Đồ án tốt nghiệp Mai Tiến GCAL - K42
http://www.ebook.edu.vn
Lời nói đầu
Gia công áp lực là ngành sản xuất đã có từ rất lâu đời. Từ đó cho đến nay
nó đã không ngừng phát triển cùng với sự phát triển của các ngành sản xuất
khác. Ngày nay Gia công áp lực là một trong những ngành sản xuất tiên tiến:
Tiết kiệm nguyên vật liệu, sản phẩm đa dạng và phong phú, năng suất cao,
chất lợng sản phẩm tốt...
Trong nền công nghiệp sản xuất ôtô Gia công áp lực có vai trò hết sức
quan trọng. Hầu hết các chi tiết vỏ ôtô đều đợc chế tạo bằng phơng pháp
gia công áp lực, cụ thể là công nghệ tạo hình vật liệu tấm. Tại những chỗ cần
độ cứng vững thì sẽ đợc ghép từ 2 hoặc 3 lớp với nhau, các lớp này đợc
ghép với nhau bằng phơng pháp hàn hoặc gấp mép. Trên các chi tiết ngời
ta làm thêm các gân, gờ để tăng độ cứng vững của chi tiết mà không ảnh
hởng đến mĩ quan của nó. Đối với chi tiết có hình dạng phức tạp có thể
đợc chia ra các phần đơn giản để thuận tiện trong quá trình dập vuốt, rồi sau
đó sẽ đợc hàn lại với nhau. Ngoài chi tiết vỏ ra các trang bị nội thất trong xe
có rất nhiều chi tiết đợc tạo ra bằng phơng pháp Gia công áp ực. Trong
tơng lai Gia công áp lực sẽ phát triển mạnh mẽ cùng với sự phát triển của
ngành sản xuất ôtô, xe máy tại Việt Nam.
Ngành Gia công áp lực ở nớc ta từ trớc tới nay cha thực sự phát triển
nh đúng với tầm quan trọng của nó trong công nghiệp . Tuy nhiên , việc nhà
nớc đa ra đề tài cấp quốc gia về dập vỏ xe ô tô YAZ đã cho thấy đợc sự
nhận định đúng đắn về thế mạnh của phơng pháp Gia công áp lực.
Lập quy trình công nghệ ,khuôn và đồ gá để sản xuất ra tai sau xe
YAZ là một đề tài trong chùm đề tài về vỏ xe ô tô do bộ môn Gia công áp
lực giao cho sinh viên khoá 42 làm đồ án tốt nghiệp . Đồ án đợc thực hiện
với sự hớng dẫn của thầy Nguyễn Mậu Đằng và thầy Lê Gia Bảo giảng
đều có những đặc điểm riêng, vì thế các khuôn dập vỏ ôtô phải đợc xem xét
nh một vấn đề mang tính đặc thù.
Căn cứ vào tác dụng và yêu cầu của chúng vỏ có thể chia làm 3 loại là vỏ
ngoài , vỏ trong và các chi tiết gia cố . Vỏ ngoài , vỏ trong đợc dập từ các
loại thép tấm 08 ữ 09 K có chiều dày 0.7 ữ 1 mm còn các chi tiết gia cố thì
dập bằng thép tấm 08 ữ 09 K có chiều đày 1 ữ 2 mm
1.2 Yêu cầu đối với các chi tiết vỏ ôtô
1.2.1 Chất lợng bề mặt tốt.
Các chi tiết vỏ đặc biệt là những bề mặt nhìn thấy của vỏ ngoài không
đợc phép có vết nhăn, xớc, có vân, mấp mô và những khuyết tật khác ảnh
hởng đến mỹ quan của bề mặt. Những đờng nét trang trí, gân trang trí trên
vỏ phải rõ nét, phải trái phải đối xứng và chuyển tiếp đều đặn . Những đờng
nét trang trí trên vỏ tại chỗ tiếp giáp giữa hai chi tiết phải khớp với nhau
không đợc phép lệch . Chất lợng bề mặt đối với vỏ của xe du lịch càng
quan trọng hơn , những khuyết tật bề mặt cho dù nhỏ đều có thể ảnh hởng
đến mỹ quan sau khi sơn gây ra hiện tợng tán xạ ánh sáng.
1.2.2 Kích thớc hình học và hình dạng phù hợp yêu cầu.
Vỏ có hình đạng phức tạp nhiều mặt cong không gian, kích thớc
hình học và hình dạng của chúng nhất thiết phải phù hợp với bản vẽ và mô
hình ( Hoặc mô hình khi mô phỏng số ) . Bề mặt không gian có loại là do
yêu cầu tạo hình và mỹ quan của bản thân chi tiết ; có loại do hai hoặc nhiều
Đồ án tốt nghiệp Mai Tiến GCAL - K42
http://www.ebook.edu.vn
chi tiết vỏ lắp ráp với nhau mà tạo thành . Những chỗ tiếp giáp của các bề
mặt không gian thì phải trùng khớp.
Bản vẽ chi tiết vỏ chỉ có thể biểu thị đợc một số kích thớc hình
quá nhỏ làm cho độ cứng vững của chi tiết không đợc đảm bảo gây tiếng ồn
khi bị chấn động. Phơng pháp kiểm tra độ cứng vững của vỏ là dùng tay gõ
vào bề mặt nghe âm thanh xem có giống nhau ở mọi chỗ hay không . Chỗ
nào âm thanh thấp thì chứng tỏ độ cứng vững ở chỗ đó kém. Khi dùng tay ấn
nếu chi tiết có chỗ bập bùng thì chứng tỏ chi tiết không đạt yêu cầu .Nếu
dùng những chi tiết này lắp ráp ôtô thì khi ôtô chạy phát sinh chấn động sẽ
gây tiếng ồn lớn và làm cho chi tiết chóng hỏng . Ngoài ra những chi tiết dập
vuốt không đủ độ biến dạng cần thiết, độ cứng vững kém thì sau khi cắt biên
Đồ án tốt nghiệp Mai Tiến GCAL - K42
http://www.ebook.edu.vn
sẽ gây nên sai lệch về hình dạng . Nếu sau khi cắt biên còn gấp mép thì có
thể nhờ gấp mép mà cải thiện độ cứng vững.
1.3 Phân loại công nghệ đối với chi tiết vỏ
Để tiện cho việc xác lập qui trình công nghệ và thiết kế khuôn cần phải
phân loại công nghệ đối với các chi tiết vỏ tuỳ theo mức độ phức tạp của
nguyên công dập vuốt và đặc điểm của bản thân chi tiết . Mức độ phức tạp
của dập vuốt đợc đánh giá bởi độ sâu khi dập vuốt và sự phức tạp về hình
dạng, còn đặc điểm của chi tiết là muốn nói chúng có mặt đối xứng hay
không. Căn cứ vào sự phân tích đối với tất cả các chi tiết vỏ có thể phân loại
nh sau :
1. Các chi tiết có một mặt đối xứng ví dụ nắp thùng nớc , nắp bộ tản
nhiệt , tấm che mặt trớc , capo , nắp thùng hành lý Những chi
tiết này lại có thể phân thành:
- Nông hình dạng cong và lõm .
- Độ sâu đồng đều , hình dạng tơng đối phức tạp.
- Độ sâu khác nhau , hình dạng phức tạp.
- Độ sâu lớn.
2. các chi tiết không đối xứng ví dụ nh : mặt ngoài cánh cửa , mặt
trong cánh cửa , các tai trớc , tai sau. Loại này lại có thể chia
lớn nếu xác định phơng dập cho một chi tiết không những không tiện mà
còn bất lợi cho nghuyên công dập tạo hình. Do đó nên dập hai chi tiết ghép
lại với nhau. Dới đây sẽ giới thiệu việc xác định phơng dập đối với các
nguyên công cơ bản
1.4.1.1 . Xác định phơng dập vuốt.
Xác định phơng dập vuốt là vấn đề đầu tiên khi xây dựng phơng án
dập vuốt . Nó không những quyết định có thể dập ra chi tiết đạt yêu cầu hay
không mà còn ảnh hởng tới phần bù công nghệ nhiều hay ít và phơng án
của các nguyên công sau dập vuốt nh tinh chỉnh , cắt biên , gấp mép. Bởi
vậy cần phải suy nghĩ một cách cẩn trọng khi xác định phơng dập vuốt.
Đối với những chi tiết vỏ có mặt đối xứng thì việc xác định phơng
dập vuốt của nó cần phải xoay quanh trục vuông góc với mặt đối xứng. Với
loại chi tiết mà đờng toạ độ song song với mặt đối xứng không thay đổi ,
việc xác định phơng dập vuốt tơng đối dễ dàng.
Đối với loại chi tiết không đối xứng việc xác định phơng dập vuốt
bằng cách xoay chi tiết quanh hai mặt toạ độ vuông góc với nhau theo vị trí
của xe.Đối với loại chi tiết này sau khi xác định phơng dập vuốt mà quan hệ
hình chiếu của nó hoàn toàn không thay đổi thì gọi là nằm ở vị trí của xe;
nếu quan hệ của nó thay đổi thì gọi là không nằm ở vị trí của xe
dập
Đồ án tốt nghiệp Mai Tiến GCAL - K42
http://www.ebook.edu.vn
Khi xác định phơng dập vuốt cần phải đảm bảo các điều kiện sau :
- Kết thúc quá trình dập vuốt , chày có thể ép phôi vào mọi điểm của
bề mặt cối mà không có những góc chết , hoặc vùng chết (nh ở
phơng án b )
- Khi bắt đầu quá trình dập vuốt bề mặt tiếp xúc giữa phôi và chày cố
gắng càng lớn càng tốt và nên ở vùng trung tâm khuôn.
- Cố gắng giảm chiều sâu dập vuốt nhng phải đủ mức độ biến dạng
và trở lực kéo phôi vào trong cối đồng đều , góc kéo phôi ở hai phía
của chày bằng nhau.
- Phơng dập vuốt phải thoả mãn cho việc dập những hốc lõm (trên
chày) hoặc có phần dập vuốt ngợc.
Tóm lại tuỳ thuộc vào hình dạng của chi tiết mà xem xét cân nhắc và
chọn phơng dập vuốt sao cho hợp lí. Nếu cần có thể thay đổi hình dạng chi
tiết để có phơng dập vuốt hợp lí . Sau đó tạo hình lại ở những nguyên công
sau. 1.4.1.2 Xác định phơng cắt mép và hình thức cắt mép.
1.Xác định phơng cắt mép
Chi tiết sau khi dập tạo hình bằng dập vuốt do vị trí cắt mép và đột lỗ
khác nhau nên khuôn dập ở các nguyên công cắt mép và đột lỗ khác nhau .
Do chi tiết sau nguyên công dập vuốt đợc đặt vào khuôn cắt mép với vị trí
nh nhau cho nên phơng dập trong nguyên công cắt mép đột lỗ phối hợp có
thể 2 hoặc nhiều hơn . Phơng cắt mép lí tởng là phơng sao cho chuyển
động của lỡi cắt vuông góc với bề mặt cắt điêù đó có nghĩa là điều kiện dập
tối u là pháp tuyến của bề mặt cắt trùng với phơng cắt mép.
Nếu cắt mép ở trên bề mặt cong của chi tiết dập vuốt thì phơng dập lí
Khi các nhân tố ảnh hởng tới cắt biên tơng đối thuận lợi thì góc có
thể mở rộng tới 45
(2) Cắt biên nằm ngang : Khi vị trí cắt biên nằm ở thành bên , do góc
giữa thành bên và mặt ngang lớn nên sử dụng hình thức cắt biên này để tiếp
cận với điều kiện dập lí tởng. Vì phơng dập nằm ngang nên kết cấu của
khuôn cắt biên phải có cơ cấu chuyển dổi phơng chuyển động của đầu trợt
máy ép do đó kết cấu của khuôn tơng đối phức tạp
b ) Cắt mép nằm ngang
Đồ án tốt nghiệp Mai Tiến GCAL - K42
http://www.ebook.edu.vn
(3) Cắt mép nghiêng : Do những hạn chế về bề mặt cắt mép mà
phơng dập trong nguyên công cắt mép phải nghiêng đi một góc nhất định ,
trờng hợp này gọi là cắt mép nghiêng . Cắt mép nghiêng cũng đòi hỏi
khuôn cắt mép phải có cơ cấu chuyển đổi phơng chuyển động của đầu trợt
máy ép nên kết cấu khuôn cũng tơng đối phức tạp.
điều kiện (2) là có thể thoả mãn điều kiện (1) bởi vậy cũng sẽ dễ dàng xác
định đ
ợc phơng gấp mép.
Đồ án tốt nghiệp Mai Tiến GCAL - K42
http://www.ebook.edu.vn
Đối với gấp mép mặt cong phải đồng thời thoả mnhững cả hai điều
kiện nói trên về mặt lí thuyết là không thể đợc . Để chọn phơng gấp mép
tơng đối hợp lí thì khi các định phơng gấp mép đối với mặt cong cần xem
xét hai vấn đề sau :
1) Khi gấp mép thì tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đờng gấp mép
nên cố gắng vuông góc với phơng gấp mép chỉ có nh vậy mới tiến
gần đến phơng gấp mép hợp lí theo điều kiện (2).
2) Khi gấp mép thì phân lực trên đờng nối hai đầu của đờng gấp mép
phải cân bằng . Gấp mép nh thế mới đều , ổn định và tiến gần tới
phơng gấp mép hợp lí theo điều kiện (1).
Bởi vậy đối với gấp mép các đờng cong thì phơng gấp mép nói chung
nên chọn đờng phân giác của góc hợp bởi mặt cắt tại hai đầu của đờng gấp
mép mà không chọn phơng vuông góc với đờng nối hai đầu của đờng gấp
mép nh thể hiện ở hình sau.
, nó chính là phần nằm ngoài bán kính góc lợn của cối . Khi chày bắt đầu
tiếp xúc với phôi thì vành chặn đã ép chặt phôi trên vành chặn của cối . Hình
dạng của mặt chặn phôi không những phải bảo đảm cho phôi trên mặt chặn
không bị nhăn mà còn phải tạo thuận lợi cho phần phôi nằm dới chày đi vào
cối để giảm bớt chiều sâu dập vuốt của chi tiết , càng quan trọng hơn là phải
bảo đảm phần phôi kéo vào trong cối không nhăn, rách . Mặt chặn phôi có
hai loại, loại thứ nhất là bản thân mặt chặn phôi chính là mặt bích của chi tiết
, bởi vậy mặt chặn phôi của chi tiết này đơng nhiên đợc xác định. Để dễ
dập vuốt đôi khi cũng cần phải sửa đổi cục bộ nhng nhất thiết phải chỉnh lại
những nguyên công sau để đạt đợc yêu cầu đối với mặt bích của chi tiết .
Loại thứ hai mặt chặn phôi do phần bù tạo nên và hình dạng của các mặt
chặn đa phần là các mặt cong. Để thoả mãn những yêu cầu đối với mặt chặn
phôi đã trình bày ở trên thì hình dạng của mặt chặn phôi đợc cấu thành bởi
các mặt phẳng , mặt trụ, mặt côn và những mặt có thể khai triển khác.
Khi xác định hình dạng của mặt chặn phôi cần phải xét đến mấy điểm
sau:
(1) Cố gắng sử dụng mặt chặn phôi phẳng .
Nếu mặt chặn phôi không phải là mặt bích của chi tiết vỏ thì trớc hết
nên chọn mặt chặn phôi phẳng . chọn mặt chặn phôi phẳng không những
thuận tiện cho việc định vị và đặt phôi vuốt mà điều kiện vuốt cũng là tối u
nhất .
Đối với phần mặt bích của chi tiết vỏ nếu chọn là mặt chặn phôi thì
trớc hết nên xem xét liệu có thể làm phẳng phần mặt bích vốn có cải tạo
thành mặt chặn phôi phẳng hay không . Nếu lợi dụng mặt bích làm mặt chặn
phôi thì một khi xuất hiện hiện tợng nhăn sẽ trở thành khuyết tật không thể
khắc phục đợc ở trên chi tiết. Còn trờng hợp cải tạo mặt bích thành mặt
chặn phôi phẳng không những có thể cải thiện điều kiện dập vuốt mà còn có
thể nâng cao độ chính xác và độ cứng vững của chi tiết đối với trờng hợp
sau khi cắt mép và gấp mép.
(2) Giảm độ sâu dập vuốt.
Hình vẽ trên cho thấy chiều dài khai triển của mặt chặn phôi là
'''''
EDCBA
nhất định phải nhỏ hơn chiều dài khai triển của chày ABCDE,
nh thế mới có tác dụng dập vuốt . Có một số chi tiết dập vuốt mặc dù
chiều dài khai triển của mặt chặn phôi nhỏ hơn chiều dài khai triển của
Đồ án tốt nghiệp Mai Tiến GCAL - K42
http://www.ebook.edu.vn
bề mặt chày nhng không nhất thiết có thể bảo đảm là không sản sinh
nhăn hoặc nứt bởi lẽ trong toàn bộ quá trình kể từ khi chày tiếp xúc đến
khi phôi bắt đầu dập vuốt cho đến kho kết thúc dập thì chiều dài khai
triển của bề mặt chặn phôi tại mỗi vị trí tức thời có lúc nhỏ hơn, có lúc
lớn hơn chiều dài khai triển của bề mặt chày, nếu nhỏ hơn thì chày sẽ có
tác dụng vuốt đối với phôi vuốt, nếu lớn hơn sẽ hình thành nhăn hoặc
Sơ đồ khai triển thuận
Theo đó khai triển phần gấp mép tạo nên với phần không gấp mép
thành một mặt phẳng trờng hợp này gọi là khai triển thuận. Khai triển
Đồ án tốt nghiệp Mai Tiến GCAL - K42
http://www.ebook.edu.vn
thuận thờng dùng đối với những chi tiết dập vuốt có mặt chặn phôi nằm
trên phần bù công nghệ .
Hình thức hai gọi là khai triển góc nh hình sau: a) b) Sơ đồ khai triển góc
của vật dập vuốt thì khoảng s từ đờng cắt mép tới gân vuốt thờng
lấy 15 đến 25mm. Đó là do yêu cầu khi mài sửa gân và rãnh vuốt
không làm ảnh hởng tới lỡi cắt mép . Quyết định khoảng cách đó
bằng bao nhiêu thì phải căn c vào chiều rộng của gân vuốt. Đối với
gân vuốt rộng thì lấy giá trị lớn còn đối với gân vuốt hẹp thì lấy giá
trị nhỏ.
Sơ đồ phần bù công nghệ khi cắt mép vuông góc
Hình vẽ trên là sơ đồ cắt mép vuông góc và khoảng cách s . Khi
đờng cắt mép nằm trên thành bên của vật dập vuốt mà góc giữa
thành bên và mặt phẳng nằm ngang rất nhỏ hoặc đờng cắt mép nằm
trên phần đáy của vật dập vuốt và góc nghiêng của phần đáy không
mép nằm trên thành bên của vật dập vuốt , khi góc giữa thành bên và vật
nằm ngang gần bằng hoặc bằng góc vuông thì áp dụng cắt mép ngang.
Khi góc giữa thành bên và mặt ngang tơng đối lớn thì áp dụng cắt biên
nghiêng.
Sơ đồ phần bù công nghệ khi cắt mép nằm ngang hoặc nghiêng
1.5.4 Cắt trích công nghệ và lỗ công nghệ.
Khi chi tiết có chỗ dập vuốt ngợc cục bộ thì để tạo ra điều kiện
thuận lợi cho dập vuốt ngợc ngời ta hay tăng góc lợn ở chỗ đó và biến
thành bên thành mặt nghiêng để tránh nứt ở chỗ góc lợn khi dập vuốt
Đờng
cắt
mép
mối quan hệ giữa các nguyên công dập vuốt, cắt mép và gấp mép. Nh
trên đã trình bày khi quyết định phơng dập và phần bù công nghệ thì
không những phải đồng thời chú ý đến phơng dập trong các nguyên
công dập vuốt, cắt mép gấp mép mà còn phải xem xét đến vấn đề định vị
vật dập trong các nguyên công cắt mép và gấp mép và những vấn đề quan
hệ tơng hỗ khác về mặt công nghệ dập của vật dập vuốt, vật cắt mép và
vật gấp mép.
1.5.4.1. Định vị vật dập vuốt khi cắt mép và sau cắt mép.
Vấn đề định vị vật dập vuốt khi cắt mép và sau cắt mép.phải đợc
xem xét ngay khi xác định vật dập vuốt.
1. Định vị vật dập vuốt trong nguyên công cắt mép: có 3 cách định vị
sau
(1) Định vị bằng hình dạng thành bên của vật dập vuốt: do bởi vật dập
vuốt nói chung đều là những chi tiết vỏ có mặt cong không gian thay
đổi tơng đôí lớn cho nên ngoại hình của nó thoả mãn yêu cầu định
vị.
(2) Định vị bằng hình dạng của gân vuốt: loại định vị này nói chung đợc
áp dụng đối với những vật dập vuốt nông có bề mặt không gian ít thay
đổi, u điểm là thuận tiện, chắc chắn và an toàn; nhợc điểm là tăng
tiêu hao vật liệu ở phần bù công nghệ do phải tính đến kích thớc kết
Đồ án tốt nghiệp Mai Tiến GCAL - K42
http://www.ebook.edu.vn
cấu của phần định vị, độ bền của khối cắt biên, điều kiện dập vuốt
của chày đối với phôi vuốt và những nhân tố bảo đảm định vị ổn định,
chắc chắn.
(3) Định vị bằng các lỗ công nghệ tạo ra khi dập vuốt: trong trờng hợp
cắt mép mà không thể định vị bằng hình dạng thành bên của vật dâp
vuốt và cũng không có gân vuốt để định vị thì dùng lỗ công nghệ để
định vị. Định vị bằng cách này có u điểm là chính xác, chắc chắn.
Nhợc điểm là công nhân thao tác tơng đối phức tạp, trên khuôn dập
không thể hình dung hết đợc hình dạng, kích thớc của các chi tiết này. Các
Copyright: Tài liệu đại học ©