Báo cáo Thiết kế, phân tích và chế tạo bộ khuôn dập liên tục sản phẩm bán lẻ (Phần 1)

Nội dung text: Báo cáo Thiết kế, phân tích và chế tạo bộ khuôn dập liên tục sản phẩm bán lẻ (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ, PHÂN TÍCH VÀ CHẾ TẠO BỘ KHUÔN DẬP LIÊN TỤCS K C 0 0 3 9 SẢN5 9 PHẨM BÁN LẺ MÃ SỐ: T2013-89 S KC 0 0 5 3 6 2 Tp. Hồ Chí Minh, 2013
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG THIẾT KẾ, PHÂN TÍCH VÀ CHẾ TẠO BỘ KHUÔN DẬP LIÊN TỤC SẢN PHẨM BÁN LẺ Mã số: T2013-89 Chủ nhiệm đề tài: Th.S Trần Mai Văn TP. HCM, 12/2013
3. NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Đơn vị công tác và Nội dung nghiên cứu cụ thể TT Họ và tên Chữ ký lĩnh vực chuyên môn đƣợc giao 01 Quản lý đề tài TRẦN MAI Bộ môn CNTĐ, VĂN 02 Khoa CKM Khảo sát thực tiễn ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Tên đơn vị Họ và tên người Nội dung phối hợp nghiên cứu trong và ngoài nước đại diện đơn vị II
4. MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH VI DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU IX PHẦN MỞ ĐẦU XIII 1. Lý do chọn nghiên cứu. Error! Bookmark not defined. 2. Mục tiêu của nghiên cứu XIII 3. Phạm vi nghiên cứu. XIII 4. Phương pháp nghiên cứu: XIV Phần 1: Cơ Sở Lý Thuyết 1 1. Tổng quan về công nghệ dập tấm. 1 1.1. Khái niệm về dập tấm. 1 1.2. Kim loại tấm. 1 1.3. Phân loại nguyên công dập tấm. 3 2. Tính toán thiết kế khuôn dập tấm. 8 2.1. Yêu cầu chung đối với việc thiết kế và chế tạo khuôn dập tấm. 8 2.2. Phân loại khuôn. 9 2.3. Cấu trúc các loại khuôn dập cơ bản theo tiêu chuẩn Misumi. 10 2.4. Vật liệu làm khuôn. 11 2.5. Độ bền các chi tiết làm việc của khuôn. 13 2.6. Nguyên tắc cơ bản khi thiết kế bản vẽ lắp khuôn. 14 3. Nguyên công dập cắt – đột lỗ. 15 3.1. Kích thước làm việc của chày và cối. 15 3.2. Lực cắt hình và đột lỗ. 16 3.3. Khe hở giữa chày và cối. 18 4. Nguyên công uốn. 18 4.1. Xác định chiều dài phôi uốn. 19 4.2. Xác định góc đàn hồi khi uốn. 20 4.3. Các lực cần phải có để uốn và chọn máy dập. 20 5. Lý thuyết CAE trong mô phỏng. 22 5.1. Tại sao phải sử dụng CAE trong mô phỏng. 22 5.2. Biểu đồ biến dạng giới hạn (FLD – Forming Limmit Diagram). 22 III
5. 6. Giới thiệu phần mềm eta/Dynaform 5.6. 26 6.1. Tổng quan về eta/Dynaform 5.6. 26 6.2. Các thanh công cụ chính trong Dynaform 5.6. 26 Phần 2: Thiết Kế Và Gia Công Bộ Khuôn Cho Sản Phẩm Bản Lề 29 7. Giới thiệu về sản phẩm bản lề. 29 7.1. Đặc điểm của chi tiết. 29 7.2. Yêu cầu kỹ thuật. 29 7.3. Ứng dụng. 29 8. Kích thước thiết kế chi tiết. 30 9. Nguyên lý hoạt động của khuôn. 32 9.1. Các nguyên công tạo sản phẩm. 32 9.1.1. Đối với khuôn dập cắt – đột lỗ. 32 9.1.2. Đối với khuôn uốn. 33 9.2. Mô hình bộ khuôn 3D. 35 9.3. Nguyên lý hoạt động của bộ khuôn dập cắt – đột lỗ. 39 9.4. Nguyên lý hoạt động của bộ khuôn uốn. 39 10. Lựa chọn máy. 40 11. Thiết kế các chi tiết của khuôn. 41 11.1. Khuôn dập cắt – đột lỗ. 41 11.1.1. Tính toán chày – cối và khe hở. 41 11.1.2. Xác định lực cắt P 46 11.1.3. Độ dày của cối. 47 11.1.4. Xác định chiều cao của chày. 47 11.1.5. Xác định chiều dày của áo chày. 48 11.1.6. Tính toán bộ đệm cao su. 48 11.1.7. Xác định khoảng cách các lỗ định vị. 49 11.1.8. Thiết kế tấm cối. 50 11.1.9. Thiết kế tấm gạt. 50 11.1.10. Thiết kế áo chày. 50 11.1.11. Thiết kế tấm dưới. 50 11.1.12. Thiết kế tấm đế trên. 50 11.1.13. Tính toán chốt dẫn hướng. 51 IV
6. 11.1.14. Tính toán bu lông. 52 11.1.15. Thiết kế cán (đầu trục ép). 53 11.2. Khuôn uốn. 53 11.2.1. Uốn sơ bộ. 53 11.2.2. Uốn hoàn chỉnh. 59 12. Các phiếu công nghệ. 61 12.1. Khuôn dập cắt – đột lỗ. 61 12.2. Khuôn uốn sơ bộ. 63 12.3. Khuôn uốn hoàn chỉnh: 64 Phần 3: Phân Tích Sản Phẩm Trên Phần Mềm eta/Dynaform 5.6 65 13. Mô phỏng nguyên công dập cắt – đột lỗ. 65 13.1. Import các chi tiết vào môi trường Dynaform. 65 13.2. Thiết lập các thành phần của khuôn. 66 13.3. Thiết lập các thông số cho quá trình mô phỏng. 69 13.4. Kết quả mô phỏng. 71 13.5. Các yếu tố liên quan. 72 13.5.1. Khe hở giữa chày và cối. 72 13.5.2. Tốc độ dịch chuyển của chày. 78 13.5.3. Lực chặn phôi. 80 14. Mô phỏng nguyên công uốn. 81 14.1. Import chi tiết vào môi trường Dynaform. 82 14.2. Định nghĩa các thành phần của khuôn. 82 14.3. Thiết lập các thông số đầu vào. 86 14.4. Kết quả mô phỏng. 88 14.5. Các yếu tố liên quan. 91 14.5.1. Bán kính uốn. 91 14.5.2. Tốc độ chày. 97 15. So sánh kết quả tính toán lý thuyết và quá trình mô phỏng. 102 16. Kết quả dập thử. 103 Phần 4: KẾT LUẬN 105 Kết luận. 105 Tài Liệu Tham Khảo 106 V
7. DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH TT TÊN HÌNH ẢNH TRANG 1.1 Các nguyên công dập tấm. 6 2.1 Khuôn cắt tạo hình. 12 2.2 Khuôn đột lỗ. 12 2.3 Khuôn uốn. 13 4.1 Công nghệ uốn tấm điển hình. 21 5.1 Phương biến dạng của kim loại tấm 3D 24 5.2 Biến dạng kim loại tấm trong mặt phẳng 25 5.3 Mẫu thử 25 5.4 Dạng tiêu biểu của biểu đồ FLD 26 5.5 Biến dạng tại các vị trí khác nhau trên sản phẩm 26 5.6 Phân chia các vùng trên biểu đồ FLD 27 5.7 Biểu đồ biến dạng giới hạn và các vùng đặc trưng khác nhau 28 6.1 Giao diện phần mềm Dynaform 5.6 30 7.1 Bản lề 31 7.2 Ứng dụng của bản lề 32 8.1 Kích thước tấm cố định trước khi uốn 32 8.2 Kích thước tấm xoay trước khi uốn 33 8.3 Kích thước tấm cố định và tấm xoay sau khi uốn hoàn chỉnh 33 9.1 Nguyên công 1 34 9.2 Nguyên công 2 34 9.3 Nguyên công 3 34 9.4 Nguyên công 4 35 9.5 Chi tiết 1 và 2 sau khi uốn sơ bộ 35 9.6 Chi tiết 1 và 2 sau khi uốn hoàn chỉnh 35 9.7 Chi tiết 1 và 2 sau khi lả lỗ 36 9.8 Các công đoạn hoàn thành sản phẩm 36 9.9 Bộ khuôn dập cắt – đột lỗ 37 9.10 Kết cấu của bộ khuôn dập cắt – đột lỗ 38 9.11 Bộ khuôn uốn sơ bộ 39 9.12 Kết cấu của bộ khuôn uốn sơ bộ 39 9.13 Bộ khuôn uốn hoàn chỉnh 40 9.14 Kết cấu của bộ khuôn uốn hoàn chỉnh 40 9.15 Cách đặt chi tiết vào khuôn uốn sơ bộ 41 9.16 Cách đặt chi tiết vào khuôn uốn hoàn chỉnh 42 10.1 Máy dập thủy lực 42 10.2 Máy dập cơ H&M MD60 43 11.1 Kích thước chày dập đột lỗ theo tiêu chuẩn Misumi 46 11.2 Kích thước danh nghĩa của chi tiết 46 11.3 Kích thước danh nghĩa của chi tiết 47 11.4 Kích thước danh nghĩa của chi tiết 48 11.5 Kích thước khai triển phôi dập 51 VI
8. 11.6 Chốt dẫn hướng theo tiêu chuẩn Misumi 53 11.7 Chi tiết 1 và 2 sau khi dập cắt đứt 55 11.8 Tổng chiều dài các đường uốn của chi tiết 1 và 2 56 11.9 Kích thước thiết kế chày 57 11.10 Trục dẫn hướng theo tiêu chuẩn Misumi 60 11.11 Tổng chiều dài các đường uốn 61 13.1 Import mô hình chày vào trong Dynaform 67 13.2 Các thông số khi mesh 67 13.3 Phôi và cối dập sau khi mesh 68 13.4 Bảng định nghĩa các thành phần của khuôn 68 13.5 Định nghĩa phôi dập 69 13.6 Bảng định nghĩa cối, chày và tấm chặn 69 13.7 Cối, chày và tấm chặn sau khi được định nghĩa 70 13.8 Thiết lập khoảng cách giữa chày, tấm chặn với phôi 71 13.9 Thẻ Process 71 13.10 Thiết lập thông số cho closing 72 13.11 Thiết lập thông số cho drawing 72 13.12 Biểu đồ FLD của chi tiết 73 13.13 Biểu đồ lực dập theo phương Z 74 13.14 Biểu đồ FLD với các giá trị khe hở khác nhau 77 13.15 Biểu đồ lực dập của chày với các giá trị khe hở khác nhau 77 Biểu đồ mối quan hệ giữa khe hở và số lượng phần tử biến dạng 13.16 78 εmajor ≥ 0.8 13.17 Biểu đồ mối quan hệ giữa khe hở và lực dập 79 13.18 Biểu đồ FLD với tốc độ dịch chuyển chày khác nhau 81 13.19 Biểu đồ tốc độ dịch chuyển chày với lực dập 82 13.20 Phôi khi không có lực chặn 82 14.1 Chi tiết sau khi được uốn 83 14.2 Chi tiết thiết kế dưới dạng surface 83 14.3 Thiết lập các thông số mesh 84 14.4 Lựa chọn lệnh 84 14.5 Copy phần tử để định nghĩa phôi 85 14.6 Phôi đã được định nghĩa 85 14.7 Thêm thành phần khuôn 86 14.8 Định nghĩa chày 86 14.9 Định nghĩa binder 1 87 14.10 Định nghĩa binder 2 87 14.11 Chọn hướng cho binder 87 14.12 Chọn vật liệu và bề dày phôi 88 14.13 Thiết lập khoảng cách giữa chày và phôi 88 14.14 Thiết lập thông số cho closing 88 14.15 Thiết lập thông số cho drawing 89 14.16 Bề dày sản phẩm ở bước cuối 89 14.17 Độ nhăn ở lớp giữa của chi tiết 90 14.18 Độ nhăn ở lớp ngoài cùng 91 VII
9. 14.19 Bán kính uốn tại một số điểm của chi tiết 91 14.20 Biểu đồ lực chày theo phương Z 92 14.21 Biểu đồ FLD và bán kính uốn khi bán kính chày là 2.56 mm 93 14.22 Biểu đồ FLD và bán kính uốn khi bán kính chày là 2.6 mm 94 14.23 Biểu đồ FLD và bán kính uốn khi bán kính chày là 2.65 mm 95 14.24 Biểu đồ FLD và bán kính uốn khi bán kính chày là 2.7 mm 96 14.25 Biểu đồ FLD và bán kính uốn khi bán kính chày là 2.5 mm 97 14.26 Biểu đồ FLD và bán kính uốn khi bán kính chày là 2.45 mm 98 14.27 Đồ thị bán kính chày và bán kính sản phẩm 99 14.28 Bán kính chi tiết khi tốc độ chày thay đổi 101 14.29 Biểu đồ lực dập với tốc độ chày khác nhau. 102 16.1 Chi tiết sau khi dập cắt 104 16.2 Chi tiết sau khi uốn sơ bộ 104 16.3 Chi tiết sau khi uốn hoàn chỉnh 105 VIII
10. DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU TT TÊN BẢNG BIỂU TRANG Bảng 1.1 Các dạng thép Cacbon chủ yếu. 4 Bảng 1.2 Các nguyên công dập tấm. 6 Vật liệu và định mức độ cứng của các bộ phận làm việc của Bảng 2.1 14 khuôn dập tùy theo vật liệu. Bảng 3.1 Công thức xác định lực cắt. 18 Công thức xác định lực cắt hình bằng khuôn có Bảng 3.2 19 mép cắt song song. Bảng 3.3 Trở lực cắt (sức bền cắt) (N/mm2 ). 20 Bảng 3.4 Trị số khe hở Z giữa chày và cối (mm). 20 Bảng 4.1 Hệ số Kr. 23 Bảng 4.2 Lực riêng để nắn và hiệu chuẩn. 23 Bảng 11.1 Kích thước thực hành của cối (Lm) và chày (Ln). 44 Bảng 11.2 Trường dung sai kích thước của chi tiết dập. 45 Bảng 11.3 Giới hạn bền của một số vật liệu 45 Bảng 11.4 Độ hở hai phía của chày và cối. 45 Bảng 11.5 Hệ số Km 49 Bảng 11.6 Giá trị qnp theo độ dày vật liệu 50 Bảng 11.7 Độ cứng và hệ số n của cao su 51 Bảng 11.8 Giá trị khe hở cực đại giữa tấm gạt và chày 52 Bảng 11.9 Khối lượng các chi tiết 54 Bảng 11.10 Khối lượng các chi tiết 54 Bảng 11.11 Các trị số hệ số Xr tùy theo r/s khi uốn 56 Bảng 11.12 Các trị số (1 – Xr) áp dụng cho các tỉ số r/s 57 Bảng 11.13 Khối lượng các chi tiết 58 Bảng 11.14 Khối lượng các chi tiết 58 Bảng 11.15 Khối lượng các chi tiết 59 Bảng 11.16 Khối lượng các chi tiết 59 Bảng 11.17 Khối lượng các chi tiết 62 Bảng 12.1 Phiếu công nghệ gia công tấm đế dưới 63 Bảng 12.2 Phiếu công nghệ gia công tấm đế trên 63 Bảng 12.3 Phiếu công nghệ gia công tấm cối 63 Bảng 12.4 Phiếu công nghệ gia công tấm gạt 64 Bảng 12.5 Phiếu công nghệ gia công áo chày 64 Bảng 12.6 Phiếu công nghệ gia công chày 2 và chày 4 64 Bảng 12.7 Phiếu công nghệ gia công chày 3 64 Bảng 12.8 Phiếu công nghệ gia công tấm đế dưới 65 Bảng 12.9 Phiếu công nghệ gia công cối 65 Bảng 12.10 Phiếu công nghệ gia công chày 65 Bảng 12.11 Phiếu công nghệ gia công áo chày 65 Bảng 12.12 Phiếu công nghệ gia công tấm đế trên 65 Bảng 12.13 Phiếu công nghệ gia công tấm đế dưới 66 Bảng 12.14 Phiếu công nghệ gia công cối 66 IX
11. Bảng 12.15 Phiếu công nghệ gia công chày 66 Bảng 12.16 Phiếu công nghệ gia công tấm đế trên 66 Bảng 13.1 Biến dạng của một số phần tử 73 Bảng 13.2 Mối quan hệ giữa khe hở và các yếu tố 78 Bảng 13.3 Mối quan hệ giữa tốc độ dịch chuyển chày với các yếu tố 81 Bảng 13.4 Mối quan hệ giữa lực chặn với khả năng dập 83 Bảng 14.1 Kích thước chày và bán kính sản phẩm 98 Bảng 14.2 Bảng giá trị khi tốc độ chày thay đổi 101 Bảng 15.1 Quá trình dập cắt 103 Bảng 15.2 Quá trình uốn 103 X
12. ĐH SPKT TP HCM Đơn vị: CKM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: THIẾT KẾ, PHÂN TÍCH VÀ CHẾ TẠO BỘ KHUÔN DẬP LIÊN TỤC - Mã số: T2013-105 - Chủ nhiệm: ThS Trần Mai Văn - Cơ quan chủ trì: Khoa Cơ Khí Chế tạo máy - Thời gian thực hiện:01/2013 đến 11/2013 2. Mục tiêu: - Nghiên cứu quá trình biến dạng dẻo kim loại. - Gia công và lắp ráp hoàn chỉnh bộ khuôn. - Dập ra sản phẩm 3. Tính mới và sáng tạo: 4. Kết quả nghiên cứu: Bộ khuôn hoàn chỉnh 5. Sản phẩm: Bộ khuôn hoàn chỉnh 6. Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: Làm tài liệu tham khảo phục vụ cho đào tạo ngành cơ khí chế tạo máy, công nghệ tự động. Ngày tháng năm Trƣởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên, đóng dấu) (ký, họ và tên) XI
13. INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 1. General information: Project title: DESIGN, ANALYSIS AND MANUFACTURE A PROGRESSIVE DIE Code number: T2013-105 Coordinator: Mai-van, Tran Implementing institution: faculty of Mechanical Engineering Duration: from January, 2013 to December, 2013 2. Objective(s): Research on metal plasticity and formability of material. Manufacture and assembly a set of progressive die. Do experiment. 3. Creativeness and innovativeness: 4. Research results: A fully set of progressive die 5. Products: A fully set of progressive die. 6. Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability: Be the documentation for students in some areas such as mechanical engineering and automation technology. XII
14. PHẦN MỞ ĐẦU 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài trong và ngoài nƣớc Ngoài nước Với lĩnh vực dập tấm định hình phức tạp, hiện nay trên thế giới đã có rất nhiều các dụng cụ và máy móc để thực hiện vấn đề này , tuy nhiên các loại máy và khuôn này thường có giá thành rất cao. Trong nước Bước đầu tiếp cận công nghệ phân tích tính toán tạo hình kim loại tấm bằng phương pháp mô phỏng số. 2. Tính cấp thiết Trong những năm gần đây, sản phẩm dập ngày càng chứng tỏ được ưu thế và tính đa dạng. Từ những sản phẩm nhỏ như: Vỏ đồng hồ, bánh xe tự lựa, vòng bi cho tới các chi tiết lớn như: vỏ ô tô, xe rùa đều được tạo hình dưới công nghệ dập. Cùng với sự bùng nổ mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, đòi hỏi các kỹ sư phải nắm bắt được những kiến thức mới. Một trong những yêu cầu cơ bản đó là phải thông thạo các phần mềm thiết kế, gia công cơ khí; ngoài ra còn phải nắm vững thêm các phần mềm mô phỏng – tính toán để có thể phân tích, đánh giá sau đó đưa ra các phương án tối ưu nhất để giải quyết vấn đề. Với sự phát triển của các phần mềm tính toán kỹ thuật trên cơ sở “phương pháp phần tử hữu hạn” và sự phát triển của phần cứng máy tính thì quá trình gia công biến dạng kim loại cũng được hỗ trợ đầy đủ về mô phỏng, phân tích tối ưu trong đó, việc ứng dụng công cụ phân tích CAE trong thiết kế là giải pháp hàng đầu, nó giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, rút ngắn thời gian và giảm chi phí sản xuất. 3. Mục tiêu của nghiên cứu Gia công và lắp ráp bộ khuôn Dập ra sản phẩm 4. Cách tiếp cận. Thiết kế và gia công bộ khuôn dập liên tục gồm các nguyên công: dập cắt- đột lỗ và khuôn uốn. Dập ra sản phẩm hoàn chỉnh. Ứng dụng phần mềm thiết kế và mô phỏng biến dạng kim loại. XIII
15. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu: Thu thập tài liệu về công nghệ dập trên các loại sách, internet Thiết kế chi tiết và khuôn trên phần mềm Pro/Engineer 5.0. Phân tích, mô phỏng trên phần mềm Dynaform 5.6 Tiến hành gia công và thử nghiệm khuôn, dập thử. 6. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Các sản phẩm dạng tấm Phạm vi nghiên cứu Khuôn dập sản phẩm dạng tấm 7. Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu về công nghệ dập tấm. Thiết kế chi tiết “bản lề” và chế tạo bộ khuôn cho chi tiết. Tìm hiểu, phân tích sản phẩm trên phần mềm mô phỏng Dynaform 5.6. Dập ra được sản phẩm bản lề hoàn chỉnh. XIV
16. Phần 1: Cơ Sở Lý Thuyết 1. Tổng quan về công nghệ dập tấm. 1.1. Khái niệm về dập tấm. Dập tấm là một phần của quá trình công nghệ bao gồm nhiều nguyên công công nghệ khác nhau nhằm làm biến dạng kim loại tấm (hoặc băng dải) để nhận được các chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết với sự thay đổi không đáng kể chiều dày của vật liệu và không có phế liệu ở dạng phoi. Dập tấm thường được thực hiện với phôi ở trạng thái nguội (nên được gọi là dập nguội) khi chiều dày của phôi nhỏ (thường S 4mm) hoặc có thể phải dập với phôi ở trạng thái nóng khi chiều dày của vật liệu lớn. Ưu điểm của sản xuất dập tấm: Có thể thực hiện những công việc phức tạp bằng những động tác đơn giản của thiết bị và khuôn. Có thể chế tạo những chi tiết rất phức tạp mà các phương pháp gia công kim loại không thể hoặc rất khó khăn. Độ chính xác của các chi tiết dập tấm tương đối cao, đảm bảo lắp lẫn tốt, không cần qua gia công cơ. Kết cấu của chi tiết dập tấm cững vững, bền nhẹ, mức độ hao phí kim loại không lớn. Tiết kiệm được nguyên vật liệu, thuận lợi cho quá trình cơ khí hóa và tự động hóa do đó năng suất lao động cao, hạ giá thành sản phẩm. Quá trình thao tác đơn giản, không cần thợ bậc cao do đó giảm chi phí đào tạo và quĩ lương. Dạng sản xuất thường là loạt lớn và hàng khối do đó hạ giá thành sản phẩm. Tận dụng được phế liệu, hệ số sử dụng vật liệu cao. Dập tấm không chỉ gia công những vật liệu là kim loại mà còn gia công những vật liệu phi kim như: techtolit, heetinac và các loại chất dẻo khác 1.2. Kim loại tấm. Trong ngành chế tạo máy người ta thường sử dụng nhiều loại thép tấm cán định hình với nhiều chủng loại khác nhau bao gồm cả kim loại đen và kim loại màu. Đặc trưng của các tấm kim loại cán là được tiêu chuẩn hóa về điều kiện kỹ thuật, thành phần hóa học và chủng loại. Chúng thường được sản xuất dưới dạng tấm, băng hoặc cuộn. Tùy theo phương thức sản xuất, kim loại tấm kim loại tấm có thể là cán nguội hoặc cán nóng. 1
17. Thép cán nguội (có chiều dày 4mm) có độ nhẵn bề mặt cao hơn so với thép cán nóng, sự đồng đều về chiều dày và các tính chất công nghệ cũng cao hơn. Vì vậy thép cán nguội thường được sử dụng rộng rãi hơn để chế tạo cán chi tiết bằng phương pháp dập nguội. Thép cán nóng để chế tạo các chi tiết phẳng, hình dạng đơn giản và dập vuốt không sâu. Hầu hết các chi tiết trong ngành chế tạo máy (trong đó có nhiều chi tiết của ô tô, máy kéo ) được sản xuất bằng phương pháp dập nguội từ các tấm thép cacbon chất lượng và thép cacbon thấp hoặc thép cacbon thấp cán nguội (thép hóa bền). Bảng 1.1: Các dạng thép Cacbon chủ yếu:[2, 10] Tiêu chuẩn kỹ Chủng loại thuật ГOCT (Liên Mác thép Xô cũ) Thép cacbon chất lượng thường ГOCT 38-71 CTO-CT6 S = 0.5 4 mm Thép cacbon chất lượng và chất lượng thường 16523-70 05KП-50 S = 0.2 ÷ 3.9 14. Г2, 0.9Г2, Thép kết cấu hợp kim thấp 17066-80 12. ГC 16ГC, S = 0.5 ÷ 3.9 14.XГC . Thép cán nguội từ thép cacbon 08П, 08ПC, chất lượng dùng để cán nguội 9045-80 08KП S = 0.5 ÷ 3 Thép hợp kim kết cấu công 60Г, 20X,10Г2, dụng chung 1542-71 25X60ГCA . S = 0.5 3.9 mm 08X13, 12X13, Thép không gỉ, chịu nhiệt và 5582-8 12X17, bền nhiệt S = 0.7 ÷ 3.9 12X18H9T Về chủng loại của các tấm thép cán có rất nhiều loại khác nhau. Các kích thước chiều dày, chiều rộng và dài cũng như sai lệch kích thước tương ứng đã được tiêu chuẩn hóa. Các tấm thép cán nóng có chiều dày S = (0,4 ÷ 1,2) mm. Khi chiều dày tấm thép S ≤ 4mm thì chiều rộng tấm từ (500 ÷ 1600) mm và chiều dài từ (7100 ÷ 6000) mm (có 210 loại kích thước khác nhau). Các tấm thép cuộn trong rulô có chiều dày S ≤ 3,9mm có chiều rộng từ (500÷ 1700) mm và khi S ≤ 10 mm thì chiều rộng từ (500 ÷ 2200) mm. 2
18. Sai lệch giới hạn theo chiều dày với độ chính xác bình thường 훿 = (0,05 ÷ 0.07) khi S = 0,4 ÷ 0,5 và 훿 = (+0,2 ÷ -0,8) khi S = (10 ÷ 12) mm. Các tấm thép cán nguội có S = (0.35 ÷ 5) mm. Tùy theo chiều dày, các tấm thép có chiều rộng từ 500 ÷ 2300 mm và chiều dài từ 1000 ÷ 6000mm (có 372 loại kích thước khác nhau). Chiều rộng các tấm thép rulo từ 500 ÷ 2300mm. Sai lệch giới hạn chiều dày của tấm với độ chính xác thông thường là: 훿 = 0,04 ÷ 0,05 khi S = 0,35 ÷ 0,4mm. 훿 = 0,2 ÷ 0,3 khi S = 4 ÷5mm. 1.3. Phân loại nguyên công dập tấm. Dựa vào đặc điểm biến dạng người ta chia thành 2 nhóm chính: Nhóm các nguyên công cắt vật liệu: Nhằm tách một phần vật liệu này ra khỏi phần vật liệu khác theo một đường bao khép kín hoặc không khép kín và kim loại bị phá vỡ liên kết giữa các phần tử (phá hủy) tại vùng cắt. Nhóm các nguyên công biến dạng dẻo vật liệu: Nhằm thay đổi hình dạng và kích thước bề mặt của phôi bằng cách phân phối lại và dịch chuyển thể tích kim loại để tạo ra các chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết nhờ tính dẻo của kim loại và không bị phá hủy tại vùng biến dạng. Trong đa số các trường hợp chiều dày vật liệu phôi hầu như không thay đổi hoặc thay đổi nhỏ nhưng không chủ định. Trong quá trình dập tấm, người ta có thể dập riêng biệt từng nguyên công hoặc có thể kết hợp hai hay nhiều nguyên công trên cùng một khuôn. Khi dập riêng biệt từng nguyên công: nói chung năng suất thấp, độ chính xác chi tiết thấp nhưng ưu điểm là khuôn đơn giản, dễ chế tạo, giá thành thấp phù hợp với sản xuất đơn chiếc hoặc loạt nhỏ. Khi kết hợp hai hay nhiều nguyên công trên một khuôn người ta gọi là dập liên hợp. Tùy theo phương pháp kết hợp giữa các nguyên công, dập liên hợp được chia thành ba dạng chính: Dập phối hợp là phương pháp đồng thời hoàn thành một số nguyên công khác nhau trên cùng một bộ khuôn trong một hành trình của máy (một nhát dập) với một lần đặt phôi. Dập liên tục là phương pháp kết hợp hai hay nhiều nguyên công khác nhau trên cùng một khuôn được thực hiện liên tiếp bởi những cặp chày cối – riêng biệt trong một số hành trình của máy và có sự dịch chuyển phôi từ chày này sang chày khác. Dập liên tục - phối hợp là phương pháp kết hợp cả hai phương pháp trên để hoàn thành một số nguyên công trên cùng một khuôn. 3
19. Tùy theo đặc điểm biến dạng và đặc điểm công nghệ, phương pháp tiến hanh người ta phân loại các nguyên công dập tấm như sau: Hình1.1: Các nguyên công dập tấm. [2, 30] Tên gọi, đặc điểm, hình vẽ minh họa và định nghĩa của các nguyên công dập tấm được trình bày trong bảng dưới: Bảng 1.2: Các nguyên công dập tấm.[2, 31] Dạng Tên nguyên Định nghĩa và đặc điểm Hình vẽ chi tiết gia công công của nguyên công Cắt vật liệu thành các phần Cắt phôi theođường bao không khép kín Cắt cục bột một phần vật liệu rakhỏiphôi Cắt hình Tách 1 phần kim loại theo 1 Cắt vật đườngbao khép kín, phần kim liệu loại tách ralà chi tiết Cắt vật liệu theo đường bao khép kínđể tạo thành lỗ suốt Đột lỗ trên chi tiết hoặctrên tấm. Phần vật liệu cắt ra là phếliệu 4
20. Tách 1 phần vật liệu theo đường bao không khép kín. Cắt trích Phần vật liệu tách ra không rời khỏi chi tiết Cắt phôi phẳng, phôi cong hoặc phôirỗng thành hai hoặc 1 vài chi tiết riêngbiệt. Áp dụng Cắt chia khi chế tạo những chitiết không đối xứng, ban đầu chế tạothành phôi đối xứng sau đó cắt chia Cắt bỏ phần kim loại thừa theo đườngbao ngoài hoặc phần Cắt mép mép không đềucủa chi tiết cong hoặc chi tiết đã dậpvuốt Cắt bỏ phần lượng dư công nghệ rấtnhỏ theo đường bao của phôi hoặc lỗnhằm mục Cắt tinh đích đạt được hình dạngvà kích thước chính xác, bề mặt cắtvuông góc bề mặt chi tiết Biến phôi phẳng thành chi tiết Uốn cong Cuốn các mép của phôi để tạo Uốn Cuốn thànhchi tiết có dạng vòng neo hoặc trụ Quay 1 phần phôi xung quanh Vặn trụ của nó Là phương pháp nhận được chi Dập vuốt tiếtrỗng từ phôi phẳng hoặc Dập vuốt không phôi rỗng,chiều dày vật liệu biến mỏng hầu như khôngđổi 5
21. Là phương pháp nhận được chi Dập vuốt tiếtrỗng từ phôi phẳng hoặc có biến phôi rỗngcó chủ định biến mỏng mỏng chiều dàyvật liệu Khắc phục hiện tượng không Nắn bằngphẳng các bề mặt phôi hoặc chi tiết Thay đổi hình dáng của sản phẩmnhưng không thay đổi chiều dày vậtliệu, được thực Dập nổi hiện nhờ các phầnlồi và lõm tương ứng của các bộphận của khuôn Tạo thành gờ theo đường bao Lên vành ngoàihoặc đường bao trong của chi tiết Tạo hình Cuốn mép Tạo thành gờ mép có dạng tròn Thay đổi hình dạng phôi đã đượcdập vuốt sơ bộ để nhận Tạo hình được chi tiếtcó hình dạng cuối cùng hoặc kíchthước chính xác hơn Làm giảm tiết diện ngang ở Tóp một phầncủa chi tiết rỗng hoặc ống đã đượcdập vuốt sơ bộ 6
22. S K L 0 0 2 1 5 4