Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế công nghệ tạo hình chi tiết vách cuối ống giảm âm xe dream .Đồ án tốt nghiệp đại học sinh viên khoa cơ khí ngành gia công áp lực, Trường học viện kỹ thuật quân sự. Đồ án này mình đã bảo vệ thành công ngày 1112014
LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, khi đất nước đang ở trong giai đoạn phát triển tiến tới Công nghiệp hoá - Hiện đại hóa đất nước, thì ngành “Cơ khí” nói chung và chuyên ngành “Gia công áp lực” nói riêng trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn để phát triển đất nước. Ngành “gia công áp lực” có những đặc thù riêng trong đó có những chi tiết mà chỉ có ngành “gia công áp lực” có thể làm được.Muốn vậy chúng ta phải tự sản xuất được các trang thiết bị công nghiệp phục vụ cho nhu cầu sản xuất.Để đáp ứng nhu cầu này, công việc nghiên cứu, thiết kế những bộ khuôn dập không thể thiếu được. Vì vậy đi sâu và tập trung nghiên cứu vào nó là hết sức quan trọng. Là sinh viên trường Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự, một trong những trường đi đầu về “ gia công áp lực” chúng em được trang bị kiến thức cơ bản nhất để thiết kế khuôn dập. Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế công nghệ tạo hình chi tiết Vách cuối ống giảm âm xe Dream” là bước đầu tạo cho sinh viên kỹ năng thiết kế khuôn và ứng dụng những kiến thức được học vào việc thiết kế khuôn và chế tạo chi tiết sau khi rời ghế nhà trường. Ngoài việc vận dụng những kiến thức đã được học, các tài liệu hướng dẫn. Em được sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của các thầy trong bộ môn, đặc biệt thầy giáo Lê Trọng Tấn đã hướng dẫn rất tận tình, chu đáo để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này đúng theo yêu cầu. Với thời gian và trình độ còn hạn chế, nên bài làm không tránh những sai lầm và thiếu sót, em mong được sự quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy để em thực sự vững vàng khi ra trường nhận công tác. Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực hiện: Trần Đức Hiếu 1 Chương I PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ 1.1 Phân tích sản phẩm 1.1.1 Đặc điểm của chi tiết: Hình 1.1 Bản vẽ chi tiết Hình 1.2 Hình ảnh minh hoạ chi tiết sản phẩm dạng 3D Chi tiết “Vách cuối ống giảm âm xe Dream “được sử dụng trên xe gắn máy do hãng HONDA sản xuất và lắp ráp trên dòng xe Dream. Trong quá trình sử dụng xe gắn máy tạo ra nhiệt nên Vách cuối là sản phẩm chịu nhiều sức nóng do động cơ làm việc tạo ra .Bị tác động nhiều về nhiệt nên vật liệu chế tạo chi tiết 2 này là thép không gỉ INOX SUS304. Vật liệu này được dùng ở những nơi đòi hỏi độ bền cao, thể hiện được khả năng oxi hóa tốt ở nhiệt độ 870 độ C, và tiếp tục thể hiện được lên đến nhiệt độ 925 độ C. Trong những trường hợp yêu cầu độ bền nhiệt cao, thì người ta yêu cầu vật liệu có hàm lượng carbon cao hơn. Và đặc biệt có khả năng tạo hình rất tốt. Chi tiết “Vách cuối ống giảm âm xe Dream” có dạng hình tròn vát gồm Đường tròn lớn có đường kính : ( mm) Đường tròn nhỏ có đường kính : (mm) Chiều cao của chi tiết : 47,5 ( mm ) Chiều dày của chi tiết : 1.0 ( mm ) Bán kính các góc lượn : R11.2, R6.2,R32 Lỗ thoát khí nhỏ : mm) Lỗ thoát khí lớn : mm) Nhận xét : Ta thấy chi tiết “Vách cuối ống giảm âm xe Dream” là chi tiết kết cấu đơn giản , có thể gia công dễ dàng bằng gia công áp lực nhưng phải qua nhiều bước dập : cắt hình, vuốt, đột lỗ, nong lỗ để hình thành sản phẩm. 1.1.2 Vật liệu chế tạo chi tiết “Vách cuối ống giảm âm xe Dream” Chi tiết “Vách cuối ống giảm âm xe Dream “ được chế tạo từ thép INOX SUS304.Thành phần hóa học và cơ tính của thép INOX SUS304 như sau : a) Cơ Tính của thép INOX SUS304 - Giới hạn chảy ( ứng suất chảy ) là 205MPa min. - Giới hạn bền là 515MPa min - Khả năng dãn dài 40% min. - Độ cứng Brinell là 201HB max - Độ cứng Rock well là 92HRB max - Độ cứng Vickers là 210HV max b)Thành phần hóa học : Dựa vào thành phần của thép INOX SUS304 ta có các bảng sau : Bảng 1.1 Theo phần trăm thành phần hoá học 3 C Si Mn Ni S P Cr 0.08 Max 1.00 Max 2.00 Max 8.00~10.5 0 0.030 0.45 18~20 - Những tính chất kỹ thuật của thép INOX SUS304 + Tốc độ hóa bền rèn cao + Độ dẻo cao, Độ cứng và độ bền tốt + Độ bền nóng và khả năng chịu nhiệt tốt + Chống chịu ăn mòn tốt + Độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp tốt hơn + Phản ứng từ kém hơn (chỉ với thép austenit) + Các cơ tính đó thực ra đúng cho họ thép austenit và có thể thay đổi khá nhiều đối với các mác thép và họ thép khác Nhận xét nguyên liệu để sản xuất: Qua phân tích vật liệu thép INOX SUS304 ở trên ta nhận thấy rằng thành phần hóa học và cơ tính của thép INOX SUS304 thích hợp cho việc chế tạo chi tiết “Vách cuối ống giảm âm xe Dream”. 1.2 Phương án công nghệ tạo hình chi tiết “Vách cuối ống giảm âm xe Dream”Trên cơ sở đã phân tích hình dạng kết cấu vật liệu của chi tiết ta thấy rằng có thể tạo phôi chi tiết này bằng các phương án như sau: 1.2.1 Phương án 1 : Theo phương án này quá trình công nghệ gồm các bước : *Ưu điểm : 4 Dập Vuốt Pha tấm Cắt hình Nong lỗ Đột lỗ Ф5.0 ` Sản phẩm Cắt mép Đột lỗ Φ3.0, Đột lỗ Φ11.5 để nong - Bước dập cho từng công đoạn tạo hình ra sản phẩm với kích thước chính xác. - Quá trình thiết kế và chế tạo khuôn đơn giản hơn. - Khi khuôn dập tại công đoạn bất kỳ bị hỏng (vỡ) có thể sửa chữa gia công nhanh hoặc thay thế các chi tiết rời, mà không cần đòi hỏi tay nghề của thợ sửa chữa cao. - Tuổi thọ của từng bộ khuôn đơn sẽ cao hơn so với khuôn sản xuất nhiều công đoạn. * Nhược điểm: - Số lượng nguyên công nhiều làm giảm độ chính xác khi chế tạo chi tiết . - Sản phẩm được chế tạo qua nhiều nguyên công nên độ chính xác không cao, giá thành sản phẩm tăng. - Có nhiều bộ khuôn nên tăng chi phí về vật liệu để chế tạo khuôn. - Tăng nhân lực khi phải sản xuất với số lượng lớn. - Tăng thêm máy Dập để đáp ứng nhu cầu sản xuất hàng loạt lớn. 1.2.2 Phương án 2: Dựa theo phương pháp gia công công nghệ mới ta có: *Ưu điểm : 5 Pha tấm Cắt hình+ Dập vuốt Cắt mép Đột lỗ Φ 3.0, Đột lỗ Φ11.5 để nong Đột lỗ Ф5.0 Nong lỗ Ф22.2 Sản phẩm - Quá trình thiết kế khuôn đơn giản hơn do được gộp cả hai công đoạn cắt hình và dập vuốt trên một công đoạn. - Quá trình gia công khuôn được rút ngắn, thời gian chế tạo sản phẩm nhanh. Do các bước chuyển tiếp dập được rút ngắn, sản phẩm đạt độ chính xác cao. - Năng suất tăng giá thành hạ. - Giảm bớt được một nhân lực thao tác trực tiếp. *Nhược điểm : - Kết cấu khuôn phức tạp khó chế tạo khuôn.Giá thành khuôn cao và công nghệ chế tạo lắp đặt khuôn đòi hỏi chính xác cao. - Khi khuôn cắt hình + dập vuốt bị hỏng hóc cần sửa chữa đòi hỏi thời gian chỉnh sửa cho khuôn lâu hơn. Người sửa chữa phải có trình độ tay nghề cao. - Yêu cầu về máy phải có chiều cao kín lớn để cùng sản xuất được một lúc hai công đoạn. * Lựa chọn phương án công nghệ: Trong hai phương án vừa nêu trên ta chọn phương án một làm phương án chế tạo sản phẩm vì : - Phương án một phù hợp với điều kiện sản xuất của một số nhà máy . - Vẫn đảm bảo tính chính xác cho sản phẩm. - Giá thành khuôn cần sản xuất rẻ hơn so với khuôn liên hợp. - Phương án này thích hợp cho sản xuất loạt lớn. Tuy nhiên đòi hỏi quá trình thiết kế cho từng công đoạn phải hoàn toàn chính xác. Quá trình chế tạo và thử khuôn phải nhanh chóng trước khi tiến hành được đưa vào sản xuất hàng loạt. Người lắp đặt khuôn phải có yêu cầu chính xác cao. 1.3 Kết luận: Qua các bước phân tích trên ta chọn phương án gia công cho chi tiết vách cuối ống giảm âm xe dream là: Pha tấm Cắt Hình Dập vuốt Cắt mépĐột 2 lỗ Φ3 và Φ11,5 để nongĐột lỗ Φ5 Nong lỗ Sản phẩm. Chương II THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1. Tính phôi và lựa chọn phương án xếp hình, pha tấm. 6 2.1.1 Tính phôi. Hình 2.1.1 kích thước chính của sản phẩm Ta trải hình theo phần mềm DYFORM ta được Hình 2.1 Chọn phôi Nhận xét: Ta thấy phôi sau công đoạn cắt hình là hình méo, chiều dài nhất = 126,5941mm, chiều rộng nhất= 121,5706 mm. Tổng diện tích của hình là =15390,1238mm 2 . Trọng lượng = 0.09497kg. 7 Hình 2.2 Phôi sau khi cắt hình 2.1.2 Xếp hình và pha tấm vật liệu - Phôi được chọn là: phôi tấm. - Kích thước phôi: chiều dài x rộng x dày là 1500 mm x 6000 mm x 1.0 mm ( Loại phôi này rất dễ dàng mua trên thị trường) - Kiểm tra phôi: Phôi phải đủ kích thước theo yêu cầu, có các bề mặt không bị nứt, rỗ,bề mặt phôi phải sạch sẽ - Đặc biệt là phải kiểm tra test thành phần hóa học và cơ tính của nguyên liệu trước khi gia công. Để tránh nhầm lẫn và hỏng khuôn. 1. Xếp hình Xếp hình là công việc sắp xếp các chi tiết cần cắt lên tấm hoặc dải vật liệu rồi chọn phương án xếp hợp lý nhất. Chỉ tiêu để đánh giá tính kinh tế của sản phẩm là hệ số sử dụng vật liệu η - Do phôi dạng hình méo có chiều dài nhất = 126,5941mm, chiều rộng nhất= 121,5706 mm, chiều dày s = 1,0 (mm), tra bảng 2.5[1] ta có các giá trị mạch nối và mép thừa như sau: a = 1,6 (mm); a 1 = 1,2 (mm). → Ta có các phương án xếp hình như sau: 8 Phương án 1: Xếp hình liên tục 1 hàng. Ta có sơ đồ như sau: Hình 2.3 Xếp hình liên tục Ta có hệ số sử dụng vật liệu: η = F p F ct .100% Trong đó : + F ct : diện tích của 1 chi tiết: F ct = 15390,1238 (mm 2 ). + F p : diện tích trong 1 bước cấp phôi: F p = 124,7 x.127,9= 15949,13(mm 2 ). →Hệ số sử dụng vật liệu: η = F p F ct .100%= %100. 13,15949 15390,1238 = 96(%) Vậy hệ số sử dụng vật liệu được dùng trong phương án xếp hình liên tục là 96% Phương án 2: Xếp hình so le 9 Hình 2.4 Xếp hình so le Ta có hệ số sử dụng vật liệu: η =2. F p F ct .100% Trong đó: + F ct : diện tích của chi tiết: F ct = 15390,1238 (mm 2 ). + F p : diện tích trong 1 bước cấp phôi: F p = 231,3x 127,9=29.583,27(mm 2 ). →Hệ số sử dụng vật liệu: η = 2 F p F ct .100%= 2. %100. 27,29583 15390,1238 = 99 Vậy hệ số sử dụng vật liệu được dung trong phương án xếp hình so le là 99% ⇒Kết luận: So sánh 2 phương án xếp hình vật liệu trên ta thấy phương án xếp liên tục có hệ số sử dụng vật liệu cao hơn rất nhiều với xếp so le nhưng vì để thực hiện phương án cắt hình dập vuốt phối hợp được dễ dàng hơn ta nên chọn phương án xếp hình liên tục. 10 [...]... Tm kim loi c pha dc - S lng di nhn c trờn chiu rng tm l : 1500 : 124,7 =12,02 di - Vy chiu rng tm cũn d l : 1500 (12,02x 124,7) = 1,00067 (mm) - S chi tit nhn c trờn mi di l:(6000 1,6 ):127,9 = 46,89 (chi tit) - Chiu di cũn d l : 6000 (46,89x127,9) = 2,769 ( mm) - S lng chi tit nhn c l : 46,89 x12,01 = 563,149 (chi tit)= 563 chi tit - Ta cú din tớch ca 1 chi tit l :S =15390,1238 - Tng din tớch phụi... liu b)Vi trng hp pha ngang - S lng di nhn c trờn chiu di tm l :6000 : 124,7=48,11 di Vy chiu di tm cũn d l : 6000 (48,11x124,7) = 0.683 (mm) - S chi tit nhn c trờn mi di l : (1500 1,2 ) : 124,7 = 12,01( chi tit ) - Chiu rng cũn d l : 1500 (12,01 x 124,7) = 2,353( mm) - S lng chi tit nhn c l : 48,11 x 12,01 = 577,8 (chi tit) 11 -Ta cú din tớch ca 1 chi tit l : S=15390,1238 -Tng din tớch phụi l : S=... cỏc chi tit ca khuụn 1 Tớnh toỏn thit k ci ct hỡnh 27 Tụi 40-45 HRC Tụi 40-45 HRC Tụi 58-62 HRC Tụi 40-45 HRC Tụi 40-45 HRC Ci ct hỡnh c tớnh theo bn un v cng vng, tuy nhiờn cng vng c m bo khi s dng khuụn di Hỡnh dỏng lũng ci ph thuc vo hỡnh chi tit, nguyờn cụng ny do tin hnh ct phụi tng bc nờn s dng lũng ci dng tr trn Chiu dy ci c xỏc nh ph thuc vo chiu dy vt liu, chiu rng ln nht ca chi tit v chiu... bng mt: - B mt chi tit khụng b múp mộo, bỏn kớnh cỏc gúc ln khụng c nhn v rỏch -V trớ bao quanh mộp ct ca sn phm phi c lm cựn cỏc cnh sc - B mt sn phm sỏng u 2.3 Kt lun: Trong chng 2 ta ó thit k c quy trỡnh cụng ngh to hỡnh chi tit Vỏch cui ng gim õm dream, tớnh c kớch thc ca phụi, chn c phng ỏn xp hỡnh pha tm, v chn mỏy cho cỏc nguyờn cụng to hỡnh ra sn phm 24 Chng III tính toán thiết kế khuôn 3.1... nhit luyn cỏc chi tit ca khuụn Trong khuụn cú rt nhiu cỏc chi tit vi yờu cu khỏc nhau v bn v cng vng, thụng qua tớnh toỏn m bo cỏc yờu cu k thut thỡ kớch thc ca chi tit ph thuc vo c tớnh ca vt liu lm ra chỳng Theo bng 276 [5] v 260 [5], kt hp vi c im ca cỏc b phn trong khuụn ct hỡnh ta cú bng vt liu v nhng giỏ tr ng sut cho phộp nh sau: Bng 3.1: Vt liu v gii hn bn ca cỏc chi tit khuụn Tờn chi tit ca... (nhát/phút) 100 Chi u cao kín của máy (mm) 280 Khoảng cách điều chỉnh đợc giữa bàn máy và đầu trợt (mm) 65 Kích thớc bàn máy (mm) 600x400 Chi u dày của bàn máy phụ (mm) 65 Công suất tổng của các động cơ điện (kW) 4,7 Kích thớc bao (mm) + Từ trái qua phải + Từ trớc ra sau + Chi u cao 1305 1330 2424 Khối lợng (kg) 3300 2.2.8 Nguyờn Cụng Nong l Ta nong lỗ vừa đột để đạt kích thớc 22.2 với chi u cao là 4mm... xung ht chiu cao khuụn thỡ c hai l t c to ra Phoi tha i thng xung l di ca bn mỏy 3.3 Cỏc chi tit chớnh ca b khuụn Kt cu ca 1 b khuụn ph thuc vo nhiu yu t nh (ct hỡnh,t l,un,dp vut), hỡnh dỏng, kớch thc chi tit,kt cu mỏy dp,nhng chỳng u bao gm nhng phn t chớnh sau:khi khuụn,cỏc cm v cỏc cm chi tit kp cht Khi khuụn bao gm khuụn trờn v khuụn di, tr bc dn hng v chuụi khuụn Cm khuụn bao gm cỏc chi tit... Chiu di phụi phự hp, d dng cho vic vn chuyn trong khu vc nh xng sn xut Ta cú th pha liờn tc thnh bng (rulo) d dng phc v cho cụng tỏc cp phụi t ng , nõng cao nng sut lao ng Vy ta chn pha ngang tm vt liu cho phng ỏn xp hỡnh liờn tc Nh vy di phụi cú chiu rng l 124,7 mm, chiu di phụi l 6000 mm Bc a phụi l 127.9 mm c) Chn thụng s thit b v tớnh lc ct khi pha bng vt liu 12 Ta tin hnh pha tm vt liu theo chiu... (T) 40 Hành trình dầu trợt (mm) 10-80 Tốc độ đầu trợt (nhát/phút) 100 14 Chi u cao kín của máy (mm) 280 Khoảng cách điều chỉnh đợc giữa bàn máy và đầu trợt (mm) 65 Kích thớc bàn máy (mm) 600x400 Chi u dày của bàn máy phụ (mm) 65 Công suất tổng của các động cơ điện (kW) 4,7 Kích thớc bao (mm) + Từ trái qua phải + Từ trớc ra sau + Chi u cao 1305 1330 2424 Khối lợng (kg) 3300 2.2.3 Nguyờn cụng Dp vut Hỡnh... (T) 40 Hành trình dầu trợt (mm) 10-80 Tốc độ đầu trợt (nhát/phút) 100 16 Chi u cao kín của máy (mm) 280 Khoảng cách điều chỉnh đợc giữa bàn máy và đầu trợt (mm) 65 Kích thớc bàn máy (mm) 600x400 Chi u dày của bàn máy phụ (mm) 65 Công suất tổng của các động cơ điện (kW) 4,7 Kích thớc bao (mm) + Từ trái qua phải + Từ trớc ra sau + Chi u cao 1305 1330 2424 Khối lợng (kg) 3300 2.2.5 Nguyờn cụng Ct mộp a) . chế tạo chi tiết Vách cuối ống giảm âm xe Dream . 1.2 Phương án công nghệ tạo hình chi tiết Vách cuối ống giảm âm xe Dream Trên cơ sở đã phân tích hình dạng kết cấu vật liệu của chi tiết. PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ 1.1 Phân tích sản phẩm 1.1.1 Đặc điểm của chi tiết: Hình 1.1 Bản vẽ chi tiết Hình 1.2 Hình ảnh minh hoạ chi tiết sản phẩm dạng 3D Chi tiết Vách cuối ống giảm âm xe Dream “được. “ gia công áp lực” chúng em được trang bị kiến thức cơ bản nhất để thiết kế khuôn dập. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế công nghệ tạo hình chi tiết Vách cuối ống giảm âm xe Dream là bước đầu tạo cho