thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CHẾ TẠO
MÁY DẬP TRỤC KHUỶU LOẠI NhỎ
S

K

C

0

0

3

9

5

9

MÃ SỐ: T2010 - T59

S KC 0 0 3 6 2 2

Tp. Hồ Chí Minh, 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CHẾ TẠO MÁY DẬP
TRỤC KHUỶU LOẠI NHỎ
Mã số: T2010 – T59

Chủ nhiệm đề tài: VÕ XUÂN TIẾN

TP.HỒ CHÍ MINH – 2011


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

NHẬN XÉT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Tên đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu đơn động loại nhỏ
Mã số đề tài: 2010 – T59
Chủ nhiệm và thực hiện đề tài: GV. Ths Võ Xuân Tiến

PHẦN NHẬN XÉT

....................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

....................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
TP. Hồ Chí Minh, ngày …… tháng ….. năm 2011

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
1


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN
MỤC LỤC

Trang
PHẦN A: DẪN NHẬP
1.1 Lí do chọn đề tài ............................................................................... 2
1.2 Mục đích nghiên cứu ........................................................................ 3
1.3 Đối tượng nghiên cứu ....................................................................... 3
1.4 Giới hạn đề tài .................................................................................. 3
1.5 Phương pháp nghiên cứu đề tài ........................................................ 3
PHẦN B: NỘI DUNG
Chƣơng I: TỔNG QUAN VỀ MÁY DẬP TRỤC KHUỶU .......................... 5
1.1 Đặc điểm và ứng dụng của máy dập trục khuỷu ............................... 6
1.2 Các phương pháp gia công kim loại bằng áp lực .............................. 7
1.3 Tác dụng của nhiệt độ và hiện tượng trong biến dạng dẻo kim loại . 9
Chƣơng II: DẬP TẤM VÀ MỘT SỐ LOẠI MÁY GIA CÔNG ÁP LỰC ... 13
2.1 Khái niệm........................................................................................... 13
2.2 Thiết bị dập tấm ................................................................................. 14
2.2.1. Máy dập trục khuỷu
2.2.1.1. Máy dập trục khuỷu vạn năng
a. Máy dập trục khuỷu thân hở .......................................................... 15
b. Máy dập trục khuỷu thân kín…………………………………….
2.2.2. Máy ép thủy lực……………………………………………………..
2.2.3. Máy dập vuốt (dập sâu)
2.2.4. Máy búa hơi
2.3. Dập cắt và đột lỗ
ChƣơngIII. CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÁY DẬP TRỤC KHUỶU ........ 16
3.1 Đặc điểm ............................................................................................ 16
3.2 Cơ cấu chấp hành ............................................................................... 17

3.3 Phân loại ........................................................................................... 18
3.4 Nguyên tắc hoạt động ....................................................................... 20
Chƣơng IV. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN THÔNG SỐ KỸ THUẬT
Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
2


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

4.1 Lực ép danh nghĩa và lực cho phép của đầu trượt ............................ 22
4.2 Hành trình và tốc độ của đầu trượt ................................................... 25
4.3 Kết cấu các bộ phận và chi tiết quan trọng ....................................... 28
4.4 Các dạng hư hỏng và vấn đề bảo dưỡng máy ................................... 50

PHẦN C. KẾT LUẬN
I. Kết luận ................................................................................................ 55
II. Hướng phát triển ................................................................................. 55
Tài liệu tham khảo ................................................................................... 56
III. Một số hình ảnh của một số loại máy dập ........................................ 57

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
3


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN
PHẦN A

DẪN NHẬP
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay phương pháp gia công kim loại bằng áp lực đang được ứng dụng rộng rãi
trong các ngành công nghiệp. Ưu điểm của phương pháp này là tiết kiệm vật liệu, các
chi tiết sau khi gia công đạt được cơ tính như độ bền, độ cứng cao đáp ứng được yêu
cầu kỹ thuật mà không phải qua nhiệt luyện. Để tiến hành gia công theo phương pháp
này, các thiết bị gia công bằng áp lực giữ vai trò rất quan trọng, chủng loại của thiết bị
để gia công áp lực rất phong phú, và ngày càng được hoàn thiện.
Máy dập là loại máy điển hình cho thiết bị gia công bằng áp lực, máy có ưu điểm
là: kết cấu máy đơn giản, có thể chế tạo được các chi tiết có hình dạng phức tạp, chi
tiết có chất lượng bề mặt tương đối tốt mà không cần qua gia công cắt gọt, năng suất
của máy cao… vì vây máy dập cơ khí được sử dụng rộng rãi trong các ngành công
nghiệp như: công nghiệp chế tạo máy, công nghiệp xây dựng, công nghiệp tiêu dùng,
công nghiệp thực phẩm…
Ở nước ta phương pháp gia công bằng áp lực đã và đang đựoc đầu tư và phát triển
mạnh, việc hoàn thiện và phát triển các thiết bị gia công áp lực là hết sức cần thiết. vì
thế đề tài “ thiết kế quy trình máy dập trục khuỷu đơn động loại nhỏ” với mục
đích tìm hiểu về cấu tạo của máy dập trục khuỷu đơn động loại nhỏ thiết lập được bản
vẽ cấu tạo của các chi tiết của máy dập trục khuỷu nhằm tạo điều kiện thuận lợi trong
công tác bảo trì, thay thế các chi tiết, phụ tùng của các máy dập trục khuỷu loại này ở
bộ môn Công nghệ kim loại. Qua đó, hỗ trợ tốt hơn cho việc giảng dạy môn Công
nghệ kim loại và thực tập Công nghệ Kim loại, giúp sinh viên có điều kiện tiếp xúc
với thiết bị thực một cách trực quan.
Trong khuôn khổ của đề tài này, người nghiên cứu tập trung vào cấu tạo điển hình
của máy dập trục khuỷu đơn động, thiết lập các bản vẽ của các chi tiết điển hình của
Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
4

Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

máy (có kích thước cụ thể, có thể bổ sung vào hồ sơ bảo trì máy), cũng như tính toán
các thông số cơ bản của máy dập trục khuỷu. Do thời gian có hạn nên tác giả chưa
thiết lập được quy trình công nghệ chế tạo cho từng chi tiết cũng như chưa thiết lập sơ
đồ hệ thống mạch điện của máy.
1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Phân tích các đặc tính kỹ thuật của máy dập trục khuỷu đơn động, những vấn đề cần
đề cập tới bao gồm: nguyên lý làm việc, thông số kỹ thuật, kết cấu máy, vấn đề sử
dụng máy, hiệu chỉnh và bảo dưỡng, nâng cao thêm khả năng làm việc của thiết bị.
1.3 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
Máy dập trục khuỷu đơn động loại nhỏ: thông số kỹ thuật và kết cấu máy.
1.4 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Trong khuôn khổ của đề tài này, người nghiên cứu tập trung vào cấu tạo điển hình
của máy dập trục khuỷu đơn động, thiết lập các bản vẽ của các chi tiết điển hình của
máy (có kích thước cụ thể, có thể bổ sung vào hồ sơ bảo trì máy), cũng như tính toán
các thông số cơ bản của máy dập trục khuỷu. Do thời gian có hạn nên tác giả chưa
thiết lập được quy trình công nghệ chế tạo cho từng chi tiết cũng như chưa thiết lập sơ
đồ hệ thống mạch điện của máy.
Sau khi nghiệm thu đề tài, tác giả sẽ thiết lập sơ đồ hệ thống mạch điện của máy để
lưu trữ cùng với tập bản vẽ các chi tiết quan trọng của máy vào hồ sơ bảo trì máy
nhằm giúp quá trình vận hành máy hiệu quả hơn.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
5


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

1.5 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Dùng phương pháp tham khảo, đọc tài liệu và thực tế đo kiểm các chi tiết điển hình
của máy.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
6


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN
PHẦN B

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY DẬP TRỤC KHUỶU ĐƠN ĐỘNG
1.1 ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA MÁY DẬP
+ Đặc điểm:
- Máy dập một khuỷu đơn động là loại máy dập vạn năng, thực hiện được nhiều
nguyên công trong công nghệ dập tấm như: cắt hình, đột lỗ, dập sâu uốn.
Đặc điểm chung của loại máy dập này là dùng cơ cấu tay quay thanh truyền trong
truyền động cơ khí để biến chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động đi lại
của đầu trượt. Máy chỉ có một đầu trượt mang khuôn trên chuyển động.
Đặc điểm của máy là chuyển động của đầu trượt êm hơn máy búa, năng suất máy cao
và tổn hao năng lượng ít nhưng nhược điểm của máy là phạm vi điều chỉnh hành trình
bé, đòi hỏi việc tính toán phôi chính xác và phải làm sạch phôi truớc khi đem vào dập.
+ Ứng dụng của máy dập trục khuỷu
- Hiện nay phương pháp gia công kim loại bằng áp lực được ứng dụng rộng rãi
trong các ngành công nghiệp. Các sản phẩm gia công bằng áp lực rất phong phú đa

dạng. Ưu điểm của phương pháp gia công cơ khí mà vẫn đạt yêu cầu kỹ thuật đề ra.
Để tiến hành gia công theo phương pháp này, các thiết bị gia công áp lực có vai trò rất
quan trọng, chủng loại của thiết bị gia công áp bằng kim loại rất phong phú, đa dạng
về chủng loại và ngày càng được hoàn thiện.
- Về mặt kỹ thuật thì phương pháp dập cho phép thực hiện những nguyên công phức
tạp bằng những hành trình đơn giản của máy ép, chế tạo được những chi tiết phức tạp
mà phương pháp gia công khác không làm được hay có làm được nhưng khó khăn.
Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
7


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

Năng suất của thiết bị rất cao nhờ quá trình cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản
xuất. Tiết kiệm nguyên vật liệu, phế phẩm tương đối ít. Chế tạo được những chi tiết
lắp lẫn với độ chính xác tương đối cao và phần lớn không cần gia công cơ tiếp theo.
- Các thiết bị dập nguội được chế tạo ngày càng hoàn chỉnh với độ an toàn cao trong
sản xuất hàng khối người ta đã dùng những máy dập tự động cao tốc, những máy
chuyên dùng đặc biệt với hàng ngàn phát dập trong 1 phút. Với qui mô sản xuất càng
lớn thì càng cho phép ứng dụng kỹ thuật hoàn thiện hơn với những bộ khuôn dập
phức tạp và đắt tiền.
1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
1.2.1 Khái niệm chung
- Gia công kim loại bằng áp lực là dựa vào tính dẻo của kim loại. Dùng ngoại lực của
thiết bị làm cho kim loại bị biến dạng theo hình dạng yêu cầu. Kim loại vẫn giữ được
nguyên vẹn không bị phân hủy.
- Gia công kim loại bằng áp lực là phương pháp gia công không phoi, ít hao tổn kim
loại, năng suất cao.

Những dạng cơ bản của gia công kim loại bằng áp lực là cán, kéo sợi, ép rèn tự do
và dập.
- Cán là phương pháp ép kim loại bằng cách cho kim loại đi giữa 2 trục quay
của máy cán, phôi bị biến dạng và di chuyển nhờ sự quay liên tục của trục cán
và ma sát giữa trục cán với phôi.
- Kéo sợi là kéo dài phôi qua lỗ khuôn kéo dưới tác dụng của lực kéo, sản
phẩm có hình dáng và kích thước nhỏ hơn tiết diện phôi.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
8


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

- Ép là quá trình nén kim loại trong khuôn kín qua lỗ khuôn ép để nhận được
hình dáng và kích thước của chi tiết cần chế tạo.
- Rèn tự do là phương pháp biến dạng kim loại dưới tác dụng của lực đập của
búa hoặc lực ép của máy ép. Quá trình biến dạng tự do của kim loại không bị
hạn chế trong khuôn khổ nhất định.
Gia công kim loại bằng áp lực còn gọi là phương pháp gia công không phoi, rèn rập là
phương pháp gia công cơ bản để chế tạo phôi cho gia công cắt gọt, những chi tiết
quan trọng phải chịu lực lớn thì cần qua rèn dập.
- So với gia công cắt gọt thì rèn dập có những ưu điểm sau:


Năng suất cao, phế liệu ít, tiết kiệm vật liệu nên giá thành hạ.



Có khả năng tạo tổ chức thớ, tăng tính chịu lực cho sản phẩm, trong khi đó thì
gia công cắt gọt cắt đứt thớ, làm mất tính liên tục của thớ, vì vậy khả năng
chịu lực của sản phẩm bị giảm đi.

Hình 1: So sánh tổ chức thớ của chi tiết gia công cắt gọt và gia công rèn dập


Độ bóng bề mặt và độ chính xác của sản phẩm rèn dập thì thấp hơn so với sản
phẩm gia công bằng phương pháp cắt gọt, vật liệu sử dụng cho rèn rập cũng
bị hạn chế.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
9


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

1.2.2 Sự biến dạng dẻo kim loại
a. Khái niệm biến dạng dẻo kim loại
Dưới tác dụng của ngoại lực, kim loại sẽ biến dạng theo các giai đoạn:
+ Biến dạng đàn hồi là biến dạng được hình thành khi có lực tác dụng, nếu thôi tác
dụng thì biến dạng sẽ mất đi và kim loại trở lại vị trí ban đầu ( đoạn OA).
+ Biến dạng dẻo là biến dạng hình thành khi có lực tác dụng nhưng vẫn tồn tại biến
dạng khi bỏ lực tác dụng ( đoạn AC), có nghĩa là kim loại sẽ bị biến dạng so với vị trí
ban đầu (gọi là biến dạng vĩnh cửu).
+ Biến dạng phá hủy nếu ngoại lực tác dụng vượt quá giới hạn ban đầu thì lúc đó
lực tác dụng không cần tăng nữa, biến dạng vẫn tiếp diễn và dẫn đến phá hủy kim loại

(đoạn CD).

p

o

l
Hình 2: Biểu đồ kéo

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
10


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

+ Gia công kim loại bằng áp lực thực chất là lợi dụng biến dạng dẻo của kim loại để
làm biến dạng. Khái niệm biến dạng dẻo trên hình chỉ là khái niệm chung mang nhiều
ý nghĩa vật lý, hình học mà chưa thể hiện được bản chất tế vi của hiện tượng.

-

Như ta đã biết kim loại và hợp kim có cấu trúc mạng tinh thể. Cấu tạo các tinh
thể này là các mạng nguyên tử sắp xếp trong không gian theo 1 quy luật nhất
định. Vì thế khi kim loại chịu ngoại lực tác dụng chúng sẽ biến dạng

-

Đối với biến dạng dẻo, thực chất ở đây là sự trượt, sự song tinh xảy ra trong các

tinh thể.

-

Sự trượt là sự dịch chuyển song song tương đối của 1 bộ phận mạng tinh thể với
bộ phận mạng tinh thể còn lại trên 1 mặt kết tinh nhất định theo 1 hướng nhất
định.

-

Kết quả là sau khi trượt làm cho khoảng cách giữa các nguyên tử của mặt khác là
bội số nguyên thông số mạng.

-

Song tinh là sự dịch chuyển tương đối của hàng loạt các mặt nguyên tử này so
với các mặt khác. Kết quả của sự dịch chuyển này là sự đối xứng giữa 2 phần qua
1 mặt nguyên tử dịch đi 1 đọan không bằng 1 bội số nguyên của thông số mạng.

-

Sự biến dạng giữa các tinh thể là sự trượt tương đối giữa các đơn tinh ở vùng
tinh giới hạt. Sự biến dạng này ít làm thay đổi hình dáng của vật thể nhưng nó
làm vỡ các bề mặt tinh thể cũng như phá vỡ tinh giới giữa các hạt làm cho kim
loại giảm bền và có thể bị phá hủy.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
11

Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

b. Ảnh hƣởng của gia công áp lực đến tính chất và tổ chức kim loại.
- Gia công kim loại bằng áp lực không những chỉ thay đổi hình dạng của phôi liệu mà
còn ảnh hưởng tới tính chất và tổ chức của kim loại gia công. Trong đó cần phân biệt
gia công nóng và gia công nguội bằng áp lực.
+ Gia công nguội: là gia công kim loại ở nhiệt độ dưới nhiệt độ kết tinh lại.
+ Gia công nóng: là gia công kim loại ở nhiệt độ trên nhiệt độ kết tinh lại của nó.
Quá trình gia công có hiện tượng biến cứng, nhưng vì ở nhiệt độ trên nhiệt độ kết tinh
lại nên hiện tượng biến cứng được khử ngay do đó tính dẻo lại trở lại, việc gia công
được tiếp tục.
1.3 Tác dụng của các yếu tố nhiệt độ và các hiện tƣợng trong biến dạng dẻo kim
loại:
1.3.1 Biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao – hồi phục kết tinh lại
Trong quá trình biến dạng 1 bộ phận năng lượng được tích tụ trong vật liệu và khiến
vật liệu ở trạng thái không ổn định nhiệt động. Để kim loại trở về trạng thái ổn định
cần làm cho năng lượng dao động nhiệt vượt ngưỡng thế năng, có nghĩa là các nguyên
tử cần 1 năng lượng nhất định để cho chúng trở về vị trí ổn định nhiệt động mới.
a. Hồi phục
- Khi nhiệt độ chưa vượt qua (0,23 : 0,3)Tnc sẽ xuất hiện hiện tượng phục hồi. Đây
là hiện tượng nung nóng kim loại biến dạng, chuyển động nhiệt của các nguyên tử
tăng, làm cho các nguyên tử trước đây bị dịch chuyển khỏi vị trí cân bằng để về vị trí
có thế năng nhỏ hơn.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
12

Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

- Kết quả của hiển tượng phục hồi là các nguyên tử trở về trang thái cân bằng, các ứng
xuất dư bị khử, giảm sự xô lệch mạng, khôi phục tính chất cơ học, vật lý, hóa học
nhưng chưa làm thay đổi hình dạng của hạt và định hướng của hạt được hình thành
khi biến dạng, đồng thời chưa khôi phục sự phá vỡ của nội bộ hạt và sự xô lệch phân
giới hạt.
b. Kết tinh lại
- Quá trình phục hồi tính chất và tổ chức kim loại bị biến cứng: chúng xảy ra ở nhiệt
độ nhất định, thấp hơn nhiệt độ chuyển biến pha kết tinh lại có 2 giai đoạn
* Giai đoạn 1: kết tinh lần 1: chủ yếu làm thay đổi nội bộ hạt tinh thể, bao gồm sinh
mầm và lớn lên, kết tủa các hạt hoàn chỉnh thay thế cho các hạt cũ bị phá vỡ.
* Giai đoạn 2 : kết tinh lại tụ hợp: sau khi hoàn thành giai đoạn 1 các hạt mới ở
nhiệt độ cao và thời gian dài hạt có năng lượng phân giới nhỏ. Kết quả tổng số hạt
giảm.
1.3.2. Hiệu ứng nhiệt khi biến dạng dẻo
Trong quá trình biến dạng dẻo, kim loại hấp thụ nhiệt năng, chúng tích lũy 1 phần
trong tinh thể làm tăng thế năng đàn hồi và 1 phần tạo thành biến dạng dẻo.
Tác dụng của hiệu ứng nhiệt: trong quá trình biến dạng, do sinh ra lượng nhiệt lớn,
nên gây ra nhiều ảnh hưởng. Nó có thể làm thay đổi trở lực biến dạng, thay đổi
phương thức quá trình biến dạng, thay đổi cả trạng thái pha, tính chất và tổ chức biến
dạng kim loại và thay đổi cả trạng thái dẻo.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
13


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

1.3.2. Các định luật cơ bản đƣợc áp dụng khi gia công kim loại bằng áp lực
a) Định luật biến dạng đàn hồi tồn tại đồng thời với biến dạng dẻo.

-

Khi kim loại bị biến dạng dẻo thì tồn tại chungn với biến dạng dẻo là có biến
dạng đàn hồi. Quan hệ giữa lực và biến dạng khi biến dạng đàn hồi thì tuân theo
định luật Hooke.
b) Định luật ứng suất dư

-

Bên trong bất cứ kim loại biến dạng dẻo nào cũng đều sinh ra ứng suất dư cân
bằng nhau.
c) Định luật thể tích không đổi

-

Thể tích của vật thể trược khi biến dạng bằng với thể tích cuat vật thể sau khi
biến dạng.
d) Định luật trở lực bé nhất

-

Trong quá trình biến dạng, các chất điểm của vật thể sẽ di chuyển theo phương
nào có trở lực bé nhất.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
14


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN
CHƢƠNG II:

DẬP TẤM VÀ MỘT SỐ LOẠI MÁY GIA CÔNG ÁP LỰC
2.1. Khái niệm
- Dập tấm là phương pháp biến dạng dẻo phôi kim loại ở dạng tấm, trong khuôn
dưới tác dụng của ngoại lực để tạo thành sản phẩm có hình dạng, kích thước
theo yêu cầu
- Dập tấm thường được tiến hành ở trạng thái nguội nên còn gọi là dập nguội.
Khi chiều dày phôi lớn hơn 10mm thì có thể dập nóng.
Đặc điểm chung của dập tấm:
- Vật liệu dùng để dập tấm rất rộng rãi: thép C thấp, thép hợp kim, kim loại và
hợp kim màu...
- Có thể dập được những chi tiết phức tạp bằng những chuyển động đơn giản của
các thiết bị mà các phương pháp khác không thực hiện được: dập huy hiệu, dập
tiền kim loại...

Hình 3: Các sản phẩm tiêu biểu của gia công tấm

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
15


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

- Sản phẩm dập có độ chính xác cao, thường không cần gia công cơ khí lại, khả
năng lắp lẫn của sản phẩm tốt.

Hình 4: Stator và Rotor
- Sản xuất được các chi tiết có độ cứng vững, độ bền khá mà kết cấu gọn nhẹ.
Mức độ hao phí vật liệu ít.
- Dễ cơ khí hóa và tự động hóa nên năng suất cao, giá thành hạ.

Hình 5: Dây chuyền gia công tấm tự động

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
16


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

 Dập tấm được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.
- Trong ngành chế tạo ôtô, khối lượng các chi tiết dập tấm chiếm tới 60%
- Ngành sản xuất thiết bị điện 60% – 70%.
- Ngành chế tạo dụng cụ chính xác 85% - 90%.
- Sản xuất hàng tiêu dùng 90%.
Thường dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối để chế tạo các chi tiết che chắn,
nắp đậy, vỏ, thùng chứa...
2.2. Thiết bị dập tấm
Gồm có: Máy cắt đứt, máy đột cắt, máy dập hình.

2.2.1. Máy dập trục khuỷu
2.2.1.1. Máy dập trục khuỷu vạn năng
Máy dập trục khuỷu vạn năng được dùng để thực hiện các nguyên công: cắt hình, đột
lỗ, dập vuốt không sâu, uốn cắt...
Máy dập trục khuỷu vạn năng phân ra 2 loại:
a. Máy dập trục khuỷu thân hở: thân máy hình chữ C, hở 3 phía trước, phải,
trái.
- Ưu điểm: sử dụng thuận tiện, thao tác không vướng.
- Nhược điểm: tải trọng tác dụng lên thân máy không đối xứng làm cho
thân máy biến dạng gây ra hiện tượng nghiên mặt đầu.
Máy dập trục khuỷu thân hở có nhiều dạng: máy dập 1 trụ, 2 trụ.
-

Dựa vào cấu trúc của máy người ta chia thành 2 loại máy dập trục khuỷu: đó là
dạng thân hở và thân kín. Máy dập thân hở thì thân máy có hình chữ C, khoảng
không dập cả ở 3 phía (phía trước, bên trái, và bên phải) vậy nên rất thuận tiện
khi dập. Tuy vậy, do tải trọng tác dụng lên thân máy không đối xứng, làm cho
thân máy bị biến dạng (biến dạng dài và biến dạng góc) gây ra hiện tượng
nghiêng mặt đầu trượt. Ở máy ép loại kín thì thân máy là 1 khung đối xứng nên

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
17


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

khi tải trong tác dụng đúng tâm thì thân máy sẽ ít bị biến dạng và đều ở cả 2
phía. Do đó hiện tượng nghiêng đầu trượt được loại trừ.

-

Máy dập loại hở dùng để dập các chi tiết có kích thước nhỏ hoặc trung bình.
Trong công nghiệp thì thường dùng máy dập thân hở vì nó thuận tiện và đơn
giản.
SƠ ĐỒ MÁY ÉP THÂN HỞ:

Hình 6: Máy dập trục khuỷu thân hở

-

Máy dập thân hở gồm có loại 1 trục và 2 trục. Máy ép loại 2 trục không
nghiêng được thì có trục khuỷu được phân bố song song với mặt chính của máy
được sử dụng nhiều nhất do trục không đặt công sôn, vì vậy ta có thể tăng chiều
dài hành trình và các thao tác làm trên máy sẽ an toàn hơn. Với khuôn dập cỡ
lớn và chi tiết có kích thước cồng kềnh người ta sử dụng máy dập 2 trục.

-

Muốn thay đổi khoảng chạy của đầu trượt ta rút 2 then cố định bạc lệch tâm,
sau đó quay bạc sang 1 rãnh khác bằng cách đưa 2 thanh thép cắm vào lỗ bánh
đà để xoay, sau đó lại lắp then vào, còn việc định vị nó thì nhờ vào ly hợp vấu.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
18


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

Hiện nay nhiều máy ép trên thị trường có số hành trình từ 120 đến 150 lần dập trong 1
phút. Với những máy đó người ta sử dụng ly hợp then quay và phanh đai điều khiển
bằng cam để đảm bảo độ tin cậy trong quá trình làm việc.
b. Máy dập trục khuỷu thân kín:
- Thân máy là một khung đối xứng.
- Lực tác dụng đúng tâm thân máy nên thân máy biến dạng ít hơn, hiện tượng
nghiêng mặt đầu được loại trừ.
- Máy dập trục khuỷu thân kín được phân loại theo số khuỷu: máy 1 khuỷu, máy
2 khuỷu, máy 4 khuỷu trên một trục khuỷu.
- Máy dập nhiều trục khuỷu cho phép nó có nhiều tính năng hơn.

Hình 7: Máy dập trục khuỷu thân kín
2.2.2. Máy ép thủy lực
-

Đây là loại máy tạo ra áp lực tĩnh, máy làm việc êm, không bị chấn động. Máy
cho lực tác dụng lớn hơn bất cứ 1 loại máy rèn nào khác. Máy ép thủy lực có thể

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
19


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

làm được nhiều việc khác nhau thuộc về rèn tự do như: vuốt, chồn, đột, uốn…và
thường rèn chi tiết lớn có hình dạng phức tạp.

-

Có những đặc điểm quan trọng mà máy ép trục khuỷu không đạt được như: tốc
độ biến dạng kim loại không thay đổi, không gây quá tải...

-

Máy ép thủy lực có lực ép rất lớn nên thường dùng chế tạo các chi tiết lớn, phức
tạp, yêu cầu chất lượng cao.
Đặc tính kỹ thuật:

-

Số hành trình của máy từ 5 tới 19 lần trong 1phút.

-

Mức độ con trựơt khi bị biến dạng từ 1,5 tới 3m/s.

Hình 8: Máy ép thủy lực
Phân loại:
 Máy 1 trụ, máy 2 trụ.
 Máy tác dụng đơn, máy tác dụng kép, máy 3 tác dụng.
 Máy ép 2 tác dụng chuyên dùng để dập vuốt các chi tiết rỗng, sâu bằng kim
loại tấm
Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
20

Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

Hình 9: Máy ép SMG
2.2.3. Máy dập vuốt (dập sâu)
 Máy dập vuốt gồm: máy ép 3 khuỷu, máy ép hai tác dụng, máy ép ba tác dụng,
máy ép dập vuốt sâu có hành trình lớn, máy ép chuyên dùng...
 Máy tác dụng đơn: chỉ có một con trượt chính dùng để đột, cắt, tạo hình.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
21


Nghiên cứu khoa học

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

Hình 10: Máy dập vuốt 2 tác dụng

2.2.4. Máy búa hơi

-

Đây là loại máy được sử dụng rộng rãi trong các phân xưởng rèn và dập tùy theo
yêu cầu lực đập của các loại máy mà chũng có hình dạng và kích thước khác
nhau. Máy búa hơi là máy vạn năng có thể vuốt, chồn, đột, uốn. Máy có ưu điểm
là cán pittong có đường kính bằng nhau trên suốt chiều dài nên có độ cứng vững
tốt.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
22


Nghiên cứu khoa học
-

Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của máy búa hơi:

GVTH: VÕ XUÂN TIẾN

1. Động cơ
2. Buly
3. Dây đai
4. Bánh đà
5. Trục khuỷu
6. Thanh truyền
7. 10. Xilanh
8. 11. Pittông
12. Cán Pittông
13. Đầu búa
14. Đe
15. Đe trung gian
16. Bệ đe
17. Bàn đạp

Hình 11: Nguyên lý hoạt động của máy búa hơi
Đặc tính kỹ thuật của máy búa hơi:
-

Công suất động cơ của máy từ 2,9 đến 36,8 Kw

-

Khối lượng đầu rơi của búa từ 30 tới 1000kg.

-

Khỏang hành trình của đầu rơi từ 300 đến 900mm.

-

Số nhát dập trong 1phút là 210 đến 215 nhát.

-

Chiều cao của máy từ 150 đến 2800mm.

Đề tài: Thiết kế quy trình chế tạo máy dập trục khuỷu loại nhỏ
23