Nghiên cứu công nghệ chế tạo chi tiết chân tiếp điểm điện tử bằng công nghệ ép chảy micro kết hợp với nguồn năng lượng siêu âm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGÔ ĐĂNG THÁI NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT CHÂN TIẾP ĐIỂM ĐIỆN TỬ BẰNG CÔNG NGHỆ ÉP CHẢY MICRO KẾT HỢP VỚI NGUỒN NĂNG LƯỢNG SIÊU ÂM CHUYÊN NGÀNH KĨ THUẬT CƠ KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KĨ THUẬT CƠ KHÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS: Nguyễn Đắc Trung Hà Nội – Năm 2018 Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Các chi tiết lắp ráp sản phẩm lĩnh vực cơng nghệ điện tử Hình 1.2 Một số sản phẩm chân tiếp điểm chế tạo cơng nghệ micro forming Hình 1.3 Sơ đồ dập vuốt a Ngun cơng đầu; b Ngun cơng Hình 1.4 Một số sản phẩm tạo công nghệ dập vuốt micro Hình 1.5 Sản phẩm trình uốn micro Hình 1.6 Biên dạng, lực moment q trình uốn khn uốn tự Hình 1.7 Sơ đồ lực tác dụng uốn Hình 1.8 Quan hệ góc đàn hồi bán kính uốn tương đối Hình 1.9 Bulong, đai ốc tạo trình chồn Hình 1.10 Một số linh kiện điện tử có kích thước siêu nhỏ tạo q trình chồn Hình 1.11 Sơ đồ giải thích q trình dập thể tích Hình 1.12 Sơ đồ ngun lí dập thể tích khn kín Hình 1.13 Một số sản phẩm phương pháp dập thể tích khn kín Hình 1.14 Một số sản phẩm tạo cơng nghệ dập Hình 1.15 Một số linh kiện điện tử sản xuất nhờ công nghệ dập Hình 1.16 Khn thiết bị dập Hình 1.17 Sơ đồ ngun lí ép chảy Hình 1.18 Sự biến dạng khơng đồng ngun cơng ép chảy Hình 1.19 a.Kết cấu khuôn ép chảy micro; b Chi tiết tiếp điểm điện tử Hình 1.20 a Máy ép micro; b Máy khuôn cắt uốn liên tục Hình 1.21 Một số kết cấu khn dập chi tiết siêu nhỏ Hình 1.22 Máy ép micro sử dụng tay gạt Hình 1.23 Máy dập siêu nhỏ cơng ty Masmicro Hình 1.24 Máy ép chảy NU số sản phẩm ép với đường kính:1.2 mm, 0.8 mm, 0.48mm Hình 1.25 Máy ép chảy có hệ thống gia nhiệt Hình 1.26 Khn micro thực phương pháp vi gia cơng Hình 1.27 Khn phay vi mô với phần tử micro (phần tử nhỏ nhất: 0.05 mm; nhám bề mặt Ra < 0.15 !") Hình 1.28 Lỗ bánh bậc gia công micro EDM Hình 1.29 Mũi khoan có đường kính 0,25mm ảnh lưỡi cắt phóng to Hình 1.30 Cơng nghệ khắc laser 3D Hình 1.31 Ngun lí điều chỉnh góc khắc chùm tia laser Góc nghiêng chùm tia laser thơng thường từ 15 - 200 Hình 2.1 Ảnh hưởng kích thước hạt tới độ bền kéo Hình 2.2 Đường chảy CuZn30 theo kích thước tương đối – đường kính phơi Hình 2.3 Đường cong chảy CuZn30 theo kích thước tương đối – chiều dày phơi Hình 2.4 Ảnh hưởng kích thước hạt Hình 2.5 Mơ hình tiếp xúc phơi khn dập micro Hình 2.6 Đồ thị lực với vận tốc Hình 2.7 Sơ đồ ép chảy có sử dụng sóng siêu âm Hình 2.8 Bề mặt tiếp xúc phơi-khn có tác động sóng siêu âm Hình 2.9 Khu vực tiếp xúc phơi khn Hình 2.10 Bề mặt sản phẩm tạo thành trường hợp khơng sử dụng sóng siêu âm có sử dụng sóng siêu âm Hình 2.11 So sánh lực dập khơng có tác động sóng siêu âm có tác dụng sóng siêu âm ngun cơng ép chảy Hình 2.12 Sự gia tăng nhiệt độ bề mặt chi tiết ảnh hưởng sóng siêu âm Hình 3.1 Vùng biến dạng mơ hình ép chảy Hình 3.2 Ưu điểm mơ số Hình 3.3 Giao diện phần mềm Deform-3D v10.0 Hình 3.4 Chi tiết tiếp điểm cơng nghiệp điện tử Hình 3.5 Mơ hình 3D chi tiết tiếp điểm điện tử Hình 3.6 Thơng số thể tích chi tiết tiếp điểm điện tử Hình 3.7 Mơ hình phơi (a), chày (b), cối (c) Hình 3.8 Đường cong chảy vật liệu đồng [13] Hình 3.9 Thiết lập đường cong chảy vật liệu đồng phần mềm Deform-3D Hình 3.10 Chia lưới phần tử cho phơi Hình 3.11 Nhập mơ hình chày Hình 3.12 Thiết lập hướng di chuyển chày Hình 3.13 Thiết lập tốc độ chày Hình 3.14 Nhập mơ hình cối Hình 3.15 Thiết lập hệ số ma sát phơi khn Hình 3.16 Quá trình biến dạng chi tiết tiếp điểm điện tử ép chảy Hình 3.17 Biểu đồ lực ép phụ thuộc hành trình chày trình ép chảy chi tiết tiếp điểm điện tử Hình 4.1 Sơ đồ dây chuyền sản xuất Hình 4.2 Ngun lí hoạt động máy Hình 4.3 Cối ép chảy Hình 4.4 Gia cơng chày cối phương pháp xung điện Hình 4.5 Chày Hình 4.6 Dẫn hướng khn Hình 4.7 Định vị Hình 4.8 Kết cấu khn ép chảy tiếp điểm điện tử Hình 4.9 Cơ cấu cặp chêm dùng cho phơi băng phơi trịn Hình 4.10 Cơ cấu má kẹp Hình 4.11 Một số dạng đĩa cấp phơi Hình 4.12 Hệ thống cấp phơi rung thực tế Hình 4.13 Hệ thống cấp phơi kiểu rung Hình 4.14 Cơ cấu vịi hút chân khơng Hình 4.15 Sơ đồ phễu cấp phơi rung động Hình 4.16 Kết cấu định hướng phơi rãnh xoắn Hình 4.17 Bộ phận lọc phơi Hình 4.18 Phễu cấp phơi kiểu rung tự động Hình 4.19 Một số kiểu máng dẫn phơi Hình 4.20 Máng dẫn phơi Hình 4.21 Hệ thống cấp phơi máy Lời cam đoan Tên Ngô Đăng Thái – học viên lớp Cao học Kĩ thuật khí – khố 2017A – Viện Cơ Khí – Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ khoa học tự làm, không chép nguyên Các nguồn tài liệu sử dụng luận văn thu thập dịch từ tài liệu chuẩn nước ngoài, số liệu sử dụng số liệu thực tế, khơng bịa đặt Nếu có sai phạm xin chịu trách nhiệm trước hội đồng tốt nghiệp nhà trường Học viên cao học Thái Ngô Đăng Thái MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan công nghệ dập micro 1.1 Sơ lược loại hình cơng nghệ dập micro 1.1.1 Dập vuốt 1.1.2 Uốn 1.1.3 Chồn 1.1.4 Dập thể tích 1.1.5 Cơng nghệ dập 1.1.6 Công nghệ ép chảy 1.2 Sơ lược thiết bị khuôn dập micro 1.2.1 Thiết bị khuôn nguyên công ép chảy 1.2.2 Các phương pháp gia công khuôn micro ( vi gia công ) 1.3 Kết luận chương Chương 2: Các yếu tố ảnh hưởng tới q trình dập micro 2.1 Ảnh hưởng kích thước hạt 2.2 Ảnh hưởng ma sát 2.3 Ảnh hưởng tốc độ 2.4 Ảnh hưởng sóng siêu âm 2.4.1 Sự gia tăng nhiệt độ ảnh hưởng sóng siêu âm ngun cơng ép chảy thuận 2.4.2 Sự thay đổi bề mặt sản phẩm có tác động sóng siêu âm 2.5 Kết luận chương Chương 3: Nghiên cứu mơ số q trình biến dạng, tối ưu cơng nghệ dập chi tiết có kích thước siêu nhỏ 3.1 Phân tích q trình biến dạng chi tiết trình ép chảy 3.2 Mơ q trình ép chảy thuận nghịch micro 3.2.1 Mơ vật lí 3.2.2 Mơ số cơng nghệ ảo 3.3 Ứng dụng phần mềm Deform-3D dập tạo hình 3.3.1 Mơ q trình ép chảy tiếp điểm điện tử phần mềm Deform-3D 3.3.2 Các bước tiến hành mơ 3.3.3 Phân tích kết mơ 3.4 Kết luận chương Trang 2 7 10 10 11 17 19 20 26 27 27 29 30 31 32 35 37 38 38 46 46 46 48 49 53 55 66 Chương 4: Thiết kế khuôn dập thiết bị phụ trợ 4.1 Thiết lập dây truyền chế tạo tổng thể 4.2 Khuôn thiết bị phụ trợ 4.2.1 Vật liệu làm khuôn 4.2.2 Kết cấu khn 4.3 Tính tốn, thiết kế cấu cấp phôi tự động 4.4.1 Giới thiệu chung cấu cấp phôi tự động 4.4.2 Thiết kế cấu cấp phôi tự động cho hệ thống 4.5 Kết luận chương Kết luận 67 67 68 68 69 72 72 76 81 82 LỜI MỞ ĐẦU Việc sản xuất chi tiết siêu nhỏ ngày trở nên quan trọng cần thiết nhiều lĩnh vực, từ điện tử, máy tính đến dụng cụ thiết bị phẫu thuật Trước đây, chi tiết thường chế tạo phương pháp gia công cắt gọt nhiên với yêu cầu suất độ xác cao, phương pháp phù hợp đưa tạo hình phương pháp gia cơng áp lực Tuy nhiên, phương pháp gặp nhiều khó khăn việc chế tạo thiết bị, quản lí kích thước, phương pháp làm nhỏ hạt kim loại… Những hạn chế khiến việc áp dụng quy trình sản xuất gặp nhiều khó khăn, việc thực phụ thuộc vào hiểu biết cách khắc phục người thao tác Nghiên cứu bao gồm ảnh hưởng yếu tố công nghệ tạo hình chi tiết có kích thước siêu nhỏ, trình bày phương pháp hỗ trợ việc tạo hình chi tiết cách sử dụng dao động siêu âm nguyên công ép chảy Mặc dù công nghệ dập tạo hình có sử dụng hỗ trợ sóng siêu âm áp dụng nước phát triển số lợi ích đưa giảm lực dập, giảm ma sát phôi khuôn, tăng chất lượng bề mặt chi tiết chế giải thích lợi ích chưa hiểu cách rõ ràng cụ thể Mục tiêu đề tài phát triển mơ hình phân tích để xác định rõ ảnh hưởng dao động siêu âm trình ép chảy micro từ đưa nhận định giúp người đọc hiểu rõ tác dụng sóng siêu âm việc tạo hình kim loại Để nghiên cứu ảnh hưởng sóng siêu âm trình ép chảy micro, phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng để mơ q trình ép chảy Ngồi ra, việc phân tích tham số tiến hành để tối ưu hố cơng cụ cho thí nghiệm sau Sóng siêu âm làm tăng nhiệt độ phơi khiến việc biến dạng trở nên dễ dàng hơn, tải trọng hình thành giảm ngồi cịn giúp cải thiện chất lượng bề mặt chi tiết tạo thành Nhìn chung, dựa vào tính tốn kết mơ ta nhận thấy dao động siêu âm đem lại nhiều lợi ích trình ép chảy micro CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ DẬP MICRO 1.1 Sơ lược loại hình cơng nghệ dập micro Định nghĩa: Chi tiết micro chi tiết có kích thước nhỏ từ vài chục µm đến vài mm, cơng nghệ chế tạo gọi chi tiết siêu nhỏ Chúng thường chế tạo từ kim loại, hợp kim màu sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp điện tử, tự động điều khiển, kĩ thuật đo, máy tính thiết bị di động Các chi tiết siêu nhỏ thuộc nhóm chi tiết có hình dạng phức tạp, kích thước nhỏ nên chế tạo cơng nghệ dập tạo cắt, đột, uốn từ phôi hay công nghệ ép chảy, dập nổi, dập khn kín với đặc điểm tiết kiệm vật liệu, giảm số lượng nguyên công, suất độ xác cao Một số sản phẩm cơng nghệ micro forming [7, 11] Hình 1.1 Các chi tiết lắp ráp sản phẩm lĩnh vực công nghệ điện tử Học viên: Ngô Đăng Thái – 17ACTM.KH Hình 1.2 Một số sản phẩm chân tiếp điểm chế tạo công nghệ micro forming 1.1.1 Dập vuốt Dập vuốt q trình quan trọng cơng nghệ dập có ứng dụng tuyệt vời để tạo sản phầm có biến dạng phức tạp, chí với sản phẩm có kích thước nhỏ Các chi tiết dập vuốt thường có hình dạng khác chia thành nhóm sau: - Nhóm chi tiết có hình dạng trịn xoay (đối xứng trục) ví dụ đáy nồi hơi, chi tiết hình trụ, bát đĩa kim loại… Học viên: Ngơ Đăng Thái – 17ACTM.KH Hình 4.5 Chày + Chọn dẫn hướng Do chi tiết micro có kích thước nhỏ nên q trình chế tạo, ép chảy địi hỏi độ xác cao Chính việc lắp trụ bạc dẫn hướng cần thiết, đảm bảo ăn khớp xác nửa khuôn nửa khuôn dưới, đồng thời lắp dẫn hướng tạo điều kiện thuận lợi cho q trình lắp ráp khn đảm bảo độ xác, nhanh Ta chọn sử dụng dẫn hướng có đường kính trục Ø12 Học viên: Ngô Đăng Thái – 17ACTM.KH 70 Hình 4.6 Dẫn hướng khn Bảng tiêu chuẩn dẫn hướng + Định vị Do tính chất sản phẩm yêu cầu độ xác cao nên phải thiết kế định vị để đảm bảo độ xác khuôn hoạt động Học viên: Ngô Đăng Thái – 17ACTM.KH 71 Hình 4.7 Định vị Hình 4.8 Kết cấu khuôn ép chảy tiếp điểm điện tử 4.3 Tính tốn , thiết kế cấu cấp phơi tự động 4.4.1 Giới thiệu chung cấu cấp phôi tự động Ngày nay, với phát triển khoa học công nghệ, sức lao động người giải phóng vấn đề quan trọng Các phương tiện sản xuất thiết kế để giảm cực tiếu can thiệp người vào trình sản xuất thực sự, cường độ làm việc mức độ nặng nhọc Chính hệ thống tự động hóa q trình sản xuất phải ý Khi muốn tự động hóa q trình sản xuất hệ thống cấp phơi tự động phải quan tâm tính tốn kỹ lưỡng trước tiên Không thiết phải sử dụng công nghệ cao , phức tạp ( cảm biến, vi xử lý….) , cấu đơn giản xử lý vấn đề u cầu với thiết bị cấp phôi : - Bảo đảm suất lớn dễ dàng sửa chữa cấu làm việc - Kết cấu đơn giản, dung tích chứa lúc máy làm việc thời gian ngắn - Thuận lợi sử dụng, giá thành hạ - Dễ dàng lắp đặt máy di chuyển / Học viên: Ngô Đăng Thái – 17ACTM.KH 72 Dưới số cấu cấp phôi tự động đơn giản đem lại hiệu cao thực tế sản xuất a Cơ cấu chêm – lăn Hình 4.9 Cơ cấu cặp chêm dùng cho phơi băng phơi trịn Là cấu dựa nguyên lý ma sát, tức chuyển động phôi tạo nhờ lực ma sát bề mặt phôi bề mặt lăn, chuyển động cấu lấy trực tiếp từ đầu trượt nên tận dụng chuyển động máy Bước chuyển phôi tính tốn dựa vào góc quay lăn , hành trình S chêm Phơi giữ nhờ cặp lăn cố định di chuyển nhờ lăn di đơng b Cơ cấu tự động hóa kiểu má kẹp Hình 4.10 Cơ cấu má kẹp Cơ cấu cấp tự động hóa kiểu má kẹp cấu dựa nguyên lý ma sát, chuyển động phôi tạo nhờ lực ma sát phôi má kẹp Chuyển động má kẹp tá động nhanh nhờ áp suất khí nén, sau phơi kẹp ụ gá phôi, kéo nhanh vào khu vực làm việc nhờ khí nén Lực giữ phơi bước chuyển phơi tính tốn thơng qua áp suất khí nén hành trình piston c Cơ cấu cấp phơi dùng đĩa Học viên: Ngơ Đăng Thái – 17ACTM.KH 73 Hình 4.11 Một số dạng đĩa cấp phôi Thanh đẩy cấp phôi đĩa quay trong, vành ngồi đĩa có hàng loạt lỗ chứa phơi cách vòng tròn đồng tâm với đĩa Khi đĩa quay, phôi lọt vào lỗ chứa chuyển động với đĩa Tới điểm cấp phôi, phôi rơi xuống thực q trình cấp phơi Kích thước đĩa, số lượng lỗ chứa tính tốn dựa theo suất tốc độ yêu cầu cấp phôi d Phễu cấp phôi kiêu rung Nguyên tắc làm việc phễu dựa theo tác dụng lực quán tính phôi cấu rung truyền sang làm phôi thực chuyển động cưỡng cấu rung thực việc cấp phơi Hình 4.12 Hệ thống cấp phôi rung thực tế Học viên: Ngô Đăng Thái – 17ACTM.KH 74 Hình 4.13 Hệ thống cấp phơi kiểu rung Hệ thống cấp phơi có nhiều loại máng thẳng , máng nghiêng đường xoắn ốc… Ưu điểm cấp phơi đặn, kẹt, kết cấu đơn giản , suất cao đặc biết với phơi có hình dạng phức tạp , khó định hướng Có thể cấp loại phơi có hình dáng kích thước khác dễ để điều chỉnh suất cấp phôi thông qua chỉnh biên độ tần số rung e Cơ cấu cặp tự động vịi hút chân khơng Ở loại việc cặp phôi thực nhờ hạ áp khơng khí hốc buồng hút hay cịn gọi vịi hút Lực giữ phơi lực nâng phơi lực ma sát phơi vịi hút Có hai lọa cấu : điều khiển khơng điều khiển Hình 4.14 Cơ cấu vịi hút chân không Học viên: Ngô Đăng Thái – 17ACTM.KH 75 - Loại điều khiển : độ chân không buồn hút tạo nhờ máy hút đặc biệt Khi muốn cặp phải cho vòi hút chạm vào chi tiết ấn nhẹ xuống sản phẩm - Loại không điều khiển : độ giảm áp suất cần thiết vòi hút tạo nhờ lực tác dụng làm giảm thể tích buồn hút , sau bỏ lực buồn hút trở lại thể tích cũ bịt kín khơng cho khơng khí vào -> tạo độ giảm áp Trong trường hợp độ chân không vòi hút phụ thuộc độ vững, cứng cao su giảm theo thời gian giữ có độ hở, khơng khí vào 4.4.2 Thiết kế cấu cấp phôi tự động cho hệ thống a Phễu cấp phơi rung động Q trình ép chảy chi tiết đầu tiếp điểm có kích thước nhỏ, sản lượng u cầu lại lớn nên ta cần có hệ thống cấp phôi liên tục, làm việc đặn khơng bị ngắt qng Để thực u cầu đó, ta sử dụng kiểu phiễu cấp phôi rung động có phễu chưa phơi riêng để dự trữ cấp phôi cho phễu rung, phôi ấp phễu rơi xuống phễu rung phí Khi rơi xuống gặp cánh hướng bố trí theo góc nghiêng tiếp tuyến với cánh xoắn thực dịch chuyển lên phí cánh phễu hoạt động Cấu tạo : Phễu chưa phôi gắn cố định với đáy thông qua trụ ghép bu lông không rung động phễu rung Tấm đáy phận rung cách ly phận lò xo giảm chấn Trên bệ phễu rung có gắn lị xo tiếp tuyến với vịng trịn bán kính r Giữa phễu rung bẹ có liên kết trụ trượt cho phép phễu rung di chuyển lên xuống theo phương thẳng đứng vừa quay quanh tâm nam châm điện từ bố trí tiếp tuyến với vịn trịn bán kính r Nhờ mà có lực hút nam châm phễu chuyển động trượt bạc xuống phía đồng thời chuyển động quay quanh tâm để tạo nên dịch chuyển phơi cánh xoắn Phía cuối cánh xoắn có bố trí phân thu gom chuyển hướng phôi để chuyển sang mang dẫn phôi Học viên: Ngô Đăng Thái – 17ACTM.KH 76 Hình 4.15 Sơ đồ phễu cấp phơi rung động Đối với phễu cấp phôi kiểu rung động, tần số dao động thường dùng 16 ÷ 100 Hz cách thay đổi tần số dòng điện cấp cho nam châm điện từ Ở đây, kích thước phơi cấp nhỏ nên để thuận tiện ta sử dụng tần số 100Hz… với chi tiết lớn tần số thường sử dụng 50Hz 16Hz Góc nâng cánh xoắn : thường 10 ÷ 30 Nó phụ thuộc vào bước xoắn t: Ta có : t = 1,5h + b1 Trong đó, h kích thước biên lớn phôi : b1 chiều dày cánh xoắn ð t = 1,5.1,6 + = 4,4(mm) Chiều rộng cánh xoắn : B = b + (2 ÷ 3)mm = 1,6 + = 4,6(mm) Trong , b chiều rộng phơi hay đường kính phơi Đường kính trung bình rãnh xoắn : Dm = t p tg b Chọn b = 1'300 => Dm = 12t = 12.4,4 = 52,8(mm) Đối với góc nón phễu rung , ta chọn góc a = 1600 Để tránh tình trạng phơi rơi khỏi cánh xoắn, ta khơng đặt cánh vng góc với thành phễu mà đặt nghiêng phía so với phương vng góc với phễu góc 30 ÷ 40 Học viên: Ngơ Đăng Thái – 17ACTM.KH 77 Hình 4.16 Kết cấu định hướng phơi rãnh xoắn Ở đây, với kích thước chiều dày phơi nhỏ đường kính để lựa chọn phơi ta sử dụng cấu lọc phôi gồm cữ cản phơi phía để xác định chiều cao cho phép vật đia qua h=1,25mm, đầu vát nghiêng góc 300 , phía rãnh xoắn khoét lỗ (các kích thước ghi hình vẽ) Hình 4.17 Bộ phận lọc phơi Với số liệu tính tốn vẽ ta chế tạo cấu cấp phôi rung chọn theo tiêu chuẩn Học viên: Ngơ Đăng Thái – 17ACTM.KH 78 Hình 4.18 Phễu cấp phôi kiểu rung tự động b Máng chuyển phơi Mục đích máng chuyển phơi vận chuyển phôi từ phễu đến máy ép, đồng thời làm nhiệm vụ định hướng vị trí phơi khơng gian cách xác định, xách dự trữ phơi để đảm bảo cho hoạt động bình thường máy ép Máng chuyển phân chia thành : - Máng tự chảy - Máng bán tự chảy - Máng cưỡng - Máng hỗn hợp Theo hình dáng kích thước phơi ta có số kiểu máng dẫn phơi : Học viên: Ngơ Đăng Thái – 17ACTM.KH 79 Hình 4.19 Một số kiểu máng dẫn phôi Ở sử dụng máng chuyển kín, để chuyển phơi trụ theo chiều dọc Hình 4.20 Máng dẫn phơi Chiều cao máng dẫn phôi H = L + DH = 1,2 + 0,2 = 1,4mm c Cơ cấu cấp phôi cho máy Máy trang bị cấu cấp phôi tự động , phôi từ phễu rung sau qua máng trượt đến cấu cấp phôi bán máy cấu đưa phôi từ lên Học viên: Ngô Đăng Thái – 17ACTM.KH 80 Cơ cấu cấp phôi gồm xylanh cấp phôi, hệ thống giá đỡ, gá cấp phôi hệ thống điều chỉnh Hệ thống ngồi xylanh phần cịn lại chế tạo thép thép hàn lại với nhau, cấu cấp phơi có hệ thống điều chỉnh hành trình cấp phơi đồng thời có nhiệm vụ làm dẫn hướng chống xoay Tất hệ thống đặt bàn máy Ưu điểm hệ thống cấu đơn giản , cấp phơi xác, điều chỉnh dễ dàng hành trình cấp phơi Hình 4.21 Hệ thống cấp phơi máy Do phôi cần cấp nhỏ nên ta bỏ qua phần tính tốn, kiểm nhiệm xylanh cấp phơi Chọn xylanh - Chiều dài thân : 50mm - Đường kinh xylanh :6mm - Lực : 500N 4.4 Kết luận Việc chế tạo khuôn thiết bị phụ trợ cơng nghệ micro forming đóng vai trị quan trọng chi tiết siêu nhỏ cần yêu cầu cao kích thước, chất lượng bề mặt… Chương luận văn đưa thiết kế khn hồn chỉnh, chọn vật liệu thích hợp để làm chi tiết khn Ngồi ra, chương này, kết cấu máy ép nêu bao gồm: tính tốn xylanh, xây dựng sơ đồ ngun lí kiểm nghiệm độ bền khung thân máy Các hệ thống cấp phôi tự động đề cập tới để đưa phương án thiết kế cấu cấp phôi tự động phù hợp cho hệ thống, đảm bảo tính thực tế đề tài đưa vào sản xuất Học viên: Ngô Đăng Thái – 17ACTM.KH 81 Kết luận Vấn đề nghiên cứu phương pháp tạo hình chi tiết có kích thước siêu nhỏ vấn đề thiết yếu phát triển ngành khí Việt Nam Việc tạo hình chi tiết có kích thước siêu nhỏ cịn nhiều khó khăn chúng u cầu độ xác cao, suất lớn mà phương pháp gia công truyền thống từ trước tới gần đảm bảo yêu cầu Trong khuôn khổ luận văn, tác giả tập trung giải vấn đề sau: Nghiên cứu tổng quan công nghệ dập tạo hình, tập trung vào cơng nghệ ép chảy kim loại, đặc biệt công nghệ ép chảy có sử dụng nguồn lượng siêu âm - Tính tốn thiết kế xây dựng mơ hình tiếp điểm công nghiệp điện tử Ứng dụng mô số phần mềm Deform-3D để nghiên cứu trình ép chảy chi tiết tiếp điểm điện tử trường hợp khơng sử dụng sóng siêu âm có sử dụng sóng siêu âm từ đưa so sánh tác dụng sóng siêu âm trình tạo hình kim loại - Qua kết mơ số cho thấy tiện ích phần mềm tính tốn mơ cơng nghệ tạo hình kim loại Việc dánh giá trình, chất lượng sản phẩm trở nên đơn giản, dễ dàng Việc thay đổi, chỉnh sửa sản phẩm thiết kế việc tối ưu công nghệ nhanh không nhiều chi phí phương pháp truyền thống từ trước tới nay, kết tính tốn thơng số cơng nghệ xác Tuy nhiên, việc ứng dụng mơ số phần mềm Deform 3D gặp khó khăn kích thước chi tiết tiếp điểm nhỏ để kết tốn xác phải chia lưới cho phơi thành nhiều phần tử, tính toán chậm Đề tài chọn máy để thực nguyên công ép chảy thiết kế khuôn ép chảy với kết cấu đơn giản, dễ lắp ráp, chỉnh, bảo dương thao tác nhanh Đề tài đưa phương pháp gia công khuôn điển hình cơng nghệ khắc laser ( laser engraving ) công nghệ mới, công nghệ dùng phổ biến toàn giới công nghệ gia công khuôn dập chi tiết siêu nhỏ, có độ xác cực cao Luận văn cịn có điểm hạn chế định chưa có điều kiện áp dụng kết vào sản xuất thực tế Trong thời gian tới, tác giả tiến hành gia cơng khn máy để tiến hành thí nghiệm so sánh với nghiên cứu lí thuyết luận văn Học viên: Ngơ Đăng Thái – 17ACTM.KH 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Công nghệ dập tạo hình khối, PGS TS Phạm Văn Nghệ-Đinh Văn PhongNguyễn Mậu Đằng, Trần Đức Cứu-ThS.Nguyễn Trung Kiên, NXB ĐHBKHN năm 2008 [2] Cơng nghệ dập tạo hình tấm, Nguyễn Mậu Đằng tác giả, NXB KHKT năm 2006 [3] Mơ số q trình biến dạng, Nguyễn Đắc Trung, Nguyễn Trung Kiên, Lê Thái Hùng, Nguyễn Như Huynh, NXB ĐHBKHN năm 2011 [4] Tự động hóa trình dập tạo hình, Phí Văn Hào – ThS.Lê Gia Bảo – PGS.TS.Phạm Văn Nghệ - ThS.Lê Trung Kiên.2006 [5] Lý thuyết biến dạng dẻo, PGS.TSKH.Nguyễn Tất Tiến, Nhà xuất Giáo dục, Hà nội 2004 [6] Lý thuyết dập tạo hình, PGS.TSKH.Nguyễn Tất Tiến, PGS.TS.Nguyễn Đắc Trung (2009), Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [7] Using micro forming technologies for production of components in electronic industry: Nguyen Dac Trung, Pham Van Nghe, Le Trung Kien; Procceding CSM2008 the international Conference on Computational Solid Mechanics, 27.-30 November 2008, HoChiMinh City, Vietnam, pp 497-502 [8] Ma sát bôi trơn gia công áp lực, PGS.TS.Phạm Văn Nghệ, Nguyễn Như Huynh, (2005), Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà nội, Hà nội [9] Máy búa máy ép thủy lực: Phạm Văn Nghệ, Đỗ Văn Phúc, NXB Giáo dục năm 2005 [10] Michel, J.F, Picart, P “Size effects on the caustitutive behavior for brass in sheet metal forming” Journal of material Processing Technology, 141 439 – 446 [11] Jian Cao, Zhong Wang, Neil Krishnan and Anthony Swason “ Microforming: Extrusion of micropins” Advanced Materials Processing Laboratory Northwestern University [12] Nguyễn Thị Thu, Nguyễn Đắc Trung, Lê Trung Kiên “ Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố dập chi tiết dạng micro mô số” Hội nghị khoa học cơng nghệ tồn quốc khí – động lực [13] Chunju Wang “Key problem in Micro Processes of Microparts” Science Technology, Unh.23 No 2007, 283 – 287 Học viên: Ngô Đăng Thái – 17ACTM.KH 83 [14] Cristina Bunget, Fracious Ngaile “ Infuence of Ultrasonic Vibration on Micro – Extrusion” Department of Mechanical and Aerospace Engineering, North Carolina State University Học viên: Ngô Đăng Thái – 17ACTM.KH 84 ... 1.19 a .Kết cấu khuôn ép chảy micro; b Chi tiết tiếp điểm điện tử Hình 1.20 a Máy ép micro; b Máy khn cắt uốn liên tục Hình 1.21 Một số kết cấu khn dập chi tiết siêu nhỏ Hình 1.22 Máy ép micro. .. linh kiện điện tử sản xuất nhờ công nghệ dập Hình 1.16 Khn thiết bị dập 1.1.6 Công nghệ ép chảy a Giới thiệu công nghệ ép chảy Bản chất công nghệ ép chảy sau: Phôi đặt vào cối chế tạo gần giống... hình cơng nghệ dập micro Định nghĩa: Chi tiết micro chi tiết có kích thước nhỏ từ vài chục µm đến vài mm, công nghệ chế tạo gọi chi tiết siêu nhỏ Chúng thường chế tạo từ kim loại, hợp kim màu