tính toán và thiết kế quy trình công nghệ chế tạo cụm bản lề của cánh cửa ô tô huyn-dai và máy dập phục vụ cho công nghệ

Quá trình sản xuất dập nguội được đặc trưng bởi những đặc điểm sau: - Phương pháp sản xuất là gia công kim loại bằng áp lực ở trạng thái nguội; - Loại thiết bị sử dụng – Máy Ðp và máy tự

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 thì vấn

đề đặt ra cho chóng ta là phải xây dựng và phát triển nền kinh tế hàng hoá nhiềuthành phần, đáp ứng đúng thị hiếu của khách hàng, với năng suất cao, chất lượngtốt, mẫu mã phong phú Có nh vậy hàng hoá của chúng ta mới đủ sức hội nhập vàcạnh tranh với hàng hoá ngoại nhập

Để giải quyết bài toán trên, Đảng và nhà nước ta đang nỗ lực đầu tư, thúc đẩycông cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá Trong đó, cơ khí được coi là một trongnhững ngành mũi nhọn, và được chính phủ ưu tiên phát triển hàng đầu Do tính ưuviệt của công nghệ gia công áp lực : gia công các chi tiết cơ khí với hệ số sử dụngvật liệu cao nhất, tạo ra các chi tiết có cơ tính tốt, chất lượng sản phẩm tốt, năngsuất cao, sản phẩm đa dạng cả về hình thức và mẫu mã Công nghệ dập tấm có thểgia công các chi tiết có kích thước từ nhỏ đến lớn, hình dáng phức tạp mà khôngphải bất cứ phương pháp nào cũng có thể làm được, về thiết bị thực hiện đơn giản,không quá đắt tiền Với những đặc điểm cơ bản đó, phương gia công kim loại bằng

áp lực đem lại hiệu quả kinh tế rất cao Vì thế ngành gia công áp lực đang ngàycàng chứng tỏ được thế mạnh của mình, chứng tỏ vai trò quan trọng trong sản xuất

cơ khí nói riêng, và công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá nói chung

Cùng với sự lớn mạnh của ngành công nghiệp cơ khí, công nghiệp chế tạo ô

tô đang ngày càng chứng tỏ được vai trò của mình trong công cuộc công nghiệphoá, hiện đại hoá của đất nước Trong tương lai, sẽ dần thay thế các loại xe thô sơ

ở trên khắp cả nước bằng loại xe ô tô công dụng chung nhằm phục vụ cho nhu cầusản xuất nói chung của nhân dân Tuy nhiên việc nội địa hoá sản xuất ô tô ở nước

ta đang ở một mức độ khiêm tốn là tạo khung, cửa , vành lagiăng, và lắp ráp máy

cho công nghệ” Mặc dù đã hết sức nỗ lực cố gắng, song với trình độ và thời gian

hạn chế nên còn nhiều thiếu sót, mong các thầy cô và các bạn đọc thông cảm!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 kếtquả

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

NguyễnMậu Đằng bởi sự giúp đỡ hướng dẫn tận tình và đầy trách nhiệm đó !

I.1 Tổng quan về tình hình sản xuất ô tô trên thế giới.

Ở những nước có nền công nghiệp chế tạo ô tô phát triển với sản lượnghàng triệu chiếc/năm như Mỹ, Nhật, Đức, Pháp thì việc thiết kế quy trình côngnghệ và chế tạo các khuôn dập các chi tiết trên ô tô được thực hiện rất bài bản Saukhi nhận được mẫu sản phẩm người ta thực hiện việc phân tích và lựa chọn phương

án công nghệ dập với những phần mềm vạn năng và chuyên dụng như: MARC,ABAQUS, LARSTRAN/SHAPE, PAM-STAMP, I-DEAS Các phần mềm này chophép thực hiện mô phỏng số các quá trình biến dạng, từ đó nhận được những hìnhảnh trực giác về sự phân bố ứng suất, biến dạng, tốc độ biến dạng trong vật thểbiến dạng và công cụ biến dạng (khuôn mẫu), ngoài ra còn có thể biết trước nhữngnơi nào trong vật thể cũng như trong công cụ biến dạng xuất hiện các dạng khuyếttật như: vết nứt, nhăn nhúm Dựa trên các kết quả mô phỏng đó cho phép tối ưuhoá quá trình công nghệ và thiết kế khuôn dập một cách hợp lý Chính vì vậy mà

có thể rút ngắn thời gian nghiên cứu thiết kế, chế thử, giảm một cách tối đa thờigian và chi phí sửa chữa, hiệu chỉnh khuôn, tạo ra sản phẩm mới một cách nhanhchóng Điều này là một lợi thế rất lớn trong xu thế cạnh tranh ngày càng gay gắt 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 hết sứcphức tạp, các phương pháp công nghệ xử lý bề mặt cho phép nâng tuổi thọ củakhuôn lên hàng chục lần so với nhiệt luyện thông thường

I.2 Tổng quan về tình hình sản xuất ô tô ở Việt Nam hiện nay.

Có thể nói cho đến nay, ở nước ta, lĩnh vực gia công áp lực nói chung

và dập tấm nói riêng chưa phát triển, mới chỉ dừng lại ở quy mô nhỏ Điều đó được

cánh cửa ôtô Các chi tiết trên ôtô được hình thành thông qua sự lắp ghép chínhxác của các chi tiết kích thước lớn, vỏ mỏng, có những mặt cong phức tạp khôngđối xứng trong không gian, có sự phân bố biến dạng rất không đồng đều, độ chínhxác và chất lượng bề mặt yêu cầu rất cao Bởi vậy việc thiết kế công nghệ dập,thiết kế và chế tạo khuôn có nhiều nét đặc thù so với dập và chế tạo khuôn đối vớicác chi tiết thông thường Nếu không nắm được những nét đặc thù này và áp dụngnhững biện pháp thích hợp trong thiết kế công nghệ và chế tạo khuôn thì sẽ khótránh khỏi những tổn thất lớn về kinh tế, bởi lẽ giá tiền một bộ khuôn dập chi tiết

vỏ ôtô tùy thuộc vào độ lớn và mức độ phức tạp của nó có thể lên tới hàng trămthậm chí hàng tỷ đồng Cho đến nay chưa có một cơ sở nào ở trong nước có trang

bị đầy đủ những phần mềm cần thiết để thiết kế qui trình công nghệ dập và thiết kếchế tạo khuôn Bởi vậy việc mô phỏng số các quá trình biến dạng còn quá mới mẻ

và không có điều kiện thực hiện Trong lĩnh vực chế tạo khuôn chúng ta cũng chưa

hề gặp phải những khuôn có kích thước lớn, có khối lượng cỡ 5 tấn trở lên, do đócũng chưa vấp phải những khó khăn nảy sinh đối với khuôn lớn

Hiện nay ở Việt Nam có nhiều Công ty liên doanh sản xuất ôtô nhưng hầunhư toàn bộ chỉ là lắp ráp những chi tiết có sẵn, nhập từ nước ngoài, còn rất Ýttrong số đó tự sản xuất ra các chi tiết vỏ ôtô Bởi vậy, việc nghiên cứu thiết kếcông nghệ và chế tạo khuôn dập vỏ ôtô là hết sức cấp thiết, phù hợp với chủ trươngtăng nhanh tỷ lệ nội địa hoá trong ngành chế tạo ôtô, xe máy của Đảng và Nhànước Đây là một việc làm rất mới mẻ và chắc chắn không Ýt khó khăn nhưng nócũng là khâu đột phá quan trọng tạo tiền đề cho việc chế tạo ôtô ở trong nước

I.3.1 Kháí niệm cụm chi tiết bản lề

- Côm chi tiết bản lề là một bộ phận chính nối cánh cửa và khung ô tô Cụmchi tiết bản lề ôtô bao gồm hai phần là phần nối với khung và phần nối với cánhToàn bộ công việc để chế tạo ra các chi tiết đó đều do công nghệ dập tấm tạo nên

- Hiện nay có nhiều loại chi tiết lagiăng ôtô đang được sử dụng trên thị trườngvới nhiều kiểu dáng khác nhau như : loại bản lề thông thường , loại bản lề hiện đại

…vv Tuy nhiên mỗi loại được sử dụng cho một loại xe khác nhau Trong giới hạn

đồ án này chúng ta sẽ xét đến cụm chi tiết bản lề ô tô Huyn-dai

Sau đây là hình ảnh về cụm chi tiêt bản lề liên kết với cánh cửa của ô tô

I.3.2 Yêu cầu kỹ thuật đối với cụm chi tiết bản lề.

- Đối với cụm chi tiết bản lề do tính chất quan trọng là cầu nối giữa cánh cửa

và khung ôtô do vậy mà đòi hỏi khả năng chịu lực và độ bền cơ học cũng như độchính xác cao, khi chuyển động nó không sinh ra mô men do lệch tâm gây ra dễgây ra hỏng cửa xe, dễ làm hỏng các chi tiết kết nối trên xe Bề mặt sản phẩm phảiđều, không lồi lõm cục bộ, không có bavia

hay xấu được quy định bởi hình dáng chi tiết.

- Bên cạnh đó yêu cầu đối với cụm chi tiết bản lề là phải có độ cứng vững tốt

Do vật liệu dùng để dập vuốt là tương đối dầy, vì các quá trình tạo hình là uốn vàdập vuốt không có vành nên mức độ biến dạng là tương đối nhỏ, trong quá trìnhdập vuốt không xảy ra hiện tượng nhăn, bởi sự dịch chuyển kim loại là không lớn,

và tại các góc lượn ở dưới đáy của chi tiết cũng không xảy ra hiện tượng rách doquá trình biến mỏng là tương đối nhỏ

I.4 Cơ sở quá trình công nghệ dập nguội

- Các quá trình công nghệ 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 giảnnhất và tiết kiệm nhất

I.4.1 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

Quá trình sản xuất dập nguội được đặc trưng bởi những đặc điểm sau:

- Phương pháp sản xuất là gia công kim loại bằng áp lực ở trạng thái nguội;

- Loại thiết bị sử dụng – Máy Ðp và máy tự động các kiểu khác nhau tạo ralực công tác cần thiết để làm biến dạng vật liệu dập;

- Dạng dông cụ sử dụng – những kiểu khuôn khác nhau trực tiếp làm biếndạng kim loại và thực hiện những nguyên công cần thiết;

- 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.4.2 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 kiệ sử dụngcủa chi tiết;

+ Bảo đảm độ bền, độ cứng vững và độ cứng vững cần thiết với trọng lượngphôi nhỏ 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.4.3 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 xuất phải

với các nguyên công tạo hình, bởi vì trong quá trình dập nguội sẽ sinh ra hiệntượng biến cứng, điều đó làm tăng các đặc tính bền của kim loại một cách đáng kể.+ Khi tính toán độ bền không cần tăng chiều dầy của kim loại tấm vì phải kểđến sự hoá bền trong quá trình biến dạng nguội và độ cứng vững khá cao của cácchi 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 cứng vữngcủa vật dập cũng như bằng cách thay thế các thép hình tiêu chuẩn cỡ lớn bằng cácloại thép hình có cỡ nhỏ hơn, dễ cuộn hơn, hoặc dễ cuộn từ kim loại tấm

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

I.5 Cơ sở thiết kế các quá trình công nghệ dập nguội

Khi bắt đầu thiết kế các quá trình dập cần phải giải quyết ngay những vấn đềcông nghệ cơ bản - đó là xác định tính chất, số lượng, sự liên tục và sự phối hợp

Thường 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.

Khi dập các chi tiết phẳng có nhiều lỗ nằm gần nhau thì nên đột các lỗ theodãy, nên đột nhiều lỗ bên, ở các sản phẩm đã dập vuốt theo từng nhóm nhờ cơcấu quay sản phẩm tự động sau một vài hành trình của máy Ðp nhưng chỉ cầndùng các khuôn đơn giản và rẻ tiền, nên đột một dãy lỗ bên ở các chi tiết lớn saumột nguyên công bằng một khuôn hình nêm

Trong nhiều trường hợp tính liên tục của các nguyên công phụ thuộc vào độchính xác yêu cầu của các yếu tố riêng biệt của các sản phẩm Ví dụ , khi chế taọcác chi tiết uốn có lỗ, vị trí các lỗ so với tiêu chuẩn có độ chính xác không caothì cần phải tiến hành đột chúng từ phôi phẳng,còn trong trường hợp có độ chínhxác cao, vượt qua lượng sai lệch khi uốn , thường phải hành đột các lỗ này saukhi uốn

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

Số lượng các ngyên công dập vuốt liên tục phụ thuộc vào chiều sâu tươngđối của chi tiết và được xác định bằng các phương pháp quen thuộc theo chỉ sốtối ưu của hệ số dập vuốt

Đa số các trường hợp sau khi dập vuốt sâu cần tiến hành cắt mép các chitiết cũng nh sau khi Ðp chảy nguội

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

thành cao nên sử dụng dập vuốt nông có độtt tiếp theo và nong đáy hoặc nong cóbiến mỏng thành

Khi chế tạo các chi tiết rỗng hoặc uốn cong thì sau khi vuốt hoặc uốn cầnphải sử dụng nguyên công tinh chỉnh

Vấn đề phức tạp nhât đặt ra trước khi thiết kế quá trình công nghệ dập nguội

là mức độ phối hợp giữa các nguyên công, tức là nên hay không nên dùng cáckhuôn liên hợp phức tạp và đắt tiền để thực hiện ngay một lúc vài nguyên cônghoặc sử dụng việc dập riêng từng nguyên công bằng các khuôn đơn giản rẻ tiềnhơn

Trong đó sơ đồ công nghệ khuôn 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 hiên cùng một lúc (thể hiệntính phối hợp giữa các nguyên công)

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

+ Số lượng các chi tiết 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 và kinh

tế Khi đó trước tiên cần phải giải quyết mức độ phức tạp của các nguyên công, tức

là việc sử dụng các nguyên công tập trung về mặt công nghệ, được thực hiên trongcác khuôn dập liên hợp phức tạp, hoặc việc sử dụng dập từng nguyên công riêngbiệt được thực hiện trong các khuôn dập đơn giản và rẻ tiền hơn

Hình 1: Chi tiết hồi tráI cột

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 ngoai ra còn phải thoả mãn các yêu cầu khácnhư: bề mặt sản phẩm sau khi gia công xong không được nhăn rách ,rỗ rỉ,bópméo.Các yêu cầu về các kích thước tương quan phải chính xác, bởi vì đối với cáccụm chi tiết cột đo nhiên liệu điện tử nã sẽ phải làm việc ở ngoài trời liên quan đến

độ an toàn của người bán xăng Nếu nh các kích thước tương quan mà không chínhxác sẽ dẫn đến công xôn hoặc có thể làm chệch cây xăng dễ gây ra tai nạn

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 cũng như chiều rộng của bàn máy phảI đủ lớn.Nhưng phần chi tiêt đối xứng ta có thể thực hiện từng bên mét sau đó đảo phôi thực hiên phần còn lại,nên hạn chế sự phức tạp

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:

+ Cắt phôi bằng khuôn cắt

+Cắt góc và đột lỗ ôvan ở đầu(cắt đột từng bên một)

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

+ Đột 9 lỗ bên trong gồm 8 lỗ 3 và một lỗ 8

+Cắt đét hai hình chữ nhật bên trong có kích thước:205x110 và 81x382

`+Uốn lần một(uốn từng bên một)

+ Cắt 2 góc ở đầu(cắt từng bên một)

+Đột 22 lỗ ở hai bên gồm 10 lỗ 4 và 12 lỗ 8

+ Đột 2 lỗ ôvan ở đầu(đột từng lỗ một)

+Cắt trích tạo hình

+ Cắt hình chữ nhật bên trong có kích thước 81x382 và205x110

+Uốn lần một(uốn từng bên một)

+Uốn lần hai(uốn từng bên một)

+Đột 2 lỗ ôvan ở đầu(đột từng bên một)

+Uốn lần một(uốn từng bên một)

+Đột 9 lỗ bên trong gồm 8 lỗ 3 và một lỗ 8

+Cắt hình chữ nhật bên trong có kích thước 205x110

+Cắt hình chữ nhật bên trong có kích thước 81x382

+Cắt trích tạo hình

* Nhận xét :

Phương án 1:

Phương án này có ưu điểm là dễ gia công,cho độ chính xác cao và giá thành

hạ mà vẫn đảm bảo chất lượng.Đột các lỗ từng bên một dễ dàng hơn.Uốn từng bên một trên máy uốn chuyên dùng Phương pháp này rất phù hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam Tuy nhiên phương án này có nhược điểm nh chế tạo và gia côngkhuôn phức tạp,cần độ chính xác cao

Phương án 2:

Phương án này có ưu điểm là số nguyên công Ýt hơn, ta và quá trình định vị khó khăn hơn các phương án khác cũng như sản phẩm khó cho độ chính xác cao, sau khi dập phối hợp vị trí các lỗ khó đạt được độ chính xác do có sự biến dạng của kim loại

Do vậy sản phẩm rất khó đạt được độ chính xác.Mặt khác chế tạo khuôn phức tạp,mỗi lần thay khuôn tốn kém do khuôn có độ bền khác nhau.

Phương án 3:

Phương án này là sau khi đột các lỗ ta mới uốn do đó đột các lỗ bên trong và cắt trích sẽ gặp khó khăn hơn.Độ chính xác không cao,gá đặt khó khăn khi thực hiện,quá trình định vị khó khăn hơn các phương án khác, sau khi cắt đột sản phẩm

bị biến dạng tương đối lớn do vậy mà rất khó đảm bảo độ chính xác của sản phẩm

* Vậy ta chọn phương án một 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 công việc quan trọng khi thiết kế quy trình công nghệ chế tạo các sản phẩm dập nguội.Bởi vì khi ta đã xác định được hình dáng của phôi từ đó ta đã sơ bộ xác định được hình dáng của chày và cối ở nguyên công dập đầu tiên, đồng thời ta có thể ta có thể lựa chọn được phương án xếp hình sản phẩm một cách hợp lý để có thể đảm bảo được việc cắt phôi được tiến hành với sự hao tèn kim loại một cách Ýt nhất, phế liệu saukhi cắt có thể được sử dụng để làm phôi trong quá trình gia công chi tiết khác Tính toán phôi chính xác giúp cho ta tiết kiệm được rất nhiều vật liệu đối với quá trình sản xuất hàng loạt

Để đơn giản cho quá trình tính toán ta chia chi tiết thành 5 phần diện tích khácnhau 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 tính đối xứng cho nên để đơn giản và phù hợp với yêu cầu tính toán ta tính các kích thước đường kính theo kích thước trung bình của chi tiết

Hình 3: Sơ đồ tính toán kích thước chiều rộng của hồi tría cột đo

*Chiều rộng sản phẩm sẽ được tính nh sau:

Khi cắt phôi từ phôi dải có dạng nh sau:

Xếp hình sản phẩm:

+Do đây là chi tiêt lớn nên ta chọn phôi tấm có dạng:1220x2240 từ đó ta

có thể cắt các thanh để 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

+Khung bắt hồi và nắp dưới có dạng:

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

Vậy vơi tấm có kích thước nh trên ta có thể cát 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

f i i

2440 1220

1124200

2 55900 3 31 , 22628

II.5 Xác định các nguyên công thực hiện

II.5.1 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 chi tiết.Cắt đột từng bên một,sau đó ta lật phôi cắt đột phần còn lại.Sau khi cắt đột phôi có dạng:

Hình 15 : Sơ đồ tính toán kích thước phôi cắt đột

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

P =Pc+Pđ= L1.S.c +L2S.c

Trong đó :

L1 : Chiều dài chu vi phần cắt góc

1

*Công để cắt góc va đột lỗ:

A=x1000P .s = 86 , 86

1000

5 , 1 96513 6

,

-Trong đó x=0,6 hệ số phụ thuộc vào loại và chiều dày vật liệu(B.21-STDN)

Căn cứ vào công thức tính công cắt ta thấy rằng lực cắt lực cắt được giơi hạnbởi trị số công giới hạn của máy.Nếu công cắt lớn hơn công của máy thì động cơ

Để khuôn dập làm việc cân bằng chính xác ta phải bố trí đường bao mép cắt ở trêncối như thế nào đấy để trung tâm áp lực trùng với đường trục tâm của cuốngkhuôn.Nừu không thì trong khuôn sẽ sinh ra lệch,khe hở không đối xứng,mòn bộphận dẫn hướng,mép cắt cùn nhanh và sau cùng có thể vỡ khuôn.

-Dựa vào điều kiện cân băng mômen của các lực đó.Chọn hệ trục toạ độ nhưhình vẽ

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

19510 77003

19510 940 77003 940

1

mm P

P

P x P

x

d c

d c

19510 165 77003 241

P P

P y P

y

d c

d c

* 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 vàkích thước của chày giảm đi Vì vậy khi chế tạo, kích thước của cối luôn có dungsai với giá trị dương và kích thước luôn có dung sai với giá trị âm

Chi tiết cắt hình luôn có dung sai âm

II.5.2 Đột 14 lỗ gồm 6 lỗ 8 và 8 lỗ 4(đột từng bên một gồm 3 lỗ đột từng bên một gồm 3 lỗ 8 và

: 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(mm) do tâm các chày cùng nằm trên một đường thẳng

II.5.3 Đột 8 lỗ gồm 6 lỗ 8 và 2 lỗ 4(đột từng bên một gồm 3 lỗ đột từng bên một gồm 3 lỗ 8 và 1

*)Đột 4 lỗ ở mỗi bên rồi dịch phôi đột tiếp 4 lỗ còn lại Lực cần thiết để đột

Ta chọn máy sao cho khoảng không gian thao tác phải đủ lớn để thực hiện.Vậy

ta chọn máy 125 tấn để đảm bảo khoảng không gian thao tác

*)Công đột lỗ:

1000

5 , 1 5 , 43542 6

,

*)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(mm) do tâm các chày cùng nằm trên một đường thẳng

II.5.4 Đột 9 lỗ bên trong gồm 8 lỗ 3 và một lỗ 8

*)Lực cần thiết để gỡ sản phẩm ra khỏi chày là:

Ta chọn máy sao cho khoảng không gian thao tác phải đủ lớn để thực hiện.Vậy

ta chọn máy 125 tấn để đảm bảo khoảng không gian thao tác

*)Công đột lỗ:

1000

5 , 1 49762,82 6

2 1

5 5 4 4 3 3 2 2 1 1

2 2 2 2

.

2

2

2

2

.

P P P

P P

P x P x P x P x P x

y= '

5

' 4 3

' 2

' 1 '

5 5 4 4 3 3 2 2 1 1

2 2

2 2

2

2

2

2

.

P P

P P P

P y P y P y P y P

, 4665 8

12440 292 2 , 4665 2 ).

390 334 240 194

76 , 449871

1091 311850

620

2 1

2 2 1

P P

P x P x

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

y=292(mm) do hai tâm áp lực của mỗi hình chữ nhật song song với trục Ox

II.5.6.Cắt trích tạo hình

*)Lực cắt trích đươc tính theo công thức:

*)Lực cần thiết để gỡ sản phẩm ra khỏi chày là:

*)Công cắt trích :

1000

5 , 1 22770 6

,

II.5.7 Xác định hình dáng và kích thước phôi uốn

II.7 Xác định hình dáng và kích thước phôi uốn

Do yêu cầu của công việc đặt ra là chỉ việc tính toán thiết kế chi tiết cụm bản

lề với phôi dải có sẵn, cho nên ta chỉ việc tính toán kích thước phôi trước khi đưavào cắt đoạn, và đem đi uốn

Quá trình uốn kim loại tấm được thực hiện do biến dạng dẻo - đàn hồi xảykhác 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 Líp kim loại ở phía ngoài bị kéo và dãn dài ở hướng

sai lệch hình dáng tiết diện ngang, cho nên giữa các tiết diện ngang của hai mặtđầu thường xảy ra lồi lõm, mặc dù ta đã cắt phôi rất phẳng, nên do đó phải cónguyên công cắt xuyên tâm để tạo cho hai đầu của phôi trở nên phẳng hơn để hàncho dễ.

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 tiết uốn

Do chi tiết vành ngoài là chi tiết không đối xứng theo chiều thẳng đứng, ởtrên có đường kính là 10 Quá trình uốn từ chi tiết dạng phẳng thành chi tiết dạnghộp chỉ cần tiến hành qua 1 nguyên công Vì quá trình này kèm theo quá trình dậpnổi nên ta phải dùng chặn cho quá trình uốn này

II.8 Líp trung hòa biến dạng.

Líp trung hòa biến dạng là lớp kim loại sau khi uốn vẫn giữ nguyên kíchthước (chiều dài) của phôi ban đầu, chính vì vậy lớp trung hòa biến dạng là căn cứtốt nhất để xác định phôi uốn và bán kính cong nhỏ nhất cho phép của chày

Khi ta uốn chi tiết vành ngoài, bán kính cong bằng R= 90, quá trình biến dạngđàn hồi và biến dạng dẻo xảy ra tương đối lớn, vị trí lớp trung hòa biến dạng nằm ởgiữa chiều dày của dải kim loại, nghĩa là bán kính của lớp trung hòa biến dạngđược xác định theo công thức sau:

S