Thiết kế khuôn mẫu phục vụ ngành xe đạp điện

Đồ án tốt nghiệp
Trang 1:
Trờng ĐHBK HN
Tên đề tài: Thiết kế khuôn, mẫu, dụng cụ phục vụ nghành công nghiệp chế tạo xe
đạp điện
Trang 2:
Nội dung đồ án:
Chơng 1: Đặc tính về vật liệu nhựa và các phơng pháp gia công chất dẻo.
Chơng 2: Tổng quan về các loại khuôn.
Chơng 3: Thiết kế và phân loại các cụm sản phẩm trong bộ kit, chọn khuôn cho
từng chi tiết trong nghành công nghiệp xe đạp điện
Chơng IV: Thiết kế Qui trình công nghệ gia công lòng khuôn trên của vỏ hộp ác
qui
Chơng V: ứng dụng phần mềm cimatron để mô phỏng gia công lòng khuôn:
Sau đây em xin phép đợc đi vào cụ thể nội dung của bản thuyết trình
Trang 3
Tổng quan về vật liệu nhựa và các phơng pháp gia công chất dẻo:
Tổng quan về vật liệu nhựa:
Khái niệm: Vật liệu chất dẻo là vật liệu có thể nung nóng cho mềm
nhiều lần sau khi nguội, nó có thể đợc phun khuôn, đợc nghiền vụn lại
và dập lại quá trình. Vật liệu đó sẽ bị mất phẩm chất khi quá trình đó
đợc lặp lại nhiều lần và sẽ mất đi tính chất mong đợi ( độ bền, cơ
tính ).
Phân loại vật liệu nhựa:
Vật liệu nhựa bao gồm:
- Các vật liệu vô định hình:
Loại vật liệu này lại đợc chia ra thành các loại sau:
Polystyrene (PS)
Polycarbonate (PC)
Styrene acrylonitrile (SAN)
Polymethylmethacrylate

Chúng rất thông dụng cho cả hàng công nghiệp và gia dụng, đòi hỏi độ
trong suốt cao.
- Vật liệu tinh thể:
Có các loại sau:
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
1
Đồ án tốt nghiệp
Polypropylene (PP)
Low density polyethylene (LDPE)
High density polyethylene (HDPE)
- Chất dẻo đàn hồi:
Gồm có các chất nhựa dẻo nh:
Polyrue4 thanes (TPU)
Styrene Butadiene Styrene (SBS)
Polyether block Amide (PEBA)
- Các vật liệu công nghiệp kĩ thuật:
Đôi khi loại vật liệu này còn đợc gọi là các vật liệu dẻo đặc biệt.
Polyphennyle sulphide (PPS)
Polyvinylidene fluoride (DVDF)
Polyphenylene oxide (PPO)
Các phơng pháp gia công chất dẻo:
1. Công nghệ cán:
Là quá trình mà vật liệu chất dẻo đợc chế tạo thành từng tấc hoặc thành từng
màng mỏng sau khi đi qua khe hở giữa các trục cán.
ứng dụng: để chế tạo màng mỏng vật liệu nh là PVC. Ngời ta có thể chế tạo
màng mỏng PVC cả loại cứng và loại mềm trong công nghiệp xây dựng, đồ dùng
dân dụng và đồ chơi.
Các máy cán đợc sử dụng thông dụng nhất là máy cán 4 trục và máy cán 5
trục. Các trục cán đợc xốp theo các dang chữ I, L, F và Z.

2. Công nghệ đùn:
Về nguyên lý: Trong quá trình đùn trục vít quay quanh mặt phẳng xy
lanh, trụ tròn đợc nung nóng, giữa trục vít và xy lanh có khe hở để
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
Sơ đồ các ph ơng pháp điển hình gia công chất dẻo
Ph ơng
pháp cán
Ph ơng
pháp đùn
Ph ơng pháp
ép phun
Ph ơng pháp đùn
thổi
2
Đồ án tốt nghiệp
vật liệu chảy nhũn trong xy lanh và đợc trục vít vận chuyển lên phía
trớc qua khe hở định hình của đầu đùn, đẩy ngoài thành sản phẩm.
Máy đùn: Máy đùn gồm nhiều đầu đùn khác nhau trong đó phổ biến
là máy đùn 1 trục vít và máy đùn 2 trục vít. Máy đùn hai trục vít đợc
sử dụng trong công nghệ chất dẻo dạng bột, đặc biệt với vật liệu
PVC.
ứng dụng: Gia công đùn đợc sử dụng để gia công với sản lợng lớn
chủ yếu các chất dẻo nh PVC cứng, PVC mềm, PE và PP.
3. Công nghệ ép phun:
Vật liệu dùng để ép phun: Vật liệu dùng trong công nghệ ép phun dới áp lực
thờng là dạng hạt.
ứng dụng: phơng pháp này có thể gia công các chất dẻo nhiệt dẻo cũng nh
nhiệt cứng. Chất dẻo nhiệt dẻo đợc gia công ở dạng nguyên hoặc đợc pha
màu, pha thêm phụ gia hoặc tạo thành xốp.

Phơng pháp ép phun có lợi về mặt kinh tế khi sử dụng để sản xuất các sản
phẩm định hình với sản lợng lớn
Cấu tạo máy phun nhựa: Các cơ cấu chính của máy:
- Cụm làm nóng chảy và tạo áp lực cần thiết để ép đẩy chất dẻo vào khuôn.
- Cụm khuôn và cơ cấu kẹp khuôn.
Bộ phận kẹp: Các tấm kẹp:
Cụm phun:
Bảng điều khiển trung tâm:
Các phụ tùng khác:
* Quá trình ép phun:
Sau khi máy đợc cấp vật liệu vào trong phễu nó dịch chuyển dần vào trong
xy lanh, tại đây vật liệu đợc hóa dẻo và nóng chảy, dòng chất lỏng nóng chảy sẽ
qua vòi phun của máy ép phun và đợc phun vào trong lòng khuôn khi hai nửa
khuôn đợc ép chặt lại với nhau nhờ một hệ thống thủy lực và sau khi sản phẩm đợc
điền đầy vào trong lòng khuôn, nó đợc giữ lại trong lòng khuôn một thời gian để
hình thành sản phẩm và đợc làm mát bởi một hệ thống làm mát, thờng là làm mát
bằng nớc.
Giai đoạn này là giai đoạn rất quan trọng vì nó ảnh hởng trực tiếp đến chất
lợng và năng suất gia công. Nếu làm mát trong khuôn nhanh thì năng suất cao nh-
ng sản phẩm bị làm mát đột ngột sẽ sinh ra nội ứng suất, dẫn tới bị co hoặc bị nứt.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
3
Đồ án tốt nghiệp
Nếu làm mát chậm quá năng suất sẽ không cao, nên giai đoạn này cần quan tâm
đến tính chất vật liệu và tính toán thời gian làm mát trong khuôn hợp lý.
4. Công nghệ đùn thổi:
Là phơng pháp gia công các sản phẩm rỗng.
Máy thổi sản phẩm cũng nh một phần của dây truyền sản xuất bao gồm:
Máy đùn, đầu đùn, khuôn thổi, cụm dịch chuyển, lõi, cơ cấu lập sản phẩm và các

thiết bị hỗ trợ khác.
Đầu tạo hình đợc lắp vào đầu đùn mà hình dáng hình học của nó phụ thuộc
vào sản phẩm cần sản xuất. Có một số dạng đầu đùng nh sau:
+ Đầu tạo hình có khe hở để sản xuất tấm và màng
+ Đầu đùn để thổi màng mỏng
+ Đầu đùn để bọc dây điện.
Chơng 2: Tổng quan về các loại khuôn.
I. Khuôn ép nhựa:
Khái niệm chung về khuôn ép nhựa:
- Khuôn ép nhựa là một dụng cụ để định hình ra một sản phẩm nhựa. Nó đợc thiết
kế sao cho có thể sử dụng cho một số lợng chu trình sản xuất nhất định.
Chức năng của các bộ phận khác nhau của
khuôn ép nhựa:
Khuôn có nhiều bộ phận, nó là một cụm gồm
nhiều chi tiết lắp ráp lại với nhau, bao gồm:
- Tấm kẹp phía trớc: Kẹp phần cố định của khuôn vào
máy ép phun.
- Tấm khuôn phía trớc: là phần cố định của khuôn tạo
thành phần trong và phần ngoài của sản phẩm.
- Tấm khuôn sau: Là phần chuyển động của khuôn vào máy ép phun.
- Tấm kẹp phía sau: Có tác dụng kẹp phần phía chuyển động của khuôn
- Tấm đỡ: Giữ cho mảnh ghép của khuôn không bị rơi ra ngoài.
- Khối ngăn: Ngăn giữa tấm đỡ và tấm kẹp phía sau để cho tấm kẹp hoạt động đợc.
- Tấm giữ: Giữ tấm đẩy vào chốt đẩy.
- Tấm đẩy: Đẩy chốt đẩy đồng thời với quá trình đẩy.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
4
Mặt phân khuôn
(Hình 1)

Lõi khuôn
Lòng khuôn
Khoảng trống
Đồ án tốt nghiệp
- Chốt định vị: Đảm bảo vị trí thích hợp của vòi phun với khuôn.
- Chốt dẫn hớng: Dẫn phần chuyển động tới phần cố định của khuôn.
- Bạc dẫn hớng: Tránh mài mòn nhiều hoặc làm hỏng tấm khuôn sau.
- Bạc mở rộng: Làm bạc kẹp để tránh mài mòn, hỏng tấm kẹp phía sau khối ngăn
và tấm đỡ.
- Bộ định vị: Đảm bảo cho sự phù hợp giữa phần cố định và phần chuyển động của
khuôn.
- Chốt hồi: Đa chốt đẩy hồi về khi khuôn đóng lại.
- Chốt đẩy: Đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi khuôn mở.
- Bạc dẫn hớng chốt: Để tránh hao mòn và hỏng chốt đỡ, tấm đẩy và tấm giữ do
chuyển động mạnh giữa chúng.
- Chốt đỡ: Dẫn hớng chuyển động và đỡ cho tấm đẩy. Tránh cho tấm khuôn đỡ bị
cong do áp lực đẩy cao.
- Bạc cuống phun: Nối vòi phun và kênh nhựa với nhau qâu tấm kẹp phía trớc và
tấm khuôn trớc.
Ngoài ra trong kết cấu khuôn cần phải chú ý thiết kế các kênh làm mát vì nó
sẽ có tính chất quyết định đến năng suất và chất lợng sản phẩm. Dung dịch làm
mát thờng là nớc.
Phân loại khuôn ép nhựa:
- Khuôn hai tấm:
Là loại khuôn gồm hai phần:
Khuôn trớc và khuôn sau.
u điểm: Kết cấu đơn giản và rất
thông dụng.
Nhợc điểm: Đối với loại sản phẩm
lớn không bố trí đợc miệng khuôn ở tấm, hoặc sảm phẩm có nhiều

miệng phun hoặc khuôn nhiều lòng khuôn cần nhiều miệng phun ở
tâm.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
5
3
2
1
4
5
6
Đồ án tốt nghiệp
- Khuôn 3 tấm:
Là loại khuôn dùng để khắc phục nhợc
điểm của khuôn hai tấm, nó gồm khuôn
sau, khuôn trớc và hệ thống thanh đỡ. Nó
tạo ra hai chỗ mở khi khuôn mở, 1 chỗ để
lấy sản phẩm và một chỗ để lấy kênh nhựa.
Nhợc điểm: Khoảng cách giữa vòi phun
của máy và lòng khuôn rất dài. Nó làm giảm áp lực khi phun và tạo ra nhiều
phế liệu của hệ thống kênh nhựa.
- Khuôn không có kênh dẫn nhựa:
Để khắc phục nhợc điểm của khuôn 3 tấm thì loại khuôn không có kênh
nhựa đợc phát triển. Hệ thống này nh khuôn hai tấm, chỉ khác là nó có những
thiết bị làm nóng ở hệ thống kênh nhựa để giữ cho vật liệu nhựa ở độ dẻo vừa
phải.
Ưu điểm: Không có phế liệu ở hệ thống
kênh nhựa và độ dày của khuôn có thể
giảm đáng kể so với khuôn 3 tấm.
Nhợc điểm: Cần có bộ điều khiển riêng

biệt để điều khiển nhiệt độ của kênh nhựa cũng nh của điểm nhựa nóng.
- Khuôn nhiều tầng: Là loại
khuôn đợc chế tạo để giữ lực kẹp
của máy thấp, với loại khuôn này
chúng ta có 1 hệ thống đẩy ở mỗi
mặt của khuôn.
u điểm của hệ thống khuôn này là nó cho số lợng sản phẩm lớn và hạ đợc giá
thành sản phẩm.
II. Khuôn dập:
Khuôn dập là dụng cụ dùng để gia công kim loại bằng áp lực.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
6
Tấm cố định
Tấm giũa
Lòng khuôn
Tấm di động
Lòng khuôn Lòng khuôn
Đồ án tốt nghiệp
Gia công kim loại bằng áp lực là phơng pháp thực hiện bằng cách dùng
ngoại lực tác dụng lên kim loại ở trạng thái nóng hoặc nguội làm cho kim loại đạt
đến giới hạn đàn hồi, kết quả sẽ làm biến dạng hình dạng của vật thể kim loại theo
yêu cầu mà không phá huỷ tính liên tục và độ bền của chúng.
u điểm : Khuôn dập có khả năng làm ra những chi tiết không cần tiếp tục gia
công cắt gọt, giảm lợng tiêu phí kim loại, giảm thời gian cắt gọt và trong một
chừng mực nào đó có thể là phơng pháp gia công không phoi.
Phân loại khuôn dập:
Về khuôn dập ngời ta chia ra làm hai loại là khuôn dập thể tích và khuôn dập
tấm.
- Khuôn dập thể tích:

Dập thể tích là phơng pháp biến dạng kim loại trong lòng khuôn dập có kích
thớc và hình dạng của chi tiết cần chế tạo.
Khuôn dập thể tích đợc phân loại ra nh sau:
- Phân loại theo trạng thái nhiệt của phôi: Gồm có khuôn dập nóng và khuôn dập
nguội.
- Phân loại theo kết cấu lòng khuôn: Gồm có khuôn dập hở và khuôn dập kín.
- Phân loại theo cách bố trí lòng khuôn trên khối khuôn: Theo cách này có dập
trong khuôn có một lòng khuôn và dập trong khuôn nhiều lòng khuôn.
- Phân loại theo thiết bị gia công. Đây là cách phân loại hay dùng, nhất là khi xét
đến những điều kiện công nghệ. Theo cách này có:
+ Rèn khuôn trên máy búa.
+ Dập khuôn trên máy ép thuỷ lực.
+ Rèn khuôn trên máy ép dập nóng hay máy ép rèn ngang.
+ Dập khuôn trên các thiết bị chuyên dụng.
u điểm của dập thể tích: Vật dập có độ chính xác và độ bóng bề mặt
cao, có hình dáng phức tạp, tiết kiệm kim loại
Nhợc điểm: Bộ khuôn phức tạp, đắt tiền, một bộ khuôn chỉ dập đợc
một loại chi tiết.
- Khuôn dập tấm:
Dập tấm là phơng pháp chế tạo chi tiết từ phôi liệu ở dạng tấm.
(Dập tấm thờng tiến hành ở trạng thái nguội nên còn gọi là dập
nguội).
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
7
Đồ án tốt nghiệp
Phân loại: Theo ba đặc điểm sau: Đặc điểm công nghệ, đặc điểm kết cấu và
đặc điểm sử dụng.
- Đặc điểm công nghệ: Theo các dấu hiệu về công nghệ khuôn đợc chia ra làm
những nhóm điển hình theo loại nguyên công cần thực hiện. Ví dụ nh khuôn cắt

hình, khuôn uốn, khuôn dập vuốt v.v
- Đặc điểm kết cấu : Theo các dấu hiệu về khuôn đợc chia làm hai nhóm là khuôn
không có bộ phận dẫn hớng và Khuôn có bộ phận dẫn hớng.
- Đặc điểm sử dụng: Theo các dấu hiệu của khuôn lại đợc phân loại theo phơng
pháp đa phôi và đặt phôi, phơng pháp lấy chi tiết, phơng pháp cắt bỏ phế liệu.
III. Khuôn đúc:
Khuôn cát:(ở đây ta chủ yếu nói về khuôn kim loại)
Khuôn kim loại:
- Ưu điểm:
Chu kỳ sản xuất ngắn.
Vật đúc chính xác, bề mặt nhẵn đẹp, lợng d gia công ít hơn nhiều so
với đúc khuôn cát.
Cơ tính vật đúc cao hơn do khuôn kim loại có tốc độ làm nguội lớn.
Năng suất cao do đó giá thành rẻ hơn.
Đợc dùng để đúc rất nhiều lần cho một loại chi tiết (nhất là với hợp
kim màu).
- Nhợc điểm:
Giá thành khuôn cao, chế tạo khuôn lâu.
Khó đúc những vật có thành mỏng (2,5-3 mm), diện rộng.
Do cứng không co bóp đợc nên vật đúc dễ có ứng suất trong, dễ vênh
hoặc nứt.
- ứng dụng: Khuôn kim loại đợc dùng nhiều và rất chủ yếu trong sản xuất
đúc hàng loạt lớn. Nhất là trong thời đại ngày nay khi mà công nghệ chế tạo khuôn
đợc sự hỗ trợ của máy tính cũng nh các phần mềm tin học ứng dụng cho phép gia
công đợc những bộ khuôn chất lợng cao.
Phân loại khuôn kim loại:
+ Khuôn bằng kim loại và ruột cũng bằng kim loại.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
8

Đồ án tốt nghiệp
+ Khuôn bằng kim loại và ruột bằng cát.
Tuy nhiên dựa vào mặt phân khuôn và loại ruột chia khuôn mà ngời ta cũng
có thể chia khuôn kim loại thành 4 loại khuôn nh sau:
+ Khuôn nguyên:
+ Khuôn bổ ngang:
+ Khuôn bổ đứng:
+ Khuôn phức tạp:
* Phơng pháp đúc áp lực:
Đối với khuôn kim loại có một số các kỹ nghệ (phơng pháp) đúc nh là đúc ly
tâm, đúc áp lực, đúc hút chân không, đúc dập lỏng tuy nhiên ở đây ta chỉ nói về
phơng pháp đúc áp lực:
Đúc áp lực là một phơng pháp chế tạo vật đúc có năng suất cao, có điều kiện
tự động hoá hoàn toàn, độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt vật đúc cũng thuộc
loại cao nhất.
Kim loại lỏng đợc rót vào ép rồi đợc pittông đẩy vào khuôn. Nó sẽ kết tinh d-
ới áp suất d rất cao. Tốc độ dòng kim loại chảy vào khuôn lên tới 0,5 - 120 m/s,
đảm bảo đúc những vật thành mỏng tới 0,8 - 6 mm, những lỗ nhỏ

0,1mm và đúc
cả răng ren
Đúc áp lực cao đợc dùng trong sản xuất lớn, đúc hợp kim màu có nhiệt độ
chảy tơng đối thấp, khối lợng vật đúc từ vài gam đến 90kg thành vật đúc không nên
dày quá 5 đến 8 mm.
Đúc áp lực cao có nhiều u điểm:
Khuôn kim loại dùng đợc nhiều lần.
Tổ chức kim loại của vật đúc nhỏ mịn nhờ tác dụng nguội nhanh của
khuôn kim loại và nhờ áp lực cao.
Hoàn toàn không dùng đến cát làm khuôn và ruột cát.
Do bề mặt khuôn có độ nhẵn bóng và độ chính xác cao nên vật đúc có

thể đạt độ chính xác từ cấp 3 đến cấp 5, độ nhẵn bóng tới

5 (Rz =
20) hoặc

7 (Ra = 1,25), phần lớn đem dùng ngay không cần gia
công cơ.
Năng suất cao, có thể đạt 1000 đến 3600 lần ép/giờ
Song đúc áp lực cũng có một số nhợc điểm:
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
9
Đồ án tốt nghiệp
Giá thành khuôn rất cao.
Vật đúc có nhiều rỗ khí bên trong.
Kích thớc và khối lợng vật đúc bị hạn chế theo cỡ máy đúc.
Tỷ lệ thành phẩm nhỏ vì hệ thống rót lớn.
Máy đúc có nhiều loại:
Máy có buồng ép nóng: Chỉ dùng với hợp kim nhiệt độ chảy thấp nh
kẽm.
Máy có buồng ép nguội: Có thể dùng lực ép cao hơn, dùng khi đúc
hợp kim nhôm và hợp kim có nhiệt độ chảy cao.
Chơng 3:
Thiết kế và phân loại các cụm sản phẩm trong bộ kit, chọn khuôn cho từng chi
tiết trong nghành công nghiệp xe đạp điện:
I. Phân loại các cụm sản phẩm trong bộ kit của xe đạp điện:
Bộ KIT xe đạp điện bao gồm các modul cơ khí, điện, từ, điện tử và đo lờng
và đặc biệt là rất nhiều các bộ khuôn mẫu chính xác chất lợng cao: nh khuôn ép
nhựa, khuôn đúc áp lực vỏ động cơ, khuôn dập cao tốc lõi tonsilic.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46

Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
10
Đồ án tốt nghiệp
Bộ KIT xe đạp điện đợc chia ra làm các cụm nh sau:
1. Động cơ điện 1 chiều không chổi than CS: 150W.
2. Chuyển mạch điện tử điều khiển động cơ theo xung điện áp 3 pha có chức
năng: Hạn dòng tiết kiệm năng lợng.
3. Tay vặn điện tử để điều khiển vô cấp tốc độ xe.
4. Bộ nguồn nạp ắc qui tự động có chức năng ổn định điện áp và hạn dòng, cho
phép tăng độ bền của ắc qui lên tối đa.
5. Hộp chứa ác qui có chức năng hiện mức năng lợng của ắc qui, dễ dàng lắp
ráp vào nhiều loại xe đạp thông thờng đang lu hành trên thị trờng.
II. Thiết kế bản vẽ lắp cho cụm động cơ điện 1 chiều không chổi than và thiết kế
khuôn mẫu cho các chi tiết tơng ứng :
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
11
Đồ án tốt nghiệp
Cụm lắp ráp động cơ điện 1 chiều không chổi than là cụm đợc lắp vào bánh
sau của xe đạp, nó gồm nhiều chi tiết đợc lắp ráp với nhau. Tuy nhiên trong giới
hạn của đồ án ta chỉ cần thiết kế khuôn để đúc chi tiết nắp động cơ và khuôn đột
dập lá thép tonsilic cho động cơ điện.
Đối với chi tiết nắp động cơ:
(hình vẽ 2D và 3D thể hiện kiểu dáng công
nghiệp và kết cấu cũng nh tính năng làm việc của
chi tiết)
Nắp động cơ đợc lắp ghép với vành của động cơ, do đó sau khi đúc bề mặt này cần
phải gia công lại. Mặt khác bề mặt lỗ đợc lắp vòng bi ( để lắp với trục ) nên cần độ
nhẵn cao, vật liệu khác đi, do đó trong qúa trình
tạo lòng khuôn đúc ta đúc nắp động cơ gắn với 1 bạc bằng thép.

Khuôn đúc nắp động cơ lòng khuôn không sâu, do chi tiết có lỗ giữa nên
khuôn đúc sẽ có lõi thẳng, có hai lòng khuôn trên và dới. Lòng khuôn trên đợc
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
12
11
6
32
7
6
12
10
9
8
7
5
4
3
2
1
8M4 cach deu
Đồ án tốt nghiệp
xung tạo thành rãnh tơng ứng với vị trí gân của chi tiết. Các lỗ bắt vít ghép với
vành động cơ sẽ đợc gia công sau.
Sau khi phân tích tính năng làm việc cũng nh kết cấu của chi tiết của chi tiết
ta đi tiến hành thiết kế khuôn.
Đối với khuôn đúc, do lòng khuôn là nơi liên tục tiếp xúc với kim loại lỏng ở
nhiệt độ cao, áp lực lớn nên cần thiết kế tấm khuôn trên và tấm khuôn dới để tiết
kiệm vật liệu.

Kim loại rót vào khuôn sẽ không rót thẳng vào vị trí chi tiết mà lêch sang
bên ngoài, do đó khuôn đúc nắp động cơ sẽ là loại khuôn lệch.
Loại khuôn đợc chọn thiết kế sẽ là khuôn đúc áp lực, loại khuôn hai tấm
(tấm di động và tấm cố định). Mặt phân khuôn sẽ là bề mặt vành dới của chi tiết,
(bề mặt này đợc gia công lại sau khi đúc để lắp ghép với vành động cơ).
Đối với chi tiết lá
thép tonsilic:
Chi tiết lõi thép
tonsilic là chi tiết mỏng
(dạng tấm) đợc lắp trong cụm động cơ điện, nó là một chi tiết trong stato (còn gọi
là phần cảm).
Chi tiết đợc thiết kế bằng cách dập cắt lá tonsilic mỏng và thực hiện qua 3
nguyên công.
Nguyên công I: Dập cắt tạo biên dạng ngoài của lá thép Tonsilic.
Nguyên công II: Dập cắt tạo lỗ công nghệ.
Nguyên công III: Dập cắt tạo các lỗ cuốn dây.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
13
12 13
14
11
9
8
7
4
3
2
10
1

6
5
17
1915 16 18
Đồ án tốt nghiệp

Khuôn
đợc
thiết
kế là
khuôn dập cắt cho cả ba nguyên công
Nguyên công I:
Nó có tác dụng là cắt ra chi tiết có biên dạng xác định, do đó biên dạng của chày
phải giống biên dạng của chi tiết và biên dạng của lòng cối.
- Đối với nguyên công I, ta không cần áo chày. Mặt phân khuôn đợc chọn chính
là mặt trên của cối.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
14
Đồ án tốt nghiệp
Nguyên công II:
Chi tiết cần dập ra những lỗ có kích thớc không lớn lắm và biên dạng phức
tạp nên ta dùng nhiều chày (mỗi chày sẽ dập nên một lỗ khi gia công). Cũng chính
vì thế mà trong khuôn cần thiết kế thêm 1 chi tiết là áo chày để liên kết các chày lại
với nhau.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
15
Đồ án tốt nghiệp
Nguyên công III:

Về cơ bản nguyên công này chỉ khác nguyên công II về số lợng chi tiết chày và
hình dáng cũng nh vị trí của các chày.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
16
9
18
20
A
1
15
14 1317
8
7
4
5 6
16
12
11
10
19
3
2
Đồ án tốt nghiệp
III.
Thiết kế
bản vẽ lắp cho cụm điều khiển động cơ và thiết kế khuôn mẫu cho các chi tiết t-
ơng ứng :
Cụm lắp ráp hộp điều khiển động cơ dùng để chuyển mạch điện tử điều khiển động
cơ theo xung điện áp 3 pha có chức năng: Hạn dòng tiết kiệm năng lợng

Trong cụm điều khiển động cơ ta cần quan tâm tới chi tiết hộp điều khiển và
tấm tản nhiệt.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
17
 §å ¸n tèt nghiÖp
§µm M¹nh TuÊn Líp CTM3 – K46
NguyÔn V¨n ChiÕn Trêng §HBK Hµ Néi
18
keo silicol
85
7
6
4
3
1
2
Đồ án tốt nghiệp
Đối với chi tiết hộp điều khiển:
Hộp điều khiển là 1 chi tiết dạng hộp, nó
dùng để chứa các bộ phận cấu thành nên hệ
thống điều khiển động cơ. Chi tiết này khá đơn
giản về kết cấu, nó có 4 lỗ nhỏ ở 4 góc để bắt
vít với tấm đế tản nhiệt, 1 lỗ ngang để làm đờng
ra cho dây điện.
Do
kết cấu
chi tiết
đơn giản
nên kết

cấu
khuôn ép
ra chi tiết
cũng khá đơn giản, nó là loại khuôn 2 tấm,
có hai lòng khuôn trên và dới, lòng khuôn không sâu lắm nhng lòng khuôn trên và
khuôn dới để tạo ra bề mặt ngoài của chi tiết cần làm côn để dễ dàng hơn cho việc
đẩy chi tiết sau khi ép.
Do có 4 lỗ bên để bắt vít nên khuôn có 4 lõi phía dới.
Mặt phân khuôn khuôn đợc chọn sẽ là bề mặt đi qua vành miệng của hộp động cơ.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
19
Đồ án tốt nghiệp
Vật liệu nha rót và khuôn đợc rót qua bạc phun, bạc phun có vị trí phun
nhựa vào chính giữa chi tiết nên kết cấu khuôn là đối xứng.
Đối với chi tiết đế tản nhiệt:

Chi tiết đế tản nhiệt vật liệu là nhôm.
Nó có chức năng làm tản nhiệt cho hộp
điều khiển và liên kết cứng với mạch điện tử cũng nh nắp hộp điều khiển động cơ.
Kết cấu của đế tản nhiệt đơn giản, là một tấm nhôm. có các phần uốn vuông góc
lên để liên kết với các linh kiện trong mạch điện tử, có các lỗ dùng để bắt vít (các
lỗ này sẽ khoan sau khi dập).
Chi tiết tấm đế tản nhiệt sẽ có hai nguyên công là dập cắt tấm đế tản nhiệt
dạng khai triển và dập uốn vuông góc phần liên kết với linh kiện điện tử.
Nguyên công I:
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
20
Đồ án tốt nghiệp

Cũng ng chi tiết lá thép Tonsilic, đế tản nhiệt là chi tiết mỏng, phôi dạng tấm
nên loại khuôn đợc chọn là khuôn dập cắt. Và kết cấu cơ bản giống nh khuôn dập
cắt lá trép Tonsilic. Đối với loại khuôn dập cắt này ta không cần áo chày. Mặt phân
khuôn đợc chọn chính là mặt trên của cối.
Đối với nguyên công II:
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
21
Đồ án tốt nghiệp
Trên chi tiết cần 2 vị trí phải uốn khác nhau nên ta cần thiết kế 2 chày khác
nhau, do đó khác với nguyên công I ta thiết kế thêm tấm áo chày, nó có tác dụng
liên kết II chày lại với nhau theo sự liên kết nhất định.
Với nguyên công này khuôn không thể bố trí đợc tấm gạt chi tiết nên ở phần dới
của áo chày có gắn thêm 1 miếng cao su, miếng cao su này có tác dụng thay cho
tấm gạt chi tiết.
Chi tiết cối của khuôn cũng phải khoét lỗ tạo không gian cho chi tiết khi bị uốn.
Đối với khuôn dập uốn, 1 điều cần chú ý khi thiết kế là khe hở giữa chày và
cối, cần đảm bảo đủ để uốn chi tiết, tránh trờng hợp gãy đứt chi tiết.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
22
Đồ án tốt nghiệp
Khuôn dập uốn đế tản nhiệt gồm các chi tiết chính nh khuôn dập cắt đế tản nhiệt,
tuy nhiên do có sự khác đi giữa việc cắt và uốn nên khuôn này không có những chi
tiết nh tấm gạt chi tiết hay lò xo, thay vào đó là 1 miếng cao su.
IV. Thiết kế bản vẽ lắp cho cụm điều khiển vô cấp tốc độ xe đạp điện và thiết kế
khuôn mẫu cho các chi tiết tơng ứng :
Cụm lắp ráp điều khiển vô cấp tốc độ của xe đạp điện có chức năng: Điều
khiển vô cấp tốc độ của xe đạp điện.
Trong cụm điều khiển động cơ ta cần quan tâm tới các chi tiết sau: Vỏ tay lái

xe đạp điện, lõi tay lái xe đạp, đế và nắp đế van.
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
23
Đồ án tốt nghiệp
Đối với chi tiết vỏ tay lái xe đạp điện:
1.1 phân tích chức năng làm việc của tiết:
Chi tiết vỏ tay lái xe đạp điện là chi tiết dùng để cho ngời điều khiển cầm,
nắm và điều khiển phơng tiện, do đó nó cần có hình dáng hình học thon, gọn, thuận
tiện khi sử dụng. Mặt khác, là chi tiết bao bên ngoài nên chi tiết cần có kiểu dáng,
mẫu mã đẹp.
1.2 Phân
tích kết cấu và
chọn khuôn:
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
24
5
4
6
E - E
3
2
D
1
D - D
E
D
H
B

K
H
N
A
C
C - C
M
E
C
H
A
T
R
O
N
I
C
S
B - B
B
B
L
a
b
.
D
E
CA
A - A
Theo A

A
M
E
C
H
A
T
R
O
N
I
C
S
D
H
B
K
H
N
Đồ án tốt nghiệp
Chi tiết vỏ tay lái xe đạp điện
Chi tiết vỏ trong cụm điều khiển vô cấp xe đạp điện đợc lắp ghép trực tiếp
với chi tiết lõi nên nó có gân ở phía trên và dới, do đó kết cấu lòng khuôn cũng phải
bố trí vị trí của gân.
Do yếu tố mẫu mã bên ngoài nên lòng khuôn cần thiết kế những bề mặt lồi
và lõm rất phức tạp, cũng chính vậy thế mà khuôn không thể thiết kế để đẩy chi tiết
ra ngoài đợc. Vì thế mà sau khi tiến hành ép chi tiết, ta cần để nguội một thời gian
rồi mới tiến hành tháo lõi khô, tháo chi tiết.
Cũng vì những lý do về kết cấu nh vậy mà khuôn ép chi tiết vỏ tay lái xe đạp
điện cũng có những đặc điểm khác, cụ thể là nó không có tấm đẩy, không có tấm

giữ, không có chốt dẫn hớng, chốt đẩy và chốt hồi, không có thanh kê.
Các chi tiết chính của khuôn gồm có:
Vị trí Tên chi tiết Số lợng
1 Tấm kẹp phía sau 1
2 Tấm khuôn sau 1
3 Lõi khuôn 2
4 Tấm khuôn trên 1
5 Tấm kẹp phía trớc 1
6 Bu lông M10 8
7 Vòng định vị 1
8 Bu lông M6 4
9 Bạc cuống phun 1
10 Chốt dẫn hớng 4
11 Bạc dẫn hớng 4
12 ống dẫn nớc 4
13 Chốt Z 4
Đàm Mạnh Tuấn Lớp CTM3 K46
Nguyễn Văn Chiến Trờng ĐHBK Hà Nội
25
Bản vẽ lắp khuôn ép
vỏ tay lái xe đạp điện
6
5
1
2
3
4
13
12
8

11
97 10