Đồ án tốt nghiệp cơ khí chế tạo máy Thiết kế máy đột theo mẫu máy JB0 41 của xưởng cơ khí công ty thiết bị điện Việt Nam

Xưởng cơ khí của Công ty Thiết bị đo điện EMIC, có chức năng gia công chế tạo các chi tiết cơ khí trong công tơ đo điện các chi tiết thuộc danh mục các mặt hàng sản xuất của công ty như

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường Đại học Nha Trang, các thầy trong khoa Cơ Khí, bộ môn Chế Tạo Máy trong bốn năm qua đã trang bị cho em những kiến thức quý báu và giúp đỡ tận tình để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Đặc biệt cảm ơn thầy Th.S Trần An Xuân trong thời gian thực hiện đề tài thầy đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn để em hoàn thành đề tài

Xin cảm ơn ban lãnh đạo, các cô chú công nhân trong công ty Thiết Bị điện Việt Nam đã nhiệt tình giúp đỡ và chỉ bảo trong quá trình thực tập để cháu nhận và thực hiện đề tài này

Cảm ơn các cán bộ thư viện trường Đại học Nha Trang cũng như thư viện tỉnh Khánh Hòa đã giúp đỡ em trong quá trình tìm kiếm các tài liệu liên quan

Cảm ơn các bạn trong lớp đã đưa ra nhưng ý kiến góp ý và những ý tưởng quan trọng giúp tôi thực hiện đề tài được tốt hơn

Cuối cùng xin cảm ơn gia đình bạn bè đã luôn quan tâm động viên trong những khi gặp khó khăn và trong suốt thời gian thực hiện đề tài

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN: ……….……… 1

MỤC LỤC: ………2

LỜI NÓI ĐẦU:……… 6

PHẦN I : GIỚI THIỆU CHUNG 1

I.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỔNG CÔNG TY THIẾT BỊ ĐIỆN VIỆT NAM 8

I.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY 9

I.3 MỘT SỐ THIẾT BỊ DO NHÀ MÁY SẢN XUẤT .11

I.4 GIỚI THIỆU PHÂN XƯỞNG ĐỘT DẬP CỦA TỔNG CÔNG TY THIẾT BỊ ĐO ĐIỆN VIỆT NAM 13

I.4.1 Sơ đồ bố trí mặt bằng của Tổ gò hàn thuộc phân xưởng đột dập, các loại máy trang bị .13

I.4.2 Khái quát về chức năng và nhiệm vụ của Phân xưởng Đột dập – Gò hàn 13

I.4.3 Sơ đồ Phân xưởng Đột dập tổ gò hàn.(trang bên) 14

PHẦN II: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ ĐỘT DẬP, TÍNH NĂNG, CẤU TẠO, TÁC DỤNG CỦA MÁY ĐỘT JB04-1 .16

II.1 TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ ĐỘT, DẬP(DẬP NGUỘI) 16 II.1.1 Thực chất: 16

II.1.2 Phân loại: 16

II.1.3 Ưu điểm của phương pháp đột dập 17

II.1.4 Nhược điểm của phương pháp đột dập 17

II.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ĐỘT JB04-1 17

II.3 CẤU TẠO CỦA MÁY ĐỘT: 18

II.4 TÁC DỤNG CỦA MÁY: 21

II.4.1 Tác dụng chung của máy và công dụng của máy trong tổ đột dập – hàn gò: 21

II.4.2 Nhận xét của công nhân khi vận hành máy 21

PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHO MÁY 23

III.1 TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CHO CƠ CẤU DẪN ĐỘNG CỦA MÁY 23

III.1.1 Tính toán cơ cấu tay quay con trượt 23

III.1.2 Tính toán vận tốc, gia tốc xác định quy luật chuyển động của máy: 25

III.1.2.1 Xác định tốc độ quay của khâu dẫn: 25

III.1.2.2 Tính toán vận tốc và gia tốc của cơ cấu ta dùng phương pháp giải tích như sau 26

III.2 XÁC ĐỊNH QUY LUẬT BIẾN THIÊN LỰC TÁC ĐỘNG: 28

III.3.1 Thực chất quá trình đột lỗ: 30

III.3.2 Xác định lực cắt-đột: 31

III.4 TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ, TÍNH BÁNH ĐÀ VÀ CÁC THÔNG SỐ TRÊN TRỤC .32

III.4.1 Tính chọn động cơ: 32

III.4.2.Tính toán bánh đà: 34

III.4.3 Tính các thông số trên trục .35

III.5 TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG CHO MÁY: 36

III.5.1 Thiết kế bộ truyền động đai .36

III.5.2 Thiết kế bánh đà: 40

III.5.3 Tính toán thiết kế ly hợp 41

III.5.4 Tính toán thiết kế trục khuỷu, tính toán thanh truyền .43

III.5.4.1 Tính các lực tác dụng lên trục và thanh truyền trong quá trình làm việc 43

III.5.4.2 Chọn vật liệu chế tạo trục và tính toán sơ bộ trục 44

III.5.4.3 Kiểm nghiệm trục: 49

III.5.5 Thiết kế gối đỡ 53

III.5.5.1 Chọn vật liệu chế tạo ổ và kết cấu ổ 53

III.5.5.2 Tính toán ổ trượt 55

III.5.6 Tính toán thanh truyền 56

III.5.7 Tính toán bulon cho mối ghép bulon tại hai gối đỡ và tại thanh

truyền 57

III.6 NHẬN ĐỊNH CHUNG VỀ MÁY ĐỘT SAU KHI ĐƯỢC THIẾT KẾ HOÀN THIÊN 62

III.7 NGUYÊN TẮC SỬ DỤNG MÁY VÀ AN TOÀN VẬN HÀNH MÁY: 64

III.7.1 Nguyên tắc sử dụng máy: 64

III.7.2 Nguyên tắc an toàn lao động: 64

PHẦN IV: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TAY BIÊN 66

IV.1 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 66

IV.2 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 66

IV.2.1 Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 66

IV.2.2 Tính công nghệ trong kết cấu 66

IV.2.3 Bản vẽ chế tạo chi tiết 67

IV.2.4 Chọn phương pháp chế tạo phôi 67

IV.3 LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT VÀ NGUYÊN CÔNG CÔNG NGHỆ 68

IV.3.1 Thiết kế nguyên công 68

Phương 70

IV.3.2 Lập sơ đồ gá đặt 71

IV.3.3 Chọn máy .71

IV.3.4 Chọn dụng cụ cắt 72

IV.3.5 Sơ đồ định vị của các nguyên công chọn máy công nghệ, đồ gá và dụng cụ kiểm tra .72

IV.4 XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN GIA CÔNG CƠ. 84

IV.4.1 Khái niệm và định nghĩa về lượng dư gia công cơ: 84

VI.4.2.1 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian cho hai mặt đầu của tay biên .86

VI.4.2.2 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian cho hai

mặt bên của tay biên .87

VI.4.2.3 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian cho hai mặt có lỗ M6 và M20 88

VI.4.2.3 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian cho hai mặt lắp vít 89

IV.5 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT .91

IV.5.1.Tra chế độ cắt cho nguyên công phay 2 mặt đầu 91

IV.5.2.Tra chế độ cắt cho nguyên công phay 2 mặt bên 92

IV.5.3.Tra chế độ cắt cho nguyên công phay 2 mặt bên còn lại và bề mặt lắp vít 93

IV.5.4.Tra chế độ cắt cho nguyên công khoan khoét lỗ 75 .94

IV.5.5.Tra chế độ cắt cho nguyên công khoan taro lỗ M6 .95

IV.5.6.Tra chế độ cắt cho nguyên công khoan taro lỗ M20 .95

IV.5.7.Tra chế độ cắt cho nguyên công khoan khóet, taro lỗ M10 95

IV.5.8.Tra chế độ cắt cho nguyên công phay mặt lắp ghép .96

IV.5.9.Tra chế độ cắt cho nguyên công doa lỗ 75 96

IV.5.10 Phiếu nguyên công: 96

PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 108

V.I KẾT LUẬN: 108

V.II ĐỀ XUẤT Ý KIẾN. 109

TÀI LIỆU THAM KHẢO 16

LỜI NÓI ĐẦU

Gia công áp lực là một công nghệ mới so với lịch sử phát triển thế giới Đây không những là một phương pháp chế tạo phôi mà còn là một phương pháp chế tạo cho ra sản phẩm Có chất lượng bề mặt tốt cơ tính cao và khắc phục được các khuyết tật để lại ở từ trước Đặc biệt trong ngành sản xuất thiết bị phục vụ cho ngành điện, với kích thước các chi tiết nhỏ và phần lớn được chế tạo từ các kim loại màu Nên gia công áp lực là phương pháp thích hợp và tối ưu nhất được áp dụng khá hiệu quả Đặc biệt khi được sự hỗ trợ của các loại máy móc và khuôn mẫu ngày càng được chế tạo chính xác hơn nên cho ra các sản phẩm chất lượng ngày càng cao

Trong đợt thực tập tổng hợp vừa qua tại phân xưởng Đột – Dập của công ty thiết bị điện Việt Nam Tôi đã được trực tiếp tham gia lao động, điều khiển và tháo lắp một số máy Trong đó có máy đột JB04-1 do Trung Quốc sản xuất Đây là một mẫu máy đột – dập cỡ nhỏ điều khiển dễ dàng, hoạt động ổn định… Nên tôi đã

chọn đề tài tốt nghiệp cho mình là: Thiết kế máy đột theo mẫu máy JB04-1 của xưởng cơ khí công ty thiết bị điện Việt Nam

Nội dung chính của đề tài gồm các phần:

I/ Giới thiệu chung

II/ Tìm hiểu công nghệ đột dập, tính năng, cấu tạo, tác dụng của máy đột JB04-1

III/ Thiết kế kỹ thuật cho máy

IV/ Quy trình công nghệ gia công tay biên

V/ Kết luận và đề xuất ý kiến

Tuy nhiên trong quá trình thiết kế máy mặc dù đã cố gằng tìm kiếm tài liệu nhưng do nguồn tài liệu liên quan khá hạn chế, nên đã gặp không ít khó khăn Vì vậy trong nội dung tính toán thiết kế chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất

mong được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn đọc để các tài liệu thiết kế sau này của tôi được hoàn thiện và thành công hơn

Nha Trang 9 tháng 11 năm 2007 Sinh viên thực hiện

Khuất Văn Đăng

PHẦN I : GIỚI THIỆU CHUNG

I.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỔNG CÔNG TY THIẾT BỊ ĐIỆN VIỆT NAM

Tên doanh nghiệp:

Công ty TNHH Nhà nước một thành viên thiết bị đo điện chuyển từ DNNN, công ty thiết bị đo điện, theo quyết định số 119/2004/QĐ-BCN ngày 02/01/2004 của bộ công nghiệp", (Được tổ chức lại thành: Tổng công ty thiết bị điện Việt nam, có GCN ĐKKD Số

010

Tên giao dịch: Electric measuring instrument company limited

Tên viết tắt: EMIC CO., LTD

Địa chỉ trụ sở: Số 10, Phố Trần Nguyên Hãn, Phường Lý Thái Tổ,

Quận Hoàn Kiếm

Thay đổi lần cuối ngày 17/10/2005

Tình trạng hoạt động: Đang hoạt động

Loại hình doanh nghiệp: Công Ty Trách Nhiệm Hữu Hạn Một Thành Viên

Loại hình hoạt động: Doanh Nghiệp

Người đại diện theo pháp

Ngành nghề kinh doanh: · Thiết kế, chế tạo, sửa chữa, kinh doanh các loại

thiết bị đo điện 1 pha, 3 pha, có dòng điện 1 chiều, dòng điện xoay chiều, có cấp điện áp hạ thế, trung thế

I.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY

Công ty Thiết bị đo điện(EMIC) được thành lập ngày 01/4/1983 trực thuộc Tổng công ty Thiết bị kỹ thuật điện (Bộ Công nghiệp) chuyên sản xuất các loại thiết

bị đo điện trung và hạ thế

Năm 1995, công ty được chuyển giao công nghệ của hãng LANDIS & GYR của Thụy Sỹ, được trang bị các máy móc, thiết bị sản xuất và kiểm tra tiên tiến, hiện đại có độ chính xác cao vơi các thế hệ mới nhất của Thụy Sỹ, Đức, Nhật Bản, Mỹ…

Năm 1999, công ty được tập đoàn AFAQ - ASCERT của cộng hòa Pháp cấp chứng chỉ ISO 9001-1994; năm 2002 cấp lại chứng chỉ ISO 9001-2000; Tháng 5/2005 được cấp lại chứng chỉ ISO 9001-2000 lần thứ 3

Các sản phẩm chính của công ty hiện nay là:

- Công tơ điện 1 pha và công tơ điện 3 pha cơ hoặc điện tử, một biểu giá hoặc nhiều biểu giá; đa chức năng, đọc chỉ số từ xa bằng sóng Radio cho các loại công tơ cơ và điện tử

- Các loại đồng hồ điện tử chỉ thị số: Volmet 1 pha, Volmet 3 pha, Ampemet, Tần số kế, Cos# met…

- Đồng hồ Volmet, Ampemet cơ điện các loại cấp chính xác 2 và 2,5

- Máy biến thế dòng hạ thế hình xuyến kiểu đúc epoxy tới 600V, 1000V; Dòng điện sơ cấp từ 5A đến 10000A, dòng điện thứ cấp 5A hoặc 1A; cấp chính xác 0,5 hoặc 1 hoặc 3

- Máy biến dòng trung thế kiểu đúc Epoxy hoặc ngâm dầu cách điện, loại lắp trong nhà hoặc ngoài trời tới 38,5KV, dòng điện sơ cấp từ 5A đến 5000A Dòng điện thứ cấp 1A, 5A Cấp chính xác 0,5 Cấp bảo vệ 5P5-5P10-5P15-5P20-5P30;

- Máy biến áp đo lường trung kế kiểu đúc epoxy hoặc ngâm dầu cách điện, loại lắp trong nhà hoặc ngoài trời tới 38,5KV, cấp chính xác 0,5, cấp bảo vệ 3P, 6P

- Máy biến áp cấp nguồn trung kế kiểu đúc epoxy hoặc ngâm dầu cách điện, loại lắp trong nhà hoặc lắp ngoài trời tới 38,5KV cho máy cắt đóng lặp lại và các thiết bị khác

- Cầu chì rơi (FCO) 6-15kV, 22-27kV và 36kV dòng điện Imax=200A dung lượng cắt 8, 10, 12kV Asym

- Các sản phẩm của Công ty đạt tiêu chuẩn quốc tế IEC, đạt nhiều huy chương vàng và đạt Chứng nhận Hàng Việt Nam chất lượng cao phù hợp tiêu chuẩn, cung cấp mãn nhu cầu trong nước và từ năm 1996 đã xuất khẩu sang các nước Nga,

Mỹ, Nicaragua, Mianma, Lào, Campuchia, Philippin, Bănglades, Burtan

- Công ty còn có khách sạn Bình Minh - Hà Nội (Địa chỉ 27 Lý Thái Tổ quận Hoàn Kiếm Hà Nội - Việt Nam - ĐT 04 8266442; Fax: 04 8257725) và khách sạn Bình Minh - Hạ Long (Địa chỉ Đường Hậu Cần, Phường Bãi Cháy, TP Hạ Long - Quảng Ninh ĐT: 033.640486; Fax: 033.640490 )

- Công ty đã được tặng thưởng Cúp vàng Hội chợ quốc tế Hàng công nghiệp, Giải cầu vàng chất lượng cao phù hợp tiêu chuẩn, Cúp sen vàng, Siêu cúp thương hiệu mạnh và phát triển bền vững và các Huân chương Lao động hạng Ba, hạng Nhì, hạng Nhất

I.3 MỘT SỐ THIẾT BỊ DO NHÀ MÁY SẢN XUẤT

Các sản phẩm chính:

Công tơ điện 1 pha loại CV

Công tơ điện 3 pha loại MV

Công tơ điện 3 pha 3 giá

Vônmet- Ampemet loại DT96 và loại VA01

Máy biến dòng đo lường hạ thế loại CT-0.6

Máy biến dòng đo lường trung thế tới 36kV

Máy biến áp đo lường trung thế tới 36kV

Công tơ điện 1 pha loại CV có đặc tính và độ tin cậy cao và có những tính năng như:

h Chịu quá tải lớn

i Chịu điện áp cao

j Cách điện áp cao

k Gối đỡ dưới hai chân kính hoặc gối từ

l Chống ăn cắp điện: cơ cấu chống quay ngược hoặc bộ số 1 hướng

m Hình dáng: tròn hoặc vuông

Hình 1.1 Công tơ 1 pha đế vuông Công tơ 1 pha đế tròn

Cấu tạo chung:

Ứng dụng

Công tơ điện 1 pha loại CV dùng để đo năng lượng hữu công (kWh) ở lưới điện xoay chiều 1 pha 2 dây, đạt cấp chính xác 1 hoặc 2 theo tiêu chuẩn quốc tế

IEC52

I.4 GIỚI THIỆU PHÂN XƯỞNG ĐỘT DẬP CỦA TỔNG CÔNG TY THIẾT

BỊ ĐO ĐIỆN VIỆT NAM

I.4.1 Sơ đồ bố trí mặt bằng của Tổ gò hàn thuộc phân xưởng đột dập, các loại máy

trang bị

1.1 Các loại máy trong phân xưởng

Máy đột JB04-1 công suất động cơ 0,35kW, do Trung Quốc chế tạo Số lượng

5 chiếc

Máy dập thủy lực 141-10B3, do Đài loan chế tạo, 2 chiếc

Máy hàn điểm DAIDEN-TQ, Trung Quốc chế tạo, 3 chiếc

Máy cắt tôn do Công Ty Cơ Khí Hà Nội chế tạo, 1 máy

Máy taro chuyên dùng do Trung Quốc chế tạo, 2 chiếc

Máy khoan đứng và máy khoan cần do Công Ty Cơ Khí Hà Nội chế tạo mỗi loại 1 máy

Máy mài 2 đá do Công Ty Cơ Khí Hà Nội chế tạo, 1 máy

Máy đo và cắt dây đồng do phòng kỹ thuật của công ty thiết kế và chế tạo Máy hàn hồ quang do Công Ty Cơ Khí Hà Nội chế tạo, 3 máy

I.4.2 Khái quát về chức năng và nhiệm vụ của Phân xưởng Đột dập – Gò hàn

Xưởng cơ khí của Công ty Thiết bị đo điện (EMIC), có chức năng gia công chế tạo các chi tiết cơ khí trong công tơ đo điện các chi tiết thuộc danh mục các mặt hàng sản xuất của công ty như :

- Dập định hình các tấm E và I trong công tơ 1 pha và 3 pha

- Dập các thanh từ bằng vật liệu đồng, và bằng thép

- Cuốn các cuộn dây dòng trong công tơ 1 pha và 3 pha

- Dập định hình, dập tạo hình và lắp ghép bộ khung hộp số của công tơ 1 pha

và 3 pha

- Dập cắt tạo hình trục tĩnh của hộp số công tơ

- Chế tạo các loại ke lắp biến áp, và thùng đựng biến áp ngâm dầu lắp ngoài trời và trong nhà

- Tán đinh lắp ghép thanh từ trong công tơ

- Dập và ép các tấm E và I thành khối E và I phục vụ phân xưởng lắp ráp

- Hàn các cốt nối đầu dây với cuộn dòng bằng máy hàn điểm

- Cắt chế tạo các loại đinh tán bằng đồng và bằng thép phục vụ cho bước tán đinh và lắp ghép

- Chế tạo các loại vòng đệm, cán và kéo các tấm đồng và sắt từ…

- Ngoài ra còn chế tạo các thiết bị cần gia công hàn hoặc đột dập theo đơn đặt hàng của phòng kỹ thuật và phòng kế hoạch thị trường

I.4.3 Sơ đồ Phân xưởng Đột dập tổ gò hàn.(trang bên)

Hình 1.3

PHẦN II: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ ĐỘT DẬP, TÍNH NĂNG, CẤU

TẠO, TÁC DỤNG CỦA MÁY ĐỘT JB04-1

II.1 TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ ĐỘT, DẬP(DẬP NGUỘI)

II.1.1 Thực chất:

Đột dập là một phần của công nghệ dập nguội Dập nguội là một công nghệ mới so với lịch sử phát triển công nghiệp thế giới Công nghệ dập nguội là một bước phát triển của công nghệ gò Đó là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực Nguyên lý cơ bản là lợi dụng khả năng biến dạng dẻo của kim loại, làm biến dạng kim loại ở thể rắn dưới tác dụng của ngoại lực để tạo ra thành phẩm, bán thành phẩm

có kích thước nhất định tùy theo thiết kế

II.1.2 Phân loại:

Dập được phân thành hai phương pháp đó là dập thể tích và dập tấm:

- Dập thể tích: Là phương pháp làm biến dạng kim loại hạn chế trong lòng khuôn, khuôn dập vừa là dụng cụ truyền lực vừa là dụng cụ tạo hình vật dập Có các phương pháp dập thể tích như sau: dập nóng, dập nguội, dập trong lòng khuôn kín, dập trong lòng khuôn hở…

- Dập tấm: Là phương pháp gia công áp lực để chế tạo sản phẩm từ vật liệu tấm, thép bản hoặc dải cuộn Dập tấm thường được tiến hành ở trạng thái nguội nên còn được gọi là dập nguội bề dày tấm lớn hơn 10mm thì có thể dập nóng Dập tấm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như chế tạo ôtô, máy bay, tàu thủy, các thiết bị đồ gia dụng…

Đột : Là một nguyên công dùng để tạo lỗ vậy nên còn gọi là đột lỗ Đột lỗ có đột lỗ thông suốt và đột lỗ không thông

- Đột lỗ thông suốt: Nếu chi tiết bị đột là tấm mỏng và không cần lật phôi Để kim loại thừa thoát ra dễ dàng người ta dùng vòng đệm hoặc đặt phôi lên khuôn có lỗ rồi mới gia công Nếu vật bị đột dày, lỗ nho, sau khi đột sâu khoảng 70%-80% chiều sâu toàn bộ người ta lật vật đột để đột Nếu đường kính lỗ quá lớn thì ta dùng mũi đột rỗng, khi lỗ quá sâu thì dùng thêm những đệm rỗng

- Đột lỗ không thông: Là giai đoạn đầu của đột lỗ thông Kim loại chỉ biến dạng giãn ra quanh mũi đột mà không bị đẩy ra ngoài để tạo lỗ

II.1.3 Ưu điểm của phương pháp đột dập

- Biến dạng kim loại ở thể rắn có khả năng khắc phục được các khuyết tật đúc như rỗ khí, rỗ co… làm tổ chức kim loại mịn chặt, nâng cao cơ tính sản phẩm

- Có khả năng thay đổi tổ chức kim loại từ tổ chức hạt thành tổ chức thớ làm tăng cơ tính sản phẩm

- Chất lượng cơ tính lý lớp bề mặt tốt, độ bóng, độ chính xác cao hơn chi tiết đúc

- Đây là phương pháp cơ bản để chế tạo phôi cho gia công cắc gọt, những chi tiết quan trọng chịu tải lớn cần phải qua rèn dập Tuy nhiên các sản phẩm đột ta có thể dùng luôn mà không cần gia công cắt gọt lại, có độ bền vững cao

- Tiết kiệm nhiều nguyên vật liệu, không đòi hỏi tay nghề công nhân cao, năng suất cao thuận lợi cho quá trình tự động hóa, sản lượng lớn giá thành hạ

- Đột có thể cho phép tạo các lỗ có độ sâu không lớn một cách nhanh chóng,

mà không cần dùng đến các loại máy khoan

- Thường dùng gia công các lỗ cho nguyên công tán rive

II.1.4 Nhược điểm của phương pháp đột dập

- Không gia công được các chi tiết phức tạp như đúc

- Không gia công đựơc các chi tiết có kích thước quá lớn

- Việc sử dụng các hợp kim trong phương pháp gia công này hạn chế hơn, không gia công được các kim loại dòn

II.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ĐỘT JB04-1

Loạt máy JB04-1 là mẫu máy đột để bàn cỡ nhỏ do Công ty Máy công cụ chính xác Weifeng Trung Quốc chế tạo Loại máy này thích hợp với các công việc như trong ngành sản xuất quần jean, ngành đóng giày dép, mũ… Đặc biệt máy còn dùng trong các công việc gia công các tấm thép mỏng, cắt các loại dây, tạo lỗ, tạo các góc xiên, gấp mép và nhiều những tính năng khác trong việc gia công tạo hình Ngoài

ra máy còn có thể gia công đối với các loại vật liệu plastic và các loại vật liệu phi kim loại khác

Trong quá trình hoạt động máy có tuổi thọ và đạt hiệu quả cao, các bề mặt gia công nhẵn bóng, đẹp,và đạt độ chính xác cao

Thông số kỹ thuật của máy:

Kích thước không gian chiếm chỗ 470 X 320 X 540 (mm)

II.3 CẤU TẠO CỦA MÁY ĐỘT:

Máy đột theo mẫu JB04-1 do Trung Quốc chế tạo là mẫu máy đột cỡ nhỏ được dẫn động bằng động cơ điện, truyền động bằng bộ truyền động đai có một cấp tốc độ,

và có hai chế độ hoạt động: chế đột liên tục và chế độ do người điều khiển Ở chế độ điều khiển, người điều khiển máy có thể dùng bàn đạp bằng chân hoặc cần gạt bằng tay

Nguyên lý hoạt động:

Động cơ hoạt động qua bộ truyền động đai truyền chuyển động tới bánh đà khi chạy không bánh đà chạy lồng không trên ngõng trục khuỷu Khi làm việc người điều khiển đạp bàn đạp hoặc gạt cần điều khiển đóng ly hợp nối chuyển động cho trục khuỷu Trục khuỷu tác động lên thanh truyền, dẫn động con trượt chuyển động tịnh tiến Khi trục khuỷu quay được một vòng ly hợp tự động mở hành trình tiếp theo được lặp lại tương tự khi ta đóng ly hợp Trên con trượt có gắn chày đột hoặc đập, cối được gắn trên bàn máy nhờ rãnh chữ T

Hình chụp nghiêng của máy:

Hình 2.1

Hình chụp thẳng của máy:

Hình 2.2

Sơ đồ cấu tạo của máy:

2: Vít điều chỉnh rãnh mang cá 12: Ly hợp

3: Cơ cấu phanh 13: Cơ cấu điện từ điều khiển ly hợp

II.4 TÁC DỤNG CỦA MÁY:

II.4.1 Tác dụng chung của máy và công dụng của máy trong tổ đột dập – hàn gò:

Tác dụng của máy: Như trong phần giới thiệu chung của máy đã viết máy có tác dụng trong các ngành giày dép, gia công các loại vật liệu phi kim loại, trong ngành công nghiệp quần áo, dập các tấm mỏng, tạo lỗ gấp mép, tạo góc…

Công dụng của máy trong tổ: Trong tổ đột dập – gò hàn máy JB04-1 chủ yếu được dùng để thực hiện các nguyên công sau: dập lắp ghép thanh ngang của khung hộp số vào khung hộp số, tán đinh lắp ghép thanh từ động, cắt ngắn và tạo hình trục động và trục tĩnh của hộp số…

II.4.2 Nhận xét của công nhân khi vận hành máy

Qua nhiều năm vận hành máy các công nhân trong phân xưởng đều có một nhận xét chung như sau: máy có kết cấu không phức tạp vận hành đơn giản, làm việc hiệu quả, năng xuất cao, trong quá trình hoạt động ít hỏng hóc, có sự cố có thể khắc phục nhanh chóng tại chỗ bởi nhân viên kỹ thuật của phòng Đặc biệt trong khi thực hiện các nguyên công đột và dập các loại khuôn không cần có chốt dẫn hướng do đó

có thể mở rộng không gian làm việc của máy, có thể thực hiện được với những tấm lớn hơn, so với các khuôn có chốt dẫn hướng

Những yêu cầu đối với máy cần thiết kế:

- Khi làm việc máy JB04-1 do lực tác động còn thấp nên không thực hiện được với các loại đinh tán bằng thép và đồng có kích thước lớn hơn Khả năng làm việc của máy chưa thể mở rộng chỉ thực hiện được các công việc sử dụng lực tác động nhỏ

- Để đảm bảo khả năng có thể mở rộng tính năng của máy, thực hiện được với các vật liệu có cơ tính cao hơn và đối với các chi tiết cần lực đột lớn hơn Gia công được các chi tiết phù hợp mà hiện giờ tại xưởng gia công của công ty vẫn phải gia công trên các máy có công xuất lớn, năng suất không cao, chi phí vận hành cao dẫn đến các hao phí về chi phí vận hành và trang thiết bị

Ta có các thông số kỹ thuật cho máy cần được thiết kế như bảng sau:

Công suất động cơ

Kích thước không gian chiếm chỗ

Khối lượng

PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHO MÁY

III.1 TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CHO CƠ CẤU DẪN ĐỘNG CỦA MÁY

III.1.1 Tính toán cơ cấu tay quay con trượt

Căn cứ vào các thông số kỹ thuật theo yêu cầu với h=50(mm), e=20(mm), k=1,1 Ta xác định kích thước các khâu, vị trí tâm quay của khâu dẫn

180180

180180

11,1

Cách vẽ như sau: vẽ một đường thẳng xx bất kỳ trên đó đặt đoạn BIBII=h:

BI= là điểm cao nhất của con trượt, BII là điểm thấp nhất của con trượt Vẽ đường thẳng x’x’ song song và cách xx một đoạn chính bằng e Vẽ đường tròn tâm O’ đi qua hai điểm BI và BII với góc tại tâm là 2 Ta xác định được tâm O như hình vẽ:

Hình 3.1

Xác định được đoạn OBI và đoạn OBII ta sẽ xác định được l và r:

OB r l

655,144

r l

r l

632,24



 r , l120,022

Xét điều kiện quay toàn vòng

hình học của cơ cấu tay quay con

trượt vừa tính toán:

Miền với tới của thanh truyền

2 khi tháo khớp B là một dải giới hạn

bởi 2 đường thẳng song song cách

đều Cx một đoạn là l2(l2 là kích thước

của thanh truyền) như hình vẽ

Như vậy điều kiện để khâu AB

quay toàn vòng là khi và chỉ khi quỹ tích B1 của nó nằm trong miền với tới của thanh truyền kề nó Ta có bất đẳng thức sau đây:

l l e

Hình 3.2

Hình 3.3

Với: l1=r=24,632, l2=l=120,022, e=20

Ta có: l2 e120,0222095,389r24,632(thỏa mãn điều kiện quay toàn vòng hình học của cơ cấu)

Để đảm bảo khả năng chế tạo của các

cơ cấu dựa vào các kết quả đã tính toán được

ta chọn lại kích thước các khâu như sau:

song song với nhau và cách nhau một

khoảng bằng e=20(mm), từ một điểm A trên

xx ta vẽ một đường tròn (A,R=174) Đường tròn này cắt x’x’ tại đâu, đó chính là tâm của khâu dẫn, từ tâm ta vẽ đường tròn (O’,R=24) Ta vẽ một đường tròn tâm nằm trên xx tiếp xúc ngoài với đường tròn tâm O’ tại C cách vẽ trên có 2 nghiệm hình ta lấy nghiệm hình như hình vẽ A chính là điểm chết dưới còn B chính là điểm chết trên của cơ cấu Từ đó ta xác định được góc giữa hai vị trí biên: =3o

1,10338,13180

3180

k

Đảm bảo được các yêu cầu đưa ra

III.1.2 Tính toán vận tốc, gia tốc xác định quy luật chuyển động của máy:

III.1.2.1 Xác định tốc độ quay của khâu dẫn:

Theo thông số kỹ thuật yêu cầu đối với máy cần thiết kế đưa ra, trong chế độ đột liên tục của máy là 120 p/m Với một cú đột ta có con trượt của máy thực hiện một lần đi và một lần về, ta gọi đó là một hành trình kép Tương ứng với mỗi một

Hình 3.4

hành trình kép của con trượt khâu dẫn thực hiện một vòng quay Vậy ta có trong một phút khâu dẫn quay 120 vòng Vậy ta có tốc độ quay của khâu dẫn là n=120 v/p Coi như khâu dẫn quay đều ta có:

120

s Rad

Các kích thước đều đã biết

Ta viết được các ràng buộc:

0cos

sin

l

l e

Hình 3.5

3

2 2 3

sin 1

3 2

' 2 2 2 ' ' 3 3 3

.cos

cos

.sin

l S l

(4)

' 3 2 ' 2 3 3

2 2 2 ' ' 3

2 3 2

2 '

.)

cos

cos.sinsin

'

2 '' 2 2 2

2 ' 2 3 3 '' 2 2 2 ''

3 3 3

sin

sin

cos cos

cos

cos

sin ''

sin

l l

l l

l S l

) 9 ( cos

cos )

cos(

).

sin(

cos ''

) 8 ( ) cos

cos sin (sin

cos cos

2 ' 2 3

2 2

3 ''

2 2 3 3

2 4

2 ' 2 2 3

2 2 3

2 ''

2 3 3

'' 3

2 3 3 2

6

1 sin  



    (10)

3 1 2 sin 

Cos (12)

2 2 2 3 2 '

3 1 ( sin

1 sin

2

1 (cos 2 2 2 3 4 2

2

1 cos sin sin

( ' l2  2  2 2  3 32 2

) cos 2 2

1 ( sin )

cos 2 1 ( cos

( '' l2  2   22 3 22  22

Trong phần tính toán vận tốc và gia tốc cơ cấu này ta sử dụng các công thức tính gần đúng trên

III.2 XÁC ĐỊNH QUY LUẬT BIẾN THIÊN LỰC TÁC ĐỘNG:

Giả sử lực tác động của máy khi làm việc

hoàn toàn được gây ra do mômen xoắn trên trục

khuỷu gây ra, bỏ qua các lực ma sát trong các

khớp Ta có sơ đồ phân tích lực như sau:

Ta có: P cb là lực sinh ra bởi M x lực P cb

có chiều vuông góc với khâu dẫn 1

Khi lực phát động của khâu 1 tác động lên

khâu 2 ta có sơ đồ phân tích lực tác dụng như

Xét quy luật biến thiên của phương trình(3)

Theo chiều quay của khâu dẫn ta có tại điểm A góc =0o  sin  0





cos

sin

tăng dần theo thời gian

như vậy khi khâu dẫn chuyển động từ A

tới B trong hành trình làm việc thì lực tác

động biến thiên từ 0 tới Pmax

Và ngược lại khi khâu dẫn chuyển

động từ B tới C lực tác động P biến thiên

từ Pmax về 0

Vậy ta có thể vẽ biểu đồ biến thiên lực

như sau(trang bên)

Hình 3.7

Hình 3.8: Sơ đồ biến thiên lực

III.3 QUÁ TRÌNH CẮT HÌNH VÀ ĐỘT LỖ

III.3.1 Thực chất quá trình đột lỗ:

Cắt hình và đột lỗ gọi tắt là cắt-đột Thực

chất của nguyên công này là tách hoàn toàn một

phần vật liệu ra khỏi tấm nguyên vật liệu Quá

trình này chia làm 3 giai đoạn được chỉ ra ở hình

vẽ bên:

a/ Giai đoạn biến dạng đàn hồi (I):

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 dưới giới hạn đàn hồi

b/ Giai đoạn biến dạng dẻo(II):

Chày tiếp tục nén xuống, vật liệu vượt qua

giới hạn đàn hồi chuyển qua biến dạng dẻo Lúc

Hình 3.9

này phần vật liệu ở mép chày và cối bị lún sâu vào và có sự chuyển dịch tương đối với nhau

c/ Giai đoạn cắt đứt(II):

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 vật liệu 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 tính chất của vật liệu bao gồm từ: (0,250,6).S với S là bề dày tấm vật liệu

Khi chày tiếp tục đi xuống sẽ nén vật cắt qua lòng cối và rới xuống dưới Như vậy trong quá trình cắt đứt vật liệu là quá trình làm xuất hiện các vết nứt ở mép chày và cối Trạng thái và hình dạng các vết nứt quyết định chất lượng mặt cắt và phụ thuộc vào mép sắc của chày, cối và khe hở giữa chày và cối

P 

Trong đó:

3,11,

 : Ứng suất chống cắt của vật liệu

Đối với yêu cầu của máy được thiết kế như sau: Mác thép cao nhất máy có thể gia công được là C45, bề dày lớn nhất của tấm là 2mm, đường kính lớn nhất của

lỗ là d=5mm vậy ta có lực cần thiết để đột lỗ là:

Với:

L=2..d 2.3,14.531,4(mm)

S=2mm

 =520(N/mm2)

)(2,391872

.1.520.8,

và thời gian chạy không của máy Theo yêu cầu trở lực lớn nhất máy có thể đáp ứng được là 40000(N)

Như vậy ta có thể xác định được công suất yêu cầu của động cơ dẫn động máy như sau: Do lực tác động của động cơ là lực đều đặn tác động lên trục khuỷu

và từ trục khuỷu tác động vào thanh truyền nên ta có thể coi như động cơ làm việc với tải không thay đổi

Ta có công thức tính công suất làm việc của hệ thống như sau:

1000

.

KW V P

) ( 026 1 1000

3015 , 0 4000

KW



Công suất yêu cầu cung cấp tại động cơ là:

)

(KW

N N

t

lv ycñc

 hiệu suất ổ trượt

Tra bảng ta được các giá trị sau:

026,1

KW

Chọn động cơ: ta chọn động cơ không đồng bộ ba pha ro to lồng sóc động

cơ được chọn có các thông số kỹ thuật trong bảng sau:

GD2(kgm2)

Trọng lượng (kg)

Vòng quay đồng

bộ (v/ph)

III.4.2.Tính toán bánh đà:

Trong quá trình hoạt động của máy khi chày chưa tiếp xúc với bề mặt vật liệu, hoặc đã kết thúc quá trình đột công cuả trở lực nhỏ hơn công của lực tác động nên tốc độ góc của trụ khuỷu tăng lên Khi tác động lên bề mặt kim loại lúc này công của trở lực lớn nên tốc độ góc của trục khuỷu giảm dần Vì vậy để đảm bảo chuyển động được đồng đều ta phải tính toán bánh đà cho máy

Công của trở lực cản làm thay đổi động năng của bánh đà với momen quán

tính j nếu đặt nó trên trục khuỷu:

 max min

2 min 2

max 2

min 2

max

2

min max

Còn:   

2

min max

A=40000.0,002=80 (N.m) Trong chu kỳ làm việc của máy max  4. của trục khuỷu, ta đi tính

min

Tại đểm lực cản là lớn nhất khi đó  đạt giá trị nhỏ nhất

Ta có momen xoắn trên trục khuỷu:

II xII

II N

Trong đó i: là tỷ số truyền giữa trục I và trục II

931.098,0.95,0

d 



)(5827,1931,0.7,



).(960

9605827,1.10.55,

xII

n M

M

)/(7445,

n II 



) / ( 5248 0 30

7445 , 15



) / ( 2624 , 2 2

5248 , 0 4 2

min max

s rad

4588 , 5 2

5248 , 0 4 2

min max

80

2 2

A J

III.4.3 Tính các thông số trên trục

a/ Tỷ số truyền giữa trục I và trục II

75,7120

b/ Công suất truyền và momen xoắn trên trục:

-/ Trục I:

) ( 1246 ,

N

) ( 54138 , 11 ) ( 31 , 11548 930

1246 , 1 10 55 ,

)/(

930V ph

n I 

-/ Trục II:

)(5827,1

N

).(960000)

.(

III.5 TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG CHO MÁY:

III.5.1 Thiết kế bộ truyền động đai

Các thông số cơ bản:

D1, D2 : đường kính bánh dẫn và bánh bị dẫn

A : khoảng cách trục giữa hai bánh dẫn và bánh bị dẫn

L : chiều dài đai

2

1,

 : góc ôm của trên bánh dẫn và bị dẫn

 , b : chiều dày và chiều rộng đai

B : chiều rộng đai

i : tỷ số truyền của bộ truyền động đai

 : hệ số trượt Đai thang  = 0,02

a/ Chọn loại đai:

để chọn được loại đai ta dựa vào momen xoắn trên trục dẫn

Với MXI=10,2688(N.m) tra bảng 17 tr44 (Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học chi tiết máy- PGS.TS Phạm Hùng Thắng) Ta chọn được loại đai O:

Với các thông số sau:

35 30 ( ) / ( 8694 , 4 10

6

930 100 10 6

.

4 4

1

s m s

m n

D

Tính đường kính bánh đai lớn

)1.(

1

2  D i  D

Với: =0,02; i=7,75; D1=100

)(5,759)02,01.(

100.75,7

800)

1(

D i

)/(1141633,8

930

1 '

Kiểm nghiệm theo điều kiện:

)(

2)

(55,

0 D1 D2 h A sb  D1D2

Với:

0,55(100+800)+6=501(mm) 2.(100+800)=1800(mm) Vậy Asb đã chọn thỏa mãn điều kiện trên nên ta chọn A=680(mm)

d/ Tính sơ bộ chiều dài đai

A

D D D

D A

.4

)(

)(

2

2

2 1 2 2

.4

)100800()800100(2680.2

8 ) (

2 ) (

) 100 800 (

8 ) 100 800 (

14 , 3 3000 2 ) 100 800 ( 14 , 3 3000

60

. 1 1

V

10 6231 , 1 3000 60

930 100





 u

Thỏa mãn điều kiện đưa ra

d/ Kiểm nghiệm góc ôm trên bánh đai

Theo điều kiện:

0 0

0 0

0 1 2 0

848,706

)100800(18057

.)(



A

D D



Thỏa mãn điều kiện

e/ Xác định số dãy đai

V

N Z

v t o

p

.1000

1246,1.1000

Ta có các giá trị sau: t=16, S=10

)(5210.216)

13



)(6,8058,2.2



g/ Xác định lực tác dụng lên trục

2 sin

3235 , 121 sin 3 81 2 , 1

Trong phần trước ta đã tính được momen quán tính của bánh đà:

).(6568,

0 kG m2

J 

Bề rộng của bánh đai cũng chính bằng bề rộng của bánh đà: b=52(mm) Vậy

để xác định kích thước bánh đà khi đã biết momen quán tính ta có công thức tính sau:

g

R m J

2

 (5.2.1) Với mb..2.R. (5.2.2)

Trong đó: b là bề rộng của bánh đà,  là bề dày của bánh đà, R là bán kính,

là khối lượng riêng của vật liệu chế tạo ta chọn vật liệu chế tạo là gang xám (=6,8kG/dm3)

,0

8.9.6568,0

