Bài giảng khuôn mẫu cơ khí chế tạo

§¹i häc B¸ch khoa HN
Khoa C¬ khÝ
B/m Gia c«ng ¸p lùc

Dập khối trên máy ép

Máy ép trục khuỷu dập nóng
09/01/2008

Hµ néi

1


Đại học Bách khoa HN
Khoa Cơ khí
B/m Gia công áp lực

Sơ đồ máy ép trục khuỷu dập nóng
9

1 Đuôi dẫn hớng phụ
2 Bánh răng nhỏ
3 Bánh răng lớn và ly hợp ma sát
4 Đầu trợt
5 Chêm bàn máy
6 Phanh
7 Bánh đà
8 Phanh bánh đà
9 Cơ cấu cân bằng

09/01/2008

Hà nội

2


§¹i häc B¸ch khoa HN
Khoa C¬ khÝ
B/m Gia c«ng ¸p lùc

Máy ép trục khuỷu dập nóng

09/01/2008

Hµ néi

3


Đại học Bách khoa HN
Khoa Cơ khí
B/m Gia công áp lực

Dp khi trờn mỏy ộp

1. Ưu điểm của máy ép trục khuỷu so với máy búa
- Đợc sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
-Thích hợp cho tự động hoá và cơ khí hoá.
- Chiều dài hành trình máy cố định, cho phép thao tác lệch tâm nhng không thể dập

nhiều lần một vật dập trên một lòng khuôn.
- Hiệu suất làm việc cao (2 ln so vi mỏy bỳa).
- Năng suất lao động cao ( vỡ mi nhỏt dp l mt chi tit trong khi vi mỏy bỳa thỡ mt
sn phm phi dp trờn nhiu lũng khuụn).
- Độ chính xác vật dập cao hơn so với dập trên máy búa. Dung sai của vật dập có thể
đạt tới 0.2 0.5mm (đối với máy búa là 0.8 1mm).
- Hệ số sử dụng kim loại cao hơn vì có thể giảm lợng thêm và lợng d do khuôn
dập trên máy ép trục khuỷu có thể sử dụng cần đẩy.
- Điều kiện làm việc của công nhân tốt hơn.
- Giá thành sản phẩm hạ, do tiết kiệm kim loại.
09/01/2008

Hà nội

4


Đại học Bách khoa HN
Khoa Cơ khí
B/m Gia công áp lực

Nhợc điểm khi dp trờn mỏy ộp trc khuu dp núng
- Giá thành đầu t lớn.
- Máy thờng bị kẹt ở điểm chết dới.
- Không có rãnh đuôi én gá lắp khuôn.
- Hành trình nhỏ.
- Biến dạng đàn hồi khung thân máy

09/01/2008

Hà nội

5


Đại học Bách khoa HN
Khoa Cơ khí
B/m Gia công áp lực

2. Đặc điểm của quá trình dập trên máy ép trục khuỷu dập nóng
- Đồ thị liên hệ giữa hành trình đầu trợt và thời gian là một đờng cong
cứng.
- Với mỗi lòng khuôn, chỉ tồn tại một mức độ biến dạng nhất định.
- Độ chính xác của vật dập trong khoảng 0.2 ữ 0.5mm
- Tốc độ biến dạng ở thời điểm biến dạng 0.5 ữ 0.8m/s, (búa đơn động:5
ữ 6m/s, máy búa song động: 6 ữ 7.5m/s)
- Tốc độ biến dạng thấp tạo điều kiện cho quá trình điền đầy lòng khuôn tốt
hơn.

09/01/2008

Hà nội

6


Dập trên máy ép
3. Biến dạng đàn hồi của máy ép và ý nghĩa
- Khi làm việc, do đặc điểm kết cấu, các chi tiết của máy bị biến dạng đàn hồi (trục
khuỷu bị uốn, tay biên và đầu trợt bị nén, thân máy chịu uốn và kéo).

- Lợng biến dạng đàn hồi phụ thuộc vào trở lực biến dạng trong lòng khuôn, nhiệt
độ nung và thể tích phôi. Có thể xác định bằng công thức sau:
t = Hn + at - HT
trong đó:+ Hn: chiều cao vật dập sau khi nguội.
+ at: lợng co ngót kích thớc sau khi nguội của vật dập.
+ HT: chiều cao vật dập theo thiết kế
- Do đó, khi điều chỉnh khuôn lúc không có vật rèn nếu để khoảng cách giữa hai mặt
phân khuôn bằng chiều cao vành biên thì sẽ nhận đợc vập dập có chiều cao lớn
hơn tính toán.
- Khi điều chỉnh khuôn, phải chế tạo dỡng có chiều cao bằng chiều cao vành biên
sau đó đặt lên cầu vành biên, hạ đầu trợt đi xuống để nửa khuôn trên và dới cách
nhau một khoảng bằng kích thớc của dỡng.
09/01/2008

Công nghệ dập tạo hình khối

7

ThS. Phạm Hà Dơng


Dập trên máy ép
4. Đặc điểm Kết cấu khuôn
- Có thể chế tạo từ khối thép nguyên hoặc sử dụng kết cấu ghép.
- Do bàn máy của máy ép trục khuỷu dập nóng không có rãnh mang cá, phải thiết
kế đế khuôn phụ có rãnh mang cá để gá khuôn.
- Trên máy ép có hệ thống đẩy sản phẩm do đó góc nghiêng thành lòng khuôn
trên METK nhỏ hơn góc nghiêng thành lòng khuôn trên máy búa 1o ữ 3o. Có thể
đẩy tại một hoặc nhiều vị trí tuỳ thuộc vào hình dạng và kích thớc của chi tiết.
Kết cấu đẩy có thể bố trí ở khuôn trên hoặc khuôn dới hoặc đồng thời ở cả hai

nửa khuôn.
- Nếu vật dập có chiều cao lớn thì phải dùng cơ cấu đẩy kiểu thuỷ lực hoặc khí
nén.
- Trên METK có thể dùng khuôn tổ hợp (nhiều khuôn trên một khối khuôn)
- Do METK có hành trình cứng nên trong kết cấu khuôn phải có cơ cấu chống quá
tải khuôn và máy.

09/01/2008

ThS. Phạm Hà Dơng

8


Đại học Bách khoa HN
Khoa Cơ khí
B/m Gia công áp lực

4.1 Rónh thoỏt biờn

Khuôn trên METK dp núng

Khuụn trờn mỏy bỳa

(không có mặt gơng)

Kiểu 1: thông
dụng

Kiểu 3

09/01/2008

Kiểu 2:

Kiểu 4

Hà nội

9


§¹i häc B¸ch khoa HN
Khoa C¬ khÝ
B/m Gia c«ng ¸p lùc

Kích thước rãnh thoát biên
09/01/2008

Hµ néi

10


§¹i häc B¸ch khoa HN
Khoa C¬ khÝ
B/m Gia c«ng ¸p lùc

09/01/2008

4.2 Cơ cấu đẩy

Hµ néi

11


§¹i häc B¸ch khoa HN
Khoa C¬ khÝ
B/m Gia c«ng ¸p lùc

09/01/2008

Hµ néi

12


§¹i häc B¸ch khoa HN
Khoa C¬ khÝ
B/m Gia c«ng ¸p lùc

09/01/2008

4.3 Gá lắp chi tiết khuôn

Hµ néi

13

Đại học Bách khoa HN
Khoa Cơ khí
B/m Gia công áp lực


0


A

L-R



R

L+R

L
B2

H Max

S



S = R[(1-cos) + (1-cos2)]
V = R [sin+ 0,5Ksin2]

B1

H Min

S

Bàn
máy

Hmin, Hmax: chiều cao khép kín nhỏ nhất và lớn nhất
của máy.
S : hành trình toàn bộ của máy.
S: hành trình tức thời của máy tơng ứng với góc
quay .
: Góc quay của trục khuỷu tính từ đờng trục tới
bán kính khuỷu (ngợc chiều quay của trục khuỷu).
: góc kẹp giữa biên và đờng trục.
R, L: bán kính khuỷu và chiều dài biên:
R =OA ; L =AB.
: tốc độ góc (coi không đổi) của trục khuỷu.
K: hệ số tay biên K =R/L.
B1, B2: điểm chết trên và điểm chết dới của máy.

J =

dv
d 2S
=
= 2 R[ cos+Kcos2]

dt
dt

Phân tích động học cơ cấu tay biên - trục khuỷu,
trờng hợp đồng tâm

09/01/2008

Hà nội

14


§¹i häc B¸ch khoa HN
Khoa C¬ khÝ
B/m Gia c«ng ¸p lùc

§å thÞ Sα, Vα vµ Jα,

§å thÞ Sα, Vα vµ Jα,

09/01/2008

Hµ néi

15


Công cụ

§¹i häc B¸ch khoa HN
Khoa C¬ khÝ
B/m Gia c«ng ¸p lùc

Phần mền hỗ trợ cho việc thiết kế và mô phỏng:
- AutoCAD
- Solidwork: thiết kế 3D
- Catia V5: thiết kế, tính toán
- Ansys: thiết kế, tính toán, mô phỏng

09/01/2008

Hµ néi

16


§¹i häc B¸ch khoa HN
Khoa C¬ khÝ
B/m Gia c«ng ¸p lùc

Thanks for your attention !

09/01/2008

Hµ néi

17