Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
Lời nói đầu
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.
- Phần III : Tính toán & thiết kế máy ép trục khuỷu 2 biên.
Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
Đặc tính kĩ thuật :
- Công suất động cơ của
máy từ 2,9 36,8kw
- Khối lợng đầu rơi của búa
từ 30 1000 kg
- Khoảng hành trình của đầu
rơi từ 300 900 mm
- Số nhát đập trong 1 phút từ
210 215 nhát
- Chiều cao của máy t 150
2800mm
Kh Khối lợng vật rèn
ốil(kg)
ợng
đầu
Vật rèn
Trục
rơi
của định hình trơn
đầu
búa
Tru Lớn Lớn
(tấn
ng nhất nhất
,50
0 12, 40 140
,75 0
135
1,0 20 70 250 160
00
Sơ đồ nguyên lý hoạt động:
3
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
1. Động cơ
12.Cán pittông
2. Bu ly
13.Đầu búa
3. Dây đai
14. Đe
4. Bánh đà
Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
Loại máy này dùng để rèn tự do với máy dùng để rèn khuôn có khoảng
hành trình , năng lực dập cũng nh độ cứng vững , độ chính xác không cao,
kích thớc hình dạng cồng kềnh hơn.
Đặc tính kĩ thuật:
- áp lực của hơi
nớc không khí
ép từ 4 12 at .
- Khoảng hành
trình đầu búa từ
0,61,8 m
Khối lợng
phần đầu
rợi của đầu
búa(tấn)
Khối lợng vật rèn (Kg)
Vật rèn trung bình
Trục trơn
Tiết diện lớn
nhất của phôi
hoặc
180
500
225
3
100
320
750
375
1100
310
1500
350
4
140
500
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
5
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
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 định, chính xác trong
quá trình gia công. Bàn
làm việc đợc hãm chặt
bằng Bulông, rộng, có
rãnh T để kẹp phôi. Máy
chuyên dùng để uốn, đột,
dập... cho năng suất rất
cao.
Máy ép thủy lực
khung C:
Đặc điểm:
Khung máy làm bằng
thép hàn, cứng vững, mômen
lớn. Bộ phận dẫn hớng ổn
định, chính xác, hệ thống
thủy lực mạnh cho hành
Máy ép trục khuỷu đợc sử dụng rộng rãi trong nhiều nghành công nghiệp
nh: công nghiệp chế tạo máy và dụng cụ, công nghiệp xây dung, công
nghiệp thực phẩm, hàng tiêu dùng Một trong những chi tiết quan trọng
và phổ biến của máy là trục khuỷu. Vì vậy tên Máy ép trục khuỷu đợc
gọi chính dựa trên cơ sở này.
Máy ép trục khuỷu rất đa dạng và phong phú, đợc phân loại theo nhiều
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
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
Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
Là loại máy hiện đại, ứng dụng CNC, chuyên để gia công các sản phẩm từ
kim loại tấm với năng suất và độ chĩnh xác rất cao.
Các thiết bị dùng trong gia công áp lực còn rất đa dạng với nhiều chủng loại,
trên đây mới chỉ là một số loại máy móc điển hình và thờng gặp ở thực tế.
Phần iI:
Các vấn đề chung trong
máy ép cơ khí
i- đặc điểm:
Máy ép cơ khí đợc sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp vì nó có rất
nhiều u điểm:
12
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
+Kết cấu và cách sử dụng máy đơn giản hoặc không quá khó.
+Có thể chế tạo chi tiết hình dạng phức tạp
+Chế tạo đợc chi tiết có chất lợng bề mặt cao, chính xác mà không cần qua
gia công cắt gọt .
+Năng suất của máy cao, xởng không ồn, không bẩn nền móng ít chịu
rung động nh móng của máy búa.
t chu kỳ
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
khuỷu- tay biên loại đồng trục và không đồng trục loại ít dùng hơn là cơ cấu
bản lề 4 khâu (có trong máy cỡ nhỏ và trung bình) và cơ cấu culít có trong
máy rèn hớng kính và máy quay tự động chồn nguội.
B.Nhóm II:
Trong trờng hợp hành trình công tác ngắn mà cần thắng trở lực lớn ngời ta
cần sử dụng cơ cấu nhóm II-1,2 . Tốc độ đầu trợt ở cuối hành trình của nhóm
này rất nhỏ nên rất phù hợp với nguyên công tinh chỉnh.
Nhóm II-3 dùng trong máy tự động cắt, còn II-4 dùng trong máy tự động
có dầu trợt tuỳ động . Thành phần chuyển động ngang của cơ cấu II- 4 sử
dụng đa phôi băng vào vùng dập.
14
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
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.
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.
16
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
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.
máy cắt tấm và cắt miếng
Máy ép vạn năng các loại
Máy ép dập vuốt tạo hình
Máy ép đột lỗ và các máy máy uốn
Máy ép tự động gồm có:
-
Máy ép tự động truyền động phía dới và máy ép tự động hành trình
nhanh
Máy ép tự động có đầu trợt tuỳ động để dập cắt phôi băng.
Máy ép công dụng chung dùng để dập thể tích gồm:
-
Máy cắt thép hình và thép vụn
Máy ép dập nóng
Máy ép uốn nắn
Máy ép cắt
Máy rèn ngang
Máy rèn hớng kính
Máy tự động dập thể tích gồm:
Máy tự động dập nguội
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.
- Máy đơn động nh : máy ép vạn năng, máy uốn tấm, máy dập vuốt.
- Máy song động: máy dập tấm , máy rèn ngang.
- Máy bán tự động : máy rèn hớng kính
- Máy tự động: máy uốn vạn năng và chuyên dùng
Ngoài ra còn phân loại theo cấu tạo của khớp nối giữa biên và đầu trợt :
khớp cầu hay khớp trụ . Theo vị trí của hệ thống truyền động : truyền động
phía trên haytruyền động phía dới.
19
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
Phần iii:
tính toán & thiết kế
máy ép trục khuỷu 2 Biên
20
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
Lực ép danh nghĩa: P= 110 Tấn
Hành trình đầu trợt: S=150 mm
22
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
Đồ án môn học
Thiết bị dập tạo hình
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
Thiết bị dập tạo hình
A-1. Bán kính khuỷu R, chiều dài tay biên L.
Phân tích cơ cấu:
Ta thấy: S =R+L-Rcos -Lcos
S = R (1 COS ) + (1 COS )
Mặt khác AM= Rsin = Lsin
Sin = Rsin /L
cos = 1 sin 2 = 1 KSin 2
cos = 1
(
1 2 2
K Sin
2
)
1-cos = K 2 (1 Cos 2 ) /4
S =
K
R1 cos + (1 cos 2 )
4
S = R (1 COS ) + (1 COS )
Mặt khác AM= Rsin = Lsin
Sin = Rsin /L
cos = 1 sin 2 = 1 KSin 2
cos = 1
(
1 2 2
K Sin
2
)
1-cos = K 2 (1 Cos 2 ) /4
K
S = R1 cos + 4 (1 cos 2 )
(1)
-Với: R= 75 mm; L= 750 mm; K= 0,1. Thay vào công thức (1) ta có:
0,1
S =75 ( 1-cos ) + ( 1-cos2 )
4
=> V =330. sin+0,05sin2
A-4.Gia tốc J
- Đạo hàm tốc độ V ta có:
25
Triệu Tuấn Anh Gia công áp lực K52
Copyright: Tài liệu đại học ©