(Đề tài NCKH) thiết kế máy sản xuất kim bấm tập năng suất 100 800 kim ngày

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ÐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ÐIỂM THIẾT KẾ MÁY SẢN XUẤT KIM BẤM TẬP NĂNG SUẤT 100.800 KIM/NGÀY MÃ SỐ: T2013-1114 SKC005675 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG THIẾT KẾ MÁY SẢN XUẤT KIM BẤM TẬP NĂNG SUẤT 100.800 KIM/NGÀY Mã số: T2013-1114 Chủ nhiệm đề tài: GV.KS Nguyễn Văn Hồng TP HCM, Tháng 12 năm 2013 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐƠN VỊ CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG THIẾT KẾ MÁY SẢN XUẤT KIM BẤM TẬP NĂNG SUẤT 100.800 KIM/NGÀY Mã số: T2013-114 Chủ nhiệm đề tài: GV.KS Nguyễn Văn Hồng Thành viên đề tài: TP HCM, Tháng 12 năm 2013 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 DANH SÁCH NHỮNG NGƢỜI THAM GIA ĐỀ TÀI STT ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH STT Tên đơn vị ngồi nƣớc Khoa khí máy - Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Trang i Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 MỤC LỤC MỤC LỤC Trang DANH SÁCH NHỮNG NGƢỜI THAM GIA ĐỀ TÀI i ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH .i MỤC LỤC ii THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU iii CHƢƠNG I: MỞ ĐẦU CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ LUẬN THIẾT KẾ MÁY CHƢƠNG III: CƠ SỞ TÍNH TỐN .8 CHƢƠNG IV: TÍNH TỐN THIẾT KẾ .36 CÁC BỘ TRUYỀN & CHI TIẾT MÁY 36 CHƢƠNG V: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CAM 64 CHO MÁY SẢN XUẤT KIM BẤM TẬP 64 CHƢƠNG VI : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC BẢN VẼ 72 Trang ii Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: - Tên đề tài: “Thiết kế máy sản xuất kim bấm tập suất 00.800 kim/ngày” Mã số: T2013-114 - Cơ quan chủ trì đề tài: Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP HCM - Thời gian thực hiện: 12 tháng Mục tiêu - Thiết kế nguyên lý máy sản xuất kim bấm tập - Thiết kế sơ đồ kết cấu máy, lựa chọn cấu cho cụm - Tính tốn cụm máy - Vẽ vẽ chi tiết cho cụm - Vẽ vẽ tổng thể máy Tính sáng tạo: - Đƣa đƣợc qui trình sản xuất kim bấm tập với suất cao Kết nghiên cứu: - Thiết kế thành công máy sản xuất kim bấm tập với suất cao Sản phẩm - thuyết minh báo cáo khoa học cấp trƣờng - Một hồ sơ thiết kế máy ( tập vẽ chế tạo + vẽ lắp) Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: - Khoa khí máy – Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Trang iii Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 CHƢƠNG I: MỞ ĐẦU 1.1 Tổ ng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vục đề tài nƣớc Khoa học kỹ thuật ngày phát triển, thiết bị máy móc đại có suất độ xác cao đƣợc sử dụng ngày nhiều công nghiệp Để đáp ứng đƣợc nhu cầu khách quan thực tế, ngƣời cán kỹ thuật phải ngày nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ, phải nắm vững ứng dụng đƣợc thiết bị máy móc đại có độ xác cao để vận dụng vào thiết kế chế tạo thiết bị ứng dụng sản xuất Điều làm tăng suất lao động, mang lại hiệu kinh tế cao, tăng sức cạnh tranh nhằm phục vụ nhu cầu thị trƣờng tăng tỉ lệ máy nội địa cấu máy công nghiệp nƣớc ta khẳng định đƣợc trình độ kỹ thuật theo kịp với giới 1.2 Tính cấp thiết Hiện kim bấm tập dụng cụ phổ biến dùng để bấm tập tất loại tài liệu,văn văn phòng,cơ quan trƣờng học,… Với ƣu điểm vừa gọn nhẹ,bền rẻ đặc biệt tính thơng dụng tất tài liệu văn Vì vậy,việc sử dụng kim bấm tập điều khơng thể thiếu đƣợc lĩnh vực học tập in ấn,… Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đòi hỏi độ xác sản phẩm,cũng nhƣ khả làm việc lâu dài,tính thẩm mỹ gọn nhẹ kim bấm tập Nhóm nghiên cứu chọn đề tài: “ thiết kế thi công máy sản xuất kim bấm tập’’ 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài :  Thiết kế nguyên lý máy sản xuất kim bấm tập  Thiết kế sơ đồ kết cấu máy, lựa chọn cấu cho cụm  Tính tốn cụm máy  Vẽ vẽ chi tiết cho cụm  Vẽ vẽ tổng thể máy 1.4 Cách tiếp cận: - Tìm hiểu nhu cầu thực tế tính khả thi đề tài 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu - Khảo sát thực tế - Nghiên cứu tài liệu - Thực nghiệm 1.6 Đối tƣợng nghiên cứu: - Kim bấm tập 1.7 Phạm vi nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu “ Thiết kế thi công máy sản xuất kim bấm tập ” hoàn thành phần yêu cầu đề tài Tuy nhiên,vì đề tài đƣợc làm thời gian có phần hạn chế nên có cơng đoạn mà cịn có nhƣợc điểm hạn chế nhƣ: tính thẩm mỹ,tiếng ồn… 1.8 Nội dung nghiên cứu :  Xây dựng ý tƣởng nguyên lý làm việc máy Trang Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114     Tính tốn thiết kế hệ thống cấp phơi Tính tốn thiết kế phận cắt đứt phơi Tính tốn thiết kế phận chận dập Tính tốn thiết kế cấu truyền Trang Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ LUẬN THIẾT KẾ MÁY Trong trình tham quan nhà máy PLUS nhóm nghiên cứu tìm hiểu đƣợc q trình chế tạo kim bấm tập Tuy nhiên lý cơng nghệ mà nhóm khơng có đƣợc hình ảnh thiết thực công nghệ đại mà công ty sản xuất Vì nhóm nghiên cứu xin đƣợc trình bày tóm tắt số cơng đoạn q trình sản xuất kim bấm tập cơng ty nhƣ sau: 2.1 Q trình chuốt phơi Qúa trình gồm phần,đó là: phơi thép cuộn với đƣờng kính 1.2 mm đƣợc đặt cột (1) Phôi thép qua hệ thống lăn (2) tới hệ thống chuốt (3) Tại hệ thống có đặt 11 khn chuốt đƣợc xếp theo thứ tự nhỏ dần đƣờng kính lỗ chuốt bên đƣợc tƣới dung dịch emunxi Sau chuốt xong thép có đƣờng kính 0.415 mm đƣợc qua hệ thống nắn thẳng phôi theo phƣơng đứng (4) phƣơng ngang (5) Phôi đƣợc cuộn vào tang (6) động servo (7) Ở vị trí (6) đặt đứng đặt ngang Hình 2.1 Q trình chuốt phơi 2.2 Quá trình cán,dán keo sấy Trang Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 Hình 2.2 Quá trình cán, dán keo sấy Hình vẽ mô tả đơn giản trình cán,dán keo sấy thơng qua số phận sau: Các cuộn kẽm sau đƣợc chuốt phần (a) đƣợc đặt lên khung đỡ (2) cho cuộn có đầu dây vào lƣợc kẽm (3) với mục đích xếp sợi kẽm xích lại gần cách đồng Các sợi kẽm tiếp tục qua hệ thống (4) bao gồm phận cán lăn phận dán keo,khi cán xong sợi kẽm đạt đƣợc kích thƣớc yêu cầu Và tiếp tục qua hệ thống sấy (5) để làm khô keo,lúc sợi kẽm đƣợc dính liền lại với thành mảng gồm 200 sợi (nếu nhìn từ xa ta thấy nhƣ dải vải có mềm mại) sau đƣợc vào tang (7) với khối lƣợng nhờ động (8) Tất trình sản xuất diễn tự động Trang Trang 61 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 Hình 4.4 Thiết kế gối đỡ trục Dự kiến chọn trƣớc góc 160 (kiểu 3600) Hệ số khả làm việc tính theo công thức – [Sách TKCTM Nguyễn Trọng Hiệp]: C = Q(nh) 0.3Cb n với n = 210 vòng/phút h = 24000 giờ,bằng thời gian phục vụ máy Q= Hiệp]: Hệ số tải m = 1.5 (bảng – ) Kt Kn KV R C RD SC 1.3 RC tg 1.3 392 0.3 153 S D 1.3 RD tg 1.3 776 0.3 302.6 Tổng lực chiều trục: At Với đồ thị bố trí nhƣ A t ta lấy trị số tuyệt đối Tải trọng tƣơng đƣơng: QC (1 3921.5 312.6)11 960.9 (N ) 86.09 (daN ) QD (1 7761.8 321.6) 125.8 (daN ) Vì lực QD > QC nên ta chọn ổ cho gối bên phải,còn gối đỡ ổ bên trái ta lấy ổ loại C  QD (nh)0.3 125.8(210 24000)0.3 Bảng 8-7 cho (21024000)0.3 = 95.5 C12014 Trang 62 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 Tra bảng 17P [Sách TKCTM Nguyễn Trọng Hiệp],ứng d = 18 mm lấy ổ có ký hiệu 36203,C b a n g = 14000,đƣờng lính ngồi ổ D = 400 mm,chiều rộng b = 12 mm Vì trục II III chịu lực dọc trục tƣơng tự chiều độ lớn nên sử dụng loại ổ bi cho hai trục II III Trang 63 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 CHƢƠNG V: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CAM CHO MÁY SẢN XUẤT KIM BẤM TẬP 5.1 Thông số vào cam Loại cam Cam đƣa phôi định lƣợng Cam chận Cam cắt Cam dập Cam đẩy sản phẩm 5.2 Thông số cam thiết kế biên dạng cam Nhƣ thông số biên dạng cam đƣa phôi định lƣợng cam chận có biên dạng nhƣ Các cam cịn lại có biên dạng acsimet Chọn quy luật chuyển động Quy luật vận tốc : f(φ) Chuyển vị cần :1 f '() Vận tốc cần Gia tốc cần :12 f ' () Phƣơng trình đồ thị chuyển vị cần f ' C1 C t f f ' d C2 C1 C2 Vì Nhƣng đầu cuối thời kỳ xa,vận tốc tăng giảm đột biến,nên gia tốc lớn vô Đồ thị chuyển động cần giới thiệu hình Trang 64 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 Hình 5.1 Quy luật vận tốc Xác định góc áp lực: Tính tốn sơ góc áp lực Theo cơng thức Ta chọn hệ số ma sát theo bảng sau: Hệ sô ma sát1 Vật liệu ma sát Thép tôithép Vật liệu ma sát Đồng – thép Gang – thép Thép – Trang 65 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 thép tơi Xác định góc áp lực hợp lý (0 ) Theo số liệu ta có số liệu góc góc áp lực hợp lý (0 ),để thuận tiện việc thiết kế gia cơng biên dạng ta chọn góc áp lực cho phép cam nhƣ Ca 5.3 Tổng hợp cấu cam Vì biên dạng cam: cắt phơi,dập,đẩy sản phẩm nhƣ ta vẽ cam đẩy Biên dạng cam: Hình 5.2 Tổng hợp động học cam đẩy phôi Trang 66 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 Xác định tâm cam: Hình 5.3 Miền chọn tâm quay cam đẩy phơi Từ đồ thị xác định vị trí tâm cam hợp lý ta chọn đƣợc bán kính nhỏ cam Trong q trình thiết kế chia góc nên biên dạng không với thực tế q trình gia cơng ta phải thiết kế lại cho phù hợp với q trình gia cơng đơn giản hơn: Cam đƣa phơi định lƣợng: Từ kích thƣớc kim (hình vẽ kim) ta thiết kế đƣợc cam đƣa phôi định lƣợng Theo công thức : l 2r sin Cam cắt: Trang 67 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 Hình 5.4 Cam cắt Cam dập: Hình 5.5 Cam dập Cam chận cam đẩy: Trang 68 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 Hình 5.6 Cam chận đẩy kim Trang 69 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 CHƢƠNG VI : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận : Đề tài hoàn thành mục tiêu đề : Thiết kế nguyên lý máy sản xuất kim bấm tập Thiết kế sơ đồ kết cấu máy, lựa chọn cấu cho cụm Tính toán cụm máy Vẽ vẽ chi tiết cho cụm Vẽ vẽ tổng thể máy 5.2 Kiến nghị : - Phát triển đề tài tính tốn thiết kế máy tự động điều khiển cam ( máy tự động nhóm 1,2,3 ) ứng dụng cho sản xuất vừa nhỏ hay hộ sản xuất gia đình … chế tạo mơ hình phục vụ cho giảng dạy mơn Máy tự động … giúp sinh viên năm cuối làm dồ án tốt nghiệp có điều kiện áp dụng lý thuyết học thực tế gia công máy - Chƣa có điều kiện để thi cơng hồn thiện thiết bị kiểm nghiệm lại thiết kế 5.3 Đề nghị : Phát triển đề tài hoàn chỉnh cách tạo điều kiện để chế tạo thiết bị “Máy sản xuất kim bấm tập “ để ứng dụng thực tế sản xuất dạng mơ hình phục vụ giảng dạy Trang 70 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hà Văn Vui: Sổ tay thiết kế khí (tập 1) Nxb Khoa học Kỹ thuật – 2004 Nguyễn Trọng Hiệp: Thiết kế Chi tiết máy Nxb Giáo dục – 1970 Lê Nhƣơng: Kỹ thuật dập nguội Nxb Công nhân kỹ thuật – 1981 Nguyễn Văn Hùng: Máy tự động đƣờng dây tự động Nxb Công nhân kỹ thuật – 1966 Đỗ Hữu Nhơn: Phƣơng pháp cán kim lại thông dụng Nxb Khoa học kỹ thuật – 1988 Đỗ Hữu Nhơn: Hỏi đáp dập cán,kéo kim loại Nxb Khoa học kỹ thuật – 1989 Trần Quốc Hùng: Dung sai – Kỹ thuật đo Trƣờng ĐHSPKT – 2001 Đnh Gia Tƣờng: Nguyên lý chi tiết máy Nxb Giáo Dục Lê Cung: Bài giảng nguyên lý máy – Đại học bách khoa Đà Nẵng Trang 71 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T201 – 114 PHỤ LỤC BẢN VẼ Trang 72 ... kim bấm tập Nhóm nghiên cứu chọn đề tài: “ thiết kế thi công máy sản xuất kim bấm tập? ??’ 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài :  Thiết kế nguyên lý máy sản xuất kim bấm tập  Thiết kế sơ đồ kết cấu máy, ... trình sản xuất kim bấm tập với suất cao Kết nghiên cứu: - Thiết kế thành công máy sản xuất kim bấm tập với suất cao Sản phẩm - thuyết minh báo cáo khoa học cấp trƣờng - Một hồ sơ thiết kế máy ( tập. .. CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG THIẾT KẾ MÁY SẢN XUẤT KIM BẤM TẬP NĂNG SUẤT 100. 800 KIM/ NGÀY Mã số: T2013-114 Chủ nhiệm đề tài: GV.KS Nguyễn Văn Hồng Thành viên đề tài: TP