a) Tính toán chày cối cắt - đột
- Xác định các kích thước cơ bản của chày
Ở đây ta xác định kích thước cơ bản của chày chính bằng kích thước của chi tiết. Chiều cao chày được xác định phụ thuộc vào chiều cao kín của khuôn, các tấm đệm và hành trình của máy. Để chống mài mòn, tăng tuổi thọ cho chày dung sai chày lấy dấu dương và bằng 25% dung sai sản phẩm.
= 25%
Do đó ta có hình dạng và kích thước của chày cắt – cối đột như hình 3.1
Hình 3.2 Chày cắt – cối đột
* Vật liệu chế tạo
Theo [4] chọn vật liệu chế tạo chày, cối cắt hình, đột lỗ là thép hợp kim X12M. Ta có thành phần hóa học và cơ tính của thép X12M như sau:
Bảng 3.1 Thành phần hóa học của thép X12M
C Cr Mn Si Nguyên tố khác X12M 1,45-1,65 11,0-12,5 0,35 0,4 0,4 - 0,6
Bảng 3.2 Cơ tính thép X12M
Mác thép Cơ tính
(MPa) (MPa) (MPa)
X12M 1600-1800 3400-3600 456
a) Kiểm nghiệm độ bền uốn
Vì biên dạng chày và cối theo biên dạng của chi tiết nên ta kiểm nghiệm độ bền của cối theo độ dày thành cối có tiết diện nhỏ nhất.
Ta có chiều dày chi tiết S = 1,6 mm.
Chiều dày thành cối 37mm [S] = 1,6 mm Do đó cối đảm bảo điều kiện bền.
- Đối với chày, ta có chiều dài tự do lớn nhất cho phép của chày được tính theo công thức (điều kiện nghiệm bền uốn của chày ) [2]
l , mm (3.1)
Trong đó : E – mô đun đàn hồi của vật liệu chày, E= 2,1. (N/ ) J – mô men quán tính của tiết diện nguy hiểm.
n – hệ số an toàn, n = 2 4, chọn n =3 P : Lực cắt hình, N
* Đối với chày cắt hình Ta có :
J = 37,1 = 1894504
Vậy ta có chiều dài tự do lớn nhất của chày :
Do đó ta chọn chiều dài tự do của chày sao cho phù hợp với chiều cao kín của máy
b) Kiểm nghiệm sức bền nén của chày : [3] ứng suất tác dụng lên chày
= = = 53,54 N/ < [ ] (3.2) Vậy chày đảm bảo điều kiện nén
* Chày đột lỗ
Tính tương tự như chày cắt hình ta có : - Chiều dài tự do lớn nhất của chày :
l= Trong đó : J = = = 2,242
Thay số ta có : l= = 77,3 mm - Kiểm nghiệm sức bền nén của chày : ứng suất tác dụng lên chày
= = = 1330 N/ < [ ] Vậy chày đảm bảo điều kiện nén
* Chày đột lỗ
J = = 233
Vậy chiều dài tự do lớn nhất của chày 6,2 là :
l= = 44,6 mm
- Kiểm nghiệm sức bền nén của chày : ứng suất tác dụng lên chày
= = = 53,54 N/ < [ ] Vậy chày đảm bảo điều kiện nén
* Chày đột lỗ
J = = 3,14
Vậy chiều dài tự do lớn nhất của chày là :
l= = 10,2 mm
- Xác định các kích thước cơ bản của cối :
Các kích thước công tác của cối được xác định giống như kích thước của chày nhưng lớn hơn kích thước của chày đúng bằng trị số khe hở Z = 0,08 mm.