Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
L i Núi u
Hiện nay, trong khuynh hớng công nghiệp hóa, hiện đại hóa nền kinh tế,
phơng pháp gia công kim loại bằng áp lực ngày càng đợc ứng dụng rộng rãi
trong các ngành công nghiệp. Các sản phẩm gia công bằng áp lực rất phong
phú đa dạng, từ những đồ dân dụng đến những máy móc hiện đại đắt tiền. Ưu
điểm của phơng pháp gia công này là các chi tiết sau gia công cơ khí mà vẫn
đạt yêu cầu kỹ thuật đặt ra, nhng lại rất dễ sản suất hàng loạt với năng suất rất
cao. .Để tiến hành gia công theo phơng pháp này, ngoài kĩ thuật gia công,
trình độ của ngời kĩ s, công nhân, các thiết bị gia công áp lực giữa vai trò rất
quan trọng. Ngày nay các thiết bị để gia công bằng kim loại rất phong phú, đa
dạng về chủng loại và ngày càng đợc hoàn thiện .
Trong các thiết bị gia công bằng áp lực, máy ép cơ khí có u điểm là : sử
dụng và kết cấu máy đơn giản ,có thể chế tạo đợc các chi tiết có hình dạng
phức tạp, chế tạo đợc các chi tiết có có chất lợng bề mặt tơng đối tốt mà không
cần qua gia công cắt gọt, năng suất của máy cao vì vậy máy ép cơ khí đợc sử
dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nh: công nghiệp chế tạo máy ,
công nghiệp xây dựng ,công nghiệp tiêu dùng, công nghiệp thực phẩm
ở nớc ta , phơng pháp gia công bằng áp lực đang và sẽ đợc phát triển mạnh
mẽ việc hoàn thiện và và phát triển các thiết bị gia công áp lực là hết sức cần
thiết . Trong chơng trình giảng dạy học phần Thiết bị dập tạo hình, em đợc
phân công đề tài tính toán thiết kế máy ép trục khuỷu 2 biên. Với mục đính là
sau khi làm xong đề tài, em sẽ hiểu kĩ hơn về môn học, đồng thời củng cố
thêm đợc những kiến thức chuẩn bị trớc khi đi làm việc ngoài thực tế.
Nội dung đồ án là :
- Phần I: Giới thiệu một số thiết bị trong Gia công áp lực.
- Phần II : Các vấn đề chung về máy ép cơ khí.
1
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
1
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
búa(tấn)
Khối lợng vật rèn (kg) Tiếtdiện lớn
nhất của phôi
hoặc
Vật rèn định hình Trục trơn
Trung bình Lớn nhất Lớn nhất
0,075 0,3 1,2 7,5 45
0,150 1,5 4 15 60
3
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
3
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
0,400 6,0 18 60 100
0,500 9,0 28 110 120
0,750 12,0 40 140 135
1,000 20 70 250 160
Sơ đồ nguyên lý hoạt động:
1. Động cơ 12.Cán pittông
2. Bu ly 13.Đầu búa
3. Dây đai 14. Đe
4. Bánh đà 15. Đe trung gian
5. Trục khuỷu 16. Bệ đe
6. Thanh truyền 17. Bàn đạp
7. 10. Xi lanh 19.Van giữa
8. .11 Pittông 18. Van dới
4
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
4
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
Máy búa hơi
1,5 40 120 350
190
2 60 180 500
225
3 100 320 750
375
4 140 500 1100
310
5 200 700 1500 350
Sơ đồ nguyên lý hoạt động:
1. Tay đòn 6. Rãnh dẫn khí
2. buồng chứa khí 7. Xi lanh
3. ống dẫn khí 8. Pittông
4. ống thoát khí 9. Rãnh dẫn khí dới
5. Van trợt 10. Lỗ thoát khí van trợt
3.Máy ép thủy lực.
6
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
6
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
Máy ép thủy lực là loại máy công cụ, sử dụng nguồn lực là hệ thống thủy
lực, máy tạo ra áp lực tĩnh, làm việc êm không chấn động. Máy cho lực tác
dụng lớn hơn bất cứ một loại máy rèn nào khác. Máy ép thuỷ lực có thể làm đ-
ợc nhiều việc khác nhau nh: vuốt, chồn, đột, uốn dập tấm, dập thể tích,và
thờng rèn những chi tiết lớn có hình dạng phức tạp. Có loại máy lực ép lên tới
600 tấn, 800 tấn ,1vạn tấn
Một số loại máy ép thủy lực:
Máy ép thủy lực 2 trụ:
Đặc điểm:
Xi lanh thủy lực khỏe và 2 trụ dẫn hớng chắc, đảm bảo dẫn tiến đầu trợt ổn
cách, sau đây là 1 số loại máy ép trục khuỷu điển hình:
Máy ép trục khuỷu vạn năng:
8
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
8
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
Máy ép trục khuỷu dập nóng:
Máy ép trục khuỷu dập nóng là 1 loại máy móc đợc sử dụng nhiều trong
các dây truyền sản xuất hàng loạt và hàng khối . Máy có thể thực hiện đợc các
công việc khác nhau nh : chồn ,đột lỗ ,cắt ba via, thực hiện dập từng nhát 1
trong 1 lần nung.
9
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
9
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
Máy ép trục khuỷu song động, tam động:
10
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
10
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
5.Máy ép kiểu vít.
Là loại máy dùng trong cả dập tấm và dập khối, thuận tiện nhất là chồn các
chi tiết dạng đuôi dài.
Một số máy ép vít thông dụng:
Máy ép vít ma sát: Máy ép vít điện cung Stato
11
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
11
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
vì kích thớc của máy sẽ rất lớn .
+Đầu trợt có thể bị kẹt ở điểm chết dới.
Ii- cơ cấu chấp hành:
Cũng nh các loại máy khác, trong máy ép trục khuỷu có cơ cấu chấp hành
để dịch chuyển khuôn dập .Trong cơ cấu chấp hành, thờng đầu trợt là khâu
cuối và khâu đầu có thể là trục khuỷu hoặc là cam.
Đầu trợt đợc chuyển động tịnh tiến qua lại khi cơ cấu trục khuỷu, đòn làm
việc. Do mối liên hệ động học là mối liên hệ cứng(nếu không tính đến biến
dạng đàn hồi của các khâu và sự trợt của động cơ điện) nên có thể coi tốc độ
của đầu trợt luôn tuân theo quy luật xác định không phụ thuộc vào nguyên
công. Dới đây là đồ thị của máy ép trục khuỷu có hình dạng đồ thị Tốc độ đầu
trợt của 1 số cơ cấu chấp hành điển hình. Trong 1 chu kỳ chuyển động tốc độ
đạt giá trị số 0 2 lần. Vì vậy sẽ chuyển động chịu ảnh hởng của lực quán tính
thay đổi về trị số và chiều.
Để đảm bảo chuyển động của đầu trợt hợp với yêu cầu công nghệ, ngời ta
có thể sử dụng cơ cấu chấp hành khác nhau hoặc thay đổi kích thớc của các
khâu, hoặc thay đổi 1 trong các khâu cơ cấu chấp hành ấy.
Hiện nay máy ép trục khuỷu có thể có 4 nhóm cơ cấu chấp hành, mỗi
nhóm đáp ứng với những yêu cầu công nghệ xác định.
14
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
t chu kỳ
p lực biến dạng vật dập
p
14
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
A. Nhóm I:
Có thể có cơ cấu 4 khâu, đợc sử dụng khi không có yêu cầu gì đặc biệt về
thông số động học .Loại đợc sử dụng nhiều nhất của nhóm I là cơ cấu trục
cấu này dùng trong máy dập vuốt.
III-1
III-2
III-3
4. Nhóm IV:
Cuối cùng là cơ cấu nhóm IV đợc dùng khi muốn dừng khâu chấp hành
trong thời gian dài của chu trình nh cơ cấu dịch chuyển cối của máy rèn
ngang, máy ép dập tấm song động và tam động.
16
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
16
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
Cơ cấu cam và cam đòn IV-1, IV-2 sử dụng khi có lực ép tơng đối nhỏ, còn
khi lực tác động lên đầu trợt lớn hơn 1 MN thì dùng cơ cấu IV-3. Tuy nhiên
sử dụng cơ cấu 6 khâu này không dừng đợc đầu trợt trong thời gian đủ lớn và
vị trí đầu trợt không ổn định . Để tăng độ ổn định vị trí đầu trợt và dừng lâu
hơn, ngời ta sử dụng cơ cấu 8 khâu IV-4, IV-5.
Iii - phân loại:
Có nhiều cách phân loại máy ép trục khuỷu:
-Dựa vào dấu hiệu động lực học tức là kết cấu xích động học của cơ cấu
chấp hành.
-Theo số cơ cấu chấp hành
-Theo cấu tạo máy
-Theo tính năng công nghệ: đây là cách phân loại đợc nhiều ngời thừa
nhận nhất,vì chính đặc điểm của quá trình công nghệ dẫn đến cấu tạo máy.
17
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
17
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
a) Phân loại theo tính năng công nghệ:
18
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
- Máy tự động dập nóng và nửa nóng
- Máy tự động uốn
- Máy tự động cắt ren
Sự phát triển nhanh chóng của ngành rèn dập tạo điều kiện cho các loại
máy mới. Vì vậy sự phân loại theo tính năng công nghệ trên chỉ có tính tơng
đối.
b) Phân loại theo dấu hiệu động lực:
- Máy ép trục khuỷu đơn thuần và máy ép trục lệch tâm : cơ cấu truyền
chuyển động cho đầu trợt là trục khuỷu - tay biên hoặc trục lệch tâm - biên.
- Máy ép khớp - khuỷu
- Máy ép đòn - khuỷu : cơ cấu truyền chuyển động cho đầu trợt là trục
khuỷu tay biên và hệ thống đòn cứng
- Máy ép cam- đòn - khuỷu: Trục khuỷu- biên truyền chuyển động cho cơ
cấu chính còn cam và tay đòn truyền chuyển động cho cơ cấu thực hiện
nguyên công phụ.
c) Phân loại theo cơ cấu của máy:
- Dựa vào vị trí của cơ cấu chấp hành chính ( hay hớng chuyển đọng của
đầu trợt ) máy ép trục khuỷu đợc chia ra thành : máy ép dập đứng, ngang,
nghiêng.
19
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
19
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
- Dựa vào cấu tạo của máy: máy ép trục tay quay, trục khuỷu, trục lệch
tâm, trục lệch tâm, trục bánh răng lệch tâm
- Theo số khuỷu (số điểm treo đầu trợt) máy có loại 1,2,4 khuỷu.
d) Phân loại theo số cơ cấu chấp hành , hay theo nguyên lý tác
dụng chung:
23
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
23
Đồ án môn học Thiết bị dập tạo hình
Hành trình đầu trợt: S=150 mm
Hành trình liên tục của đầu trợt: 16 lần/ phút
Khoảng cách đờng trục đầu trợt và thân máy
Khoảng cách giữa bàn và đầu trợt ở vị trí thấp nhất: 400 mm
Khoảng cách điều chỉnh giữa bàn và đầu trợt: 100 mm
Kích thớc bàn máy: 1200x720 mm
Chiều dày bàn máy: 120 mm
Ii-Tính toán động học, tĩnh học cơ cấu
Tay Biên - trục khuỷu
A-PHầN động học.
Khi thiết kế máy ép trục khuỷu ta cần xác định các thông số động học,
có nghĩa là quy luật thay đổi hành trình, tốc độ, gia tốc của đầu trợt. Xác định
trị số lớn nhất của nó tronghành trình công tác.
H
max
,H
min
:chiều cao khép kín lớn nhất và nhỏ nhất của máy.
S:hành trình toàn bộ của máy
S
hành trình tức thời của máy tơng ứng với góc
:
góc quay của trục khuỷu
Mặt khác AM= Rsin
= Lsin
Sin
= Rsin
/L
cos
=
2
sin1
=
2
1 KSin
cos
=
( )
22
2
1
1 SinK
1-cos
=
25
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
25
Copyright: Tài liệu đại học ©