Tài liệu Thiết kế chế tạo máy dập tự động kiểu thủy lực

MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH LỜI MỞ ĐẦU    Kỹ thuật cơ khí là ngành ứng dụng các nguyên lý khoa học để tạo ra các loại máy móc và thiết bị hoặc các vật dụng hữu ích, có vai trò quan trọng đối với bất kỳ nền kinh tế của bât kỳ quốc gia nào. Luận văn tốt nghiệp – học phần cuối cùng của quá trình đào tạo kỹ sư cơ khí giúp sinh viên cơ khí liên kết các mảng kiến thức được chia nhỏ, sử dụng các công cụ và kỹ năng cộng với sự hướng dẫn của những người đi trước và khả năng tìm tòi, học hỏi, giải quyết vấn đề để nghiên cứu, tìm hiểu hay đưa ra quy trình thiết kế, chế tạo dưới góc nhìn vừa tổng quan, thấu đáo vừa chi tiết, tỉ mỉ. Qua thời gian học tập và thực tập cuối khóa, được làm việc, được tham khảo và tìm hiểu cận cảnh một phần của kỹ thuật cơ khí trong và ngoài nước. Nhóm sinh viên đã nắm được phần nào kiến thức cũng như kinh nghiệm của đường hướng cho một người làm kỹ thuật cơ khí. Nhiệm vụ của luận văn: thiết kế chế tạo máy dập tự động kiểu thủy lực. Máy dập là đề tài đã và đang được nghiên cứu và thực hiện chế tạo rất nhiều bởi tính thiết thực đối với yêu cầu và sự đa dạng trong khả năng sản xuất. Tuy nhiên, với xu hướng phát triển của các ngành kỹ thuật khác (cụ thể là điện – điện tử và công nghệ thông tin) và đòi hỏi về giải phóng sức lao động, an toàn, thân thiện và thuận tiện trong tương tác, máy dập ngày nay có xu hướng tự động hóa và được điều khiển cách ly. Với nhiệm vụ được đưa ra như trên, nhóm sinh viên đã đưa ra được quy trình chế tạo máy dập tự động kiểu thủy lực gồm tập thuyết minh giới thiệu và tính toán, các bản vẽ nguyên lý, các bản vẽ lắp và tập bản vẽ chế tạo lắp ráp. Vì đã có máy được chế tạo và đi vào sản xuất nên việc thiết kế, chế tạo được tạo điều kiện thuận lợi. Kết quả là công sức chung, tuy nhiên thiếu sót là khó tránh khỏi vì hạn chế trong năng lực của nhóm sinh viên. Mong nhận được mọi sự đóng góp không chỉ trong phạm vi luận văn mà còn về chuyên môn. Xin được gửi lời cảm ơn với tất cả sự sâu sắc và chân thành đến PGS.TS.Phan Đình Huấn và TS.Bùi Trọng Hiếu đã hướng dẫn và tạo điều kiện để nhóm sinh viên hoàn thành luận văn, cảm ơn các thầy cô trong khoa cơ khí và bộ môn thiết kế máy, cảm ơn những người làm cơ khí đi trước trong công ty TNHH Công Nghệ Sài Gòn cùng các bạn bè và gia đình vì những hướng dẫn, giúp đỡ và động viên. TP. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2013 ii MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH TÓM TẮT iii MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH MỤC LỤC    ĐỀ MỤC TRANG BÌA_________________________________ Error! Bookmark not defined. LỜI MỞ ĐẦU _______________________________________________________ ii TÓM TẮT___________________________________________________________ iii MỤC LỤC __________________________________________________________ iv DANH SÁCH HÌNH VẼ _______________________________________________ vi DANH SÁCH BẢNG BIỂU ___________________________________________ viii CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ____________________________________________1 I. Công nghệ dập tạo hình tấm __________________________________________1 II. Thực trạng ngành dập tạo hình ở Việt Nam _____________________________ 2 III. Thiết kế - chế tạo máy dập thủy lực tự động ____________________________ 3 1. Yêu cầu thực tế: _________________________________________________ 4 2. Yêu cầu kỹ thuật _________________________________________________ 5 IV. Kết luận ________________________________________________________ 5 CHƢƠNG II: PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ _________________________________7 I. Tổng quan thiết bị dập tạo hình________________________________________7 1. Phân loại _______________________________________________________ 8 2. Các phương án có đặc điểm công nghệ phù hợp ________________________ 8 II. Phương án máy ép trục khuỷu ________________________________________9 1. Nguyên lý hoạt động _____________________________________________9 2. Phân loại _______________________________________________________ 9 3. Sơ đồ động học _________________________________________________ 10 4. Đặc điểm ______________________________________________________ 11 III. Phương án máy ép vít _____________________________________________12 1. Nguyên lý hoạt động ____________________________________________12 2. Phân loại ______________________________________________________ 12 3. Đặc điểm ______________________________________________________ 14 IV. Phương án máy ép thủy lực ________________________________________15 iv MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH 1. Nguyên lý hoạt động ____________________________________________15 2. Phân loại ______________________________________________________ 16 3. Đặc điểm ______________________________________________________ 18 V. Đánh giá chọn phương án __________________________________________19 1. Đánh giá – so sánh ______________________________________________ 19 2. Chọn phương án phù hợp _________________________________________20 VI. Chọn phương án thiết kế __________________________________________20 VII. Kết luận _______________________________________________________ 21 CHƢƠNG III: YÊU CẦU KỸ THUẬT __________________________________22 I. Yêu cầu khách hàng: _______________________________________________ 22 II. Yêu cầu kỹ thuật _________________________________________________ 22 III. Phân tích phôi ___________________________________________________ 22 1. PVC _________________________________________________________ 22 2. PET __________________________________________________________ 23 IV. Vấn đề sử dụng phôi ______________________________________________ 25 CHƢƠNG IV: THIẾT KẾ MÁY DẬP THỦY LỰC TỰ ĐỘNG _____________27 I. Lựa chọn hệ thống thủy lực__________________________________________27 1. Kiểu bơm không có bình tích áp ___________________________________27 2. Kiểu bơm có bình tích áp _________________________________________30 II. Tính toán thủy lực ________________________________________________ 33 III. Thiết kế chi tiết __________________________________________________ 48 CHƢƠNG V: CHẾ TẠO MÁY DẬP THỦY LỰC TỰ ĐỘNG _______________ 77 I. Thân máy ________________________________________________________ 77 II. Cụm thủy lực ____________________________________________________ 78 III. Cụm cấp phôi ___________________________________________________ 79 IV. Điện – điều khiển ________________________________________________ 81 V. Khuôn dập ______________________________________________________ 82 CHƢƠNG VI: KẾT LUẬN ____________________________________________83 CHƢƠNG VII: HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI__________________________ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO _____________________________________________85 v MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Các sản phẩm dập tạo hình tấm kim loại – phi kim________________________ 1 Hình 1.2: Một số hình ảnh máy dập __________________________________________3 Hình 1.3: Sản phẩm nịt cổ áo sơ mi __________________________________________4 Hình 1.4: Sản phẩm và ứng dụng thực tế ______________________________________4 Hình 1.5: Mô phỏng máy dập thủy lực tự động __________________________________6 Hình 1.6: Hai máy dập thủy lực tự động được chế tạo _____________________________ 6 Hình 2.1: Vị trí của máy dập trong phân xưởng dập tạo hình ________________________ 7 Hình 2.2: Phân loại thiết bị dập tạo hình _______________________________________8 Hình 2.3: Nguyên lý dập trục khuỷu __________________________________________9 Hình 2.4: Sơ đồ động dập trục khuỷu ________________________________________10 Hình 2.5: Dạng ren máy ép vít ma sát ________________________________________12 Hình 2.6: Máy ép vít ma sát _______________________________________________ 13 Hình 2.7: Máy ép vít ma sát đĩa hình côn _____________________________________13 Hình 2.8: Máy ép vít điện cung Stato ________________________________________14 Hình 2.9: Nguyên lý thủy lực ______________________________________________ 15 Hình 2.10: Phân loại máy ép thủy lực theo dạng dẫn động _________________________ 16 Hình 2.11: Sơ đồ máy ép dẫn động bằng kiểu bơm không có bình tích áp _____________16 Hình 2.12: Sơ đồ máy ép dẫn động bằng kiểu bơm có bình tích áp ___________________ 17 Hình 2.13: Sơ đồ máy ép dẫn động có bộ tăng áp _______________________________ 18 Hình 2.14: Hình ảnh máy dập thủy lực được chế tạo _____________________________ 21 Hình 3.1: Mô hình PVC - n(CH2) ___________________________________________22 Hình 3.3: Kích thước sản phẩm độ dày 0.5 mm_________________________________25 Hình 3.4: Vấn đề tiêu hao vật liệu __________________________________________26 Hình 4.1: Sơ đồ máy ép dẫn động bằng kiểu bơm không có bình tích áp ______________ 27 Hình 4.2: Sơ đồ máy ép dẫn động bằng kiểu bơm có bình tích áp ___________________ 30 Hình 4.3: Mô hình điều kiện ổn định theo công thức Euler ________________________ 34 Hình 4.3: Kích thước cơ bản máy bơm PV2R2 Yuken ___________________________ 36 Hình 4.4: Biểu đồ quan hệ các đại lượng Q-P-p của máy bơm cánh gạt _______________ 37 Hình 4.5: Máy bơm cánh gạt đơn PV2R2 _____________________________________38 Hình 4.6: Van phân phối điện từ 4/3_________________________________________41 vi MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH Hình 4.7: Van S-DSG-01-3C ______________________________________________ 42 Hình 4.8: Van áp suất dòng BT của Yuken ____________________________________43 Hình 4.9: Hình dáng thân máy _____________________________________________48 Hình 4.10: Hình ảnh một số mô hình thân máy cơ bản ___________________________ 48 Hình 4.11: Nguyên lý truyền động bánh cóc ___________________________________51 Hình 4.12: Nguyên lý truyền động cơ cấu malte ________________________________ 52 Hình 4.13: Nguyên lý truyền động bánh răng khuyết _____________________________ 52 Hình 4.13: Nguyên lý truyền động bằng động cơ _______________________________ 53 Hình 4.14: Phân bố ứng suất trên tang cuốn ___________________________________56 Hình 4.14: Mô phỏng mạch điều khiển bằng Automation Studio ____________________ 58 Hình 4.15: Sơ đồ đấu nối ngõ vào PLC ______________________________________63 Hình 4.16: Sơ đồ đấu nối ngõ ra PLC với relay _________________________________63 Hình 4.17: Sơ đồ đấu nối ngõ ra PLC với Transitor ______________________________ 64 Hình 4.18: Một số loại motor-driver AC Servo _________________________________68 Hình 4.19: Sơ đồ đấu dây AC Servo _________________________________________70 Hình 4.20: Sơ đồ đấu dây AC Servo điều khiển vị trí ____________________________ 72 Hình 4.21: Màn hình HMI F940GOT-LWD-E _________________________________74 Hình 4.22: Giao tiếp HMI và PLC __________________________________________76 Hình 5.1: Chế tạo thân máy _______________________________________________ 77 Hình 5.2: Lắp đặt cụm thủy lực ____________________________________________78 Hình 5.3: Bơm và motor sử dụng thực tế _____________________________________78 Hình 5.4: Các van thủy lực sử dụng thực thế ___________________________________79 Hình 5.5: Xylanh thủy lực sử dụng thực tế ____________________________________79 Hình 5.6: Cụm cấp phôi cuộn được chế tạo____________________________________80 Hình 5.7: Cụm thu hồi sản phẩm ___________________________________________81 Hình 5.8: Tủ điện được lắp đặt _____________________________________________81 Hình 5.9a: Khuôn trên ___________________________________________________ 82 Hình 5.9b: Khuôn dưới __________________________________________________ 83 Hình 5.9c: Khuôn dưới – phương đứng ______________________________________83 Hình 5.9d: Khuôn dưới – phương cạnh _______________________________________83 vii MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 3.1 - Tính chất vật lí nhựa PVC _____________________________________23 Bảng 3.2 - Tính chất vật lí nhựa PET ______________________________________25 Bảng 4.1 – Lựa chọn đường kính xylanh, cán theo lực đẩy, kéo _________________ 34 Bảng 4.2 – Bảng tra máy bơm cánh gạt đơn của Yuken _______________________ 37 Bảng 4.3 – Bảng tra động cơ 3 pha Siemens ________________________________ 39 Bảng 4.4 - Bảng thông số ống thủy lực LineMate 3130 _______________________ 40 Bảng 4.5 - Bảng tra Directional Valves (4/3 – Solenoid) – Hãng Yuken __________42 Bảng 4.6 - Bảng tra lựa chọn bộ lọc theo lưu lượng __________________________ 45 Bảng 4.7 - Họ PLC Misubishi FX1N ______________________________________62 Bảng 5.1 - Bảng thành phần hóa học thép SKD 11 ___________________________ 82 Bảng 5.2 - Bảng đặc tính xử lý nhiệt thép SKD 11 ___________________________ 82 viii MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH CHƢƠNG I: TỔNG QUAN I. Công nghệ dập tạo hình tấm Công nghệ gia công áp lực đã có từ hàng năm nay, nó được phát triển không ngừng như các ngành khoa học kỹ thuật khác. Công nghệ phát triển đòi hỏi thiết bị cũng không ngừng được hoàn thiện và cải tiến hơn. Ngày nay, việc gia công chế tạo các sản phẩm cơ khí dạng tấm bằng phương pháp dập chiếm tỷ lệ cao vì các ưu điểm vượt trội như độ chính xác, năng suất cao, khả năng tự động hóa cao, ... Là một phần của phương pháp gia công bằng áp lực, công nghệ dập tạo hình tấm mang đầy đủ tính chất của gia công áp lực. Sử dụng áp lực làm biến dạng vật liệu theo hình dáng mong muốn hay việc đột lỗ, cắt biên với năng suất cao mà vẫn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. Số lượng máy dập không ngừng tăng lên và được cải tiến hiện đại hơn để đáp ứng các yêu cầu đặt ra của công nghệ. Hình 1.1: Các sản phẩm dập tạo hình tấm kim loại – phi kim 1 MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH II. Thực trạng ngành dập tạo hình ở Việt Nam Ở nước ta hiện nay, tuy sự phát triển các ngành công nghiệp đã có những thành tựu nhất định nhưng nền tảng của công nghiệp – cơ khí chế tạo vẫn chưa thật sự đáp ứng các yêu cầu sản xuất, nhất là ngành cơ khí chế tạo máy. Trước những năm 1990 chủ yếu do sự viện trợ của Liên Xô, Trung Quốc, các nước XHCN Đông Âu, nên các thiết bị cũng từ nguồn các nước này là chính. Trong sản xuất ở Việt Nam hiện nay, máy dập được sử dụng khá rộng rãi ở các nhà máy, xí nghiệp sản xuất ở nhiều mặt hàng. Tuy nhiên, hầu hết các máy trên thị trường đều được nhập khẩu từ các thị trường nước ngoài, gần như chưa có các sản phẩm máy dập được sản xuất trong nước. Chính vì thế, việc nghiên cứu – thiết kế - chế tạo những sản phẩm cung ứng cho nhu cầu của công nghiệp trở nên cần thiết, cần được quan tâm. 2 MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH Hình 1.2: Một số hình ảnh máy dập III. Thiết kế - chế tạo máy dập thủy lực tự động 3 MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH 1. Yêu cầu thực tế: Đối tượng thực tế: cơ sở sản xuất bao bì Yêu cầu: - Chế tạo 1 máy dập dùng sản xuất sản phẩm nịt cổ áo sơ mi Hình 1.3: Sản phẩm nịt cổ áo sơ mi - Hạn chế tiếng ồn trong sản xuất (cơ sở nội thành) Yêu cầu độ chính xác sản phẩm dập Độ tin cậy hệ thống cao Dễ sử dụng, kiểm soát sản xuất Dễ bảo trì, sửa chữa, thay thế thiết bị . Hình 1.4: Sản phẩm và ứng dụng thực tế 4 MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH 2. Yêu cầu kỹ thuật Thiết kế máy dập tự động - Lực dập tối đa: 5 tấn (50 kN) - Năng suất: 5000 sản phẩm/giờ - Tối ưu khả năng sử dụng phôi - Nguyên lý đơn giản, hạn chế va đập, … - Kết cấu đơn giản, dễ bảo trì, sửa chữa … IV. Kết luận Công nghệ dập nói chung và dập tấm nói riêng là ngành sản xuất tiềm năng, có năng suất và giá trị kinh tế cao. Trong khi đó, phương pháp gia công này ở Việt Nam vẫn chưa khai thác tốt, còn nhiều xí nghiệp sản xuất sản phẩm thủ công, năng suất thấp. Do đó, vấn đề gia tăng thiết bị sản xuất ngành dập (dập khối, dập tấm, chuồn, uốn, …) cần được đầu tư phát triển để làm nền tảng cho sự phát triển ngành và của nền công nghiệp, kinh tế. Xuất phát từ nhu cầu thực tế, việc thiết kế-chế tạo máy dập thủy lực tự động được nhóm lựa chọn để thực hiện luận văn tốt nghiệp và tạo một hướng nghiên cứu về việc ứng dụng thủy lực vào ngành dập mà cụ thể là áp dụng đầu tiên vào công nghệ dập tấm. Đây không phải là một hướng đi mới trên thế giới (các nước công nghiệp đã nghiên cứu và áp dụng nhiều và đa dạng thủy lực vào ngành sản xuất này) nhưng ở Việt Nam nó vẫn còn khá mới mẽ, chủ yếu là nhập các thiết bị, máy móc chi phí cao từ nước ngoài để sử dụng. Vấn đề kinh tế chi phí này phần nào tác động làm kiềm hãm sự gia tăng sản xuất ở ngành công nghiệp này. Chính vì thế, việc nghiên cứu, nắm bắt công nghệ chế tạo máy công nghiệp sẽ trở thành nền tảng thúc đẩy gia tăng sản xuất, tạo động lực cho nền kinh tế Việt Nam đang vươn lên. Ở khuôn khổ luận văn này, nhóm thực hiện thiết kế - chế tạo máy dập thủy lực tự động trên nền tảng thiết kế, cải tiến mô hình máy dập cơ (sử dụng trục khuỷu). Qua đó, ứng dụng thủy lực thay thế lực dập từ trục khuỷu, cải tiến module cấp phôi cuộn (tối thiểu hao phí nguyên liệu) và tự động hóa bán phần hệ thống. Thiết kế đã được một Cty công nghệ chế tạo và đưa vào sản xuất tại một xí nghiệp sản xuất bao bì ở TP. Hồ Chí Minh . 5 MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH Hình 1.5: Mô phỏng máy dập thủy lực tự động Hình 1.6: Hai máy dập thủy lực tự động được chế tạo 6 MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH CHƢƠNG II: PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ I. Tổng quan thiết bị dập tạo hình Máy dập là một thiết bị trong các phân xưởng dập tạo hình, sử dụng áp lực để làm biến dạng vật gia công. Máy búa hơi nước không khí nén Máy búa không khí nén Máy búa Máy búa cơ khí MÁY DẬP Máy búa thủy lực Máy ép cơ khí Máy ép Máy ép thủy lực Hình 2.1: Vị trí của máy dập trong phân xưởng dập tạo hình Đặc điểm - Máy búa: khi làm việc, lực tác dụng vào vật là lực động. Có năng lượng để biến dạng dẻo vật rèn được tích lũy ở đầu búa và khuôn. Có lĩnh vực ứng dụng chủ yếu là: rèn tự do, chồn, dập khối . - Máy ép: khi làm việc, lực tác dụng vào vật là lực tĩnh. Được ứng dụng đa dạng trong các lĩnh vực: cắt phôi thanh-tấm, rèn, dập khối (nóng hoặc nguội), ép chảy, dập tấm, chuồn, nắn, … 7 MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH 1. Phân loại Thiết bị dập tạo hình Phân loại Theo dấu hiệu động học Theo loại truyền động Truyền động bằng cơ khí Xét thời kz có tải gồm 5 nhóm Tất cả các máy búa Theo đặc điểm công nghệ Máy cắt, máy đột, ... Truyền động bằng chất lỏng (không liên kết cứng) Truyền động bằng khí, điện từ Các máy ép thủy lực Máy uốn, máy lốc, ... (không liên kết cứng, khác máy búa ở đường cong biễu diễn tốc độ) Máy rèn quay Các máy ép cơ khí (chuyển động máy nhờ liên kết cứng) Máy đập vuốt, ... Máy dập tự động Các máy cán rèn quay Máy chuyên dùng (Các bộ phận thực hiện chuyển động quay, vận tốc hằng số) Một số khác Các máy dập xung (tốc độ làm việc ≤ 300 m/s) Hình 2.2: Phân loại thiết bị dập tạo hình 2. Các phương án có đặc điểm công nghệ phù hợp - Máy ép trục khuỷu - Máy ép vít ma sát - Máy ép thủy lực 8 MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH II. Phƣơng án máy ép trục khuỷu Là một trong những phương pháp dập sử dụng lực ép cơ khí, được sử dụng rộng rải trong nhiều ngành công nghiệp. Máy ép trục khuỷu dùng chủ yếu để dập tấm, dập thể tích nóng, nguội, cắt phôi và thực hiện nhiều nguyên công khác trong gia công áp lực. 1. Nguyên lý hoạt động Hmin - Hmax : chiều cao khép kín nhỏ nhất-lớn nhất của máy . S: hành trình toàn bộ của máy Sα : hành trình tức thời của máy tương ứng với góc quay α α : góc quay của trục khuỷu tính từ đường trục tới bán kính khuỷu (ngược chiều quay trục khuỷu) β : góc kẹp giữa biên và đường trục R, L : bán kính khuỷu và chiều dài biên R=OA, L=AB Ω : tốc độ góc (coi không đổi) của trục khuỷu K : hệ số tay biên K=R/L B1 , B2 : điểm chết trên và dưới của máy Hình 2.3: Nguyên lý dập trục khuỷu Nguyên lý của máy dập sử dụng trục khuỷu là tạo lực dập bằng cách biến chuyển động quay của trục truỷu thành chuyển động tịnh tiến của hành trình dập. Cơ cấu thường được sử dụng là cơ cấu tay quay con trượt với tay quay là trục khuỷu, tạo ra hành trình dập bằng 2 lần độ lệch trục khuỷu 2. Phân loại 2.1. Máy ép trục khuỷu đơn động - Máy ép trục khuỷu vạn năng - Máy ép trục khuỷu chuyên dùng dập vuốt - Máy ép trục khuỷu uốn tấm 2.2. Máy ép trục khuỷu song động – dùng dập tấm 9 MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH Là máy ép trục khuỷu có 2 đầu trượt, một đầu trượt chính ở trong dùng mang dụng cụ tạo hình, một đầu trượt ngoài dùng chặn phôi 2.3. Máy ép trục khuỷu tam động Ngoài 2 đầu trượt giống máy song động, máy có thêm 1 đầu trượt ở dưới dùng để dập vuốt ngược 3. Sơ đồ động học 1. Động cơ 2. Bộ truyền đai 3. Bộ li hợp 4. Bánh đà 5. Trục khuỷu 6. Tay biên 7. 8. 9. 10. Đầu trượt Dẫn hướng Thân máy Bộ điều khiển 11. Cơ cấu lấy sản phẩm 12. Cơ cấu thu hồi phế liệu 13. Cơ cấu cấp phôi 14. Phễu tiếp liệu 15. Hệ thống truyền động cho phễu 16. Truyền động cơ cấu cung cấp Hình 2.4: Sơ đồ động dập trục khuỷu 17. Phanh Động cơ 1 quay, thông qua bộ truyền đai 2, moment được truyền từ động cơ qua trục bánh đà 4 . Khi làm việc, bộ li hợp 3 đóng dẫn động từ trục bánh đà đến trục khuỷu 5, trục khuỷu quay kéo tay biên 6 chuyển động (lắc), thông qua cơ cấu tay quay con trượt này, chuyển động quay của trục khuỷu biến đổi thành chuyển động tịnh tiến của đầu trượt 7 tạo nên hành trình dập. Thông quay bộ truyền đai với bánh đà có đường kính thiết kế lớn, moment của động cơ được tăng lên nhiều lần (số vòng quay giảm), truyền cho trục khuỷu moment rất lớn, tạo nên lực dập lớn cho đầu trượt . Trên hành trình dập, đầu trượt được dẫn hướng bằng bộ dẫn hướng 8 và mang khuôn dập thực hiện tạo sản phẩm bằng phương pháp biến dạng với áp lực. 10 MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH Các cơ cấu 11, 12, 13 thực hiện đồng bộ các bước trong quá trình dập 1 sản phẩm (cấp phôi, thu sản phẩm, tập trung phoi) được dẫn động thông qua 15,16 được điều khiển bằng bộ điều khiển (có thể bằng khí cụ điện, PLC, …) . 4. Đặc điểm - Là loại thiết bị dập thông dụng nhất (cho cả dập khối và dập tấm) - Cho năng suất cao, dễ dây chuyền hóa trong sản xuất hàng loạt . - Lực lớn, tốc độ nhanh là ưu điểm so với các loại máy khác - Hành trình cứng (2 lần độ lệch tâm trục khuỷu) nên dễ bị kẹt máy tại 2 điểm chết của hành trình - Hành trình ngắn, không thay đổi được - Khả năng thay đổi chế độ kém linh hoạt, thích hợp cho sản xuất hàng loạt, ổn định - Kết cấu đơn giản, các chi tiết chế tạo phức tạp. - Các chi tiết làm việc với cường độ lớn, va đập gây tiếng ồn 11 MÁY DẬP TỰ ĐỘNG ĐÀO THIỆN TÂM - NGUYỄN DUY THANH III. Phƣơng án máy ép vít 1. Nguyên lý hoạt động Sử dụng trục vít – đai ốc với ren không tự hãm: với góc nâng ren lớn hơn góc ma sát. Răng ren là hình vuông hoặc ren Accimet: đảm bảo độ bền lớn. Hình 2.5: Dạng ren máy ép vít ma sát Ta có công thức lực ép: T  Fa d2 tg     ' 2 (CT (8.4) - [2]. trang 303) Với T - Moment xoắn Fa - lực dọc trục d 2 - đường kính trung bình của ren  - góc nâng ren vít  ' - góc ma sát Xét máy ép vít ma sát với vít quay và tịnh tiến, đai ốc đứng yên Nguyên lý: sử dụng bộ truyền vít me – đai ốc làm việc theo nguyên lý ăn khớp của cặp ren (giữa ren trong trên đai ốc với ren ngoài trên vít me) để biến đổi chuyển động quay thành tịnh tiến Phần động được truyền dẫn sẽ chuyển động xuống dưới với vận tốc nhất định để tạo ra năng lượng làm biến dạng dẻo vật dập. Phần động (quay và tịnh tiến) gồm: bánh đà quay, vít chuyển động xoắn, đầu trượt tịnh tiến. 2. Phân loại  Căn cứ động học cơ cấu truyền động chính, có thể phân máy ép vít thành 3 loại cơ bản sau: - Máy ép vít chuyển động xoắn - Máy ép vít chuyển động quay 12