THIẾT kế CÔNG NGHỆ và KHUÔN dập lõi từ CHẤN lưu sử DỤNG CHO đèn CAO áp CÔNG SUẤT 1000w

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Qua việc nghiên cứu nguyên công cắt hình đột lỗ đồng thời tính toán thiết kế bộkhuôn cắt trích đột lỗ và khuôn cắt hình gia công chi tiết làm ta hiểu rõ h

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ KHUÔN DẬP LÕI TỪ CHẤN LƯU SỬ

DỤNG CHO ĐÈN CAO ÁP CÔNG SUẤT 1000W

Nguyễn Nhật Tấn

Khóa QH -2011-I/CQ, ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử

Tóm tắt: Gia công áp lực là một lĩnh vực có vai trò quan trọng trong sản xuất cơ

khí Gia công áp lực cho phép tạo ra các sản phẩm có hình dáng kích thước phức tạpđồng thời đảm bảo chất lượng về cơ tính tốt, năng xuất cao giá thành hạ Trong giacông áp lực từ phôi, kim loại tấm ban đầu sẽ bị biến dạng dẻo bên trong dụng cụ, thiết

bị để thu được hình dáng mong muốn Hình dạng đơn giản ban đầu sẽ biến dạng theocác biên dạng được dụng cụ quy định bằng áp lực từ bên ngoài lên dụng cụ

Cắt hình và đột lỗ là các nguyên công chính cơ bản của gia công áp lực được ứngdụng rộng rãi trong gia công kim loại tấm Khóa luận trình bày các cơ sở lý thuyết vềphương pháp, cách tính toán và thiết kế của bộ khuôn dập cắt (cắt hình đột lỗ) chấnlưu lõi từ 1000W sử dụng cho đèn cao áp

Từ khóa: Lõi từ chấn lưu, gia công kim loại tấm, khuôn cắt hình đột lỗ….

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp “Thiết kế công nghệ và khuôn dập lõi từ

chấn lưu sử dụng cho đèn cao áp công suất 1000W” là công trình nghiên cứu của tôi.

Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong khóa luận đã được nêu rõ trong phần Tàiliệu tham khảo Các số liệu, kết quả trình bày trong khóa luận là hoàn toàn trung thực,nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi kỉ luật của khoa và nhà trường

đề ra

Hà Nội, ngày… tháng… năm… …

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Nhật Tấn

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình làm khóa luận, được sự giúp đỡ tận tình, sự động viên và khích

lệ kịp thời từ phía gia đình, bạn bè, các thầy cô trong khoa Cơ học kỹ thuật và Tự độnghóa – Trường đại học Công Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, các thầy cô trong Trungtâm Đào tạo - Viện Máy và Dụng cụ Công nghiệp (Viện IMI) đã tạo điều kiện thuậnlợi để em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Và em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn ThS Đinh VănDuy – người đã dìu dắt, cung cấp các kiến thức kĩ năng cần thiết giúp em hoàn thiệnkhóa luận tốt nghiệp này

Hà Nội, ngày… tháng… năm… …

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Nhật Tấn

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIÊU

Δ Dung sai trên đường kính sản phẩm

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC HÌNH VẼ, HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ MINH HỌA

MỞ ĐẦU

* Tính cấp thiết của đề tài

Phương pháp gia công bằng áp lực hiện nay là một phương pháp tạo hình rất phổbiến tại Việt Nam cũng như các nước công nghiệp trên thế giới Chiếm một vị trí quantrọng với một tỷ trọng ngày càng tăng trong lĩnh vực sản xuất cơ khí… Dập cắt bằngkhuôn là một phương pháp cắt hình – đột lỗ đem lại hiệu quả kinh tế rất lớn trong giacông kim loại tấm

Lõi từ chấn lưu 1000W là một chi tiết phức tạp Để có được chi tiết lõi từ hoànchỉnh cần trải qua nhiều quy trình gia công tạo hình các tấm silic mỏng rồi sau đó lắpghép chúng lại với nhau Việc thiết kế công nghệ và khuôn phù hợp giúp tiết kiệm nguyênvật liệu giảm số nguyên công do đó giảm được giá thành sản phẩm nâng cao tính cạnhtranh của hàng hóa trong nước

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Qua việc nghiên cứu nguyên công cắt hình đột lỗ đồng thời tính toán thiết kế bộkhuôn cắt trích đột lỗ và khuôn cắt hình gia công chi tiết làm ta hiểu rõ hơn về mộtphương pháp tạo hình bằng gia công áp lực Khóa luận có thể được sử dụng làm tài liệutham khảo về quy trình các bước thiết kế, tính toán khuôn dập cắt

* Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

- Đối tượng: Mô hình lõi từ chấn lưu 1000W

- Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu tài liệu, internet, các kết quả nghiên cứutrong nước và trên thế giới để hoàn thiện các nội dung, yêu cầu của khóa luận Đồng thời,ứng dụng phần mềm AutoCAD và SolidWorks vào quá trình tính toán thiết kế bộ khuôncắt trích, đột lỗ và bộ khuôn cắt hình tách sản phẩm

* Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu tổng quan về chi tiết cần chế tạo

- Nghiên cứu về nguyên công cắt hình và đột lỗ trong công nghệ gia công áp lựctruyền thống

- Nghiên cứu thiết kế khuôn cắt trích đột lỗ và khuôn cắt hình tách sản phẩm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHI TIẾT CẦN CHẾ TẠO

1.1 Phân tích chi tiết

1.1.1 Chấn lưu

Không giống như các đèn sợi đốt, các đèn phóng điện không thể mắc trực tiếp vàolưới điện Thay vì dây tóc, đèn phóng điện dùng hiệu ứng hồ quang điện nên nó cần đếnphần tử gọi là "chấn lưu" để trợ giúp cho việc phát sáng Chấn lưu là thiết bị được đặttrong bộ nguồn của thiết bị chiếu sáng Chấn lưu dùng để tạo một mức điện áp phù hợpcho đèn khởi động, duy trì điện áp làm việc và hạn chế dòng giúp đèn hoạt động ổn định

1.1.2 Phân loại chấn lưu

- Có hai loại chấn lưu là chấn lưu điện tử và chấn lưu điện từ (hay còn gọi là chấn lưu từ)

- Chấn lưu từ là một cuộn dây được quấn quanh một lõi thép, có tác dụng như một biến thế

để biến đổi dòng điện, hiệu điện thế đầu vào thành dòng điện hiệu điện thế đầu ra phù hợpvới đèn Nhiệt tỏa ra trong khi chấn lưu làm việc có thể làm thủng lớp cách điện và làmhỏng chấn lưu, do vậy cuộn và lõi được tẩm chất nhựa cách điện để tải nhiệt khỏi cáccuộn dây Tất cả các bộ phận này được đặt trong một hộp sắt

- Chấn lưu điện tử dùng mạch điện tử tích hợp để thực hiện tác vụ như chấn lưu từ Khácbiệt chủ yếu giữa chấn lưu điện tử và chấn lưu từ là tần số điện cấp ra đã được thay đổi.Mạch điện tử chuyển đổi điện áp vào bằng cách chỉnh lưu (rectify) từ 50Hz AC thànhkhoảng 20000 ~ 50000 Hz DC Chấn lưu điện tử dùng việc chỉnh lưu này để kiểm soátdòng điện cấp ra cho đèn

1.1.3 Chi tiết lõi từ chấn lưu

- Trong khuôn khổ đề tài chỉ nghiên cứu cụ thể về việc gia công chi tiết khuôn lõi từ củachấn lưu dùng cho đèn cao áp công xuất 1000W

- Hoạt động của một biến thế phụ thuộc vào từ thông giữa các cuộn dây sơ cấp và cuộn dâythứ cấp Trong biến thế để làm tăng hiệu quả từ thông giữa các cuộn dây chúng ta nên sửdụng loại vật liệu có từ kháng thấp

- Hai vấn đề chính của lõi từ là hiện tượng từ trễ và hiện tượng dòng phu-cô chống lại sựtăng lên của từ trường trong lõi từ Để chống lại hiện tường từ trễ, chúng ta sẽ dùng loạithép hợp kim silic để giảm từ trễ và tăng độ thấm từ của lõi Để chống lại dòng phu-cô lõithép từ sẽ được ghép lại từ các lá thép hợp kim silic mỏng nhằm hạn chế sự sinh nhiệt củadòng phu-cô Vật liệu trên đã hạn chế được hai hiện tượng nói trên xong vẫn còn một số

ưu điểm nhất định Ví dụ như khi gia công các lá thép kỹ thuật sẽ dễ xảy ra cong vênh

hơn so với khi gia công một khối lõi từ, cả hai mặt của lõi từ sẽ bị bao phủ bởi một lớpoxide cách điện.

- Khi gia công lõi từ chúng ta cần cân nhắc các vấn đề sau:

 Sự đáng tin cậy

 Giảm từ trễ và dòng điện từ trong lõi

 Tìm loại vật liệu giá thành rẻ, công nghệ gia công phù hợp với dây chuyền sản xuất

 Giảm nhiễu

- Kiểm tra chất lượng cho từng công đoạn sản xuất để đảm bảo chất lượng và sự đáng tinhcậy của sản phẩm Các tấm hợp kim thép cần được kiểm tra để đảm bảo các thông số củaphôi Kiểm tra bề mặt phôi đảm bảo phôi không cong vênh, loại bỏ các khuyết tật như gỉ,

Để chế tạo chi tiết có 3 phương án:

 Sử dụng khuôn liên tục

 Sử dụng khuôn phối hợp

 Sử dụng khuôn liên tục

Phương án 1: Khuôn liên tục

Các nguyên công đơn sẽ được bố trí liên tục trên một khuôn đảm bảo sao cho saukhi phôi đi hết hành trình của khuôn thì sẽ tạo ra sản phẩm

- Chi phí cho khuôn, máy móc cao

Phương án 2: Khuôn phối hợp

Khuôn sẽ thực hiện đồng thời hai hay nhiều nguyên công cùng một lúc để tạo ra sảnphẩm

Ưu điểm:

- Năng suất gia công cao

- Chi phí cho máy móc thấp

Nhược điểm:

- Thiết kế khuôn phức tạp

- Lực cắt – đột lớn

- Có thể tự động hóa

Phương án 3: Khuôn đơn

Các nguyên công sẽ được thực hiện riêng biệt trên từng khuôn để tạo ra sản phẩmcuối cùng thì sản phẩm của nguyên công này sẽ là phôi đầu vào của nguyên công kia

Ưu điểm:

- Giá thành chế tạo khuôn thấp

- Khuôn đơn giản

sử dụng khuôn phối hợp (Phương án 2) sẽ được lựa chọn để tiến hành gia công lõi từ1000W.

1.4 Quy trình công nghệ chế tạo

* Nguyên công 1: Cắt hình cắt trích và đột lỗ các lá chữ T và L trên một bộ khuôn

Hình 1.3 Sản phẩm của nguyên công cắt hình cắt trích đột lỗ

* Nguyên công 2: Dập cắt (tách rời) để được lá tôn silic chữ T và chữ L: Sau nguyên

công dập cắt ta sẽ được 2 chi tiết lá thép chữ L và 1 chi tiết lá thép chữ T

Hình 1.4 Sản phẩm của nguyên công cắt tách

Kết luận: Nội dung chương một đã trình bày tổng quan về chi tiết cần gia công và

đưa ra các giải pháp công nghệ Từ các ưu nhược điểm của từng phương pháp đã đưa rakết luận về phương án gia công phù hợp để đạt được năng suất cũng như giá trị kinh tếcao nhất khi tiến hành sản suất chi tiết ở quy mô đơn chiếc và hàng loạt nhỏ

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN CÔNG CẮT HÌNH – ĐỘT LỖ

2.1 Quá trình cắt hình và đột lỗ

Cắt hình và đột lỗ gọi tắt là cắt – đột Thực chất nguyên công cắt – đột là tách hoàntoàn một phần vật liệu ra khỏi tấm nguyên vật liệu

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lỹ cắt - đột bằng khuôn

Quá trình liên tục cắt đột được chia làm 3 giai đoạn

a)

b)

c)

2.1.1 Giai đoạn biến dạng đàn hồi

Hinh 2.2 Các giai đoạn của quá trình cắt hình đột lỗ

Trạng thái hình 2.2.a, lúc này chày mới chạm đến vật liệu, uốn cong và bắt đầu nén

vào lỗ cối Ở giai đoạn này ứng suất trong vật liệu ở dưới giới hạn đàn hồi

2.1.2 Giai đoạn biến dạng dẻo

Trạng thái hình 2.2.b, chày tiếp tục nén xuống, vật liệu vượt qua giới hạn đàn hồi

chuyển sang biến dạng dẻo Lúc này phần vật liệu ở mép chày và cối bị lún sâu vào và có

sự chuyển dịch tương đối với nhau

2.1.3 Giai đoạn cắt đứt

Trạng thái hình 2.2.c, chày tiếp tục ép vật liệu vào trong lỗ cối, ở các mép cắt của

chày và cối bắt đầu xuất hiện các vết nứt Các vết nứt này phát triển nhanh và cắt đứt vậtliệu theo vòng làm việc của chày và cối

Trị số lún sâu của chày vào trong vật liệu cho đến khi cắt đứt, phụ thuộc vào tínhchất vật liệu và bao gồm từ: (0,25÷0,6)S

Khi chày tiếp tục đi xuống sẽ đẩy vật cắt qua lòng cối và rơi xuống dưới

Như vậy quá trình cắt đứt vật liệu là quá trình làm xuất hiện các vết nứt ở mép chày

và cối Trạng thái hình dáng các vết nứt quyết định chất lượng mặt cắt và phụ thuộc vàomép sắc của chày, cối và khe hở giữa chày và cối

2.2 Khe hở giữa chày và cối

Khe hở giữa chày và cối là hiệu số giữa kích thước làm việc của cối và chày Trị sốkhe hở khi cắt – đột có ảnh hưởng đến chất lượng mặt cắt, độ chính xác vật cắt, lực cắt và

độ bền của chày, cối

Hình 2.3 Mặt cắt sản phẩm cắt hình

a) Khe hở hợp lý b) Khe hở quá nhỏ c) Khe hở quá lớn

- Khe hở hợp lý (chọn đúng trị số) thì các vết nứt xuất hiện từ mép chày và cối sẽ gắp nhautheo đường thẳng Quan sát mặt cắt thấy ở phần dưới cũng có một dải sáng, phần trên xù

Khi mới chế tạo khuôn khe hở sẽ là Zmin Sau khi làm việc, bị mòn khe hở sẽ là Zmax .Trị số khe hở quá Zmax thì cần phải khôi phục lại khuôn mới để có thể tiếp tục sử dụng.

2.3 Xác định kích thước làm việc và dung sai chế tạo chày, cối của khuôn cắt hình đột lỗ

Xác định kích thước và dung sai chế tạo chày, cối nhằm đảm bảo được độ chính xácsản phẩm và khe hở hợp lý, không những trong khi chế tạo khuôn mà cả khi khuôn bị ănmòn đến giới hạn cho phép

Xác định kích thước và dung sai chế tạo chày, cối phải dựa vào tính chất công việc

là cắt hình hay đột lỗ Nếu lấy phần vật liệu cắt ra gọi là cắt hình Nếu bỏ phần vật liệu cắt

2.3.1 Xác định kích thước và dung sai chế tạo chày cối cắt hình và dột lỗ tròn

Chế tạo chày cối cắt hình đột lỗ tròn theo các phương pháp sau:

2.3.1.1 Phương pháp chế tạo riêng

Phương pháp này sử dụng khi chế tạo hàng loạt chày cối, đòi hỏi có tính lắp lẫn cao

a. Cắt hình

Hình 2.4 Xác định dung sai chày cối cắt hình

Trên hình 2.4 trình bày sơ đồ lập dung sai khi cắt hình, trong trường hợp này kích

thước danh nghĩa của cối được lấy bằng kích thước giới hạn nhỏ nhất của sản phẩm

∆ - Dung sai trên đường kính sản phẩm;

α – Dung sai chế tạo cối;

β – Dung sai chế tạo chày;

Zmin – Khe hở hai phía nhỏ nhất về chày và cối

d – Đường kính danh nghĩa lỗ;

∆ - Dung sai trên đường kính lỗ

Điều kiện phải thỏa mãn khi xác định dung sai cho chày cối cắt hình và đột lỗ là:

- Tổng dung sai để chế tạo cối và chày không được vượt quá hiệu số khe hở lớn nhất và

nhỏ nhất

Giá trị tuyệt đối của dung sai chế tạo chày hoặc cối phải nhỏ hơn hoặc bằng ¼ dung

sai chế tạo sản phẩm

|α| ≤ ; |β|≤ (2.8) 2.3.1.2 Phương pháp chế tạo phối hợp

Là phương pháp sau khi gia công xong chày (hoặc cối) thì lấy đó làm chuẩn để gia

công cối (hoặc chày)

Phương pháp này thích hợp với gia công chày, cối đơn chiếc, cắt hình vật liệu mỏng

Chế tạo phối hợp với chày sao cho khe hở nằm trong giới hạn Zmin ÷ Zmax

2.3.2 Xác định kích thước và dung sai chế tạo chày cối căt hình đột lỗ không tròn

2.3.2.1 Cắt hình

Kích thước và dung sai của sản phẩm cắt hình là căn cứ để thành lập vòng làm việc

của cối Vì vậy để có được sản phẩm theo như thiết kế ta căn cứ vào biên dạng và kích

thước của sản phẩm để thiết kế kích thước và biên dạng của cối

- Chày lấy theo cối sao cho khe hở trong khoảng Zmin÷Zmax Trị số giới hạn của khe hở lấy

một phía theo bảng 12[1].

- Sau khi xác định được kích thước làm việc của cối ta tiến hành xác định kích thước làm

việc của chày Việc xác định kích thước làm việc của chày dựa trên biên dạng và kích

thước của cối cùng với kích thước khe hở làm việc giữa chày và cối (Zmin)

2.3.2.2 Đột lỗ

Khi đột lỗ kích thước và dung sai của sản phẩm đột lỗ là căn cứ để thành lập vòng

làm việc của chày Vì vậy để có được sản phẩm theo như thiết kế ta căn cứ vào biên dạng

và kích thước của sản phẩm để thiết kế kích thước và biên dạng của chày

- Cối lấy theo chày sao cho khe hở nằm trong khoảng Zmin ÷ Zmax

- Sau khi xác định được kích thước làm việc của chày ta tiến hành xác định kích thước làm

việc của cối Việc xác định kích thước chày dựa trên biên dạng và kích thước của chày

cùng với kích thước khe hở làm việc giữa chày và cối (Zmin)

Đối với sản phẩm dập nhỏ, dung sai trên cối và chày có thể mở rộng đến 40% dungsai sản phẩm.

Khi dập cắt và đột lỗ những sản phẩm lớn với các kích thước tự do thì không đòi hỏiphải lấy dung sai theo sản phẩm Kích thước danh nghĩa của cối hay chày được lấy theokích thước danh nghĩa tương ứng của sản phẩm và chế tạo theo cấp chính xác 4 Cần chú

ý sao cho trị số khe hở trong giới hạn Zmin ÷ Zmax

S – Chiều dày của vật liệu

Khi chọn máy căn cứ vào lực cắt – đột cần thiết Lực của máy phải lớn hơn hoặcbằng lực cắt – đột cần thiết

2.4.2 Các biện pháp làm giảm lực cắt – đột

Để làm giảm lực cắt – đột những sản phẩm có kích thước lớn từ vật liệu dày, người

ta dùng các biện pháp hạ thấp lực như sau:

2.4.2.1 Nung nóng vật liệu

Vật liệu được nung nóng ứng suất cắt sẽ giảm đi Ứng xuất căt của vật liệu giảm khi

nhiệt độ nung tăng, cho trong các bảng 16 và 17 [1].

- Nhiệt độ ở tấm vật liệu khi cắt – đột thấp hơn nhiệt độ khi nung trong lò 150÷200oC

- Đối với vật liệu có chiều dày nhỏ hơn 3mm không nên nung nóng vì dễ bị cháy làm giảmchất lượng bề mặt

- Khi dập những sản phẩm từ thép cần phải nung nóng đến nhiệt độ 900÷1000oC tiến hànhdập ở nhiệt độ thấp hơn 650oC (khi vật liệu giảm xuống dưới giới hạn đó thì ngừng dập)

- Những sản phẩm từ thép cacbon cao và thép hợp kim sau khi dập cắt có đốt nóng cần phảicho ủ non để khử nội lực và kết tinh lại

- Do sự co của vật liệu sau khi để nguội, nên kích thước vòng cắt của chày và cối cần lấytăng lên 0.6÷0.8% so với kích thước bình thường của chúng

2.4.2.2 Dùng chày, cối có mặt cắt lượn sóng

Khi cắt hình những sản phẩm có kích thước lớn, để giảm lực cắt, người ta sử dụng

chày, cối có mặt cắt lượn sóng (hình 2.6)

Hình 2.6 Dùng chày cối có mặt cắt lượn sóng

L – Bước sóng

H – Chiều cao sóng

Đối với sản phẩm có kích thước trung bình và để dễ chế tạo hơn, người ta sử dụngcác loại chày cối có mặt cắt chéo (1 sóng)

Khi sử dụng chày cối có mặt cắt chéo cần chú ý những đặc điểm sau:

- Nếu cối chéo, chày bằng thì vật liệu bên trong phẳng, bên ngoài bị cong nên dùng vàoviệc cắt hình Nếu cối bằng, chày chéo thì phần vật liệu bên trong bị cong và bên ngoàiphẳng nên dùng vào việc đục lỗ

Độ cong vênh càng nhiều thì góc chéo φo của cối hoặc chày càng lớn

Trị số bước sóng L, chiều cao sóng H và góc chéo φo được xác định theo bảng 18 và

19 [1].

2.4.2.3 Khuôn cắt có nhiều chày thì bố trí chày thành nhiều bậc

Khi khuôn cắt đột có nhiều chày thì mặt đầu chày được bố trí lệch nhau (hình 2.7).

2.5 Xác định tâm áp lực của khuôn căt hình và đột lỗ

Tâm áp lực của khuôn là điểm đặt tổng hợp của các lực cắt hình và đột lỗ củakhuôn Trọng tâm khuôn phải trùng với tâm lỗ lắp cán khuôn trong khối trượt của máy ép.Như vậy mới đảm bảo cho các bộ phận dẫn hướng của khuôn và của máy ép làm việc tốt,không bị mòn nhanh

Tâm áp lực của khuôn được xác định theo hai phương pháp giải tích và biểu đồ.Đối với các vòng căt có hau trục đối xứng thì tâm áp lực của nó là giao điểm của haitrục đó

Đối với các vòng cắt có một trục đối xứng thì tâm áp lực của nó trên trục đó

2.5.1 Phương pháp giải tích

Phương pháp giải tích dựa trên cơ sở định luật:

Tổng momen của các lực thành phần đối với trục nào đó bằng momen của tổng hợplực của nó đối với trục ấy

2.5.1.1 Đối với khuôn cắt hình phực tạp

Hình 2.8 Phương pháp giải tích xác định tâm áp lực khuôn cắt hình phức tạp

Đặt hệ trục tọa độ XOY ở ngoài vòng cắt hình , xuất phát từ một khoảng cách dẫn

xuất nào đó (ví dụ: trục Y cách đoạn l7 là x7 Trục X các điểm giữa của đoạn l7 là y7).

Chia các vòng căt phực tạp thành các đoạn thẳng và cong đơn giản Xác định trọngtâm của chúng và các khoảng cách

x 1 , x 2 , x 3 … đến trục Y

Và y 1 , y 2 , y 3 đến trục X

Lực cắt được xem là phân bố đồng đều theo chiều dài các đoạn l1 , l 2 , l 3… cho nên

điểm đặt của nó được xem như đặt ở trọng tâm của các đoạn đó

Đặt hệ trục tọa độ XOY xác định các khoảng cách của cách trọng tâm các vòng cắt

Hình 2.10 Phương pháp biểu đồ xác định

tâm áp lực khuôn cắt hình phức tạp

Hình 2.11 Phương pháp biểu đồ xác định tâm áp lực khuôn cắt đột nhiều chày 2.5.2.1 Đối với khuôn cắt – đột phức tạp

Thứ tự thành lập biểu đồ như sau:

a) Chia vòng cắt thành các phần đơn giản và xác định trọng tâm của chúng

b) Tự trọng tâm kẻ các đường song song với trục X và Y Trên đó đặt các vecto lực cắt thànhphần tương ứng:

Px1, Px2, Px3, …

Py1, Py2, Py3, …c) Kẻ một đường thẳng bất kỳ song song với trục Y và đặt liên tiếp trên đó các vecto lực Py1,

Py2, Py3, … Từ các đầu nút của các vecto đó nối đến một điểm O bất kỳ bằng các tia 1, 2, 3

…

d) Kẻ đường 1’ song song với tia 1 căt qua đường gióng cá vecto Py1 Từ giao điểm đó kẻđường thằng 2’ song song với tia cắt và cắt qua đường gióng của vecto Py2 Tương tự nhưvậy kẻ các đường 3’, 4’, 5’ …

e) Qua giao điểm của đường 1’ và 9’ kẻ đường thẳng nn song song với trục Y

f) Tương tự như vậy kẻ các đường 11’, 21’, 31’, tương ứng song song với các tia 11, 21, 31, …

và qua giao điểm của đường 11’ và 91’ kẻ đường thẳng mm song song với trục X

g) Giao điểm của các đường thẳng nn và mm sẽ xác định tâm áp lực của khuôn

2.5.2.2 Đối với khuôn cắt đột bố trí nhiều chày

Thứ tự thành lập giản đồ như sau:

1. Đặt hệ trục tọa độ XOY

2. Tính chu vi các hình cắt – đột

3. Xác định trọng tâm các hình và qua đó kẻ các đường thẳng song song với trục X và trụcY

4. Đặt trên đó các vecto lực tương ứng với các chiều dài cắt L1, L2, L3, … theo một tỷ lệ xíchchọn trước.

5. Tiến hành tương tự như đã trình bày ở trên

2.6 Lực tháo vật cắt và phế liệu

Sau khi cắt – đột, do tính chất đàn hồi của vật liệu mà vật cắt hay phế liệu bị dínhtrong lòng cối hay trên chày Muốn gỡ vật liệu ra khỏi chày hoặc cối cần phải tốn một lựcnhất định Lực cắt đó phụ thuộc chủ yếu vào chiều dày và tính chất vật liệu, bôi trơn haykhông và kích thước của vật dập

- Khi cắt – đột vật liệu phi kim loại, hệ số Kt bao gồm từ 0.06÷0.2 đối với chiều dày 3mm

- Khi cắt có đốt nóng (90÷100oC) các tấm chất dẻo dày đến 3mm, thì hệ số Kt= 0.03÷0.05

- Khi đột lỗ bằng chày nhiều bậc, hệ số Kt = 0.07÷0.09

- Khi đột lỗ bằng các tấm chất dẻo dày (3÷8mm) hệ số Kt=0.15÷0.2

Để giảm lực đẩy phế liệu ra khỏi lòng cối, khi đột lỗ đường kính gần bằng chiều dàyvật liệu, lòng cối lên làm côn

2.7 Độ chính xác của sản phẩm

Độ chính xác của sản phẩm (và của lỗ) nhận được khi cắt hình (và đột lỗ) trongkhuôn dập phụ thuộc vào các yếu tố cơ bản sau:

- Chiều dày lỗ và kích thước của sản phẩm cắt hình (đột lỗ)

- Độ chính xác chế tạo các phầm làm việc của khuôn

- Trị số khe hở giữa chày và cối

- Ngoài ra còn một số yếu tố như: kiểu khuôn dập (liên hợp, liên tục) Tính chất vật liệu(dẻo, đàn hồi), hình dáng vật cắt hay đột lỗ (phức tạp, đơn giản)

2.8 Các yêu cầu công nghệ với sản phẩm

Hình dáng của sản phẩm cắt hình và đột lỗ có thể là rất phức tạp Song cần phải loạitrừ những hình dáng phức tạp không cần thiết mà yêu cầu sử dụng có thể cho phép được Khi cắt – đột hình dáng còng sẽ chép nguyên hình phần làm việc của chày và cối.Bởi vậy hình dáng vật cắt càng phức tạp sẽ càng hao phí lao động chế tạo khuôn càngcao, giá thành cắt đắt và giảm độ bền của khuôn

Các yêu cầu công nghệ về kết cầu hình dáng hình học của sản phẩm và lỗ đột nhằmđảm bảo độ bền của sản phẩm khi sử dụng, độ bền của chày cối và tính thuận lợi khi giacông

2.8.1 Kích thước nhỏ nhất của lỗ đột so với chiều dày vật liệu

Ghi chú: Khi sử dụng các phương pháp và khuôn dập đặc biệt đường kính lỗ có thểnhỏ hơn

Bảng 2.1 Kích thước nhỏ nhất của lỗ đột (so với chiều dày vật liệu)

2.8.3 Bán kính lượn nhỏ nhất ở góc yêu cầu và khuyên nên

Nếu α ≤ 90o, R ≥ 0.65S (hình 2.12d)

2.8.4 Khi cắt trích cần đảm bảo cho phần mở ra không bị vướng

2.8.5 Kích thước nhỏ nhất của những phần nhô ra

Hình 2.14 Kích thước nhỏ nhất của phần nhô ra

2.8.6 Kích thước nhỏ nhất của lỗ đột vật liệu phi kim loại

Bảng 2.3 Kích thước nhỏ nhất của lỗ đột trong vật liệu phi kim loại

- Têctôlit

- Thủytinh hữucơ

-Xenluylô

- Chất dẻovinin

- Tấmnhựa vinin

- pro

- Các tông

- Phíp

- Êbonit-Athet

- Mica vàvật liệu

có mica

cơ bản

Trong khuôn cắt hình đột lỗ, các kiểu chày cơ bản sử dụng là:

- Chày ghép được trình bày ở trên hình sử dụng khi cắt hình những sản phẩm lớn, và đột lỗlớn Phần làm việc của chày được chế tạo từ thép cacbon dụng cụ, hay thép hợp kim vàđược tôi cứng Phần chày không làm việc – từ thép kết cấu thông thường Để giảm diệntích phần mài, ở đầu chày có thể làm rãnh thoát đá mài

Hình 2.15 Kết cấu chày ghép

- Chày nguyên với hình dạng mép cắt khác nhau, sử dụng với các công dụng khác nhau:

+ Chày kiểu a – dùng khi cắt – đột theo hình phẳng

+ Chày kiểu b – dùng để chọc thủng lỗ nhỏ

+ Chày kiểu c và d – dùng để giảm lực cắt đột cần thiết