Lời nói đầu Dập tấm là một phương pháp cơ bản của gia công kim loại bằng áp lực,trong đó sự tạo hình được thực hiện nhờ sự tác động của các kết cấu khuôn gây nên biến dạng dẻo trong tấm kim loại. Dập tấm cho phép tạo ra các chi tiết có chất lượng và năng suất cao, được sử dụng rất rộng rãi trong ngành công nghiệp cơ khí. Vì vậy ngành gia công áp lực nói chung hay ngành dập tấm nói riêng không thể thiếu được trong các ngành kinh tế của mỗi đất nước. Được sự giảng dạy và hướng dẫn tận tình của các thầy trong bộ môn “Gia công áp lực” chúng em đã nắm được phần nào những kiến thức cơ bản về “Công nghệ dập tấm” và “Công nghệ rèn-dập khối”.Đó là hành trang cơ bản giúp chúng em lập nghiệp sau khi ra trường. Và để củng cố lại những kiến thức đã học, em đã nhận được nhiệm vụ làm đồ án tốt nghiệp về lĩnh vực dập tấm. Đồ án tốt nghiệp là học phần thực hành bắt buộc đối với học viên chuyên ngành “Gia công áp lực” với mục đích nhằm giúp học viên củng cố, hệ thống hóa và vận dụng kiến thức đã được học trên lớp. Sau đây em xin trình bày đồ án “Công nghệ dập tấm” với đề tài: “ Thiết kế quy trình công nghệ dập chi tiết: CL301” do thầy Lê Trọng Tấn trực tiếp hướng dẫn. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự chỉ bảo và hướng dẫn tận tình của thầy Lê Trọng Tấn cũng như các thầy trong bộ môn “Gia công áp lực”. Em xin chân thành cảm ơn.! MỤC LỤC Lời nói đầu…………………………………………………………….……………….… 1 CHƯƠNG 1 : TÍNH NĂNG, CÔNG DỤNG, CẤU TẠO CHI TIẾT CL301 1.1 Giới thiệu chi tiết CL301………………….…………………….… …… 3 1.2 Tính năng công dụng của chi tiết CL301……………………………… …3 1.3 Cấu tạo chi tiết CL301………… ……………… ……………… …… …3 1.4 Các phương án công nghệ chế tạo chi tiết CL301… ………………….….5 1.4.1 Phương án 1… ………………….….……………….….…………5 1.4.2 Phương án 2 …………………….….…………….….…… ….6 1.4.3 Phương án 3 …………………… ……………….………… ….7 1.5 Lựa chọn phương án chế tạo chi tiết CL301………………………….…. 7 CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1 Xếp hình pha băng……………………………………………………… 8 2.1.1 Xếp 1 hàng ……………………………….……………………… 8 2.1.2 Xếp đối xứng…………………………………………….……… 9 2.2 Pha băng……………………….…… …………………………………….10 2.3 Nguyên công cắt hình - đột lỗ…………………….…………… ….… …11 2.3.1 Tính lực cắt hình……………………… …………….………….11 2.3.2 Lực đột lỗ …………………………………………….… 12 2.3.3 Lực đẩy chi tiết và lực tháo phế liệu………………… 12 2.3.4Tính khe hở giữa chày và cối……………………… ….13 2.3.5 Kích thước làm việc của chày cối…………………………13 2.4 Uốn 2 góc 90 ………………………………………………………………13 2.5 Uốn góc 18 ………………………………………… ………………… 17 2.6 Khử bavia……………………………………………… …………………19 2.7 Doa lỗ …………………………………………… ………………….19 2.8 Mạ Cr3+…………………………………………………… ………… …19 2.9 Kiểm tra đóng gói………………………………………… …………… 20 CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ KHUÔN 3.1 Thiết kế khuôn cắt hình – đột lỗ ……………….……….……………….21 3.1.1 Kiểu khuôn……………………………… ……………………21 2 3.1.2 Nguyên lý làm việc của bộ khuôn ………………. …… …….22 3.1.3 Vật liệu làm khuôn ………………………….….… ……………22 3.1.4 Tính toán và thiết kế các chi tiết theo độ bền ……………………23 3.1.2 Tính toán một số chi tiết khác …………………………………26 3.2 Thiết kế khuôn uốn 2 góc 9 ……………………………… …….… …32 3.2.1 Kiểu khuôn……………… ……………………………….… …32 3.2.3 Tính toán khuôn dập theo độ bền . …… ………………… 32 3.2.2 Nguyên lý làm việc của bộ khuôn…….…………………….……33 3.2.3 Tính toán khuôn dập theo độ bền …… ………………… ….…34 3.2.4 Tính toán 1 số chi tiết khác …… ……………………… …… 35 3.2.5 Tính toán sự đàn hồi khi uốn…… …………………… …… 39 3.3 Thiết kế khuôn uốn góc 18 …….…………………………… … ……40 3.3.1 Kiểu khuôn…… ……………………………………… … 40 3.3.2 Nguyên lý làm việc của bộ khuôn……………………….… 42 3.3.3 Tính toán khuôn dập theo độ bền ………………………… 43 3.3.4 Tính toán một số chi tiết khác………………………… 45 CHƯƠNG 4 : TÍNH GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 4.1 Cách tính giá thành sản phẩm……………………………… 49 4.2 Tính giá thành sản phẩm CL301……………………………… 50 4.2.1. Chi phí dành cho vật liệu……………………………… 50 4.2.2. Khấu hao dụng cụ……………………………… 51 4.2.3. Chi phí dành cho phụ liệu……………………… 58 4.2.4. Tính chi phí chế tạo (lương danh nghĩa của công nhân)……….59 4.2.5. Tính chi phí năng lượng……………………… 59 3 CHƯƠNG 1 TÍNH NĂNG, CÔNG DỤNG, CẤU TẠO VÀ PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT CL301 1.1 Giới thiệu chi tiết CL301 Chi tiết CL301 là một chi tiết trong cụm ổ khóa xe máy Honda. Đây là chi tiết có hình dạng phức tạp, với nhiều góc uốn và các lỗ nhỏ. Chi tiết CL301 có các tính năng kỹ thuật sau: - Các kích thước có dung sai nhỏ 0,1− 0,2 - Bề mặt chi tiết mạ Cr 3+ 1.2 Tính năng công dụng của chi tiết CL301 Chi tiết CL301 có tác dụng dẫn hướng chốt đẩy và lắp ghép các chi tiết của cơ cấu đóng mở ổ khóa. 1.3 Cấu tạo chi tiết CL301 Ø 6 . 2 Ø 1 8 . 6 Hình 1.1 Bản vẽ sản phẩm CL301 Chi tiết CL301 có cấu tạo phức tạp, các kích thước và dung sai nhỏ. Chi tiết gồm 3 lỗ 2,6; 2 lỗ 6,2 và 1 lỗ lõm 2. Chi tiết cần phải uốn 2 góc và 1 4 gúc ; 2 lỗ 6,2 sau khi uốn cần phải đồng tâm, các dung sai của chi tiết từ 0,1 đến 0,2. Như vậy độ chính xác và độ khó của chi tiết khá cao. Vật liệu chế tạo là Thép 15, vật liệu thay thế thép 10, chiều dày chi tiết = 1,6 mm. Mặt khác chiều dày chi tiết là 1,6 mm nên khi uốn thường xảy ra hiện tượng đàn hồi, do đó khi tính toán thiết kế khuôn cần phải tính đến góc đàn hồi để từ đó thay đổi kích thước làm việc của chày cối sao cho sau khi uốn chi tiết đàn hồi về đúng với góc đã cho trong bản vẽ thiết kế. Bảng 1.1: thành phần hóa học và cơ tính của thép 15 Mác thép Thành phần hóa học, % C Mn Si Thép 15 0,05-0,11 0,25-0,50 0,03 0,04 0,04 Bảng 1.2 Cơ tính thép 15 Mác thép Cơ tính (MPa) (MPa) Thép 15 450 450 26 Từ bảng 1.1 ta thấy, thép 15 là một loại vật liệu có tính dẻo khá tốt, phù hợp với gia công biến dạng, điều đó cho phép gia công với mức biến dạng lớn, giảm được nguyên công ủ để khử biến cứng khi uốn gúc 18 , tuy nhiên chi tiết sau khi gia công cần phải làm sạch bavia do đó ta cần thêm nguyên công khử bavia, và doa lỗ. Mặt khác do chi tiết có đột các lỗ nhỏ 2 đến 2,6 mà chiều dày 5 chi tiết = 1,6 mm nên khi gia công chàyđột lỗ thường hay bị gãy, đặc biệt nếu khuôn chế tạo không ổn định, chày tôi không đạt được độ cứng hợp lý Ngoài ra chi tiết cần phải uốn qua 3 nguyên công, trong đó nguyên công uốn góc 18 là khó nhất,vì khi uốn có thể xảy ra vết đứt hoặc nứt. Các nguyên công uốn này cần chú ý đến góc đàn hồi của vật liệu. Tất cả các yếu tố trên làm cho việc chế tạo, lắp ráp, hiệu chỉnh khuôn gặp nhiều khó khăn. 1.4 Các phương án công nghệ chế tạo chi tiết CL301 Để chế tạo chi tiết CL301 ta có thể sử dụng các phương án sau : 1.4.1 Phương án 1 Hình 1.2 Phương án 1 Để xác định được hình dạng của chi tiết cho nguyên công cắt hình ta phải khai triển chi tiết từ bản vẽ chế tạo. Ta có bản vẽ sau khi khai triển : 6 Hình 1.3. Bản vẽ khai triển chi tiết CL301 Với phương án này, nguyên công 1 ta chỉ cần cắt bao hình bên ngoài mà không cần đột lỗ. - Sau khi cắt hình được biên dạng bên ngoài ta tiến hành đột lỗ - Do phôi có hình dạng phức tạp nên ta tính phôi theo định luật cân bằng diện tích. Bề mặt tính phôi là bề mặt chi tiết sau khi đã khai triển. Từ bản vẽ vật dập sau khi khai triển trên AutoCad ta xác định được diện tích bề mặt 706 . * Ưu điểm : Do các bước nguyên công được tách rời nên việc chế tạo và hiệu chỉnh khuôn được dễ dàng. Giá thành chế tạo khuôn thấp, dễ dàng hiệu chỉnh khuôn của từng công đoạn mà không ảnh hưởng đến các nguyên công khác * Nhược điểm : Do sử dụng nhiều khuôn, các nguyên công phải tách rời, nên việc chế tạo chi tiết cần phải sử dụng nhiều máy, cần nhiều công nhân thực hiện, các yếu tố này ảnh hưởng nhiều đến giá thành sản phẩm cũng như năng suất lao động không cao. Kết luận : Phương pháp này có thể sử dụng trong điều kiện máy móc, và khuôn chưa ổn định, sản lượng hàng năm thấp 1.4.2 Phương án 2 7 Hình 1.4 . Phương án 2 - Với phương án này nguyên công cắt hình ta cần phải khai triển chi tiết từ bản vẽ chế tạo. ta có bản vẽ khai triển * Ưu điểm : So với phương án 1 thì phương án này tổ hợp được 2 nguyên công uốn nên năng suất cao hơn, giảm được chi phí về máy móc và nhân công * Nhược điểm : Do sử dụng khuôn uốn tổ hợp nên việc chế tạo khuôn phức tạp hơn. Khó đảm bảo độ chính xác giữa các tọa độ lỗ đột với biên dạng chi tiết 1.4.3 Phương án 3 . Hình 1.5 Phương án 3 * Ưu điểm : Các nguyên công cắt hình, đột lỗ và nguyên công uốn được tối ưu hóa do sử dụng khuôn tổ hợp uốn 2 góc 9 trên 1 bộ khuôn Do đó, năng suất lao động cao hơn, tiết kiệm được chi phí máy móc, nhân công. * Nhược điểm : 8 Việc chế tạo và hiệu chỉnh khuôn khó khăn hơn, giá thành chế tạo khuôn cao. Nếu khuôn không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, khi tiến hành sản xuất gặp vấn đề thì ảnh hưởng lớn đến tiến năng suất, do việc tháo lắp khuôn mất nhiều thời gian. 1.5 Lựa chọn phương án chế tạo chi tiết CL301 Từ việc tính toán sơ bộ các phương án ta thấy phương án 3 cần số nguyên công ít hơn, do ta sử dụng 2 bộ khuôn tổ hợp uốn và cắt hình – đột lỗ dẫn đến giảm chi phí máy móc, nhân công nên giá thành sản phẩm thấp hơn so với 2 phương án còn lại. Ngoài ra việc kết hợp đột lỗ với cắt hình ở cùng 1 khuôn sẽ đảm bào được độ chính xác cũng như tính công nghệ được liên tục. Vậy ta chọn phương án 3 để chế tạo chi tiết CL301 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SẢN PHẨM THEO PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN 2.1 Xếp hình pha băng Trong công nghệ tạo hình kim loại tấm, chi phí về nguyên vật liệu của chi tiết thường chiếm khoảng (50% - 70%) giá thành sản phẩm. Vì vậy phương pháp hiệu quả nhất để giảm giá thành sản phẩm là sử dụng kim loại sao cho tiết kiệm nhất, giảm phế liệu đến mức thấp nhất. Nếu giảm được 1% khối lượng phế liệu thì giá thành sản phẩm có thể giảm (0,4% - 0,5%), do đó vấn đề xếp hình sản phẩm sao cho tối ưu luôn luôn được đặt ra với mọi chi tiết dập. Hệ số sử dụng vật liệu là tỷ số giữa khối lượng của chi tiết và định mức tiêu hao vật liệu khi chế tạo nó. 9 Xếp hình sản phẩm chính là sự xắp xếp các phôi của chi tiết trên tấm, trên dải hoặc băng sao cho hiệu quả nhất. Chỉ tiêu để đánh giá tính kinh tế của phương án xếp hình là hệ số sử dụng vật liệu η. η = 100% (2.1) Trong đó: + F o diện tích của chi tiết + F p diện tích chi tiết phôi 2.1.1 Xếp 1 hàng Theo [1] ta có : - Giá trị mép thừa : c = 2,1 mm - Giá trị mạch nối : = 2,5 mm - Chiều rộng băng là : B = + l Trong đó : l – Chiều dài chi tiết Dựa vào bản vẽ chi tiết, ta khai triển được kích thước : l = 63,8 mm - Chọn dập 1 hàng, ta có : + chiều rộng băng là : B = 4,2 + 36,3 = 40,5 mm Ta sẽ xếp hình như sau : Hình 2.1 Xếp 1 hàng Với cách xếp hình này, theo [1] ta tính hệ số sử dụng vật liệu : 10 [...]... kiểm tra từng chi tiết, vì theo yêu cầu kỹ thuật tất cả chi tiết phải có bề mặt sáng bóng, không có vết xước Vì vậy tất cả các chi tiết bị xước trong quá trình gia công và các chi tiết sau khi đi mạ có thể không đạt yêu cầu trên phải loại bỏ Do chi tiết có trọng lượng và kích thước nhỏ nên ta có thể đóng gói 1000 trong 1 túi 2.10 Kết luận chương 2 Trên đây là quy trình công nghệ chế tạo chi tiết CL301... nghệ chế tạo chi tiết CL301 Có thể nói quy trình công nghệ mà em đã đưa ra có thể chưa phải là phương án tối ưu nhất.Nhưng ở trong thời điểm hiện tại cùng với điều kiện máy móc sẵn có của cơ 23 sở sản xuất thì có thể nói đây là quy trình đáp ứng được những yêu cầu như tính công nghệ, chi phí sản xuất và trình độ tay nghề công nhân CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KHUÔN 3.1 Thiết kế khuôn cắt hình – đột lỗ 3.1.1 Kiểu... chất lượng bề mặt chi tiết và ảnh hưởng đến quá trình lắp ráp Do vậy sau khi cắt hình chúng ta cần phải khử bavia để chi tiết đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Có rất nhiều phương pháp để khử bavia cho sản phẩm, tuy nhiên với số lượng chi tiết lớn cần phải đòi hỏi năng suất lao động cao Do đó ta chọn phương pháp quay chi tiết trong thiết bị quay tròn có bi Do chuyển động quay tròn các chi tiết cùng với các... cả chi tiết sau khi gia công đều đạt được yêu cầu kỹ thuật Đối với nguyên công này, người công nhân phải thực hiện thủ công và được thực hiện trên máy khoan bàn 2.8 Mạ Cr3+ Đối với các chi tiết mà vật liệu bằng thép sẽ rất dễ bị ăn mòn (rỉ) do đó để khắc phục hiện tượng ăn mòn người ta thường dùng phương pháp mạ điện phân crom Các chi tiết sau khi mạ crom sẽ có bề mặt sáng bóng màu bạc giúp bảo vệ chi. .. của chi tiết ta thiết kế khuôn cắt hình đột lỗ sao cho chi u cao kín phù hợp để tiến hành cắt hình và phù hợp với chi u cao kín của máy ở nguyên công này ta chọn có chi u cao kín của máy là 240mm, khoảng điều chỉnh được của máy là 80mm Ta chọn hành trình máy bằng 90mm Ta có chi u cao kín máy Chi u cao hở của máy =240 mm, chi u cao tấm đệm a = 30 mm =330 mm Do đó ta có chi u cao kín của khuôn là : Chi u... 2.3 Nguyên công cắt hình - đột lỗ Khi chế tạo khuôn cắt hình và đột lỗ ta có 1 số chú ý sau : - Khi chế tạo chung thì một trong số các chi tiết làm việc (ghép được) được gia công theo chi tiết kia : Khi cắt hình – chày theo cối (cối ấn định kích thước chi tiết dập và là chi tiết chính) Sau 1 thời gian làm việc lỗ cối bị mòn làm cho kích thước phần làm việc của lỗ cối tăng lên (đối với các chi tiết có... lực đẩy chi tiết ra khỏi cối ta có lực tháo phế liệu = 1,8 tấn Vậy ta có tổng lực cần thiết để cắt hình, đột lỗ và đẩy chi tiết 36 + 1,8 = 37,8 tấn * Chọn thiết bị : Để thực hiện nguyên công này và để phù hợp với điều kiện thiết bị của nhà máy, ta chọn thiết bị là máy ép trục khuỷu vạn năng KÄ1428 dạng thân hở, tác dụng đơn Bảng 2.1 Thông số của máy KД1428 Thông số kỹ thuật Lực ép (tấn) Hành trình đầu... pha tấm là pha tấm theo chi u dọc và tấm theo chi u ngang Nếu pha theo chi u dọc thì kích thước băng là 68x2500mm, và pha theo chi u ngang là 68x1250mm Trong 2 cách pha tấm như trên ta thấy cách chia theo chi u ngang là hợp lý hơn cả vì nếu chia theo chi u dọc thì kích thước phôi khá dài, do đó ảnh hưởng đến quá trình thao tác của công nhân Vậy ta chọn phương án pha tấm theo chi u ngang 68x1250mm 12... tổng lực cần thiết để cắt hình và đột lỗ là : P= + + = 297,2 + 27,65 + 7,05+ 22,5 = 354,4 kN 36 tấn 2.3.3 Lực đẩy chi tiết và lực tháo phế liệu Trong quá trình cắt hình, chi tiết sau khi tách khỏi phôi nhận được 1 biến dạng đàn hồi, dẫn đến chi tiết bị kẹt trong cối, còn phôi bị mắc vào chày Để đẩy chi tiết ra khỏi cối và tháo phế liệu ra khỏi chày thì cần 1 lực xác định 14 Lực đẩy chi tiết ra khỏi... góc đầu quá trình uốn Khi bắt thì lực uốn là : [2] = ,N (2.9) Trong đó : b – Chi u dài phần tiếp xúc của chày và chi tiết S – chi u dày ban đầu của phôi trước khi uốn z- Khe hở giữa chày và cối, z = (1,1 – 1,3).S - bán kính lượn mép chày - bán kính lượn mép cối – trở lực biến dạng của vật liệu ta chọn bán kính lượn của mép chày và cối là 0,5mm Chi u dài phần tiếp xúc giữa chày và chi tiết là : 2.11 . đây em xin trình bày đồ án Công nghệ dập tấm” với đề tài: “ Thiết kế quy trình công nghệ dập chi tiết: CL301” do thầy Lê Trọng Tấn trực tiếp hướng dẫn. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã. nhân)……….59 4.2.5. Tính chi phí năng lượng……………………… 59 3 CHƯƠNG 1 TÍNH NĂNG, CÔNG DỤNG, CẤU TẠO VÀ PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT CL301 1.1 Giới thiệu chi tiết CL301 Chi tiết CL301 là một chi tiết trong. chọn phương án 3 để chế tạo chi tiết CL301 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SẢN PHẨM THEO PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN 2.1 Xếp hình pha băng Trong công nghệ tạo hình kim loại tấm, chi phí về