Ứng dụng công nghệ cao trong nâng cao chất lượng bộ cam dẫn chày máy dập viên ZP33B phục vụ sản xuất viên nén ngành dược Việt Nam

Cấu tạo máy

Máy dập viên nén ZP33B là một loại máy bán tự động dập ra viên nén viên liên tục, đƣợc ứng dụng chủ yếu trong việc chế tạo thuốc viên dạng nén của ngành công nghiệp sản xuất Dƣợc phẩm, đồng thời đƣợc sử dụng để nén các nguyên vật liệu của ngành công nghiệp thực phẩm. Nguyên liệu để dập thuốc đƣợc dẫn từ phễu cấp phôi (chi tiết số mấy trên ảnh chụp.)đƣợc tự động chảy xuống qua bộ phận phân phối hạt đƣa vào miệng cối, sau một góc quay nhất định của mâm bột đƣợc đong đầy, chày thực hiện quá trình nén sơ bộ nhờ đường trượt tác động vào vai chày, sau đó chầy được nén đúng tâm nhờ hệ thống nén trên và dưới tác động vào đỉnh chầy trên và đáy chày dưới đưa từng cặp chầy lần lượt thực hiện quá trình ép.

Xác định vận tốc trƣợt, áp lực tác động lên bề mặt làm việc của cam

• Tính toán các bộ truyền (theo tài liệu [11]
• Phân tích lực tác dụng lên bề mặt của cầu trƣợt
• Tính toán sức bền của cam sử dụng phần mền cosmos Design star 4.0 theo phương pháp phần tử hữu hạn

Khi đi chày đi xuống má dưới cầu trượt tì vào vai của chày dập, khi đi lên vai chày tì vào má trên của cầu trƣợt.Có 6 khoảng của một vòng quay của mâm, tương ứng với 6 mảnh cam, trong đó từng đôi đối xứng nhau: đó là chày nằm ngang-đi xuống-đi lên-nằm ngang-đi xuống-đi lên (hình 2.6). (tg 2: là góc ma sát giữa chày và mâm dập thuốc) Nt: phản lực tác dụng lên then. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. : góc giữa then và phương y Ft: lực masát do Nt gây ra. tg 1: góc masát giữa then và mâm Q: phản lực pháp tuyến từ cam lênchầy F1: lực masát giữa cam và chầy. Các phương trình lực. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. Thay vào phương trình 3:. Thay vào ta đƣợc:. b) Phân tích lực tác dụng trong giai đoạn về gần.

Nghiên cứu xác định yêu cầu kỹ thuật sản phẩm

• ảnh hưởng của quá trình nhiệt luyện đến hình dáng hình học

Quan sát các bức ảnh chụp cấu tạo tế vi bề mặt làm việc của cam sau khi bị hỏng ta thấy bề mặt cam có các vết trắng do quá trình chế tạo phôi ban đầu của vật liệu cam không đồng đều và càng thuận lợi cho quá trình mòn xẩy ra nhanh hơn. Khi các bề mặt đối tiếp (bề mặt làm việc của chi tiết cam) không có chuyển động tương đối, sản phẩm ăn mòn hoá học trên bề mặt chi tiết cam là lớp màng bề mặt có chiều dày nhỏ hơn 1 m có xu hướng cản trở hoặc ngăn quá trình ăn mòn tiếp tục phát triển. Với chi tiết cam, mòn hoá học không phải là nguyên nhân chính gây mòn vật liệu chi tiết, do đó hiện tƣợng ăn mòn hoá học có lợi cho việc chống mòn chi tiết cam, vì lớp màng ô xy hoá và các sản phẩm của sự ăn mòn có thể ngăn cản dính giữa đỉnh các nhấp nhô và giảm mòn kim loại.

Mặc dù lý thuyết mòn do dính giải thích hiện tƣợng dính vật liệu sang bề mặt đối tiếp nhƣng không giải thích đƣợc hiện tƣợng hình thành hạt mòn rời, đặc biệt sự hình thành hạt mòn của vật liệu cứng hơn khi hai bề mặt trƣợt trên nhau. Tuy nhiên lý thuyết mòn do mỏi đã chỉ ra rằng, để khắc phục và hạn chế hiện tƣợng hỏng bề mặt cam do mòn mỏi ta cần phải chống biến dạng dẻo và nứt tế vi dưới bề mặt chi tiết, cũng chính là hạn chế mòn do biến dạng dẻo và cào xước. Hiện tượng fretting xảy ra khi chuyển động tương đối giữa hạt mài với bề mặt cam dao động với biên độ thấp (trong khoảng vài chục nanômét đến vào chục micrômét) xảy ra trên bề mặt tiếp xúc chung của các bề mặt (về danh nghĩa là đứng yên).

Mòn do va chạm của các hạt mài là một vấn đề quan tâm trong trong nghiên cứu mòn vật liệu do va chạm hạt cứng, đối với quy trình vận hành máy do quá trình quay diễn ra chậm (tốc độ vài mét trên phút) vì vậy mà sự va chạm diễn ra không phức tạp, năng lượng va chạm nhỏ nên ảnh hưởng gây mòn là rất nhỏ. Chỉ ra các hạn chế của chi tiết và xác định yêu cầu kỹ thuật chế tạo chi tiết Cam trƣợt của máy ZP33B trong quá trình làm việc vừa chịu nén vừa chịu mài mòn do trƣợt trên vai chầy, song lực nén nhƣ ta tính phần trên là nhỏ chủ yếu mài mòn bền mặt cam dẫn là do các quá trình mòn xẩy ra do tiếp xúc giữa vai chầy với cam Khi lƣợng mòn quá giới hạn cho phép thì tuổi thọ của cam hết, khi cam đƣợc.

Thiết kế tái tạo sản phẩm 1. Các phương pháp quét

Không giống như máy CMM thường là hệ máy đặt cố định, ngay cả với máy CMM cầm tay, việc đo đòi hỏi nhiều công sức và không đơn giản; các máy quét laser lại có thể đo các vật từ gần tới xa đến 35 mét, có thể đạt độ chính xác khoảng 25 micron với khoảng cách 5 mét. Nó cũng có khả năng đo các thông số phối hợp trên một chi tiết nhƣ độ song song, độ vuông góc, độ phẳng..Đặc biệt máy có thể cho phép đo các chi tiết có biên dạng phức tạp, các bề mặt không gian, nhƣ bề mặt khuôn mẫu, cánh chân vịt, mui xe ô tô. Ngoài mô hình 2D phổ biến, các mô hình 3D có thể được xây dựng cho phép người sử dụng quan sát vật thể từ các hướng khác nhau, phóng to thu nhỏ, thực hiện các phân tích kỹ thuật như sức căng, tính chất cơ lý của vật liệu và nhiệt độ.

Mô hình này có những hạn chế lớn là không có khả năng phân biệt các nét thấy và nét khuất trong vật thể, không nhận biết được các dạng đường cong, không có khả năng kiểm tra va chạm giữa các chi tiết thành phần và khó khăn trong việc tính toán các đặc tính vật lý. - Mô phỏng, kểm tra và xuất chương trình NC:Sau khi đã thiết lập các thông số công nghệ, tiến hành mô phỏng quá trình phay trên máy tính nhằm phát hiện và sửa chữa các sai sót có thể, sau khi đã kiểm tra và hiệu chỉnh đạt yêu cầu ta thực hiện xuất chương trình NC. Gốc toạ độ của chương trình thiết kế trên máy tính và gốc của phôi khi khai báo phải thống nhất, để khai báo chính xác cần lập trình cho dao chạy không và điều khiển bằng tay để di chuyển dao chạm phôi và upload giá trị và gốc toạ độ G54 trong tham số máy nhƣ hình vẽ.

Hóa - Nhiệt luyện là đưa chi tiết vào trong môi trường thấm có thành phần, nhiệt độ thích hợp trong thời gian đủ để nguyên tố cần thấm đi sâu vào trong chi tiết sau đó đem nhiệt luyện để cải thiện hơn nữa tính chất của lớp bề mặt. Thấm nitơ không phụ thuộc vào phương pháp thấm - là quá trình khuếch tán nitơ vào kim loại và quá trình khuếch tán này, sau khi nguyên tử nitơ đi qua bề mặt vật liệu, sẽ tiếp tục chừng nào nhiệt độ còn đủ cao và có sự cung cấp liên tục nitơ nguyên tử trên bề mặt.

Lắp đặt, chạy thử

Sau khi đã chế tạo hoàn chỉnh bộ cam trên của máy ZP33B gồm 6 mảnh, ta tiến hành lắp đặt chạy thử trên máy. + Chạy không tải: Trong quá trình máy chạy không tải, quan sát ta thấy các vai chày tỳ theo đúng vào các biên dạng của cam đã thiết kế chế tạo. + Chạy có tải: Khi có tải máy chạy bình thường, các sản phẩm viên nén được kiểm tra đảm bảo đạt yêu cầu về kích thước, độ cứng đủ tiêu chuẩn của GMP (tiêu chuẩn Đông Nam Á).

Như vậy biên dạng cam dẫn chế tạo bằng phương pháp tái tạo ngược cho độ chính xác cao. Quá trình chạy thử ở nhà máy cho thấy biện pháp công nghệ bề mặt đã làm giảm mòn biên dạng cam và tăng tuổi bền cho cam. Do thời gian thực nghiệm ngắn và phụ thuộc chủ yếu vào nhà sản xuất nên cho chạy thử máy ở ZP33B của Công ty cổ phần Dƣợc Hải Phòng và đã có xác nhận của công ty.