đồ án kỹ thuật công trình xây dựng Thiết kế quy trình công nghệ dập chi tiết CL301”

Mặt khác chiều dày chi tiết là 1,6 mm nên khi uốn thường xảy ra hiệntượng đàn hồi, do đó khi tính toán thiết kế khuôn cần phải tính đến góc đàn hồi để từ đó thay đổi kích thước làm việc

Lời nói đầu

Dập tấm là một phương pháp cơ bản của gia công kim loại bằng áp lực,trong đó

sự tạo hình được thực hiện nhờ sự tác động của các kết cấu khuôn gây nên biếndạng dẻo trong tấm kim loại Dập tấm cho phép tạo ra các chi tiết có chất lượng

và năng suất cao, được sử dụng rất rộng rãi trong ngành công nghiệp cơ khí Vìvậy ngành gia công áp lực nói chung hay ngành dập tấm nói riêng không thểthiếu được trong các ngành kinh tế của mỗi đất nước

Được sự giảng dạy và hướng dẫn tận tình của các thầy trong bộ môn “Gia công

áp lực” chúng em đã nắm được phần nào những kiến thức cơ bản về “Công nghệ dập tấm” và “Công nghệ rèn-dập khối”.Đó là hành trang cơ bản giúp chúng em

lập nghiệp sau khi ra trường Và để củng cố lại những kiến thức đã học, em đãnhận được nhiệm vụ làm đồ án tốt nghiệp về lĩnh vực dập tấm

Đồ án tốt nghiệp là học phần thực hành bắt buộc đối với học viên chuyên ngành

“Gia công áp lực” với mục đích nhằm giúp học viên củng cố, hệ thống hóa và vận dụng kiến thức đã được học trên lớp Sau đây em xin trình bày đồ án “Công nghệ dập tấm” với đề tài: “ Thiết kế quy trình công nghệ dập chi tiết: CL301”

do thầy Lê Trọng Tấn trực tiếp hướng dẫn

Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự chỉ bảo và hướng dẫn tận

tình của thầy Lê Trọng Tấn cũng như các thầy trong bộ môn “Gia công áp lực”.

Em xin chân thành cảm ơn.!

MỤC LỤC

Lời nói đầu……….……….…

1 CHƯƠNG 1 : TÍNH NĂNG, CÔNG DỤNG, CẤU TẠO CHI TIẾT CL301 1.1 Giới thiệu chi tiết CL301……….……….… …… 3

1.2 Tính năng công dụng của chi tiết CL301……… …3

1.3 Cấu tạo chi tiết CL301………… ……… ……… …… …3

1.4 Các phương án công nghệ chế tạo chi tiết CL301… ……….….5

1.4.1 Phương án 1… ……….….……….….…………5

1.4.2 Phương án 2 ……….….……….….…… ….6

1.4.3 Phương án 3 ……… ……….………… ….7

1.5 Lựa chọn phương án chế tạo chi tiết CL301……….… 7

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1 Xếp hình pha băng……… 8

2.1.1 Xếp 1 hàng ……….……… 8

2.1.2 Xếp đối xứng……….……… 9

2.2 Pha băng……….…… ……….10

2.3 Nguyên công cắt hình - đột lỗ……….……… ….… …11

2.3.1 Tính lực cắt hình……… ……….………….11

2.3.2 Lực đột lỗ ……….… 12

2.3.3 Lực đẩy chi tiết và lực tháo phế liệu……… 12

2.3.4Tính khe hở giữa chày và cối……… ….13

2.3.5 Kích thước làm việc của chày cối………13

2.4 Uốn 2 góc 90 ………13

2.5 Uốn góc 18 ……… ……… 17

2.6 Khử bavia……… ………19

2.7 Doa lỗ ……… ……….19

2.8 Mạ Cr3+……… ………… …19

2.9 Kiểm tra đóng gói……… ……… 20

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ KHUÔN 3.1 Thiết kế khuôn cắt hình – đột lỗ ……….……….……….21

3.1.1 Kiểu khuôn……… ………21

3.1.3 Vật liệu làm khuôn ……….….… ………22

3.1.4 Tính toán và thiết kế các chi tiết theo độ bền ………23

3.1.2 Tính toán một số chi tiết khác ………26

3.2 Thiết kế khuôn uốn 2 góc 9 ……… …….… …32

3.2.1 Kiểu khuôn……… ……….… …32

3.2.3 Tính toán khuôn dập theo độ bền …… ……… 32

3.2.2 Nguyên lý làm việc của bộ khuôn…….……….……33

3.2.3 Tính toán khuôn dập theo độ bền …… ……… ….…34

3.2.4 Tính toán 1 số chi tiết khác …… ……… …… 35

3.2.5 Tính toán sự đàn hồi khi uốn…… ……… …… 39

3.3 Thiết kế khuôn uốn góc 18 …….……… … ……40

3.3.1 Kiểu khuôn…… ……… … 40

3.3.2 Nguyên lý làm việc của bộ khuôn……….… 42

3.3.3 Tính toán khuôn dập theo độ bền ……… 43

3.3.4 Tính toán một số chi tiết khác……… 45

CHƯƠNG 4 : TÍNH GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 4.1 Cách tính giá thành sản phẩm……… 49

4.2 Tính giá thành sản phẩm CL301……… 50

4.2.1 Chi phí dành cho vật liệu……… 50

4.2.2 Khấu hao dụng cụ……… 51

4.2.3 Chi phí dành cho phụ liệu……… 58

4.2.4 Tính chi phí chế tạo (lương danh nghĩa của công nhân)……….59

4.2.5 Tính chi phí năng lượng……… 59

CHƯƠNG 1 TÍNH NĂNG, CÔNG DỤNG, CẤU TẠO VÀ PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ

CHẾ TẠO CHI TIẾT CL301 1.1 Giới thiệu chi tiết CL301

Chi tiết CL301 là một chi tiết trong cụm ổ khóa xe máy Honda Đây là chitiết có hình dạng phức tạp, với nhiều góc uốn và các lỗ nhỏ Chi tiết CL301 cócác tính năng kỹ thuật sau:

- Các kích thước có dung sai nhỏ 0,1− 0,2

- Bề mặt chi tiết mạ Cr 3+

1.2 Tính năng công dụng của chi tiết CL301

Chi tiết CL301 có tác dụng dẫn hướng chốt đẩy và lắp ghép các chi tiết của

cơ cấu đóng mở ổ khóa

1.3 Cấu tạo chi tiết CL301

Hình 1.1 Bản vẽ sản phẩm CL301

Chi tiết CL301 có cấu tạo phức tạp, các kích thước và dung sai nhỏ Chitiết gồm 3 lỗ 2,6; 2 lỗ 6,2 và 1 lỗ lõm 2 Chi tiết cần phải uốn 2 góc và 1

gúc ; 2 lỗ 6,2 sau khi uốn cần phải đồng tâm, các dung sai của chi tiết từ0,1 đến 0,2 Như vậy độ chính xác và độ khó của chi tiết khá cao.

Vật liệu chế tạo là Thép 15, vật liệu thay thế thép 10, chiều dày chi tiết = 1,6mm

Mặt khác chiều dày chi tiết là 1,6 mm nên khi uốn thường xảy ra hiệntượng đàn hồi, do đó khi tính toán thiết kế khuôn cần phải tính đến góc đàn hồi

để từ đó thay đổi kích thước làm việc của chày cối sao cho sau khi uốn chi tiếtđàn hồi về đúng với góc đã cho trong bản vẽ thiết kế

Bảng 1.1: thành phần hóa học và cơ tính của thép 15

chi tiết = 1,6 mm nên khi gia công chàyđột lỗ thường hay bị gãy, đặc biệt nếukhuôn chế tạo không ổn định, chày tôi không đạt được độ cứng hợp lý

Ngoài ra chi tiết cần phải uốn qua 3 nguyên công, trong đó nguyên cônguốn góc 18 là khó nhất,vì khi uốn có thể xảy ra vết đứt hoặc nứt Các nguyêncông uốn này cần chú ý đến góc đàn hồi của vật liệu

Tất cả các yếu tố trên làm cho việc chế tạo, lắp ráp, hiệu chỉnh khuôn gặpnhiều khó khăn

1.4 Các phương án công nghệ chế tạo chi tiết CL301

Để chế tạo chi tiết CL301 ta có thể sử dụng các phương án sau :

Hình 1.3 Bản vẽ khai triển chi tiết CL301

Với phương án này, nguyên công 1 ta chỉ cần cắt bao hình bên ngoài mà khôngcần đột lỗ

- Sau khi cắt hình được biên dạng bên ngoài ta tiến hành đột lỗ

- Do phôi có hình dạng phức tạp nên ta tính phôi theo định luật cân bằng diệntích Bề mặt tính phôi là bề mặt chi tiết sau khi đã khai triển Từ bản vẽ vật dậpsau khi khai triển trên AutoCad ta xác định được diện tích bề mặt 706

1.4.2 Phương án 2

Do sử dụng khuôn uốn tổ hợp nên việc chế tạo khuôn phức tạp hơn

Khó đảm bảo độ chính xác giữa các tọa độ lỗ đột với biên dạng chi tiết

1.4.3 Phương án 3

Hình 1.5 Phương án 3

* Ưu điểm : Các nguyên công cắt hình, đột lỗ và nguyên công uốn được tối

ưu hóa do sử dụng khuôn tổ hợp uốn 2 góc 9 trên 1 bộ khuôn

Do đó, năng suất lao động cao hơn, tiết kiệm được chi phí máy móc, nhân công

* Nhược điểm :

Việc chế tạo và hiệu chỉnh khuôn khó khăn hơn, giá thành chế tạo khuôncao Nếu khuôn không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, khi tiến hành sản xuất gặp vấn

đề thì ảnh hưởng lớn đến tiến năng suất, do việc tháo lắp khuôn mất nhiều thờigian

1.5 Lựa chọn phương án chế tạo chi tiết CL301

Từ việc tính toán sơ bộ các phương án ta thấy phương án 3 cần số nguyêncông ít hơn, do ta sử dụng 2 bộ khuôn tổ hợp uốn và cắt hình – đột lỗ dẫn đếngiảm chi phí máy móc, nhân công nên giá thành sản phẩm thấp hơn so với 2phương án còn lại

Ngoài ra việc kết hợp đột lỗ với cắt hình ở cùng 1 khuôn sẽ đảm bào được

độ chính xác cũng như tính công nghệ được liên tục

Vậy ta chọn phương án 3 để chế tạo chi tiết CL301

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SẢN PHẨM THEO

PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN 2.1 Xếp hình pha băng

Trong công nghệ tạo hình kim loại tấm, chi phí về nguyên vật liệu của chi tiết thường chiếm khoảng (50% - 70%) giá thành sản phẩm Vì vậy phương pháp hiệu quả nhất để giảm giá thành sản phẩm là sử dụng kim loại sao cho tiết kiệm nhất, giảm phế liệu đến mức thấp nhất Nếu giảm được 1% khối lượng phế liệu thì giá thành sản phẩm có thể giảm (0,4% - 0,5%), do đó vấn đề xếp hình sản phẩm sao cho tối ưu luôn luôn được đặt ra với mọi chi tiết dập

Hệ số sử dụng vật liệu là tỷ số giữa khối lượng của chi tiết và định mức tiêu hao vật liệu khi chế tạo nó

Xếp hình sản phẩm chính là sự xắp xếp các phôi của chi tiết trên tấm, trên dải hoặc băng sao cho hiệu quả nhất Chỉ tiêu để đánh giá tính kinh tế của phương ánxếp hình là hệ số sử dụng vật liệu η.

Trong đó: + Fo diện tích của chi tiết

+ Fp diện tích chi tiết phôi

Trong đó : l – Chiều dài chi tiết

Dựa vào bản vẽ chi tiết, ta khai triển được kích thước : l = 63,8 mm

Ta có diện tích chi tiết là : S = 706

Diện tích phôi (bao gồm chi tiết và phế liệu tính trên 2 chi tiết) là : 2846

Phương pháp pha tấm:

- Ta dùng phương pháp cắt tấm bằng máy cắt có lưỡi dao chuyển động tịnh tiến,

lưỡi dao nghiêng Lưỡi cắt có góc trước α = ta có thể cắt được kim loại tấm cóchiều dày <4mm

Trong 2 cách pha tấm như trên ta thấy cách chia theo chiều ngang là hợp lýhơn cả vì nếu chia theo chiều dọc thì kích thước phôi khá dài, do đó ảnh hưởngđến quá trình thao tác của công nhân

Vậy ta chọn phương án pha tấm theo chiều ngang 68x1250mm

Hình 2.3 Pha tấm vật liệu

2.3 Nguyên công cắt hình - đột lỗ

Khi chế tạo khuôn cắt hình và đột lỗ ta có 1 số chú ý sau :

- Khi chế tạo chung thì một trong số các chi tiết làm việc (ghép được) đượcgia công theo chi tiết kia : Khi cắt hình – chày theo cối (cối ấn định kích thướcchi tiết dập và là chi tiết chính) Sau 1 thời gian làm việc lỗ cối bị mòn làm chokích thước phần làm việc của lỗ cối tăng lên (đối với các chi tiết có đường baolồi) vì vậy kích thước của cối khi cắt hình cần phải là kích thước giới hạn nhỏnhất của chi tiết, nghĩa là :

- Khi đột lỗ, đường kính của lỗ nhận được tương ứng với đường kính chày.Mặt khác, sau 1 thời gian sản xuất kích thước của chày bị giảm đi vì thế đườngkính của chày cần phải lấy bằng giá trinh giới hạn lớn nhất của lỗ, nghĩa là:

+ L : chu vi vòng cắt, ở đây chu vi vòng cắt được xác định bằng phần mềmAutoCad, ta có L = 172 mm

+ S : Chiều dày vật liệu, S = 1,6 mm

+ ứng suất cắt của vật liệu, ta có = 450 MPa

P = + + = 297,2 + 27,65 + 7,05+ 22,5 = 354,4 kN 36 tấn

2.3.3 Lực đẩy chi tiết và lực tháo phế liệu

Trong quá trình cắt hình, chi tiết sau khi tách khỏi phôi nhận được 1 biếndạng đàn hồi, dẫn đến chi tiết bị kẹt trong cối, còn phôi bị mắc vào chày Để đẩychi tiết ra khỏi cối và tháo phế liệu ra khỏi chày thì cần 1 lực xác định

Lực đẩy chi tiết ra khỏi cối và lực tháo phế liệu ra khỏi chày phụthuộc vào rất nhiều yếu tố như : vật liệu, chiều dày phôi, khe hở giữa chày và cối,chế độ bôi trơn….

- Ta có lực đẩy chi tiết ra khỏi cối được xác định bằng công thức :

Trong đó : – Hệ số tính đến sự ảnh hưởng của các yếu tố trên Đối với thép cóchiều dày S < 4mm, thì hệ số K = 0,03 - 0,07 Ta chọn K = 0,05

P : lực dậpThay số ta được : = 0,05 354,4 = 17,72 KN 1,8 tấn

- Lực tháo phế liệu được xác định bằng công thức :

Để thực hiện nguyên công này và để phù hợp với điều kiện thiết bị của nhà máy,

ta chọn thiết bị là máy ép trục khuỷu vạn năng KÄ1428 dạng thân hở, tác dụng đơn

Bảng 2.1 Thông số của máy KД1428Д1428

Khoảng cách từ trục của đầu trượt tới

khung máy (khẩu độ) (mm)

260

Khoảng hở lớn nhất giữa tấm chặn và

đầu trượt, khi đầu trượt ở điểm thấp

280

nhất, (mm)

Khoảng cách điều chỉnh được giữa bàn

máy và đầu trượt, (mm)

80

Chiều dày bàn máy phụ, (mm) 80

Công suất tổng các động cơ điện 8,3

2.3.4 Tính khe hở giữa chày và cối

Đối với nguyên công cắt hình ta cần phải tính khe hở Z sao cho tối ưunhất, nghĩa là Z = để khi cắt hình các vết nứt phát triển và gặp nhau tạilớp trung bình của tấm Vì khi khe hở Z tăng lên thì mô men uốn tăng lên làmtăng trị số ứng suất kéo ở vùng biến dạng, vì thế các vết nứt phát triển theo bềmặt tự do, cách xa các mép cắt của dụng cụ và tạo thành bavia Vì vậy trị số

được xác định theo bảng dựa trên cơ sở tổng hợp các số liệu thực tế

ở đây với chiều dày chi tiết S = 1,6mm ta có khe hở Z = 0,08mm

2.3.5 Kích thước làm việc của chày cối

Khi cắt hình, kích thước làm việc của sản phẩm tương ứng với kích thướclàm việc của lỗ cối Khi làm việc lỗ cối và chày bị mòn làm cho kích thước làmviệc của lỗ cối tăng lên, còn kích thước của chày thì giảm đi, vì vậy kích thướccủa cối khi cắt hình cần phải là kích thước giới hạn nhỏ nhất của chi tiết [2]

Trong đó : - đường kính danh nghĩa của chi tiết

- Dung sai đường kính của sản phẩm, ở đây ta có : = 0,1

- dung sai kích thước của cối, = 0,02

- Kích thước làm việc của chày trong trường hợp này sẽ nhỏ hơn kích thước củacối đúng bằng trị số khe hở Z = 0,08

Sở dĩ như vậy do lực uốn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như :

- Hình dạng và kích thước tiết diện ngang của phôi

- Tính chất cơ học của vật liệu, khoảng cách giữa các gối tựa

- Bán kính cong của chày uốn và mép làm việc của cối uốn

- Điều kiện ma sát tiếp xúc giữa phôi và dụng cụ…

Ngoài ra lực uốn cần thiết để uốn phôi trong khuôn uốn một góc còn phụ thuộcvào mức độ tiếp xúc giữa phôi uốn với chày và cối

Ở nguyên công này ta cần phải uốn đồng thời 2 góc

Đặc điểm của quá trình uốn 2 góc là giữa các mặt bên thẳng đứng của chày và cối

có khe hở Z = (1,1 1,3)S Khe hở này không thay đổi trong suốt quá trình uốn,còn phần phôi nằm dưới bề mặt nằm ngang của chày thì không tiếp xúc với chày

mà bị lồi ra Ngoài ra khi uốn 2 góc ngoại lực tác dụng lên phôi tại hai điểm tiếp

xúc giữa phôi và chày, khi đó cánh tay đòn uốn nhỏ hơn so với khi uốn 1 góc Dovậy khi xác định lực uốn 1 góc chúng ta cần phải tính đến những đặc điểm này Lực uốn thay đổi theo hành trình của chày, nó phụ thuộc vào góc Khi bắt

đầu quá trình uốn thì lực uốn là : [2]

Trong đó :

b – Chiều dài phần tiếp xúc của chày và chi tiết

S – chiều dày ban đầu của phôi trước khi uốn

z- Khe hở giữa chày và cối, z = (1,1 – 1,3).S

- bán kính lượn mép chày

- bán kính lượn mép cối

– trở lực biến dạng của vật liệu

ta chọn bán kính lượn của mép chày và cối là 0,5mm

Chiều dài phần tiếp xúc giữa chày và chi tiết là : 2.11 vì nguyên công này ta uốnđồng thời 2 góc

Chọn z = 1,3

Thay số ta có :

= = = 14225 N 1,4 tấn

* Chọn thiết bị :

Để thực hiện nguyên công này và để phù hợp với điều kiện thiết bị của nhà

máy, ta chọn thiết bị là máy ép trục khuỷu vạn năng KД1412 dạng thân hở, tác

dụng đơn

Bảng 2.2 thông số của máy KД1412Д1412

Khoảng cách từ trục của đầu trượt tới

khung máy (khẩu độ) (mm)

Khoảng cách điều chỉnh được giữa bàn

máy và đầu trượt, (mm)

55

Chiều dày bàn máy phụ, (mm) 50

Công suất tổng các động cơ điện 2,8

* Một số điểm cần chú ý khi uốn :

Do khi uốn, quá trình biến dạng dẻo bao gồm cả biến dạng đàn hồi, chính biếndạng đàn hồi này sẽ gây ra sự thay đổi hình dạng và kích thước của chi tiết saukhi uốn so với hình dạng và kích thước của khuôn như: bán kính uốn và góc uốn

Do đó chúng ta cần phải tính đến khi xác định kích thước làm việc của khuôn

2.5 Uốn góc 18

Hình 2.5 Uốn góc 180

Khi uốn với cối có lỗ thông thường không có lỗ chặn đẩy, khi đó phôi sẽ bịuốn cho đến khi 2 đầu của nó chạm vào 2 mặt bên của chày Góc uốn lúc này sẽnhỏ hơn một lượng còn bán kính uốn có thể lớn hơn bán kính lượn củachày Đồng thời với quá trình uốn ở hai góc sẽ có quá trình uốn cong phần giữacủa phôi (phần nằm giữa bề mặt của chày) Nếu khe hở z càng lớn thì góc càng lớn và phần lồi ở giữa phôi càng lớn Khi bỏ qua tải trọng tất cả các phần tửcủa chi tiết, cá phần phôi ở giữa, các cánh uốn và các phần tử ở góc đều bị biếndạng đàn hồi

Theo công thức trên thì lực uốn thay đổi theo hành trình của chày Khi hành trình

thay đổi thì góc cũng thay đổi và do đó thay đổi cả cánh tay đòn l Ta bỏ qua

lực ma sát ( ), và khi = = thì lực uốn cực đại khi :

ở giai đoạn cuối của quá trình uốn thường có quá trình nắn mà quá trình này cần

có lực lớn hơn nhiều so với các giai đoạn trước đó

Khi r/S < 1, thì lực nắn lớn hơn 50 – 60 lần lực uốn

Khi r/S = 5-10, lực nắn lớn hơn 30 – 40 lần lực uốn

Tuy nhiên trong thực tế ta có thể tính gần đúng lực uốn theo công thức [2]

= s (2.12)

Trong đó : : tổng chiều dài các đường uốn, được xác định bằng bản vẽ chi tiết

: hệ số , được xác định theo bảng, dựa vào tỷ số r/s

mà r được xác định dựa vào chiều dày vật liệu và bán kính uốn Tra bảng ta có :

Khoảng cách điều chỉnh được giữa

khung máy và đầu trượt, mm

Chiều dày bàn máy phụ, (mm) 32

Công suất tổng các động cơ điện, KW 0,8

2.6 Khử bavia

Chi tiết sau khi gia công thường xuất hiện bavia, nguyên nhân là sau mộtthời gian sản xuất, khe hở chày cối tăng lên dẫn đến chi tiết sau khi gia công córất nhiều bavia Các yếu tố này ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết và ảnhhưởng đến quá trình lắp ráp Do vậy sau khi cắt hình chúng ta cần phải khử bavia

để chi tiết đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

Có rất nhiều phương pháp để khử bavia cho sản phẩm, tuy nhiên với sốlượng chi tiết lớn cần phải đòi hỏi năng suất lao động cao Do đó ta chọn phươngpháp quay chi tiết trong thiết bị quay tròn có bi Do chuyển động quay tròn cácchi tiết cùng với các viên bi sắt chuyển động va đập vào nhau làm cho các cạnhsắc, bavia rời khỏi chi tiết

Với phương pháp này chúng ta có thể khử được bavia cho khoảng vàinghìn chi tiết trong thời gian 15 – 30’

2.7 Doa lỗ

Trong các lỗ đột thì lỗ cần phải có kích thước dương, nó có tác dụng

như bản lề Mà khi gia công hàng loạt chày đột lỗ sẽ bị mòn làm cho kích thước

của lỗ nhỏ đi Ngoài ra sau khi uốn 2 lỗ có sự lệch tâm, do đó sau khi thực

hiện các bước nguyên công trên ta cần doa lại lỗ để đảm bảo tất cả chi tiết sau khigia công đều đạt được yêu cầu kỹ thuật

Đối với nguyên công này, người công nhân phải thực hiện thủ công và đượcthực hiện trên máy khoan bàn

2.8 Mạ Cr3+

Đối với các chi tiết mà vật liệu bằng thép sẽ rất dễ bị ăn mòn (rỉ) do đó để khắcphục hiện tượng ăn mòn người ta thường dùng phương pháp mạ điện phân crom.Các chi tiết sau khi mạ crom sẽ có bề mặt sáng bóng màu bạc giúp bảo vệ chi tiếtkhỏi các tác nhân gây ăn mòn

Bề mặt kim loại sau nhiều công đoạn sản xuất cơ khí thường dính dầu mỡ,rất mỏng nhưng cũng để bề mặt trở nên kị nước, không tiếp xúc được với dungdịch tẩy, dung dịch mạ… Ta tiến hành tẩy dầu mỡ bằng cách sau : Tẩy trongdung môi hữu cơ như tricloetylen C2HCl3, tetracloetylen C2Cl4,cacbontetraclorua CCl4… chúng có đặc điểm là tan tốt nhiều loại chất béo,không ăn mòn kim loại và không bắt lửa Tuy nhiên, sau khi dung môi bay hơi,trên bề mặt kim loại vẫn còn dính lại lớp màng dầu mỡ rất mỏng, vì vậy cần tẩytiếp trong dung dịch kiềm nóng NaOH

Trong quá trình mạ điện, vật cần mạ được gắn với cực âm catot, kim loại mạ gắnvới cực dương anot của nguồn điện trong dung dịch điện môi Cực dương củanguồn điện sẽ hút các electron trong quá trình oxy hóa khử hình thành lớpkim loại bám trên bề mặt của vật được mạ Độ dày của lớp mạ tỷ lệ thuận vớicường độ dòng điện của nguồn và thời gian mạ

2.9 Kiểm tra đóng gói

Tất cả chi tiết trước khi đóng gói và lưu kho cần phải kiểm tra từng chi tiết,

vì theo yêu cầu kỹ thuật tất cả chi tiết phải có bề mặt sáng bóng, không có vếtxước Vì vậy tất cả các chi tiết bị xước trong quá trình gia công và các chi tiết saukhi đi mạ có thể không đạt yêu cầu trên phải loại bỏ

Do chi tiết có trọng lượng và kích thước nhỏ nên ta có thể đóng gói 1000 trong 1túi

2.10 Kết luận chương 2

Trên đây là quy trình công nghệ chế tạo chi tiết CL301 Có thể nói quytrình công nghệ mà em đã đưa ra có thể chưa phải là phương án tối ưunhất.Nhưng ở trong thời điểm hiện tại cùng với điều kiện máy móc sẵn có của cơ

sở sản xuất thì có thể nói đây là quy trình đáp ứng được những yêu cầu như tínhcông nghệ, chi phí sản xuất và trình độ tay nghề công nhân.

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KHUÔN 3.1 Thiết kế khuôn cắt hình – đột lỗ

3.1.1 Kiểu khuôn

Dựa vào bản vẽ khai triển của chi tiết ta thiết kế khuôn cắt hình đột lỗ saocho chiều cao kín phù hợp để tiến hành cắt hình và phù hợp với chiều cao kín củamáy

ở nguyên công này ta chọn có chiều cao kín của máy là 240mm, khoảng điềuchỉnh được của máy là 80mm Ta chọn hành trình máy bằng 90mm

Ta có chiều cao kín máy =240 mm, chiều cao tấm đệm a = 30 mm

Chiều cao hở của máy =330 mm

Do đó ta có chiều cao kín của khuôn là : =240 – 30 = 210 mm

Chiều cao hở của khuôn =330 -30 = 300 mm

Hình 3.1 KД1412huôn cắt hình – đột lỗ

3.1.2 Nguyên lý làm việc của bộ khuôn

- Nửa khuôn trên được gắn với đầu trượt bằng chuôi khuôn, nửa khuôndưới được gắn với bàn máy

- Chày cắt hình nằm ở nửa khuôn dưới, cối cắt hình cùng với chày đột lỗnằm ở nửa khuôn trên

- Phôi được đặt trên tấm gạt, khi nửa khuôn trên đi xuống chày cắt hình vàchày đột lỗ cùng tiến hành cắt tạo hình sản phẩm, lúc này chi tiết sẽ bị miết vàotrong miệng cối Khi nửa khuôn trên đi lên lõi đẩy sản phẩm sẽ đẩy chi tiết rakhỏi cối lúc này chi tiết sẽ được khí nén thổi vào khay đựng sản phẩm

3.1.3 Vật liệu làm khuôn

Trong khuôn dập các chi tiết khác nhau có những yêu cầu khác nhau về độbền và độ cứng vững, thông qua tính toán ta cần phải chọn vật liệu sao cho phùhợp với các yêu cầu đặt ra để đảm bảo hoạt động và yêu cầu kỹ thuật

Bảng 3.1 Vật liệu và giá trị ứng suất cho phép

Áo chày C45 13 16 14 17 12 Tôi 40

Áo cối C45 13 16 14 17 12 Tôi 40

3.1.4 Tính toán và thiết kế các chi tiết theo độ bền

a) Tính toán chày cối cắt - đột

- Xác định các kích thước cơ bản của chày

Ở đây ta xác định kích thước cơ bản của chày chính bằng kích thước củachi tiết Chiều cao chày được xác định phụ thuộc vào chiều cao kín của khuôn,các tấm đệm và hành trình của máy Để chống mài mòn, tăng tuổi thọ cho chàydung sai chày lấy dấu dương và bằng 25% dung sai sản phẩm

= 25%

Do đó ta có hình dạng và kích thước của chày cắt – cối đột như hình 3.1

Hình 3.2 Chày cắt – cối đột

* Vật liệu chế tạo

Theo [4] chọn vật liệu chế tạo chày, cối cắt hình, đột lỗ là thép hợp kim X12M

Ta có thành phần hóa học và cơ tính của thép X12M như sau:

Bảng 3.1 Thành phần hóa học của thép X12M

Vật liệu Thành phần hóa học, %

C Cr Mn Si Nguyên tố

khácX12M 1,45-1,65 11,0-12,5 0,35 0,4 0,4 - 0,6

Bảng 3.2 Cơ tính thép X12M

a) Kiểm nghiệm độ bền uốn

Vì biên dạng chày và cối theo biên dạng của chi tiết nên ta kiểm nghiệm độ bền của cối theo độ dày thành cối có tiết diện nhỏ nhất

Ta có chiều dày chi tiết S = 1,6 mm

Chiều dày thành cối 37mm [S] = 1,6 mm

Do đó cối đảm bảo điều kiện bền

- Đối với chày, ta có chiều dài tự do lớn nhất cho phép của chày được tính theo công thức (điều kiện nghiệm bền uốn của chày ) [2]

Trong đó : E – mô đun đàn hồi của vật liệu chày, E= 2,1 (N/ )

J – mô men quán tính của tiết diện nguy hiểm

l = chiều cao kín của máy

Do đó ta chọn chiều dài tự do của chày sao cho phù hợp với chiều cao kín của máy

b) Kiểm nghiệm sức bền nén của chày : [3]

ứng suất tác dụng lên chày

= = = 53,54 N/ < [ ] (3.2)

Vậy chày đảm bảo điều kiện nén

* Chày đột lỗ

Tính tương tự như chày cắt hình ta có :

- Chiều dài tự do lớn nhất của chày :

l=

Trong đó : J = = = 2,242

Thay số ta có : l= = 77,3 mm

- Kiểm nghiệm sức bền nén của chày :

ứng suất tác dụng lên chày

l= = 44,6 mm

- Kiểm nghiệm sức bền nén của chày :

ứng suất tác dụng lên chày

- Xác định các kích thước cơ bản của cối :

Các kích thước công tác của cối được xác định giống như kích thước củachày nhưng lớn hơn kích thước của chày đúng bằng trị số khe hở Z = 0,08 mm

Ta có các kích thước của cối cắt hình như hình 3.2

Hình 3.5 Lò xo gạt phôi

- Chiều dài lò xo phụ thuộc vào chiều cao từ tấm gá chày đến mép chày Ngoài rakhi tính lò xo ta cần phải chú ý đến độ đàn hồi của lò xo, yếu tố này quan rấtquan trọng vì vậy chúng ta cần phải tính toán sao cho tiết diện lò xo và so vòngcủa lò xo để đảm bảo khi dập lò xo có thể tháo được phế liệu ra khỏi chày

- Chọn vật liệu làm lò xo là thép 65Γ có :

[ ] = 60 kG/

G = 7000 kG/

Ta chọn :

Chiều dài của lò xo = 37mm

Đường kính tiết diện lò xo d = 5mm

Hình 3.6 Trụ dẫn hướng