THIẾT kế mô PHỎNG máy làm CHỐT CHẺ

Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên con xin cảm ơn bố mẹ là người đã sinh thành, nuôi nấng, dạy dỗ để con có được
ngày hôm nay.
Luận Văn Tốt Nghiệp là môn học thể hiện những gì người sinh viên tích lũy được trong suốt
thời gian học ở trường đại học. Ngoài ra luận văn cũng là môn học giúp sinh viên biết cách đưa
các kiến thức có được từ lí thuyết áp dụng vào thực tế, bước đầu làm quen với công tác kĩ sư. Đó
là những kinh nghiệm đầu tiên của em trên chặng đường dài làm một người kĩ sư có trách nhiệm,
có đạo đức nghề nghiệp, có tinh thần cầu tiến.
Những kinh nghiệm đầu tiên đó sẽ không dễ dàng hơn nếu không có sự hướng dẫn của thầy
Nguyễn Văn Thạnh, sự hướng dẫn của một người kĩ sư giàu kinh nghiệm đồng thời cũng là một
nhà giáo tận tâm.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Thạnh đã hướng dẫn em rất nhiều trong việc
thực hiện luận văn tốt nghiệp. Em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Hà Xuân Cờ ( là thầy chủ
nhiệm lớp), các thầy cô trong bộ môn thiết kế máy, các thầy cô trong khoa cơ khí, và các thầy cô
trong trường Đại học Bách Khoa Tp HCM.
Với thời gian ngắn, và kiến thức chưa có nhiều kinh nghiệm đúc kết từ thực tế, luận văn sẽ
không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp í của thầy cô và các bạn sinh viên để bài
viết được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc, các anh chị trong CTTNHH TM-DV&SX Cân
Nhơn Hòa, đặc biệt là anh Phan Dũng Hải đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập tốt
nghiệp.
Cuối cùng mình xin cảm ơn tất cả các bạn sinh viên K05 đã giúp đỡ mình rất nhiều trong suốt
thời gian học tập tai trường.

Tp HCM Ngày 9 tháng 1 năm 2010
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Vũ Nhật Khoa

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

ii

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

ii

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

TÓM TẮT
Đất nước ta đang trong quá trình hội nhập thế giới, vấn đề công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất
nước đang được đặt lên hàng đầu. Trong đó ngành “ Cơ Khí Chế Tạo Máy” là một trong những
ngành chủ chốt của đất nước để phát triển công nghiệp. Công việc của người kĩ sư sáng chế ra
các loại máy thay thế cho sức lao động của con người trong quá trình sản xuất để tăng năng suất,
tăng chất lượng sản phẩm, giảm các bệnh nghề nghiệp là điều hết sức cần thiết.
Trong các thiết bị máy móc cơ khí, chốt chẻ là chi tiết tuy nhỏ nhưng quan trọng và không thể
thiếu. Chốt chẻ có công dụng chủ yếu là cố định các bulong trên trục, ngăn không cho bulong bị

nới lỏng. Do đó vấn đề sản xuất chốt chẻ với số lượng lớn, năng suất cao mà vẫn đảm bảo chất
lượng được đặt ra.
Phần lớn chốt chẻ sử dụng trong nước được mua từ nước ngoài, hoặc được chế tạo với phần
lớn qui trình sản xuất là thao tác làm bằng tay, dựa trên các đồ gá, năng suất thấp và phụ thuộc
vào tay nghề người công nhân. Do đó em quyết định thực hiện đề tài luận văn :” Thiết kế và mô
phỏng máy làm chốt chẻ” để gải quyết vấn đề trên, đáp ứng được nhu cầu công nghiệp hóa, hiện
đại hóa trong sản xuất. Với sự trợ giúp của phần mềm máy tính, việc mô phỏng lắp ráp, mô
phỏng hoạt động…sẽ giúp cho việc thiết kế chính xác hơn để có thể đưa vào chế tạo máy và dùng
trong thực tiễn sản xuất.
Máy phải đáp ứng được mục đích đặt ra là năng suất cao, độ tin cậy cao, tuổi thọ cao, đơn
giản, tự động hóa hoàn toàn, dễ lắp ráp, chế tạo, sữa chữa, bảo trì và có giá thành thấp.
Khi thiết kế, chế tạo thành công, nhu cầu sử dụng máy là rất lớn, và có thể trang bị ngay tại
các nhà máy cơ khí để sản xuất trực tiếp ra chốt chẻ, giảm giá và thời gian tiêu hao cho các khâu
mua bán, vận chuyển chốt chẻ từ nơi bán tới nơi tiêu thụ.
Với thời gian ngắn, và kiến thức chưa có nhiều kinh nghiệm đúc kết từ thực tế, luận văn sẽ
không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp í của thầy cô và các bạn sinh viên để bài
viết được hoàn chỉnh hơn.

Tp HCM Ngày 9 tháng 1 năm 2010
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Vũ Nhật Khoa

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

iii

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

iii

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

MỤC LỤC
Đề mục

Trang

Trang bìa ........................................................................................................................................ i
Nhiệm vụ luận văn ......................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ....................................................................................................................................ii
Tóm tắt .........................................................................................................................................iii
Mục lục ........................................................................................................................................ iv
Danh sách hình vẽ......................................................................................................................... v
Danh sách bảng biểu .................................................................................................................... vi

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CHỐT CHẺ VÀ CÁC LOẠI MÁY
TẠO HÌNH DÂY KIM LOẠI .............................................................................................. 1
1.1 Tìm hiểu về chốt chẻ ........................................................................................................ 1
1.2 Tìm hiều về máy tạo hình dây kim loại (wire forming machine) ..................................... 6

1.2.1 Hình dạng các loại máy tạo hình dây trên thị trường .............................................. 7
1.2.2 Hình dạng một số chi tiết máy có khả năng sản xuất ............................................ 11
1.2.3 Đặc điểm chung của các máy ................................................................................ 11
1.2.4 Một số vật liệu thường dùng trong việc chế tạo các bộ phận của máy.................. 14

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY LÀM CHỐT CHẺ ..................... 17
2.1 Giới thiệu các phương án................................................................................................ 17
2.1.1 Cơ cấu tạo chuyển động tịnh tiến lên xuống ......................................................... 17
2.1.2 Cơ cấu kéo và lật mặt phôi .................................................................................... 23
2.1.3 Cơ cấu cắt phôi ...................................................................................................... 29
2.1.4 Cơ cấu uốn phôi ..................................................................................................... 38
2.2 Sơ đồ nguyên lý máy làm chốt chẻ ................................................................................. 42
2.3 Nguyên lí hoạt động của máy làm chốt chẻ.................................................................... 43
2.3.1 Quá trình tạo chuyển động tịnh tiến của chày ....................................................... 43
2.3.2 Quá trình chày đi xuống ........................................................................................ 44
2.3.3 Quá trình chày đi lên ............................................................................................. 44
SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

iv

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY LÀM CHỐT CHẺ....................... 46
3.1 Tính toán kích thước phôi............................................................................................... 46
3.2 Tính lực cắt, công cắt ..................................................................................................... 50

3.3 Tính lực uốn.................................................................................................................... 53
3.4 Tính lực kéo phôi ............................................................................................................ 54
3.5 Tính kích thước bộ con lăn kéo phôi .............................................................................. 55
3.6 Tính toán moment quay bộ con lăn cấp phôi.................................................................. 57
3.7 Tính toán lò xo................................................................................................................ 61
3.7.1 Lò xo xoắn ốc nén tại khuôn uốn .......................................................................... 63
3.7.2 Tính toán lò xo xoắn ốc nén tại con lăn ................................................................. 67
3.7.3 Tính toán lò xo xoắn ốc kéo tại cơ cấu chặn cóc ................................................... 71
3.7.4 Lò xo xoắn ốc kéo tại cơ cấu kéo cóc .................................................................... 75
3.7.5 Lò xo xoắn ốc kéo tại cơ cấu đẩy sản phẩm .......................................................... 79
3.8 Tính lực lên bộ phận di trượt .......................................................................................... 83
3.9 Tính toán lựa chọn động cơ điện .................................................................................... 86

CHƯƠNG 4: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG MÁY
LÀM CHỐT CHẺ .................................................................................................................. 90
4.1 Lắp đặt máy .................................................................................................................... 90
4.2 Vận hành máy ................................................................................................................. 91
4.3 Sửa chữa máy ................................................................................................................. 91
4.4 Bảo dưỡng máy............................................................................................................... 95

Tài liệu tham khảo ................................................................................................................. 96

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

iv

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

DANH SÁCH BẢNG BIỂU
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CHỐT CHẺ VÀ CÁC LOẠI MÁY
TẠO HÌNH DÂY KIM LOẠI .............................................................................................. 1
Bảng 1.1 Yêu cầu kĩ thuật của chốt chẻ (TCVN 2043 – 77) .................................................. 4
Bảng 1.2 Chốt chẻ (TCVN 2043-77)...................................................................................... 5

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY LÀM CHỐT CHẺ ..................... 17
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY LÀM CHỐT CHẺ....................... 46
Bảng 3.1 Thông số vật liệu chế tạo lò xo ............................................................................. 62
Bảng 3.2 Thông số hình học của lò xo chịu nén tại khuôn uốn............................................ 65
Bảng 3.3 Kết quả tính toán của lò xo chị nén tại khuôn uốn ................................................ 66
Bảng 3.4 Thông số hình học của lò xo chịu nén tại con lăn ................................................. 69
Bảng 3.5 Kết quả tính toán của lò xo chịu nén tại con lăn ................................................... 70
Bảng 3.6 Thông số hình học của lò xo chịu kéo tại cơ cấu chặn bánh cóc .......................... 73
Bảng 3.7 Kết quả tính toán của lò xo chịu kéo tại cơ cấu chặn bánh cóc ............................ 74
Bảng 3.8 Thông số hình học của lò xo chịu kéo tại cơ cấu kéo cóc ..................................... 77
Bảng 3.9 Kết quả tính toán của lò xo chịu kéo tại cơ cấu kéo cóc ....................................... 78
Bảng 3.10 Thông số hình học của lò xo chịu kéo tại cơ cấu đẩy sản phẩm ......................... 81
Bảng 3.11 Kết quả tính toán của lò xo chịu kéo tại cơ cấu đẩy sản phẩm ........................... 82

CHƯƠNG 4: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG MÁY
LÀM CHỐT CHẺ .................................................................................................................. 90
Bảng 4.1 các sai hỏng có thể xảy ra của máy và nguyên nhân gây ra sai hỏng ................... 92
Bảng 4.2 Thời gian biểu bảo dưỡng máy ............................................................................. 95

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

vi

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

DANH SÁCH HÌNH VẼ
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CHỐT CHẺ VÀ CÁC LOẠI MÁY
TẠO HÌNH DÂY KIM LOẠI .............................................................................................. 1
Hình 1.1 Chốt chẻ ................................................................................................................... 2
Hình 1.2 Các kích cỡ khác nhau của chốt chẻ ........................................................................ 2
Hình 1.3 Dùng chốt chẻ để cố định đai ốc.............................................................................. 2
Hình 1.4Cách lắp chốt chẻ ...................................................................................................... 3
Hình 1.5 Chốt chẻ với các vật liệu khác nhau ........................................................................ 2
Hình 1.6 Kích thước chốt chẻ ................................................................................................. 5
Hình 1.7 Máy kéo và uốn dây của hãng Theta Universal Enterprise Co ............................... 7
Hình 1.8 Máy Single Hanger Making Machine Model 100 ................................................... 8
Hình 1.9 Máy Wire Forming Machine 350S .......................................................................... 9
Hình 1.10 Máy Wire Forming Machine 300A ..................................................................... 10
Hình 1.11 Các sản phẩm của máy tạo hình dây.................................................................... 11
Hình 1.12 Bộ phận con lăn kéo phôi và dẫn hướng ............................................................. 12
Hình 1.13 Bộ phận tao chuyển động tịnh tiến ...................................................................... 12
Hình 1.14 Bộ phận khuôn tạo hình dạng cho sản phẩm ....................................................... 13
Hình 1.15 Bộ phận uốn dùng đĩa quay ................................................................................. 13
Hình 1.16 Bộ phận uốn dùng con lăn ................................................................................... 14

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY LÀM CHỐT CHẺ ..................... 17

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý dùng xi lanh khí nén ................................................................... 18
Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý tay quay con trượt ....................................................................... 19
Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý cơ cấu di trượt dùng cam ............................................................ 20
Hình 2.4 Sơ dồ nguyên lý di trượt dùng thanh răng bánh răng ............................................ 21
Hình 2.5 Kéo phôi bằng 1 cặp con lăn với motor dẫn động riêng ........................................ 23
Hình 2.6 Kích thước của bộ kéo phôi ................................................................................... 23
Hình 2.7 Kéo phôi bằng 2 cặp con lăn với motor dẫn động riêng ........................................ 24
Hình 2.8 Kích thước bộ phận kéo phôi................................................................................. 25
SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa
v
GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

Hình 2.9 Kéo phôi với 2 cặp con lăn và cuộn phôi .............................................................. 26
Hình 2.10 Cơ cấu cấp phôi tự động kiểu kìm ....................................................................... 27
Hình 2.11 Cơ cấu cấp phôi tự động bằng dẫn động qua con lăn .......................................... 28
Hình 2.12 Sơ đồ cắt phôi bằng dao song song ..................................................................... 29
Hình 2.13 Sơ đồ cắt phôi bằng dao đặt nghiêng ................................................................... 30
Hình 2.14 Cơ cấu cắt đĩa 2 trục song song ........................................................................... 31
Hình 2.15 Cơ cấu cắt đĩa với lưỡi dao đặt nghiêng .............................................................. 32
Hình 2.16 Cơ cấu cắt đĩa cả 2 dao đặt nghiêng .................................................................... 33
Hình 2.17 Cơ cấu cắt nhiều đĩa ............................................................................................ 34
Hình 2.18 Cơ cấu cắt dao kiểu rung động ............................................................................ 35
Hình 2.19 Cắt phôi bằng khuôn cắt ...................................................................................... 36
Hình 2.20 Sơ đồ nguyên lý cơ cấu cắt bằng khuôn .............................................................. 37
Hình 2.21 Uốn bằng khuôn chữ V đơn giản ......................................................................... 38

Hình 2.22 Các cơ cấu uốn phôi dạng ống............................................................................. 38
Hình 2.23 Sơ đồ uốn bằng con lăn ....................................................................................... 39
Hình 2.24 Sơ đồ uốn phôi bằng cơ cấu di trượt.................................................................... 40
Hình 2.25 Cơ cấu uốn phôi bằng khuôn uốn kiểu bản lề ..................................................... 41
Hình 2.26 Sơ đồ nguyên lý máy làm chốt chẻ ...................................................................... 42
Hình 2.27 Sơ đồ nguyên lí cơ cấu gạt sản phẩm .................................................................. 43

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY LÀM CHỐT CHẺ....................... 46
Hình 3.1 Ứng suất lên kim loại khi uốn và vị trí đường trung hòa ...................................... 46
Hình 3.2 Kích thước chốt chẻ cần sản xuất .......................................................................... 49
Hình 3.3 Quá trình biến dạng đàn hồi .................................................................................. 50
Hình 3.4 Quá trình biến dạng dẻo......................................................................................... 51
Hình 3.5 Quá trình cắt đứt .................................................................................................... 51
Hình 3.6 Lực tác dụng lên ổ chứa phôi ................................................................................ 54
Hình 3.7 Lực tác dụng lên bộ con lăn cấp phôi .................................................................... 57
Hình 3.8 Lực nén lên con lăn cấp phôi ................................................................................. 60
Hình 3.9 Kích thước lò xo chịu nén tại khuôn uốn .............................................................. 64
SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

v

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

Hình 3.10 Kích thước lò xo chịu nén tại con lăn .................................................................. 68
Hình 3.11 Kích thước lò xo chịu kéo tại cơ cấu chặn bánh cóc ........................................... 76

Hình 3.12 Kích thước lò xo chịu kéo tại cơ cấu đầy sản phẩm ............................................ 80
Hình 3.13 Cơ cấu di trượt của hãng Mitsumi ....................................................................... 83
Hình 3.14 Motor gearbox FPW690S2-30............................................................................. 86
Hình 3.15 Phanh dừng motor ............................................................................................... 87
Hình 3.16 Bộ điều khiển tốc độ ............................................................................................ 87
Hình 3.17 kích thước motor.................................................................................................. 88
Hình 3.18 Kích thước then và rãnh then............................................................................... 88
Hình 3.19 Kích thước vít gắn motor ..................................................................................... 88
Hình 3.20 Sơ đồ mắc dây điện cho motor xoay theo chiều kim đồng hồ ............................. 89

CHƯƠNG 4: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG MÁY
LÀM CHỐT CHẺ .................................................................................................................. 90

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

v

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CHỐT CHẺ VÀ
CÁC LOẠI MÁY TẠO HÌNH DÂY KIM LOẠI
1.1 Tìm hiểu về chốt chẻ

Hình 1.1: Chốt chẻ
Chốt chẻ, thuật ngữ tiếng Anh gọi là split (cotter) pins, là chi tiết được sử dụng gần như

trong hầu hết các thiết bị máy móc cơ khí từ nhỏ đến lớn, thậm chí xuất hiện trong cả đồ chơi trẻ
em, đồ dùng gia đình...vv. Chốt chẻ được làm từ vật liệu dây kim loại dẻo có tiết diện hình bán
nguyệt, với kích thước đa dạng, cấu tạo cơ bản gồm có 2 chân có thể tách ra (chẻ) trong quá trình
lắp ráp để cố định vị trí cho các chi tiết khác trên 1 trục.

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

1

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

Hinh 1.2: Các kích cỡ khác nhau của chốt chẻ

Hình 1.3: Dùng chốt chẻ để cố định đai ốc
Công dụng của chốt chẻ: dùng để cố định vị trí của các chi tiết khác trên 1 trục.
Chốt chẻ có tiết diện không đổi gấn suốt cả chiều dài gồm 2 nửa bán nguyệt Khi được lắp
ráp, người ta trước tiên xỏ chốt chẻ qua lỗ,sau đó 2 chân chốt chẻ sẽ được tách (chẻ) ra, khóa nó

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

2

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh

Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

vào đúng vị trí để cho chốt chẻ kg bị trượt ra ngoài. Khi bị tháo gỡ, chốt chẻ không tái sử dụng
được và phải thay thế mới.

Hình 1.4: Cách lắp chốt chẻ
Chốt chẻ thường được làm từ vật liệu kim loại mềm để dễ dàng lắp ráp và tháo gỡ và cũng
đồng thời có khả năng chịu lực cắt, chịu rung động, vật liệu được sử dụng chủ yếu là thép cacbon
thấp, kim loại màu và hợp kim màu, kim loại nhẹ và hợp kim nhẹ, thép không gỉ...vv

Hình 1.5: Chốt chẻ với các vật liệu khác nhau

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

3

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

Bảng 1.1: Yêu cầu kĩ thuật của chốt chẻ (TCVN 2043 – 77)
Vật liệu
Số

Số

hiệu

Mạ, phủ

Loại

nhóm

hiệu

Mác vật liệu đề

hiệu

phân

nghị

phân

cacbon thấp

00

vật
Dạng mạ, phủ

liệu
mạ

nhóm

phủ

0

Không mạ, phủ

-

1

Kẽm có cormat hóa

001

2

Cadimi có cormat hóa

002

3

Nhiều lớp niken

003

4

Nhiều lớp crom

004

5

Oxit hóa

005

6

Phốt phát hóa

006

12Cr18Ni10Ti

0

Không mạ, phủ

210

(12X18H10T)

6

Tẩy gỉ và thụ động hóa

216

0

Không mạ, phủ

620

3

Niken một lớp

623

4

Crom nhiều lớp hoặc một

624

Thép có hàm
0

hiệu

Số

nhóm

Thép

Kí

lượng cacbon
không vượt quá
0,20 %

Thép chịu
2

ăn mòn
(thép không

21

gỉ)
Kim loại
6

màu và hợp

62

LCuZn37 (η 63)

kim màu

lớp

Kim loại

7

nhẹ và hợp

Hợp kim nhôm
71

(AM µ )

kim nhẹ

0

Không mạ phủ

710

1

Oxit ngâm trong dung

711

dịch crom

Mác vật liệu theo TCVN 1659 – 75, mác vật liệu trong ngoặc đơn theo kí hiệu của Liên Bang
Nga

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

4

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

Hình 1.6: Kích thước chốt chẻ
Bảng 1.2: Chốt chẻ (TCVN 2043-77). Kích thước: mm
Tiêu chuẩn cũng qui định các đường kính chốt chẻ 0,6 ; 0,8 và từ 13 đến 20 mm
Kích thước chọn theo dãy: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 60; 70; 80;
90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220
Đường kính
qui ước của
chốt chẻ bằng

1

1,2

1,6

2

2,5

3,2

4

5

6,3

8

10

d

0,9

1

1,3

1,8

2,2

2,7

3,6

4,5

5,6

7,5

9,5

D

1,9

2,25

2,8

3,8

4,7

5,7

7,1

9,1

11,1

13,5

17,5

đường kính lỗ
d1

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

5

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

L1

2,5

3

3,5

5,0

6,0

7,5

9,0

11,5

14

16

21

L2

1,6

2,5

2,5

2,5

2,5

4

4

4

4

4

6

đường kính

≥ 3,6

≥ 4,5

≥ 5,5

≥7

≥9

≥ 11

≥ 14

≥ 20

≥ 28

≥ 40

≥ 55

trục, bulông

≤ 4,5

≤ 5,5

≤7

≤9

≤ 11

≤ 14

≤ 20

≤ 28

≤ 40

≤ 55

≤ 80

6-25

8-16

8-40

8-

10-

12-

16-

16-

20-

50-

70-

45

50

60

70

80

110

160

220

Phạm vi

và vít
L

Kí hiệu chốt chẻ:
+ Chốt chẻ có đường kính qui ước 5mm, chiều dài 28mm, được chế tạo từ vật liệu phân nhóm
00, dạng mạ phân nhóm 1:
Chốt chẻ 5 × 28 – 001 TCVN 2043 – 77
+ Chốt chẻ cũng như trên nhưng được chế tạo từ vật liệu phân nhóm 21, dạng mạ phủ phân
nhóm 6:
Chốt chẻ 5 × 28 – 216 TCVN 2043 – 77

1.2 Tìm hiều về máy tạo hình dây kim loại (wire forming
machine)
Công nghệ tạo hình dây kim loại để sản xuất ra chi tiết được sử dụng khá phổ biến trên thị
trường hiện nay, bởi vì nó có ưu điểm: tạo ra sản phẩm đa dạng về mẫu mã, có khả năng ứng
dụng trong đa số lĩnh vực: chi tiết máy, đồ gia dụng, đồ trang trí,…v.v Ngoài ra công nghệ này
còn có ưu điểm: cho năng suất cao 10000 đến 50000 chi tiết 1 ngày 8 tiếng, tính tự động hóa cao,
không cần công nhân, không tạo phoi, tối ưu hóa được lượng vật liệu sử dụng.
Có khá nhiều loại máy về tạo hình dây kim loại trên thị trường và tại các công ty cơ khí,
nhưng chủ yếu là máy mua mới từ nước ngoài,hoặc sửa lại từ máy cũ của nước ngoài. Vẫn chưa
thấy nhiều máy được sản xuất trong nước. Nhìn chung, dù đa dạng về kiểu dáng, nhưng các máy
này đều có chung nguyên lí sau: từ phôi dây các máy này có khả năng cắt đứt, uốn, dập…v.v để
tạo ra chi tiết có hình dạng yêu cầu.
SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

6

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

1.2.1 Hình dạng các loại máy tạo hình dây trên thị trường:
Các loại máy tạo hình dây của hãng Theta Universal Enterprise Co.

Hình 1.7: Máy kéo và uốn dây của hãng Theta Universal Enterprise Co

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

7

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

Hình 1.8: Máy Single Hanger Making Machine Model 100
-Tên máy: Single Hanger Making Machine Model 100
-Đường kính phôi lớn nhất: Φ5.0(mm)
-Chiều dài ăn dây: 220mm
-Motor: 1.5kw 380V
-Cấp tốc độ: 4 speed gearbox

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

8

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh

Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

-Năng suất (sản phấm/phút): 17/28/46/70
-Khối lượng (KG): 900
-Kích thước: 1900(L)×750(W)×1900(H)(mm)

Hình 1.9: Máy Wire Forming Machine 350S

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

9

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

Hình 1.10: Máy Wire Forming Machine 300A
-Tên máy: Wire Forming Machine 300A
-Đường kính phôi lớn nhất: Φ7.0(mm)
-Chiều dài ăn dây: 250mm
-Motor: 1.1kw 380V
-Cấp tốc độ: 4 speed gearbox
-Năng suất (sản phẩm/phút): 27/44/73/110

-Khối lượng (KG): 620

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

10

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

-Kích thước: 1650(L)x700(W)x1850(H)mm

1.2.2 Hình dạng một số chi tiết máy có khả năng sản xuất (tùy theo từng
loại máy)

Hình 1.11: Các sản phẩm của máy tạo hình dây

1.2.3 Đặc điểm chung của các máy
Hệ thống con lăn cùng bộ điều khiển: công dụng cấp phôi tự động, kéo và nắn thẳng dây.
Gồm có hệ thống con lăn trên và con lăn dưới, phôi được kéo ra từ đế chứa phôi cuộn và nắn
thẳng bới các con lăn này và hệ thống dẫn hướng, sau đó được đưa tới bộ phận khuôn của máy đề
tạo hình. Khoảng cách của con lăn trên và con lăn dưới có thể được điều chỉnh bằng bulong và lò
xo.
SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

11

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

Hình 1.12: Bộ phận con lăn kéo phôi và dẫn hướng
Động cơ điện: công dụng truyền động chính và cung cấp công suất cho máy. Thường sử dụng
động cơ điện xoay chiều vì đây là loại phổ biến, đơn giản,dễ mua trên thị trường, giá thành rẻ và
phù hợp với hệ thống điện nơi công xưởng. Tuy nhiên một số trường hợp đòi hỏi chính xác hơn
và yêu cầu góc quay xác định được thì phải dùng motor servo.
Bộ giảm tốc: sử dụng hộp giảm tốc hoặc dùng bộ truyền đai: Công dụng dùng để giảm số
vòng quay của động cơ điện, điều chỉnh năng suất. Thường sử dụng bộ truyền đai với ưu điểm là
kết cấu đơn giản, truyền chuyển động không cần nối trục, truyền được xa và có khả năng trượt
trơn khi quá tải. Tuy nhiên nếu yêu cầu phải có tốc độ chậm và chính xác thì nên sử dụng hộp
giảm tốc.
Cơ cấu biến đổi chuyển động: loại phổ biến được sử dụng là biến chuyển động quay thành
chuyển động tịnh tiến lên xuống. Kết hợp với các bộ phận khác để cắt phôi đồng thời đóng mở
các bộ phận của khuôn nhắm tạo ra sản phẩm có hình dạng theo yêu cầu. Ở các máy này, thường
sử dụng cơ cấu cam biến chuyển động quay tròn thành chuyển động tịnh tiến, sau khi được
truyền động từ đai, cam quay đẩy một bộ phận có thể trượt tịnh tiến theo rãnh lên xuống. Sau khi
thực hiện chuyển động xuống, chi tiết này đi lên nhờ lực kéo của lò xo bố trí 2 bên.

Hình 1.13: Bộ phận tao chuyển động tịnh tiến

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

12

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

Bộ phận khuôn: quyết định hình dạng cho sản phẩm, có hình dạng tương ứng với sản phẩm
tạo ra. Có thể là khuôn dập, khuôn uốn, hệ thống các khuôn bên, hoặc là hệ thống các con lăn để
uốn phôi..vv tùy theo hình dạng của chi tiết yêu cầu mà thiết kế hợp lí.

Hình 1.14: Bộ phận khuôn tạo hình dạng cho sản phẩm

Hình 1.15: Bộ phận uốn dùng đĩa quay

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

13

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

Hình 1.16: Bộ phận uốn dùng con lăn
Bộ phận đẩy sản phẩm: thường thấy là cơ cấu đẩy từ phía sau tới để gạt sản phẩm rớt xuống
máng. Sở dĩ có bộ phận này là do các sản phẩm của máy định hình dây thường có kết cấu lỗ hoặc
móc sẽ dính lại trong khuôn khi khuôn mở ra. Bộ phận này cũng được dẫn động bằng động cơ

điện chính qua một số cơ cấu cam, hoặc sử dụng bộ điều khiển khí nén riêng. Để tối ưu hóa có
thể liên kết với bộ phận chuyển động tịnh tiến ở trên bằng cơ cấu cam sao cho khi hệ thống đi lên
thì bộ phận này sẽ đẩy chi tiết rớt xuống máng.

1.2.4 Một số vật liệu thường dùng trong việc chế tạo các bộ phận của
máy
A Vật liệu : DC53 (tức SKD11 cải tân)
Đặc trưng : Độ cứng cao, chịu mài mòn , thích hợp với tôi ở nhiệt độ cao, tính gia công , mài và

SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

14

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh


Luận văn tốt nghiệp

Thiết kế và mô phỏng máy làm chốt chẻ

wire cut tốt.
Chuyên dụng : Khuôn dập nguội, khuôn die cast sản xuất hàng loạt, khuôn đòi hỏi độ chính xác
cao.
B Vật liệu :DC11 (tức tên gọi mới của SKD11)
Đặc trưng: Tính chịu mài mòn tốt, độ giãm kích thước sau khi tôi thấm thấp
Chuyên dụng : Khuôn dập nguội sản xuất hàng loạt.
C Vật liệu: DCX
Đặc trưng : Tính gia công, hàn sửa khuôn tốt
Chuyên dụng : Dùng cho các loại khuôn dập hạng trung , sản xuất số lượng ít.
D Vật liệu : DC3

Đặc trưng : 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.
E Vật liệu : GOA (tức tên gọi mới của SKS3)
Đặc trưng : Tính tôi, chịu mài mòn tốt
Chuyên dụng : Dùng làm khuôn dập
F Vật liệu : GO5
Đặc trưng : Còn gọi là thép chuyên dụng làm frame . Tính tôi cao
Chuyên dụng : Dùng làm khuôn dập dạng blanking.
G Vật liệu : GO4
Đặc trưng : 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.
H Vật liệu : CX1
Đặc trưng : Độ cứng 50 HRC , Độ biến dạng sau xử lý nhiệt thấp
Chuyên dụng : Các loại khuôn dập chi tiết có thành mỏng, các chi tiết bộ phận trong khuôn kim
loại.
I Vật liệu : GO40F
Đặc trưng : Độ cứng 40HRC, tính gia công tốt.
Chuyên dụng : Dùng làm các laọi khuôn đơn giản
J Vật liệu : YK30 (tức tên mới của SKS93)
Đặc trưng : Thép thíhc 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) .
SVTH: Nguyễn Vũ Nhật khoa

15

GVHD: Nguyễn Văn Thạnh