc phụ của góc cắt 

- Khe hở giữa các lưỡi dao lấy trong giới hạn:Z=(0,03-0,06)S

- Lưỡi dao đươc chế tạo từ thép Y8A,9XC

- Độ cứng của dao sau khi tôi cần đạt HRC=54-60

II.5.2 Nguyên công cắt góc và đột lỗ ôvan

Trong trường hợp này, ở nguyên công cắt phôi chi tiết lớn nên chày và cối

có dạng như phần phế liệu.Ta tính lực cắt theo biên dạng chu vi cắt của chitiết.Cắt đột từng bên một,sau đó ta lật phôi cắt đột phần còn lại.Sau khi cắt độtphôi có dạng:

*Lực cắt góc trong trường hợp này được tính nh sau:

Lực cần thiết để gỡ dải phế liệu ra khỏi chày là:

*Công để cắt góc và đột lỗ:

*Xác định trung tâm áp lực của khuôn:

Để khuôn dập làm việc cân bằng chính xác ta phải bố trí đường bao mépcắt ở trên cối như thế nào đấy để trung tâm áp lực trùng với đường trục tâm củacuống khuôn.Nếu không thì trong khuôn sẽ sinh ra lệch,khe hở không đốixứng,mòn bộ phận dẫn hướng,mép cắt cùn nhanh và sau cùng có thể vỡ khuôn

-Dựa vào điều kiện cân bằng mômen của các lực đó.Chọn hệ trục toạ độnhư hình vẽ

Khoảng cách từ trục Oy đến trung tâm áp lực của khuôn là:

x=940

Khoảng cách từ trục Ox đến trung tâm áp lực của khuôn là:

19510 77003

19510 165 77003 241

d c

P P

P y P

y

a-a

Hình:4 Sơ đồ khuôn cắt đột

* Dung sai trên kích thước làm việc của chày và cối khi cắt

Khi thiết kế khuôn cắt phôi ta sử dụng phương pháp chế tạo riêng để có thểlắp lẫn cho nhau được Trong quá trình làm việc thì kích thước của cối tăng lên

và kích thước của chày giảm đi Vì vậy khi chế tạo, kích thước của cối luôn códung sai với giá trị dương và kích thước chày luôn có dung sai với giá trị âmChi tiết cắt hình luôn có dung sai âm

II.5.3 Đột 14 lỗ gồm 6 lỗ 8 và 8 lỗ 4(đột từng bên một gồm 3 lỗ 8 và 4

lỗ 4)

*)Đột 7 lỗ ở mỗi bên rồi dịch phôi đột tiếp 7 lỗ còn lại.Hình dạng phôi sau khi

đột có dạng:

*)Xác định trung tâm áp lực của khuôn

Chọn hệ toạ độ như hình vẽ

Dựa vào điều kiện cân bằng về mômen của các lực ta có:

Khoảng cách từ trục Oy đến trung tâm áp lực của khuôn là

x=

7 6 5 4 3 2 1

7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1

P P P P P P P

P x P x P x P x P x P x P

12440 ) 915 760 460 ( 6220 ) 710 510 405 215

Khoảng cách từ trục Ox đến trung tâm áp lực của khuôn là:

y=584-25=559 do tâm các chày cùng nằm trên một đường thẳng

Khuôn đột 7 lỗ (từng bên một) là:

*)Xác định trung tâm áp lực của khuôn

Chọn hệ toạ độ như hình vẽ:

Dựa vào điều kiện cân bằng về mômen của các lực ta có:

Khoảng cách từ trục Oy đến trung tâm áp lực của khuôn là

x=

4 3 2 1

4 4 3 3 2 2 1

P P P P

P x P x P x P

6220 1335 12440

).

710 1805 1720

Khoảng cách từ trục Ox đến trung tâm áp lực của khuôn là:

y=584-25=559 do tâm các chày cùng nằm trên một đường thẳng

a-a

Hình:6 Sơ đồ khuôn đột 4 lỗ

II.5.5 Uốn lần một và lần hai (uốn từng bên một)

Quá trình uốn kim loại tấm được thực hiện do biến dạng dẻo - đàn hồi xảy

ra khác nhau ở hai mặt của phôi uốn

Các líp kim loại phía trong góc uốn (phía chày) bị nén và co ngắn ở hướngdọc và bị kéo ở hướng ngang.Các lớp kim loại ở phía ngoài (phía cối) bị kéo vàdãn dài theo hướng dọc và bị nén ở hướng ngang Giữa các lớp (thí) co ngắn vàdãn dài là lớp trung hoà, độ dài của lớp trung hoà bằng độ dài ban đầu của phôi Khi uốn, ở trong kim loại ngoài ứng suất kéo và nén dọc trục còn có ứngsuất nén hướng kính xuất hiện do sự nén giữa các lớp kim loại với nhau cho nênxảy ra sai lệch hình dáng tiết diện ngang,giữa các tiết diện ngang của hai mặtđầu thường xảy ra lồi lõm, mặc dù ta đã cắt phôi rất phẳng, phải có nguyên côngcắt xuyên tâm để tạo cho hai đầu của phôi trở nên phẳng hơn

Việc xác định các kích thước của phôi phẳng dùng để uốn được dựa trên sựcân bằng giữa chiều dài của phôi với chiều dài của lớp trung hoà của chi tiếtuốn

*)Xác định lớp trung hoà biến dạng:

Vấn đề xác định bán kính cong nhỏ nhất phía trong (chính là bán kính congcủa chày ) có ý nghĩa rất quan trọng đối với thực tế Bán kính uốn nhỏ nhất chophép phải phù hợp với tính dẻo của kim loại và không được để tạo ra nứt Do đó,bán kính uốn nhỏ nhất cho phép phải xác định theo giới hạn biến dạng cho phépcủa thớ ngoài cùng.Bán kính uốn nhỏ nhất được xác định theo công thức:

r .s

2

2 1 min

*)Xác định kích thước phôi khi uốn

Vấn đề đặt ra khi thiết kế chi tiết chịu uốn là phải xác định kích thước phôiuốn sao cho hợp lý, để ta có thể tiết kiệm được nguyên vật liệu đồng thời xácđịnh kích thước khuôn hợp lý Muốn nh vậy thì nguyên tắc chung về công nghệđặt ra cho các phôi chịu uốn :

+ Việc cắt hình phôi dùng để uốn với bán kính nhỏ thì cần thực hiện với sự

bố trí trên dải, sao cho đường uốn đi ngang qua hoặc xiên góc so với thớ cán.Nếu làm theo nguyên tắc này mà cắt không hợp lý thì loại bỏ phương án này vàtăng bán kính uốn

+ Việc cắt hình các phôi có đường bao không đối xứng thì cần tiến hành ởhướng nào để khi uốn những phần có bavia hướng vào góc uốn, mà không nằm

ở phía ngoài nếu không nhất định sẽ tạo thành vết nứt

Việc xác định các kích thước của phôi phẳng dùng để uốn được dựa trên

sự cân bằng giữa chiều dài của phôi với chiều dài của lớp trung hoà chi tiết uốn

Trong trường hợp uốn có góc lượn, độ dài của phôi bằng tổng độ dài củacác đoạn thẳng và độ dài của lớp trung hoà biến dạng của đoạn uốn cong

*)Sự hồi phục khi uốn

Uốn là một quá trình biến dạng dẻo có kèm theo biến dạng đàn hồi xác địnhtheo định luật Huc Sau khi uốn xong thì biến dạng đàn hồi bị mất, do đó xảy ra

sù thay đổi kích thước sản phẩm so với các kích thước đã uốn ở trong dụng cụ

Đó chính là sự đàn hồi khi uốn

Sự đàn hồi thường được biểu thị trong các lượng đo góc mà nó là trị số màgóc uốn cần phải giảm để tạo ra được góc uốn đúng theo yêu cầu của chi tiết Trị

số góc đàn hồi có thể được xác định bằng hai phương pháp : bằng tính toán giảitích trị số biến dạng đàn hồi, hoặc bằng cách thử và đo Trị số đàn hồi với uốn tự

do không có tinh chỉnh và đối với uốn có chặn (nắn), có tinh chỉnh vật liệu vàchỉnh góc sẽ khác nhau

Trong trường hợp uốn chi tiết nh hình vẽ ta coi nh là quá trình uốn có tinhchỉnh Khi đó độ đàn hồi không chỉ phụ thuộc vào tỷ sô r/S mà còn phụ thuộc

vào cách điều chỉnh máy Ðp và mức độ biến cứng của kim loại

Hình :8 Sù thay đổi của góc uốn do đàn hồi

Với tỷ số S r = 13 , 3

5 , 1 20



o=0 , 434  0 , 36  0 , 434 13 , 3  0 , 36  5 , 4

S r

0

90



 : góc yêu cầu chi tiết sau khi hồi phục

Để bù lại góc hồi phục khi uốn một góc, góc của chày cần phải giảm đi mộtlượng bằng góc hồi phục

*)Xác định mômen uốn

Trị số mômen uốn ngoại lực khi uốn được xác định từ điều kiện cân bằngcủa nó với mômen nội lực, mà mômen nội lực bao gồm momen của các ứng suấtpháp tuyến trong vùng kéo và vùng nén

Để xác định mômen nội lực cần phải biết sự phân bố ứng suất theo tiết diệnngang và trị số ứng suất lớn nhất đối với mức độ biến dạng đã cho

Nh vậy ta có công thức xác định mômen uốn nh sau:

M = W bb b bS 1 , 5 b b

6

5 , 0

= 1 , 7 380 4554430

6

5 , 1

Trong đó

s=1,5(mm) chiều dầy vật liệu

b : chiều dài tiết diện ngang của chi tiết

b =380(N/mm2) giới hạn bền của vật liệu

b=0,2 : độ dãn dài tỷ đối

*)Xác định lực và công uốn lần một (uốn từng bên một)

Trường hợp này uốn góc có tinh chỉnh từ bảng 43 và 45 sách sổ tay dập nguội ta có lực lớn nhất xảy ra ở cuối giai đoạn uốn, khi đó lực uốn được xác định theo công thức sau :

F diện tích phôi được tinh chỉnh

*)Lực cần thiết của máy là:

,

*)Xác định lực và công uốn lần hai

-Lực tính toán uốn lần hai: