Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………… …2
CHƯƠNG I: CẤU TẠO, CÔNG DỤNG CỦA MÁY ĐỘT KIM LOẠI… 4
1.1. Cấu tạo của máy đột kim loại……………………………………….……….4
1.2. Công dụng của máy đột kim loại…………………………………………….6
CHƯƠNG II: BÀI TOÁN ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU MÁY ĐỘT……… 8
2.1. Chuyển vị góc, vận tốc góc, gia tốc góc của thanh truyền………………….10
2.2. Chuyển vị, vận tốc, gia tốc của chày……………………………………….13
CHƯƠNG III: ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG VÀ MÔ MEN CÂN BẰNG TRÊN
KHÂU DẪN…………………………………………………………………….16
3.1. Lực cần thiết để đột lỗ………………………………………………………16
3.2. Áp lực khớp động và mô men cân bằng trên khâu dẫn……………………17
3.3 Vị trí đặt phôi ……………………………………………………………….19
CHƯƠNG IV: BÁNH ĐÀ CỦA MÁY ĐỘT KIM LOẠI……………………28
4.1 Tổng quan về bánh đà……………………………………………………….28
4.2 Tính bánh đà…………………………………………………………………29
4.3 Chuyển động thực của máy…………………………………………… … 38
KẾT LUẬN…………………………………………………………………… 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………… 42
PHỤ LỤC……………………………………………………………………… 43
1
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
LỜI NÓI ĐẦU
Gia công áp lực là một công nghệ mới so với so với lịch sử phát triển thế giới.
Đây không những là một phương pháp chế tạo phôi mà còn là phương pháp chế tạo
ra sản phẩm. Có chất lượng bề mặt tốt, cơ tính cao và khắc phục được các khuyết
tật để lại từ trước. Đặc biệt trong sản xuất thiết bị phục vụ cho ngành điện với các
kích thước chi tiết nhỏ và phần lớn được chế tạo từ các kim loại màu. Gia công áp
lực là phương pháp thích hợp và tối ưu nhất được áp dụng khá hiệu quả. Đăc biệt

Máy đột là loại máy sử dụng áp lực mạnh để đục lỗ khi đặt vật liệu lên cối, do đó
nó cần một cái búa chuyển động lên xuống để đục lỗ.
- Nếu quá trình chuyển động lên xuống của búa dùng lực lấy từ dầu nén thì gọi là
máy đột thủy lực
Hình 1.1 Đầu đột thủy lực
Hình 1.2 Sơ đồ máy đột thủy lực
4
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
- Nếu quá trình chuyển động lên xuống của búa dùng lực lấy từ máy đột thì được
gọi là máy đột kiểu cơ khí
Hình 1.3 Máy đột JB04-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Hình 1.4 Sơ đồ cấu tạo của máy đột JB04-1

- Gia công cơ khí bằng máy đột sẽ tiết kiệm được vật liệu, không đòi hỏi tay nghề
công nhân cao, năng suất cao thuận lợi cho quá trình tự động hóa, sản lượng lớn giá
thành hạ.
Hình 1.5 Các sản phẩm của phương pháp đột
CHƯƠNG II
7
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
BÀI TOÁN ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU MÁY ĐỘT
θ
α
ω1
O
A
B
Z1
Z2
Z3
Z4
Hình 2.1 Sơ đồ máy đột kim loại
Để thuận tiện cho việc tính toán, ta tách sơ đồ máy đột kim loại (hình 2.1) thành hình
như hình bên dưới
8
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
θ
α
ω1
X
O
A
B

θ

⇒ arcsin
R
sin
L
 
θ
 ÷
 
(2.3)
Đạo hàm (2.2) theo t ta được: Lcos. Rcos. (2.4)
Tiếp tục đạo hàm (2.4) theo thời gian ta được:
Lsin Lcos. Rsin Rcos. (2.5)
Từ (2.4), (2.5) ta có vận tốc góc, gia tốc góc của thanh truyền lần lượt là:

R cos
Lcos
θ
=
α
. .
R cos
Lcos
θ
α
(2.6)

( ) ( )
2 2

cos
 
   
ω θ −
 
 ÷  ÷
   
 
 
α
(2.9)
- Đồ thị biểu diễn chuyển vị góc của thanh truyền
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-0.2
-0.15
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
Goc theta-do
Chuyen vi goc cua thanh truyen-rad
Hình 2.3 Chuyển vị góc của thanh truyền
11
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
- Đồ thị biểu diễn vận tốc góc của thanh truyền
0 50 100 150 200 250 300 350 400
-1.5

Từ (2.1) ta có chuyển vị của chày: X Lcos Rcos
Vận tốc của chày:

C
V
=
Lsin. Rsin. (2.10)
Gia tốc của chày:

C
a
=
Lcos Lsin. Rcos Rsin.

C
a =
Lcos. Lsin. Rcos. (2.11)
Thay (2.8), (2.9) vào (2.10), (2.11) ta có
Vận tốc của chày:
C
V
=

1
R
cos
L
Rsin 1
cos
 

cos
 
 
   
 
θ −
 ÷
 
 ÷  ÷
θ
 ÷
   
 
 ÷
   
ω θ − −
 ÷
α
α
 ÷
 ÷
 
13
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
- Đồ thị biễu diễn chuyển vị của chày
0 50 100 150 200 250 300 350 400
50
52
54
56

-200
-100
0
100
200
300
400
Goc theta-do
Gia toc cua chay-cm/s
2
Hình 2.8 Gia tốc của chày
CHƯƠNG III
15
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG VÀ MÔ MEN CÂN BẰNG TRÊN KHÂU DẪN
Mục đích phân tích lực nhằm xác định quy luật chuyển động thực của máy,tính
toán kích thước và độ bền các khâu, quy định hợp lý chế độ bôi trơn các khớp
động, xác định công suất máy và một loạt các vấn đề có liên quan tới việc thiết kế
các máy mới và sử dụng tốt các máy hiện có.
3.1 LỰC CẦN THIẾT ĐỂ ĐỘT LỖ
Lực đột lỗ phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm đột lỗ, vào chiều dày và tính
chất cơ học của vật liệu, khe khở giữa chày và cối, hình dáng và trạng thái mép cắt
của chày và cối (khi mép cắt bị cùn lực cắt tăng lên rất lớn). Lực đột lỗ được xác
định theo công thức:
P k.L.S.
Trong đó:
k 1,11,3 là hệ số tính đến sự không đồng đều về chiều dày và tính
chất của vật liệu, mép cắt bị mòn, chế tạo và lắp ghép không chính xác.
L : chu vi lỗ.
S : Bề dày của phôi.

h
R
23
R
01
Hình 3.2
17
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
Vì khối lượng, vận tốc của các khâu nhỏ nên ta bỏ qua các lực quán tính, các lực
ma sát trong các khớp
* Xét khâu 3 ta có:
12
P N R 0+ + =
ur ur uuur
(3.1)
Trong đó: P là lực cản của phôi
N là phản lực
R
23
là phản lực khâu 2 tác dụng lên khâu 3, có phương dọc theo khâu 2
Chiếu (3.1) theo:
-

Phương thẳng đứng: N R
23
.sin
-Phương ngang: P R
23
.cos ⇒
23

uuur uuur
R
21
: phản lực khâu 2 tác dụng lên khâu 1, có phương dọc theo khâu 2
R
01
: phản lực tại khớp quay O
18
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị

R
21
R
01
Từ trên ta có R
01
= R
21
= R
12
= R
32
=
23
P
R
cos
=
α


Trong đó: OA = R = 10 (cm)
AB = L = 60 (cm)
OB = x = 60,1608 (cm)
Áp dụng định lý có trong tam giác ta có:
= 2OA.OB.cos

2 2 2 2 2 2
OA OB AB 10 60,1608 60
0,09916
2OA.OB 2.10.60,1608
+ − + −
= = =
⇒ = 84,3
Ta có = 180 nên = 180 = 180 84,3 = 95,7
Vậy trong một chu kỳ quay của khâu dẫn,tại góc 90thì chày bắt đầu tiếp xúc với
phôi, tại góc 95,7 thì chày bắt đầu đi qua phôi.
Khi chày chạm phôi, ăn xuống phôi 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 cm ta lần lượt có các
giá trị của P, N, , M
cb
, R
01
, R
21
, R
12
, R
32
, R
23
trong bảng sau:

91,7 463677 463677 463677 463677 463677
92,3 397438 397438 397438 397438 397438
92,9 331198 331198 331198 331198 331198
93,4 264958 264958 264958 264958 264958
94,0 198719 198719 198719 198719 198719
94,6 132479 132479 132479 132479 132479
95,1 66240 66240 66240 66240 66240
95,7 0 0 0 0 0
Để chọn được vị trí đặt phôi sao cho công suất của đông cơ là nhỏ nhất mà vẫn
đảm bảo đục được lỗ theo yêu cầu, ta có thể xét thêm hai trường hợp
- Trường hợp 2: Chọn vị trí kê cối sao cho tại vị trí thì chày bắt đầu tiếp xúc với
phôi. Khi đó x = 65, 9368(cm), khi chày bắt đầu tiếp xúc với mặt phân cách giữa
phôi và cối thì x=66,9368 (cm). Ta xác định góc khi x = 66,9368 (cm)
A
O
B
θ
ϕ
α
21
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
Hình 3.4
Trong đó: OA = R = 10 (cm)
AB = L = 60 (cm)
OB = x = 66,9368 (cm)
Áp dụng định lý có trong tam giác ta có:
= 2OA.OB.cos

2 2 2 2 2 2
OA OB AB 10 66,9368 60

133,5 326560 39518 6,9 26418
134,2 261248 31614 6,9 20925
134,9 195936 23364 6,8 15518
135,6 130624 15345 6,7 10240
136,3 65312 7557 6,6 5061
22
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
137,1 0 0 6,5 0
R
01
(N) R
21
(N) R
12
(N) R
32
(N) R
23
(N)
130,0 658457 658457 658457 658457 658457
130,7 592611 592611 592611 592611 592611
131,4 526649 526649 526649 526649 526649
132,1 460717 460717 460717 460717 460717
132,7 394815 394815 394815 394815 394815
133,5 328942 328942 328942 328942 328942
134,2 263154 263154 263154 263154 263154
134,9 197324 197324 197324 197324 197324
135,6 131522 131522 131522 131522 131522
136,3 65748 65748 65748 65748 65748
137,1 0 0 0 0 0

cb
, R
01
, R
21
, R
12
, R
32
, R
23
trong bảng sau:
() P (N) N (N) () M
cb
(N.m)
155 653120 45671 4,0 31806
156,2 587808 40073 3,9 27333
157,5 522496 33788 3,7 23094
158,8 457184 27963 3,5 19110
160,2 391872 21909 3,2 15361
161,7 326560 17114 3,0 11886
163,4 261248 12320 2,7 8647
165,2 195936 8212 2,4 5819
167,6 130624 4790 2,1 3265
169,8 65312 1938 1,7 1345
173 0 0 1,2 0
24
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Ths Nguyễn Bá Nghị
R
01