THIẾT KẾ BỒN RỬA VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA DYNAFORM 5
4.2.2 Tính tốn các kích thước phần hộc
Theo tính tốn, thử nghiệm ,tham khảo các loại bồn rửa cĩ sẵn trên thị trường, các loại hộc inox trung bình theo tiêu chuẩn cĩ kích thước 14”×16".
Để phù hợp với người sử dụng và dễ lắp đặt, ta chọn A= 436 mm, B = 360 mm. Độ dày của phơi S= 0,8 mm.
Bán kính lượn của cối nhỏ gây khĩ khăn cho việc kéo phơi vào lịng cối, làm tăng ứng suất kéo và cĩ thể gây đứt tiết diện nguy hiểm. Ngược lại bán kín lượn quá lớn làm sản phẩm dễ bị nhăn.
Bán kính gĩc lượn mép hộc của bồn ,ta cĩ cơng thức tính bán kính lượn của cối theo tài liệu [2].
c
r =( 6 – 8 ) S Ta cĩ rc=8.0,8=6,4 mm
Vậy bán kính lượn của lớp trung hịa biến dạng mép hộc theo tài liệu [2,tr.93] cơng thức 3-2
bd
ρ = (r S r+ ) =6,8 mm. Ta chọn bán kính lượn phần mép hộc là 6,8 mm.
Bán kính lượn của cối nhỏ gây khĩ khăn cho việc kéo phơi vào lịng cối, làm tăng ứng suất kéo và cĩ thể gây đứt tiết diện nguy hiểm. Ngược lại bán kính lượn quá lớn làm sản phẩm dễ bị nhăn.
Để tiết kiệm số lượng khuơn và số lần dập, ta xác định bề sâu H lịng hộc,ta cĩ điều kiện quyết định theo [3,tr.272] để hộc của bồn thuộc dạng dập thấp .
0,3< p p H B <0,7 P H < 0,7BP
Để tiết kiệm vật liệu và phù hợp với người sử dụng Ta chọn HP= 150 mm Sử dụng 100S/BPtra hệ số K1, ta cĩ K1 = 0,6 K2 = 0,45 Ta chọn HP= 150 mm Bán kính tới hạn gĩc hộc theo [3,tr.270] 0,1 p p p R ≥ H B =23,5 mm
Xét khả năng vuốt sâu trong một thao tác, ta cĩ 2 tiêu chuẩn sau θ = p
p
HR R
Vật liệu cĩ độ dẻo trung bình theo sách sổ tay thiết kế khuơn dập [3,tr.272] ta cĩ hệ số θ = 8 ÷ 10.
== Rp=19 mm
p
R < 0,07BP thì phải thêm thao tác chỉnh bổ sung nên ta chọn Rp để khơng phải qua thao tác chỉnh sửa.
Chọn Rp= 50 mm.
Để dễ lấy sản phẩm ra khỏi khuơn sau khi dập vuốt, ta chọn gĩc nghiêng 50. Ta đi tính kích thước phơi gốc theo [3,tr.272]
3 P 2 P 0,86 PA =A + H − r = 436 + 2.150-0,86.40 = 702 mm A =A + H − r = 436 + 2.150-0,86.40 = 702 mm 3 P 2 P 0,86 P B =B + H − r = 360 + 2.150- 0,86.40 = 626 mm 2 2 ( 0, 43 ) 502 2.50(150 0, 43.40) Y P P P P R = R + R H − r = + − =126 mm 2 0,074 0,982 1,1 2 Y R P R K R = ÷ + = i R =126.1,1= 139 mm 2 0, 785( 1) A B R K =K = K − = 0,785 (1,21-1) = 0,165 A R =(A3-2Rp)/3=201 mm B R = (B3-2Rp)/3=176 mm
Hình 4.2 Bản vẽ phơi gốc
Ta đem phần hộc đã thiết kế đi dập thử nghiệm và chỉnh sửa. Với các điều kiện biên:
Lực chặn phơi Q = 80000 N
Tốc độ dập vuốt theo tài liệu [8] v = 200 mm/s
Hệ số ma sát giữa bích chặn và phơi, và giữa phơi và chày, cối µ=0,125
Hình 4.3 Kết quả đồ thị FLD sau khi dập
Nhận xét :
Những điểm cĩ khả năng xảy ra vết nứt xuất hiện ở gĩc và phần giao giữa vành và mép hộc,các nếp nhăn xuất hiện gây ảnh hưởng xấu đến bề mặt sản phẩm.
Sau khi thử nghiệm với hộc khơng sử dụng gân vuốt, kết quả khơng tốt, ta tiến hành điều chỉnh phơi và sử dụng gân vuốt .
- điều chỉnh phơi để sau khi dập tiến hành tạo gân và cắt mép - lực chặn phơi 140000 N
- Giá trị các gân vuốt là 3% tại 4 gĩc và 8% tại 4 cạnh - tốc độ chày giữ nguyên
kết quả :
Hình 4.4 Kết quả đồ thị FLD sau khi dập cĩ gân vuốt
Kết quả FLD cĩ những vùng cĩ khả năng xảy ra vết nứt nên sản phẩm khơng đảm bảo độ bền.
Khi dập các chi tiết hình hộp, ổ biến dạng dẻo là ở các gĩc hộp, nĩ bao trùm một vùng tiếp giáp của phần vành và cạnh bên của hộp. Trạng thái ứng suất ở phần gĩc của vành là trạng thái ứng suất phẳng cịn trạng thái biến dạng là khối. Các thành phần thẳng của chi tiết cĩ trạng thái ứng suất – biến dạng phức tạp và khơng đều : nén dọc chu vi và kéo theo hướng thẳng đứng. chiều cao chi tiết càng lớn thì đặc điểm về sự phân bố ứng suất và biến dạng khơng đều càng lớn
Chỉnh lại bán kính gĩc lượn của hộc thành Rp= 70 mm, và tấm chặn cĩ thêm 4 gân vuốt. Vận tốc chày là 200 mm/s, lực chặn 14000 N, thơng số của gân vuốt là độ khĩa lực , cặp gân vuốt theo chiều rộng là 8%, cặp gân vuốt theo chiều dài là 9%,4 gĩc là 3%.
Hình 4.5 Mơ hình chày ,cối, tấm chặn phơi và gân vuốt
Hình 4.6 Đồ thị FLD sau khi dập
Hình 4.7 Kết quả chuyển vị
Hình 4.8 Kết quả ứng suất von-mises
Nhận xét:
Phần hộc tương đối tốt, nhưng phần ranh giới giữa vùng an tồn và vùng nhăn chưa rõ ràng, ta tiếp tục tối ưu phần lịng hộc để giảm phế liệu và tạo ra sản phẩm tốt hơn.
Hình 4.10 Bản vẽ hộc cải tiến
Với thiết kế như hình, các ứng suất kéo hướng kính phân bố tại các gĩc phân bố đều hơn do các thành thẳng được chỉnh thành các cung.
Hình 4.11 bản vẽ phơi sử dụng unfold