CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN TẠO HÌNH KIM LOẠI ỐNG THÔNG QUA VẬT LIỆU ĐÀN HỒI
3.1. Phương án thiết kế
3.1.1. Lựa chọn phương án cấu tạo khuôn
Phương án 1
Khuôn được thiết kế theo dạng hình hộp, gồm 6 tấm bao bọc ở mặt ngoài, bên trong là những tấm cố định bằng bu lông hoặc có thể trượt bằng cách sử dụng ti trượt.
Hình 3.1.Cấu tạo khuôn phương án 1
46
Hình 3.2.Sơ đồ nguyên lý phương án 1
Ưu điểm:
- Khuôn cứng cáp liền lạc
- Khả năng tự động hóa cao
- Cao su không bị vung vãi
- Có thể kiểm soát lượng cao su trong khoang chứa
Nhược điểm:
- Khuôn không linh hoạt nếu xảy ra hiện tượng kẹt chày ép hoặc bạc tạo hình do cao su len lỏi vào những khoảng hở của khuôn. Phải tháo khuôn ra hoàn toàn mới có thể giải quyết.
- Trong lượng của khuôn khá lớn, chắc chắn không thể di chuyển dễ dàng bằng sức người.
- Lực sinh ra khi ép cao su chủ yếu là lực dọc trục, nên dù khoang chứa có chứa nhiều cao su thì lượng cao su đó cũng không thể được di chuyển vào lòng khuôn ép, từ
47
đó áp suất tác dụng lên bề mặt phôi cũng không lớn, nên không thể làm biến dạng phôi.
- Chi phí gia công và mua vật liệu tốn kém.
Kết luận: sau khi xem xét những ưu điểm, nhược điểm của phương án 1, nhóm quyết định loại trừ phương án này. Ưu điểm của thiết kế này chủ yếu chỉ là hình dáng bên ngoài của khuôn, không mang lại nhiều hiệu quả phục vụ cho quá trình ép tạo sản phẩm. Trong khi đó những nhược điểm của phương án này mang tính chí mạng, làm cản trở nghiêm trọng đến quy trình nếu có bất kỳ vấn đề không mong muốn xảy ra trong quá trình ép, làm tiêu hao thời gian, giảm năng suất, hiệu quả của khuôn. Do đó những ưu điểm phương án này mang lại không thực sự đáng để ta đánh đổi, chấp nhận những nhược điểm nghiêm trọng này.
Phương án 2:
Sau khi tìm ra được những nhược điểm của phương án 1, nhóm tiến hành cải tiến khuôn để khắc phục những nhược điểm đó bằng cách kết hợp một số bộ phận của khuôn trực tiếp lên máy ép để tăng tính linh hoạt cho khuôn. Lúc này khuôn có thể tháo lắp rời các bộ phận một cách dễ dàng, phòng trong những trường hợp ngoài ý muốn xảy ra trong quá trình ép. Ngoài ra để bù đắp cho việc khoang chứa cao su không còn, dẫn đến lượng cao su có thể bị hao hụt, nhóm đã sử dụng thêm viên chêm nhằm tăng thêm áp suất tác dụng lên phôi cho những mẫu ép vùng biến dạng nằm ở giữa, yêu cầu khả năng tích áp trong lòng phôi nhanh. Tuy nhiên cũng giống như phương án 1, khuôn cũng tồn tại một số nhược điểm.
48
Hình 3.3.Đồ án máy dập sinh viên K15
49
Hình 3.4.Khuôn sau khi lắp lên máy
50
Hình 3.5.Sơ đồ nguyên lý phương án 2
Ưu điểm:
- Khuôn mang tính linh hoạt cao, có thể dễ dàng tháo lắp, đề phòng những vấn đề
có thể phát sinh, đặc biệt là giai đoạn lấy phôi ra khỏi sản phẩm
- Việc dùng 2 chày (chày ép ống và chày ép cao su) làm tăng hiệu quả khi ép lên đáng kể.
- Chi phí chế tạo khuôn rẻ.
- Trọng lượng nhẹ, có thể dễ dàng di chuyển.
Nhược điểm:
- Việc loại bỏ cao su khi lấy phôi ra khỏi lòng khuôn là bắt buộc, dẫn tới vung vãi cao su.
- Khả năng tự động hóa kém.
- Việc tháo lắp khuôn liên tục sẽ khiến bạc trượt của tấm chặn trên và tấm chặn dưới hoạt động thường xuyên, sau một thời gian nhất định phải thay thế.
51
Sau khi so sánh những ưu và nhược điểm của phương án 2, đồng thời đắn đo với phương án 1, nhóm đã quyết định lựa chọn phương án 2. Những nhược điểm của loại khuôn này chủ yếu chỉ ảnh hưởng tới những giai đoạn tiền hoặc hậu quá trình ép, ngoài ra không ảnh hưởng gì đến sản phẩm. Thêm vào đó phương pháp ép của phương
án này mang tính tối ưu cao hơn, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm. Do đó việc lựa chọn phương án 2 là hoàn toàn hợp lý.