Đồ án tốt nghiệp thiết kế và chế tạo khuôn dập lá tôn stato động cơ 3k90 công ty cổ phần cơ điện

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.1 MB, 346 trang )

NHẬN XÉT CỦA THẦY HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….

1

NHẬN XÉT CỦA THẦY PHẢN BIỆN
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….

2

LỜI NÓI ĐẦU

T

rong sự phát triển lớn mạnh không ngừng của xã hội thì cùng với sự phát
triển của ngành công nghiệp, ngành cơ khí có vai trò quan trọng trong nền

công nghiệp. Các sản phẩm cơ khí ngày càng nhiều và có ứng dụng quan trọng
và đặc biệt là các sản phẩm được tạo ra từ công nghệ tạo hình và khuôn mẫu
chiếm tỉ lệ rất lớn. Các sản phẩm của công nghệ khuôn mẫu vừa đảm bảo độ
chính xác vừa có thể sản xuất hàng loạt nên giúp giảm đáng kể giá thành sản

phẩm.
Sau thời gian thực tập tốt nghiệp tại “Công ty chế tạo Điện Cơ Hà Nội”
chúng em đã quyết định chọn đề tài “Thiết kế và chế tạo khuôn dập lá tôn stato
động cơ 3k90” làm đề tài tốt nghiệp của mình.
Các công việc chúng em đã hoàn thành trong đồ án tốt nghiệp bao gồm:
- Nghiên cứu tổng quan về dập nguội và khuôn dập nguội.
- Tính toán thiết kế khuôn dập cho sản phẩm lá tôn stato.
- Thiết kế quy trình công nghệ gia công các chi tiết chính.
- Thiết kế qui trình công nghệ gia công các tấm khuôn.
Chúng em xin chân trọng cảm ơn các thầy trong hội đồng bảo vệ, các thầy
trong tổ bộ môn công nghệ chế tạo máy Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
đã góp ý và tạo điều kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành đồ án với chất lượng
tốt nhất.
Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Th.s Trần Hữu Thể đã
tận tình chỉ bảo và giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do thời gian và kiến thức có hạn nên đồ án
không thể tránh khỏi những sai xót, chúng em mong nhận được sự góp ý, phê
bình của các thầy cô giáo để chúng em có thể hoàn thiện đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày…… tháng….. năm 2011
3

Sinh viên thực hiên:
KIỀU ĐÌNH CÔNG
LÊ MẠNH CƯỜNG
NGUYỄN HỮU CƯỜNG

4

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU......................................................................................................3
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ DẬP NGUỘI..................................................10
1.1. Dập nguội..................................................................................................10
1.1.1. Khái niệm công nghệ tạo hình kim loại tấm.......................................10
1.1.2. Đặc điểm dập nguội............................................................................11
1.1.3. Ưu điểm về mặt kinh tế và xã hội của dập nguội................................12
1.3. Phương hướng phát triển của dập nguội...............................................17
1.3.1. Phương hướng hiện đại:......................................................................17
1.3.2. Dập nguội tăng độ bền và độ cứng......................................................20
1.3.3. Biện pháp cho sản xuất hàng khối.......................................................20
1.4. Vật liệu làm khuôn dập nguội.................................................................20
1.5. Phân loại công nghệ dập nguội...............................................................23
1.5.1. Nhóm biến dạng cắt:............................................................................23
1.5.2 . Nhóm biến dạng dẻo:.........................................................................23
1.5.2.1. Thay đổi hình dạng của chi tiết rỗng và chi tiết uốn cong, chủ yếu là thay đổi
hình dạng hình học của phôi tấm...........................................................................................23
1.5.2.2. Thay đổi hình dạng cục bộ của chi tiết bằng cách phân bố lại và dịch chuyển
thể tích kim loại đã cho..........................................................................................................23

Chương 2: KHUÔN DẬP NGUỘI..................................................................28
2.1. Khái niệm.................................................................................................28
2.2. Cấu tạo các bộ phận cơ bản của khuôn dập..........................................30
2.3. Các bộ phận công nghệ điển hình và các chi tiết của khuôn dập........43
2.3.1. Các chi tiết làm việc của khuôn dập....................................................43
2.3.1.1. Chày:.................................................................................................................43
2.3.1.2. Cối.....................................................................................................................45

2.3.2. Các chi tiết định vị của khuôn dập:.....................................................47

2.3.2.1. Chốt định cữ:....................................................................................................47
2.3.2.2. Chày phụ định tâm............................................................................................49
2.3.2.3. Chốt định vị (đường định vị):...........................................................................50
2.3.2.4. Các thanh dẫn hướng và các tấm chặn bên.......................................................50

2.4. Một số bộ phận tự động trên các khuôn dập.........................................51
Chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ KHUÔN DẬP......................56
3.1 Cơ sở thiết kế các quá trình công nghệ dập nguội.................................56
3.2 Quá trình cắt dập và đột lỗ:.....................................................................58
3.3 Khe hở giữa chày và cối :.........................................................................59
3.4 Phương pháp xác định kích thứơc chày và cối của khuôn:..................63
3.5 Bộ khuôn dập lá tôn stato động cơ 3k90.................................................65
3.5.1 . Phân tích yêu cầu kỹ thuật đối với chi tiết lá tôn stato.......................68
5

3.5 2. Xác định quá trình công nghệ để chế tạo............................................69
Chương 4: TÍNH TOÁN KHUÔN DẬP LÁ TÔN ĐỘNG CƠ 3K90..........69
4.1. Quá trình cắt............................................................................................69
4.1.1. Đột 6 rãnh mép ngoài..........................................................................70
4.1.2 Đột 36 rãnh..........................................................................................71
4.2. Xác định thông số của các tấm khuôn cơ bản.......................................72
4.2.1. Tính toán cối........................................................................................72
4.2.2. Tính toán kích thước của đế khuôn dưới và đế khuôn trên.................73
4.2.3. Tính toán trục dẫn hướng cho đế khuôn dưới.....................................74
4.3. Tính toán chày..........................................................................................76
4.3.1. Chày đột lỗ 4mm.................................................................................76
4.3.2. Chày đột 6 rãnh mép ngoài..................................................................79
4.3.3. Chày đột 36 rãnh bên trong.................................................................82
Chương 5: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT CƠ

BẢN.....................................................................................................................85
5.1 Quy trình công nghệ gia công đế khuôn dưới........................................85
5.1.1 Phân tích chi tiết :.................................................................................85
5.1.2 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết..................................................86
5.1.3 Phương pháp chế tạo phôi...................................................................86
5.1.4 Quy trình công nghệ gia công..............................................................86
5.4.1 Phương pháp gia công các bề mặt :......................................................87
5.1.4.1 Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi..........................................................................88
5.1.4.2 Ngyên công 2: Phay các mặt đạt kích thước 350x200.......................................89
5.1.4.3 Nguyên công 3: Khoan – Khoét – Doa 2 lỗ Φ36...............................................94
5.1.4.4 Nguyên công IV: Khoan 6 lỗ Φ11, Khoan – doa 6 Lỗ Φ30............................102
5.1.4.5 Nguyên công V:Khoan – taro 4 lỗ M10, Khoan – doa 2 lỗ Φ10, Khoan – doa lỗ
Φ4........................................................................................................................................109
5.1.4.6 Nguyên công VI: Phay 36 rãnh bên trong.......................................................119
5.1.4.7 Nguyên công VII: Cắt dây 6 rãnh....................................................................123
5.1.4.8 Nguyên công VIII: Nhiệt luyện.......................................................................125
5.1.4.9 Nguyên công mài.............................................................................................126
5.1.4.10 Nguyên công 10: Kiểm tra.............................................................................129

5.1.5 Thiết kế đồ gá nguyên công khoan – khoét doa 2 lỗ Φ36..................129
5.1.5.1 Nguyên lý làm việc : Bản vẽ đồ gá:.................................................................129
5.1.5.2 Lập sơ đồ gá đặt và tính lực kẹp cần thiết.......................................................130
5.1.5.3 Tính cơ cấu kẹp................................................................................................131
5.1.5.4 Xác định các sai số chế tạo cho phép và điều kiện kỹ thuật của đồ gá:...........132

5.2 Quy trình công nghệ gia công chi tiết cối:...........................................134
5.2.1 Phân tích chi tiết:................................................................................134
5.2.2 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết................................................135
5.2.3 Xác định phương án chế tạo phôi.......................................................136
5.2.4 Quy trình công nghệ gia công cối:.....................................................136

6

5.2.4.1 Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi........................................................................136
5.2.4.2 Nguyên công 2: tiện mặt đầu và trụ ngoài.......................................................136
5.4.2.3 Nguyên công 3: khoan - taro 6 lỗ M10, khoan - doa 2 lỗ 10, Khoan – doa lỗ
4.......................................................................................................................................142
5.4.2.4 Nguyên công 4: phay 36 rãnh luồn dây...........................................................153
5.2.4.5 Nguyên công 5:Cắt dây 6 rãnh........................................................................157
5.2.4.6 Nguyên công 6: nhiệt luyện chi tiết.................................................................159
5.2.4.7 Nguyên công 7: mài phẳng bề mặt sau khi gia công nhiệt..............................160
5.2.4.8 nguyên công 8 : kiểm tra độ song song của 2 mặt đối diện.............................163

5.3 Quy trình công nghệ gia công chi tiết đệm chày:.................................163
5.3.1 phân tích chi tiết:................................................................................164
5.3.2 Quy trình công nghệ gia công chi tiết đệm chày:...............................164
5.3.2.1 nguyên công 1: tiện mặt đầu và trụ ngoài........................................................164
5.3.2.2 nguyên công 2; phay 36 rãnh luồn dây............................................................169
5.3.2.3 Nguyên công 3: phay nón cụt khớp với cối.....................................................173
5.3.2.4 Nguyên công 4: khoan và taro các lỗ M10, khoan và doa lỗ φ4......................176
5.3.2.5 nguyên công 5: cắt dây 6 rãnh luôn gông........................................................183
5.3.2.6 nguyên công 6: nhiệt luyện chi tiết..................................................................185
5.3.2.7 Nguyên công 7: mài phẳng bề mặt sau khi gia công nhiệt..............................186
5.3.2.8 nguyên công 8 : kiểm tra độ song song của 2 mặt đối diện.............................189

5.4 Quy trình công nghệ gia công chi tiết áo chày:...................................190
5.4.1 phân tích chi tiết:................................................................................190
5.4.2 Quy trình công nghệ gia công chi tiết đệm chày:...............................191
5.4.2.1 nguyên công 1: tiện mặt đầu và trụ ngoài........................................................191
5.4.2.2 nguyên công 2; phay 36 rãnh luồn dây............................................................197

5.4.2.3 Nguyên công 3: khoan và taro các lỗ M10 và khoan các lỗ φ10, φ11.............201
5.4.2.4 Nguyên công 4:: khoan lỗ φ11, φ30 và khoét lỗ φ30.......................................208
5.4.2.5 nguyên công 5: cắt dây 6 rãnh luôn gông........................................................215
5.3.2.6 nguyên công 6: nhiệt luyện chi tiết..................................................................216
5.4.2.7 Nguyên công 7: mài phẳng bề mặt sau khi gia công nhiệt..............................217
5.4.2.8 nguyên công 8 : kiểm tra độ song song của 2 mặt đối diện.............................220

5.5 Quy trình công nghệ gia công trục dẫn hướng....................................220
5.5.1 Phân tích chi tiết.................................................................................220
5.5.2 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết................................................221
5.5.3 Xác định phương án chế tạo phôi.......................................................221
5.5.4 Quy trình công nghệ gia công:...........................................................221
5.5.4.1 Nguyên công 1:Chuẩn bị phôi.........................................................................221
5.5.4.2 Phay mặt đầu và khoan 2 lỗ tâm......................................................................222
5.5.4.3 Nguyên công 3: Tiện ngoài đạt kích thước Φ36, vát mép 2 đầu.....................225
5.5.4.4 Nguyên công 4: Cắt rãnh.................................................................................229
5.5.4.5 Nhiệt luyện.......................................................................................................231
5.5.4.6 Mài trục...........................................................................................................231
5.5.4.7 Nguyên công 7 : Kiểm tra................................................................................233

5.6 Quy trình công nghệ gia công bạc đẫn hướng......................................234
7

5.6.1 Phân tích chi tiết:...............................................................................234
5.6.2.1 nguyên công 1: tiện mặt đầu và trụ ngoài........................................................237
5.6.2.2 nguyên công 2: đảo dầu phôi tiện trụ ngoài và mặt đầu..................................242
5.6.2.3 Nguyên công 3: tiện trụ trong thông suốt........................................................248
5.6.2.4 Nguyên công 4: doa lỗ trụ trong......................................................................252
5.6.2.5 Nguyên công kiểm tra độ đồng tâm của hai bề mặt trụ:..................................255

5.7. Quy trình công nghệ gia công đế khuôn trên......................................256
5.7.1. Phân tích chi tiết :..............................................................................256
5.7.2 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết................................................257
5.7.3 Phương pháp chế tạo phôi.................................................................257
5.7.4. Phương pháp gia công các bề mặt.....................................................258
5.7.5 Quy trình công nghệ...........................................................................259
5.7.5.1 Nguyên công 1: Chọn phôi..............................................................................259
5.7.5.2. Ngyên công 2: Phay đạt kích thước 6 mặt......................................................259
5.7.5.3. Nguyên công 3: Khoan – Khoét – Doa 2 lỗ Φ60............................................263
5.7.5.4. Nguyên công 4: Khoan 6 lỗ Φ11, Khoan – doa 6 Lỗ Φ30.............................269
5.7.5.5 Nguyên công 5:Khoan – taro 4 lỗ M10...........................................................275
5.7.5.6 Khoan, khoét, doa lỗ Ф40; khoét, doa lỗ Ф50.................................................278
5.7.5.7 nguyên công 7: nhiệt luyện chi tiết..................................................................288
5.7.5.8. Nguyên công 8: mài phẳng bề mặt sau khi gia công nhiệt.............................288
5.7.5.9 Nguyên công 9: kiểm tra độ song song của 2 mặt A và B...............................291

5.8 Quy trình công nghệ gia công chi tiết Tấm Chịu Lực:.......................293
5.8.1 Phân tích chi tiết:................................................................................293
5.8.2 Quy trình công nghệ gia công chi tiết Tấm Chịu Lực:.......................294
5.8.2.1 Nguyên công 1 : Chọn phôi.............................................................................294
5.8.2.2 Nguyên công 2: tiện mặt đầu và trụ ngoài.......................................................294
5.8.2.3 Nguyên công 3: khoan và taro các lỗ M10......................................................299
5.8.2.4 Nguyên công 4: Khoan các lỗ φ10 và φ11.......................................................303
5.8.2.5. Nguyên công 5:khoét, doa 6 lỗ φ30................................................................306
5.8.5.6. nguyên công 6: nhiệt luyện chi tiết.................................................................309
5.8.5.7 Nguyên công 7: mài phẳng bề mặt sau khi gia công nhiệt..............................310
5.8.5.8. Nguyên công 8 : kiểm tra độ song song của 2 mặt A và B.............................313

5.9 Quy trình công nghệ gia công chi tiết chày..........................................314

5.9.1 phân tích chi tiết:................................................................................314
5.9.2 Quy trình công nghệ gia công chày...................................................315
5.9.2.1 Nguyên công 1 : Chọn phôi.............................................................................315
5.9.2.2 Nguyên công I: Phay 2 mặt đầu đạt kích thước 63mm....................................315
5.9.2.3 Nguyên công 3: cắt dây đạt biên dạng của chi tiết..........................................319
5.9.2.4. Nguyên công 4: nhiệt luyện chi tiết................................................................321

Chương 6: THIẾT BỊ DẬP............................................................................322
6.1 Thiết bị dập.............................................................................................322
6.1.1 Nhóm I: nhóm máy búa......................................................................323
6.1.2 Nhóm II: nhóm máy ép.....................................................................323
8

6.1.3 Nhóm III: nhóm máy dập...................................................................324
6.1.4 Nhóm IV: nhóm có kết cấu và hình dạng phức tạp............................324
6.2 . Các loại máy búa...................................................................................324
6.2.1. Máy búa hơi.......................................................................................324
6.2.2. Máy búa lò xo....................................................................................326
6.2.3. Máy búa kiểu ván gỗ.........................................................................327
6.3. Các loại máy ép......................................................................................328
6.3.1. Máy ép ma sát trục vít.......................................................................328
6.3.2. Máy ép thủy lực.................................................................................330
6.4. Máy rèn dập kiểu trục khuỷu và bánh lệch tâm.................................332
6.5. Tải trọng và công trong máy dập.........................................................335
Chương 7: LẮP ĐẶT VÀ BẢO TRÌ.............................................................336
7.1. Lắp khuôn lên máy................................................................................336
7.2. Vận hành máy dập.................................................................................336
7.3. Sửa chữa máy.........................................................................................336
7.4. Khuôn và máy........................................................................................338

TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................340
PHỤ LỤC: MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MÁY DẬP VÀ MÁY CẮT DÂY. 341

9

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ DẬP NGUỘI
1.1. Dập nguội.
1.1.1. Khái niệm công nghệ tạo hình kim loại tấm.
Công nghệ dập tạo hình kim loại tấm là gì ?.Đó là những phương pháp
gia công để tạo ra các chi tiết hoặc các sản phẩm (bao gồm nhiều chi tiết ghép
lại) từ kim loại tấm bằng cách làm cho phôi kim loại bị biến dạng (có thể là
biến dạng dẻo hoặc biến dạng phá huỷ) nhờ các dụng cụ đặc biệt gọi là khuôn
dập.
Công nghệ dập tạo hình kim loại tấm có nhiều ưu điểm mà những
phương pháp công nghệ khác không thể có được, vì vậy loại hình công nghệ
này được ứng dụng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực, mọi ngành kinh tế, từ
công nghiệp quốc phòng, y tế, hoá chất, xây dựng, giao thông vận tải, cơ khí
chính xác, cho đến các ngành công nghiệp dệt may, chế biến thực phẩm, cơ khí
tiêu dùng và đặc biệt là trong công nghiệp điện-điện tử, công nghệ thông tin.
v.v…..
Một trong những ưu điểm nổi bật của công nghệ dập tạo hình kim loại
tấm là có thể tạo ra một số lượng lớn ( hàng triệu triệu sản phẩm ) với độ chính
xác cao, lắp lẫn tốt trên các thiết bị hoặc các dây chuyền hoàn toàn tự động với
năng suất rất cao ( có thể từ 1200 đến 2000 sản phẩm trong một phút ) do vậy
giá thành của sản phẩm thấp hơn rất nhiều so với các phương pháp công nghệ
khác.
Công nghệ dập tạo hình kim loại tấm có thể tạo ra được các chi tiết mà
những phương pháp công nghệ khác không thể tạo ra hoặc sẽ vô cùng khó
khăn với năng suất thấp, ví dụ như những chiếc kim của đồng hồ , những ống

xiphông có thành mỏng trong công nghệ nhiệt lạnh, các chi tiết, linh kiện của
máy tính, điện thoại di động v.v….
Công nghệ dập tạo hình kim loại tấm có thể tạo ra những chi tiết cứng
10

vững, bền nhẹ, tốn ít nguyên vật liệu và có thể tận dụng được phế liệu. Ví
dụ các chi tiết của vỏ ôtô, cánh máy bay.v.v….Hệ số sử dụng vật liệu của
loại hình công nghệ này có thể đạt đến 80-90% ,thậm chí có thể đạt 100% trong
khi phương pháp gia công cơ khí thường chỉ đạt khoảng 50-60%. Công nghệ
dập tạo hình kim loại tấm có thể tạo ra những chi tiết phức tạp với độ chính
xác cao nhờ các bộ phận làm việc của khuôn mà không cần phải có thợ bậc
cao vì thao tác rất đơn giản, không phụ thuộc vào trình độ tay nghề của người
công nhân,do vậy giảm được chi phí sản xuất.
Tóm lại công nghệ dập tạo hình kim loại tấm là một loại hình công nghệ
quan trọng trong sản xuất công nghiệp và trong mọi lĩnh vực sản xuất.Sản
phẩm của công nghệ dập tạo hình kim loại tấm vô cùng đa dạng và phong phú,
gần gũi với đời sống của con người, từ xoong, nồi, mâm, chậu, bát, đĩa, muôi,
thìa, dao, dĩa, ca, cốc, ấm đun nước, dụng cụ và thiết bị y t ế, đến nồi cơm
điện, bếp ga, lò vi sóng, tivi, tủ lạnh, máy giặt, tiền kim loại, đồng hồ,
trang sức phụ nữ .v.v…Những sản phẩm của công nghệ dập tạo hình kim loại
tấm gắn bó và phục vụ con người từ lúc mới sinh ra cho đến khi về cõi vĩnh
hằng. Ngày nay, những sản phẩm gia dụng ngày càng phong phú và hiện đại,
phục vụ ngày càng tốt hơn nhu cầu cuộc sống của con người. Trong các sản
phẩm đó hầu hết các chi tiết đều được chế tạo bằng phương pháp công nghệ dập
tạo hình kim loại tấm.
1.1.2. Đặc điểm dập nguội.
Dập nguội là một dạng gia công kim loại bằng áp lực bao gồm một
loạt các quy trình công nghệ đặc biệt, đư ợc thực hiện trên một hoặc nhiều
khuôn dập. Dập nguội tạo ra các sản phẩm tấm mỏng với năng suất cao mà

các phương pháp gia công khác không đáp ứng được.
Mỗi một hình thức biến dạng chủ yếu của dập lại được chia ra thành các
nguyên công cụ thể riêng biệt, được đặc trong bởi đặc điểm, công dụng của
11

công việc sản xuất và kiểu khuôn dập. Dập được ứng dụng rộng rãi trong các
ngành chế tạo máy, chế tạo dụng cụ và các ngành công nghiệp khác. Dập
được dùng phổ biến nhất trong sản xuất hàng khối và hàng loạt lớn khi mà qui
mô sản xuất lớn cho phép ứng dụng kỹ thuật hoàn thiện hơn, ngoài ra dập
còn được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt nhỏ và đơn chiếc.
Phương pháp dập nguội có những đặc trong sau:
-

Phương pháp sản xuất là gia công kim loại ở trạng thái nguội
-

Loại thiết bị sử dụng là máy ép và các loại máy dập trục khuỷu tự động

khác, tạo ra lực dập làm biến dạng vật liệu ở trạng thái nguội.
-

Dạng dụng cụ sử dụng những kiểu khác nhau, trực tiếp làm biến

dạng vật liệu và thực hiện những nguyên công cần thiết.
-

Vật liệu gia công chủ yếu là thép phôi băng và cả vật liệu phi kim dạng

tấm.

-

Hình dáng và kích thước của sản phẩm tương đối chính xác với hình

dáng và kích thước của các bộ phận làm việc của khuôn (chày, cối )
Nhược điểm cơ bản của công nghệ dập tạo hình kim loại tấm là giá thành
của khuôn cao, đầu tư ban đầu lớn, do vậy chỉ thích hợp cho việc sản xuất
các sản phẩm có số lượng lớn ( hàng loạt lớn và hàng khối ).
Tóm lại: dập nguội là một trong những công nghệ tiến bộ nhất của quá
trình sản xuất. So với những phương pháp gia công khác thì dập nguội có nhiều
ưu việt về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế.
1.1.3. Ưu điểm về mặt kinh tế và xã hội của dập nguội.
- Ngày nay, các chi tiết kim loại tấm đã thay thế cho hầu hết nhiều sản
phẩm đúc, rèn và gia công đắt tiền. Nguyên nhân chủ yếu là các chi tiết dập
có giá thành rẻ và hơn nữa giảm khối lượng của chi tiết. Cũng như khả năng
công nghệ dễ dàng hơn, hình dáng phức tạp được thay thế bằng các dạng tiện
ích, đơn giản và hiệu quả. VD: các bồn tắm trước đây chúng được đúc và các
12

chân bồn có trang trí hoa văn, hiện nay hầu hết chúng được tạo ra từ kim loại
tấm tráng men.
- Những kim loại tấm còn có thể được dùng để nháy theo các thiết kế
cầu kỳ được làm bằng tay của các thế kỷ trước. Cũng như các trang trí ba
chiều có thể tạo ra bằng phương pháp dập.
- Dập kim loại tạo ra được hầu hết các sản phẩm đa năng của kỹ thuật
hiện đại và còn được dùng để thay thế các chi tiết trước đâyđượchàn bởi nhiều
phần. Dập có thể giảm đi các thiết kế, chi phí và nhân công lao động.
- Thực hiện những nguyên công phức tạp bằng những hành trình đơn giản
của máy ép.

Ưu điểm về mặt kỹ thuật:
- Chế tạođượcnhững chi tiết phức tạp mà các phương pháp gia công khác
không làmđượchoặc rất khó khăn.
- Chế tạo được những chi tiết lắp lẫn với độ chính xác cao mà phần lớn
không cần gia công cơ tiếp theo.
- Chế tạo được các chi tiết có kết cấu bền, cứng, nhẹ với lượng tiêu hao
vật liệu ít do phôi dập chủ yếu là phôi băng đã qua cán nguội nên độ cứng rất
cao.
-

Sản xuất được sản phẩm tấm mỏng độ chính xác cao như thép I, E

trong máy biến thế và roto động cơ điện…
Ưu điểm về mặt kinh tế:
-

Tiết kiệm, phế liệu tương đối ít.
Thiết bị có năng suất cao nhờ sử dụng cơ khí hóa và tự động hóa trong

quá trình sản xuất.
-

Thao tác trên máy dập đơn giản không cần công nhân có trình độ cao.

-

Sản xuất hàng khối và giá thành sản phẩm chế tạo thấp.

1.2. Các sản phẩm của dập nguội:
13

Cho tới thời điểm hiện nay sản phẩm của dập nguội rất đa dạng, phong
phú về mặt hình dáng và chủng loại. Sau đây là một số sản phẩm thông dụng
nhất của dập nguội.

Hình 1.1: Thùng CPU của máy tính

Hình 1.2: Một số chi tiết của bếp gas

14

Hình 1.3:Chi tiết phức tạp được ghép bằng 2 chi tiết dập

15

Hình 1.4: Các chi tiết trong ngành điện

Hình 1.5: Bản lề cửa
16

Hình 1.6: Một số chi tiết được tạo nhờ dập
1.3. Phương hướng phát triển của dập nguội.
1.3.1. Phương hướng hiện đại:
Dập nguội đượ cứng dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy, chế
tạo dụng cụ và các ngành công nghiệp khác.
Dập nguội là một trong những phương pháp gia công kim loại tiên tiến nhất.

Dập nguội tạo nên năng suất lao động cao, giá thành hạ, tốn ít sức lao động
17

hơn nhiều so với các phương pháp gia công khác. Vì vậy, việc nghiên cứu rộng
rãi dập nguội trong công nghiệp chế tạo máy là một trong những biện pháp quan
trọng trong sự phát triển của công nghệ gia công kim loại.
Ngày nay, dập nguội đang được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy chế
tạo máy bay, ô tô, máy móc nông nghiệp…. Trên 75% chi tiết của ô tô, 80%
chi tiết của dụng cụ và thiết bị điện, 95% chi tiết của máy ướp lạnh và
nhiều sản phẩm dân dụng khác được gia công bằng phương pháp dập nguội.
Ở các nước trên thế giới, thiết bị dập nguội và dập nóng ngày càng
chiếm tỉ lệ cao trong tổng số máy gia công cắt gọt. Ví dụ: ở Liên Xô tỉ lệ này
khoảng 30%, còn ở nước ta hiện nay mới chiếm khoảng 10 – 12% và tỉ lệ này
đang ngày càng được nâng cao.
Các thiết bị dập nguội được chế tạo ngày càng hoàn chỉnh với các cơ cấu
bảo hiểm và an toàn lao động cao. Trong sản xuất hàng khối, người ta đã sử
dụng những máy dập tự động cao tốc, máy chuyên dùng đặc biệt với hàng
ngàn nhát dập trong một phút. Với qui mô sản xuất càng lớn càng cho phép
ứng dụng kỹ thuật hoàn thiện hơn, với những bộ khuôn dập phức tạp và đắt
tiền.
Dập nguội được dùng phổ biến nhất trong sản xuất hàng khối và hàng
loạt lớn khi mà quy mô sản xuất cho phép những ứng dụng kỹ thuật hoàn
thiện, mặc dù những bộ khuôn có cấu tạo phức tạp và đắt tiền. Một loạt sản
phẩm sản xuất hàng khối và hàng tiêu dùng được chế tạo hàng chục, hàng
trăm triệu chiếc trong một năm. Do đó sự phát triển của dập nguội đi
theo những hướng sau:
-

Mở rộng lĩnh vực áp dụng dập nguội bằng cách thay thế các chi tiết

dập nguội thay cho các chi tiết hàn, đúc, dập – hàn trước đây, nói chung những
chi tiết không cần gia công cắt gọt.
-

Phổ biến rộng rãi dập nguội trong sản xuất hàng loạt nhỏ nhờ sử dụng
18

khuôn đơn giản và khuôn vạn năng.
-

Giảm tiêu hao vật liệu bằng cách thiết kế những chi tiết có kết cấu hợp

lý, mang tính công nghệ cao, ứng dụng việc pha cắt phôi hợp lý, sử dụng phế
liệu nâng cao độ chính xác khi tính toán kích thước phôi…
-

Nâng cao độ chính xác chi tiết dập ( đến cấp chính xác 3 – 4 theo tiêu

chuẩn nhà nước).
-

Ứng dụng phương pháp dập để lắp ghép.
Nâng cao độ cứng vững của khuôn trong sản xuất hàng loạt lớn và

hàng khối.
Mở rộng lĩnh vực áp dụng dập nguội bằng cách: một mặt tăng kích thước
dập đến 10m và lớn hơn nữa, mặt khác giảm kích thước của chi tiết dập – chi
tiết tinh xảo (khí cụ điện tử - radio).

Chiều dài vật liệu dập không ngừng tăng lên. Khi thay thế chi tiết đúc
và rèn bằng dập nguội sẽ cho ta những ưu việt rất lớn về mặt kinh tế và kỹ
thuật.
Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, dập nguội đượcphát triển
bằng cách sử dụng những khuôn dập liên hợp, khuôn liên tục nhiều nguyên
công, cơ khí hóa và tự động hóa quá trình dập, sử dụng máy tự động cao tốc và
máy tự động chuyên dùng, sử dụng những phương pháp gia công có năng suất
và độ chính xác cao, sử dụng khuôn dập bằng thép chịu mài mòn, hợp kim
cứng…
Trong sản xuất hàng loạt nhỏ và đơn chiếc, sản xuất thí nghiệm, dập
nguội đượcphát triển bằng cách sử dụng phương pháp dập nhóm trong đó
chi tiết được thống nhất và tiêu chuẩn hóa, ứng dụng những khuôn vạn năng
và đơn giản, đồng thời áp dụng những phương pháp công nghệ mới (như dập
bằng cao su, dập bằng thủy lực, dập vuốt có đốt nóng và làm lạnh từng
phần…).
19

Sự phát triển không ngừng của phương pháp dập và sự mở rộng lĩnh vực
ứng dụng của nó dựa trên sự hoàn thiện của máy ép, trong đó bao gồm việc
tăng lực và kích thước làm việc của máy ép, nâng cao năng suất của máy ép
và đặc biệt là nâng cao tính an toàn, điều kiện làm việc. Sự phát triển của
phương pháp dập phải dựa vào máy ép bởi vì các thao tác trên máy ép đơn
giản, không đòi hỏi người đứng máy phải có trình độ chuyên môn cao, đảm
bảo an toàn, điều kiện làm việc rất tốt mà năng suất của nó lại rất cao.
1.3.2. Dập nguội tăng độ bền và độ cứng.
-

Nhờ vật liệu ban đầu có cơ tính cao hơn vì đa số vật liệu tấm đã qua cán

nguội.
-

Do biến cứng bề mặt kim loại khi biến dạng ở trạng thái nguội.

-

Do phân bố kim loại tốt hơn theohướngtiết diện chi tiết dập.

-

Nhờ các phương pháp dập tăng độ cứng ( dập nong cứng, uốn vành).

1.3.3. Biện pháp cho sản xuất hàng khối.
-

Sử dụng khuôn dập liên hợp cho sản xuất hàng khối.

-

Sử dụng dập liên hợp nhiều nguyên công trên phôi băng.

-

Cơ khí hóa, tự động hóa quá trình.

-

Chế tạo máy dập tự động tốc độ cao, máy tự động chuyên dùng.

-

Hoàn thiện và phát triển các phương pháp dập có độ cứng cao, năng

suất cao phải thay thế những chi tiết gia công cắt gọt.
-

Sử dụng định hình phôi băng và phôi dãy trên máy dập uốn.

-

Nâng cao độ cứng vững của khuôn bằng cách sử dụng thép chịu mài

mòn và các phương pháp hóa bền bằng cơ nhiệt.
1.4. Vật liệu làm khuôn dập nguội.
Một số loại vật liệu thường được dùng :
1. Vật liệu : DC53 (tức SKD11 cải tân)
Đặc trong : Độ cứng cao, chịu mài mòn , thích hợp với tôi ở nhiệt độ
20

cao, tính gia công , mài và wire cut tốt.
Chuyên dụng : Khuôn dập nguội, khuôn die cast sản xuất hàng loạt,
khuôn đòi hỏi độ chính xác cao.
2. Vật liệu :DC11 (tức tên gọi mới của SKD11)
Đặc trong: Tính chịu mài mòn tốt, độ giãm kích thước sau khi tôi thấm
thấp.
Chuyên dụng : Khuôn dập nguội sản xuất hàng loạt.
3. Vật liệu: DCX
Đặc trong : Tính gia công, hàn sửa khuôn tốt

Chuyên dụng : Dùng cho các loại khuôn dập hạng trung , sản xuất số lượng ít.
4. Vật liệu : DC3
Đặc trong : Còn gọi thép hoá cứng dưới hơi lạnh. Tính chịu mài mòn rất
cao
Chuyên dụng : Thường được dùng làm con lăn trong máy cán sắt, khuôn dập
nguội số lượng nhỏ.
5. Vật liệu : GOA (tức tên gọi mới của SKS3)
Đặc trong : Tính tôi, chịu mài mòn tốt
Chuyên dụng : Dùng làm khuôn dập
6. Vật liệu : GO5
Đặc trong : Còn gọi là thép chuyên dụng làm frame . Tính tôi cao
Chuyên dụng : Dùng làm khuôn dập dạng blanking.
7. Vật liệu :GO4
Đặc trong : Tính tôi tốt, độ biến dạng sau tôi thấp
Chuyên dụng: làm khuôn chính xác cao, các loại khuôn cần độ vát tháo khuôn
lớn.
8. Vật liệu : CX1
Đặc trong : Độ cứng 50 HRC , Độ biến dạng sau xử lý nhiệt thấp
21

Chuyên dụng : Các loại khuôn dập chi tiết có thành mỏng, các chi tiết bộ phận
trong khuôn kim loại.
9. Vật liệu : GO40F
Đặc trong : Độ cứng 40HRC, tính gia công tốt.
Chuyên dụng : Dùng làm các laọi khuôn đơn giản
10. Vật liệu : YK30 (tức tên mới của SKS93)
Đặc trong : Thép thích hợp với tôi dầu, dễ xử lý nhiệt
Chuyên dụng: Dùng sản xuất các loại khuôn dập nhỏ, số lượng ít. Dùng làm
Jig ( đồ gá) .

11. Vật liệu: SLD-MAGIC
Đặc trong : Vật liệu mới nghiên cứu , không cần tôi thấm khuôn sau gia
công, độ cứng, dai cao, tính gia công cao, thích hợp với gia công cao tốc, tính
chịu mài mòn, va đập cao.
Khuôn bằng SLD-MAGIC có thể sản xuất đến 300000 shot mới cần tu
sửa khuôn.Thành phần vật liệu không được công khai vì HITACHI METAL
đang xin bản quyền.
Chuyên dụng : làm tất cả các loại khuôn từ dập nguội đến Die-casting
Nâng cao chất lượng cho thép SKD11 làm khuôn dập nguội
Nâng cao tuổi thọ cho khuôn dập nguội đang là vấn đề được quan tâm của
công nghiệp Việt Nam trong thời kỳ đổi mới nhằm mục tiêu sản xuất ra các sản
phẩm có chất lượng cao, giá thành hạ, có tính cạnh tranh trong khu vực và trên
thế giới.
Cơ tính của khuôn bao gồm độ bền, độ cứng, độ dai, khả năng chống mài
mòn, đây là các đặc trong quan trọng quyết định tính chất của khuôn, chẳng hạn,
khi độ cứng của dụng cụ trên 60 HRC thì cứ tăng thêm 1 HRC thì tuổi thọ của
khuôn tăng thêm 30%.
Nghiên cứu chất lượng khuôn cho thấy rằng, tuổi thọ của khuôn thấp có
22

thể do các nguyên nhân:
- Khả năng chống mài mòn kém có thể do độ cứng thấp (55-57 HRC);
- Hiện tượng sứt và vỡ khuôn do nhiệt luyện không đúng (độ cứng không
phù hợp với chức năng khuôn, chẳng hạn khuôn đột dập độ cứng nên thấp hơn
khuôn dập vuốt);
- Vật liệu làm khuôn không tương thích với vật liệu dập sản phẩm và sản
lượng;
- Lắp đặt khuôn không đúng;
- Chế độ bôi trơn khi dập không đảm bảo.

Trong đó, nguyên nhân về vật liệu và xử lý vật liệu có vai trò quan trọng.
1.5. Phân loại công nghệ dập nguội.
Dập nguội bao gồm rất nhiều nguyên công khác nhau, cụ thể hệ thống hóa
và phân loại các công việc dập nguội theo các dấu hiệu sau:
- Theo tính chất và loại biến dạng.
- Theo từng nguyên công riêng biệt.
Theo tính chất biến dạng, dập nguộiđượcchia ra thành hai nhóm chủ yếu:
biến dạng cắt và biến dạng dẻo.
1.5.1.

Nhóm biến dạng cắt:

Bao gồm những biến dang làm chia cắt vật liệu bằng cách tách phần này rời
khỏi phần khác của vật liệu.
1.5.2 . Nhóm biến dạng dẻo:
Được chia ra thành hai nhóm nhỏ.
1.5.2.1. Thay đổi hình dạng của chi tiết rỗng và chi tiết uốn cong, chủ yếu là
thay đổi hình dạng hình học của phôi tấm.
1.5.2.2. Thay đổi hình dạng cục bộ của chi tiết bằng cách phân bố lại và dịch
chuyển thể tích kim loại đã cho.
Dập nguội có năm hình thức biến dạng chủ yếu:
23

a. Cắt – tách phần vật liệu này ra khỏi phần vật liệu khác.
b. Uốn – làm cho phôi phẳng thành chi tiết cong.
c. Dập vuốt – biến phôi phẳng thành chi tiết rỗng có hình dạng bất kỳ
hoặc biến đổi tiếp tục kích thước của các hình rỗng đó.
d. Tạo hình – biến đổi hình dạng chi tiết hoặc phôi bằng cách biến dạng
cục bộ với các đặc tính khác nhau.

e. Dập thể tích – biến đổi tiết diện, hình dạng hoặc chiều dày của phôi
bằng cách phân bố lại thể tích và chuyển dịch khối lượng vật liệu đã cho.
Phương pháp dập các chi tiết bằng từng nguyên công riêng biệt chỉ mang
lại ít hiệu quả về kinh tế, do đó người ta thường ứng dụng phương pháp dập
liên hợp trong đó sẽ kết hợp đồng thời hai hoặc một số biến dạng và nguyên
công riêng biệt. Ngoài ra trong sản xuất còn ứng dụng nguyên công dập ghép
vừa sử dụng biến dạng uốn và tạo hình hoặc dập thể tích.
Theo đặc điểm công nghệ, dập liên hợp có thể chia ra làm ba nhóm:
a. Liên hợp những nguyên công cắt (cắt hình, đột lỗ, cắt rời)
b. Liên hợp những nguyên công thay đổi hình dạng (dập vuốt, dập nổi, uốn,
dập lên vành…)
c. Liên hợp những nguyên công cắt và nguyên công thay đổi hình dạng . VD:
kết hợp một số nguyên công cắt hình và dập vuốt, tạo hình và cắt đột.

24

Hình 1.7: Băng vật liệu tạo từ khuôn liên hợp
Theo phương pháp kết hợp nguyên công, dập liên hợp được chia ra làm ba
nhóm:
a. Phối hợp.
b. Liên tục (dập đuổi)
c. Phối hợp – liên tục
Khi dập phối hợp, trong một số hành trình của máy ép, nhiều nguyên
công khác nhau được thực hiện đồng thời bằng những chày riêng biệt khi dịch
chuyển phôi từ chày này sang chày khác, mỗ i hành trình của máy cho ta một
chi tiết thành phẩm.
Khi dập phối hợp liên tục, một số nguyên công khác nhau được thực hiện bằng
cách kết hợp dập phối hợp và liên tục trong một bộ khuôn.

Đồ án tốt nghiệp thiết kế và chế tạo khuôn dập lá tôn stato động cơ 3k90 công ty cổ phần cơ điện

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về