III – HỆ THỐNG CẤP PHÔI:
TÍNH TOÂN ĐỘNG LỰC HỌC VĂ KẾT CẤU MÂY I-TÍNH TOÂN HỆ THỐNG THUỶ LỰC:
III-TÍNH TOÂN CÂC THÔNG SỐ DAO VĂ BÂN TRƯỢT.
Dao cắt lă bộ phận quan trọng nhất của mây cắt thĩp tấm, nó không những tâc động trực tiếp tới chất lượng sản phẩm mă còn chi phối không nhỏ khả năng cắt của mây, năng suất mây, tuổi thọ của mây..., vì vậy những hiểu biết cơ bản về dao nhằm sư dụng chúng hợp lý lă một trong những trọng tđm của công tâc cắt gọt kim loại.
1.Chọn vật liệu chế tạo dao cắt:
Do dao có cấu tạo bởi 3 phần có chức năng khâc nhau trong quâ trìng cắt gọt, vì vậy vật liệu chế tạo câc phần không giống nhau. Thông thường phần thđn dao vă phần gâ đặt thường được cùng một loại vật liệu, theo kinh nghiệm thì hầu hết câc loại dao cần chế tạo phần cắt vă phần cân riíng. Vật liệu chế tạo phần cân phải đảm bảo độ bền vă thường được chế tạo bằng thĩp C45 hoặc thĩp hợp kim 40Cr. Phần gâ dao của mây cắt thĩp tấm ta sử dụng thĩp C45, phần lưỡi dao ta sử dụng thĩp hợp kim 90CrSi
a)Đặc điểm vă điều kiện lăm việc của dao.
Thực nghiệm chứng tỏ rằng khi cắt dao lăm việc trong điều kiện hết sức khắc nghiệt, đó lă:
- Lăm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, có ảnh hưởng xấu đến cơ lý tính của vật liệu.
- Trong quâ trình cắt, bề mặt lăm việc của dao phải chịu âp lực rất lớn, điều
năy dễ gđy nín hiện tượng rạn nứt vă gđy vỡ dao.
- Khi cắt giữa câc bề mặt tiếp xúc của dao với phôi vă chi tiết xảy ra hiện tượng ma sât khốc liệt, hệ số ma sât có khi tăng từ 0,4 -1.
- Đối với mây cắt thĩp tấm dao cắt phải lăm việc trong điều kiện va đập vă dao động đột ngột về nhiệt độ, về tải trọng lực. Điều năy ảnh hưởng xấu đến khả năng lăm việc của dao.
b)Những yíu cầu đối với vật liệu lăm dao.
Từ những điều kiện lăm việc khắc nghiệt trín, đòi hỏi dao cắt phải có những yíu cầu sau đđy:
-Vật liệu chế tạo dao phải có độ cứng đảm bảo về nguyín tắc dao phải có độ cứng cao hơn độ cứng của chi tiết gia công vă độ cứng đó phải duy trì được ở nhiệt độ cắt: 61 HRC, nhiệt độ cao phải lớn hơn 55 HRC.
-Vđt liệu phải có đọ bền vă độ dẻo cần thiết, có như vậy mới chịu dược âp lực lớn vă va đập lớn.
-Vật liệu chế tạo phải có khả năng chịu măi mòn cao.
-Vật liệu chế tạo dao phải có tính công nghệ tốt vă tính kinh tế cao, nghĩa lă vật liệu dùng để chế tạo dao phải được gia công dễ dăng, dễ kiếm vă giâ thănh không đắt.
Từ những yíu cầu đó ta chọn vật liệu lăm dao lă thĩp hợp kim 90CrSi Thănh phần hoâ học thĩp 90CrSi bao gồm :
%C = ( 0.85÷0.95)% %Cr = (1.3÷1.6)% % Si = 0.35%
% Mn = (0.15÷0.4) %
Thĩp năy có ưu điểm lă độ cứng cao, sau khi tôi có thể đạt độ cứng 61÷64 HRC
2.Câc thông số của dao vă băn trượt gâ dao.
a)Thông số của dao. *Phần lưỡi dao:
- Chiều dăi lưỡi dao: L = 2100mm, nếu chia lăm 4 đoạn thì chiều dăi mỗi đoạn lă: Lo = 525mm.
- Bề dăy lưỡi dao: Chọn e = 20 mm. - Chiều cao lưỡi dao: Chọn h = 100 mm. *. Phần thđn dao:
- Chiều dăi thđn dao: L’ : Thường chọn L’ = L + (50 ÷ 100)mm = 2100 + 70 = 2170 mm. - Bề dăy thđn dao: E = 60 mm.
Phần gâ với băn trượt gâ dao ở 2 đầu thđn dao phải gia công đạt Ra = 0.32µm. Vă có kết cấu như hình 5.7
b)Chọn số bulông trín một đoạn dao:
Với chiều dăi mỗi đoạn dao lă Lo = 525 mm, ta sử dụng 4 bulông M16 để ghĩp lưỡi dao lín thđn dao, do vậy ta cần dùng 16 bulông cho cả dao.
E e 4 2 3 1 B B L h L' 0,32
Hình 5.7 Kết cấu lưỡi dao trín
1. Lưỡi dao. 2. Thđn dao. 3. Bulông M16. 4. Kết cấu phần gâ.
Tương tự dao trín, kết cấu lưỡi dao dưới cũng được ghĩp từ 4 đoạn vă dùng bulông để cố định văo thđn dao dưới.
c)Kết cấu của băn trượt gâ dao (rênh trượt dao):
Băn trượt gâ dao có tâc dụng để thanh dao gâ lín nó, để trượt lín xuống trong rênh trượt của thđn mây khi mây lăm việc.
Câc kích thước của băn trượt như sau : - Chiều dăi thanh trượt: h = 400 mm. - Bề dăy băn trượt : b = 100 mm.
b h 1 3 2 4
1. Băn trượt gâ dao. 2. Sóng trượt. 3. Lưỡi dao. 4.Thđn dao.
Hình 5.8 Kết cấu băn trượt gâ dao
3.Kiểm nghiệm sức bền của thanh dao gâ lín băn dao .
Kiểm nghiệm bền lă kiểm nghiệm câc bulông gắn lưỡi dao lín thđn dao trín khi dao tiến hănh cắt với lực cắt lă lớn nhất. Để đơn giản, ta kiểm tra bền 1 bulông M16
Ta có:
Lực cắt lớn nhất Pmax = 651574(N).
Vậy lực cắt lớn nhất tâc dụng lín 1 bulông M16:
Po = Pmax/16 = 651574/16 =40724 (N). Bulông M16 vật liệu lă thĩp C45 có [σk =610(N/mm2)]
Điều kiện bền của 1 bulông gắn trín dao : [ ]k F P K σ σ = . 0 ≤
Trong đó : σk : ứng suất kĩo khi bulông chịu kĩo.
K : hệ số siết chặt không đều giữa câc bulông. K = 1.3÷2⇒ chọn k = 1.5 P0 : Lực tâc dụng lín 1 bulông
F : Tiết diện của 1 bulông M16. Bulông M16 có d = 16 (mm ) ⇒ F = . 201( ) 4 16 * 14 . 3 . 4 . 2 2 2 mm d = = π
Thay văo ta được: ( / 2) 304 201 40723 . 5 , 1 mm N k = = σ < [ ]σk =610(N/mm2)
Vậy: Điều kiện bền được thoả mên.