Xây dựng quy trình cơng nghệ chế tạo

Xây dựng quy trình cơng nghệ chế tạo cĩ ý nghĩa vơ cùng quan trọng, ảnh hƣởng trực tiếp đến chất lƣợng sản phẩm, thời gian gia cơng, giá cả sản phẩm,… Từ những phân tích trên, đƣa ra 2 phƣơng án chế tạo:

2.4.1 Phƣơng án 1 Hình 2.4 Đánh số bề mặt gia cơng

1

3

2

5

4

Với bản vẽ đánh số bề mặt gia cơng nhƣ Hình 2.4 đƣa ra phƣơng án:

Bảng 2.4 Bảng thứ tự nguyên cơng phương án 1

STT Tên nguyên cơng Bề mặt gia cơng Bề mặt định vị Dạng máy

1 Tiện mặt đầu 1 2, 4 Máy tiện

2 Cắt đứt 3 1, 4 Máy tiện

3 Tiện lỗ ϕ15 2 1, 4 Máy tiện

4 Phay rãnh 4 1, 2 Máy phay

5 Chế tạo bản cánh Máy dập

6 _{Hàn bản cánh} 5 2, 3 Máy hàn

7 Cân bằng tĩnh Trục cân bằng

2.4.2 Phƣơng án 2

Với bản vẽ đánh số bề mặt gia cơng nhƣ Hình 2.5 phƣơng án đƣợc đƣa ra:

Bảng 2.5 Bảng thứ tự nguyên cơng phương án 2

STT Tên nguyên cơng Bề mặt gia cơng Bề mặt định vị Dạng máy

1 Tiện mặt đầu 1 3, 4 Máy tiện

2 Cắt đứt 3 1, 4 Máy tiện

3 Tiện lỗ ϕ15 2 Máy tiện

4 Chế tạo bản cánh Máy dập

5 _{Hàn bản cánh} 5 2, 3 Máy hàn

Hình 2.5 Bản vẽ đánh số bề mặt gia cơng phương án 2

Phân tích và chọn phƣơng án

Phƣơng án 1 nhiều hơn phƣơng án 2 một nguyên cơng. Nguyên cơng 3 của phƣơng án 1 phải phay rãnh trên bầu cánh. Với nguyên cơng này thì khá phức tạp vì

1

3

2

quy luật cũng nhƣ bề mặt gia cơng khá phức tạp, địi hỏi phải tính tốn cũng nhƣ máy cơng nghệ chính xác, tay nghề cơng nhân phải cao. Hơn nữa, phải thiết kế một đồ gá chuyên dùng để đảm bảo dao phay đi đúng biên dạng yêu cầu. Thời gian gia cơng cũng lâu nên đội giá thành sản phẩm lên cao. Tuy nhiên, ƣu điểm phƣơng án này đem lại là giúp mối hàn đƣợc cứng vững hơn do kim loại điền đầy quá trình hàn nhiều hơn.

Cịn với phƣơng án 2, thời gian gia cơng ít hơn, dạng gia cơng cũng đơn giản, giúp hạ đƣợc giá thành sản phẩm. Tuy khơng đƣợc tạo rãnh để điền đƣợc nhiều kim loại trong nguyên cơng hàn nhƣng với mối hàn nhƣ vậy hồn tồn thừa bền. Do vậy việc tạo rãnh cũng khơng nhất thiết.

CHƢƠNG 3

THIẾT KẾ BỘ KHUƠN DẬP BẢN CÁNH TURBINE

Quy trình cơng nghệ dập nguội chỉ thực sự hợp lý và kinh tế khi kết cấu cơng nghệ và hình dáng tấm liệu đƣợc thiết kế với các điều kiện cho phép chế tạo đơn giản nhất, tiết kiệm nhất. Vì vậy, tính cơng nghệ của các tấm liệu hay bố trí thứ tự các cơng đoạn tạo hình cĩ ý nghĩa rất quan trọng trong việc tạo tiền đề thiết kế bộ khuơn cũng nhƣ ảnh hƣởng đến giá thành sản phẩm.

3.1.1 Phƣơng án 1:

Lựa chọn khuơn đơn theo cơng đoạn:

Hình 3.1 Hai khuơn đơn

Hình a: khuơn cắt đơn; khuơn b: khuơn tạo hình.

Hình 3.2 Biên dạng chày cối khuơn tạo hình

Hình 3.3 Mơ hình chày và cối khi làm việc

3.1.2 Phƣơng án 2:

Thực hiện nguyên cơng cắt và tạo hình trên cùng một bộ khuơn – thực hiện trên khuơn liên hợp.

Quá trình dập gồm 2 cơng đoạn:

 Dập cắt tấm liệu trên khuơn 1;

 Dập tạo hình trên khuơn 2 để đƣợc hình dáng cuối cùng.

Hình 3.4 Cơng đoạn dập tạo hình trên khuơn

Nguyên lý làm việc:

Theo mơ hình Hình 3.5 thì nguyên lý làm việc nhƣ sau: bắt đầu chu kỳ mới thì tấm liệu đƣợc đặt trên mặt cối cắt biên dạng 2, chày cắt đi xuống kết hợp với cối cắt sẽ đƣợc diện tích tấm phẳng nhƣ mong muốn. Khi chày đi qua hết phần cối tạo hình sẽ chuyển hƣớng chuyển động (đi lên), khi đi lên hết hành trình thì ngƣời cơng nhân sẽ thay thế chày cắt bằng chày tạo hình. Lúc này tấm liệu đã ở rớt xuống phần cối, chày tạo hình 1 đi xuống, kết hợp với cối tạo hình bản cánh cho ra đƣợc biên dạng bản cánh nhƣ biên dạng cối tạo hình bản cánh 3.

Chày tạo hình đi lên – chốt nằm trong cối tạo hình bản cánh sẽ đi lên, đẩy sản phẩm ra khỏi lịng cối 3. Ngƣời cơng nhân dùng tay lấy sản phẩm ra. Kết thúc một chu kỳ sản xuất bản cánh.

Hình 3.5 Mơ hình bộ khuơn dập liên hồn phương án 2

3.1.3 Phƣơng án 3:

Thực hiện cơng đoạn tạo hình tấm liệu trƣớc rồi mới cắt để tạo biên dạng tấm liệu. Nguyên cơng đƣợc thực hiện trong một chu kỳ chạy của chày. Theo đĩ, chày tạo hình sẽ đĩng luơn vai trị là chày cắt.

1 – chày tạo hình trên; 2 – cơ cấu chêm; 3 – cối; 4 – chày tạo hình dƣới.

Hình 3.6 Mơ hình khuơn phương án 3

Nguyên lý làm việc theo mơ hình Hình 3.6:

Khi bắt đầu chu kỳ thì cối 3 sẽ nằm ở vị trí mép thấp nhất của chày tạo hình dƣới. Nhờ cĩ cơ cấu chêm 2 mà chày tạo hình dƣới 4 đứng im ở vị trí đĩ, tấm liệu nằm trên nĩ. Khi chày tạo hình trên đi xuống sẽ cùng với chày tạo hình dƣới tạo hình dáng cho tấm liệu (tạo thơ), sau đĩ chêm 2 sẽ đi ra và chày tạo hình dƣới 4 đi xuống. Đi hết hành trình, chày tạo hình dƣới 4 sẽ dừng lại, cùng lúc đĩ chày tạo hình trên 1 cũng sẽ đi xuống. Nhƣ vậy tấm liệu đã đƣợc cối 3 cắt biên dạng theo đúng biên dạng cối ơm sát nhƣ thiết kế. Đi hết nửa chu kỳ thì chày 1 sẽ ép cùng với chày tạo hình dƣới 4 để nắn và tinh chỉnh một lần nữa, cho ra hình dáng cuối cùng của bản cánh.

Hình 3.7 Mơ hình khuơn khi bắt đầu một chu kỳ

3.1.4 Lựa chọn phƣơng án.

Qua 3 phƣơng án thì rút ra đƣợc nhận xét nhƣ sau:

Phƣơng án 1 (khuơn đơn): Ƣu điểm:

 Mỗi nguyên cơng thực hiện trên một khuơn riêng biệt nên khuơn cĩ độ

bền, tuổi thọ cao;

 Kết cấu khuơn đơn giản, dễ tháo lắp, bảo dƣỡng và sửa chữa;

 Lấy sản phẩm dễ dàng, cơng nhân làm việc an tồn.

Nhƣợc điểm:

 Sử dụng một khuơn cho một nguyên cơng nên tốn thời gian cho việc gá

đặt, thời gian phụ tăng, dẫn đến năng suất thấp;

 Vật liệu, khối lƣợng khuơn lớn,… nên giá thành cao.

Ƣu điểm:

 Sử dụng một khuơn cĩ thể gộp nhiều nguyên cơng thành một;

 Thời gian gia cơng đƣợc rút ngắn ở thời gian gá đặt lại chi tiết nhƣ ở phƣơng án 1;

 Năng suất cao hơn nếu đáp ứng đƣợc máy mĩc cơng nghệ cũng nhƣ thiết

bị sản xuất;

 Dùng trong sản xuất hàng khối lớn;

 Sử dụng ít nhân cơng hơn.

Nhƣợc điểm:

 Phải thiết kế bộ phận gá đặt chày cắt và chày tạo hình sao cho ngƣời cơng nhân thao tác nhanh, dễ, an tồn, đảm bảo chất lƣợng sản phẩm. Giá thành cao;

 Kết cấu phức tạp, địi hỏi tay nghề thiết kế vững;

 Tháo, lắp, sửa chữa, bảo dƣỡng khĩ khăn;

 Tính chất làm việc phức tạp, nặng nhọc hơn so với phƣơng án 1, địi hỏi

cơng nhân cĩ tay nghề vận hành cao.

Phƣơng án 3: Ƣu điểm:

 Do bản cánh đƣợc thiết kế trên phần mềm CAD/CAM, là cơ sở để thiết

kế khuơn tạo hình nên sản phẩm biên dạng bản cánh chính xác (tạo hình rồi mới cắt biên dạng);

 Sử dụng một khuơn cĩ thể gộp nhiều nguyên cơng thành một;

 Thời gian gia cơng đƣợc rút ngắn do khơng mất nhiều thời gian gá đặt lại

chi tiết nhƣ ở phƣơng án 1;

 Năng suất cao;

 Dùng trong sản xuất hàng khối lớn;

Nhƣợc điểm:

 Máy cơng nghệ phức tạp vì chu kỳ chuyển động cĩ những thời gian dừng, lực tác dụng thay đổi liên tục dễ hỏng khuơn.

 Kết cấu bộ khuơn quá phức tạp, địi hỏi tay nghề thiết kế vững;

 Tháo, lắp, sửa chữa, bảo dƣỡng khĩ khăn;

 Tính chất làm việc phức tạp hơn so với phƣơng án 1, 2; địi hỏi cơng nhân cĩ tay nghề vận hành cao.

Kết luận: với các ƣu, nhƣợc điểm nêu trên thì đi đến chọn phƣơng án sản xuất

sản phẩm bản cánh trên khuơn đơn – phƣơng án 1.