Thiết kế khuôn dập chân ghế xoay

Ghế xoay đang là một mặt hàng rất phổ biến với mọi gia đình cũng như ởcác công sở, các công ty, và đang thay dần các mặt hàng ghế thông thường.

Thiết kế khuôn dập chân ghế xoay

Ghế xoay đang là một mặt hàng rất phổ biến với mọi gia đình cũng như ởcác công

sở, các công ty, và đang thay dần các mặt hàng ghế thông thường Ghếxoay mang nhiều chức năng: dễ di chuyển, dễ nâng hạ, dễ dạng thay thế hướngngồi, đặc biệt ghế xoay mang lại sự thoại mái cho người ngồi…

Một số hình ảnh về ghế xoay:

Bản vẽ chi tiết chân ghế:

TÍNH TOÁN PHÔI

Do chi tiết không phải phải là một dạng vuốt hoàn toàn, chỉ có phần đầu là ở dạng vuốt còn lại ở phần thân là uốn, nên ta sẽ tinh phôi ở dạng uốn

Phôi uốn:

Phôi tấm được tính toán định tính bằng các công thức biến dạng và được xác định chính xác từ các phần mềm mô phỏng số,ta được :

PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ

Phương án 1:

Dập cắt vuốt phối hợp:

Dập tạo hình dáng chi tiết:

2 Phương án 2:

Dập vuốt hình hộp một lần:

Uốn có cối bằng cao su, chày cứng:

án này giúp ta chế tạo khuôn dựa trên các chi tiết đã có sẵn trên thị trường,

- Phương án 2: Là một phương án làm giảm nguyên công so với phương án 1, tạo nên hiệu xuất cao hơn phương án 1, Nhưng khuôn sẽ nhanh hỏng hơn, do độ bền của cao su có giới hạn, sau một số lượng chi tiết nào đó cối cao su sẽ mất tình đàn hồi, khiến sản phẩm không đạt được như ý muốn

- Phương án 3: Là phương án giảm bớt nguyên công, tăng hiệu suất sử dụng vật liệu nhờ vào việc dập 2 chi tiết cùng một lúc, khiến việc sếp hình trở nên hiệu quả hơn, Nhưng dập thủy cơ đang một công nghệ mới ở nước ta, về mặt công nghệ và kỹ thuật đòi hỏi nhiều chi phí, thời gian, công sức để thiết kế Nên đây sẽ là phương án có chi phí cao nhất

Ta chọn phương án 1, vì mang tính khả thi nhất, trên cơ sở các thiết bị cũng như các chi tiết đều có sẵn,đặc biệt giá thành thiết kế khuôn thấp hơn cả

TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO TỪNG NGUYÊN CÔNG

1 Xác định các bước công nghệ:

Từ phương án công nghệ đã lựa chọn ta có các nguyên công cần thiết như sau:

Bước 1: Cắt từ phôi băng

Bước 2: Uốn sơ bộ

Bước 3: Uốn chi tiết

2 Nguyên công dập cắt và dập vuốt phối hợp

và cối là: (Tra sổ tay thiết kế khuôn dập tấm) ta có

Với chiều dày vật liệu S = 2 ta có Z = 0,1 mm

- Vật liệu chày và cối cắt: Thép hợp kim X12M

Chiều cao kín của máy: 500 mm

Khoảng cách điều chỉnh được giữa bàn máy và đầu trượt: 120mm

Kích thước bàn máy: 2400x1000 (mm)

Công suất động cơ: 18,5 kW

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ KHUÔN

1 Xác định trung tâm áp lực của khuôn

Để tránh sự cong vênh sai lệch của đế khuôn do sự lệch tâm của tải trọng dẫn đến sử phá hủy độ đồng đều khe hở giữa chày và cối theo đường bao của chi tiết dập, làm cùn mép làm việc của dụng cụ; mài mòn không đồng đều trụ và bạc dẫn hướng của khuôn; mài mòn không đều dẫn hướng của đầu trượt máy ép thì trung tâm áp lực của khuôn phải trùng với trục đối xứng của đầu trượt máy ép

Do khuôn được thiết kế đối xứng qua tâm, Nên ta có thể lấy luôn luôn tâm khuôn là trung tâm áplực

2 Bước cắt:

a) Cối

b) Chày

- Các Phương án gá lắp chày

3 Bước vuốt

a) Các dạng vuốt

Kết cấu khuôn :

Công nghệ nong rộng đầu ống

Hiện nay ở Việt Nam,vấn đề dãn rộng đầu ống nối phục vụ cho các ngành công nghiệp như đóng tàu,dầu khí,các ngành dân dụng…rất cấp thiết vì đa số các sản phẩm cỡ lớn đều phải nhập từ nước ngoài với chi phí rất cao.Giải quyết được vấn đề này,ta có thể đạt được hiệu quả kinh tếcao

Trong bài viết này, chúng tôi tập trung tính toán, thiết kế quy trình công nghệ và khuôn để tạo hình đầu chi tiết ống dày (dãn rộng và chồn đầu ống) Với yêu cầu là sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, ngoài ra là chi tiết làm việc với cường độ cao, chịu tải trọng thay đổi, đòi hỏi cơ tính phải cao nên chỉ có thể gia công bằng phương pháp tạo hình biến dạng

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Việc lựa chọn phương án công nghệ là khâu quan trọng nhất của quá trình sản xuất chi tiết, nó quyết định khả năng thành công của sản xuất và tính kinh tế của sản phẩm, đồng thời quyết định đến phương án tính toán và thiết kế của người kĩ sư

1 Xây dựng bản vẽ sản phẩm:

Một số hình ảnh sản phẩm nong (giãn rộng) đầu ống:

TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ

1.Lực biến dạng khi giãn ống

Lực biến dạng khi nong ống được xác định bằng tích của ứng suất lớn nhất tại ổ biến dạng dẻo tác dụng theo hướng trục với diện tích tiết diện ngang và hệ số K=1,1-1,2

Ta có :

-Lực giãn ống khi thực hiện nguyên công ở trạng thái nguội

-Do lực giãn ống ở trạng thái nguội rất lớn,không đảm bảo độ bền và rách thành ống nên ta lựa chọn phương án giãn ống khi thực hiện ở trạng thái nóng

Ở nhiệt độ 1000-12000C, lực giãn rộng là:

2 Công biến dạng khi giãn ống

Trong quá trình giãn ống,lực luôn thay đổi.Ở giai đoạn đầu lực tăng nhanh cho đến khi phần mép của phôi chui vào phần hình trụ của cối có đường kính Dgr,sau đó ở giai đoạn ổn định,lực giãn hầu như không thay đổi cho đến khi kết thúc quá trình

Do đó công biến dạng có thể coi như bằng tổng của 2 số hạng : công A1tiêu hao ở giai đoạn đầu biến dạng phần hình côn cùa chi tiết và công A2 tiêu hao ở giai đoạn sau của quá trình :

A=A1+A2Công biến dạng dưới dạng tổng quát :

Trong đó : Px-Lực biến dạng tại thời điểm đang xét

D0-Đường kính phôi ống (theo đường trung bình)

S-Chiều dày thành phôi

α-góc nghiêng chày

H-hành trình làm việc

Ta có:

3 Hệ số giãn rộng giới hạn – Xác định số bước giãn

Mức độ biến dạng giới hạn giãn rộng được quyết định bởi một trong 2 dạng mất ổn định của phôi : một là sự tạo nếp nhăn ở phần phôi phía dưới,hai là sự tạo thành “cổ ngỗng” ở một hoặc đồng thời một vài chỗ trên mép của phần phôi đã bị biến dạng dẫn đến hiện tượng nứt hoặc rách.Sự xuất hiện dạng khuyết tật nào là tùy thuộc vào tính chất cơ học của vật liệu phôi;vào chiều dày tương đối S/D0;vào góc nghiêng đường sinh của chày α;vào điều kiện ma sát tiếp xúc

và điều kiện kẹp phôi trong khuôn

Tỷ số giữa đường kính lớn nhất của phần phôi bị biến dạng Dg và đường kính của phần phôi ban đầu D0 mà với tỷ số đó có thể gây một sự mất ổn định cục bộ phôi được gọi là hệ số giãn rộng giới hạn :

Kg/r g/h=Dg/D0

Hệ số giãn rộng giới hạn có thể xác định một cách gần đúng từ điều kiện: ứng suất nén hướng kính lớn nhất tại ổ biến dạng không vượt quá ứng suất tới hạn là ứng suất gây ra hiện tượng mất ổn định của phôi:

Ta có: Kg/r=140/110=1,27< Kg/r g/h

Như vậy ta chỉ cần một lần giãn ống là đạt kích thước.Hơn nữa quá trình thực hiện ở nhiệt

độ cao nên càng tăng khả năng giãn

THIẾT KẾ KHUÔN

1 Thiết kế tổng thể khuôn nong ống:

2 Thiết kế 3D khuôn nong ống :

MÔ PHỎNG SỐ VÀ ƯNG DU ́NG DU ̣NG BÀI TOÁN NONG ỐNG

ü Sản phẩm.

Hình 4.5 Sản phẩm mô phỏng

Như vậy với các thông số trên sản phẩm đạt chất lượng tương đối tốt,không xuất hiện hiện tượng phá hủy ở phần đầu ống

ü Ứng suất trên phôi:

Hình 4.5 Ứng suất trên phôi

-Ứng suất trên phôi đạt giá trị lớn nhất tại phần góc ống đạt 251 Mpa

ü Sự thay đổi nhiệt độ và quá trình truyền nhiệt ra khuôn.

Hình 4.6 Quá trình truyền nhiệt

-Quá trình truyền nhiệt ra khuôn là tương đối đồng đều trên toàn ống

-Nhiệt độ thay đổi từ 800C-1130C

ü Lực cần thiết tác dụng lên chày :

Hình 4.6 Biểu đồ lực tác dụng lên chày

-Lực cần thiết để tác dụng lên chày lớn nhất tại cuối quá trình đạt 50 tấn

Vật liệu thép làm khuôn mẫu

Thứ bảy, 18 Tháng 7 2009 15:56 Quản trị viên

Các loại vật liệu được dùng làm khuôn ở Japan:

1) Khuôn dập nguội :

1 Vật liệu : DC53 (tức SKD11 cải tân)

Đặc trưng : Độ cứng cao, chịu mài mòn , thích hợp với tôi ở nhiệt độ cao, tính gia công , mài và wire cut tốt

Chuyên dụng : Khuôn dập nguội, khuôn die cast sản xuất hàng loạt, khuôn đòi hỏi độ chính xác cao

2 Vật liệu :DC11 (tức tên gọi mới của

SKD11) Đặc trưng: Tính chịu mài mòn tốt, độ giãm kích thước sau khi tôi thấm thấp Chuyên dụng : Khuôn dập nguội sản xuất hàng loạt

3 Vật liệu: DCX

Đặc trưng : Tính gia công, hàn sửa khuôn tốt

Chuyên dụng : Dùng cho các loại khuôn dập hạng trung , sản xuất số lượng ít

4 Vật liệu : DC3

Đặc trưng : Còn gọi thép hoá cứng dưới hơi lạnh Tính chịu mài mòn rất cao

Chuyên dụng : Thường được dùng làm con lăn trong máy cán sắt, khuôn dập nguội số lượng nhỏ

5 Vật liệu : GOA (tức tên gọi mới của SKS3)

Đặc trưng : Tính tôi, chịu mài mòn tốt

Chuyên dụng : Dùng làm khuôn dập

6 Vật liệu : GO5

Đặc trưng : Còn gọi là thép chuyên dụng làm frame Tính tôi cao

Chuyên dụng : Dùng làm khuôn dập dạng blanking

7 Vật liệu :GO4

Đặc trưng : Tính tôi tốt, độ biến dạng sau tôi thấp

Chuyên dụng: làm khuôn chính xác cao, các loại khuôn cần độ vát tháo khuôn lớn

8 Vật liệu : CX1

Đặc trưng : Độ cứng 50 HRC , Độ biến dạng sau xử lý nhiệt thấp

Chuyên dụng : Các loại khuôn dập chi tiết có thành mỏng, các chi tiết bộ phận trong khuôn kim loại

9 Vật liệu : GO40F

Đặc trưng : Độ cứng 40HRC, tính gia công tốt.

Chuyên dụng : Dùng làm các laọi khuôn đơn giản

10 Vật liệu : YK30 (tức tên mới của SKS93)

Đặc trưng : Thép thíhc hợp với tôi dầu, dễ xử lý nhiệt

Chuyên dụng: Dùng sản xuất các loại khuôn dập nhỏ, số lượng ít Dùng làm Jig ( đồ gá)

11 Vật liệu: SLD-MAGIC

Đặc trưng : Vật liệu mới nghiên cứu , không cần tôi thấm khuôn sau gia công, độ cứng , dai cao , tính gia công cao, thích hợp với gia công cao tốc, tính chịu mài mòn , va đập cao Khuôn bằng SLD-MAGIC có thể sản xuất đến 300000 shot mới cần tu sửa khuôn.Thành phần vật liệu không được công khai vì HITACHI METAL đang xin bản quyền

Chuyên dụng : làm tất cả các loại khuôn từ dập nguội đến Die-casting

2) Khuôn dập nóng, khuôn Die Casting:

1 Vật liệu: DHA1 (tên mới của SKD61 cải tân)

Chuyên dụng : Làm khuôn die cast, khuôn đùn, khuôn dập nóng

3 Vật liệu: DHA (tên mới của DKD61 cải tân)

Đặc trưng : Tính tôi cao, độ biến dạng sau xử lý nhiệt thấp, tính thử nóng (heat checking) tốt

Chuyên dụng: Khuôn Die Cast , khuôn dập nóng

4 Vật liệu : DH2F

Đặc trưng : Độ cứng 40HRC

Chuyên dụng: làm khuôn Die Cast, khuôn đúc nhựa, các loại pin trong khuôn

3) Các loại khuôn rèn, khuôn đùn nóng:

1 Vật liệu : DH62 (tên gọi mới của SKD62)

Đặc trưng : Độ kháng mềm cao, tính chịu mài mòn tốt

Chuyên dụng : Khuôn dập nóng, khuôn đùn

2 Vật liệu : DH32

Đặc trưng: Chuyên dùng làm khuôn chịu được lực va đập, cao tốc, nhiệt độ cao, thích hợp với các loại khuôn dập nóng, khuôn rèn cao tốc

3 Vật liệu : DFA (tên gọi mới của SKT4 cải tân)

Đặc trưng : Tính chịu va đập cao

Chuyên dụng : Khuôn rèn, khuôn đùn, búa máy

(Tài liệu tham khảo:

1 Tham khảo từ taì liệu của công ty MTOK

2 Sổ tay kỹ thuật vật liệu học , Học hội cơ khí kỹ thuật Nhật bản xuất bản 2007 )

Mô phỏng số quá trình uốn ống (Tube Bending Simulation)

Thứ hai, 15 Tháng 3 2010 09:29 Quản trị viên

Công nghệ uốn ống hiện nay đang được áp dụng trong rất nhiều lĩnh vựccủa sản xuất cơ khí chế tạo,sản xuất hàng tiêu dùng Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu sản xuất với các loại vật liệu khác nhau,đường kính phôi khác nhau,bán kính uốn khác nhau hay góc uốn khác nhau đều phải uốn thử nhiều lần để đạt được thông số tối ưu khi uốn ống

METALFORMING VIỆT NAM xin giới thiệu với các bạn một công cụ không thể thiếu trong sản xuất thiết kế hiện nay,đó là công cụ Mô phỏng số quá trình biến dạng (SIMULATION TUBEBENDING).Nhờ các kết quả tối ưu hóa trên máy tính các nhà sản xuất sẽ tiết kiệm được rất nhiều chi phí cho thiết kế và sản xuất thử

Sau đây chúng tôi giới thiệu một ví dụ mô phỏng số biến dạng trên máy uốn ống :

Đây là thiết bị uốn ống rất đa dạng:

System : Bending frame 1

Type : Standard steel

3.Thông số quá trình mô phỏng

4.Kết quả mô phỏng uốn ống không có lõi

a)Sự thay đổi chiều dày ống :

Phôi ống mỏng nhất tại thớ căng khi uốn là 0.955 mm,như vậy chỉ biến mỏng 4,5%,hoàn toàn không bị rách hay vỡ ống.

b)Trạng thái ứng suất chính của phôi:

c)Sự phá hủy và đồ thị :

d)Kết luân :

Uốn không có lõi trong bài toán này ống có thể bị bẹp và nhăn ở thành trong góc uốn như kết quả sau:

5.Do đó ta chuyển sang phương án công nghệ là uốn có lõi :

Ta dùng hệ thống 3 đốt lõi tại góc uốn Mandrel Ball:

Kết quả : Phôi ống không bị bẹp,đạt hình dáng yêu cầu,chiều dày phôi vẫn ở mức cho phép :

Như vậy chúng tôi đã tối ưu hóa được các thông số kĩ thuất của quá trình uốn nhờ công nghệ mô phỏng số,đó cũng là nền tảng cho rất nhiều bài toán uốn ống mà các doanh nghiệp quan tâm trong thực tế sản xuất.

Máy cắt pha dải nhiều đĩa 1700mm

Thứ bảy, 12 Tháng 9 2009 16:58 Quản trị viên

Hiện nay,trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nóiriêng,gia công áp lực đang rất phát triển,trên 60%các đơn vị sản xuất cơ khí ứngdụng công nghệ gia công áp lực.Nó được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều ngànhcông nghiệp khác nhau,đặc biệt là trong các lĩnh vực kĩ thuật điện,diện tử,côngnghiệp chế tạo

ô tô,công nghiệp hàng không,công nghiệp sản xuất hàng tiêudùng,công nghiệp quốc phòng,thực phẩm,hóa chất,y tế…Sở dĩ được ứng dụng rộngrãi như vậy là do nó có rất nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại hình công nghệkhác:có thể cơ khí hóa và tự động hóa cao;năng suất rất cao,giá thành sản

phẩmhạ,tiết kiệm nguyên vật liệu và tận dụng được phế liệu,đặc biệt là quá trình biếndạng dẻo làm độ bền chi tiết tăng lên…

Số lượng thiết bị của ngành gia công áp lực không ngừng đượctăng lên và được cải tiến hiện đại hơn đểdáp ứng các yêu cầu công nghệ Cácthiết gia công áp lực đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc chế tạo các sảnphẩm cơ khí góp phần vào công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Với sự áp dụngngày càng nhiều các thành tựu khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin mới hiện đại Nhờ việc sử dụng các phần mềmmô phỏng như Solidwork, Ansys, Catia Mà việc chế tạo các sản phẩm ngày cànghoàn thiện đạt được độ chính cao

Tuy nhiên trong công nghệ tạo hình kim loại tấm phôi liệu đầuvào là những phôi thép cán dạng tấm dài, rộng được cuốn thành từng cuộn phôi.Vì thế để đưa vào sản xuất cần cắt phôi thành những dải nhỏ hơn phù hợp cho quátrình gia công và dễ dàng cho vận chuyển

Trong các nhà máy tạo hình kim loại tấm,dây chuyền cắt pha dải dùng đểchia những cuộn thép

có bề rộng lớn thành những cuộn thép nhỏ hơn đáp ứng chonhu cầu sản xuất

Một dây chuyềncắt pha dải bao gồm một số thiết bị sau :

-Decoiler: Thiết bị nhả cuộn

-DeflectorRoll : Thiết bị chuyển hướng dải băng

-Entrycrop shear : Thiết bị cắt ngang băng

-PinchRoll : Thiết bị kéo băng

-Looppit : Hố bù vận tốc băng

-Slitter: Máy cắt pha dải

-Scrapwinder : Thiết bị cuộn bavia

-FeltPress : Thiết bị làm căng băng

-Recoiler: Thiết bị cuộn băng

Hình1.1 : Sơ đồ dây chuyền cắt pha dải 1700mm

11.) Coil car12.) Coil banding (outer)13.) Downer

14.) Coil banding (inner)

15.)Delivery frame/stacker16.) Rotary feed table17.) Pack banding18.) Coil transfer car19.) Up-ender

Hình1.3 : Tổng thể dây chuyền thực tế

Các sản phẩm của dây chuyền : Làcác cuộn thép kích thước yêu cầu đã được chia ra từ cuộn lớn

Hình1.4 : Sản phẩm

Như vậy máy cắt pha dải (SlittingLine) là thiết bị chủ yếu của dây chuyền,làm nhiệm vụ chính của dây chuyền là cắtdải phôi thành các dải có kích thước yêu cầu

1.2.Thông số kỹ thuật củamáy cắt dao đĩa

Máycắt dao đĩa bao gồm các lưỡi cắt (đĩa) có cùng đường kính chuyển động quay ngượcchiều nhau với cùng một tốc độ góc.Máy cắt không những chỉ cắt kim loại mà còngiữ chặt và kéo kim loại vào vùng cắt.Vì vậy chiều dài của dải cắt về nguyên tắccó thể là vô tận