CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC TOÀN MÁY
4.3. BỘ PHẬN KẸP CHẶC
Momen sinh ra khi cắt có xu hướng làm cho vật liệu quay đi một góc nhỏ trước khi bị cắt đứt. Hiện tượng quay này làm cho chất lượng bề mặt bị xấu đi, mặt cắt không vuông góc với bề mặt tấm thép. Bởi vậy ta cần phải chống lại sự quay đó, đồng thời ngăn cản bất kỳ một chuyển động nào có thể của phôi trong quá trình cắt bằng cách thêm vào lực ép Q trên tấm vật liệu.
Có nhiều cách để tạo nên lực Q, sau đây ta xét một vài phương án kẹp chặt phôi có thể sau đây:
P T T L
DUT.LRCC
4.3.1. Kẹp phôi bằng chính trọng lực của một khối kim loại
a)Sơ đồ nguyên lý:
Hình 4.5: Sơ đồ kẹp chặt bằng trọng lượng khối kim loại 1 – bàn dao dưới 2 – phôi 3 – lưỡi dao trên 4 – giá đỡ 5 – khối kim loại
b)Nguyên lý hoạt động:
Khi dao lưỡi dao trên bắt đầu đi xuống thì khối lượng vật liệu kẹp chặt 2 cũng đi xuống theo và xuống chạm vào tấm thép cần kẹp chặt trước . Dao tiếp tục đi xuống cắt thì khối lượng này trượt lồng không trong rãnh 3 của dao cắt, lúc khối lượng bắt đầu trượt lồng không là lúc lực kẹp của tấm thép đã cố định và là lúc có lực kẹp lớn nhất c)Ưu nhược điểm:
* Ưu điểm:
+ Cơ cấu này hoạt động đơn giản, dễ thiết kế, dễ chế tạo.
* Nhược điểm:
+ Kết cấu và khối lượng máy trở nên cồng kềnh.
+ Lực kẹp không thể thay đổi khi cắt thép mỏng hoặc dày khác nhau.
+ Khi kẹp chặt va đập mạnh, kém cững vững cho máy.
1
2 4 3
5
DUT.LRCC
4.3.2. Kẹp chặt bằng hệ thống thuỷ lực dầu ép hoặc khí nén a) Sơ đồ nguyên lý:
Hình 4.6: Sơ đồ kẹp chặt bằng thủy lực
1 – bàn dao dưới 2 – phôi 3 – lưỡi dao trên 4 – xy lanh 5 – bàn kẹp
b) Nguyên lý hoạt động:
Dầu được đưa từ bơm qua van đảo chiều rồi theo đường ống qua bộ làm đều tốc độ vào buồng trên của xilanh đẩy piston đi xuống kẹp chặt phôi trước khi cắt. Khi cắt xong đảo chiều van làm cho dầu đi vào buồng dưới của xilanh đẩy piston đi lên, nhả phôi ra.
c) Đặc điểm
* Ưu điểm:
+ Tạo được lực kẹp lớn nhờ dễ dàng tăng được áp suất để tăng lực kẹp, dễ dàng điều khiển.
+ Cơ cấu có khả năng thay đổi lực kẹp dễ dàng khi chiều dày tấm thép thay đổi.
* Nhược điểm:
+ Cơ cấu phức tạp, đắt tiền.
+ Chi phí vận hành, bảo dưỡng lớn.
4.3.3. Kẹp chặt bằng hệ thống các lò xo chịu nén gắn lên lưỡi dao trên
Lợi dụng lực đàn hồi của lò xo sinh ra khi chịu kéo hoặc chịu nén để làm lực kẹp cho phôi khi cắt kim loại.
1
2 4 3
5
DUT.LRCC
a)Sơ đồ nguyên lý:
Hình 4.7: Sơ đồ cơ cấu kẹp phôi bằng lo xo chịu nén 1 – bàn dao dưới 2 – phôi 3 – lưỡi dao trên 4 - ống dẫn hướng 5 – lò xo
b) Hoạt động
Lò xo chịu nén được đặt trong xilanh, xilanh gắn cứng lên dao trên. Khi dao trên nhận được động lực từ nguồn xilanh thuỷ lực, dao trên bắt đầu đi xuống, dao mang theo xilanh kẹp chặt. Khi dao xuống thì do bố trí đầu kẹp của piston kẹp ở vị trí thấp hơn đầu dao trên nên đầu kẹp chạm vào phôi trước, đầu dao tiếp tục đi xuống lò xo bị nén lại sinh ra phản lực đàn hồi, lực này tác dụng lên cần piston, tác dụng lên đầu kẹp, kẹp phôi xuống, lúc này đầu dao bắt đầu tiến hành cắt phôi. Sau khi cắt, phôi xong dao đi lên mang theo cả đầu kẹp đi lên để chuẩn bị cho chu kỳ cắt kế tiếp.
c) Đặc điểm
* Ưu điểm:
+ Cơ cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ dàng thay đổi lực kẹp nhờ vào cách thay đổi độ cứng của lò xo nén.
+ Cơ cấu kẹp phôi êm, ít va đập rung động.
* Nhược điểm:
+ Nguồn động lực truyền lực cho cặp dao lúc này phải tích thêm lực truyền cho cơ cấu kẹp chặt nên yêu cầu về hệ thống thuỷ lực cao hơn (áp suất, công suất động cơ bơm).
1
2 3 4
5
DUT.LRCC
4.3.4. Kết luận
Phân tích các phương pháp kẹp chặt phôi trên ta thấy:
- Kết cấu kẹp bằng trọng lượng của khối kim loại đặc, kết cấu này tuy đơn giản nhưng khi kẹp lại rung động va đập lên máy lớn.
- Kết cấu kẹp bằng các lò xo chịu nén, kết cấu này khi kẹp êm, nhẹ nhàng, ít rung động và va đập máy nhưng nhược điểm là kết cấu máy bị cồng kềnh, cần phải tăng lực tác động ở cơ cấu thuỷ lực tác động lên đầu dao.
- Kẹp bằng hệ thống các xilanh thuỷ lực tuy phức tạp nhưng hệ thống này có khả năng thay đổi lực kẹp dễ dàng khi chiều dày tấm thép thay đổi.
Vậy phương án kẹp chặt phôi là dùng hệ thống các xy lanh thuỷ lực.