Đồ án Thiết kế máy nhấn tôn INOUE

LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, Đảng và nhà nước cùng toàn dân thực hiện công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Đảng ta đã xác định công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước phải gắn liền với cơ khí hoá. Như chúng ta đã biết nước ta là một nước có nền công nghiệp còn lạc hậu, trình độ công nghệ chưa theo kịp các nước trên thế giới vì vậy phải nhập phần lớn các thiết bị để phục vụ cho nền kinh tế. Từ đó đảng ta chủ trương phát triển ngành cơ khí một cách nhanh chóng, trong đó việc đào tạo thế hệ những người có chuyên môn trong lĩnh vực này là rất cần thiết và cấp bách. Từ chủ trương của trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG không ngừng phát triển, nâng cao chất lượng giảng dạy và học trong đó có ngành cơ khí ngày càng phát triển, được đầu tư xây dựng cơ sở dạy và học nâng cao chất lượng đào tạo. Là những sinh viên may mắn được tìm hiểu và học tập tại khoa cơ khí chúng em rất tự hào và phấn khởi. Sau thời gian học tập tại trường và được đi tham quan và thực tập tại các nhà máy xí nghệp bản thân em đã được giao nhiệm vụ THIẾT KẾ MÁY NHẤN TÔN. Bằng kiến thức học tập tại trường và qua quá trình thực tập tại CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ ĐIỆN MIỀN TRUNG cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy : Châu Mạnh Lực em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao. Tuy nhiên do khả năng còn hạn chế nên việc tính toán thiết kế máy không tránh khỏi nhiều thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ dẫn của các thầy cô trong khoa để em trưởng thành hơn. Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy Châu Mạnh Lực, cùng các thầy cô trong khoa ! Đà Nẵng, Ngày 20 tháng 05 năm 2008 Sinh viên thiết kế Nguyễn Việt Hùng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... PHẦN I GIỚI THIỆU SẢN PHẨM VÀ NHU CẦU TRÊN THỊ TRƯỜNG 1.1 GIỚI THIỆU SẢN PHẨM VÀ NHU CẦU TRÊN THỊ TRƯỜNG Hiện nay, cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp nước ta, ở miền trung các nhà máy xí nghiệp được xây dựng rất nhiều, quá trình đô thị hoá, quy hoạch hình thành khu dân cư mới đòi hỏi trang bị và phát triển hệ thống điện bằng cách thay mới sửa chữa, lắp đặt những trạm biến áp mới, do đó để đáp ứng và phục vụ tốt việc sử dung điện của khách hàng thì ta phải chú trọng đến việc sản xuất các mặt hàng về trang bị điện đảm bảo an toàn chất lượng phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng.Các loại tủ bảng điện, hộp đầu nối là không thể thiếu được, số lượng của chúng là rất lớn. Các loại tủ bảng điện, hộp đầu nối được làm từ tole, có kích thước khác nhau, chiều dày tole từ 0,8÷2 (mm). Ở đây xin giới thiệu một sản phẩm điển hình của CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ ĐIỆN MIỀN TRUNG là tủ điện hạ thế 320 KWA. 1.1.1 CẤU TẠO TỦ 320 KWA
THÂN TỦ
CỬA LỚN CỬA NHỎ
GÂN NGĂN LỚN GÂN NGĂN NHỎ
VÁCH NGĂN TẤM ĐỈNH
THÀNH BÊN
TẤM ĐÁY
1.1.2 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TỦ ĐIỆN 320 KWA 1.1.2.1 THÂN HỘP 1-Cắt ra phôi thân. 2-Gập tạo dáng theo số thứ tự được biểu diễn trên hình vẽ. THÂN TỦ
1.1.2.2 GÂN NGĂN LỚN 1-Cắt ra phôi thân. 2-Gập tạo dáng theo số thứ tự được biểu diễn trên hình vẽ. GÂN NGĂN LỚN
1.1.2.3 GÂN NGĂN NHỎ 1-Cắt ra phôi thân. 2-Gập tạo dáng theo số thứ tự được biểu diễn trên hình vẽ. GÂN NGĂN NHỎ
1.1.2.4 VÁCH NGĂN 1-Cắt ra phôi thân. 2-Gập tạo dáng theo số thứ tự được biểu diễn trên hình vẽ. VÁCH NGĂN
1.1.2.5 CỬA LỚN 1-Cắt ra phôi thân. 2-Gập tạo dáng theo số thứ tự được biểu diễn trên hình vẽ. CỬA LỚN
1.1.2.6 CỬA NHỎ 1-Cắt ra phôi thân. 2-Gập tạo dáng theo số thứ tự được biểu diễn trên hình vẽ. CỬA NHỎ
1.1.2.7 TẤM ĐỈNH 1-Cắt ra phôi thân. 2-Gập tạo dáng theo số thứ tự được biểu diễn trên hình vẽ. TẤM ĐỈNH
1.1.2.8 TẤM ĐÁY 1-Cắt ra phôi thân. 2-Gập tạo dáng theo số thứ tự được biểu diễn trên hình vẽ. TẤM ĐÁY
PHẦN II TÌM HIỂU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT CÁC LOẠI TỦ BẢNG ĐIỆN-HỘP ĐẦU NỐI Tủ bảng điện được hình thành từ tole đã cắt sẵn, đối với các tủ nhỏ, hộp bảo vệ công tơ điện được dập trên máy dập trục khuỷu hoặc trên máy nhấn. Đối với những tủ bảng điện thường gia công trên máy nhấn trục khuỷu hay thuỷ lực hoặc máy gập, máy dập loại sản phẩm lớn ít được dùng vì không kinh tế, hơn nữa kết cấu khuôn cồng kềnh. 2.1.PHƯƠNG PHÁP DẬP Dập là quá trình làm biến đổi hình dạng của vật cần gia công dưới tác dụng của ngoại lực để đạt được hình dạng theo yêu cầu. Dập được chia thành hai loại : dập nóng và dập nguội. 2.2 PHƯƠNG PHÁP GẬP NHẤN DÙNG CHÀY VÀ CỐI Gập nhấn thực chất là quá trình uốn và biến dạng dẻo kim loại, ngoại lực tác dụng là do sự chuyển động tịnh tiến khứ hồi của đầu mang chày, cối đứng yên nhằm tạo ra các góc gập định hình của sản phẩm.Truyền động ở đây chủ yếu dùng cơ cấu lệch tâm, khí nén, thuỷ lực, hoặc cơ cấu ma sát. Muốn hình thành sản phẩm theo yêu cầu người ta phải tính đến sự đàn hồi của vật liệu. Tuỳ theo độ dày của vật liệu, khoảng cách giữa hai mép kê, góc gập mà có các góc đàn hồi khác nhau. Đối với sản phẩm yêu cầu thiết kế góc gập là 90
do đó góc đàn hồi được xác định theo công thức :
= 0,434
-0,36 Bảng 53 [ 1 ] Với r : bán kính góc trong của sản phẩm. S : chiều dày của phôi. Để gia công được nhiều loại sản phẩm có chiều dày khác nhau thì phải thay đổi khoảng cách giữa hai mép góc kê, góc của cối. Do đó phải tạo ra nhiều cối có kích thước khác nhau mới nâng cao được khả năng công nghệ của máy. 2.3 PHƯƠNG PHÁP GẬP DÙNG CƠ CẤU BẢN LỀ Phương pháp gập bằng cơ cấu bản lề cũng làm biến dạng kim loại theo nguyên lý uốn và biến dạng dẻo, qua tìm hiểu thì hiện nay cơ cấu gập bản lề chỉ dùng một khớp rất đơn giản, phôi và chiều dài sẽ bị vướn bởi khớp nối này. Muốn nâng cao được tính công nghệ của máy thì phải tăng số khớp lên, lúc này hạn chế được những nhược điểm của cơ cấu một khớp.  PHẦN III CƠ SỞ TÍNH TOÁN VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG KHI NHẤN 3.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG DẺO CỦA KIM LOẠI Như chúng ta đã biết dưới tác dụng của ngoại lực, kim loại biến dạng theo các giai đọan: biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và biến dạng phá hủy. Tùy theo từng cấu trúc tinh thể của mỗi loại các giai đoạn trên có thể xảy ra với các mức độ khác nhau, dưới đây sẽ khảo sát cơ chế biến dạng trong đơn tinh thể kim loại trên cơ sở đó nghiên cứu biến dạng dẻo của các kim loại và hợp kim. Trong đơn tinh thể kim loại, các nguyên tử sắp xếp theo một trật tự xác định, mỗi nguyên tử luôn luôn dao động xung quanh vị trí cân bằng của nó (a). Hình 2.1. Sơ đồ biến dạng trong đơn tinh thể. + Biến dạng đàn hồi: dưới tác dụng của ngoại lực, mạng tinh thể bị biến dạng. Khi ứng suất sinh ra trong kim loại chưa vượt quá giới hạn đàn hồi của các nguyên tử kim loại dịch chuyển không vượt quá 1 thông số mạng (b), nếu thôi tác dụng lực, mạng tinh thể trở về trạng thái ban đầu. + Biến dạng dẻo: khi ứng suất sinh ra trong kim loại vượt quá giới hạn đàn hồi, kim loại bị biến dạng dẻo do trượt và song tinh. Theo hình thức trượt, một phần đơn tinh thể dịch chuyển song song với phần còn lại theo một mặt phẳng nhất định, mặt phẳng này gọi là mặt trượt (c). Trên mặt trượt, các nguyên tử kim loại dịch chuyển tương đối với nhau một khoảng đúng bằng số nguyên lần thông số mạng, sau khi dịch chuyển các nguyên tử kim loại ở vị trí cân bằng mới, bởi vậy sau khi thôi tác dụng lực kim loại không trở về trạng thái ban đầu. Theo hình thức song tinh, một phần tinh thể vừa trượt vừa quay đến 1 vị trí mới đối xứng với phần còn lại qua 1 mặt phẳng gọi là mặt song tinh (d). Các nguyên tử kim loại trên mỗi mặt di chuyển một khoảng tỉ lệ với khoảng cách đến mặt song tinh. Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm cho thấy trượt là hình thức chủ yếu gây ra biến dạng dẻo trong kim loại, các mặt trượt là các mặt phẳng có mật độ nguyên tử cao nhất. Biến dạng dẻo do song tinh gây ra rất bé, nhưng khi có song tinh trượt sẽ xảy ra thuận lợi hơn. Biến dạng dẻo của đa tinh thể: kim loại và hợp kim là tập hợp của nhiều đơn tinh thể (hạt tinh thể), cấu trúc chung của chúng được gọi là cấu trúc đa tinh thể. Trong đa tinh thể biến dạng dẻo có 2 dạng: biến dạng trong nội bộ hạt và biến dạng ở vùng tinh giới hạt. Sự biến dạng trong nội bộ hạt do trượt và song tinh. Đầu tiên sự trượt xảy ra ở các hạt có mặt trượt tạo với hướng của ứng suất chính 1 góc bằng hoặc xấp xỉ 450, sau đó mới đến các hạt khác. Như vậy biến dạng dẻo trong kim loại đa tinh thể xảy ra không đồng thời và không đồng đều. Dưới tác dụng của ngoại lực, biên giới hạt của các tinh thể cũng bị biến dạng, khi đó các hạt trượt và quay tương đối với nhau. Do sự trượt và quay của các hạt, trong các hạt lại xuất hiện các mặt trượt thuận lợi mới giúp cho biến dạng trong kim loại tiếp tục xuất hiện. 3.1.1. TÍNH DẺO CỦA KIM LOẠI Tính dẻo của kim loại là khả năng biến dạng dẻo của kim loại dưới tác dụng của ngoại lực mà không bị phá hủy. Tính dẻo của kim loại phụ thuộc vào hàng loạt các nhân tố khác nhau: thành phần và tổ chức của kim loại, nhiệt độ, trạng thái ứng suất chính, ứng suất dư, ma sát ngoài, lực quán tính, tốc độ biến dạng. Các kim loại khác nhau có kiểu mạng tinh thể lực liên kết giữa các nguyên tử khác nhau chẳng hạn đồng, nhôm dẻo hơn sắt. Đối với các hợp kim, kiểu mạng thường phức tạp, xô lệch mạng lớn, một số nguyên tố tạo các hạt cứng trong tổ chức cản trở sự biến dạng do đó tính dẻo giảm. Thông thường kim loại sạch và hợp kim có cấu trúc nhiều pha các tạp chất thường tập trung ở biên giới hạt làm tăng xô lệch mạng cũng làm giảm tính dẻo của kim loại. Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ, hầu hết kim loại khi tăng nhiệt độ tính dẻo tăng, dao động nhiệt của các nguyên tử tăng, đồng thời xô lệch mạng giảm, khả năng khuếch tán của các nguyên tử tăng làm cho tổ chức đồng đều hơn. Một số kim loại và hợp kim ở nhiệt độ thường tồn tại ở pha kém dẻo, khi ở nhiệt độ cao chuyển biến thì hình thành pha có độ dẻo cao. Khi kim loại bị biến dạng nhiều, các hạt tinh thể bị vỡ vụn, xô lệch mạng tăng, ứng suất dư lớn làm cho tính dẻo kim loại giảm mạnh (hiện tượng biến cứng). Khi nhiệt độ kim loại đạt từ 0,25 ( 0,30 Tnc (nhiệt độ nóng chảy) ứng suất dư và xô lệch mạng giảm làm cho tính dẻo kim loại phục hồi trở lại (hiện tượng phục hồi). Nếu nhiệt độ nung đạt tới 0,4Tnc trong kim loại bắt đầu xuất hiện quá trình kết tinh lại, tổ chức kim loại sau kết tinh lại có hạt đồng đều và lớn hơn, mạng tinh thể hoàn thiện hơn nên độ dẻo tăng. Trạng thái ứng suất chính cũng ảnh hưởng đáng kể đến tính dẻo của kim loại chịu ứng suất nén khối có tính dẻo cao hơn khối chịu ứng suất nén mặt, nén đường hoặc chịu ứng suất nén kéo. Ứng suất dư, ma sát ngoài làm thay đổi trạng thái ứng suất chính trong kim loại nên tính dẻo của kim loại cũng giảm. 3.1.2. TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ CÁC PHƯƠNG TRÌNH DẺO Giả sử trong vật thể hoàn toàn không ứng suất tiếp thì vật thể có 3 dạng ứng suất chính sau: Hình 2.2. Các dạng ứng suất chính. Ứng suất đường : (max = (1/2 (2.1)