Học viện kỹ thuật quân sự Bộ môn Gia công áp lực - Khoa Cơ khí Đinh Bá Trụ - Nguyễn trờng an Máy ép thuỷ lực Tài liệu giảng dạy Đại học chuyên ngành Công nghệ gia công áp lực và Công nghệ chế tạo đạn Hà nội - 2005 3 Mục lục Mục lục 3 Mở đầu 5 Chơng 1. Các khái niệm cơ bản 1.1. Nguyên lý hoạt động và phân loại 7 1.2. Truyền dẫn thuỷ lực và thiết bị thuỷ lực của máy ép 11 1.3. Chất lỏng công tác và áp suất sử dụng 13 1.4. Chu trình công tác 14 Chơng 2. máy ép thủy lực dẫn động kiểu bơm không có bình tích áp 2.1. Chức năng và hoạt động của các cụm chi tiết 17 2.2. Các loại bơm 18 2.3. Công suất của bơm và động cơ của máy ép thủy lực 27 2.4. Các loại thiết bị thủy lực làm việc với dầu khoáng 33 2.5. Bố trí các thiết bị thuỷ lực của máy ép dẫn động bằng bơm dầu 38 Chơng 3. máy ép thuỷ lực dẫn động kiểu bơm có bình tích áp 3.1. Thành phần của máy và công dụng 42 3.2. Phân loại và kết cấu bình tích áp 43 3.3. Tính toán thể tích công tác của bình tích áp và lu lợng của bơm 48 3.4. Tính toán động lực học máy ép dẫn động bằng bơm có bình tích áp 54 3.5. Kết cấu và tính toán các chi tiết của hệ thống nạp 62 Chơng 4. máy ép thuỷ lực dẫn động tăng áp và hiệu suất của hệ thống thuỷ lực máy ép 4.1. Các loại thiết bị máy ép thuỷ lực 65 4.2. Các bộ tăng áp thuỷ lực 68 4.3. Biến dạng đàn hồi trong hệ thống máy ép thuỷ lực 69 4.4. Hiệu suất của các trạm máy ép thuỷ lực 73 4.5. Các loại dẫn động khác 76 4.6. Thiết kế hệ thống thuỷ lực cho máy ép 500T 77 4 Chơng 5. Các van, bộ phân phối và đờng ống trạm máyép thuỷ lực 5.1. Các van 87 5.2. Các bộ phân phối 90 5.3. Va đập thuỷ lực ở các đờng ống 92 5.4. Đờng ống và phụ tùng 95 5.5. Tính chọn van cho máy ép 500T 96 Chơng 6. Các chi tiết cơ khí chính của máy ép thuỷ lực 6.1. Xi lanh và pittông 108 6.2. Đệm kín các xi lanh và các phơng pháp thử nghiệm 111 6.3. Đệm kín các mối liên kết cố định 114 6.4. Thân máy 115 6.5. Dầm ngang 118 6.6. Các cột và đai ốc 121 6.7. Các bàn di động và cơ cấu đẩy 123 6.8. Tính toán thiết kế cụm pittông - xi lanh máy 500T 124 6.9. Tính toán đàn hồi khung thân máy 500T 130 Chơng 7. kết cấu của một số dạng máy ép thuỷ lực 7.1. Máy ép rèn 139 7.2. Máy ép dập nóng 142 7.3. Máy ép ống và máy ép thanh 143 7.4. Máy ép thuỷ lực dập tấm 145 7.5. Máy ép gia công chất dẻo 145 7.6. Triển vọng phát triển của nghành chế tạo máy ép 147 Phụ lục 148 Tài liệu tham khảo 162 http://www.ebook.edu.vn 5 Mở đầu Thiết bị gia công áp lực là một môn học có nhiệm vụ hình thành và hoàn thiện kiến thức chuyên ngành gia công áp lực cho học viên chuyên ngành gia công áplực kim loại. Nhằm trang bị các hiểu biết cơ bản về các dạng thiết bị sử dụng thực hiện các công nghệ cơ bản của chuyên ngành. Máy ép thuỷ lực là một trong những dạng thiết bị gia công áp lực đợc ứng dụng rất rộng rãi trong ngành chế tạo máy. Có rất nhiều dạng kiểu máy ép thuỷ lực đợc cung cấp nhằm thực hiện các dạng công nghệ khác nhau nh rèn tự do, dập thể tích, ép chảy, ép đùn, uốn nắn kim loại Có nhiều dạng máy đợc tiêu chuẩn hoá và cũng có nhiều máy phi tiêu chuẩn, đợc thiết kế theo công dụng chuyên biệt. Các u điểm cơ bản của máy ép thuỷ lực là: - Máy ép thuỷ lực làm việc êm, không gây tiếng ồn. Cho áp lực cực đại theo lực danh nghĩa và có thể duy trì áp lực đó trong suốt quá trình công nghệ, không nh máy ép trục khuỷu. - Tác động riêng biệt hoặc đa tác động. Máy ép thuỷ lực có thể thiết kế tuỳ theo yêu cầu, máy đơn tác động dùng cho một động tác ép, máy đa tác động dùng cho nhiều động tác khác nhau nh ép biên - ép sâu; ép theo chơng trình, tăng áp theo hàm hoặc theo từng bớc biến dạng. Sự điều khiển lực ép rất mềm dẻo tuỳ theo yêu cầu công nghệ với kết cấu khuôn tơng ứng. - Máy ép thuỷ lực có kết cấu đơn giản, sử dụng các bộ phận đợc tiêu chuẩn hóa cao nh bơm bánh răng, bơm cao áp pittông, các van, các đờng ống Chính vì vậy giá thành sản phẩm hạ. - Máy ép thuỷ lực không bị áp lực ép hạn chế. Có thể thiết kế cho lực ép lên trên, lực ép xuống dới, lực ép ngang và có thể theo hớng nào đó theo yêu cầu công nghệ và khuôn. Lực ép có thể nhỏ, cũng có thể tạo lực ép cực lớn. - Máy ép thuỷ lực thiết kế có cơ cấu an toàn. Chính vì vậy lực ép không bao giờ vợt quá giới hạn cho phép, bảo đảm công nghệ ổn định và độ bền của máy cao. - Máy ép thuỷ lực đợc lắp nhiều dạng điều khiển khác nhau ; điều khiển thủ công, điều khiển PLC và điều khiển CNC. Nhờ đó, các thông số công nghệ đợc kiểm soát và điều khiển chính xác, đảm bảo hiệu suất máy cao và tận dụng hết đợc công suất máy. - Kết cấu máy có thể theo kiểu đứng, kiểu nằm, đồng thời kết cấu gọn nhẹ hơn so với kết cấu các máy cơ khí. http://www.ebook.edu.vn 6 Do các u điểm kể trên, trong công nghệ chế tạo đạn, máy ép thuỷ lực đợc sử dụng rất rộng rãi: + Các máy gia công: công dụng thực hiện các nguyên công công nghệ chế tạo các chi tiết cơ khí; chế tạo vỏ liều và thân đầu đạn. + Máy ép thuỷ lực dùng tạo lực nh kích thuỷ lực, máy nắn, máy uốn. + Máy ép thuỷ lực sử dụng đùn ép thuốc phóng, + Làm các cơ cấu chấp hành trong rôbot, + Hệ thốn g thu ỷ lực còn có thể lắ p tạo nên má y đúc á p lực, é p bán lỏn g các hợp kim màu, nhờ đó nâng cao chất lợng sản phẩm. Trong giai đoạn công nghiệp hoá hiện đại hoá hiện nay, cùng với sự phát triển chung của ngành cơ khí chế tạo, ngành gia công áp lực đang đợc phát triển. Các thiết bị gia công áp lực lớn đợc nhập và đợc chế tạo phục vụ cho sản xuất ôtô và đóng tàu. Nhiều máy ép thuỷ lực cỡ lớn đợc nhập nh : máy dập tấm với lực ép 1000~1200 tấn dùng để dập vỏ xe, và chỏm cầu các bình chứa. Máy dập nóng để dập các đầu đạn với áp lực 1500 tấn. Máy ép đùn hợp kim nhôm 1600 tấn. Nhờ công suất lớn, tạo ra sức mạnh của ngành gia công áp lực tại Việt Nam. Vì vậy, một trong các yêu cầu học tập là nắm đợc nguyên lý kết cấu và nguyên lý hoạt động của máy ép, làm cơ sở để khai thác hết tính năng tác dụng của chúng và có thể tự thiết kế chế tạo chúng phục vụ cho các yêu cầu công nghệ sau này. Do vậy, tài liệu máy ép thuỷ lực trình bày tập trung vào các nội dung sau: - Giới thiệu kết cấu, nguyên lý hoạt động của thiết bị và các cụm thiết bị, - Phơng pháp tính toán các thông số kỹ thuật cơ bản, - Cách vận hành và thao tác. Tài liệu đợc dùng làm giáo trình cho học viên đại học chuyên ngành Công nghệ gia công áp lực và Công nghệ chế tạo đạn, đồng thời làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ kỹ thuật. Trong quá trình biên soạn, các tác giả đã đợc các đồng nghiệp góp ý và chỉnh sửa những sai sót. Nhng chắc chắn còn nhiều vấn đề cần đợc xem xét, kính mong các đồng nghiệp và độc giả góp ý kiến để lần xuất bản sau tài liệu đợc hoàn thiện hơn. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về Bộ môn Gia công áp lực - Khoa Cơ khí Học viện KTQS 100 Đờng Hoàng Quốc Việt. Các tác giả . hạ. - Máy ép thuỷ lực không bị áp lực ép hạn chế. Có thể thiết kế cho lực ép lên trên, lực ép xuống dới, lực ép ngang và có thể theo hớng nào đó theo yêu cầu công nghệ và khuôn. Lực ép có. lực ép cực lớn. - Máy ép thuỷ lực thiết kế có cơ cấu an toàn. Chính vì vậy lực ép không bao giờ vợt quá giới hạn cho phép, bảo đảm công nghệ ổn định và độ bền của máy cao. - Máy ép thuỷ lực. pittông - xi lanh máy 500T 124 6.9. Tính toán đàn hồi khung thân máy 500T 130 Chơng 7. kết cấu của một số dạng máy ép thuỷ lực 7.1. Máy ép rèn 139 7.2. Máy ép dập nóng 142 7.3. Máy ép