Nghiên cứu thiết kế khuôn dập vuốt chi tiết khung xương nệm ghế ngồi xe tải

Khuôn dập vuốt hiện đang ngày càng được ứng dụng để sản xuất các linh kiện sản xuất bằng phương pháp gia công áp lực trên tấm kim loại cho ô tô trên thế giới ở Việt Nam chưa được các nhà sản xuất ứng dụng chế tạo linh kiện nội địa hóa vì gặp khó khăn về sản lượng và về công nghệ Nội dung này trình bày về quá trình từ thiết kế sản phẩm bằng công nghệ thiết kế ngược đến thiết kế khuôn bằng công nghệ mô phỏng biến dạng để sản xuất chi tiết khung xương nệm ghế ngồi xe tải một trong các linh kiện của ô tô góp phần nâng cao hàm lượng công nghệ và năng suất hạ giá thành sản phẩm Công nghệ chế tạo khuôn dập vuốt là một công nghệ tiên tiến đã được Công ty TNHH MTV Cơ Khí Chu Lai – Trường Hải CMC ứng dụng thành công để chế tạo một số chi tiết xe tải từ đó nâng cao tỷ lệ nội địa hóa của xe giảm giá thành sản phẩm Trên cơ sở này chúng ta có thể tiến hành ứng dụng tiếp để sản xuất gia công tất cả các bộ khuôn dập vuốt cho các loại linh kiện tương tự của xe tải xe khách và xe du lịch trong tương lai

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TẤN THỊNH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ KHUÔN DẬP VUỐT CHI TIẾT KHUNG XƯƠNG NỆM GHẾ NGỒI XE TẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Đà Nẵng - Năm 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TẤN THỊNH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ KHUÔN DẬP VUỐT CHI TIẾT KHUNG XƯƠNG NỆM GHẾ NGỒI XE TẢI Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 85.20.10.3 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ HOÀI NAM Đà Nẵng - Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN! Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tơi, số liệu kết nghiên cứu luận văn chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn Các thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Đà Nẵng, tháng năm 2019 Học viên Nguyễn Tấn Thịnh LỜI CẢM ƠN! Có kết nghiên cứu này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn kính trọng sâu sắc tới Ban lãnh đạo công ty TNHH MTV sản xuất Khuôn Chu Lai - Trường Hải nhân hỗ trợ dự án giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình thực đề tài Đặt biệt tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn: TS Lê Hoài Nam, người hướng dẫn khoa học, đồng thời bỏ nhiều thời gian công sức giúp đỡ suốt trình nghiên cứu hồn thành luận văn Các thầy Khoa khí – Đại học Bách khoa Đà Nẵng động viên tinh thần, bảo thời gian làm đề tài hoàn thành luận văn Sự giúp đỡ nhiệt tình cán cơng nhân viên cơng ty TNHH MTV sản xuất Khn q trình nghiên cứu thử nghiệm Tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè tạo điều kiện động viên hoàn thành luận văn Tác giả luận văn Nguyễn Tấn Thịnh NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ KHUÔN DẬP VUỐT CHI TIẾT KHUNG XƯƠNG NỆM GHẾ NGỒI XE TẢI Học viên: Nguyễn Tấn Thịnh Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã số: 8.52.01.03 Khóa: 2019 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt - Khn dập vuốt ngày ứng dụng để sản xuất linh kiện sản xuất phương pháp gia công áp lực kim loại cho ô tô giới, Việt Nam chưa nhà sản xuất ứng dụng chế tạo linh kiện nội địa hóa gặp khó khăn sản lượng công nghệ Nội dung trình bày trình từ thiết kế sản phẩm công nghệ thiết kế ngược đến thiết kế khuôn công nghệ mô biến dạng để sản xuất chi tiết khung xương nệm ghế ngồi xe tải, linh kiện tơ, góp phần nâng cao hàm lượng công nghệ suất, hạ giá thành sản phẩm - Công nghệ chế tạo khuôn dập vuốt công nghệ tiên tiến Công ty TNHH MTV Cơ Khí Chu Lai – Trường Hải (CMC) ứng dụng thành công để chế tạo số chi tiết xe tải, từ nâng cao tỷ lệ nội địa hóa xe, giảm giá thành sản phẩm - Trên sở này, tiến hành ứng dụng tiếp để sản xuất gia công tất khuôn dập vuốt cho loại linh kiện tương tự xe tải, xe khách xe du lịch tương lai Từ khóa – khn dập vuốt, xe tải, linh kiện tơ, nội địa hóa RESEARCH DESIGN MOLDING BUCKET DETAILED BUCKET FRAME WITH SLEEPER CHAIR Abstract - The deep drawing die are increasingly being applied to produce components manufactured by pressure machining on metal sheets for cars around the world, in Vietnam, it has not been applied by manufacturers manufacturing localized components because of difficulty in production and technology This content covers the process from product design by reverse engineering technology to mold design by deformation simulation technology to produce the details of the frame of the truck seat cushion, one of the components of the umbrella and contribute to improving technology content and productivity, reducing product costs - The technology of deep drawing die is an advanced technology that has been successfully applied by Chu Lai - Truong Hai Mechanical Co., Ltd (CMC) to manufacture some truck parts, thereby increasing the internal ratio localization of the vehicle, reducing product costs - On this basis, we can proceed with the next application to produce and process all sets of deep drawing die for similar components of trucks, passenger cars and passenger cars in the future Keywords – injection mould, truck, automobile part, localization MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN! LỜI CẢM ƠN! MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP VUỐT 1.1.Khái quát công nghệ dập vuốt 1.1.1.Khái niệm 1.1.2.Sơ đồ nguyên lý 1.1.3.Phân loại: 1.1.4.Ưu nhược điểm công nghệ dập vuốt Năng lực công nghệ dập vuốt ngành sản xuất khuôn mẫu 1.3 Hệ thống công nghệ cấu thành 1.3.1 Thiết kế, gia công khuôn 1.3.2 Chế tạo sản phẩm II: ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ 2.1.Phân tích thơng số công nghệ dập vuốt [1] 2.1.4 Tính tốn số lần dập tối ưu 18 2.2 Phân tích đặc điểm cơng nghệ dập vuốt [3] 20 2.2.1 Q trình biến dạng cơng nghệ dập vuốt 20 2.2.2 Độ xác sản phẩm dập vuốt yêu cầu công nghệ 22 III: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ TỔNG QT 25 3.1 Các bước công nghệ dập vuốt 25 3.2 Hệ thống thiết bị công nghệ dập dập vuốt 27 IV: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DẬP VUỐT 29 4.1 Trong lĩnh vực ô tô, xe máy 29 4.2 Trong lĩnh vực y tế 30 4.3 Trong lĩnh vực điện tử, đồ gia dụng 30 V: CÁC SẢN PHẨM ĐIỂN HÌNH CỦA DẬP VUỐT TRONG NGÀNH CƠNG NGHIỆP Ô TÔ 31 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ SẢN PHẨM KHUNG XƯƠNG NỆM NGỒI XE TẢI 34 2.1 KHẢO SÁT NHU CẦU SỬ DỤNG CHI TIẾT KHUNG XƯƠNG NỆM NGỒI GHẾ LÁI XE TẢI TẠI THACO VÀ TRONG CÔNG NGHIỆP Ô TÔ VIỆT NAM34 2.1.1 Giới thiệu chi tiết khung xương nệm ngồi ghế lái xe tải 34 2.1.2 Nhu cầu sử dụng chi tiết công nghiệp Việt Nam THACO 35 2.2 ĐẶC ĐIỂM THÔNG SỐ KỸ THUẬT VÀ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ CHI TIẾT KHUNG XƯƠNG NỆM NGỒI XE TẢI 39 2.2.1 Đặc điểm công nghệ chi tiết 39 2.2.2 Thông số kỹ thuật 40 2.3 Sơ đồ công nghệ thiết kế chi tiết 41 2.3 THIẾT KẾ CHI TIẾT KHUNG XƯƠNG NỆM NGỒI GHẾ LÁI XE TẢI 42 2.3.1 Lựa chọn vật liệu sử dụng cho sản phẩm 42 3.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế chi tiết 45 3.2.1 Các phương án thiết kế 45 3.2.2 Lựa chọn phương án thiết kế tối ưu 46 3.3 Thiết kế chi tiết 47 BỘ BẢN VẼ THIẾT KẾ SẢN PHẨM 50 KẾT LUẬN CHƯƠNG 51 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHN VÀ MÔ PHỎNG51 3.1 ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ KHUÔN 52 3.1.1 Lựa chọn phương án gia công chi tiết khuôn 52 3.1.2 So sánh lựa chọn phương án thiết kế khuôn tối ưu 52 3.1.3 Các phương án thiết kế khuôn dập vuốt chi tiết 53 3.1.4 So sánh, lựa chọn phương án thiết kế khuôn dập vuốt tối ưu 54 3.2 THIẾT KẾ TỔNG THỂ VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT KHUÔN DẬP VUỐT KHUNG XƯƠNG NỆM NGỒI GHẾ LÁI 54 3.2.1 Phương pháp tiếp cận thiết kế khuôn 54 3.2.2 Các kết cấu điển hình 55 3.2.3 Các chi tiết điển hình cụm lắp ráp khuôn 62 3.2.3.1 Các chi tiết khuôn 62 Ở sản lượng dập năm từ 10000 – 100000 sản phẩm, nên ta chọn vật liệu C45 cho đỉnh/ gối, kẹp phôi, bắt cối/ bắt chày, gối; chày cối sử dụng vật liệu SKD11 (có nhiệt luyện) 65 3.2.4 Tính tốn chi tiết độ bền tính ổn định 67 3.2.4.3 Xác định trung tâm áp lực khuôn 69 2.4.4 Tính tốn chiều cao kín máy khn 69 2.4.5 Lựa chọn máy ép 70 3.3 MÔ PHỎNG KHUÔN BẰNG PHẦN MỀM 72 3.3.1 Tính tốn mơ khn dập vuốt 72 3.3.2 Nhận xét, chỉnh sửa hiệu chỉnh 77 3.4 HỒN THIỆN BỘ BẢN VẼ THIẾT KẾ KHN DẬP VUỐT 80 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ SẢN PHẢM VÀ HIỆU CHỈNH KHUÔN 83 4.1 XÂY DỰNG QUY TRÌNH THỬ KHN 83 4.1.1 Chuẩn bị thông số thử khuôn 83 4.1.2 Q trình thử khn 84 4.1.3 Kết sản phẩm theo yêu cầu đặt 84 4.2 XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO SẢN PHẨM TỪ KHN 89 4.3 ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM VÀ HIỆU CHỈNH KHN NẾU CĨ 98 4.3.1 Tập biên đánh giá kết sản phẩm 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Khái niệm dập vuốt Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý dập vuốt Hình 1.3: Chi tiết trịn xoay Hình 1.4: Chi tiết dạng hộp .4 Hình 1.5: Khuôn dập chi tiết thân vỏ ô tô du lịch Hình 1.6: Dập vuốt khơng biến mỏng dập vuốt có biến mỏng Hình 1.7: Dập vuốt khơng có chặn phơi dập vuốt có chặn phơi Hình 1.8: Một số hình ảnh khn dập vuốt Hình 1.9: Quy trình thiết kế, chế tạo khuôn Hình 1.10: Hệ thống cơng nghệ chế tạo sản phẩm .9 Hình 2.1: Sự phụ thuộc hệ số điều chỉnh vào chiều dày tương đối phôi 10 Hình 2.2: Phơi có hình dạng phức tạp để dập chi tiết hình trụ khơng có tai 12 Hình 2.3: sơ đồ tác dụng lực giai đoạn đầu trình dập vuốt 12 Hình 2.4: Sự phụ thuộc áp lực chặn riêng vào chiều dày phôi ứng với mức độ dập vuốt K 14 Hình 2.5: Quan hệ khoảng thay đổi lực chặn (Qmax – Qmin) mức độ biến dạng 15 Hình 2.6: Sự phụ thuộc mức độ dập vuốt giới hạn Kgh vào hệ số dị hướng thông thường R *min 17 Hình 2.7: Hình trụ rỗng khai triển tam giác xen kẽ 20 Hình 2.8: Thí nghiệm quan sát phân bố liệu dập vuốt 21 Hình 2.9: Trạng thái ứng suất sản phẩm dập vuốt 22 Bảng 2.2: Độ sai lệch theo đường kính chi tiết hình trụ rỗng khơng có vành, mm: 23 Hình 3.1: Bước cấp liệu 25 Hình 3.2: Bước kẹp phơi 25 Hình 3.3: Bước dập vuốt 26 Hình 3.4: Bước lấy sản phẩm 26 Hình 3.5: Máy dập 110 Thaco .27 Hình 3.6: Máy dập 200 Thaco .28 Hình 3.7: khn dập vuốt 29 Hình 4.1: Khung vỏ xe ô tô 29 Hình 4.2: Một số phụ tùng linh kiện sử dụng xe ô tô .30 Hình 4.3: Một số sản phẩm lĩnh vực xe máy: vỏ xe, phụ kiện trang trí… 30 Hình 4.4: Một số sản phẩm dập vuốt lĩnh vực y tế 30 Hình 4.5: Một số thiết bị điện sử dụng công nghệ dập vuốt 31 Hình 4.6: Một số đồ gia dụng sử dụng công nghệ dập vuốt 31 Hình 1: Thân vỏ xe ô tô 32 Hình 2: cabin xe ô tô 32 Hình 3: Khung xe ô tô 32 Hình 4: Khung xương bọc nệm ghế ô tô 33 Hình 5: Thùng xăng xe ô tô 33 ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 17, NO 5, 2019 57 THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO KHUÔN DẬP LIÊN HỢP CHO CHI TIẾT LINH KIỆN Ô TÔ DESIGN AND TECHNOLOGY OF PROGRESSIVE DIE FOR AUTOMOBILE PARTS Đỗ Minh Tâm1, Nguyễn Tấn Thịnh1, Phạm Xuân Mai2, Võ Văn Thanh1 Công ty TNHH MTV Cơ Khí Chu Lai – Trường Hải (CMC); nguyentanthinh@thaco.com.vn Trường Đại học Bách khoa Tp HCM; pmai_2002@yahoo.com Tóm tắt - Khuôn liên hợp ứng dụng để sản xuất linh kiện sản xuất phương pháp gia công áp lực cho ô tô giới, Việt Nam chưa nhà sản xuất ứng dụng chế tạo linh kiện nội địa hóa gặp khó khăn sản lượng công nghệ Bài báo giới thiệu thiết kế công nghệ chế tạo khuôn liên hợp để sản xuất cùm treo xe tải, linh kiện tơ, góp phần nâng cao hàm lượng công nghệ suất, hạ giá thành sản phẩm Công nghệ chế tạo khuôn liên hợp công nghệ tiên tiến công ty cổ phần ô tô Trường Hải ứng dụng thành công để chế tạo số chi tiết xe tải, từ nâng cao tỷ lệ nội địa hóa xe, giảm giá thành sản phẩm Trên sở này, nhóm tác giả tiến hành ứng dụng tiếp để sản xuất gia công tất khuôn dập liên hợp sau cho loại linh kiện tương tự xe tải, xe khách xe du lịch tương lai Abstract - The progressive die is increasingly being used in pressure processing for automobiles today However, in Vietnam, the automakers have not yet used this technology for localization of components because of difficulties in production and technology This article introduces the design and technology of progressive die to produce suspension shackles, one of the localized automotive components, contributing to improving technology content and productivity, lowering product costs Progressive die manufacturing technology is an advanced technology that has been successfully applied by Truong Hai automobile joint stock company to manufacture a number of truck parts, thereby increasing the localization rate of the car, reducing product price On this basis, we are conducting applications to manufacture all of the later progressive die presses for the same types of trucks, bus and passenger cars in the future Từ khóa - khn liên hợp; xe tải; linh kiện ô tô; nội địa hóa Key words - progressive die; truck; automobile part; localization Giới thiệu [1, 2] 1.1 Công nghệ dập liên hợp Dập liên hợp q trình gia cơng bước thực liên hợp lần cấp phơi tích hợp nhiều ngun cơng dập hành trình máy dập Việc thiết kế chế tạo khuôn dập liên hợp trình phức tạp địi hỏi nguời thiết kế phải nắm vững tất nguyên công công nghệ dập tấm, đồng thời nắm vững công nghệ gia công chế tạo tiên tiến Khuôn dập liên hợp (gọi tắt khuôn liên hợp) nghiên cứu ứng dụng ngành công nghiệp, đặc biệt công nghiệp điện, điện tử, ô tô, Khuôn liên hợp khuôn dập bao gồm nhiều cặp chày cối bố trí đế khn thực nguyên công dập khác (dập vuốt, uốn, dập nổi, dập cắt ) sau hành trình máy ép Mỗi vị trí làm việc (một cặp chày cối) thực nhiều bước công nghệ riêng biệt, nhờ cấu cấp phôi tự động phôi chuyển dịch liên hợp qua vị trí để hồn thành chi tiết cần chế tạo Một số yêu cầu thiết kế chế tạo khn liên hợp: - Bố trí bước dập phải tối ưu - Khuôn phải chế tạo xác - Khn liên hợp địi hỏi phải có thiết bị tháo phôi cuộn, nắn phôi, cấp phơi tự động với bước dịch chuyển phơi có độ xác cao - Vật liệu làm khn phải thép hợp kim chất lượng cao việc sửa chữa tháo lắp khuôn liên hợp khó khăn - Lực dập kích thước khn liên hợp lớn đòi hỏi máy ép phải đủ lớn để thực Vì lý đòi hỏi đầu tư ban đầu lớn phù hợp với sản xuất loạt lớn Một số đặc điểm kỹ thuật, kinh tế: - Về mặt kỹ thuật + Thực nguyên công phức tạp hành trình đơn giản máy ép chế tạo chi tiết hình dạng phức tạp mà phương pháp gia công khác chế tạo khó khăn + Chế tạo chi tiết có tính lắp lẫn kích thước tương đối cao + Chế tạo chi tiết có kết cấu bền, cứng, nhẹ với lượng tiêu hao vật liệu không lớn - Về mặt kinh tế + Tiết kiệm nguyên vật liệu, phế liệu tương đối + Năng suất thiết bị cao nhờ sử dụng khí hóa tự động hóa qua quy trình sản xuất + Thao tác máy đơn giản, không cần thợ bậc cao + Sản xuất hàng khối, giá thành thấp + Việc ứng dụng cơng nghệ dập đạt hiệu giải vấn đề kỹ thuật tất giai đoạn khâu chuẩn bị sản xuất + Thiết kế kết cấu/ hình dạng chi tiết hợp lí, có tính cơng nghệ, cho phép chế tạo chúng kinh tế + Sử dụng ngun liệu có tính tính chất cơng nghệ cần thiết loại biến dạng + Thiết kế áp dụng qui trình cơng nghệ dập kỹ thuật hợp lý kinh tế, bảo đảm nhận chi tiết yêu cầu phù hợp qui mô sản xuất + Chọn kết cấu khuôn hợp lý, bảo đảm chế tạo chi tiết có chất lượng độ xác cần thiết đồng thời đạt suất cao, độ cứng vững tốt an toàn làm việc 58 Đỗ Minh Tâm, Nguyễn Tấn Thịnh, Phạm Xuân Mai, Võ Văn Thanh + Chọn, sử dụng hợp lí kiểu cơng suất máy ép + Tổ chức chỗ làm việc phù hợp với đặc điểm qui mơ sản xuất Ngồi tính chống rung, cùm treo ống xả xe tải phải có chịu nhiệt độ cao từ ống xả truyền sang (500 – 7000C) Đây sản phẩm dập nguội cắt hình đột lỗ, dập vuốt uốn, loại chi tiết dập phức tạp có u cầu độ xác cao, chịu nhiệt độ cao vật liệu sản phẩm chọn thép cán nguội - JIS G 3141 Với nhu cầu suất cao, sản xuất hàng loạt lớn ta tính chọn phương án thiết kế cùm treo khn liên hợp Hình Sơ đồ cơng nghệ dập liên hợp Trên sở phân tích đánh giá loại linh kiện ô tô chế tạo theo phương pháp gia công áp lực, công ty TNHH MTV Cơ Khí Chu Lai – Trường Hải chọn chi tiết cùm treo trước ống xả xe tải nhẹ, loại xe có sản lượng đến 10.000 xe/năm, thích hợp với cơng nghệ dập liên hợp 1.2 Giới thiệu sản phẩm cùm treo trước ống xả Hệ thống ống xả xe ô tô dùng để giảm lượng khí thải độc hại mơi trường làm giảm tiếng ồn gây khí thải áp lực cao Nó bao gồm ống góp xả, ống dẫn khí thải, chuyển đổi xúc tác, giảm ống xả Phần phía trước hệ thống ống xả gắn với động thông qua chuyển đổi (Hình 2) Hệ thống xả thường treo khung gầm thân xe nhờ cùm treo, làm giảm nguy cháy nổ nhiệt độ ống xả cao cịn giúp cách âm cho ca-bin Khí xả giãn nở ngồi phát sinh tiếng ồn, truyền qua liên kết tới ca-bin, đệm cao su làm nhiệm vụ hấp thụ rung động truyền lên thân xe Cùm treo ống xả phận quan trọng giúp chống rung, ồn cho xe Nghiên cứu thiết kế khuôn liên hợp [2, 6, 7, 8] 2.1 Lựa chọn phương án thiết kế khuôn Để đảm bảo độ cứng vững cho lay-out phôi chày cối q trình hoạt động khn sau này, nhóm tác giả chọn phương án thiết kế khn Hình 3, bao gồm: - Bước 1: Đột lỗ định vị Ø8 cắt tạo Hình bên băng phôi - Bước 2: Cắt biên dạng hình thành biên dạng sản phẩm - Bước 3: Bước trung gian trình dập - Bước 4: Dập biên dạng chi tiết - Bước 5: Dựng thẳng góc chi tiết lên (mặt sản phẩm song song mặt khuôn dưới) - Bước 6: Đột lỗ vuông 11x12 mm lỗ tròn Ø11 mm - Bước 7: Cắt rời sản phẩm - Bước 8: Cắt đứt lay-out phôi Hình Phương án lay-out khn 2.2 Kết cấu khn Khn thiết kế có kết cấu Hình 4, bao gồm: Hình 2a Hệ thống ống xả xe tải Hình 2b Cùm treo ống xả xe tải Hình Kết cấu khn điển hình Tấm đỉnh: Có chức liên kết, định vị kẹp chặt nửa khuôn với máy dập Dùng vật liệu: SS400 Tấm lót chày: Là lót, chống nguội hay chống lún cho chày Vật liệu thường dùng: C45 Tấm bắt chày: Tấm dùng để giữ chân chày chốt đục Vật liệu thường dùng: C45 Tấm kẹp phôi: Tấm di chuyển kẹp lay-out phơi Có chức ép phẳng vật liệu đánh liệu Vật liệu thường dùng: C45 Tấm cối: Tấm cối tham gia việc cắt tạo hình sản phẩm với chày bắt chày Vật liệu thường dùng: SDK11 SKS93 Nếu cối khơng sử dụng Inset nên sử dụng vật liệu SKD11, xử lý nhiệt: 58-62 HRC ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 17, NO 5, 2019 Tấm lót cối: Tấm giữ chân chốt dẫn hướng phôi Tấm đế dưới: Liên kết nửa đế khuôn Vật liệu thường dùng: SS400 Tấm chân: Tấm nâng đỡ nửa khuôn với đế khuôn Tấm đế: Nâng đỡ khuôn liên kết với đế máy dập 10 Dẫn hướng: Dẫn hướng đảm bảo đồng tamacho khuôn khuôn 11 Lò xo 12 Chày: Cắt biên dạng đột lỗ Vật liệu sử dụng: SKD11 xử lý nhiệt 58-62 HRC 2.3 Mô khuôn Với việc ứng dụng phần mềm NX Unigraphic thiết kế khuôn liên hợp qua bước sau: Bước 1: Chuyển qua môi trường Progressive die khuôn liên hợp, lựa chọn thông số ban đầu cho khuôn 59 Bộ vẽ khuôn liên hợp thiết kế Hình 6a, b, c Hình 6a Lay-out bố trí băng phơi khn Hình 6b Tổng thể khn thiết kế Hình 5a Progressive die khn liên hợp Bước 2: Lựa chọn thông số mô phỏng, lựa chọn phận khuôn (Mount component) chi tiết khn phù hợp mơ Hình 6c Chi tiết thơng số kích thước khn Hình 5b Mount component khuôn liên hợp Bước 3: Thực chạy mô (Run simulation), trình thực qui trình ta ý chuyển động thao tác thực khuôn để phát lỗi bất cập sửa chữa cho phù hợp để phát lỗi gặp q trình khn làm việc Hình 5c Run simulation khuôn liên hợp Nghiên cứu công nghệ chế tạo khuôn liên hợp [4, 5, 7] 3.1 Thiết kế nguyên công bước gia công Các chi tiết khn mẫu u cầu độ xác cao nên ta chọn phương pháp gia công máy CNC: 3.1.1 Thiết kế nguyên công cho chi tiết a Chi tiết đỉnh Chi tiết sử dụng nguyên công: - Nguyên công 1: Gia công khoan lỗ, phay lỗ, phay rãnh bắt bu lông bàn máy vát mép lỗ, cạnh - Nguyên công 2: Lật mặt chi tiết lại Gia công khoan, phay, vát mép lỗ cạnh - Nguyên công 3: Gia công khoan lỗ móc cẩu - Ngun cơng 4: Lật chi tiết lại gia cơng lỗ bắt móc cẩu cịn lại Chọn máy: Chi tiết có kích thước lớn 1500x586 mm nên ta chọn máy phay cỡ trung OKK máy khoan cần NRD2000 Đỗ Minh Tâm, Nguyễn Tấn Thịnh, Phạm Xuân Mai, Võ Văn Thanh 60 Hình 7a Chi tiết đỉnh b Chi tiết bắt chày Hình 7b Chi tiết bắt chày Chi tiết sử dụng nguyên công: - Nguyên công 1: Gia công khoan lỗ, phay lỗ, doa lỗ định vị, lỗ lắp chày đột, phay biên dạng lắp ghép chày vát mép lỗ, cạnh biên dạng - Nguyên công 2: Lật chi tiết gia công phay biên dạng lắp ghép chày dập định hình, vát mép lỗ cạnh biên dạng Sử dụng đầu phay ngang gia công biên dạng lắp ghép chày cắt - Nguyên công 3: Gia cơng khoan lỗ móc cẩu - Ngun cơng 4: Lật chi tiết gia công khoan lỗ ren bắt móc cẩu cịn lại Chọn máy: Chi tiết có kích thước lớn 1400x420 mm nên ta chọn máy phay giường MVR30Ex máy khoan cần NRD2000 c Chi tiết kẹp phôi Chi tiết sử dụng nguyên công: - Nguyên công 1: Gia công khoan lỗ, phay lỗ, doa lỗ dẫn hướng chốt định vị, lỗ dẫn hướng chày đột, lỗ dẫn hướng trụ Phay biên dạng dẫn hướng chày vát mép lỗ, cạnh biên dạng - Nguyên công 2: Lật chi tiết gia cơng khoan, phay lỗ lắp lị xo Vát mép lỗ, cạnh biên dạng Sử dụng đầu phay ngang gia công phay biên dạng trượt chày cắt layout - Nguyên công 3: Gia cơng khoan lỗ móc cẩu - Ngun công 4: Lật chi tiết gia công khoan lỗ ren bắt móc cẩu cịn lại Chọn máy: Chi tiết có kích thước lớn 1400x420 mm nên ta chọn máy phay giường MVR30Ex máy khoan cần NRD2000 Hình 7c Chi tiết kẹp phôi d Chi tiết chày cắt Chi tiết sử dụng nguyên công để gia công: - Nguyên công 1: Gia công khoan taro lỗ bắt bulong M5, M10 M12 mặt - Nguyên công 2: Cắt dây biên dạng chày cắt - Nguyên công 3: Gia công cắt dây lỗ định vị Ø8 Chọn máy để gia công khoan: Chi tiết có kích thước lớn 147,7x80,25 mm nên ta chọn máy phay DMC1150V (BT40) Chọn máy để gia công cắt dây: Ứng với chi tiết chày cắt ứng với độ xác yêu cầu ta chọn máy cắt day EZ50S Hình 7d Chi tiết chày cắt e Chi tiết chày dập định hình Chi tiết sử dụng nguyên công để gia công: - Nguyên công 1: Gia công khoan lỗ bắt bu long M10 mặt - Nguyên công 2: Gia công phay bề mặt làm việc Chọn máy: Chi tiết có kích thước lớn 126,5x93,6 mm nên ta chọn máy DMC1150V(BT40) Hình 7d Chi tiết chày dập định hình ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 17, NO 5, 2019 f Chi tiết cối Chi tiết sử dụng nguyên công để gia công: - Nguyên công 1: Gia công khoan lỗ, doa lỗ làm gốc gia công cho nguyên công sau, phay hốc lắp khối đẩy vát mép lỗ, biên dạng lắp khối mặt A - Nguyên công 2: Gia công khoan lỗ, vát mép lỗ mặt B - Nguyên công 3: Gia cơng cắt dây biên dạng rãnh thốt, lỗ côn, lỗ định vị lỗ dẫn hướng Chọn máy: Chi tiết có kích thước lớn 573x450 mm nên ta chọn máy DMC1150V(BT40) cho nguyên công Chọn máy để gia công cắt dây: Ứng với chi tiết chày cắt ứng với độ xác yêu cầu ta chọn máy cắt dây EZ50S 61 Với Vc – Tốc độ cắt (m/ phút) D – Đường kính mũi khoan (mm) Tốc độ khoan: F = n.z f z (mm/ phút) Với n – Tốc độ vòng quay (vòng/ phút) Z – số lưỡi cắt mũi khoan Fz – bước tiến dao (mm/ răng) 3.2.2 Tính tốn chế độ cắt gia cơng bề mặt Cơng thức tính chế độ cắt cho mũi phay: Tốc độ vòng quay: n = Vc 1000 (vòng/ phút) D Với Vc – Tốc độ cắt: (m/ phút) D – Đường kính mũi phay (mm) Tốc độ ăn dao ngang: F = n.z f z (mm/ phút) Hình 7e Chi tiết chày cối 3.1.2 Thiết lập sơ đồ nguyên lý định vị kẹp chặt cho nguyên công - Định vị gối: Định vị bậc tự - Sử dụng kẹp chặt vị trí chi tiết Với n – Tốc độ vòng quay (vòng/ phút) Z – số lưỡi cắt mũi khoan Fz – bước ăn dao ngang ren (mm/ ren) 3.3 Thiết kế đồ gá Các đỉnh, đế có kích thước lớn nên ta dùng vấu kẹp để kẹp chặt, định vị mặt đáy Còn chày, cối gia công nguyên công nên nguyên công đầu chọn cấu kẹp chặt vấu kẹp để taro lỗ bu long, nguyên công sử dụng lỗ bu long để bắt đồ gá, sử dụng cấu kẹp chặt vấu kẹp để kẹp hệ thống Quy trình triển khai gia cơng khn liên hợp Quy trình triển khai gia cơng thực Hình 8: Hình 7f Định vị kẹp chặt chi tiết đỉnh Hình 7g Định vị kẹp chặt chi tiết kẹp phơi Lượng dư gia cơng xác định phương pháp tra bảng phương pháp tính tốn 3.2 Tính tốn chế độ cắt phương án chạy dao 3.2.1 Tính tốn, chế độ cắt cho khoan, doa Cơng thức tính chế độ cắt cho mũi khoan: Tốc độ vòng quay: n = Vc 1000 (vịng/ phút) D Hình Quy trình triển khai gia công khuôn liên hợp 62 Đỗ Minh Tâm, Nguyễn Tấn Thịnh, Phạm Xuân Mai, Võ Văn Thanh Một số hình ảnh khn liên hợp thiết kế, chế tạo Trên sở thiết kế công nghệ gia công khuôn liên hợp cho chi tiết cùm treo trước ống xả xe tải điển hình thành cơng, chúng tơi tiến hành ứng dụng để sản xuất hàng loạt loại khuôn chi tiết cho tất xe tải loại Điều cho phép giảm giá thành nâng cao suất sản lượng, tương lai phần ô tô Trường Hải Trong hội nhập khu vực ASEAN, từ năm 2018, xe tải loại phải có tỉ lệ nội địa hóa cao, giá thành cạnh tranh với loại xe tải khác khu vực Khuôn liên hợp ngày ứng dụng để sản xuất linh kiện sản xuất phương pháp gia công áp lực cho ô tô giới, Việt Nam chưa nhà sản xuất ứng dụng chế tạo linh kiện nội địa hóa gặp khó khăn sản lượng cơng nghệ Công nghệ chế tạo khuôn liên hợp công nghệ tiên tiến Thaco ứng dụng thành công để chế tạo số chi tiết xe tải, từ nâng cao tỷ lệ nội địa hóa xe, giảm giá thành sản phẩm Trên sở này, nhóm tác giả tiến hành ứng dụng tiếp để sản xuất gia công tất khuôn dập liên hợp sau cho loại linh kiện tương tự xe tải, xe khách xe du lịch tương lai Bài báo thực khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu thiết kế chế tạo khuôn mẫu cho số chi tiết ô tô tải” Công ty TNHH MTV Cơ khí Chu Lai – Trường Hải chủ trì Hình 9a Khn liên hợp q trình gia cơng TÀI LIỆU THAM KHẢO Hình 9b Khn liên hợp hồn chỉnh Kết luận hướng phát triển Xe tải loại sản phẩm chủ lực công ty cổ [1] Siemens Industry, NX Progressive Die Design, The fastest and most complete progressive die design process, graphit.hu/ /nx_progressive_die_design_easyform.pdf [2] HÖLZEL Stanz- und Feinwerktechnik GmbH: Progressive die making, www.hoelzel-stanz.de [3] Gunter et all: Die & Mould manufacturing technology, Hanser publisher, 2001 [4] Nguyễn Đức Minh, Đinh Văn Duy: Kết bước đầu nghiên cứu công nghệ dập liên tục Viện IMI, Tạp chí Tự động hóa ngày nay, 2009 [5] Nguyễn Tất Tiến, Phạm Văn Nghệ: Đề tài KC.05-16 “Nghiên cứu thiết kế công nghệ dập vỏ xe ô-tô”, giai đoạn 2001-2003 [6] Pham Xuan Mai: Ứng dụng kỹ thuật ngược (Reverse Engineering) thiết kế ô tô Thaco New, 11/2011 [7] Nguyễn Thị Thu, Nguyễn Đắc Trung, Nghiên cứu thiết kế khuôn dập liên tục, NXB Bách khoa, 2013 [8] Lê Trung Kiên, Th.s Lê Gia Bảo: “Thiết kế chế tạo khuôn dập” – NXB Bách khoa, 2015 (BBT nhận bài: 04/3/2019, hoàn tất thủ tục phản biện: 02/5/2019) Scanned with CamScanner DAI HQC DA NANG TRUONG D.;.I HQC BAcH KHOA HO CQNG HOA :xA HOI can NGHiA VI:¢T NAM Dqc I~p - Tl}.'do - H~nh phuc sa HOI DONG DANH9A vAN T~C LU~ st HQc vien: Nguy~n TAn Thinh Bien ban HQi d6ng ~-Bang ~ -+ ~- dIem clianQc vten cao hoc Ly lich khoa hoc cua hoc vien Bien ban kiem phieu Nh~n xet ~ p NJ4NXET TRAcH NHI:¢M TRONG HOI BONG HQ vA TEN TT PGS.TS Binh Minh Di~m en: tich H9i d6ng Thu kY H9i d6ng TS Dang Phmrc Vinh PGS.TS TrAn Xuan Tuy Phan bien PGS.TS Thai Th~ HUng Phan bien PGS.TS Pham Bang Phuoc TS r.e Roai Nam Philu xet tliim y X y >jo, f)~I HOC CQNG HOA xA HQI CHU NGHiA VI:E:TNAM Dqc l~p - TV - H~nh phuc vA NANG TRUONG D~I HQC BAcH KHOA " -» BIEN BAN HQP nor DONG DANH GrA LU~ vAN TH4C si Ngay Jlthang 1R nam 2013., HQi d6ng duoc l~p thea Quyet dinh 86 cua Hieu tnrong tnrong Dai hoc Bach khoa, gom cac vien: _ 1_T~TL-I ~ ,!H£Q!;!-_!.v~A~T!o_,!E~N~ _ CUONG VI TRONG HOI DONG PGS.TS Dinh Minh Di~m Chu tich HQi d6ng TS Dang Phuoc Vinh Thu ky HQi d6ng PGS.TS Tr~n Xuan Tuy -Oy vien Pharr bien PGS.TS Thai Th€ Hung -Oy vien POS.TS Ph~m Dang Phuoc Phan bien -Oy vien d[ hop (co rn~t:.Cv~ng mat: ¢,.thanh vien) dS danh gia luan van thac 81: - Ten dS tai: Nghien cuu thiit ki khuon ddp vuot chi , ngoi xe tid Chuyen nganh: Ky thuat co (K35.KCK) - Cua hoc vien cao hoc: Nguy~n TAn Thjnh nit khung xuang nem ghi NQi dung bu8i hop danh gia gam cac pilAu chinh day: a Thu ky HQi d6ng bao cao qua trinh h9C t~p, nghien Clm va dQCly Hch khoa h9C cua h9C vien (co van ban kern theo); b H9C vien trinh bay lu~n van; c Cac phan bi~n dQCnh~n xet va neu cau hoi (co van ban kern theo); d H9C vien tra lai cac cau hoi cua vi en HQi d6ng; e HQi d6ng thao lu~n kin va danh gia; f KiSrn phiSu va cong b6 kSt qua (co bien ban kiSrn phiSu va phiSu kern theo) g Tac gia lu~n van phat biSu y kiSn h Chu tich HQi d6ng tuyen b6 bS rn~c K~t lu~n cua HQi dAng: a) K~t lu~ chung: &;nj £ J ~ J!w_)- 1£ ~ '- yt:~ bh", dicy > d i1fI{ !)~ :;, b) Yeu e§.u ehinh, sua - vS nQi dung: -~~ ~.: _ ~ - e) Cac y ki@nkhac: d) Bi8m danh gia: BfuIg s6: g/t B~flg chfr: tic NHAN CVA TRUONG r; R / bi L !? CJle~ em) ricn THV KY HOI DONG 'j CAuo _!!.LL HOI DONG DAI HOC BACH KHOA - TL msu TRUdNG· TRVONG PHONG BAa T~O DAI HQC DA NANG TRUONG D ;.I HQC BAcH KHOA cAu CQNG HOA xA HOI can NGHiA VIitT NAM DQc I,p - T\I' - H~nh phuc HOI vA TRA Lm Kern thea Bien ban hop HQi dAng drum gia luan van thac si Cua hoc vim: ~ ;t ~ THU KY H(>IDONG - ~ - - - CQNG HOAxA HOI CHV NGHiA VI~T NAM Bqc l,p - TV - H~nh phuc A ? z BIEN BAN KIEM PHIEU eVA HQI BONG nANH GIA LU!N vAN T~C st (Kern theo bien ban hop Hqi dAng) _ -_ Ten d~ tai: N hien Clm thiet k~ khuon d~R v~6t chi ti~t khtmg xuang n~m gh~ ng6i xe Uti Ky thuat - Chuyen nganh: - co (K35.KCK) Cua hoc vien cao hoc: Nguy~n Tan Thinh - HQi d6ng b~t dau hop luc h ngay: - Tai Truong Dai hQC Bach khoa 14.1 :{9 l20.-(_j Tham gia kiem phieu g6m: P.~, n o I.> r 6f> : J 'E., ~nh lv.l.~ D u:va ~A'- 1.C4v.\ \/.A ~"tt:l(\ ; " .(.'1!/""":"""""""""""""""""'" d1ifJ ~ V,J;; K~t qua kiem phieu: - S6 phieuphatra: ;.r- _ S6 phieu hQ'Pi~: cS~ - T6ng s6 diem:_ .:.4-P¢= f c== -#9/ S6 phieu thu v~: S6 phieu khong hQ'Pl~: DiSm trung binh: DO,NJng, ngO,y.f.2-thang (Oniim HO ~ ~~ TEN & COO KY cAe THANHVIEN THAM GIA KIEM 200 PHIEu: ~~ 1\I; xdaV? T~ - D~ HQC DA,NANG TRU'ONO ~~I IJ'QCBA-cll KHOA , I ' ,.I I 'I' ,r I J "i ) • I i I I ), ' , ' C(jNG HOA ~ HQI can ~G~A VI~T NAM ~ , ~Qb'l,~p - Tl}'lrl,o - Hl;lri'hp}!u1c ',' I ,+ ' \ II I : -./ ,I r, : J' tJ ) I I I , I' ' ~ tl ' \ J' 'I I ' I r ( I_' J I \ I) J I I, ' ,,', NHAN xET LuAN VAN t()f' NGHIEP (Danli cho nguoi phan bien) HQ va ten nguOi Dh~ xet: HQc ham: Co quan cong taco HQva ten hoc vien cao hoc: , Chuy~ngimh: Ten de tai luan van: J' I Y.U~ 4-t.U~ : " P~ HQc vi: T.~ :.-; ,,.,, , ,u1~ ,)~ LN~,~ ,,\~ : , ,,, ,, OJ 1CM (.h U j~ ~ill~ ~c '7