Mô tả:
1
LỜI NÓI ĐẦU
Các loại xe máy hiện nay trên thị trƣờng Việt Nam chủ yếu là các xe của
các hãng xe của Nhật Bản, Trung Quốc, Thái Lan, Đài Loan, Hàn Quốc… Một số
loại đƣợc nhập khẩu nguyên chiếc và một số loại lắp ráp tại Việt Nam từ các chi
tiết linh kiện nhập khẩu. Thời gian gần đây, một số công ty 100% vốn nƣớc ngoài
hoặc công ty liên doanh cũng đã xây dựng các nhà máy chuyên sản xuất xe máy
tại Việt Nam. Các công ty này phải tuân thủ quy định tỷ lệ nội địa hóa các linh
kiện xe máy của chính phủ Việt Nam. Để đáp ứng tỷ lệ nội địa hóa, các công ty
sản xuất xe máy liên kết với các công ty chế tạo cơ khí tại Việt Nam để cung cấp
một số linh kiện xe máy.
Công ty Okura – Biên Hòa chuyên chế tạo linh kiện xe máy cung cấp cho
các hãng xe máy trong nƣớc. Trong thời gian thực tập tại công ty tôi đã đảm
nhiệm thiết kế khuôn dập liên hoàn cho chi tiết càng thắng sau xe máy do công ty
HONDA VIETNAM đặt hàng, nên tôi chọn đã chọn đề tài “Thiết kế khuôn dập
nguội liên hoàn cho chi tiết càng thắng sau xe máy tại công ty Okura – Biên Hòa”
làm đồ án tốt nghiệp. Nội dung của đồ án bao gồm các phần sau:
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP NGUỘI
CHƢƠNG II: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM
CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN
CHƢƠNG IV: ĐỀ XUẤT GIA CÔNG MỐT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH
CHƢƠNG V: KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT
Dù đã có nhiều cố gắng nhƣng do trình trình độ còn nhiều hạn chế nên Đồ
án tốt nghiệp này khó tránh khỏi những thiếu sót, rất mong đƣợc sự góp ý quý
báu của Quý thầy cô và các bạn để đồ án đƣợc hoàn thiện hơn.
Đồng Nai, tháng 12 năm 2010
Đỗ Ngọc Anh
2
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP NGUỘI
1.1. Những đặc điểm cơ bản của công nghệ dập nguội
Dập nguội là một công nghệ mới so với lịch sử phát triển của ngành công
nghiệp thế giới. Dập nguội là một bƣớc phát triển của công nghệ gò.
Dập nguội là quá trình gia công kim loại bằng áp lực biến kim loại tấm hay
khối thành sản phẩm có hình dạng nhƣ mong muốn. Có thể hoàn thành công
việc phức tạp bằng một động tác đơn giản của máy dập. Chế tạo đƣợc những chi
tiết phức tạp (đặc biệt là những chi tiết mỏng) mà đôi khi các phƣơng pháp gia
công cắt gọt không thực hiện đƣợc hoặc thực hiện rất khó khăn. Ngoài ra công
nghệ này còn có những ƣu điểm sau:
- Sản phẩm dập ra có thể sử dụng đƣợc ngay mà không cần gia công cắt gọt
lại, có độ bền vững cao.
- Tiết kiệm đƣợc nhiều nguyên vật liệu.
- Năng suất cao thuận lợi cho quá trình cơ khí hóa và tự động hóa.
- Công nhân không cần có trình độ tay nghề cao.
- Sản lƣợng lớn hạ giá thành.
Tuy nhiên dập nguội cũng có một số hạn chế là:
- Nguy hiểm cho ngƣời điều khiển máy dập và có tiếng ồn lớn.
- Khi đi vào sản xuất thì sau một thời gian khuôn sẽ bị sai lệch sản phẩm
không đáp ứng đủ chất lƣợng chủ yếu là do chày, cối của khuôn bị mòn. Giải
quyết vấn đề này cần những ngƣời có kinh nghiệm.
1.2. Những khái niệm cơ bản về công nghệ dập nguội
1.2.1. Dập cắt
Là phƣơng pháp tách rời phần kim loại này ra khỏi phần kia theo một
đƣờng bao khép kín hay không khép kín. Dập cắt gồm:
Cắt rời: Tách rời từng phần trên băng vật liệu.
3
Cắt từng vùng: Tách rời một phần liệu trên phôi theo hình dáng yêu cầu
của sản phẩm.
Cắt hình: Tách rời một phần trên băng vật liệu theo đƣờng kín.
Đột lỗ: Loại bỏ một phần vật liệu trên phôi theo đƣờng kính.
Cắt trích: Tách một phần vật liệu theo đƣờng hở (phần cắt không loại bỏ).
Cắt mép: Cắt hoàn toàn phần vật liệu thừa trên vật dập, tạo ra do dập vuốt
hay uốn.
Cắt chia: Cắt rời hai phần đối xứng của vật liệu dập hay phôi thành hai sản
phẩm.
Cắt – đột hình: Cắt – Đột dƣới áp áp lực cao sẽ đạt sản phẩm cho mặt cắt
đạt độ nhẵn, bóng cao và chính xác về kích thƣớc.
Sửa tinh: Cắt gọt lƣợng dƣ theo đƣờng bao phôi (có phoi) để nâng cao độ
nhẵn, bóng và độ chính xác.
Hình 1. 1 Quá trình dập cắt.
1.2.2. Uốn
c. thẳng thành phôi cong hay gấp khúc theo một
Là phƣơng pháp biến phôi
góc độ nào đó. Uốn có các hình thức sau:
Uốn góc: Biến phôi thẳng thành những phần gấp khúc theo những góc
cho trƣớc.
Uốn vòng: Uốn thẳng thành vòng theo những bán kính cho trƣớc.
4
Xoắn: Xoắn hai phần của phôi phẳng đi một góc cho trƣớc.
Hình 1.2 Quá trình uốn.
1.2.3. Dập vuốt
Là phƣơng pháp biến phôi phẳng thành vật rỗng hở miệng có hình dáng
bất kỳ hoặc làm thay đổi kích thƣớc vật rỗng.
Dập vuốt lần đầu: Biến phôi phẳng thành vật rỗng hở miệng.
Dập vuốt các lần sau: Làm thay đổi các hình dáng, kích thƣớc vật mỏng.
Dập vuốt có biến mỏng thành: Làm thay đổi kích thƣớc của phôi rỗng và
làm mỏng dần thành của nó.
Hình 1.3 Quá trình vuốt.
5
1.2.4. Tạo hình
Là phƣơng pháp dùng biến dạng cục bộ để thay đổi hình dáng của vật dập
hay phôi.Tạo hình có các phƣơng pháp sau:
Dập gân: Tạo thành gân nổi trên phôi thẳng hoặc bề mặt vật dập.
Dập phình: Làm rộng kích thƣớc ở một đoạn nào đó.
Nong: Tạo thành vành từ lỗ trên phôi phẳng.
Viền mép: Cuộn mép của phôi rỗng thành phôi vòng.
Tạo thành ren trên thành rỗng.
Tóp miệng: Thu nhỏ kích thƣớc ở phần miệng của phôi rỗng.
Chỉnh: Hiệu chỉnh hình dáng và kích thƣớc của vật dập.
Hình 1.4 Quá trình dập phình.
1.2.5. Dập ép
Là phƣơng pháp phân phối lại thể tích vật liệu có sự di chuyển của kim loại
để làm thay đổi hình dáng hoặc bề mặt của phôi. Dập ép có các hình thức sau:
Dập nổi mặt (dập dấu): Làm nổi các đƣờng nét, hình dáng trên khối vật liệu
phẳng.
Ép chảy: Biến một khối kim loại thành vật rỗng bằng một cách ép cho kim
loại chảy theo khe hở.
6
1.3. Tình hình công nghệ dập nguội trong và ngoài nƣớc
Do những ƣu điểm mà dập nguội mang lại các nƣớc có ngành công nghiệp
phát triển tiên tiến trên thế giới dập nguội chiếm một tỷ lệ cao trong nghành công
nghiệp. Có thể kể ra các nƣớc (Nga) Liên Xô cũ , Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc,
Trung Quốc…. Điển hình nhƣ Liên Xô nhƣng năm 70-80 của thế kỷ 20 trong
ngành chế tạo xe hơi hạng nhẹ, các chi tiết chế tạo bằng dập nguội chiến khoảng
60-70%. Trong nghành chế tạo máy chính xác chiếm 80- 85%. Trong ngành chế
tạo máy điện chiếm 60- 70%. Trong ngành sản xuất hàng tiêu dùng chiếm 9598%.. Những năm gần đây dập nguội còn sản xuất những linh kiện điện điện tử
(khuôn liên hoàn) và các hoạt động sản xuất trong nghành quân sự.
Ở Việt Nam nghệ dập nguội cũng phát triển từ khá sớm những nó phát triển
mạnh trong khoảng 10 năm trở lại đây phần lớn phục vụ cho hàng tiêu dùng và
các linh kiện xe máy cũng nhƣ ô tô…
Các hình 1.5 đến 1.8 sau đây trình bày một số sản phẩm của dập nguội.
Hình 1.5 Một số sản phẩm của dập nguội của ô tô.
7
Hình 1.6 Chân trống xe máy .
Hình 1.7 Một số đồ dùng gia đình.
Hình 1.8 Càng thắng trước xe máy.
8
CHƢƠNG II
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÀNG THẮNG SAU XE MÁY TẠI
CÔNG TY TNHH OKURA VIỆT NAM
2.1. Chức năng và nhiệm vụ của càng thắng sau xe máy
Càng thắng sau của xe máy là chi tiết rất quan trọng nó có chức năng và
nhiệm vụ là cầu nối giữa bàn đạp của thắng xe với má phanh của càng sau xe
thông qua dây phanh. Tần suất va đập và hoạt động của chi tiết là rất lớn.
Hình 2.1 Chi tiết càng thắng sau xe máy.
9
Hình 2.2 Hình chi tiết càng thắng sau xe sau máy.
10
2.2. Vật liệu chế tạo chi tiết
Càng thắng sau xe máy là sản phẩm dập nguội cắt hình đột lỗ và dập uốn
sau khi tạo hình sản phẩm phải qua nguyên công hàn điểm và xọc răng. Đây là
chi tiết dập phức tạp và có yêu cầu về độ cứng cao vì vậy vật liệu sản phẩm đƣợc
chọn là thép SAPH (thép cán nóng tiêu chuẩn Nhật Bản (JIS)). Thành phần hóa
học của thép cán nóng này đƣợc cho trong bảng 2.1.
Bảng 2.1 Thành phần hóa học thép SAPH
C
Si
Mn
0.15%
0.17% 1.02%
0.011% 0.004% 0.002%
Mo
Cu
Ti
Va
S
Cr
Co
Ni
Al
0.009% 0.03% 0.003% 0.001% 0.002% 0.03%
Một số thông số cơ tính của thép SAPH nhƣ sau:
- Áp lực để là phẳng: q = 5 (kG/mm 2 )
- Hệ số uốn và dãn dài tƣơng đối: k = 5-8%
- Giới hạn bền vật liệu:
b
= 59 (N/mm 2 )
- Độ cứng: 12-15 HRC chƣa tôi cao tần.
2.3. Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng sau xe máy tại công ty TNHH
OKURA
Chi tiết càng thắng sau xe máy (hình 2.1) đƣợc công ty Honda Việt Nam
đặt hàng công ty TNHH OKURA chế tạo với sản lƣợng 50.000 sản phẩm/tháng.
Quy trình chế tạo chi tiết càng thắng sau xe máy tại công ty TNHH OKURA bao
gồm các nguyên công nhƣ sau:
- Nguyên công 1: Dập trên khuôn liên hoàn.
+ Bƣớc 1: Đột hai lỗ 8 hai biên của chi tiết nhƣ trên hình 2.3.
11
Hình 2.3 Bước 1 đột hai lỗ biên trên khuôn liên hoàn.
+ Bƣớc 2: Cắt biên tạo hình chi tiết càng thắng sau xe máy nhƣ trên hình
2.4.
Hình 2.4 Cắt biên tạo hình chi tiết càng thắng sau xe máy.
+ Bƣớc 3: Đục tạo biên dạng xọc răng chi tiết càng thắng sau xe máy nhƣ
trên hình 2.5.
Hình 2.5 Đột biên dạng xọc răng cho chi tiết càng thăng sau xe máy.
12
+ Bƣớc 4: Dập vuốt, uốn tạo dáng chi tiết càng thắng sau xe máy nhƣ trên
hình 2.6.
Hình 2.6 Dập vuốt uốn tạo biên dạng chi tiết càng thắng sau xe máy.
+ Bƣớc 5: Cắt tinh hai lỗ biên chi tiết càng thắng sau xe máy để tạo kích
thƣớc lỗ 12.2 (mm) nhƣ trên hình 2.7.
Hình 2.7 Bố trí công đoạn V trên khuôn liên hoàn.
+ Bƣớc 6: Dập gấp tạo hình chi tiết càng thắng sau xe máy nhƣ trên hình
2.8.
Hình 2.8 Dập gấp tạo biên dạng chi tiết.
13
+ Bƣớc 7: Cắt rời chi tiết càng thắng sau xe máy nhƣ trên trên hình 2.9.
Hình 2.9 Cắt rời chi tiết.
- Nguyên công 2: Hàn điểm.
- Nguyên công 3: Xọc răng.
- Nguyên công 4: Xi mạ.
Sản phẩm qua các công đoạn gia công đều đƣợc kiểm tra chặt chẽ bằng
các dụng cụ đo và gá kiểm chuyên dùng.
2.4 . Sơ lƣợc về một số trang thiết bị của công ty TNHH OKURA
Tên pháp định: Công ty TNHH OKURA VIỆT NAM.
Địa chỉ: Lô VI-3A Khu công nghiệp Hố Nai 3, Huyện Trảng Bom, Tỉnh
Đồng Nai.
Điện thoại: 0613.671056.
Đại diện: Ông Ishikura Hideo.
Giám sát: Ông Okabe.
Diện tích xƣởng: 2100 m2.
Diện tích văn phòng: 400 m2.
Vốn đầu tƣ hiện tại là: 1.700.000 USD.
Vốn đầu tƣ đăng ký: 3.000.000 USD.
14
Loại hình sản xuất: Linh kiện xe ô tô, linh kiện xe máy, linh kiện dập, linh
kiện sắt thép, linh kiện lọc dầu, phanh xe máy, khuôn dập, đồ gá…
Khách hàng chính: HONDA VIETNAM, MURATA JAPAN; NISSIN
VIETNAM; YPREX VIETNAM; DAIZO; SANA TRADING, TOSHIBA I.P.A
CO…LTD; SANYO ASIA VN…
Số máy móc hiện tại trong xƣởng của công ty TNHH OKURA tính đến
tháng 12/2010 gồm:
1. Máy phay CNC
Model: EN4-00485A
Dùng hệ lập trình điều khiển FANUC O-M
Số hiệu: TC-167
Số vòng quay: 45-4500 RPM
Chu kỳ: 50
Nguồn điện: 380 V
Khối lƣợng máy: 3000kg
Công ty sản xuất: MASTUMURA
Nƣớc sản xuất: Nhật Bản
Năm sản xuất: 1988.
2. Máy cắt dây CNC (EDM WIRECUT)
Model: DWC 110SA
Kích thƣớc bàn máy: 635x415 (mm)
Hành trình bàn: 320x400 (mm)
Độ dày lớn nhất của phôi: 300 (mm)
Khả năng cắt côn tối đa: ±4º
Tốc độ cắt lớn nhất: 120 (mm2/ph)
Độ chính xác khi gia công: <0.015 (µm)
Đƣờng kính dây cắt: 0.15-0.2 (mm)
Tốc độ chạy của dây: 5/11 (mm)
15
Nguồn điện: 380v/50Hz
Công suất: 3 (KVA)
Trọng lƣợng máy: 1700 (kg)
Hệ thống điều khiển: XKG-2002-CNC
3. Máy mài hai đá đế bàn
Model: GR831
Công suất: 260 (w)
Kích thƣớc đá: 200x25x16
Trọng lƣợng: 22 (kg)
4. Máy tiện đa năng (2 máy )
Model: Howa-San
Nƣớc sản xuất: Đài Loan
Chiều dài tối đa phôi: 550mm
Tiện vƣợt bàn trƣợt tối đa: 60mm
Chiều dài tiện tối đa: 510mm
Bƣớc tiện ren hệ mét có thể cắt: 0.5~3mm
Bƣớc tiện ren hệ inch: 6~40 TPI
Phạm vi ăn dao dọc: 0.028~0.188mm
Phạm vi ăn dao ngang: 0.013~0.088mm
Tốc độ trục chính: 60~2245vòng/phút
Đƣờng kính lỗ trục chính: 38mm
Công suất mô tơ: 1.1kw
Kích thƣớc tổng thể: 1420x720x1155mm
5. Máy phay ngang
Model: M_KASUSUGA
Nƣớc sản xuất: Nhật Bản
16
Kích thƣớc của bàn máy: 320x1250mm
18 cấp vòng quay trục chính: 30-1500mm/f
18 cấp lƣợng chạy dao dọc và ngang: n=25.5-1180mm/f
Công suát động cơ điện: Nd=7kw
6. Máy máy khoa cần
Model: TPR-C100
Hãng sản xuất: TAILIFT
Đƣờng kính trục: 350
Khoản cách tối đa từ mặt trụ đến tâm trục chính: 1600
Khoảng cách tối thiểu từ mặt trụ đến tâm trục chính: 350
Hành trình của đầu trục: 1250
Khoảng cách tối đa từ mặt chân đế đến điểm cuối của trục chính: 340
Độ nâng của cần: 880
Kích thƣớc bàn làm việc: 600x500x500
Kích thƣớc chân đế: 2030x980x205
Độ côn lỗ trục chính: MT#4
Hành trình lên xuống trục chính: 315
Tốc độ trục chính (rpm x đoạn): 25-2000x16
Bƣớc tiến trục chính(mm/vòng x bƣớc): 0.04-3.2x16
Động cơ chính(HP): 5
Động cơ nâng(HP): 2
Động cơ kẹp(HP): 1
Động cơ bơm làm nguội (HP) 1/8
Độ cao máy từ đáy (tối đa): 2810
Khả năng làm việc: Khoan: Thép Ø 50, Gang Ø 60; Tarô: Thép Ø 45,Gang
Ø 55; Doa: Thép Ø 110, Gang Ø 165
7. Máy máy dập 300T (thủy lực)
Model: AMINO
17
Nguồn điện: 380V/ 3pha
Chiều cao mở khuôn nhỏ nhất: 320(mm)
Chiều cao mở khuôn lớn nhất: 550(mm)
Nƣớc sản xuất: Japan
8. Máy máy dập 160T
Model: G2-160 TON
Nguồn điện: 380V/ 3pha
Tốc độ motor: 30-55 S.P.M
Chiều cao mở khuôn nhỏ nhất: 200(mm)
Chiều cao mở khuôn lớn nhất: 440(mm)
Hãng sản suất: Amada-Kanagawa
Nƣớc sản xuất: Japan
9. Máy máy dập 150T
Model: PUX150 TON
Nguồn điện: 380V / 3pha
Tốc độ motor: 30–55 S.P.M
2
Áp lực hơi: 5(kG/cm )
Chiều cao mở khuôn nhỏ nhất: 330mm
Chiếu cao mở khuôn lớn nhất: 430mm
Hãng sản suất: Amada-Kanagawa
Nƣớc sản xuất: Japan
10. Máy dập 60T
Model: G2-60 TON
Nguồn điện: 380V/ 3pha
Tốc độ motor: 30-55 S.P.M
Chiều cao mở khuôn nhỏ nhất: 160 (mm)
Chiều cao mở khuôn lớn nhất: 335 (mm)
Hãng sản suất: Amada-Kanagawa
18
Nƣớc sản xuất: Japan
11. Máy mài phẳng
Model: MY1124
Kích thƣớc bàn làm việc (DàixRộng) (mm) 600 x 300
Hành trình mài gia công lớn nhất (DàixRộng) (mm) 630x 310
Cự ly lớn nhất từ trục chính đến bàn làm việc (mm) 550
Đá mài (Φngoài x rộng x Φtrong) Φ200x25.4xΦ76.2
Tốc độ làm việc của đá mài (50HZ) (r/min) 1450
Tốc độ di chuyển của bàn làm việc (m/min) 3/20
Bƣớc tiến tay quay trƣớc sau. 0.02/cách 2.5/vòng
Bƣớc tiến tay quay lên xuống. 0.01/cách 1.25/vòng
Động cơ trục chính (kw) 2.2
Độ nhám bề mặt (μm). Ra 0.32
Kích thƣớc máy (DàixRộngxCao) (mm) 1960x1480x1850
12 . Lò xử lý nhiệt
Diện tích 444 m 2 (37m x 12m)
Lò tôi thể tích tôi bằng dầu.
Kích thƣớc tối đa có thể tôi: 500x500x50 (mm)
19
CHƢƠNG III
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN
3.1 Giới thiệu sơ bộ về khuôn dập liên hoàn
Hình 3.1 Một số bộ phận của khuôn liên hoàn.
01- Tấm khuôn trên (Punch Holder)
02- Tấm lót, tấm chông lún cho chày (Backing Plate)
03- Tấm giữ chân (Punch Plate)
04- Tấm cữ (Stopper Stripper Plate)
05- Tấm chạy (Stripper Plate)
06- Tấm cối (Die Plate)
20
07- Tấm giữ chân các chốt dẫn tôn (Lower Backing Plate)
08- Tấm đế dƣới (Die Holder)
09- Tấm lót (Footstall Plate)
10- Tấm khuôn dƣới (Lower Backing Plate)
Kết cấu cơ bản của một bộ khuôn dập gồm hai nửa khuôn trên và khuôn
dƣới với các tấm khuôn.
3.1.1 Nửa khuôn trên
Nửa khuôn trên gồm các tấm khuôn:
- Tấm khuôn trên (Punch Holder): Tấm khuôn trên có chức năng liên kết,
định vị và kẹp chặt nửa khuôn trên với máy dập. Vật liệu thƣờng dùng là SS400,
SS41 (JIS - tiêu chuẩn Nhật Bản).
- Tấm lót (Backing Plate): Là tấm lót, tấm chống nguội hay tấm chông lún
cho chày. Vật liệu: Thép hợp kim YK30, SK3 (JIS - Tiêu chuẩn Nhật Bản) xử lý
nhiệt đạt độ cứng: 50-55HRC. Thành phần hóa học của thép YK30 đƣợc thể hiện
tại bảng 3.1.
Bảng 3.1 Thành phần hóa học của thép YK30
C
Si
Mn
Cr
1.05%
0.35%
0.80%
0.4%
P
S
Ni
Cu
0.025%
0.010
≤ 0.25
0.01
- Tấm giữ chân chày chốt đục (Punch Plate). Vật liệu thƣờng dùng là S50C
(JIS - Tiêu chuẩn Nhật Bản). Thành phần hóa học của vật liệu này thể hiện trên
bảng 3.2.
- Xem thêm -