THIẾT kế mô PHỎNG máy làm CHỐT CHẺ

Hình 1.4: Cách lắp chốt chẻ Chốt chẻ thường được làm từ vật liệu kim loại mềm để dễ dàng lắp ráp và tháo gỡ và cũng đồng thời có khả năng chịu lực cắt, chịu rung động, vật liệu được sử

LỜI CẢM ƠNĐầu tiên con xin cảm ơn bố mẹ là người đã sinh thành, nuôi nấng, dạy dỗ để con có được ngày hôm nay

Luận Văn Tốt Nghiệp là môn học thể hiện những gì người sinh viên tích lũy được trong suốt thời gian học ở trường đại học Ngoài ra luận văn cũng là môn học giúp sinh viên biết cách đưa các kiến thức có được từ lí thuyết áp dụng vào thực tế, bước đầu làm quen với công tác kĩ sư Đó

là những kinh nghiệm đầu tiên của em trên chặng đường dài làm một người kĩ sư có trách nhiệm,

có đạo đức nghề nghiệp, có tinh thần cầu tiến

Những kinh nghiệm đầu tiên đó sẽ không dễ dàng hơn nếu không có sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn Thạnh, sự hướng dẫn của một người kĩ sư giàu kinh nghiệm đồng thời cũng là một nhà giáo tận tâm

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Thạnh đã hướng dẫn em rất nhiều trong việc thực hiện luận văn tốt nghiệp Em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Hà Xuân Cờ ( là thầy chủ nhiệm lớp), các thầy cô trong bộ môn thiết kế máy, các thầy cô trong khoa cơ khí, và các thầy cô trong trường Đại học Bách Khoa Tp HCM

Với thời gian ngắn, và kiến thức chưa có nhiều kinh nghiệm đúc kết từ thực tế, luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp í của thầy cô và các bạn sinh viên để bài viết được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc, các anh chị trong CTTNHH TM-DV&SX Cân Nhơn Hòa, đặc biệt là anh Phan Dũng Hải đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập tốt

nghiệp

Cuối cùng mình xin cảm ơn tất cả các bạn sinh viên K05 đã giúp đỡ mình rất nhiều trong suốt thời gian học tập tai trường

Tp HCM Ngày 9 tháng 1 năm 2010 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Vũ Nhật Khoa

TÓM TẮT Đất nước ta đang trong quá trình hội nhập thế giới, vấn đề công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước đang được đặt lên hàng đầu Trong đó ngành “ Cơ Khí Chế Tạo Máy” là một trong những ngành chủ chốt của đất nước để phát triển công nghiệp Công việc của người kĩ sư sáng chế ra các loại máy thay thế cho sức lao động của con người trong quá trình sản xuất để tăng năng suất, tăng chất lượng sản phẩm, giảm các bệnh nghề nghiệp là điều hết sức cần thiết

Trong các thiết bị máy móc cơ khí, chốt chẻ là chi tiết tuy nhỏ nhưng quan trọng và không thể thiếu Chốt chẻ có công dụng chủ yếu là cố định các bulong trên trục, ngăn không cho bulong bị nới lỏng Do đó vấn đề sản xuất chốt chẻ với số lượng lớn, năng suất cao mà vẫn đảm bảo chất lượng được đặt ra

Phần lớn chốt chẻ sử dụng trong nước được mua từ nước ngoài, hoặc được chế tạo với phần lớn qui trình sản xuất là thao tác làm bằng tay, dựa trên các đồ gá, năng suất thấp và phụ thuộc vào tay nghề người công nhân Do đó em quyết định thực hiện đề tài luận văn :” Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ” để gải quyết vấn đề trên, đáp ứng được nhu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong sản xuất Với sự trợ giúp của phần mềm máy tính, việc mô phỏng lắp ráp, mô phỏng hoạt động…sẽ giúp cho việc thiết kế chính xác hơn để có thể đưa vào chế tạo máy và dùng trong thực tiễn sản xuất

Máy phải đáp ứng được mục đích đặt ra là năng suất cao, độ tin cậy cao, tuổi thọ cao, đơn giản, tự động hóa hoàn toàn, dễ lắp ráp, chế tạo, sữa chữa, bảo trì và có giá thành thấp

Khi thiết kế, chế tạo thành công, nhu cầu sử dụng máy là rất lớn, và có thể trang bị ngay tại các nhà máy cơ khí để sản xuất trực tiếp ra chốt chẻ, giảm giá và thời gian tiêu hao cho các khâu mua bán, vận chuyển chốt chẻ từ nơi bán tới nơi tiêu thụ

Với thời gian ngắn, và kiến thức chưa có nhiều kinh nghiệm đúc kết từ thực tế, luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp í của thầy cô và các bạn sinh viên để bài viết được hoàn chỉnh hơn

Tp HCM Ngày 9 tháng 1 năm 2010 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Vũ Nhật Khoa

MỤC LỤC

Trang bìa i

Nhiệm vụ luận văn i

Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách hình vẽ v

Danh sách bảng biểu vi

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CHỐT CHẺ VÀ CÁC LOẠI MÁY TẠO HÌNH DÂY KIM LOẠI 1

1.1 Tìm hiểu về chốt chẻ 1

1.2 Tìm hiều về máy tạo hình dây kim loại (wire forming machine) 6

1.2.1 Hình dạng các loại máy tạo hình dây trên thị trường 7

1.2.2 Hình dạng một số chi tiết máy có khả năng sản xuất 11

1.2.3 Đặc điểm chung của các máy 11

1.2.4 Một số vật liệu thường dùng trong việc chế tạo các bộ phận của máy 14

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY LÀM CHỐT CHẺ 17

2.1 Giới thiệu các phương án 17

2.1.1 Cơ cấu tạo chuyển động tịnh tiến lên xuống 17

2.1.2 Cơ cấu kéo và lật mặt phôi 23

2.1.3 Cơ cấu cắt phôi 29

2.1.4 Cơ cấu uốn phôi 38

2.2 Sơ đồ nguyên lý máy làm chốt chẻ 42

2.3 Nguyên lí hoạt động của máy làm chốt chẻ 43

2.3.1 Quá trình tạo chuyển động tịnh tiến của chày 43

2.3.2 Quá trình chày đi xuống 44

2.3.3 Quá trình chày đi lên 44

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY LÀM CHỐT CHẺ 46

3.1 Tính toán kích thước phôi 46

3.2 Tính lực cắt, công cắt 50

3.3 Tính lực uốn 53

3.4 Tính lực kéo phôi 54

3.5 Tính kích thước bộ con lăn kéo phôi 55

3.6 Tính toán moment quay bộ con lăn cấp phôi 57

3.7 Tính toán lò xo 61

3.7.1 Lò xo xoắn ốc nén tại khuôn uốn 63

3.7.2 Tính toán lò xo xoắn ốc nén tại con lăn 67

3.7.3 Tính toán lò xo xoắn ốc kéo tại cơ cấu chặn cóc 71

3.7.4 Lò xo xoắn ốc kéo tại cơ cấu kéo cóc 75

3.7.5 Lò xo xoắn ốc kéo tại cơ cấu đẩy sản phẩm 79

3.8 Tính lực lên bộ phận di trượt 83

3.9 Tính toán lựa chọn động cơ điện 86

CHƯƠNG 4: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG MÁY LÀM CHỐT CHẺ 90

4.1 Lắp đặt máy 90

4.2 Vận hành máy 91

4.3 Sửa chữa máy 91

4.4 Bảo dưỡng máy 95

Tài liệu tham khảo 96

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CHỐT CHẺ VÀ CÁC LOẠI MÁY

TẠO HÌNH DÂY KIM LOẠI 1

Bảng 1.1 Yêu cầu kĩ thuật của chốt chẻ (TCVN 2043 – 77) 4

Bảng 1.2 Chốt chẻ (TCVN 2043-77) 5

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY LÀM CHỐT CHẺ 17

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY LÀM CHỐT CHẺ 46

Bảng 3.1 Thông số vật liệu chế tạo lò xo 62

Bảng 3.2 Thông số hình học của lò xo chịu nén tại khuôn uốn 65

Bảng 3.3 Kết quả tính toán của lò xo chị nén tại khuôn uốn 66

Bảng 3.4 Thông số hình học của lò xo chịu nén tại con lăn 69

Bảng 3.5 Kết quả tính toán của lò xo chịu nén tại con lăn 70

Bảng 3.6 Thông số hình học của lò xo chịu kéo tại cơ cấu chặn bánh cóc 73

Bảng 3.7 Kết quả tính toán của lò xo chịu kéo tại cơ cấu chặn bánh cóc 74

Bảng 3.8 Thông số hình học của lò xo chịu kéo tại cơ cấu kéo cóc 77

Bảng 3.9 Kết quả tính toán của lò xo chịu kéo tại cơ cấu kéo cóc 78

Bảng 3.10 Thông số hình học của lò xo chịu kéo tại cơ cấu đẩy sản phẩm 81

Bảng 3.11 Kết quả tính toán của lò xo chịu kéo tại cơ cấu đẩy sản phẩm 82

CHƯƠNG 4: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG MÁY LÀM CHỐT CHẺ 90

Bảng 4.1 các sai hỏng có thể xảy ra của máy và nguyên nhân gây ra sai hỏng 92

Bảng 4.2 Thời gian biểu bảo dưỡng máy 95

DANH SÁCH HÌNH VẼ

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CHỐT CHẺ VÀ CÁC LOẠI MÁY

TẠO HÌNH DÂY KIM LOẠI 1

Hình 1.1 Chốt chẻ 2

Hình 1.2 Các kích cỡ khác nhau của chốt chẻ 2

Hình 1.3 Dùng chốt chẻ để cố định đai ốc 2

Hình 1.4Cách lắp chốt chẻ 3

Hình 1.5 Chốt chẻ với các vật liệu khác nhau 2

Hình 1.6 Kích thước chốt chẻ 5

Hình 1.7 Máy kéo và uốn dây của hãng Theta Universal Enterprise Co 7

Hình 1.8 Máy Single Hanger Making Machine Model 100 8

Hình 1.9 Máy Wire Forming Machine 350S 9

Hình 1.10 Máy Wire Forming Machine 300A 10

Hình 1.11 Các sản phẩm của máy tạo hình dây 11

Hình 1.12 Bộ phận con lăn kéo phôi và dẫn hướng 12

Hình 1.13 Bộ phận tao chuyển động tịnh tiến 12

Hình 1.14 Bộ phận khuôn tạo hình dạng cho sản phẩm 13

Hình 1.15 Bộ phận uốn dùng đĩa quay 13

Hình 1.16 Bộ phận uốn dùng con lăn 14

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY LÀM CHỐT CHẺ 17

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý dùng xi lanh khí nén 18

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý tay quay con trượt 19

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý cơ cấu di trượt dùng cam 20

Hình 2.4 Sơ dồ nguyên lý di trượt dùng thanh răng bánh răng 21

Hình 2.5 Kéo phôi bằng 1 cặp con lăn với motor dẫn động riêng 23

Hình 2.6 Kích thước của bộ kéo phôi 23

Hình 2.7 Kéo phôi bằng 2 cặp con lăn với motor dẫn động riêng 24

Hình 2.8 Kích thước bộ phận kéo phôi 25

Hình 2.9 Kéo phôi với 2 cặp con lăn và cuộn phôi 26

Hình 2.10 Cơ cấu cấp phôi tự động kiểu kìm 27

Hình 2.11 Cơ cấu cấp phôi tự động bằng dẫn động qua con lăn 28

Hình 2.12 Sơ đồ cắt phôi bằng dao song song 29

Hình 2.13 Sơ đồ cắt phôi bằng dao đặt nghiêng 30

Hình 2.14 Cơ cấu cắt đĩa 2 trục song song 31

Hình 2.15 Cơ cấu cắt đĩa với lưỡi dao đặt nghiêng 32

Hình 2.16 Cơ cấu cắt đĩa cả 2 dao đặt nghiêng 33

Hình 2.17 Cơ cấu cắt nhiều đĩa 34

Hình 2.18 Cơ cấu cắt dao kiểu rung động 35

Hình 2.19 Cắt phôi bằng khuôn cắt 36

Hình 2.20 Sơ đồ nguyên lý cơ cấu cắt bằng khuôn 37

Hình 2.21 Uốn bằng khuôn chữ V đơn giản 38

Hình 2.22 Các cơ cấu uốn phôi dạng ống 38

Hình 2.23 Sơ đồ uốn bằng con lăn 39

Hình 2.24 Sơ đồ uốn phôi bằng cơ cấu di trượt 40

Hình 2.25 Cơ cấu uốn phôi bằng khuôn uốn kiểu bản lề 41

Hình 2.26 Sơ đồ nguyên lý máy làm chốt chẻ 42

Hình 2.27 Sơ đồ nguyên lí cơ cấu gạt sản phẩm 43

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY LÀM CHỐT CHẺ 46

Hình 3.1 Ứng suất lên kim loại khi uốn và vị trí đường trung hòa 46

Hình 3.2 Kích thước chốt chẻ cần sản xuất 49

Hình 3.3 Quá trình biến dạng đàn hồi 50

Hình 3.4 Quá trình biến dạng dẻo 51

Hình 3.5 Quá trình cắt đứt 51

Hình 3.6 Lực tác dụng lên ổ chứa phôi 54

Hình 3.7 Lực tác dụng lên bộ con lăn cấp phôi 57

Hình 3.8 Lực nén lên con lăn cấp phôi 60

Hình 3.9 Kích thước lò xo chịu nén tại khuôn uốn 64

Hình 3.10 Kích thước lò xo chịu nén tại con lăn 68

Hình 3.11 Kích thước lò xo chịu kéo tại cơ cấu chặn bánh cóc 76

Hình 3.12 Kích thước lò xo chịu kéo tại cơ cấu đầy sản phẩm 80

Hình 3.13 Cơ cấu di trượt của hãng Mitsumi 83

Hình 3.14 Motor gearbox FPW690S2-30 86

Hình 3.15 Phanh dừng motor 87

Hình 3.16 Bộ điều khiển tốc độ 87

Hình 3.17 kích thước motor 88

Hình 3.18 Kích thước then và rãnh then 88

Hình 3.19 Kích thước vít gắn motor 88

Hình 3.20 Sơ đồ mắc dây điện cho motor xoay theo chiều kim đồng hồ 89

CHƯƠNG 4: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG MÁY LÀM CHỐT CHẺ 90

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CHỐT CHẺ VÀ CÁC LOẠI MÁY TẠO HÌNH DÂY KIM LOẠI

Hinh 1.2: Các kích cỡ khác nhau của chốt chẻ

Hình 1.3: Dùng chốt chẻ để cố định đai ốc

Công dụng của chốt chẻ: dùng để cố định vị trí của các chi tiết khác trên 1 trục

Chốt chẻ có tiết diện không đổi gấn suốt cả chiều dài gồm 2 nửa bán nguyệt Khi được lắp ráp, người ta trước tiên xỏ chốt chẻ qua lỗ,sau đó 2 chân chốt chẻ sẽ được tách (chẻ) ra, khóa nó

vào đúng vị trí để cho chốt chẻ kg bị trượt ra ngoài Khi bị tháo gỡ, chốt chẻ không tái sử dụng được và phải thay thế mới

Hình 1.4: Cách lắp chốt chẻ

Chốt chẻ thường được làm từ vật liệu kim loại mềm để dễ dàng lắp ráp và tháo gỡ và cũng đồng thời có khả năng chịu lực cắt, chịu rung động, vật liệu được sử dụng chủ yếu là thép cacbon thấp, kim loại màu và hợp kim màu, kim loại nhẹ và hợp kim nhẹ, thép không gỉ vv

Hình 1.5: Chốt chẻ với các vật liệu khác nhau

Bảng 1.1: Yêu cầu kĩ thuật của chốt chẻ (TCVN 2043 – 77)

hiệu vật liệu

mạ phủ

Mác vật liệu đề nghị

Số hiệu phân nhóm

Dạng mạ, phủ

cacbon thấp 00

Thép có hàm lượng cacbon không vượt quá 0,20 %

0

1

Không mạ phủ Oxit ngâm trong dung dịch crom

710

711

Mác vật liệu theo TCVN 1659 – 75, mác vật liệu trong ngoặc đơn theo kí hiệu của Liên Bang

Nga

Hình 1.6: Kích thước chốt chẻ

Bảng 1.2: Chốt chẻ (TCVN 2043-77) Kích thước: mm

Tiêu chuẩn cũng qui định các đường kính chốt chẻ 0,6 ; 0,8 và từ 13 đến 20 mm

Kích thước chọn theo dãy: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 60; 70; 80;

1 2,25

1,3 2,8

1,8 3,8

2,2 4,7

2,7 5,7

3,6 7,1

4,5 9,1

5,6 11,1

7,5 13,5

9,5 17,5

L1

L2

2,5 1,6

3 2,5

3,5 2,5

5,0 2,5

6,0 2,5

Có khá nhiều loại máy về tạo hình dây kim loại trên thị trường và tại các công ty cơ khí, nhưng chủ yếu là máy mua mới từ nước ngoài,hoặc sửa lại từ máy cũ của nước ngoài Vẫn chưa thấy nhiều máy được sản xuất trong nước Nhìn chung, dù đa dạng về kiểu dáng, nhưng các máy này đều có chung nguyên lí sau: từ phôi dây các máy này có khả năng cắt đứt, uốn, dập…v.v để tạo ra chi tiết có hình dạng yêu cầu

1.2.1 Hình dạng các loại máy tạo hình dây trên thị trường:

Các loại máy tạo hình dây của hãng Theta Universal Enterprise Co

Hình 1.7: Máy kéo và uốn dây của hãng Theta Universal Enterprise Co

Hình 1.8: Máy Single Hanger Making Machine Model 100

-Tên máy: Single Hanger Making Machine Model 100

-Đường kính phôi lớn nhất: Φ5.0(mm)

-Chiều dài ăn dây: 220mm

-Motor: 1.5kw 380V

-Cấp tốc độ: 4 speed gearbox

Hình 1.10: Máy Wire Forming Machine 300A

-Tên máy: Wire Forming Machine 300A

-Kích thước: 1650(L)x700(W)x1850(H)mm

1.2.2 Hình dạng một số chi tiết máy có khả năng sản xuất (tùy theo từng loại máy)

Hình 1.11: Các sản phẩm của máy tạo hình dây

1.2.3 Đặc điểm chung của các máy

Hệ thống con lăn cùng bộ điều khiển: công dụng cấp phôi tự động, kéo và nắn thẳng dây

Gồm có hệ thống con lăn trên và con lăn dưới, phôi được kéo ra từ đế chứa phôi cuộn và nắn thẳng bới các con lăn này và hệ thống dẫn hướng, sau đó được đưa tới bộ phận khuôn của máy đề tạo hình Khoảng cách của con lăn trên và con lăn dưới có thể được điều chỉnh bằng bulong và lò

xo

Hình 1.12: Bộ phận con lăn kéo phôi và dẫn hướng

Động cơ điện: công dụng truyền động chính và cung cấp công suất cho máy Thường sử dụng

động cơ điện xoay chiều vì đây là loại phổ biến, đơn giản,dễ mua trên thị trường, giá thành rẻ và phù hợp với hệ thống điện nơi công xưởng Tuy nhiên một số trường hợp đòi hỏi chính xác hơn

và yêu cầu góc quay xác định được thì phải dùng motor servo

Bộ giảm tốc: sử dụng hộp giảm tốc hoặc dùng bộ truyền đai: Công dụng dùng để giảm số

vòng quay của động cơ điện, điều chỉnh năng suất Thường sử dụng bộ truyền đai với ưu điểm là kết cấu đơn giản, truyền chuyển động không cần nối trục, truyền được xa và có khả năng trượt trơn khi quá tải Tuy nhiên nếu yêu cầu phải có tốc độ chậm và chính xác thì nên sử dụng hộp giảm tốc

Cơ cấu biến đổi chuyển động: loại phổ biến được sử dụng là biến chuyển động quay thành

chuyển động tịnh tiến lên xuống Kết hợp với các bộ phận khác để cắt phôi đồng thời đóng mở các bộ phận của khuôn nhắm tạo ra sản phẩm có hình dạng theo yêu cầu Ở các máy này, thường

sử dụng cơ cấu cam biến chuyển động quay tròn thành chuyển động tịnh tiến, sau khi được truyền động từ đai, cam quay đẩy một bộ phận có thể trượt tịnh tiến theo rãnh lên xuống Sau khi thực hiện chuyển động xuống, chi tiết này đi lên nhờ lực kéo của lò xo bố trí 2 bên

Hình 1.13: Bộ phận tao chuyển động tịnh tiến

Bộ phận khuôn: quyết định hình dạng cho sản phẩm, có hình dạng tương ứng với sản phẩm

tạo ra Có thể là khuôn dập, khuôn uốn, hệ thống các khuôn bên, hoặc là hệ thống các con lăn để uốn phôi vv tùy theo hình dạng của chi tiết yêu cầu mà thiết kế hợp lí

Hình 1.14: Bộ phận khuôn tạo hình dạng cho sản phẩm

Hình 1.15: Bộ phận uốn dùng đĩa quay

Hình 1.16: Bộ phận uốn dùng con lăn

Bộ phận đẩy sản phẩm: thường thấy là cơ cấu đẩy từ phía sau tới để gạt sản phẩm rớt xuống

máng Sở dĩ có bộ phận này là do các sản phẩm của máy định hình dây thường có kết cấu lỗ hoặc móc sẽ dính lại trong khuôn khi khuôn mở ra Bộ phận này cũng được dẫn động bằng động cơ điện chính qua một số cơ cấu cam, hoặc sử dụng bộ điều khiển khí nén riêng Để tối ưu hóa có thể liên kết với bộ phận chuyển động tịnh tiến ở trên bằng cơ cấu cam sao cho khi hệ thống đi lên thì bộ phận này sẽ đẩy chi tiết rớt xuống máng

1.2.4 Một số vật liệu thường dùng trong việc chế tạo các bộ phận của máy

A 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

B 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

C 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

D 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

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

Đặc trưng : Tính tôi, chịu mài mòn tốt

Chuyên dụng : Dùng làm khuôn dập

F Vật liệu : GO5

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

Chuyên dụng : Dùng làm khuôn dập dạng blanking

G 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

H 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

I Vật liệu : GO40F

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

Chuyên dụng : Dùng làm các laọi khuôn đơn giản

J 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)

K 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

Nhìn chung tùy theo đặc điểm sản phầm cần tạo ra mà mỗi loại máy có hình dáng đa dạng khác nhau tùy theo kết cấu cấp phôi, nắn thẳng, cắt đứt, uốn… các máy này có có kích thước nhỏ hoặc trung bình Dựa trên cấu trúc các máy này ta tập trung nghiên cứu, thiết kế máy làm chốt chẻ Máy có năng suất cao, sản xuất được nhiều loại chốt chẻ kích cỡ khác nhau, kích thước máy nhỏ gọn dễ sử dụng và giá thảnh rẻ, sản phẩm sản xuất ra đạt tiêu chuẩn TCVN

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY LÀM

CHỐT CHẺ

Máy làm chốt chẻ gồm có các cơ cấu chính sau:

-Cơ cấu tạo chuyển động tịnh tiến lên xuống

-Cơ cấu kéo, lật mặt phôi

-Cơ cấu cắt phôi

-Cơ cấu uốn phôi

2.1 Giới thiệu các phương án

2.1.1Cơ cấu tạo chuyển động tịnh tiến lên xuống

A Sử dụng xi lanh khí nén

Sơ đồ nguyên lí:

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý dùng xi lanh khí nén

Nguyên lí hoạt động:

-Dùng máy nén khí vào bình trữ khí, sau đó qua valve 5/2 solenoid, qua van tiết lưu, điều khiển tới xi lanh khí nén

-Khi có tín hiệu x1 điều khiển làm piston di chuyển xuống

-Khi có tín hiệu x2 điều khiển làm piston di chuyển lên

-Chu trình trên được lặp lại

-Piston được nối với đầu công tác

Ưu điểm:

-Cơ cấu đơn giản, thiết bị có thể mua trên thị trường

-Điều chỉnh được lực đẩy tới lực lùi về và chống được trường hợp quá tải

-Không gây ô nhiễm môi trường

-Dễ điều khiển

-Có thể hoạt động tiếp tục một thời gian sau khi cúp điện

-Dễ bảo trì, sửa chữa

Nhược điểm:

-Tạo ra tiếng ồn lớn khi xả khí ra ngoài môi trường

-Trang thiết bị đắt tiền

-Chiếm không gian lớn trong xưởng, do bố trí bình khí nén, các thiết bị đi kèm vv

B Sử dụng cơ cấu tay quay con trượt

Sơ đồ nguyên lí:

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý tay quay con trượt

Nguyên lí hoạt động:

-Động cơ điện 1 tạo chuyển động quay tròn

-Bộ truyền đai 2 truyển chuyển động cho trục 3

-Trục 3 truyền động cho con trượt 4

-Con trượt 4 sẽ chuyển động tịnh tiến lên xuống

Ưu điểm:

-Tạo được lực đẩy tới lớn

sẽ thắng lực lò xo 4 và chuyển động đi xuống Cam tiếp tục quay tới phần lõm, con trượt sẽ được

lò xo 4 kéo lên trở về vị trí ban đầu

-Đối với động cơ điện hiện nay trên thị trường có các dạng có gắn sẵn hợp giảm tốc,rất đa dạng

về kích thước nên ta có thể gắn sẵn vào cam quay Do đó có thể bỏ bới được bộ truyển đai - -Ngoài ra, nếu sử dụng bộ truyển đai, đối với trong trường hợp quay với tốc độ chậm, dây đai dễ

bị trượt, phải sử dụng đai thang có răng cưa Nếu chọn được động cơ điện gắn sẵn hộp giảm tốc

có số vòng quay thích hợp sẽ khắc phục được tình trạng trên

Ưu điểm:

-Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo

-Dễ vận hành, không cần tín hiệu điều khiển

-Giá thành rẻ

-Không gây tiến ồn

-Dễ bảo trì sửa chữa

Khuyết điểm:

-Có thể xảy ra hiện tượng kẹt cam

-Do sử dụng lò xo nên phải thay thế mới lò xo khi lò xo bị hỏng

D Sử dụng cơ cấu thanh răng bánh răng

Sơ đồ nguyên lí:

Hình 2.4: Sơ dồ nguyên lý di trượt dùng thanh răng bánh răng

Ưu điểm:

-Tao chuyển động chính xác về vận tốc, quãng đường, tao được lực theo tính toán

-Cơ cấu dựa trên nguyên lí đơn giản

Khuyết điểm:

-Cơ cấu phức tạp khi thiết kế, phải sử dụng bô ly lợp

-Phải điểu khiển bô ly hợp đóng mở theo trình tự để tạo chuyển động tịnh tiến

2.1.2 Cơ cấu kéo và lật mặt phôi

A Sử dụng con lăn kéo phôi, có motor dẫn động riêng

Hình 2.5: Kéo phôi bằng 1 cặp con lăn với motor dẫn động riêng

Hình 2.6: Kích thước của bộ kéo phôi

Cơ cấu sử dụng motor dẫn động, truyền động cho cặp con lăn, con lăn sẽ quay và kéo phôi dây từ ống dẫn vào Ở đây không cần phải nắn thẳng nên chỉ sử dụng 1 cặp con lăn

Con lăn trên có thể điều chỉnh khoảng cách bằng núm văn bên trái (núm vặn có đánh số để dễ điều chỉnh) Khi vặn núm thì con lăn trên di chuyển xuống, thu hẹp khoảng cách giữa 2 con lăn,

do đó điều chỉnh núm vặn có thể điều chỉnh được ma sát giữa 2 con lăn

Hình 2.7: Kéo phôi bằng 2 cặp con lăn với motor dẫn động riêng

Hình 2.8: Kích thước bộ phận kéo phôi

Cơ cấu sử dụng motor dẫn động, truyền động cho bánh răng ở giữa, bánh răng ở giữa truyền động cho hai con lăn dưới, hai cặp con lăn sẽ quay và kéo phôi dây từ ống dẫn vào Do có tới hai cặp con lăn nên bộ phận kéo phôi này có khả năng nắn thẳng tương đối dây phôi đưa vào

Hai con lăn trên có thể điều chỉnh khoảng cách bằng núm văn bên trái và bên phải Khi vặn núm thì hai con lăn trên di chuyển xuống, thu hẹp khoảng cách giữa hai cặp con lăn, do đó điều chỉnh núm vặn có thể điều chỉnh được ma sát giữa hai cặp con lăn

Hình 2.9 : Kéo phôi với 2 cặp con lăn và cuộn phôi

Cơ cấu sử dụng motor dẫn động, truyền động cho hai cặp con lăn, hai cặp con lăn sẽ quay và kéo phôi dây từ ống dẫn vào Do có tới hai cặp con lăn nên bộ phận kéo phôi này có khả năng nắn thẳng tương đối dây phôi đưa vào

Khoảng cách giữa hai cặp con lăn có thể điều chỉnh được, do đó điều chỉnh có thể điều chỉnh được ma sát giữa hai cặp con lăn

Cuộn phôi dây được đặt có trục quay nằm ngang Khi cặp con lăn quay, sẽ kéo phôi dây từ cuộn phôi, do đó cuộn phôi phải đặt trên ổ trục quay được Chuyển động quay của cuộn phôi dây

là do cặp con lăn kéo Cuộn phôi không tự quay

Ở hình 2.9, cuộn phôi tự quay để quấn dây vào cuộn, ta chỉ tham khảo cách bố trí cuộn phôi

và cặp con lăn

B Sử dụng cơ cấu cấp phôi tự động kiểu kìm

Hình 2.10: Cơ cấu cấp phôi tự động kiểu kìm

Phôi có dạng dải băng, khi phần chày giữa đi lên, kìm kẹp (lúc này đang kẹp chặt) quay quanh tâm cố định, làm cho phôi băng đang bị kẹp cũng quay theo 1 cung và tịnh tiến tới trước Khi phân chày giữa lên tới vị trí cao nhất, kìm kẹp nhả ra Sau đó phần chày giữa đi xuống, kìm kẹp trở về vị trí cũ, lúc này phần kìm kẹp vẫn đang nhả ra, do đó phôi băng không di chuyển ngược về Đến khi phần chày giữa xuống vị trí cuối cùng, kìm kẹp lại kẹp chặt Quá trình trên được lặp lại

C Sử dụng cơ cấu cấp phôi tự động kiểu con lăn nhưng không dẫn động trực tiếp bằng motor riêng

Hình 2.11: Cơ cấu cấp phôi tự động bằng dẫn động qua con lăn

Phôi có dạng dải băng, khi phần chày giữa đi lên, con lăn dưới cùng quay quanh tâm, làm quay con lăn dưới của bộ con lăn kéo phôi băng Lúc này con lăn trên cùng đi xuống đè lên phôi băng và tạo lực ma sát với con lăn dưới Do đó phôi băng đang bị kẹp giữa 2 con lăn quay sẽ tịnh tiến tới trước Sau đó phần chày giữa đi xuống, con lăn trên sẽ đi lên và không đè lên phôi nữa,

do đó phôi băng không di chuyển ngược về Quá trình trên được lặp lại

2.1.3 Cơ cấu cắt phôi

A Cơ cấu cắt dao song song

Hình 2.12: Sơ đồ cắt phôi bằng dao song song

B Cơ cấu cắt kiểu tay đòn và cắt dao nghiêng

Hình 2.13: Sơ đồ cắt phôi bằng dao đặt nghiêng

-Góc nghiêng α4:

+Đối với máy cắt dao thẳng: α4 = 2o−4o

+Đối với máy cắt kiểu tay đòn: α4 = 7o−12o

-Góc cắt α2 = 75o−85o

-Góc sau α1 = 2o−3o

Để đơn giản khi mài dao cho phép α2 = 90ovà α1 = 0o

Công dụng: cắt vật liệu tấm thành dải hoặc phôi chiếc Chiều dày vật liệu cắt tới 40 mm