Thiết kế khuôn dập và xưởng dập vỏ xe Minibus 6-8 chỗ ngồi

Tài liệu tham khảo Thiết kế khuôn dập và xưởng dập vỏ xe Minibus 6-8 chỗ ngồi

Trung T©m Ph¸t triÓn C«ng nghÖ ¤ t« - Dù ¸n KC.05.DA.13

1

-Mục lục

Mục lục 1

Đặt vấn đề 3

Phần 1 Tổng quan 4

1.1 Tổng quan dây chuyền dập khung vỏ ôtô 4

1.2 Tổng quan về công nghệ dập vỏ ôtô 5

1.2.1 Khái quát về công nghệ dập vỏ ôtô 5

1.2.2 Phân loại công nghệ dập nguội 7

1.3 Khái quát về phân xưởng dập vỏ ôtô 8

1.3.1 Nhiệm vụ thiết kế phân xưởng dập vỏ ôtô 8

1.4 Mục đích và nội dung thực hiện 11

1.4.1 Mục đích 11

1.4.2 Nội dung thực hiện 11

Phần 2 Tính toán và thiết kế khuôn dập 13

2.1 Khái quát về khuôn dập vỏ ôtô 13

2.1.1 Yêu cầu 13

2.1.2 Phân loại khuôn 13

2.1.3 Kết cấu khuôn 14

2.2 Tính toán và thiết kế khuôn 15

2.2.1 Khái niệm chung: 15

2.2.2 Tính toán thiết kế khuôn chi tiết tai móc 17

2.2.3 - Tính toán thiết kế khuôn cho chi tiết tấm nối 28

2.2.4 Thiết kế khuôn cho chi tiết Thanh vuông sau (chi tiết số 3.1.11) 35

2.2.5 Thiết kế khuôn cho chi tiết Tai móc (chi tiết số 3.1.9.2) 42

2.3 Sử dụng và bảo vệ giữ gìn khuôn dập 47

Phần 3 Thiết kế phân xưởng dập vỏ ôtô 49

3.1 Các số liệu ban đầu và tính toán chương trình sản xuất 49 3.2 Phương pháp xác định số lượng thiết bị, nhân lực và trang bị công nghệ 64

2

-3.2.1 Chế độ làm việc của xưởng và vốn thời gian 64

3.2.2 Tính toán số lượng thiết bị và nhân lực 65

3.3 Xác định số lượng khuôn 70

3.4 Xác định lượng tiêu hao nguyên liệu, lượng vận chuyển và thiết kế kho trong phân xưởng 72

3.4.1 Xác định những số liệu thiết kế (nguyên vật liệu chính phụ, cân bằng nguyên vật liệu và lượng vận chuyển) 72

3.4.2 Xác định thành phần và diện tích các kho trong phân xưởng 73

3.4.3 Phương tiện nâng chuyển và tổ chức thu hồi phế liệu trong phân xưởng dập tấm 75

3.5 Các bộ phận phục vụ sản xuất và các bộ phận phụ 78

3.5.1 Bộ phận sửa chữa khuôn 78

3.5.2 Bộ phận sửa chữa máy 81

3.6 Diện tích phân xưởng 83

3.6.1 Thành phần diện tích phân xưởng và cách tính diện tích 83

3.6.2 Bố trí thiết bị trong phân xưởng dập tấm 84

3.6.3 Khoảng cách giữa các thiết bị và giữa chúng với tường nhà xưởng 86

3.7 Năng lượng 87

3.7.1 Điện năng 87

3.7.2 Nước 90

3.8 Kết luận 91

Kết luận 92

Tài liệu tham khảo 93

3

-Đặt vấn đề

Công nghiệp ô tô Việt Nam đang trong giai đoạn hình thành và phát triển Trong những năm gần đây nhà nước có chủ trương tăng cường nội địa hoá trong sản phẩm ôtô lắp ráp tại Việt Nam Để làm được điều này thì yêu cầu các nhà máy chế tạo lắp ráp ô tô cần phải quan tâm việc nội địa hoá các chi tiết, cụm trong ô tô Một trong những biện pháp hiệu quả là sản xuất chế tạo vỏ xe trong nước theo các công nghệ dập và hàn vỏ xe tiên tiến trên thế giới

Theo bảng tính tỷ lệ nội địa hoá sản phẩm ôtô theo từng cụm thì dây chuyền dập

được tính đến 23/100 điểm Với cách tính điểm như trên cho thấy cụm khung vỏ

ôtô chiếm một tỷ lệ nội địa hoá khá lớn Những cụm khác như các hệ thống điều khiển, hệ thống truyền lực, v.v thì với công nghệ hiện tại Việt Nam chưa có khả năng nội địa hoá trong vài năm tới Công nghệ khung vỏ tại các nhà máy sản xuất, lắp ráp ôtô trong nước phần nào đã phát triển trong vài năm qua, dù mới bước đầu tiến tới xây dựng hoàn thiện các dây chuyền hàn, sơn

Tại một số nhà máy hiện nay đã bước đầu xây dựng dây chuyền dập vỏ ôtô Các dây chuyền dập ngoài việc xây dựng nhà xưởng và thiết bị thì thì công đoạn thiết

kế khuôn mẫu chiếm một tỷ trọng lớn Nếu như mua thiết kế khuôn của nước ngoài thì với mỗi loại vỏ xe cũng phải mất vài triệu USD và như vậy là tốn kém rất nhiều kinh phí

Xuất phát từ những yêu cầu đó, một trong những mục tiêu của đề tài là: "Thiết

kế khuôn dập và xây dựng xưởng dập vỏ ôtô"

Với công nghệ hiện tại, tuy chưa thể có khả năng xây dựng hoàn thiện toàn bộ cả

bộ khuôn Tuy nhiên, những nghiên cứu bước đầu dựa trên thiết kế khuôn cho một số chi tiết điển hình cho thấy khả năng thiết kế khuôn dập vỏ ôtô phù hợp với công nghệ hiện có trong nước

4

-Phần 1 Tổng quan

1.1 Tổng quan dây chuyền dập khung vỏ ôtô

Căn cứ vào bảng điểm các cụm cấu tạo chính trong ôtô chở người từ 9 chỗ ngồi chở xuống theo quết định số 27/2004/QĐ-BKHCN do Bộ KH & CN ban hành thì cụm chi tiết: Vỏ xe, khung xe, các cụm liên quan và sơn, hàn vỏ xe, khung xe

đạt 32 điểm/100 điểm toàn bộ xe Trong đó cụm vỏ xe, khung xe, các cụm liên quan chiếm 23 điểm

Như vậy có thể thấy để góp phần vào lộ trình đạt tỉ lệ nội địa hóa trong ôtô thì công nghệ dập khung vỏ ôtô và các cụm liên quan đóng vai trò quan trọng Nhưng qua khảo sát và tham quan thực tế tại các công ty, doanh nghiệp, liên doanh trong nước ta nhận thấy tình hình sản xuất, dập khung vỏ ôtô còn rất nhiều hạn chế Hầu hết các liên doanh chưa đầu tư công nghệ dập vỏ xe ôtô, trong các liên doanh chỉ có liên doanh ôtô hàng đầu ở Việt Nam hiện nay là Toyota Việt Nam cũng mới chỉ có một máy dập vỏ Doanh nghiệp trong nước có công ty ôtô Z551, công ty Xuân Kiên, Trường Hải, Chiến Thắng đang đầu tư vào công nghệ dập vỏ xe nhưng công việc đang trong quá trình xây dựng và chuẩn bị

Qua khảo sát thực tế ta thấy rằng các công ty ôtô trong nước còn hoạt động nhỏ

lẻ, chưa có sự tập trung cho sản xuất vỏ ôtô Các công ty này hoạt động đơn lẻ do vậy trong mỗi một dây chuyền họ đều đầu tư sản xuất, chưa tập chung vốn để

đầu tư một dây chuyền sản xuất dập khung vỏ hoàn chỉnh vì mỗi một dây chuyền dập khung vỏ ôtô thường có giá rất cao, đa số chúng được nhập khẩu từ nước ngoài Rất ít công ty có thể đầu tư vào công nghệ dập khung vỏ ôtô Nếu có công ty có thể đầu tư thì việc thu hồi vốn sẽ rất lâu và giá thành của sản phẩm sản xuất ra sẽ cao, do vậy ít có cơ hội cạnh tranh với các mặt hàng nhập khẩu cùng chủng loại

Đối với các liên doanh thì hiện tại họ chưa đầu tư vào công nghệ dập vì vốn đầu tư lớn, thời gian thu hồi vốn quá lâu Đa số các liên doanh chỉ đầu tư vào một số

án phát triển, nâng cấp hoặc đầu tư mới vào ngành công nghiệp sản xuất khung

vỏ, trong đó đặc biệt là dây chuyền công nghệ dập

Các nước có nền công nghiệp phát triển, các chi tiết dập nguội chiếm một tỷ lệ rất cao so với tổng số chi tiết một sản phẩm công nghiệp hoàn chỉnh Nếu lấy tổng số chi tiết là 100 thì số lượng chi tiết dập nguội chiếm tỷ lệ như sau:

- Trong công nghiệp chế tạo ôtô 60 – 75%

- Trong công nghiệp sản xuất thiết bị điện 60 – 70%

- Trong công nghiệp chế tạo dụng cụ chính xác 85 – 90%

- Trong công nghiệp sản xuất đồ dùng hằng ngày 95 – 96%

Về mặt kỹ thuật sản xuất và kinh tế dập nguội có nhiều ưu điểm so với những phương pháp gia công kim loại khác:

* Về mặt kỹ thuật:

- Có thể thực hiện được các công việc phức tạp bằng những động tác đơn giản của thiết bị Có thể gia công được những chi tiết hết sức phức tạp mà những phương pháp khác không thể hoặc khó gia công

6

Dập được những chi tiết có độ chính xác tương đối cao bảo đảm lắp lẫn tốt Những chi tiết sau khi dập nguội thường là không cần phải gia công bằng phương pháp cắt gọt

- Sản xuất được những chi tiết cứng vững, bền, nhẹ với độ hao phí vật liệu không lớn

* Về kinh tế:

- Có thể tiết kiệm được nhiều nguyên vật liệu

- Sử dụng những thiết bị có năng suất cao, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao

- Công nhân đứng máy không cần phải có trình độ kỹ thuật cao vì các thao tác dập nguội tương đối đơn giản

- Sản xuất dập nguội thường là sản xuất hàng loạt lớn do vậy giá thành sản phẩm hạ

* Để đảm bảo sản xuất dập nguội phát huy được tính ưu việt của nó đến một hiệu quả của kinh tế và kỹ thuật cao nhất, người cán bộ thiết kế cần phải tổng hợp giải quyết một cách đúng đắn một loạt những vấn đề trong giai đoạn chuẩn bị sản xuất

- Phải thiết kế sản phẩm dập nguội thế nào để có kết cấu hợp lý nhất, bảo đảm gia công kinh tế nhất

- Phải chọn đúng nguyên vật liệu để trong quá trình gia công không có phế phẩm hoặc có thì tỷ lệ phế phẩm là thấp nhất

- Lập quy trình công nghệ phải đúng về kỹ thuật và hợp lý về kinh tế, phù hợp với quá trình sản xuất

- Thiết kế khuôn phải đảm bảo nhận được sản phẩm có kích thước hình dáng

đúng, chất lượng tốt đồng thời phải đảm bảo an toàn cho công nhân khi thao tác

- Xác định đúng và sử dụng hợp lý thiết bị

- Bố trí hợp lý chế độ làm việc thích nghi cho từng quy mô sản xuất và cho từng sản phẩm

7

-1.2.2 Phân loại công nghệ dập nguội

Trong công nghệ dập có rất nhiều các phương pháp dập khác nhau như phương pháp dập nóng, phương pháp dập nguội, phương pháp dập thể tích, phương pháp dập tấm Nhưng đa phần các phương pháp này sử dụng chủ yếu là sự biến dạng dẻo của kim loại để chúng điền đầy lòng khuôn dập Công nghệ dập nguội nói chung bao gồm rất nhiều hình thức và được thể hiện qua sơ đồ sau:

Cắt nguyên vật liệu

Dập thể tích

biến dạng nguyên vật liệu

8

-Đối với khung vỏ ôtô mini buýt 6 ữ 8 chỗ ngồi, vật liệu chủ yếu được sử dụng là thép cán dạng tấm Qua phân tích bố trí chung của ôtô, những ưu, nhược điểm của công nghệ dập nguội và các yêu cầu cơ bản khi tính toán và thiết kế, lựa chọn công nghệ dập nguội để sản xuất khung vỏ ôtô mini buýt 6 ữ 8 chỗ là hoàn toàn hợp lý Những ưu điểm mà phương pháp gia công dập nguội mang lại khi ta

áp dụng nó vào sản xuất, chế tạo ôtô sẽ có thể đáp ứng được mục tiêu đã đặt ra

1.3 Khái quát về phân xưởng dập vỏ ôtô

Như trên đã nói, công nghệ dập vỏ ôtô chính là công nghệ dập tấm, do đó phân xưởng dập vỏ ôtô cũng mang tính chất của một phân xưởng dập tấm Phân xưởng dập tấm là một phân xưởng đặc biệt khác với các phân xưởng khác ở chỗ nó mang tính độc lập cao hơn Có nhiều chi tiết chỉ cần gia công ở phân xưởng dập tấm là đã hoàn chỉnh hoặc gần hoàn chỉnh rồi Trong khi các sản phẩm của các phân xưởng đúc, rèn, dập thể tích chỉ là bán thành phẩm còn phải qua các phân xưởng cơ khí và nhiệt luyện mới có thể đưa sang phân xưởng lắp ráp được Vì lẽ

đó mà nhịp sản xuất của phân xưởng dập tấm có thể tính đồng bộ với nhịp sản xuất phân xưởng lắp ráp (cũng là nhịp sản xuất của toàn nhà máy) không cần thiết phải có hệ số vượt trước lớn lắm Mặt khác, cũng do tính chất độc lập của phân xưởng dập tấm mà nó không phải sản xuất bù thêm lượng phế phẩm của các phân xưởng khác sau nó

Vị trí địa lý của phân xưởng dập tấm cũng có những đặc điểm riêng Trong dây chuyền sản xuất chung của nhà máy, phân xưởng dập tấm nằm độc lập làm thành một nhánh riêng Kế tiếp theo nó có thể là phân xưởng sơn, mạ hoặc trước sơn mạ là bộ phận lắp ráp riêng Trong nhà máy sản xuất, lắp ráp ôtô thì phân xưởng dập tấm phải đặt trước phân xưởng hàn, sơn, rồi đến phân xưởng lắp ráp

1.3.1 Nhiệm vụ thiết kế phân xưởng dập vỏ ôtô

Thiết kế phân xưởng dập vỏ ôtô là một nhiệm vụ phức tạp, vừa đòi hỏi các kiến thức tổng hợp lại vừa phải giải quyết các vấn đề cụ thể, vừa phải quán triệt các

điều kiện khách quan hiện tại, lại phải nắm được phương hướng phát triển chung

9

-mà dự đoán tốc độ hiện đại hoá lĩnh vực công nghiệp của mình Để dễ nắm được các nhiệm vụ thiết kế phân xưởng ta chia chúng ra làm ba loại

* Nhiệm vụ kỹ thuật

Sau khi nắm được các yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm mặt hàng được giao (cụ thể

là loại xe mini buýt 6-8 chỗ), ta phải chi tiết hoá từng loại chi tiết cần phải sản xuất trong một năm

Các bước tiến hành thiết kế phân xưởng dập vỏ ôtô bao gồm:

- Lập quy trình công nghệ cho tất cả các chi tiết vỏ ôtô Nếu số lượng các chi tiết quá lớn thì phải phân nhóm, dựa trên các đặc điểm công nghệ gia công chúng Sau đó lập quy trình công nghệ cho từng nhóm chi tiết một

- Tính thời gian xuất xưởng cho riêng từng chi tiết, thời gian lắp ráp từng cụm chi tiết một và từng bộ phận của sản phẩm Trên cơ sở đó tiến hành tính toán lại

cỡ, số lượng toàn bộ trang thiết bị cần thiết để thực hiện kế hoạch Tính toán số lượng công nhân chính, phụ, hành ngũ phục vụ và các thành phần biên chế khác của phân xưởng

- Xác định diện tích sản xuất, diện tích phục vụ sản xuất Xếp đặt các thiết bị theo dây chuyền sản xuất của phân xưởng

- Xác định năng lượng cần thiết cho phân xưởng như điện, nước, than, hơi nước, xăng, dầu,

- Xác định nguyên vật liệu cần thiết để sản xuất ra khối lượng hàng được giao

- Chọn các phương tiện vận chuyển, chiếu sáng

- Thiết kế nhà xưởng sản xuất, phục vụ sản xuất, phòng nghỉ ngơi, nhà ở cho công nhân và các công trình văn hoá phục vụ đời sống tinh thần của công nhân viên trong phân xưởng Phần này cũng phải dựa trên quy hoạch chung của toàn

xí nghiệp

- Xác định các phương tiện bảo hộ lao động, phòng hoả, lũ lụt,

* Nhiệm vụ kinh tế

Đây là một trong những nhiệm quan trọng khi thiết kế phân xưởng cơ khí nói chung Nếu ta không tính toán các chỉ tiêu này một cách tỷ mỷ ngay từ đầu thì

10

-khi phân xưởng bắt đầu hoạt động có nhiều vấn đề bất hợp lý mà ta không thể khắc phục được Nhiều khi do sơ suất khi thiết kế mà phải chịu một hậu quả nghiêm trọng Những vấn đề cần tính toán là:

- Xác định số lượng mặt hàng của nhà máy, mặt hàng chính thường được giao ngay từ đầu do kế hoạch yêu cầu Khi thiết kế ta phải chọn các mặt hàng phụ để tận dụng phế liệu

- Tính thời gian hoàn vốn

Ngoài những nhiệm vụ trên khi thiết kế một phân xưởng trong nhà máy thì cần chú ý chọn địa điểm cho phân xưởng của mình theo các yêu cầu Do đó cần bố trí hợp lý nhất trong dây chuyền sản xuất Nghĩa là căn cứ vào vị trí của phân xưởng trong dây chuyền sản xuất mà chọn vị trí của nó trong phạm vi nhà máy sao cho nguyên vật liệu và bán thành phẩm đi theo con đường ngắn nhất trong quá trình sản xuất Cần tránh vận chuyển vòng đi vòng lại Ví dụ trong phân xưởng dập vỏ ôtô, máy kéo thì phân xưởng rèn phải đặt giữa kho thép và phân xưởng cơ khí Phân xưởng dập tấm phải đặt gần phân xưởng hàn, vì sản phẩm của phân xưởng dập tấm không cần qua gia công mà có thể sang phân xưởng hàn, lắp ráp ngay Ngoài ra cần chú ý đến điều kiện kỹ thuật sau: phân xưởng dập gây rung động lớn cần đặt cách xa các phân xưởng có máy móc chính xác,

an toàn kỹ thuật và an toàn lao động

* Nhiệm vụ tổ chức

Để đảm bảo cho phân xưởng hoạt động được nhịp nhàng, ổn định nhiệm vụ tổ chức rất quan trọng Nhìn chung việc tổ chức sản xuất trong phân xưởng phụ thuộc nhiều vào điều kiện xã hội, vào các quy định chung của nhà nước Chúng

ta chỉ nghiên cứu một số điểm cơ bản trong phạm vi phân xưởng cần phải có

11

Thành lập một bộ phận lãnh đạo sản xuất từ trên xuống dưới, quy định chức trách cho từng cá nhân, từng bộ phận

- Quy định lịch sinh hoạt, lịch công tác, nội dung sinh hoạt thường kỳ

- Quy định quy cách, kiểu mẫu hợp đồng giữa các phân xưởng

- Nghiên cứu tổ chức lao động cho tốt, quy định các bộ phận làm việc theo ca kíp, các bộ phận làm việc theo giờ hành chính

- Tổ chức kiểm tra đôn đốc, khen thưởng, kỷ luật các hình thức thi đua, động viên phong trào lao động sản xuất

- Thành lập hệ thống bảo vệ phân xưởng

1.4 Mục đích và nội dung thực hiện

1.4.1 Mục đích

Đề tài được thực hiện để giải quyết một số vấn đề sau:

- Thiết kế dây chuyền, công nghệ dập phục vụ sản xuất, cung cấp cho các nhà máy sản xuất, lắp ráp ôtô trong nước để tăng tỷ lệ nội địa hoá, cụ thể là loại xe mini buýt 6 ữ 8 chỗ ngồi

- Thiết kế phân xưởng dập đáp ứng được các yêu cầu của phân xưởng cơ khí ôtô, cũng như công việc lắp ráp và sản xuất ôtô đặt ra

- Thiết kế khuôn dập cho một số chi tiết điển hình vỏ ôtô mini buýt 6 ữ 8 chỗ, qua đó phân tích khả năng xây dựng dây chuyền dập toàn bộ vỏ xe nhằm bước

đầu có thể sản xuất dập vỏ xe trong nước và tiến tới xuất khẩu

1.4.2 Nội dung thực hiện

Qua nghiên cứu lý thuyết và tham khảo thực tế sản xuất Khảo sát một số dây chuyền tại các nhà máy ôtô trong nước, dựa vào kết cấu thực tế của khung vỏ ôtô

ta xây dựng khuôn mẫu dập cho một số chi tiết điển hình của vỏ xe mini buýt

6-8 chỗ và mở rộng dây chuyền cho toàn bộ vỏ xe

Để thực hiện các mục đích trên, đề tài đã thực hiện các nghiên cứu và thiết kế sau:

- Nghiên cứu tổng quan

12

Tham quan khảo sát tại một số nhà máy sản xuất, lắp ráp ôtô trong nước để thu thập các số liệu thực tế

- Thiết kế khuôn dập cho một số chi tiết điển hình vỏ xe mini buýt 6-8 chỗ ngồi

- Thiết kế phân xưởng dập vỏ xe mini buýt 6-8 chỗ ngồi

Trong đề tài này chung tôi thực hiện gồm có hai phần chính:

- Phần tính toán thiết kế khuôn cho một số chi tiết điển hình vỏ xe ôtô mini buýt 6-8 chỗ ngồi Bao gồm một số ý cơ bản sau:

+ Khái quát về khuôn dập

+ Tính toán thiết kế bộ khuôn cho một số chi tiết điển hình

+ Thiết kế phân xưởng dập

13

-Phần 2 Tính toán và thiết kế khuôn dập

Toàn bộ vỏ xe mini buýt gồm 320 chi tiết (xem phụ lục) Ngoài một vài chi tiết

đặc biệt, đa phần các chi tiết có hình dáng và kích thước khác nhau Do đó với mỗi chi tiết phải có một khuôn dập riêng Như vậy số lượng khuôn dập cho toàn

bộ vỏ xe mini buýt 6-8 chỗ nói riêng cũng như vỏ xe các loại ôtô khác nói chung

có bộ khuôn dập gồm rất nhiều khuôn khác nhau Do thời gian hạn chế nên trong bản thuyết minh chỉ trình bày các công đoạn và thiết kế một số bộ khuôn cho một số chi tiết điển hình trong hệ thống

2.1 Khái quát về khuôn dập vỏ ôtô

2.1.1 Yêu cầu

Trong công nghệ dập, khuôn chiếm một vị trí rất quan trọng, nó có tính chất quyết định chất lượng sản phẩm, mặt hàng mới và giá thành sản phẩm Vì vậy

đối với khuôn dập phải đảm bảo một số yêu cầu sau:

1 - Tính công nghệ của kết cấu khuôn (khả năng gia công)

2 - Độ chính xác và độ bền vững

3 - Tính an toàn của các bộ phận khuôn

4 - Khả năng thay thế dễ dàng các chi tiết cũ

5 - Khả năng lắp ghép khuôn trên máy thuận lợi

6 - Khả năng thay thế các chi tiết của khuôn khi xẩy ra sự cố

7 - An toàn khi làm việc

14

Dập sâu : là công nghệ biến vật liệu là thành vật rỗng ruột, hở miệng

- Dập uốn : là công nghệ biến phôi liệu phẳng thành vật cong hay đã cong thành cong thêm

- Dập thành hình : là công nghệ biến vật thành những hình dạng mong muốn như hình gợn sóng, cuộn vành, cuộn mép, là phẳng …

2) Phân loại theo phương thức quy mô sản xuất

Khuôn liên tục thì kết cấu tương đối phức tạp, trên khuôn lắp từ hai chày và hai cối trở lên vì thế ở mỗi khuôn có thể hoàn thành được hai công việc trở lên Loại khuôn này kết cấu phức tạp, khó chế tạo, độ chính xác không cao nhưng năng suất cao, vì vậy thích hợp với sản xuất lớn dễ tự động hoá và cơ khí hoá

2.1.3 Kết cấu khuôn

Một bộ khuôn thường bao gồm các bộ phận sau

a) Bộ phận làm việc: là bộ phận quan trọng nhất của một bộ khuôn Bộ phận làm việc của khuôn gồm có hai phần là chày và cối, nó quyết định đến hình dáng kích thước, độ chính xác của sản phẩm

b) Bộ phận dẫn hướng: là bộ phận đảm bảo cho khuôn dập làm việc chính xác và vững chắc Nó dùng để dẫn hướng phần khuôn trên và khuôn dưới Bộ phận dẫn hướng sử dụng rộng rãi nhất là trụ và bạc dẫn hướng

c) Bộ phận lắp ghép khuôn và gá lắp khuôn vào máy: Xác định vị trí của toàn bộ khuôn trên máy, bảo đảm độ cứng vững cho khuôn Sự kẹp chặt khuôn dập trên

2.2 Tính toán và thiết kế khuôn

2.2.1 Khái niệm chung:

Khi thiết kế khuôn cần phải chú ý những vấn đề cơ bản sau:

Quá trình thiết kế gồm các bước sau :

- Phân tích bản vẽ sản phẩm và quy trình công nghệ, nắm vững yêu cầu kỹ thuật, tính công nghệ của sản phẩm

- Xác định hình thức khuôn, vẽ bản vẽ nguyên lý của khuôn Đây là vấn đề quan trọng và khó khăn nhất trong việc thiết kế khuôn, phải xét đến nhiều mặt như: bảo đảm chất lượng sản phẩm thích ứng với hiệu suất và sản lượng, phương pháp

đưa vật liệu, tháo vật liệu, định vị, an toàn thao tác, quy cách thiết bị, lực lượng

kỹ thuật để chế tạo khuôn, giá thành khuôn, độ bền khuôn và giá thành của sản phẩm

- Thiết kế bộ phận của khuôn và tính toán cần thiết

- Vẽ bản vẽ chung và bản vẽ chi tiết

Mặt khác, khuôn dập đặt trên máy khi làm việc, nên số liệu của máy dập có quan

hệ mật thiết đến thiết kế khuôn Do đó chúng ta phải chú ý đến các thông số quan trọng của máy dập, đó là:

16

Chiều cao kín nhỏ nhất của máy

- Chiều cao kín lớn nhất của máy

- Kích thước bệ máy

- Lực dập lớn nhất của thiết bị

Khi thiết kế khuôn độ cao kín của khuôn (chiều cao của khuôn từ mặt dưới tấm

bệ đến mặt trên tấm nắp khi khuôn ở vị trí làm việc) phải nhỏ hơn độ cao kín của máy, nếu không khuôn sẽ vỡ khi làm việc

Hình 2.1 Chiều cao kín khi ghép khuôn

H - Chiều cao khép kín lớn nhất

H2 - Chiều cao khép kín nhỏ nhất

M - Chiều dài tay biên có thể điều chỉnh

Nếu gọi Hk là chiều cao khép kín của khuôn dập thì:

H - 5mm ≥ Hk ≥ H2 + 40mm

Lượng điều chỉnh biên M dùng để thay đổi độ cao kín của máy nhưng không có quan hệ gì đến hành trình của máy

ở một số máy dập không những người ta tăng giảm độ cao kín của máy cách

điều chỉnh biên mà ta còn có thể điều chỉnh bàn công tác lên xuống, như vậy rất tiện lợi, người ta có thể dùng nhiều khuôn có độ cao kín khác nhau

Các kích thước đường viền, kích thước lỗ tấm đệm, lỗ làm việc của máy, kích thước và vị trí của rãnh chữ T, sẽ quyết định việc thiết kế kích thước bệ khuôn, kích thước lỗ đầu trục trên con trượt, khoảng cách tâm lỗ đến thân máy, kích thước rãnh xà ngang, Đây là những tham số dùng cho thiết kế khuôn

Sau đây là một số thiết kế cho các chi tiết điển hình trong bộ vỏ xe mini buýt 6-8 chỗ ngồi

2.2.2 Tính toán thiết kế khuôn chi tiết tai móc

Chi tiết tai móc là một trong những chi tiết nằm trên phần sàn xe Đây là một chi tiết có tính đối xứng, cho phép chúng ta có thể dập một lúc 2 chi tiết rồi cắt đôi

để có thể cùng một lúc được cả hai chi tiết

Khi thiết kế khuôn cho chi tiết tai móc ta thực hiện theo các bước như sau:

a) Phân tích bản vẽ và quy trình công nghệ

Từ bản vẽ chi tiết của sản phẩm (hình vẽ) ta có thể xác định được kết cấu cơ bản của sản phẩm như hình dáng, kích thước, những nơi có kết cấu phức tạp từ đó có thể đưa ra quy trình công nghệ gia công hợp lý nhất

Hình 2.2 - Chi tiết tai móc

Hình dáng của chi tiết không phức tạp, các yêu cầu kỹ thuật không có gì đặc biệt, do vậy khi gia công chi tiết ta cần quan tâm đến kích thước cơ bản của nó Các kích thước cơ bản của chi tiết đó là độ dầy t = 0,6mm chiều, dài L = 122

mm, chiều cao H = 32mm, chiều rộng B = 72mm Bán kính góc lượn thành bên

Rc = 5mm, thành với đáy RM = 5mm, góc lượn của thành với mặt bích r = 5mm Mặt bích không bao quanh cả chi tiết mà chỉ dọc theo chiều dài của sản phẩm một đoạn L1 = 232mm, hai đầu của mặt bích bị vát kích thước 40x28,6 Góc

số phần của chi tiết ta đặt thêm l−ợng d− để gia công dễ dàng hơn nh− l−ợng d− tại mặt bích chi tiết, lỗ φ10 (hình vẽ) Sau khi dập xong ta cắt vành biên mặt bích, đột lỗ, chỉnh sửa và cắt sẽ đ−ợc hai chi tiết cần gia công Sau khi đã thêm l−ợng d−, thừa và các tính toán cần thiết ta đ−ợc hình dáng của chi tiết sau khi dập xong có hình dáng nh− sau:

Chiều dài L = 250mm, chiều rộng B = 76mm, chiều cao và độ dầy không có gì thay đổi H = 32mm, t = 0,6mm Bán kính l−ợn của mặt bích R =26mm

R2.5

R5 Φ10

26

R5 3

R5

Hình 2.3 Bản vẽ lồng phôi chi tiết tai móc

20

-Với việc ghép hai chi tiết lại ta nhận thấy chi tiết có dạng hình hộp chữ nhật có mặt bích, nên ta có thể có nhiều phương pháp gia công để được sản phẩm như dập sâu, dập uốn và hàn, Vì vậy chọn phương pháp dập sâu là thích hợp để gia công sản phẩm Dập sâu có thể gia công được chi tiết đạt độ chính xác cấp 4, 5 tới cấp 9 Khi tiến hành dập sâu ta phải đặc biệt chú ý đến sự biến dạng vật liệu tại các góc của chi tiết đó là nơi vật liệu biến dạng nhiều nhất nên vật liệu rất dễ

bị rạn, nứt hay thậm trí đứt tại vị trí này

Quy trình công nghệ sản xuất ra sản phẩm (ở đây ta chọn phôi dạng tấm có độ dày bằng độ dày của sản phẩm và các kích thước, thể tích, trọng lượng tương

đương với chi tiết trong đó bao gồm cả lượng dư, thừa, ) có thể phân ra các nguyên công cơ bản sau:

1) Dập cắt phôi thành hình dáng phôi liệu: đây là bước xác định hình dáng của phôi liệu

2) Dập sâu: đây là bước quan trọng từ phôi liệu ban đầu dập ra bán thành phẩm

có hình dạng gần giống với chi tiết thành phẩm

3) Đột lỗ, cắt bỏ các phần dư, thừa: đây là bước kế tiếp để hoàn chỉnh sản phẩm,

nó quyết định đến kích thước biên dạng, độ chính xác về kích thước, dung sai của sản phẩm

4) Cắt chi tiết làm hai để thành hai sản phẩm hoàn chỉnh

5) Chỉnh sửa và kiểm tra thành phẩm Đây là bước cuối cùng trong quy trình trước khi mang đi lắp ráp hoặc đưa vào kho bảo quản như làm sạch ba via, làm cùm cạnh sắc, Nó cũng là bước phân loại sản phẩm là tốt hay là phế phẩm

b) Xác định hình thức khuôn

Việc đưa ra hình thức khuôn là một việc hết sức quan trọng khi thiết kế khuôn vì nhờ nó mà ta xác định được kết cấu chính của bộ khuôn và từ đó có thể xác định phương pháp gia công, cũng như xác định được nguyên lý hoạt động của khuôn Qua hình thức khuôn ta có thể đưa ra các tính toán, thiết kế cụ thể đối với từng

bộ phận của khuôn

21

-Từ việc phân tích bản vẽ và quy trình công nghệ và các yêu cầu cần thiết khi thiết kế khuôn, như khả năng gia công, độ chính xác và độ bền vững, tính an toàn, khả năng thay thế, có thể đưa ra bộ khuôn (bản vẽ lắp) để gia công chi tiết tai móc như ở hình 2.4 Bộ khuôn gồm có các bộ phận cơ bản sau:

- Đế khuôn dưới 1: được gá lắp trên bệ máy bằng các bu lông bắt trên các rãnh của bệ máy

- Bộ phận dẫn hướng 2: ở đây sử dụng trụ dẫn hướng và bạc dẫn hướng

- Vòng hãm cố định cối 3

- Bộ phận định vị phôi 4: là một vành kim loại được bắt trên đế khuôn nhờ các vít và chốt định vị

- Cối 5: lắp cố định trên đế khuôn do các thành của đế và vòng hãm số 3

- Cơ cấu đẩy phôi 6: có rất nhiều phương án lấy phôi ra khỏi khuôn như gạt ba cung có lò xo ôm, gạt ba hay bốn cung trong ổ côn có lò xo đẩy, đẩy sản phẩm nhờ đòn ngang của máy, đẩy sản phẩm nhờ thanh giằng, chốt đẩy … ở đây ta chọn phương án đẩy sản phẩm nhờ thanh giằng, chốt đẩy Gồm có các thanh giằng, các khớp nối, chốt đẩy

- Cơ cấu ép phôi 7: tạo lực ép tác dụng lên phôi liệu Có tác dụng chống nhăn trong quá trình dập

- Đế khuôn trên 8: có chuôi khuôn để lắp trên đầu trượt của máy Chuôi khuôn

được kẹp chặt trong hốc giữa của đầu trượt Chuôi khuôn nối cứng với đế khuôn trên bằng mặt bích, vai trục, ren, Chọn phương án dùng mặt bích vì nó có kết cấu đơn giản nhất và đế khuôn trên có kích thước khá lớn so với chi tiết nên sử dụng phương án này sẽ đảm bảo an toàn, đạt độ cứng vững của khuôn khi làm việc

- Vành hãm cố định chày 9

- Chày 10: được bắt trên đế khuôn bằng 6 vít M6 và vòng hãm số (9) chuyển

động tịnh tiến cùng với đế khuôn

Khi ta đưa phôi liệu vào (có thể thủ công bằng tay hay là tự động bằng máy) nhờ

có vành định liệu mà phôi liệu được định vị một cách tương đối chính xác trên khuôn Khi phôi liệu đã được định vị thì lúc đó chày số 1 (đã được lắp trên máy

và được điều chỉnh hành trình hợp lý) chuyển động tịnh tiến dần xuống cối số 2

Do có cơ cấu dẫn hướng nên chày 1 chuyển động chính xác (đồng thời lúc đó chốt đẩy cũng chuyển động xuống và nằm khít vào lòng của cối) Lúc đó cơ cấu

ép vật liệu cũng chuyển động xuống phía dưới và tạo một lực ép lên tấm phôi liệu do các lực sinh ra nhờ các lò xo Chày 1 càng đi xuống thì lực ép càng tăng Khi tấm ép phôi liệu đã ép chặt phôi liệu lúc đó chày 1 tiếp tục chuyển động đi xuống Do lực ép của máy, phôi liệu bị biến dạng theo hình dạng của lòng khuôn Khi chày đi hết hành trình lúc đó phôi liệu đã biến dạng thành hình của sản phẩm cần dập Sau đó đầu búa (mang theo chày số 1) đi lên cơ cấu đẩy phôi bắt đầu làm việc Khi đó có thể sản phẩm dập dính trên chày số 1, cơ cấu ép vật liệu lúc đó sẽ đóng vai trò gạt sản phẩm trở lại lòng khuôn Do tác dụng của lực khí nén hay thuỷ lực (được điều khiển sau khi chày 1 đã chuyển động đi lên hết hành trình) tác dụng vào chốt đẩy số 6 chuyển động lên, tác dụng một lực vào

23

-chi tiết thắng lực ma sát giữa -chi tiết và thành cối, -chi tiết được đẩy ra khỏi cối Khi đó kết thúc một hành trình làm việc của khuôn

c) Tính toán thiết kế lòng khuôn dập

Trong tính toán thiết kế khuôn thì tính toán lòng khuôn là phần quan trọng nhất Việc tính toán được thực hiện qua các bước:

Hình 2.5 Hình dáng phôi liệu chi tiết tai móc

- Các kích thước được xác định trong hình vẽ L chiều dài của phôi liệu, B chiều rộng phôi liệu

L = a + 2la = 246 + 2.58.35 = 362,7 (mm)

B = b + 2 lb = 32 + 2.53.65 = 140 (mm)

Sau khi tính toán xong kích thước khởi phẩm còn phải cộng thêm kích thước lượng dư để cho việc sửa cạnh sau khi thành phẩm (thường lấy bằng 3 ữ 7% diện tích phôi liệu)

Khi tính toán thiết kế lòng khuôn dập ta phải dựa vào các tài liệu, số liệu như

- Bản vẽ chi tiết của sản phẩm

Tuy nhiên, bán kính lượn của cối lớn cũng dễ tạo thành nếp nhăn ở thành và nhất

là ở mép sản phẩm Bởi vậy bán kính lượn của cối phải chọn trong giới hạn cho phép, phụ thuộc vào chiều dày vật liệu, loại vật liệu và mức độ thu nhỏ đường kính

Trị số góc lượn ở miệng của cối Rc = (10 ữ 6)t (với t ≤ 3mm) (tra theo bảng 91 trang 180 ([1])

Đối với chi tiết tai móc ta có t = 0,6mm, ta chọn Rc = 8t = 4,8(mm)

* Bán kính lượn của chày

Khi chọn bán kính lượn của chày Rch thường theo các nguyên tắc sau:

- Trong tất cả các nguyên công trừ nguyên công cuối cùng thì nên lấy sao cho

Rch = Rc hoặc nhỏ hơn một ít

- Nguyên công cuối cùng Rch lấy bằng bán kính lượn bên trong của chi tiết, nhưng không được nhỏ hơn ( 2ữ )t đối với chi tiết có t <6 mm và (1,5 23 ữ )t đối với t > 6 mm

Đối với chi tiết của ta t = 0,6 mm mà chỉ dập một lần do đó ta chọn bán kính của chày Rch = Rc = 5 mm

* Khe hở giữa chày và cối lúc dập vuốt

Khe hở giữa chày và cối có ảnh hưởng lớn đến chất lượng vật dập Nếu khe hở quá nhỏ sẽ làm tăng trở lực biến dạng, khiến cho kim loại dễ bị đứt rách, chiều

Trị số khe hở nhỏ nhất để chế tạo chày cối Zmin được xác định như sau:

Đối với chi tiết hình trụ và hình phức tạp:

- ở phần góc lượn: Zmin = (1,0 ữ 1,3)t = 0,72mm

- ở phần thẳng: Zmin = t = 0,6mm

( t là chiều dày lớn nhất của vật liệu)

* Dung sai trên kích thước làm việc của chày, cối dập vuốt

Dung sai trên kích thước làm việc của chày và cối dập vuốt phụ thuộc vào dung sai chế tạo sản phẩm, kích thước sản phẩm và chiều dày vật liệu

Dung sai chế tạo ghi trên kích thước sản phẩm chia làm hai trường hợp:

- Dung sai trên kích thước ngoài sản phẩm

- Dung sai trên kích thước trong sản phâm

Khi dung sai chế tạo sản phẩm ghi kích thước ngoài

- Kích thước cối: Dc = (D-∆)+α

- Kích thước chày: Dch = (D-∆)-β

Trong đó: D: kích thước giới hạn lớn nhất của sản phẩm;

∆: dung sai trên kích thước sản phẩm;

Z: khe hở giữa chày và cối về một phía

α và β: dung sai chế tạo cối và chày xác định theo chế độ lắp ghép

Để áp dụng thuận lợi trong sản xuất, ta xem lực dập vuốt là không đổi và gồm 2 thành phần chủ yếu:

- Lực dập vuốt lý thuyết P

- Lực ép nguyên vật liệu Q

Gọi lực dập vuốt thực tế để chọn máy là Pt:, ta có: Pt = P + Q

Đối với chi tiết hình hộp: P = t.σ 2.π.R c +L.cb ( c 1 2) (kg)

Trị số lớn sử dụng khi dập vuốt có chặn phôi và khe hở nhỏ, c2 = 1)

σb: giới hạn bền cho phép của vật liệu σb = 48 kg/mm2

t : độ dầy của chi tiết dập t = 0,6mm

+) Tính lực chặn phôi

28

-Lực chặn phôi Q để dập sâu được tính theo công thức sau

Trong đó

F : diện tích phôi bị ép được tính thông qua thiết kế F = 35760 mm2

q : áp suất nén phụ thuộc vào chiều dầy và tính chất nguyên vật liệu

q = 0,20 ữ 0,25 (kg/mm2) với t > 0,5mm Chọn q = 0,20 (kG/mm2)

(tra theo bảng 87 trang 176) ([1])

Từ (1) và (2) ta tính được lực dập thực tế cần tính

Pt = 16670 + 7152 = 23822 (kg) Sau khi đã tính toán thiết kế cho khuôn dập chi tiết tai móc, chúng ta có được bản vẽ lắp và bản vẽ chế tạo các chi tiết khuôn dập (xem phụ lục 1)

2.2.3 - Tính toán thiết kế khuôn cho chi tiết tấm nối

a) Phân tích bản vẽ và quy trình công nghệ

Cũng tương tự như khi thiết kế chi tiết tai móc Từ bản vẽ chi tiết của sản phẩm (hình 2.6) Ta có thế biết được hình dạng kết cấu của chi tiết tứ đó đưa ra được một quy trình công nghệ hợp lý để gia công chi tiết Các kích thước cơ bản có độ dầy chi tiết t = 0,6mm, chiều dài L = 304mm, chiều rộng B = 82 mm, chiều cao chi tiết H = 9 mm, bán kính góc lượn của gân tăng cứng R = 12 mm, các bán kính gó lượn giữa thành và đày, đáy và gân tăng cứng r = 3 mm

Hình 2.6a Chi tiết tấm nối

Hình 2.6b Bản vẽ chế tạo Chi tiết tấm nối

Cũng giống như chi tiết tai móc, đối với chi tiết này ta cũng sử dụng phương án ghép hai chi tiết để gia công một lần ta có thể đạt được hai sản phẩm cùng lúc

R12

R3 R3

Khi dập gân nổi thì các kích thước giới hạn được xác định trong bảng 107 ([1])

R3 R3

Trong bốn nguyên công đầu tiên, mỗi nguyên công phải sử dụng một loại khuôn khác nhau Nhưng đối với sản xuất với quy mô không lớn (1000 xe/năm) thì có thể sử dụng khuôn vạn năng Có nghĩa là đối với mỗi nguyên công chỉ cần thay thế bộ phận làm việc của chúng còn các bộ phận khác có thể giữ nguyên Điều này khá quan trọng đối với các công ty, xí nghiệp sản xuất nhỏ, hoặc khi sản xuất các chi tiết không cần khối lượng lớn

31

-Trong hai nguyên công sau ta có thể sử dụng các dụng cụ như máy mài, thước

đo, để thực hiện

b) Xác định hình thức khuôn

Do khi gia công chi tiết có chia ra nhiều nguyên công trong đó hai nguyên công

2 và nguyên công 4 là sử dụng phương pháp dập nguội Do vậy ta đưa ra hai khuôn dập khác nhau để gia công chi tiết

Từ nhưng dữ liệu như bản vẽ sản phẩm, yêu câu kỹ thuật, yêu cầu công nghệ, quy trình công nghệ ta đưa ra được kết cấu khuôn cụ thể như sau

Hình 2.8 Kết cấu khuôn khi dập gân nổi

Cũng tương tự như các loại khuôn dập khác nó cũng bao gồm các bộ phận chính sau

32

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của khuôn dập chi tiết tấm nối hoàn toàn tương tự như hoạt

động như khuôn dập chi tiết tai móc Khi ta đưa phôi liệu vào máy, phôi sẽ được

định vị bằng cơ cấu định vị Khi cho máy hoạt động chày dập sẽ từ từ đi xuống Lúc đó cơ cấu chặn phôi làm việc tạo một lực chặn phôi tác dụng vào phôi liệu Chày tiếp tục đi xuống do tác dụng của lực ép (giữa chày và cối do máy sinh ra) phôi liệu bị biến dạng dẻo Khi chày đi hết hành trình thì lúc đó phôi cũng biến dạng thành hình dáng mong muốn Sau đó chày sẽ chuyển động đi lên thì cơ cấu

đẩy phôi sẽ làm việc và đẩy chi tiết đã dập xong ra khỏi khuôn Kết thúc một chu trình làm việc của máy

Hình 2.9 Kết cấu khuôn uốn

Về kết cầu và nguyên lý hoạt động thì khuôn uôn cũng tương tự như khuôn dập thành hình Chỉ khác ở đây ta không sử dụng cơ cấu chặn phôi vì khi uốn ta

không cần thiết sử dụng cơ cấu này

33

-c) – Tính toán các bộ phận của khuôn (tính toán lòng khuôn)

* Tính toán khởi phẩm

Từ hình dáng của sản phẩm ta có thể xác định hình dạng của phôi liệu Ta xác

định hình dạng phôi liệu là hình chữ nhật với các kích thước được xác định như sau

- Xác định chiều rộng của phôi liệu

R3 R3

l

R12 b

34

-* Đối với lòng khuôn dập gân nổi

Cũng tương tự như tính toán đối với khuôn dập chi tiết tai móc ta cần tính toán

đến góc lượn của chày cối và tính toán lực dập thực tế khi dập thành chi tiết

Vậy ta tính được lực chặn phôi: Q = 23654,4 (kG)

Từ đó ta có lực dập thực tế: P = 320279,4 (kG)

* Đối với lòng khuôn uốn

- Bán kính của chày

35

-Bán kính lượn của chày quết định bán kính uốn của sản phẩm Nếu bán kính uốn của sản phẩm nhỏ hơn bán kính uốn nhỏ nhất thì phải tiến hành uốn hai lần: Lần thứ nhất rch ≥ rmin thường lấy bằng (1-3)t

Ta chọn rc = 6 mm

- Khe hở giữa chày và cối z :

Khe hở giữa chày và cối khuôn ảnh hưởng đến lực uốn, chất lượng sản phẩm Khe hở giữa chày và cối được xác định theo công thức:

zmin = tmax

zmax = tmax + n.t

Với n là hệ số để tính khe hở giữa chày và cối, được tra theo bảng 89 ([1]) với n=0.18

Do đó zmax = 0,6 + 0,18*0,6 = 0,708 mm Lấy zmax = 0,71mm

2.2.4 Thiết kế khuôn cho chi tiết Thanh vuông sau (chi tiết số 3.1.11)

2.2.4.1 Yêu cầu tính công nghệ của những chi tiết uốn cong

a, Xác định chiều cao uốn

H ≥ 2t

36

-Khi uốn cong thì nên H ≥ 2t Nếu không thì đầu tiên ta cắt thành rãnh rồi sau đó

mới uốn cong (hình b), hoặc uốn cong những chi tiết có thành cao sao cho H≥2t

rồi sau đó qua gia công phay Như thế thì sẽ thêm nhiều nguyên công và giá

thành sẽ cao lên

b) Xác định bán kính lượn:

Với chi tiết thanh vuông sau, ta có: r1 = r2 ; r3 = r4;

Bán kính lượn đối xứng bằng nhau Trong trường hợp không bằng nhau sẽ gây

nên sự trượt không đồng đều khi uốn (hình 2.11a)

Khi uốn lưỡi ở chi tiết dày lớn hơn 1,5-2 mm, để ngăn ngừa sự suất hiện của vết

nứt ở góc lượn thì đường uốn được cắt rời khỏi mép vật uốn (hình 2.11b)

2.2.4.2 Quy trình công nghệ

Sau khi phân tích bản vẽ chi tiết và các yêu cầu về tính công nghệ trong kết cấu

cũng như các yêu cầu kỹ thuật trong quy trình dập, ta xây dựng được quy trình

công nghệ dập chi tiết Thanh vuông sau gồm các bước:

Bước 1: Cắt tấm nguyên liệu tạo thành đường viền của chi tiết

Bước 2: Uốn 2 vai bên của chi tiết theo hinh chữ U

Bước 3: Uốn 2 cạnh của chi tiết theo hình chữ U

Bước 4: Uốn 2 cạnh còn lại của chi tiết theo hình chữ U

Hình 2.11 Xác định bán kính góc lượn a) b)

37

-2.2.4.3 Xác định kích thước phôi liệu uốn

Khi xác định kích thước phôi liệu uốn ta căn cứ vào lớp trung hoà của chi tiết uốn Chiều dài của phôi uốn bằng tổng số của phần thẳng không bị uốn bởi

đường trung hoà của phần uốn

Chiều dài của lớp trung hoà của phần uốn xác định theo công thức:

l = ( )

180

.

t x

r+

ϕπ

l: chiều dài lớp trung tính của phần uốn

ϕ: góc của phần uốn

x: hệ số xác định vị trí của lớp trung hoà Hệ số x tra bảng trang 75 [1] Với r/t = 2/0,6 = 3,33 do đó x= 0,4716

Ta có công thức xác định kích thước phôi liệu hay dùng nhất:

- Uốn 2 góc dưới góc uốn 900 (hình 2.12)

l1 = l2 = 50 mm; l3 = 804,8 mm; r1 = r2 = 2 mm;

Thay số ta có: L = 2*50 + 804,8 + 2*1,57( 2 + 0,4716*0,6 ) = 911,96mm

Hình 2.12 Uốn 2 góc 90 0

39

Số lần uốn;

- Kiểu khuôn uốn và độ chính xác chế tạo khuôn ;

- Sau khi uốn có là phẳng hay không;

- Độ chính xác của phôi trước khi uốn;

Bán kính uốn nhỏ nhất rmin phụ thuộc vào tính chất kim loại uốn, cách sắp xếp

đường uốn tương đối với thớ nguyên vật liệu Trong thực tế ta thường xác định bán kính uốn nhỏ nhất theo công thức: rmin = k.t

k: là hệ số tra bảng trang 79 [1]

Nguyên vật liệu là thép 35, trạng thái ram hoặc ủ

Hướng uốn vuông góc với thớ kim loại thì k = 0,3 → rmin= 0,18mm

Hướng uốn song song với thớ kim loại thì k = 0.8 → rmin= 0,24mm

Thực ra rmin còn ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nên cần phải xét vào điều kiện

- Góc tạo bởi đường uốn và thớ kim loại: Vì kim loại chịu kéo và chịu nén theo phương của thớ kim loại thì tốt hơn hơn nhiều so với khi chịu kéo và nén vuông