đồ án kỹ thuật cơ khí Tìm hiểu về công cụ lập trình tự động APT và ứng dụng

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Trường đại học bách khoa hà nội Khoa khí Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế máy ♣♣♣ Máy lốc uốn tơn vịng ngồi Giáo viên hướng dẫn : Sinh viên thiết kế : Lớp : Trường : Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học Bách Khoa Hà Nội o0o Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - tự - hạnh phúc -*** - NHiỆM VỤ THiẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHiỆP Họ tên : Lớp : Khoa : Ngành học : Đầu đề thiết kế Thiết kế quuy trình công nghệ trang bị gia công chi tiết: gối đỡ cho máy ép mía Chun đề: Tìm hiểu cơng cụ lập trình tự động APT ứng dụng Các số liệu ban đầu Bản vẽ chi tiết Dạng sản xuất: Sản xuất loạt lớn Nội dung thuyết minh tính tốn Phần i - Phân tích chức làm việc chi tiết - Xác định dạng sản xuất phương pháp chế tạo phôi - Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết - Tính tốn tra lượng dư cho bề mặt - Tính tốn tra chế độ cắt - Tính thời gian cho ngun cơng - Thiết kế đồ gá Phần ii - Tìm hiểu cơng cụ lập trình tự động APT - Ứng dụng gia công chi tiết Các vẽ đồ thị ( Ghi rõ loại vẽ kích thước) ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………… Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cán hướng dẫn: Phần: Họ tên cán bộ: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………… Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: …………………………………………………… Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ……………………………………………………… Ngày… tháng năm 2006 CHỦ NHiỆM KHOA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Đánh giá kết - Quá trình thiết kế: - Điểm duyệt - Điểm bảo vệ : - Điểm tổng hợp : Ngày : tháng năm 2006 CHỦ TỊCH HỘi ĐỒNG (Họ tên chữ ký) Ngày tháng năm 2006 Người nhận (họ tên chữ ký Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học Bách Khoa Hà Nội o0o Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - tự - hạnh phúc -*** - NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHiỆP Họ tên sinh viên : Chuyên nghành : Tên đề tài : Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng gối đỡ hai nửa cho máy ép mía Nội dung nhận xét: Khối lượng đồ án 1.1) Phần thuyết minh ……………trang 1.2) Phần vẽ : ……………… A0 Ưu điểm đồ án ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………… Những hạn chế ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………… Kết luận ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Hà Nội ngày tháng năm 2006 Cán nhận xét (Ký ghi rõ họ tên) Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Mục lục Lời nói đầu……………………………………………………………….6 Chương 1: Phân tích chi tiết tính sản lượng……………………………… Phân tích chức nhiệm vụ chi tiết…………………… Yêu cầu kỹ thuật chi tiết……………………………………… Phân tích tính cơng nghệ chi tiết ………………………………………….8 Tính sản lượng ………………………………………………… ….8 Chương 2: Chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi, thiết kế vẽ lồng phôi … Chọn phôi phương pháp chế tạo phôi…………………………… 10 Thiết kế vẽ lồng phôi…………………………………………… 10 Chương 3: Lập tiến trình cơng nghệ……………………………………… … 11 Phân tích chuẩn định vị gia cơng………………………………….13 Trình tự gia công bề mặt chủ yếu………………………… …….18 Chương 4: Thiết kế nguyên công…………………………………… …… 24 Chọn sơ máy cắt………………………………………… ……….25 Lập sơ đồ gá đặt……………………………………………… ……… 28 Chọn dụng cụ cắt…………………………………………….………….35 Xác định thông số cơng nghệ……………………………….………38 a) Tính lượng dư gia cơng ……………………………….……… 38 b) Tính chế độ cắt ……………………………….…………………48 Tính tốn thời gian ……………………………….…………… 87 Chương 5: Tính thiết kế đồ gá ……………………………………….…… 98 Đồ gá phay mặt phẳng đáy thân gối……………………….……… 98 Đồ gá nguyên công khoan-khoét-doa lỗ bắt bu lông th ân gối.……… 101 Đồ gá phay mặt bậc lắp ghép thân gối……………………………106 Đồ gá phay mặt lỗ bulông ……………………….……………… 110 Đồ gá nguyên công khoan – khoét – doa lỗ bắt bulông Ø26…… 112 Đồ gá nguyên cơng tiện lỗ chính…………………………………115 Đồ gá khoan – taro lỗ ren M10……………………… …………….118 Kết luận………………………………………… ……………….122 Tài liệu tham khảo………………………… ………………….123 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Lời nói đầu Khoa học kỹ thuật phát triển tập trung lại nhằm giải phóng sức lao động chân tay cho người Cùng với phát triển ngành khoa học kỹ thuật-ngành khí đóng vai trị quan trọng cơng cơng nghiệp hố đại hố đất nước, đặc biệt quan trọng phát triển ngành công nghệ chế tạo máy Sự phát triển xã hội bắt buộc ngành công nghệ chế tạo máy phải phát triển không ngừng nhằm tăng suất, tăng hiệu lao động tăng chất lượng sản phẩm nhằm đáp ứng tối đa nhu cầu số lượng chất lượng người tiêu dùng Với kinh tế thị trường đà phát triển nh nước ta nay, với khoa học phát triển, việc phát triển hình thức sản xuất đơn loạt nhỏ phù hợp Đồ án tốt nghiệp thiết kế khơng nằm ngồi u cầu thực tế, đời nhằm đưa vào áp dụng thực tế giải cho sở sản xuất nhỏ, lắp rắp nhanh chóng để đưa vào sử dụng nơi có nhu cầu với chi phí thấp Đồ án thiết kế chia làm phần nh sau: Đồ án hoàn thành nhờ nỗ lực không ngừng thân,cùng với giúp đỡ tận tình bạn bè, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo Qua chúng em xin chân thành cảm ơn thầy bạn giúp em hoàn thành đồ án Là cơng trình thiết kế đầu tay có tính chất đặc biệt quan trọng, thân chúng em cố gắng để hồn thành cịng khơng thể tránh khỏi sai sót Vậy kính mong thầy tận tình bảo thêm để chúng em tránh khỏi sai sót khơng đáng có thiết kế sau Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn đến tất thầy, bạn giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Chương I Giới thiệu chung máy lốc sản phẩm gia công máy lốc I Giới thiệu chung Thép loại vật liệu kim loại quan trọng ngành công nghiệp, xây dựng, điện, quốc phịng,… chóng có nhiều ưu điểm bật sản xuất, khả sử dụng áp dụng đầy đủ yêu cầu tính sử dụng ngành cơng nghiệp kinh tế quốc dân Cho đến chưa có loại vật liệu thay hồn tồn thép Ngành cơng nghiệp sản xuất thép nước ta tong bước phát triển phục vụ cho nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Nếu trước ta hay dùng thép theo tiêu chuẩn Liên Xơ cũ(nay Liên Bang Nga)thì việc khác Trong kinh tế hội nhập quốc tế, phát triển vũ bão khoa học kỹ thuật ngành công nghiệp luyện thép cuối kỉ XX cho đời nhiều loại thép, mác thép, nhiều tiến đột biến chất lượng giá thành sản phẩm thép Với kinh tế phát triển Việt Nam ngành sản xuất chủ yếu sản xuất đơn sản xuất loạt nhỏ Do phải chịu chi phối vấn đề kinh tế phát triển này, trình thiết kế chế tạo phải đặt vấn đề kinh phí đầu tư lên hàng đầu, giảm thiểu khoản chi phí Tăng hiệu sử dụng vào thực tế, nhằm đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng khả chấp nhận sản phẩm Từ ta phải trọng tới vấn đề cơng nghệ, đơn giản hố thiết kế.v.v… Đồng thời giải tối đa khả tăng suất hiệu suất công tác giới hạn kinh phí cho phép, đảm bảo yêu cầu mü thuật sản phẩm độ xác lắp ghép phơi sau gia cơng.v.v… Phơi có vật liệu thép CT3, phơi gia cơng có dạng tấm, phơi có chiều dày 0.7mm, cơng suất cắt máy khơng cần lớn Từ đó, ta nhận thấy độ va đập máy nhỏ kết cấu máy không cần đặc biệt phức tạp, có nghĩa mối liên kết khơng u cầu cao Tuy vậy, khơng mà thiết kế ta không trọng tới kết cấu máy, chi tiết lắp ghép phải đảm bảo tính cơng nghệ, độ xác độ bền cần thiết Khi thiết kế, kích thước máy phải liên quan tới kích thước phơi, đảm bảo khơng gian kẹp chặt phơi gia công Đồng thời phải hạn chế không gian đặt máy đáp ứng vấn đề nhân trắc học cho người công nhân đứng máy Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành làm việc tư thoải mái, từ tận dụng khả làm việc hiệu người công nhân II Một số loại máy lốc sản phẩm gia công máy lốc Một số dạng máy lốc có thị trường Ngày có nhiều phương pháp gia cơng khác Trong phương pháp tạo hình cắt gọt, đúc, biến dạng vật liệu… Thì chi tiết đơn giản dùng phương pháp biến dạng vật liệu để tạo sản phẩm, phương pháp cho hiệu kinh tế cao tiết kiệm nguyên vật liệu Máy lốc thuộc nhóm máy gia cơng kim loại áp lực Q trình tạo profin sản phẩm trình gây biến dạng dẻo vật liệu kim loại tác dụng ngoại lực(nhờ vào lơ tạo hình trục máy) Máy lốc có nhiều loại, loại lại có đặc tính riêng biệt nh máy lốc trịn gia cơng chi tiết có dạng cung cong( trịn, parabol,…), máy lốc thẳng sản phẩm định hình profin đa dạng Dưới số loại máy lốc thường dùng: - Máy lốc điều khiển chương trình số: với lý thuyết điều khiển ngày ứng dụng rộng rãi thực tiễn, đặc biệt lĩnh vực gia công kim loại với yêu cầu suất, sản phẩm tạo phải có xác, chất lượng cao Nhiều nhà máy đưa bé điều khiển vào để xử lý q trình gia cơng máy lốc Nhờ bé điều khiển mà máy tự động hố hồn tồn từ khâu cấp phơi, cắt phôi, uốn phẳng phôi tạo sản phẩm Bé điều khiển bé điều khiển số(NC) bé điều khiển tương tự, tự động điều khiển tốc độ vịng quay động cơ, đóng ngắt mạch điều khiển hệ thống thủ lực máy cắt phôi hay hệ thống uốn thẳng phôi - Máy lốc điều khiển thủ lực: số máy lốc lớn, kích thước trục lớn người ta sử dụng hệ thống thủ lực để điều chỉnh, chỉnh, hay hệ thống máy c¾t… Hệ thống thủ lực có giá thành thấp dễ tìm mua thị trường, nhiều máy Việt Nam sản xuất chủ yếu dùng hệ thống thủ lực - số dạng máy khác: sản phẩm có profin đơn giản, yêu cầu độ xác khơng cao, kích thước nhá… Người ta thiết kế loại máy lốc đơn giản gồm giá tạo hình mang từ 4-6 cặp lơ cán tạo hình dẫn động động ®iƯn… Mọi thao tác phải có tham gia công nhân b Một số dạng sản phẩm phương pháp lốc thẳng Sản phẩm máy lốc thẳng đa dạng phong phú(đặc trưng mặt cắt ngang (profin) sản phẩm không thay đổi theo chiều dài) ứng dụng rộng rãi thực tế nh: lợp, thanh, dầm,… Trong kết cấu xây dựng, Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành kích thước sản phẩm đạt tới 2000mm theo chiều rộng, chiều dài lên tới hàng chục mét( sản phẩm máy lốc có phơi cấp liên tục) Đối với máy lốc trịn gia cơng từ sản phẩm lốc thẳng có biên dạng mặt cắt ngang( profin) khác thành dạng hình trịn loại bồn chứa nước, loại vành bánh xe hay sản phẩm làm vịm cho cơng trình lịng ®Êt… Dưới số biên dạng điển hỡnh ca mỏy lc: Sản phẩm vành ôtô Tấm lợp dạng sóng vuông Tấm lợp dạng sóng Sản phẩm hình thoi Sản phẩm hình vuông Sản phẩm kết hợp chữ U góc sản phẩm lốc chữ U Thanh chắn duờng sắt Sản phẩm dạng ống tròn 10 án tốt nghiệp chuyên ngành Tức máy lốc có phơi cấp liên tục cuối giá tạo hình bố trí máy cắt sản phẩm, máy c¾cã lưỡi cắt thiết kế đặc biệt tuỳ theo profin sản phẩm Một số máy lốc cịn bố trí thiết bị nắn sản phẩm hệ thống lăn, sản phẩm có chiều dài lớn, vật liệu sản phẩm có tính cao, q trình gia công thường bị cong vênh, vặn xoắn( dạng vỏ đỗ)vì phía sau giá tạo hình phải bố trí thêm số lơ dẫn có tác dụng ;nắn phơi để hình dạng sản phẩm ổn định khơng có phế phẩm máy lốc”U”, “C” Bµn dẫn sản phẩm vào Bánh truyền động Bàn dẫn sản phẩm Các lô làm việc Các lô lắn Đông liền hộp giảm tốc Mỏy lc “U”,”C”dùng để tạo hình chi tiết có dạng chữ “U” chữ “C” có dạng profin đơn giản lợp nên số trục tạo hình máy nguyên tắc tạo hình máy dùng trục tạo hình để biến dạng dẻo vật liệu theo nguyên tắc đối xứng từ sang hai bên Từ động m«men truyền đến trục tạo hình chi tiết Máy lốc chữ “U” có cặp trục tạo hình cặp trục tạo h×nhtrơ dùng để kéo phôi vào Từ phôi thẳng phải qua bốn bước gia cơng sơ bộ( tương ứng với góc α có giá trị từ 0o tới 75o) hai bước gia công tinh chỉnh(sửa đúng), tương ứng với góc α có giá trị 75o đến 90o Phơi thẳng qua cặp trục tạo hình thứ nâng lên góc α1=25o tiếp qua cặp trục tạo hình thứ hai nâng lên góc α2=45o tiếp qua cặp trục thứ ba nâng lên góc α3=60o, tiếp qua cặp trục tạo hình thứ tư nâng lên góc α4=75o, tiếp qua cặp trục tạo hình thứ năm α5=90o, cặp trục tinh chỉnh α6=α5 định lại hình dáng sản phẩm “U” 14 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Dưới sơ đồ bước công nghệ gia cơng phơi để tạo sản phẩm có biên dạng chữ “U” Buíc α= 25 Buíc α= 40 Buíc α= 65 Buíc α= 70 Bc o o o o α= 90 o Hình 4: máy lốc U,C Nếu chọn góc trung gian nhỏ( < 10o-15o)thì q trình biến dạng phơi ổn định hơn, q trình gia cơng phơi trục tạo hình khơng có va đập Tuy nhiên chọn nhỏ số trục tạo hình máy lốc tăng lên, điều dẫn đến máy cồng kềnh, chế tạo phức tạp, giá thành cao… Nếu chọn góc trung gian lớn( khoảng 30ocã thể giảm số cặp lơ tạo hình máy lốc làm cho kết cấu máy gän… Nhưng chọn lớn(> 30) dẫn tới tượng va đập phôi trục khả ăn phôi qua cặp trục tạo hình khó, có trường hợp gia công Đối với máy lốc chữ “C” quy trình lốc qua 12 cặp trục bao gồm trục hình trụ ban đầu trình biến dạng theo trình tự sau: 15 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Buíc α= 30 Buíc α= 50 Buíc α= 75 Buíc α= 25 Buíc α= 45 Buíc α= 60 Buíc α= 70 Buíc α= 75 Buíc α= 80 Buíc 10 α= 85 Buíc 11 α= 90 o o o o o o o o o o o H×nh 5: Quy trình lốc sản phẩm chữ U 16 ỏn tt nghiệp chuyên ngành Chương Nghiên cứu biến dạng phơi q trình lốc I Nghiên cứu biến dạng vật liệu Khái quát biến dạng Sự dịch chuyển tương đối chất điểm,các phân tử vật thể rắn tác dụng ngoại lực, nhiệt độ nguyên nhân dẫn tới thay đổi hình dạng, kích thước gọi biến dạng Tất phương pháp gia công áp lực( GCAL) dựa tiền đề chung thực trình biến dạng dẻo Vật liệu tác dụng ngoại lực thay đổi hình dáng kích thước mà không liên kết bền chặt Khả cho phép thực q trình biến dạng dẻo coi đặc tính quan trọng kim loại Để làm sáng tỏ trình biến dạng kim loại ta theo dõi thí nghiệm kéo đơn giản, tác dụng lực kéo, mẫu kéo liên tục bị kéo dài bị kéo đứt Trong thí nghiệm kéo với thiết bị phù hợp ta đo lực kéo độ giãn dài tương ứng, từ xác định ứng suất biến dạng theo mối quan hệ sau: F F F Ro Ao Hình1: Quá trình biến dạng vật liệu Hình 1: đường cong ứng suất – biến dạng kim loại khơng có vùng chảy rõ rệt thí nghiệm kéo σ= F Ao 17 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Đường cong biểu diễn mối quan hệ giữ ứng suất độ giãn dài tương đối ε gọi đường cong ứng suất biến dạng, chia đường cong ứng suất biến dạng làm hai vùng - Vùng biến dạng đàn hồi: Khi lực kéo nhỏ mẫu biến dạng đàn hồi, đặc trưng giai đoạn dỡ bỏ tải trọng mẫu lại phục hồi trở lại chiều dài ban đầu Trong vùng tồn mối quan hệ tuyến tính ứng suất σ biến dạng ε tuân theo định luật Hooke: σ=E.ε Mơđul đàn hồi E đặc trưng cho thuộc tính đàn hồi vật liệu áp dụng ứng suất pháp Vùng biến dạng đàn hồi giới hạn giới hạn đàn hồi Rc.Việc xác định xác giới hạn đàn hồi Rc nhiều khó khăn nên người ta thường qui định lấy Rp0,2 làm giới hạn đàn hồi, ứng suất tương ứng với mức độ biến dạng dư ε =0,01% - Vùng biến dạng đàn hồi - dẻo: Nếu tải trọng tăng lên khiến ứng suất mẫu vượt giới hạn đàn hồi vật liệu bắt đầu trình chảy dẻo Trong vùng dỡ bỏ tải trọng mẫu khơng phục hồi chiều dài ban đầu mà bị dãn dài đoạn đường cong ứng suất biến dạng thể mức độ biến dạng dư ε ứng suất làm cho vật liệu bắt đầu chảy dẻo gọi giới hạn chảy Rp Trong kỹ thuật người ta quy định giới hạn chảy ứng suất gây nên lượng biến dạng dư 0,2% ký hiệu Rp0,2 vật liệu có đường cong ứng suất – biến dạng khơng có vùng chảy rõ rệt, vật liệu có đường cong ứng suất – biến dạng có vùng chảy rõ rệt việc xác định Rp dễ dàng Trong tất phương pháp gia công áp lực trình biến dạng thực vùng đàn hồi – dẻo Mối quan hệ ứng sut v bin dạnglà quan h phi tuyn kốm theo biến dạng dẻo có biến dạng đàn hồi Nói chung biến dạng đàn hồi so với biến dạng dẻo thực phương pháp gia cơng áp lực khơng đáng kể, bỏ qua, song số trường hợp thiết phải để ý đến ảnh hưởng nó( ví dụ biến dạng đàn hồi uốn) ứng suất ứng với lực kéo lớn thí nghiệm kéo giới hạn bền kéo: Rm = F max Ao Kể từ đặt tải lực kéo đạt giá trị lớn mẫu bị kéo dài tiết diện mẫu hầu nh giảm đồng suốt chiều dài mẫu, giai đoạn gọi giai đoạn dãn đồng Qua giai đoạn dãn đồng mẫu bị co thắt cục lực kéo giảm đi, theo ứng suất σ = giảm F Ao 18 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành F Ro Ao Hình 2: Đường cong ứng suất biến dạng Trong vùng dẻo mẫu bị kéo dài nên tiết diện tức thời A mẫu thời điểm trình kéo nhỏ tiết diện ban đầu Ao, ứng suất thực tế tồn mẫu σ’ = F A luôn lớn ứng suất F danh nghĩa σ = Ao vầy đường cong ứng suất thực – biến dạng σ’= f’(ε) luôn nằm đường cong σ = f(ε) Trong giai đoạn dãn đồng thí nghiệm kéo mẫu tồn trạng thái ứng suất đơn giai đoạn ứng suất thực σ’ = F ứng chảy A klùc(phân biệt giới hạn chảy Rp) Nh đường cong ứng suất biến dạng đường cong biểu diễn phụ thuộc ứng suất chảy møc®é biến dạng Mức độ biến dạng lớn ứng suất cần thiết để trì biến dạng tăng( ứng suất σ’ tăng mẫu bị phá hủ) Ta nói vật liệu bị hoá bền đặc điểm quan trọng vật liệu kim loại mà trình biến dạng phải ý đến Trong thí nghiệm kéo, kể từ mẫu bắtđầu co tht cc b thỡ trng thỏi ng sut mẫu chuyển từ trạng thái ứng suất đơn sang trạng thái ứng suất khối đường cong ứng suất thực – biến dạng giai đoạn mÊt®i ý nghĩa thực tiễn Điểm B đường cong ứng suất biến dạng( hình 2) đánh dấu giai đoạn ổn định trình kéo điểm C ứng với suất đứt gãy mẫu,nó nói lên khả biến dạng vật liệu khơng cịn khả phụ thuộc nhiều vào vật liệu điều kiện biến dạng để đánh giá khả biến dạng vật liệu thí nghiệm kéo cần xác định đại lượng sau: + độ thắt tiết diện tương đối Z% : 19 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Z= Ao − Ag ∆Ag 100% = 100% Ao Ao Trong đó: Ag : tiết diện mặt đứt gãy + độ giãn dài tương đối A%: A= Lg − Lo Lg 100% = ∆ 100% Lo Lo Trong đó: Lg: chiều dài làm việc mẫu bị gãy đứt - vùng phá hủ: Khi tải trọng tiếp tục tăng lên khiến ứng suất mẫu vượt giới hạn đàn hồi dẻo mẫu bị phá hủ, mẫu khơng có khả phục hồi sau bỏ tải trọng tác dụng Vùng phá hủ ứng dụng gia cơng biến dạng tạo hình phá hủ cắt tấm, cắt dải, ta cần có sản phẩm cần thiết ta phải tác dụng vào phơi lực cho thắng trở lực cắt lý thuyết phôi, tức lực tác dụng vượt qua giai đoạn biến dạng đàn hồi vùng biến dạng dẻo Phân loại phương pháp biến dạng Trong thực tế có tới hàng trăm phương pháp biến dạng khác vad phương pháp đồng thời suất nhiều trạng thái ứng suất khác nhau, chóng biến đổi q trình biến dạng Bởi vào ứng suất có tác dụng chủ yếu q trình biến dạng, lấy làm tiêu chuẩn để phân loại phương pháp biến dạng Dựa quan điểm phân chia phương pháp biến dạng thành năm nhóm sau đây: + Biến dạng nén: Trạng thái dẻo vật thể biến dạng chủ yếu gây nên ứng suất nén nhiều chiều Thuộc nhóm có phương pháp cán, rèn tự do, rèn khuôn ép chảy + Biến dạng kéo nén: Trạng thái dẻo vật thể biến dạng chủ yếu gây nên ứng suất kéo nhiều chiều Thuộc nhóm có phương pháp kéo dãn, dập phình, dập định hình +Biến dạng uốn: Trạng thái dẻo vật thể biến dạng chủ yếu gây nên tải trọng uốn Thuộc nhóm có phương pháp uốn với dụng cụ chuyển động thẳng chuyển động quay +Biến dạng cắt: Trạng thái vật thể biến dạng chủ yếu gây nên tải trọng cắt Thuộc nhóm có phương pháp trượt, xoắn Ngồi ta cịn phân chia phương pháp biến dạng thành: +Biến dạng nóng 20 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành +Biến dạng nguội +Biến dạng nưa nóng( vụ thép biến dạng 680 ÷ 8000C) Ranh giới biến dạng biến dạng nóng biến dạng nguội nhiệt độ kết tinh lại Theo cách phân loại biến dạng chì nhiệt độ thường biến dạng nóng, cịn biến dạng Molip®en 1073oK biến dạng nguội Cách phân loại ngµynay cịn phổ biến song gây nhiều cãi lẽ trình chọn lọc hồi phục thép hợp kim cao ngày đóng vai trị đáng kể ứng suất vật liệu q trình biến dạng Chån DËp h×nh Kéo dây Uốn Truợt Hỡnh 3: S cỏc phng pháp biến dạng Những vấn đề chung cần xem xét nghiên cứu q trình biến dạng Tuy có nhiều phương pháp biến dạng khác nhng trình biến dạng hàm chứa khu vực cần xem xét: - Khu vực 1: Là vùng biến d¹ngë cần nghiên cứu ứng xử vật liệu trạng thái dẻo, xác định ứng suất, biến dạng, tốc độ biến dạng, dòng chảy kim loại, phân bố nhiệt độ, trình tế vi xảy vật liệu biến dạng (chuyển động lệch, hồi phục, kết tinh lại, chuyển biến pha, khuyÕch tán ….) - Khu vực 2: Bao gồm vấn đề thuộc vật liệu phôi trước biến dạng, ví dụ phần hố học, cấu trúc tinh thể, tổ chức, tính chất học, chất lượng bề mặt phơi … Những vấn đề có ảnh hưởng lớn đến ứng suất vật liệu vùng biến dạng tính chất sản phẩm 21 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành - Khu vực 3: Bao gồm vấn đề tính chất sản phẩm sau biến dạng, ví dụ tổ chức tính chất học, chất lỵngbỊ mặt độ xác sản phẩm Những vấn đề định chất lượng sản phẩm sử dụng 5 2 6 Hình 4: Hệ thống vấn đề cần xem xét - Khu vực 4: Là ranh giới vật thể biến dạng dụng cụ biến dạng vấn đề cần giải ma sát, bôi trơn, mài mịn cặp vật liệu phơi dụng cụ đóng vai trị định - Khu vực 5: Để thực q trình biến dạng khơng thể khơng có dụng cụ biến dạng, vấn đề kết cấu, vật liệu, chất lượng gia cơng độ xác dụng cụ vấn đề đặt lẽ chóng ảnh hưởng trực tiếp đến khả làm việc, tuổi thọ dụng cụ, chất lượng bề mặt độ xác sản phẩm - Khu vực 6: ¥ khu vực xảy phản ứng bề mặt vật thể biến dạng môi trường xung quanh, ví dụ oxi hố tạo thành vảy oxÝt biến dạng nóng, xâm nhập chất khí biến dạng kim loại đặc biệt … Những phản ứng gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng bề mặt tính chất khu vực II Sơ phương pháp công nghệ máy lốc sóng Phương pháp tạo hình máy lốc thực chÊtlµ phương pháp uốn tạo hình liên tục Trong phương pháp này, trình tạo hình sản phẩm tác dụng ngoại lực tác động từ từ, sản phẩm hình thành sau trình biến dạng dẻo vật liệu gia công Hầu nh tất vật rắn tác dụng ngoại lực dù hay nhiều có thay đổi kích thước hình dạng Người ta gọi biến dạng dẻo 22 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành biến dạng dư q trình xảy khơng có phá hủ Trị số biến dạng dư đến lúc phá hủ gọi mức độ dẻo kim loại Thực chất biến dạng dẻo chuyển vị phần tư kim loại song dịch chuyển phải chảy giới hạn không phá mối liên hệ phần tư kim loại Ta nghiên cứu phương pháp uốn cho chi tiết đơn giản( chi tiết chữ “V”)để thấy trình biến dạng phôi uốn: R R l o l s R l l Hình 5: Sơ đồ phương pháp uốn chữ V Uốn nguyên công thường gặp dập nguội Uốn tức biến phôi phẳng( tấm), dây hay ống thành chi tiết có hình dạng cong hay gấp khúc Khối lượng vật uốn ngành chế tạo máy dụng cụ không ngừng tăng lên Phụ thuộc vào kích thước hình dạng vật uốn, dạng phơi ban đầu, đặc tính q trình uốn khn; uốn tiến hành máy ép trục khủ lệch tâm, ma s¸thay thủ lực Đơi tiến hành dụng cụ uốn tay máy uốn chuyên dùng Đặc điểm trình uốn tác dụng ép chày cối, phôi bị biến dạng dẻo vùng để tạo thành hình dáng cần thiết Quá trình biến dạng bao gồm trình biến dạng đàn hồi trình biến dạng dẻo Hình 5:là trình uốn liên tục hình chữ V Đầu tiên, chày tiếp xúc với phôi từ điểm đầu chày trình chày xuống uốn cong phơi 23 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành thu nhỏ dần bán kính uốn Cuối phơi bị kẹp chặt giữ chày cối, cạnh chữ V nắn thẳng phần đỉnh có bán kính uốn(r) nhỏ dần theo đầu chày thực tế giữ phôi chày có khe hở nhỏ Vì lực uốn tác dụng chủ yếu đầu chày nên trình biến dạng dẻo xảy Bởi vậy, sau khư bỏ lực tác dụng vật liệu cịn có lượng đàn hồi trở lại, biểu góc đàn hồi uốn Các lớp kim loại góc uốn( phía chày ) bị nén co lại hướng dọc bị kéo hướng ngang Các lớp ngồi( phía cuối) chịu kéo dãn dài hướng dọc bị nén hướng ngang Giữa lớp co ngắn dãn dài lớp trung hoà Khi uốn dải thép hẹp có sai lệch lớn tiết diện ngang, bao gồm giảm chiều dày chỗ uốn, độ giãn rộng góc với tạo thành độ cong ngang tượng co mặt Do biến máng vật liệu sai lệch hình dạng tiết diện ngang, lớp trung hồ chỗ uốn khơng qua tiết diện mà dịch chuyển phía bán kính nhỏ Khi uốn dải rộng xảy biến máng vật liệu, hầu nh khơng có sai lệch tiết diện ngang, trở kháng vật liệu có chiều rộng lớn chống lại biến dạng theo hướng ngang Phần lớn trường hợp uốn xảy với trị số biến dạng lớn, kim loại ngồi ứng suất kéo nén dọc trục, cịn có ứng suất nén hướng kính xuất áp lực kim loại nén lên lớp bên đạt trị số cực đại lớp trung hoà Khi uốn phơi hẹp(sản phẩm có thành, g©n…)thì trạng thái biến dạng khối tiết diện ngang phơi bị biến dạng ba hướng Theo mức độ tăng dần chiều rộng phôi uốn, biến dạng ngang giảm trở kháng nhỏ trở kháng lớn gây chiều rộng phôi, mà thực tế suy biến dạng dãn dài hướng trị số biến dạng co ngắn hai hướng khác Trong phương pháp uốn người ta sử dụng phơi nung nóng làm nguội tuỳ thuộc vào loại vật liệu, hình dáng kích thước 24 Đồ án tốt nghiệp chun ngành Chương IV Tính tốn thiết kế I/ chọn vận tốc sơ bánh răng: Với sản phẩm D từ 1000 ÷ 2000(mm) Chu vi đường kính lớn = D max π =2000.3,14=6280 - Chọn sơ vận tốc cán ÷ 7(m/s) Phải đảm bảo: - biến dạng - suất - ổn định - tính số vịng quay trục Chọn sơ đường kính cán đường kính trung bình D = m.z = 5,5 32 =176 Thiết kế sơ đồ nguyên lý thiết bị πDn 1000 V 1000 7.1000 → nct = = = 13 πD 3,14.176 n 1450 iT = dc = = 111,5 nct 13 V= iT =iHGT ix ⇒ ix = iT i HGT = 111,5 = 1,4 80 Vx.ix > 7(m/s) => Vx < 3(m/s) => lấy ix = II/ Tính bánh Chọn vật liệu làm bánh thép 45: σ b = 600 N / mm ứng suất tiếp xúc cho phép: [σ ] tx σ ch = 300 N / mm HB = 190 = 2,6 × HB 25 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành = 2,6 × 190 = 494N/mm2 Để xác định ứng suất uốn cho phép, lấy hệ số an toàn n=1,5 hệ số tập chung ứng suất chân kσ=1,8( phơi rèn thép thường hố, giới hạn mái thép 45 là: σ −1 = 0,43 × 600 = 258 N / mm [σ ] u = n × σ −1 = 1,5 × 258 = 143N / mm n × kσ 1,5 × 1,8 - Sơ chọn hệ số tải trọng : k = 1,3 - Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: ψ A = 0,3 - Tính khoảng cách trục A, lấy θ = 1,25  1,05.10 A ≥ ( i ± 1).3   [σ ] i tx  ( + 1)  1,05.10   494.3   kN   ψ θ n A   1,3 × 5,5 =180  ×  0,3 × 1,25 × 150  tính vận vận tốc vịng chọn cấp xác chế tạo bánh vận tốc vòng: V= ( ) 2πA.n1 2.3,14.450180 = = 2,1 m s 60.1000( i + 1) 60.1000( + 1) định xác hệ số tải trọng k: Vì tải trọng khơng thay đổi độ rắn bánh HB ≤ 350 nên ktt=1 Vận tốc vịng V< m s Tra bảng: (5-15) ⇒ k® =1,2 Do đó: k =1.1,2 = 1,2 Có thể lấy: A=180 Xỏc nh môđul, s rng, gúc nghiờng ca rng v chiu rng bỏnh rng Môđul phỏp : mn = ( 0,01 ÷ 0,02).A=1,8 ÷ 3,6 (mm) Lấy mn=5 (mm) Sơ chọn góc nghiêng β = 30 ; cos β = 0,998 Tổng số hai bánh: Z= Z1+Z2 cos β 2.180.0,998 = = 72 mn tính xác góc nghiêng β Ta chọn: = 30 quy trỡnh điêù chnh phự hp Zt = Z1+Z2 = Chiều rộng bánh b = 60 Kiểm nghiệm sức bền uốn tính số tương đương: 26 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Zt®1=Zt®2= Z1 32 = = 32 cos β 0,998 Hệ số dạng răng(tra bảng 3-18) y1=y2=0,45 lấy hệ số: θ = 1,5 kiểm nghiệm ứng suất uốn chân *Các thơng số hình học chủ yếu b truyn Môđul Phỏp: mn = 5(mm) S rng: Z1 = Z2 =32 Góc ăn khớp: α n = 20 Góc nghiêng: β = 30 đường kính vịng chia đường kính vịng đỉnh răng: De = d+2mn =160 +2.5 =170(mm) đường kính vịng chân răng: Di = 160-2,5.5 = 147,5 tính lực tác dụng lên trục Mx 2.9,55.10 6.5,5 = = 14590( N ) d 160.450 Ptgαn 14590tg 20 = = 5262( N ) Lực hướng tâm: P1= cos β 30 Lực dọc trục: Pa = Ptg β Lực vịng: P = =14590.0,05=729,5 (N) 2) tính xích truyền động – tû số truyền thiết bị Chọn loại xích: Ta chọn xích lăn xích lăn rẻ xích Xác định thơng số xích truyền xích Chọn bước xích t =25,4 Ta chọn động n = 1450 Hộp giảm tốc trục vít bánh vít igt = 80 ndc 1450 = = 18 v   p   igt 80 Bộ truyền xích: n hgt ntc = 18 = 1,38 13 Chọn Z1 = 15 Z2 = Z1.ix = 15 1,38 = 21 ( vận tốc thấp ta không cần kiểm nghiệm) tỉ số truyền thực: ut = Z 21 = = 1,4 Z 15 *- Tìm bước xích t: 27 Đồ án tt nghip chuyờn ngnh tớnh h s điêù kin s dụng (cơng thức 6-6) k = k®kAkok®ckbkc Trong đó: k® = 1,2- tải trọng va đập (xích tải); kA = - chọn khoảng cách trục A=(30 ÷ 50)t; ko = – góc nghiêng nhỏ 60 ; kđc = 1,2 - trc khụng điêù chnh c kb = 1,5 - bơi kc *Tính vịng chia đĩa xích (cơng thức 6-1) d c1 = d c2 = t 25,4 = = 127 mm 180 180 sin sin Z1 15 t 25,4 = = 169mm 180 180 sin sin Z2 21 1.Tính lực tạo hình Khi tiết diện thẳng sau qua cặp lơ tạo hình thứ bị biến dạng tác dụng trục tạo hình Lực tạo hình lớn phơi qua tiết diện qua tâm trục Khi phôi bắt đầu tiếp xúc với lơ tạo hình, q trình biến dạng bắt đầu xảy lực tạo hình xuất m«men trục tạo hình gây phân tích thành lực tạo hình 28 ... trình cơng nghệ gia cơng chi tiết - Tính tốn tra lượng dư cho bề mặt - Tính tốn tra chế độ cắt - Tính thời gian cho nguyên công - Thiết kế đồ gá Phần ii - Tìm hiểu cơng cụ lập trình tự động APT. .. ĐỒ ÁN TỐT NGHiỆP Họ tên : Lớp : Khoa : Ngành học : Đầu đề thiết kế Thiết kế quuy trình cơng nghệ trang bị gia cơng chi tiết: gối đỡ cho máy ép mía Chun đề: Tìm hiểu cơng cụ lập trình tự động APT. .. hệ số công suất thấp (so với động ba pha không đồng ),không điều chỉnh vân tốc (so với động chiều động ba pha không đồng rôto dây cuốn) Các thông số động xoay chiều: kiểu động cơ: K132M4 công