đồ án kỹ thuật công trình xây dựng Thiết kế quy trình công nghệ dập chi tiết CL301”

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
Ta có diện tích chi tiết là : S = 706
Diện tích phôi (bao gồm chi tiết và phế liệu tính trên 2 chi tiết) là : 2846
Vậy hệ số sử dụng vật liệu là :
= = 49,6 % (2.1)
2.1.2 Xếp đối xứng
Hình 2.2 Xếp 1 hàng đối xứng nhau
Với cách xếp hình này thì chiều rộng băng vẫn là : 68 mm. Tuy nhiên sẽ có sự
thay đổi về hệ số sử dụng vật liệu :
Diện tích phôi (bao gồm chi tiết và phế liệu tính trên 2 chi tiết) là : 2383
= = 59,2 % (2.2)
Với 2 phương pháp xếp hình như trên ta thấy phương án 2 có hệ số sử
dụng vật liệu cao hơn.
Kết luận : Ta chọn phương án 2 làm phương án gia công.
2.2 Pha băng
11

Phương pháp pha tấm:
- Ta dùng phương pháp cắt tấm bằng máy cắt có lưỡi dao chuyển động tịnh tiến,
lưỡi dao nghiêng. Lưỡi cắt có góc trước α = ta có thể cắt được kim loại tấm có
chiều dày <4mm.
- Góc cắt =
- Góc sau =
- Lực cắt
P = = = 16495 MPa
Vì khổ tôn ban đầu có kích thước là 1250x2500 mm, nên ta có 2 cách pha
tấm là pha tấm theo chiều dọc và tấm theo chiều ngang. Nếu pha theo chiều dọc
thì kích thước băng là 68x2500mm, và pha theo chiều ngang là 68x1250mm.
Trong 2 cách pha tấm như trên ta thấy cách chia theo chiều ngang là hợp lý
hơn cả vì nếu chia theo chiều 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 chiều ngang 68x1250mm
12
Hình 2.3 Pha tấm vật liệu
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 đường bao
lồi) vì vậy kích thước của cối khi cắt hình cần phải là kích thước giới hạn nhỏ
nhất của chi tiết, nghĩa là :
= (2.3)
- Khi đột lỗ, đường kính của lỗ nhận được tương ứng với đường kính chày.
Mặt khác, sau 1 thời gian sản xuất kích thước của chày bị giảm đi vì thế đường
kính của chày cần phải lấy bằng giá trinh giới hạn lớn nhất của lỗ, nghĩa là:
= (2.4)

2.3.1 Tính lực cắt hình
Theo [1] ta xác định được lực cắt hình :
= 2. .k.L.S. , kN (2.5)
Trong đó :
+ k : hệ số tính đến sự không đồng đều về chiều dày vật liệu, chọn k=1,2
13
+ L : chu vi vòng cắt, ở đây chu vi vòng cắt được xác định bằng phần mềm
AutoCad, ta có L = 172 mm
+ S : Chiều dày vật liệu, S = 1,6 mm
+ ứng suất cắt của vật liệu, ta có = 450 MPa
Vậy ta có lực cắt :
= 2. . 1,2 . 172 . 1,6 . 450 = 297,2 kN
2.3.2 Lực đột lỗ
Theo bản vẽ chi tiết, ta cần phải đột 3 lỗ 3,4, 1 lỗ chưa thủng 2,6 và 1 lỗ
8,3.
Lực đột lỗ được tính theo công thức :
= .k.L.S. , kN
Ta có : + Lực đột 3 lỗ 2,6 :
= . 1,2 . 3,14 . 2,6 . 1,6 . 450 = 7,05 kN
+ Lực đột lỗ chưa thủng 2:
= . 1,2 . 3,14 . 2 . 1,6 . 450 = 5,43 kN
+ Lực đột 3 lỗ 6,2 :
= . 1,2 . 3,14 . 6,2 . 1,6 . 450 = 22,5 kN
Vậy ta có 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 cối và lực tháo phế liệu ra khỏi chày phụ
thuộc vào rất nhiều yếu tố như : vật liệu, chiều dày phôi, khe hở giữa chày và cối,
chế độ bôi trơn….
- Ta có lực đẩy chi tiết ra khỏi cối được xác định bằng công thức :
. P (2.6)
Trong đó : – Hệ số tính đến sự ảnh hưởng của các yếu tố trên. Đối với thép có
chiều dày S < 4mm, thì hệ số K = 0,03 - 0,07. Ta chọn K = 0,05
P : lực dập
Thay số ta được : = 0,05 . 354,4 = 17,72 KN 1,8 tấn
- Lực tháo phế liệu được xác định bằng công thức :
= . P (2.7)
Tương tự với 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 KД1428
Lực ép (tấn) 63
Hành trình đầu trượt (mm) 10 – 100
Tốc độ đầu trượt (nhát/phút) 90
Chiều cao kín của máy (mm)
Bàn máy ở vị trí cao
Bàn máy ở vị trí thấp
530
240
Kích thước bàn máy (mm) 710 x 480
Khoảng cách từ trục của đầu trượt tới

khung máy (khẩu độ) (mm)
260
Khoảng hở lớn nhất giữa tấm chặn và
đầu trượt, khi đầu trượt ở điểm thấp
280
15
nhất, (mm)
Khoảng cách điều chỉnh được giữa bàn
máy và đầu trượt, (mm)
80
Chiều dày bàn máy phụ, (mm) 80
Công suất tổng các động cơ điện 8,3
Kích thước bao, (mm)
Từ trái qua phải :
Từ trước ra sau :
Chiều cao :
1500
1800
3020
Khối lượng, (kg) 7000
2.3.4 Tính khe hở giữa chày và cối
Đối với nguyên công cắt hình ta cần phải tính khe hở Z sao cho tối ưu
nhất, nghĩa là Z = để khi cắt hình các vết nứt phát triển và gặp nhau tại
lớp trung bình của tấm. Vì khi khe hở Z tăng lên thì mô men uốn tăng lên làm
tăng trị số ứng suất kéo ở vùng biến dạng, vì thế các vết nứt phát triển theo bề
mặt tự do, cách xa các mép cắt của dụng cụ và tạo thành bavia. Vì vậy trị số
được xác định theo bảng dựa trên cơ sở tổng hợp các số liệu thực tế.
ở đây với chiều dày chi tiết S = 1,6mm ta có khe hở Z = 0,08mm
2.3.5 Kích thước làm việc của chày cối
Khi cắt hình, kích thước làm việc của sản phẩm tương ứng với kích thước

làm việc của lỗ cối. Khi làm việc lỗ cối và chày bị mòn làm cho kích thước làm
việc của lỗ cối tăng lên, còn kích thước của chày thì giảm đi, vì vậy kích thước
của cối khi cắt hình cần phải là kích thước giới hạn nhỏ nhất của chi tiết [2]
= (2.8)
Trong đó : - đường kính danh nghĩa của chi tiết
- Dung sai đường kính của sản phẩm, ở đây ta có : = 0,1
- dung sai kích thước của cối, = 0,02
16
- Kích thước làm việc của chày trong trường hợp này sẽ nhỏ hơn kích thước của
cối đúng bằng trị số khe hở Z = 0,08
2.4 Uốn 2 góc 90
Hình 2.4 Uốn 2 góc 90
* Tính lực uốn
Để xác định lực uốn cần thiết để uốn chi tiết một hoặc nhiều góc uốn bằng
khuôn là một vấn đề rất khó khăn, do đó chỉ có thể xác định một cách gần đúng.
Sở dĩ như vậy do lực uốn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như :
- Hình dạng và kích thước tiết diện ngang của phôi
- Tính chất cơ học của vật liệu, khoảng cách giữa các gối tựa
- Bán kính cong của chày uốn và mép làm việc của cối uốn
- Điều kiện ma sát tiếp xúc giữa phôi và dụng cụ…
Ngoài ra lực uốn cần thiết để uốn phôi trong khuôn uốn một góc còn phụ thuộc
vào mức độ tiếp xúc giữa phôi uốn với chày và cối.
Ở nguyên công này ta cần phải uốn đồng thời 2 góc.
Đặc điểm của quá trình uốn 2 góc là giữa các mặt bên thẳng đứng của chày và cối
có khe hở Z = (1,1 1,3)S. Khe hở này không thay đổi trong suốt quá trình uốn,
còn phần phôi nằm dưới bề mặt nằm ngang của chày thì không tiếp xúc với chày
17
mà bị lồi ra. Ngoài ra khi uốn 2 góc ngoại lực tác dụng lên phôi tại hai điểm tiếp
xúc giữa phôi và chày, khi đó cánh tay đòn uốn nhỏ hơn so với khi uốn 1 góc. Do
vậy khi xác định lực uốn 1 góc chúng ta cần phải tính đến những đặc điểm này.

Lực uốn thay đổi theo hành trình của chày, nó phụ thuộc vào góc . Khi bắt
đầu quá trình uốn thì lực uốn là : [2]
= , N (2.9)
Trong đó :
b – Chiều dài phần tiếp xúc của chày và chi tiết
S – chiều 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.
Chiều dài phần tiếp xúc giữa chày và chi tiết là : 2.11 vì nguyên công này ta uốn
đồng thời 2 góc.
Chọn z = 1,3
Thay số ta có :
= = = 14225 N 1,4 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 KД1412. dạng thân hở, tác
dụng đơn
Bảng 2.2 thông số của máy KД1412
18
Thông số kỹ thuật KД1412
Lực ép (tấn) 25
Hành trình đầu trượt (mm) 5 – 65
Tốc độ đầu trượt (nhát/phút) 120
Chiều cao kín của máy (mm)
Bàn máy ở vị trí cao
Bàn máy ở vị trí thấp
180

450
Kích thước bàn máy (mm) 500 x 340
Khoảng cách từ trục của đầu trượt tới
khung máy (khẩu độ) (mm)
190
Khoảng hở lớn nhất giữa tấm chặn và
đầu trượt, khi đầu trượt ở điểm thấp
nhất, (mm)
210
Khoảng cách điều chỉnh được giữa bàn
máy và đầu trượt, (mm)
55
Chiều dày bàn máy phụ, (mm) 50
Công suất tổng các động cơ điện 2,8
Kích thước bao, (mm)
Từ trái qua phải :
Từ trước ra sau :
Chiều cao :
1170
1200
2145
Khối lượng, (kg) 2800
* Một số điểm cần chú ý khi uốn :
Do khi uốn, quá trình biến dạng dẻo bao gồm cả biến dạng đàn hồi, chính biến
dạng đàn hồi này sẽ gây ra sự thay đổi hình dạng và kích thước của chi tiết sau
khi uốn so với hình dạng và kích thước của khuôn như: bán kính uốn và góc uốn.
Do đó chúng ta cần phải tính đến khi xác định kích thước làm việc của khuôn
2.5 Uốn góc 18
19
Hình 2.5 Uốn góc 180

Khi uốn với cối có lỗ thông thường không có lỗ chặn đẩy, khi đó phôi sẽ bị
uốn cho đến khi 2 đầu của nó chạm vào 2 mặt bên của chày. Góc uốn lúc này sẽ
nhỏ hơn một lượng còn bán kính uốn có thể lớn hơn bán kính lượn của
chày. Đồng thời với quá trình uốn ở hai góc sẽ có quá trình uốn cong phần giữa
của phôi (phần nằm giữa bề mặt của chày). Nếu khe hở z càng lớn thì góc

càng lớn và phần lồi ở giữa phôi càng lớn. Khi bỏ qua tải trọng tất cả các phần tử
của chi tiết, cá phần phôi ở giữa, các cánh uốn và các phần tử ở góc đều bị biến
dạng đàn hồi.
a) Tính lực uốn
Ta có lực uốn được tính theo công thức : [2]
= , Mpa (2.10)
Trong đó : : góc uốn.
: Ma sát giữa cối, chày uốn với chi tiết
20
Theo công thức trên thì lực uốn thay đổi theo hành trình của chày. Khi hành trình
thay đổi thì góc cũng thay đổi và do đó thay đổi cả cánh tay đòn l. Ta bỏ qua
lực ma sát ( ), và khi = = thì lực uốn cực đại khi :
= (L- ) (2.11)
ở giai đoạn cuối của quá trình uốn thường có quá trình nắn mà quá trình này cần
có lực lớn hơn nhiều so với các giai đoạn trước đó.
Khi r/S < 1, thì lực nắn lớn hơn 50 – 60 lần lực uốn
Khi r/S = 5-10, lực nắn lớn hơn 30 – 40 lần lực uốn.
Tuy nhiên trong thực tế ta có thể tính gần đúng lực uốn theo công thức [2]
= .s. . (2.12)
Trong đó : : tổng chiều dài các đường uốn, được xác định bằng bản vẽ chi tiết
: hệ số , được xác định theo bảng, dựa vào tỷ số r/s
mà r được xác định dựa vào chiều dày vật liệu và bán kính uốn. Tra bảng ta có :
r = 1,16mm. r/s = 0,725.
Tra bảng ta được : = 0,43

Do đó ta có lực dập :
P = 13,2.1,6.0,43.450 = 4087 N = 0,5 tấn
* Chọn thiết bị :
Để thực hiện nguyên công này ta chọn thiết bị là máy ép trục khuỷu dạng
thân hở, tác dụng đơn, có thể nghiêng được K2318Б.
Bảng 2.3 thông số của máy K2318Б
Thông số kỹ thuật KД1412
Lực ép (tấn) 6,3
Hành trình đầu trượt (mm) 5 – 45
Tốc độ đầu trượt (nhát/phút) 120; 200; 250
Chiều cao kín của máy (mm) 170
21
Khoảng cách điều chỉnh được giữa
khung máy và đầu trượt, mm
32
Khoảng cách từ trục đầu trượt tới
khung máy, mm
110
Khoảng hở giữa các trụ của khung
máy, mm
120
Kích thước bàn máy 300x200
Góc nghiêng lớn nhất của khung máy,
độ
45
Chiều dày bàn máy phụ, (mm) 32
Công suất tổng các động cơ điện, KW 0,8
Kích thước bao, (mm)
Từ trái qua phải :
Từ trước ra sau :

Chiều cao :
590
1120
1690
Khối lượng, (kg) 580
2.6 Khử bavia
Chi tiết sau khi gia công thường xuất hiện bavia, nguyên nhân là sau một
thời gian sản xuất, khe hở chày cối tăng lên dẫn đến chi tiết sau khi gia công có
rất nhiều bavia. Các yếu tố này ảnh hưởng đến 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 viên bi sắt chuyển động va đập vào nhau làm cho các cạnh
sắc, bavia rời khỏi chi tiết.
Với phương pháp này chúng ta có thể khử được bavia cho khoảng vài
nghìn chi tiết trong thời gian 15 – 30’
2.7 Doa lỗ
Trong các lỗ đột thì lỗ cần phải có kích thước dương, nó có tác dụng
như bản lề. Mà khi gia công hàng loạt chày đột lỗ sẽ bị mòn làm cho kích thước
22
của lỗ nhỏ đi. Ngoài ra sau khi uốn 2 lỗ có sự lệch tâm, do đó sau khi thực
hiện các bước nguyên công trên ta cần doa lại lỗ để đảm bảo tất 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 tiết
khỏi các tác nhân gây ăn mòn.
Bề mặt kim loại sau nhiều công đoạn sản xuất cơ khí thường dính dầu mỡ,
rất mỏng nhưng cũng để bề mặt trở nên kị nước, không tiếp xúc được với dung
dịch tẩy, dung dịch mạ… Ta tiến hành tẩy dầu mỡ bằng cách sau : Tẩy trong
dung môi hữu cơ như tricloetylen C2HCl3, tetracloetylen C2Cl4,
cacbontetraclorua CCl4… chúng có đặc điểm là tan tốt nhiều loại chất béo,
không ăn mòn kim loại và không bắt lửa. Tuy nhiên, sau khi dung môi bay hơi,
trên bề mặt kim loại vẫn còn dính lại lớp màng dầu mỡ rất mỏng, vì vậy cần tẩy
tiếp trong dung dịch kiềm nóng NaOH.
Trong quá trình mạ điện, vật cần mạ được gắn với cực âm catot, kim loại mạ gắn
với cực dương anot của nguồn điện trong dung dịch điện môi. Cực dương của
nguồn điện sẽ hút các electron trong quá trình oxy hóa khử hình thành lớp
kim loại bám trên bề mặt của vật được mạ. Độ dày của lớp mạ tỷ lệ thuận với
cường độ dòng điện của nguồn và thời gian mạ.
2.9 Kiểm tra đóng gói
Tất cả chi tiết trước khi đóng gói và lưu kho cần phải 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. 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 khuôn
Dựa vào bản vẽ khai triển của chi tiết ta thiết kế khuôn cắt hình đột lỗ sao
cho chiều cao kín phù hợp để tiến hành cắt hình và phù hợp với chiều cao kín của
máy
ở nguyên công này ta chọn có chiều cao kín của máy là 240mm, khoảng điều
chỉnh được của máy là 80mm. Ta chọn hành trình máy bằng 90mm.
Ta có chiều cao kín máy =240 mm, chiều cao tấm đệm a = 30 mm
Chiều cao hở của máy =330 mm
Do đó ta có chiều cao kín của khuôn là : =240 – 30 = 210 mm
Chiều cao hở của khuôn =330 -30 = 300 mm
24
A-A
Hình 3.1 Khuôn cắt hình – đột lỗ
3.1.2 Nguyên lý làm việc của bộ khuôn
- Nửa khuôn trên được gắn với đầu trượt bằng chuôi khuôn, nửa khuôn
dưới được gắn với bàn máy.
- Chày cắt hình nằm ở nửa khuôn dưới, cối cắt hình cùng với chày đột lỗ
nằm ở nửa khuôn trên.
- Phôi được đặt trên tấm gạt, khi nửa khuôn trên đi xuống chày cắt hình và
chày đột lỗ cùng tiến hành cắt tạo hình sản phẩm, lúc này chi tiết sẽ bị miết vào
trong miệng cối. Khi nửa khuôn trên đi lên lõi đẩy sản phẩm sẽ đẩy chi tiết ra
khỏi cối lúc này chi tiết sẽ được khí nén thổi vào khay đựng sản phẩm.
3.1.3 Vật liệu làm khuôn
Trong khuôn dập các chi tiết khác nhau có những yêu cầu khác nhau về độ
bền và độ cứng vững, thông qua tính toán ta cần phải chọn vật liệu sao cho phù
hợp với các yêu cầu đặt ra để đảm bảo hoạt động và yêu cầu kỹ thuật
25