CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY 2.1. Nguyên lý thiết kế máy
2.2. Lựa chọn phương án cho đề tài
Nguyên lý đóng dấu dựa trên phương pháp đo độ cứng Rockwell:
Trên các dòng máy đo độ cứng Rockwell, ta dùng mũi đo kim cương có góc ở đỉnh là 120 độ và bán kính cong R = 0.2mm hay mũi đo viên bi thép được tôi cứng có đường kính 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 Inch để ấn lên bề mặt mẫu thử.
Vật liệu đóng dấu chủ yếu của máy là gang, thép và thép hợp kim có độ cứng thấp hơn 30HRC. Ngoài ra có thể sử dụng cho gỗ, nhựa, composite…
Dựa vào nguyên lý đó và độ cứng của vật liệu nên nhóm chúng em chọn loại mũi đột có độ cứng cao. Mũi đột có đầu hình nón, đường kính 6mm, độ cứng của mũi đột khoảng 60 – 70 HRC. Đến vị trí cần đóng dấu thì từ lực tác động từ hệ thống và độ cứng cao của mũi đột sẽ làm in vết hằn lên trên vật liệu cần đóng dấu. Các vết hằn theo điều khiển sẽ sát nhau tạo nên chữ hoặc số cần đóng dấu.
Tùy vào vật liệu cần đóng dấu có độ cứng bao nhiêu để lúc đó chúng ta tác dụng và duy trì lực để đảm bảo độ sâu của vết hằn phù hợp. Việc điều khiển lực tác dụng tùy thuộc vào độ cứng cũng như chiều sâu vết hằn cần đạt.
Dưới đây là phương pháp đo độ cứng bằng phương pháp Rockwell:
Hình 2.2: Phương pháp đo độ cứng Rockwell
DUT.LRCC
2.2.2. Các phương án lựa chọn lực đóng dấu.
a. Dùng lực bằng động cơ và cơ cấu cam.
Phương án này sử dụng động cơ truyền chuyển động quay cho cơ cấu cam, sau đó thông qua cơ cấu chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và truyền chuyển động làm cho mũi đột chuyển động tịnh tiến lên xuống.
Hình 2.3: Cơ cấu dùng cam
Phương án này sử dụng động cơ nối vào cam nên tùy thuộc vào số vòng quay của động cơ cũng như đường kính của cam để điều khiển số hành trình của mũi đột.
- Ưu điểm:
+ Cơ cấu đơn giản, dễ thiết kế.
+ Sử dụng động cơ phù hợp, dễ mua trên thị trường.
+ Chỉ cần thiết kế biên dạng cam thích hợp có thể khiến khâu bị dẫn chuyển động theo bất cứ qui luật cho trước nào.
- Nhược điểm:
+ Do cam và cần tiếp xúc với nhau theo điểm hoặc đường nên dễ mòn, chỉ thích hợp khi truyền lực không lớn.
+ Gia công biên dạng cam khó. Tiếng ồn lớn + Hành trình của khâu bị dẫn không thể quá lớn.
b. Dùng lực bằng xi lanh khí nén.
DUT.LRCC
Phương án này sử dụng lực đẩy từ khí nén thông qua xi lanh 1 chiều để cấp lực cũng như chuyển động cho mũi đột giúp đóng dấu lên chi tiết.
Hình 2.4: Xilanh 1 chiều
Khí nén cấp vào xi lanh sẽ tác dụng lực đẩy piston mang đầu khí nén chuyển động đi xuống đóng dấu lên sản phẩm. Khi đã đảm bảo được độ sâu thì ngắt khí, lúc này dưới tác dụng của lực lò xo đẩy đầu piston đi lên. Khi đã lên thì cấp khí nén đẩy mũi đột đi xuống. Liên tục cấp và ngắt khí sẽ làm cho mũi đột lên xuống liên tục, cùng với chuyển động của các trục sẽ tạo ra ký tự cần khắc.
- Ưu điểm:
+ Cơ cấu dễ thiết kế, giảm thiểu về tiếng ồn.
+ Sử dụng các thiết bị giá thành phù hợp, chế tạo các chi tiết tương đối dễ.
+ Khả năng đóng dấu trên các vật liệu cao, đa dạng nên đáp ứng được nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng.
+ Thiết kế nhỏ gọn, giá thành chế tạo thấp.
- Nhược điểm:
+ Áp suất khí nén khó có thể đảm bảo.
+ Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi thì vận tốc cũng thay đổi.
+ Bởi vì khả năng đàn hồi của khí nén lớn, cho nên không thể thực hiện được những chuyển động thẳng hoặc quay đều.
+ Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn gây ra tiếng ồn.
Với các ưu điểm trên thì nhóm chúng em xin lựa chọn phương án thiết kết sản phẩm máy đóng dấu của mình là sử dụng khí nén và mũi đột. Việc sử dụng này đảm bảo giá thành hạ, sản phầm linh hoạt, nhỏ gọn, phù hợp cho nhiều loại dây chuyền, nhà xưởng. Hiệu suất của việc đóng dấu được nâng cao đồng thời cũng linh hoạt trong cách thay đổi ký tự cần đóng dấu.
DUT.LRCC
Bên cạnh đó còn nhiều nhược điểm như độ cứng vững, phương án gá và đóng dấu cũng như đảm bảo áp suất khí nén cũng phải được giải quyết một cách cụ thể để đáp ứng được nhu cầu đầu ra của sản phẩm.