Thiết kế công nghệ chế tạo ống nối chi tiết dạng bạc

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, khi đất nước đang ở trong giai đoạn phát triển tiến tới Công
nghiệp hóa - Hiện đại hóa đất nước, thì ngành Cơ khí nói chung và chuyên
ngành "Gia công áp lực" nói riêng trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn
để phát triển đất nước. Ngành "Gia công áp lực" có những đặc thù riêng trong
đó có những chi tiết mà chỉ có ngành "gia công áp lực" có thể làm được.
Muốn vậy chúng ta phải tự sản xuất được các thiết bị công nghệ phục vụ cho
sản xuất. Để đáp ứng nhu cầu này, công việc nghiên cứu, thiết kế những bộ
khuôn dập không thể thiếu được. Vì vậy đi sâu và tập trung nghiên cứu vào
nó là hết sức quan trọng.
Là sinh viên trường Học viện Kỹ thuật quân sự, một trong những trường
đi đầu về "gia công áp lực" chúng em được trang bị kiến thức cơ bản nhất để
thiết kế khuôn dập. Đồ án công nghệ "Thiết kế công nghệ chế tạo ống nối" là
bước tạo cho sinh viên kỹ năng thiết kế khuôn và ứng dụng những kiến thức
được học vào việc thiết kế khuôn và chế tạo chi tiết sau khi rời ghế nhà
trường. Ngoài việc vận dụng những kiến thức đã được học, các tài liệu hướng
dẫn. Em được sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của các thầy trong bộ môn, đặc
biệt thầy giáo Lại Đăng Giang đã hướng dẫn rất tận tình, chu đáo để em hoàn
thành đồ án này đúng theo yêu cầu.
Với thời gian và trình độ còn hạn chế, nên bài làm không tránh được
những sai lầm và thiếu sót, em mong được sự quan tâm chỉ bảo tận tình của
các thầy để em thực sự vững vàng khi ra trường nhận công tác.
Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Nam
Chương1
PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ CHỌN PHƯƠNG
ÁN CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TẠO HÌNH SẢN
PHẨM
1.1 Phân tích sản phẩm
1.1.1. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM

- Dựa vào bản vẽ ta thấy chi tiết ống nối là chi tiết dạng bạc, vì nó có
hình dạng ống tròn, mặt trong có dạng hình trụ.
- Ống nối là chi tiết được sử dụng khá phổ biến trong đời sống và trong
các ngành kĩ thuật, ô tô, xe máy…
Sản phẩm 3D:
1.1.2Đặc điểm:
- Chi tiết ống nối là chi tiết dạng ống tròn, thành mỏng, ống nối được
dùng để nối các ống lớn với ống nhỏ hơn. Thường được dùng trong các
đường ống dẫn chất lỏng hoặc chất khí…
- Ống nối là chi tiết liên kết nên chịu tác dụng của lực ma sát giữa các
chi tiết.
* Yêu cầu kỹ thuật
- Vật dập sau khi dập xong không bị rách, nứt, nhăn, đạt biên dạng theo
yêu cầu, lắp ghép chính xác.
- Sản phẩm đạt kích thước theo yêu cầu của bản vẽ.
- Vật liệu chế tạo thép CIO
- Vật dập sau khi cắt mép uốn không có bavia.
1.1.3 Đặc điểm kết cấu:
Hình1.1:Chi tiêt ống nối
- Chi tiết ống nối cơ bản là hình trụ rỗng, không có đáy, nhưng đầu trên
có miệng để lắp.
- Đường kính miệng là φ 198 (mm)
- Đường kính đáy là φ 60 (mm)
- Chi tiết cao 55 (mm)
- Chi tiết có các góc lượn R = 1,5 (mm)
* Đặc điểm về vật liệu
- Chi tiết luôn chịu tác dụng của nhiệt độ và áp suất nên vật dập phải
không bị biến dạng và thay đổi cơ tính dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất.
- Với những yêu cầu kĩ thuật trên đòi hỏi vật liệu phải có khả năng chịu
nhiệt độ và áp suất.

- Vật liệu phù hợp khi chế tạo chi tiết là: thép C10, có chiều dày là 1mm
- Cơ tính của vật liệu :
Bảng 1.1. Thành phần cơ tính của vật liệu
Mác thép
σ (MPa) σ ch
(MPa)
δ (%) ψ %
HB
10 340 210 31 55 < 143
* Thành phần hóa học
Thép
10
C Si Mn Cr S P Ni Cu
% 0,07
÷
0,14
0,17÷0,37 0,35÷0,65
<0,035 <0,03
5
<0,25 <0,25
 Nhận xét:
- Với thành phần hóa học là 0,07 ÷ 0,14%C (tỉ lệ thấp) nên thép có tính
dẻo cao. Tỉ lệ Si = 0,17 ÷0,35%; Mn = 0,35 ÷ 0,65%. Thép có cơ tính tổng
hợp cao (trong sự kết hợp giữa cơ tính, độ bền và độ dai) Si và Mn có tác
dụng khử oxy, Cr có tác dụng làm cho thép bền và sáng hơn.
- Ngoài ra còn có các thành phần khác như Ni (< 0,25%), Cu (< 0,25%)
có ảnh hưởng không lớn cơ tính của thép.
- Thành phần P gây ra hiện tượng giòn nguội yêu cầu P < 0,035% và S
gây ra hiện tượng giòn nóng do đó yêu cầu S < 0,035%.
- Cơ tính của vật liệu σ

b
=340 (MPa) và σ
c
=210 (MPa) nên trong quá
trình gia công vật liệu dễ biến dạng và có khả năng tạo hình tốt do tính dẻo
cao, độ bền của vật liệu phù hợp trong quá trình gia công cũng như trong quá
trình ứng dụng sản phẩm.
- Với thành phần hóa học và cơ tính của vật liệu nên trong quá trình gia
công vật liệu dễ biến dạng và có khả năng tạo hình tốt do tính dẻo cao, độ bền
của vật liệu phù hợp trong quá trình gia công cũng như trong quá trình ứng
dụng sản phẩm.
- Là chi tiết không đòi hỏi độ chính xác gia công, độ bền quá cao nên
không cần thiết các bước gia công phụ.
1.2. Lập luận chọn phương án công nghệ gia công tạo hình sản phẩm.
1.2.1. Tính sơ bộ số nguyên công cần phải dập
Tính phôi:
- Chi tiết có dạng tròn nên phôi chế tạo sản phẩm có dạng hình tròn - chi
tiết có chiều dày không đổi (S = 1mm) nên ta sử dụng phương pháp cân bằng
bề mặt để tính phôi.
- Theo phương pháp cân bằng bề mặt, ta có:
D =
Π
F4
Trong đó: D là đường kính phôi
F là tổng diện tích chi tiết
- Để tiện tính toán chi tiết ta chia ra làm 3 phần
* Phần 1:Tính diện tích phần 1
Hinh1.2 Diện tích phấn1
- Phần 1: Với r
1

= 99mm, r
2
= 98mm, h
1
= 12mm
Ta có F
2
= ∏.
2
2
2
1
2
1
.2 rhrr Π−Π+
= 3,14. 99
2
+ 2. 99. 12 - 3,14.98
2
= 8079,22 (mm
2
)
* Tính diện tích phần 2:
Hình 1.3:diện tích phần 2
Ta có Ta có F
2
= ∏.
22
2
2

2
'.2 rhrr Π−Π+
= 3,14. 99
2
+ 2. 99.33 - 3,14 . 30
2
= 48465,9mm
2
* Tính diện tích phần 3
Hình 1.4 diện tích phần 3:
-F
3
= ∏.
2
33
2
3
'.2 rhrr Π−Π+
= 3,14. 30
2
+ 2. 3,14.30.10- 3,14 . 29
2
= 2069,26mm
2
* Tính lượng dư phần xén miệng
- Chiều cao của chi tiết H = 55mm
- Trị số lượng dư với chiều cao tương đối là:
28,0
198
55

==
d
h
- Tra bảng 51 ta được lượng dư cắt mép là h'=2mm
Vậy ta được lượng dư cắt mép là:
F'= ∏.D
1
.h'=3,14.198.2=1243,44(mm
2
)
- Ta được tổng diện tích của phôi là:
F = F
1
+ F
2
+ F
3
+ F' = 59857,82 mm
2
Vậy đường kính phôi là:
14,3
82,59857.4
=D
=276(mm
2
)
Chiều dày vật liệu mỏng S < 1,5mm. Các hệ số dập vuốt có thể tra theo
bảng [2.97]
5,136,0100.
276

1
100. <===∆
D
S
Có sử dụng ép biên.
Theo [2.97] thì quá trình dập vuốt được thực hiện giống như dập vuốt chi
tiết hình trụ không vành.
Giả sử cần chế tạo chi tiết hình trụ rỗng từ phôi phẳng có đường kính
Trên cơ sở mối quan hệ số dập vuốt ta có:
70,0
276
198
1
===
DP
D
m
=>Hệ số dập vuốt lần đầu m
1
cho phép là: 0,55 ÷ 0,58 < 0,70
-Mặt khác ta có tỉ số:
h/D=0.55 Côn trung bình.
KL: Vậy với chi tiết đã cho ta tiến hành dập vuốt có ép biên và dập vuốt
qua 2 nguyên công.
* PA1
* Ưu điểm:
-Sản phẩm đạt độ chính xác cao.
- Vật dập đạt kích thước theo yêu cầu.
- Sử dụng công nghệ cao hơn, đảm bảo về độ chính xác, kích thước.
- Vật dập đảm bảo độ đồng đều về cơ tính vì quá trình dập vuốt và tạo

gân được diễn ra đồng thời.
* Nhược điểm
+ Việc chế tạo khuôn phối hợp cắt hình dập vuốt và tạo gân là rất phức
tạp, khuôn nhiều chi tiết đòi hỏi độ chính xác cao.
* PA2:
*
Ưu điểm:
- Qúa trình thiết kế khuân đơn giản hơn.
Vật đập đảm bảo kính thước theo yêu cầu.
- Giảm số nguyên công, thời gian chế tạo sản phẩm nhanh
- Năng suất giá thành hạ.
* Nhược điểm
- Kết cấu khuôn phức tạp, khó chế tạo khuôn
- Lắp đặt khuôn đòi hỏi độ chính xác cao. Tay nghề thợ cao.
- Sản phẩm dễ bị nhăn.
* Kết luận: Lựa chọn phương án công nghệ
- Trong 2 phương án trên ta chọn phương án 1 làm phương án chế tạo
sản phẩm vì:
+ Phù hợp với điều kiện nhà máy
+ Bộ khuôn cắt - dập vuốt cũng khá phổ biến.
+ Tải trọng được phân bố đều ở các nguyên công.
Pha băng Cắt hình, đột
lỗ
Dập vuốt
Cắt mép
Sản phẩm
CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN CÁC BƯỚC CÔNG NGHÊ GIA CÔNG
TẠO HÌNH SẢN PHẨM
Trong chương 1 ta đã phân tích đặc điểm của chi tiết và lựa chọn được
phương án công nghệ chế tạo với phương án đã lựa chọn tôi tiến hành tính

toán chi tiết cho nguyên công dập chủ yếu và thiết kế quy trình công nghệ chế
tạo chi tiết "ống nối".
2.1. Chọn phôi và kiểm tra phôi
- Phôi được chọn là: phôi băng
- Kích thước: 150000 x 2000 x 0,5 (mm
2
) theo (2)
- Kiểm tra phôi phải đủ kích thước theo yêu cầu, phôi có bề mặt không
bị nứt vỡ, sau đó làm sạch bề mặt phôi.
- Chọn phôi ban đầu là hình tròn, do đó ta có đường kính của phôi như
đã tính ở chương I là:
Π
=
F
D
.4
= 276 (mm)
2.2. Xếp hình và pha tấm vật liệu
Xếp hình khi cắt là công việc sắp xếp các chi tiết cần cắt lên tấm hoặc
dải vật liệu rồi chọn phương án xếp hợp lý nhất để nâng cao hiệu quả sử dụng
vật liệu, chỉ tiêu đánh giá kinh tế của phương án xếp hình là hệ số sử dụng vật
liệu.
p
F
F
0
=
η
. 100%
Trong đó: F

0
: là diện tích của chi tiết
F
p
: là diện tích phôi (mm
2
)
2.2.1. Các phương án xếp hình lên tấm vật liệu
- Do phôi cần đột có dạng hình tròn nên có 2 phương án xếp hình sau:
các giá trị mạch nối, mép thừa tra trong bảng 2.5.
- Giá trị mép thừa là a = 1,8mm
- Giá trị mạch nối là a
1
=1,4mm
Hình 1.5
 Đây là cách xếp hình liên tục trên dải vật liệu
*Phương án 2: Xếp xen kẽ
Cách xếp hình xen kẽ trên dải vật liệu
2.2.2. Các phương án pha tấm vật liệu
- Để đánh giá tính hợp lí của 2 phương án đã chọn ta đưa ra một số cách
pha tấm như sau:
+ Tấm kim loại được pha dọc.
+ Tấm kim loại được pha ngang
* Xét phương án 1
+ - Với trường hợp pha dọc
+ Số lượng dải nhận được trên chiều rộng của tấm là: 2000: 279,6 =7 dải
 Vậy chiều rộng của tấm còn dư là 2000-7.279,6 = 43mm
+ Số chi tiết nhận được trên mỗi dải là:
539
278

118150000
=
−
(chi tiết)
=> Chiều dài còn dư là: 150000 - 539.278 = 158 (mm)
+ Số lượng chi tiết nhận được là:
539.7 = 3.773 (chi tiết)
+ Ta có diện tích của 1 chi tiết là:
16,59798
4
276.14,3
4
.
22
==
Π
=
D
S
(mm
2
)
=> Tổng diện tích phôi là:
ΣS= 59797,16. 3773 = 225618457 (mm
2
)
Diện tích của tấm kim loại là: F = 150000 . 2000 = 3.10
8
(mm
2

)
+ Hệ số sử dụng vật liệu là:
%2,75
10.3
225618457
8
==
∑
=
F
S
η
+ Với trường hợp pha ngang
- Số lượng dải nhận được trên chiều dài tấm là: 150000: 279,6 = 536 dải
=> Vậy chiều rộng của tấm còn dư là: 150000 - 536.279,6 = 135 (mm)
- Số chi tiết nhận được trên mỗi dải là:
7
278
)8,12000(
=
−
(chi tiết)
=> Chiều dài của dải còn dư là:
2000 - 7.278 = 54 (mm)
+ Số chi tiết nhận được là: 536. 7 = 3752 (chi tiết)
=> Tổng diện tích phôi là:
ΣS = 59798,16 . 3752 = 224362696 (mm
2
)
=> Hệ số sử dụng vật liệu là:

%7,74
10.3
224362696
8
==
∑
=
F
S
η
+ Xét phương án 2
+ Với trường hợp pha dọc
- Số lượng dải nhận được trên chiều rộng tấm là: 2000: 494,6 = 4 dải
=> Chiều rộng tấm còn dư là: 2000 - 4.494,6 = 21,6 (mm)
- Số chi tiết nhận được của dãy trên là:
539
278
)8,1150000(
=
−
(chi tiết)
- Số chi tiết nhận được của dãy dưới là:
538
278
)140150000(
=
−
(chi tiết)
- Số chi tiết nhận được trên mỗi dải là:
539 + 539 = 1077 (chi tiết)

- Tổng số chi tiết nhận được là: 1078 . 4 = 4312 (chi tiết)
=> ΣS = 59798,16 . 4312 = 217848976 (mm
2
)
Hệ số sử dụng vật liệu:
%9,77
10.3
217848976
8
==
∑
=
F
S
η
+ Với trường hợp ngang
- Số lượng dải nhận được trên chiều dài tấm là: 150000: 494,6 = 303 dải
- Chiều rộng tấm còn dư: 150000 - 303.494,6 = 136,2 (mm)
- Số chi tiết nhận được của dãy trên
7
278
)8,12000(
=
−
(chi tiết)
- Số chi tiết nhận được của dãy dưới
6
278
)1402000(
=

−
(chi tiết)
=> Tổng số chi tiết nhận được là: 13 (chi tiết)
Tổng diện tích phôi: ΣS = 59798. 3939 = 235544322 (mm
2
)
=> Hệ số sử dụng vật liệu
%78
10.3
235544322
8
==
∑
=
F
S
η
=> Kết luận: Tổng hợp tất cả các hệ số sử dụng vật liệu đối với các
phương án xếp hình và pha tấm vật liệu ta có:
Cách xếp Xếp hình liên tục Xếp hình xen kẽ
Cách pha Pha dọc Pha ngang Pha dọc Pha ngang
(%) 75,2% 74,7% 77,9% 78%
=> So sánh các phương án xếp hình vật liệu ta thấy phương án xếp hình
xen kẽ có hệ số sử dụng vật liệu cao. Nhưng để thực hiện phương án cắt hình
dập vuốt phối hợp nên ta chọn phương án xếp hình liên tục (pha dọc).
2.2.3. Chọn thông số TB và tính lực cắt khi pha băng vật liệu
- Ta tiến hành pha tấm vật liệu theo chiều dọc của tấm vật liệu, khi đó ta
tiến hành pha tấm trên máy cắt nhiều đĩa. Do chiều dày vật liệu mỏng
(S=1mm) nên ta có thể chọn 2 cặp dao. Khoảng cách giữa 2 cặp dao lấy bằng
chiều rộng của dải. Các kích thước của đĩa chọn theo trang 16. CNDT

+ D = 50 (mm)
+ B = 20 (mm)
+ Khe hở X = (0,1 ÷ 0,2)
2.3. Tính toán công nghệ
Hình 2.5 hình dáng và kích thước bán thành phẩm sau nguyên công
dâp vuốt.
2.3.1. Tính toán nguyên công cắt - dập vuốt
2.3.1.1. Tính toán cắt hình
- Xác định khe hở giữa chày và cối
+ Khe hở giữa chày và cối cắt ảnh hưởng lớn đến trở lực cắt vì vậy ta
cần phải chọn khe hở hợp lý, không quá lớn cũng không quá nhỏ.
+ Theo trang 28 (2) khe hở giữa chày và cối cắt có thể lấy trong khoảng
z = (4 ÷ 18%).S
- Lấy Z = 10%. 1 = 0,1 mm
+ Tính lực cắt phôi
- Ta tiến hành cắt phôi trên khuôn cắt hình với miếng cắt phẳng có
đường kính cối bằng kích thước danh nghĩa của phôi khe hở giữa chày và cối
lấy Z = 0,1mm
- Lực cắt phôi được xác định theo công thức:
P = F
0
. τ = U. S
τ
0
+ Trong đó: + F
0
là diện tích mặt cắt mm
2
+ U là chu vi cắt mm
+ S là chiều dày vật liệu mm

+ τ
0
là trở lực cắt N/mm
2
+ Lực cắt phôi thực tế. τ
C
=K.τ
0
= (1 ÷1,3) τ
0

+ Lực cắt được tính
P
tt
= K. υ.S.τ
0
= (1÷1,3) υ.S. τ
0

+ Từ hình dạng của phôi ta có thông số sau:
+ U = 3,14. 276 = 866,64 (mm)
+ S = 1mm
+ τ
0
= 250 (N/mm
2
) tra bảng 2.1 [2]
+ Chọn K = 1,2
Vậy P
tt

= 1,2. 866,64. 1. 250 = 259992 (N) = 25,9992 (tấn)
+ Tính lực ép biên
- Lực ép biên được xác định là:
Q = 0,2. P
tt
= 0,2. 259992 = 51998 (N) = 5,1. 998 (tấn)
=> Vậy lực cần thiết để nguyên công cắt hình này là:
P = P
tt
+ Q = 25,9992 + 5,1998 = 31,199 (tấn)
+ Tính lực tháo phế liệu
- Theo trang 28 (2) lực tháo phế liệu ra khỏi chày được tính
Q
T
= K
T
.P
ct
Trong đó: K
T
là hệ số tháo phế liệu, theo 28(2) K
T
= (0,03 ÷0,07)
Chọn K
T
=0,05
+ P
CT
: Lực cắt phôi
Vậy ta tính được lực tháo phế liệu

Q
T
= 0,05 . 31,199 = 1,55 (tấn)
* Lực đẩy chi tiết
Theo trang 26 [2] lực đẩy chi tiết được tính theo công thức
Q
Đ
= K
Đ.
P
ct
. n
Trong đó: P
ct
: là lực cát
K
đ
: hệ số đẩy vật cắt. Tra 26(2) chọn K
đ
= 0,05
N: là số vật cắt, n = 1
=> Q
Đ
= 0,05 . 31,199 . 1 = 1,55 (tấn)
* Tính công cắt
- Công được tính theo trang 70 (2)
A = X.
1000
.SP
- Trong đó: X là hệ số được xác định từ quan hệ P

tb
/P
Tra theo bảng 21/771, ta chọn X = 0,7
+ P là lực cắt toàn bộ (kg)
- P
tb
: là lực cắt trung bình
Vậy A =
KJ8393,21
1000
1.31199.7,0
=
2.3.1.2. Tính toán dập vuốt
+ Xác định khe hở giữa chày và cối
- Khe hở giữa chày và cối thích hợp sẽ giảm m/s, lực dập vuốt giảm giá
trị hệ số dập vuốt cho phép, tạo ra bề mặt vật dập đạt chất lượng, không có
nếp nhăn. Khi dập vuốt phôi hình tròn khe hở ở góc lấy lớn hơn khe hở ở các
đoạn thẳng một lượng 0,1S do tại góc này sự hóa già sảy ra mãnh liệt hơn.
Khe hở ở các góc lấy như khe hở dập vuốt hình trụ.
- Theo (2) /140 khe hở giữa chày và cối đối với thép mềm lấy
Z = (1,35 ÷1,50)S
Ta chọn Z = 1,4.S = 1,4.1 = 1,4 mm
+ Tính lực dập vuốt
- Lực dập vuốt được tính theo công thức. Tra theo bảng 93 [2]
D
m
= 3,14. D
1
. σ
b

.K
1
Trong đó: - D
1
là đường kính thân chi tiết dập
D=0.8×276=220
- K
1
: là hệ số đối với nguyên công dập vuốt chi tiết.
K
1
= (1,1 ÷1,3). Ta lấy K = 1,2
- S là chiều dày vật liệu
- σ
b
= 340MPa
=> P
m
= 3,14 . 220. 1. 340 . 1,2 = 253661 (N) = 28 (tấn)
* Tính lực ép biên
- Ép biên nhằm mục đích để sản phẩm không bị nhăn khi dập vuốt. Tuy
nhiên nếu lực ép biên quá lớn sẽ gây ra rách sản phẩm. Do vậy lực ép biên
phải phù hợp.
- Theo bảng 4.12 (3) ta có:
Q = 0,1. (1-
m
PK
DK
SK
.).

)1(
18
2
0
−
Trong đó
K =
4,1
198
276
2
0
==
D
D
Vậy lực ép biên:
Q=0,1(1-
97,33661,25.4,1).
276).14,1(
1.4,1.18
2
=
−
(tấn)
Như vậy lực máy cần cho quá trình dập vuốt là:
P = P
m
+Q = 28 + 3,97 = 31,3361 (tấn)
* Tính công biến dạng
- Công được xác định theo công thức

1000

max
hP
A
tb
C
=
Trong đó: C là hệ số theo tài liệu thí nghiệm, C = 0,7
D
max
= N = 29,336 (tấm)
H là chiều cao chi tiết, h = H
2
- H
1
= 33 - 12 = 21 mm
Vậy
KJA
tb
016,883
1000
43.1,2936.7,0
==
* Chọn thiết bị
- Khi chọn thiết bị cần phải dựa trên những thông số cơ bản sau: lực dập,
độ lớn hành trình, chiều cao kín và kích thước của bàn máy. Điều này xuất
phát từ nguyên lý làm việc của máy và của nguyên công công nghệ. Khi quá
tải về lực sẽ dẫn đến gãy trục khuỷu. Phá huỷ bộ truyền br. Còn khi quá tải về
công sẽ dẫn đến hỏng động cơ. Kích thước bàn máy và chiều cao kín của máy

sẽ đảm bảo cho nguyên công công nghệ đạt yêu cầu đề ra đối với việc chế tạo
từng chi tiết cụ thể.
- Trên khuôn cắt, dập vuốt phối hợp, do cắt trước và lực cắt lớn hơn so
với lực dập vuốt nên lựa chọn máy tính theo lực khi cắt. Mà khi đó cắt ở vị trí
sao cho vừa đủ lực theo yêu cầu.
- Thông thường thì phải chọn máy sao cho:
ΣP = (0,7 - 0,8)
DN
-> Do đó ta chọn máy ép có lực ép
- P
DN
> 1,43 ΣP = 1,43. 31,199 = 44,614 (tấn)
Tổng công cắt và dập vuốt là:
A = A
c
+ A
dv
= 21,8393 + 883,016 = 904,855 (KJ)
- Đối với hành trình của đầu trượt, thông số này đặc biệt quan trọng khi
dập vuốt, uốn đòi hỏi hành trình đầu trượt lớn, thường thì hành trình của máy
ép để dập vuốt lớn hơn 2 lần so với chiều cao của chi tiết dập để đảm bảo dễ
dàng cho đặt phôi và tháo gỡ sản phẩm. Hành trình máy cho nguyên công dập
vuốt là:
H > 2.45 = 90 (mm)
=> Chọn H = 100 (mm)
Chiều cao kín của máy là quan trọng nhất để thiết kế và gá lắp khuôn,
song kích thước của máy phải phù hợp với kích thước vật dập. Căn cứ vào các
thông số kĩ thuật và yêu cầu công nghệ đối với vật dập ta chọn máy ép cho
nguyên công cắt - dập vuốt là máy ép trục khuỷu đơn động với các thông số
như sau:

-> Chọn máy ép trục khuỷu K 2128
+ Lực danh nghĩa: P
H
= 63 (tấn)
+ Hành trình đầu trượt: 200 (mm)
+ Tốc độ đầu trượt: 90 (nhát/phút)
+ Chiều cao kín của máy: 340 (mm)
+ Khoảng cách điều chỉnh được giữa bàn máy và đầu trượt: 80 (mm)
+ Khoảng cách từ trục của đầu trượt tới khung máy :260 (mm)
+ Khoảng hở giữa các trụ của khung máy: 340 (mm)
+ Kích thước bàn máy: BXL = 710-480 (mm)
+ Góc nghiêng lớn nhất của khung máy: 30
0
+ Chiều dày của bàn máy phụ: 80 (mm)
+ Công suất tổng của các động cơ điện, kW: 8.3kW
+ Kích thước bao:
- Từ trái qua phải: 1450
- Từ trước ra sau:1690
- Chiều cao: 2880
- Khối lượng: 16744 (kg)
2.3.1.3 Dập Côn
- Sau nguyên công dập vuốt phối hợp dầu tiên ta được phôi để dập trụ
cho nguyên dập côn.
-Ta có m2=0.55
-m=0.55×276= 151
- Theo trang [110; 2] khe hở giữa chày và cối đối với thép mềm lấy
Z = (1,2 ÷ 1,3) S
Ta chọn S = 1,2.S = 1,2. 1 = 1,2
+ Tính lực dập vuốt
Lực dập được tính theo công thức

P'
m
= 3,14 D
2
. S. σ
b
.K
1
D
2
là kích thước ĐK dập lần 1: D
2
= 151 (mm)
K
1
: là hệ số đối với nguyên công dập chi tiết, chọn K = 1,2
S: là chiều dày vật liệu
σ
b
= 340MPa
Vậy P'
M
= 3,14 (D
1
–D
2
). S.σ
b
. 1,2
= 3,14 .151.1.340.1,2 =1 9tấn

+ Tính lực ép biên:
- Ép biên nhằm mục đích để sản phẩm không bị nhăn khi dập vuốt
Theo bảng [4.12.3] ta có
Q = 0,1.
0
).1(
.18
1(
DK
SK
−
−
. K
2.
D
m
Trong đó K =
14,1
198
226
2
0
==
D
D
Vậy lực ép biên là:
Q = 0,1 (1-
4,05,3.14,1.
226).114,1(
1.14,1.18

=
−
(tấn)
Như vậy lực máy cần cho quá trình dập vuốt lần 2 là:
P = P'
m
+ Q = 19 + 0,4 = 19.04(tấn)
+ Tính công biến dạng
- Công dập vuốt được xác định theo công thức (4-43) [2]
1000

max
hPC
A
Tb
=
Trong đó C là hệ số theo tài liệu thí nghiệm. C = 0,7
P
max
= P = 19.04 (tấn)
H
1
= 33 (mm)
Vậy A =
3,34
1000
10.490.7,0
=
(kJ)
* Chọn thiết bị:

- Chọn máy ép trục khuỷu K2128
+ Lực danh nghĩa: P
H
= 63 (tấn)
+ Hành trình đầu trượt: 200 (mm)
+ Tốc độ đầu trượt: 90 (nhát/phút)
+ Chiều cao kín của máy: 340 (mm)
+ Khoảng cách điều chỉnh được giữa bàn máy và đầu trượt: 80 (mm)
+ Khoảng cách từ trục của đầu trượt tới khung máy :260 (mm)
+ Khoảng hở giữa các trụ của khung máy: 340 (mm)
+ Kích thước bàn máy: BXL = 710-480 (mm)
+ Góc nghiêng lớn nhất của khung máy: 30
0
+ Chiều dày của bàn máy phụ: 80 (mm)
+ Công suất tổng của các động cơ điện, kW: 8.3kW
+ Kích thước bao:
- Từ trái qua phải: 1450
- Từ trước ra sau:1690
- Chiều cao: 2880
- Khối lượng: 16744 (kg)
2.4. Đột lỗ
- Đột lỗ bằng khuôn có mép cắt phẳng. Cối được chế tạo theo chày sao
cho đảm bảo Z
min
. Để đảm bảo gia công với độ chính xác đạt yêu cầu, ta phải
gá lắp chày thật chính xác, công việc này đòi hỏi trình độ tay nghề người thợ
cao, công cụ gá lắp đạt độ chính xác cao.
- Lực đột lỗ:
P
đ

= K. ∏.d.S.τ
0
+ Với K = 1÷3 là hệ số kể đến ảnh hưởng của các yếu tố: vật liệu khe
chày, cối, điều kiện làm việc… lấy k = 1,2
D = 40 (mm) là đường kính lỗ đột, đột 1 lỗ
τ
0
= Trở lực cắt N/mm
2
; τ
0
= 250N/mm
2
S = 1 (m) chiều dày vật liệu
 P
đ
= 1,2. 3,14 . 40. 1 . 250 = 37,680 (N)
- Lực gỡ phế liệu
P
gỡ
= 0,06 P
đ
=> P
gỡ
= 0,06. 37,68 = 2260,8 (N)
- Lực gạt sản phẩm
Pđẩy = 2 P gỡ
=> P đẩy = 2. 2260,8 = 4521,6 (N)
+ Lực đột và lực gạt phế liệu
P

CN
= 37,680 + 2260,8 + 4521,6 = 6820 (N)
Hình vẽ
+ Cắt vành
- Lực cắt vành
P
C
=S.L.τ
0
Với L là chu vi của vành
L = (241 - 198) 3,14 = 135,02 (mm)
τ
0
- Trở lực cắt N/mm
2
; τ
0
= 300 (N/mm
2
)
=> P
c
= 1.135,02. 300 = 40,5506 (N)
=> Chọn máy:
- Đột lỗ cùng nằm trên một bộ khuôn. Mà khi ta dập liên tục để tạo ra
sản phẩm. Nên ta vẫn chọn máy ép trục khuỷu K2128.
- Thông số kĩ thuật ta chọn như nguyên công cắt trình dập vuốt.
Chương 3. TÍNH TOÁNH THIẾT KẾ KHUÔN
- Trong chương 2 ta đã tính toán cho các nguyên công và thành lập được
quy trình công nghệ chế tạo chi tiết ống nối, trong chương này ta tiến hành bộ

khuôn cắt - dập vuốt phối hợp khuôn sẽ có chi tiết vừa đóng vai trò là chày
cắt và đóng vai trò là cối khi dập vuốt.
3.1. Thiết kế bộ khuôn cắt dập vuốt phối hợp
3.1.1. Kiểu khuôn
- Chiều cao kín của khuôn phải bằng chiều cao kín của máy do loại máy
ta chọn có thể điều chỉnh được chiều cao nên ta chọn chiều cao kín của khuôn
là K
k
= 340 (mm)
(hình vẽ)
* Kết cấu của khuôn phối hợp cắt phôi và dập vuốt có chặn trên máy ép
tác động đơn
- Khuôn gồm có: chày cắt và cối vuốt 11 (đường kính ngoài của chày cắt
có kích thước bằng kích thước phôi cần cắt còn có đường kính trong là đường
kính của cối vuốt) cối để cắt phôi 16, vành chặn 7 chày để dập vuốt 15, tấm
gỡ phế liệu và đẩy trên 6.
- Các chi tiết của khuôn được định vị và kẹp chặt thành một khối khuôn.
Bao gồm nửa khuôn trên và nửa khuôn dưới, cuống khuôn, trụ, bạc dẫn
hướng. Trụ bạc dẫn hướng nhằm đảm bảo cho khe hở đồng đều giữa đường
bao của chày cắt và cối cũng như khe hở giữa chày vuốt và cối vuốt.
3.1.2. Nguyên lí hoạt động
- Phôi được đưa vào vùng làm việc của khuôn cho đến khi chạm vào cữ
phôi. Khi đó ta đóng li hợp của máy và đầu trượt chuyển động xuống dưới
cùng với nửa khuôn trên. Đầu tiên 7 chặn phôi và quá trình dập vuốt xảy ra