§å ¸n tèt nghiÖp
1
Trang 1:
Trêng §HBK HN
Tªn ®Ò tµi: ThiÕt kÕ khu«n, mÉu, dông cô phôc vô nghµnh c«ng nghiÖp chÕ t¹o
xe ®¹p ®iÖn
Trang 2:
Néi dung ®å ¸n:
Ch¬ng 1: §Æc tÝnh vÒ vËt liÖu nhùa vµ c¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng chÊt dÎo.
Ch¬ng 2: Tæng quan vÒ c¸c lo¹i khu«n.
Ch¬ng 3: ThiÕt kÕ vµ ph©n lo¹i c¸c côm s¶n phÈm trong bé kit, chän khu«n cho
tõng chi tiÕt trong nghµnh c«ng nghiÖp xe ®¹p ®iÖn
Ch¬ng IV: ThiÕt kÕ Qui tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng lßng khu«n trªn cña vá hép ¸c
qui
Ch¬ng V: øng dông phÇn mÒm cimatron ®Ó m« pháng gia c«ng lßng khu«n:
Sau ®©y em xin phÐp ®îc ®i vµo cô thÓ néi dung cña b¶n thuyÕt tr×nh
Trang 3
Tæng quan vÒ vËt liÖu nhùa vµ c¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng chÊt dÎo:
Tæng quan vÒ vËt liÖu nhùa:
Kh¸i niÖm: VËt liÖu chÊt dÎo lµ vËt liÖu cã thÓ nung nãng cho mÒm
nhiÒu lÇn sau khi nguéi, nã cã thÓ ®îc phun khu«n, ®îc nghiÒn vôn l¹i
vµ dËp l¹i qu¸ tr×nh. VËt liÖu ®ã sÏ bÞ mÊt phÈm chÊt khi qu¸ tr×nh ®ã
®îc lÆp l¹i nhiÒu lÇn vµ sÏ mÊt ®i tÝnh chÊt mong ®îi ( ®é bÒn, c¬
tÝnh ... ).
Ph©n lo¹i vËt liÖu nhùa:
VËt liÖu nhùa bao gåm:
- C¸c vËt liÖu v« ®Þnh h×nh:
Lo¹i vËt liÖu nµy l¹i ®îc chia ra thµnh c¸c lo¹i sau:
Polystyrene (PS)
Polycarbonate (PC)
Styrene acrylonitrile (SAN)
Polymethylmethacrylate
Chóng rÊt th«ng dông cho c¶ hµng c«ng nghiÖp vµ gia dông, ®ßi hái ®é
trong suèt cao.
- VËt liÖu tinh thÓ:
Cã c¸c lo¹i sau:
§å ¸n tèt nghiÖp
2
Polypropylene (PP)
Low density polyethylene (LDPE)
High density polyethylene (HDPE)…
- ChÊt dÎo ®µn håi:
Gåm cã c¸c chÊt nhùa dÎo nh:
Polyrue4 thanes (TPU)
Styrene Butadiene Styrene (SBS)
Polyether block Amide (PEBA)
- C¸c vËt liÖu c«ng nghiÖp kÜ thuËt:
§«i khi lo¹i vËt liÖu nµy cßn ®îc gäi lµ c¸c vËt liÖu dÎo ®Æc biÖt.
Polyphennyle sulphide (PPS)
Polyvinylidene fluoride (DVDF)
Polyphenylene oxide (PPO)
C¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng chÊt dÎo:
S¬ ®å c¸c ph¬ng ph¸p ®iÓn h×nh gia c«ng chÊt dÎo
Ph¬ng
ph¸p c¸n
Ph¬ng
ph¸p ®ïn
Ph¬ng ph¸p
Ðp phun
Ph¬ng ph¸p ®ïn
thæi
1. C«ng nghÖ c¸n:
Lµ qu¸ tr×nh mµ vËt liÖu chÊt dÎo ®îc chÕ t¹o thµnh tõng tÊc hoÆc thµnh tõng
mµng máng sau khi ®i qua khe hë gi÷a c¸c trôc c¸n.
øng dông: ®Ó chÕ t¹o mµng máng vËt liÖu nh lµ PVC. Ngêi ta cã thÓ chÕ t¹o
mµng máng PVC c¶ lo¹i cøng vµ lo¹i mÒm trong c«ng nghiÖp x©y dùng, ®å dïng
d©n dông vµ ®å ch¬i.
C¸c m¸y c¸n ®îc sö dông th«ng dông nhÊt lµ m¸y c¸n 4 trôc vµ m¸y c¸n 5
trôc. C¸c trôc c¸n ®îc xèp theo c¸c dang ch÷ I, L, F vµ Z.
2. C«ng nghÖ ®ïn:
VÒ nguyªn lý: Trong qu¸ tr×nh ®ïn trôc vÝt quay quanh mÆt ph¼ng xy
lanh, trô trßn ®îc nung nãng, gi÷a trôc vÝt vµ xy lanh cã khe hë ®Ó
§å ¸n tèt nghiÖp
3
vËt liÖu ch¶y nhòn trong xy lanh vµ ®îc trôc vÝt vËn chuyÓn lªn phÝa
tríc qua khe hë ®Þnh h×nh cña ®Çu ®ïn, ®Èy ngoµi thµnh s¶n phÈm.
M¸y ®ïn: M¸y ®ïn gåm nhiÒu ®Çu ®ïn kh¸c nhau trong ®ã phæ biÕn
lµ m¸y ®ïn 1 trôc vÝt vµ m¸y ®ïn 2 trôc vÝt. M¸y ®ïn hai trôc vÝt ®îc
sö dông trong c«ng nghÖ chÊt dÎo d¹ng bét, ®Æc biÖt víi vËt liÖu
PVC.
øng dông: Gia c«ng ®ïn ®îc sö dông ®Ó gia c«ng víi s¶n lîng lín
chñ yÕu c¸c chÊt dÎo nh PVC cøng, PVC mÒm, PE vµ PP.
3. C«ng nghÖ Ðp phun:
VËt liÖu dïng ®Ó Ðp phun: VËt liÖu dïng trong c«ng nghÖ Ðp phun díi ¸p lùc
thêng lµ d¹ng h¹t.
øng dông: ph¬ng ph¸p nµy cã thÓ gia c«ng c¸c chÊt dÎo nhiÖt dÎo còng nh
nhiÖt cøng. ChÊt dÎo nhiÖt dÎo ®îc gia c«ng ë d¹ng nguyªn hoÆc ®îc pha
mµu, pha thªm phô gia hoÆc t¹o thµnh xèp.
Ph¬ng ph¸p Ðp phun cã lîi vÒ mÆt kinh tÕ khi sö dông ®Ó s¶n xuÊt c¸c s¶n
phÈm ®Þnh h×nh víi s¶n lîng lín
CÊu t¹o m¸y phun nhùa: C¸c c¬ cÊu chÝnh cña m¸y:
- Côm lµm nãng ch¶y vµ t¹o ¸p lùc cÇn thiÕt ®Ó Ðp ®Èy chÊt dÎo vµo khu«n.
- Côm khu«n vµ c¬ cÊu kÑp khu«n.
Bé phËn kÑp:
C¸c tÊm kÑp:
Côm phun:
B¶ng ®iÒu khiÓn trung t©m:
C¸c phô tïng kh¸c:
* Qu¸ tr×nh Ðp phun:
Sau khi m¸y ®îc cÊp vËt liÖu vµo trong phÔu nã dÞch chuyÓn dÇn vµo trong
xy lanh, t¹i ®©y vËt liÖu ®îc hãa dÎo vµ nãng ch¶y, dßng chÊt láng nãng ch¶y sÏ
qua vßi phun cña m¸y Ðp phun vµ ®îc phun vµo trong lßng khu«n khi hai nöa
khu«n ®îc Ðp chÆt l¹i víi nhau nhê mét hÖ thèng thñy lùc vµ sau khi s¶n phÈm ®îc
®iÒn ®Çy vµo trong lßng khu«n, nã ®îc gi÷ l¹i trong lßng khu«n mét thêi gian ®Ó
h×nh thµnh s¶n phÈm vµ ®îc lµm m¸t bëi mét hÖ thèng lµm m¸t, thêng lµ lµm m¸t
b»ng níc.
Giai ®o¹n nµy lµ giai ®o¹n rÊt quan träng v× nã ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn chÊt
lîng vµ n¨ng suÊt gia c«ng. NÕu lµm m¸t trong khu«n nhanh th× n¨ng suÊt cao nhng s¶n phÈm bÞ lµm m¸t ®ét ngét sÏ sinh ra néi øng suÊt, dÉn tíi bÞ co hoÆc bÞ nøt.
§å ¸n tèt nghiÖp
4
NÕu lµm m¸t chËm qu¸ n¨ng suÊt sÏ kh«ng cao, nªn giai ®o¹n nµy cÇn quan t©m
®Õn tÝnh chÊt vËt liÖu vµ tÝnh to¸n thêi gian lµm m¸t trong khu«n hîp lý.
4. C«ng nghÖ ®ïn thæi:
Lµ ph¬ng ph¸p gia c«ng c¸c s¶n phÈm rçng.
M¸y thæi s¶n phÈm còng nh mét phÇn cña d©y truyÒn s¶n xuÊt bao gåm:
M¸y ®ïn, ®Çu ®ïn, khu«n thæi, côm dÞch chuyÓn, lâi, c¬ cÊu lËp s¶n phÈm vµ c¸c
thiÕt bÞ hç trî kh¸c.
§Çu t¹o h×nh ®îc l¾p vµo ®Çu ®ïn mµ h×nh d¸ng h×nh häc cña nã phô thuéc
vµo s¶n phÈm cÇn s¶n xuÊt. Cã mét sè d¹ng ®Çu ®ïng nh sau:
+ §Çu t¹o h×nh cã khe hë ®Ó s¶n xuÊt tÊm vµ mµng
+ §Çu ®ïn ®Ó thæi mµng máng
+ §Çu ®ïn ®Ó bäc d©y ®iÖn.
Ch¬ng 2: Tæng quan vÒ c¸c lo¹i khu«n.
I. Khu«n Ðp nhùa:
Kh¸i niÖm chung vÒ khu«n Ðp nhùa:
- Khu«n Ðp nhùa lµ mét dông cô ®Ó ®Þnh h×nh ra mét s¶n phÈm nhùa. Nã ®îc thiÕt
kÕ sao cho cã thÓ sö dông cho mét sè lîng chu tr×nh s¶n xuÊt nhÊt ®Þnh.
Chøc n¨ng cña c¸c bé phËn kh¸c nhau cña
khu«n Ðp nhùa:
Kho¶ng trèng
Lßng khu«n
Khu«n cã nhiÒu bé phËn, nã lµ mét côm gåm
nhiÒu chi tiÕt l¾p r¸p l¹i víi nhau, bao gåm:
- TÊm kÑp phÝa tríc: KÑp phÇn cè ®Þnh cña khu«n vµo
m¸y Ðp phun.
- TÊm khu«n phÝa tríc: lµ phÇn cè ®Þnh cña khu«n t¹o
thµnh phÇn trong vµ phÇn ngoµi cña s¶n phÈm.
MÆt ph©n khu«n
Lâi khu«n
(H×nh 1)
- TÊm khu«n sau: Lµ phÇn chuyÓn ®éng cña khu«n vµo m¸y Ðp phun.
- TÊm kÑp phÝa sau: Cã t¸c dông kÑp phÇn phÝa chuyÓn ®éng cña khu«n
- TÊm ®ì: Gi÷ cho m¶nh ghÐp cña khu«n kh«ng bÞ r¬i ra ngoµi.
- Khèi ng¨n: Ng¨n gi÷a tÊm ®ì vµ tÊm kÑp phÝa sau ®Ó cho tÊm kÑp ho¹t ®éng ®îc.
- TÊm gi÷: Gi÷ tÊm ®Èy vµo chèt ®Èy.
- TÊm ®Èy: §Èy chèt ®Èy ®ång thêi víi qu¸ tr×nh ®Èy.
§å ¸n tèt nghiÖp
5
- Chèt ®Þnh vÞ: §¶m b¶o vÞ trÝ thÝch hîp cña vßi phun víi khu«n.
- Chèt dÉn híng: DÉn phÇn chuyÓn ®éng tíi phÇn cè ®Þnh cña khu«n.
- B¹c dÉn híng: Tr¸nh mµi mßn nhiÒu hoÆc lµm háng tÊm khu«n sau.
- B¹c më réng: Lµm b¹c kÑp ®Ó tr¸nh mµi mßn, háng tÊm kÑp phÝa sau khèi ng¨n
vµ tÊm ®ì.
- Bé ®Þnh vÞ: §¶m b¶o cho sù phï hîp gi÷a phÇn cè ®Þnh vµ phÇn chuyÓn ®éng cña
khu«n.
- Chèt håi: §a chèt ®Èy håi vÒ khi khu«n ®ãng l¹i.
- Chèt ®Èy: §Èy s¶n phÈm ra khái khu«n khi khu«n më.
- B¹c dÉn híng chèt: §Ó tr¸nh hao mßn vµ háng chèt ®ì, tÊm ®Èy vµ tÊm gi÷ do
chuyÓn ®éng m¹nh gi÷a chóng.
- Chèt ®ì: DÉn híng chuyÓn ®éng vµ ®ì cho tÊm ®Èy. Tr¸nh cho tÊm khu«n ®ì bÞ
cong do ¸p lùc ®Èy cao.
- B¹c cuèng phun: Nèi vßi phun vµ kªnh nhùa víi nhau q©u tÊm kÑp phÝa tríc vµ
tÊm khu«n tríc.
Ngoµi ra trong kÕt cÊu khu«n cÇn ph¶i chó ý thiÕt kÕ c¸c kªnh lµm m¸t v× nã
sÏ cã tÝnh chÊt quyÕt ®Þnh ®Õn n¨ng suÊt vµ chÊt lîng s¶n phÈm. Dung dÞch lµm
m¸t thêng lµ níc.
Ph©n lo¹i khu«n Ðp nhùa:
- Khu«n hai tÊm:
Lµ lo¹i khu«n gåm hai phÇn:
Khu«n tríc vµ khu«n sau.
3
4
5
2
1
u ®iÓm: KÕt cÊu ®¬n gi¶n vµ rÊt
th«ng dông.
6
Nhîc ®iÓm: §èi víi lo¹i s¶n phÈm
lín kh«ng bè trÝ ®îc miÖng khu«n ë tÊm, hoÆc s¶m phÈm cã nhiÒu
miÖng phun hoÆc khu«n nhiÒu lßng khu«n cÇn nhiÒu miÖng phun ë
t©m.
§å ¸n tèt nghiÖp
6
- Khu«n 3 tÊm:
Lµ lo¹i khu«n dïng ®Ó kh¾c phôc nhîc
®iÓm cña khu«n hai tÊm, nã gåm khu«n
sau, khu«n tríc vµ hÖ thèng thanh ®ì. Nã
t¹o ra hai chç më khi khu«n më, 1 chç ®Ó
lÊy s¶n phÈm vµ mét chç ®Ó lÊy kªnh nhùa.
TÊm di ®éng
TÊm giòa
TÊm cè ®Þnh
Lßng khu«n
Nhîc ®iÓm: Kho¶ng c¸ch gi÷a vßi phun
cña m¸y vµ lßng khu«n rÊt dµi. Nã lµm gi¶m ¸p lùc khi phun vµ t¹o ra nhiÒu
phÕ liÖu cña hÖ thèng kªnh nhùa.
- Khu«n kh«ng cã kªnh dÉn nhùa:
§Ó kh¾c phôc nhîc ®iÓm cña khu«n 3 tÊm th× lo¹i khu«n kh«ng cã kªnh
nhùa ®îc ph¸t triÓn. HÖ thèng nµy nh khu«n hai tÊm, chØ kh¸c lµ nã cã nh÷ng
thiÕt bÞ lµm nãng ë hÖ thèng kªnh nhùa ®Ó gi÷ cho vËt liÖu nhùa ë ®é dÎo võa
ph¶i.
¦u ®iÓm: Kh«ng cã phÕ liÖu ë hÖ thèng
kªnh nhùa vµ ®é dµy cña khu«n cã thÓ
gi¶m ®¸ng kÓ so víi khu«n 3 tÊm.
Nhîc ®iÓm: CÇn cã bé ®iÒu khiÓn riªng
biÖt ®Ó ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é cña kªnh nhùa còng nh cña ®iÓm nhùa nãng.
- Khu«n nhiÒu tÇng: Lµ lo¹i
khu«n ®îc chÕ t¹o ®Ó gi÷ lùc kÑp
cña m¸y thÊp, víi lo¹i khu«n nµy
chóng ta cã 1 hÖ thèng ®Èy ë mçi
mÆt cña khu«n.
Lßng khu«n
Lßng khu«n
u ®iÓm cña hÖ thèng khu«n nµy lµ nã cho sè lîng s¶n phÈm lín vµ h¹ ®îc gi¸
thµnh s¶n phÈm.
II. Khu«n dËp:
Khu«n dËp lµ dông cô dïng ®Ó gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc.
Gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc lµ ph¬ng ph¸p thùc hiÖn b»ng c¸ch dïng
ngo¹i lùc t¸c dông lªn kim lo¹i ë tr¹ng th¸i nãng hoÆc nguéi lµm cho kim lo¹i ®¹t
§å ¸n tèt nghiÖp
7
®Õn giíi h¹n ®µn håi, kÕt qu¶ sÏ lµm biÕn d¹ng h×nh d¹ng cña vËt thÓ kim lo¹i theo
yªu cÇu mµ kh«ng ph¸ huû tÝnh liªn tôc vµ ®é bÒn cña chóng.
u ®iÓm : Khu«n dËp cã kh¶ n¨ng lµm ra nh÷ng chi tiÕt kh«ng cÇn tiÕp tôc gia
c«ng c¾t gät, gi¶m lîng tiªu phÝ kim lo¹i, gi¶m thêi gian c¾t gät vµ trong mét
chõng mùc nµo ®ã cã thÓ lµ ph¬ng ph¸p gia c«ng kh«ng phoi.
Ph©n lo¹i khu«n dËp:
VÒ khu«n dËp ngêi ta chia ra lµm hai lo¹i lµ khu«n dËp thÓ tÝch vµ khu«n dËp
tÊm.
- Khu«n dËp thÓ tÝch:
DËp thÓ tÝch lµ ph¬ng ph¸p biÕn d¹ng kim lo¹i trong lßng khu«n dËp cã kÝch
thíc vµ h×nh d¹ng cña chi tiÕt cÇn chÕ t¹o.
Khu«n dËp thÓ tÝch ®îc ph©n lo¹i ra nh sau:
- Ph©n lo¹i theo tr¹ng th¸i nhiÖt cña ph«i: Gåm cã khu«n dËp nãng vµ khu«n dËp
nguéi.
- Ph©n lo¹i theo kÕt cÊu lßng khu«n: Gåm cã khu«n dËp hë vµ khu«n dËp kÝn.
- Ph©n lo¹i theo c¸ch bè trÝ lßng khu«n trªn khèi khu«n: Theo c¸ch nµy cã dËp
trong khu«n cã mét lßng khu«n vµ dËp trong khu«n nhiÒu lßng khu«n.
- Ph©n lo¹i theo thiÕt bÞ gia c«ng. §©y lµ c¸ch ph©n lo¹i hay dïng, nhÊt lµ khi xÐt
®Õn nh÷ng ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ. Theo c¸ch nµy cã:
+ RÌn khu«n trªn m¸y bóa.
+ DËp khu«n trªn m¸y Ðp thuû lùc.
+ RÌn khu«n trªn m¸y Ðp dËp nãng hay m¸y Ðp rÌn ngang.
+ DËp khu«n trªn c¸c thiÕt bÞ chuyªn dông.
u ®iÓm cña dËp thÓ tÝch: VËt dËp cã ®é chÝnh x¸c vµ ®é bãng bÒ mÆt
cao, cã h×nh d¸ng phøc t¹p, tiÕt kiÖm kim lo¹i…
Nhîc ®iÓm: Bé khu«n phøc t¹p, ®¾t tiÒn, mét bé khu«n chØ dËp ®îc
mét lo¹i chi tiÕt.
- Khu«n dËp tÊm:
DËp tÊm lµ ph¬ng ph¸p chÕ t¹o chi tiÕt tõ ph«i liÖu ë d¹ng tÊm.
(DËp tÊm thêng tiÕn hµnh ë tr¹ng th¸i nguéi nªn cßn gäi lµ dËp
nguéi).
Ph©n lo¹i: Theo ba ®Æc ®iÓm sau: §Æc ®iÓm c«ng nghÖ, ®Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ
®Æc ®iÓm sö dông.
§å ¸n tèt nghiÖp
8
- §Æc ®iÓm c«ng nghÖ: Theo c¸c dÊu hiÖu vÒ c«ng nghÖ khu«n ®îc chia ra lµm
nh÷ng nhãm ®iÓn h×nh theo lo¹i nguyªn c«ng cÇn thùc hiÖn. VÝ dô nh khu«n c¾t
h×nh, khu«n uèn, khu«n dËp vuèt v.v…
- §Æc ®iÓm kÕt cÊu : Theo c¸c dÊu hiÖu vÒ khu«n ®îc chia lµm hai nhãm lµ khu«n
kh«ng cã bé phËn dÉn híng vµ Khu«n cã bé phËn dÉn híng.
- §Æc ®iÓm sö dông: Theo c¸c dÊu hiÖu cña khu«n l¹i ®îc ph©n lo¹i theo ph¬ng
ph¸p ®a ph«i vµ ®Æt ph«i, ph¬ng ph¸p lÊy chi tiÕt, ph¬ng ph¸p c¾t bá phÕ liÖu.
III. Khu«n ®óc:
Khu«n c¸t:(ë ®©y ta chñ yÕu nãi vÒ khu«n kim lo¹i)
Khu«n kim lo¹i:
- ¦u ®iÓm:
Chu kú s¶n xuÊt ng¾n.
VËt ®óc chÝnh x¸c, bÒ mÆt nh½n ®Ñp, lîng d gia c«ng Ýt h¬n nhiÒu so
víi ®óc khu«n c¸t.
C¬ tÝnh vËt ®óc cao h¬n do khu«n kim lo¹i cã tèc ®é lµm nguéi lín.
N¨ng suÊt cao do ®ã gi¸ thµnh rÎ h¬n.
§îc dïng ®Ó ®óc rÊt nhiÒu lÇn cho mét lo¹i chi tiÕt (nhÊt lµ víi hîp
kim mµu).
- Nhîc ®iÓm:
Gi¸ thµnh khu«n cao, chÕ t¹o khu«n l©u.
Khã ®óc nh÷ng vËt cã thµnh máng (2,5-3 mm), diÖn réng.
Do cøng kh«ng co bãp ®îc nªn vËt ®óc dÔ cã øng suÊt trong, dÔ vªnh
hoÆc nøt.
- øng dông: Khu«n kim lo¹i ®îc dïng nhiÒu vµ rÊt chñ yÕu trong s¶n xuÊt
®óc hµng lo¹t lín. NhÊt lµ trong thêi ®¹i ngµy nay khi mµ c«ng nghÖ chÕ t¹o khu«n
®îc sù hç trî cña m¸y tÝnh còng nh c¸c phÇn mÒm tin häc øng dông cho phÐp gia
c«ng ®îc nh÷ng bé khu«n chÊt lîng cao.
Ph©n lo¹i khu«n kim lo¹i:
+ Khu«n b»ng kim lo¹i vµ ruét còng b»ng kim lo¹i.
+ Khu«n b»ng kim lo¹i vµ ruét b»ng c¸t.
Tuy nhiªn dùa vµo mÆt ph©n khu«n vµ lo¹i ruét chia khu«n mµ ngêi ta còng
cã thÓ chia khu«n kim lo¹i thµnh 4 lo¹i khu«n nh sau:
+ Khu«n nguyªn:
+ Khu«n bæ ngang:
§å ¸n tèt nghiÖp
9
+ Khu«n bæ ®øng:
+ Khu«n phøc t¹p:
* Ph¬ng ph¸p ®óc ¸p lùc:
§èi víi khu«n kim lo¹i cã mét sè c¸c kü nghÖ (ph¬ng ph¸p) ®óc nh lµ ®óc ly
t©m, ®óc ¸p lùc, ®óc hót ch©n kh«ng, ®óc dËp láng ... tuy nhiªn ë ®©y ta chØ nãi vÒ
ph¬ng ph¸p ®óc ¸p lùc:
§óc ¸p lùc lµ mét ph¬ng ph¸p chÕ t¹o vËt ®óc cã n¨ng suÊt cao, cã ®iÒu kiÖn
tù ®éng ho¸ hoµn toµn, ®é chÝnh x¸c vµ ®é nh½n bãng bÒ mÆt vËt ®óc còng thuéc
lo¹i cao nhÊt.
Kim lo¹i láng ®îc rãt vµo Ðp råi ®îc pitt«ng ®Èy vµo khu«n. Nã sÏ kÕt tinh díi ¸p suÊt d rÊt cao. Tèc ®é dßng kim lo¹i ch¶y vµo khu«n lªn tíi 0,5 - 120 m/s,
®¶m b¶o ®óc nh÷ng vËt thµnh máng tíi 0,8 - 6 mm, nh÷ng lç nhá 0,1mm vµ ®óc
c¶ r¨ng ren...
§óc ¸p lùc cao ®îc dïng trong s¶n xuÊt lín, ®óc hîp kim mµu cã nhiÖt ®é
ch¶y t¬ng ®èi thÊp, khèi lîng vËt ®óc tõ vµi gam ®Õn 90kg thµnh vËt ®óc kh«ng nªn
dµy qu¸ 5 ®Õn 8 mm.
§óc ¸p lùc cao cã nhiÒu u ®iÓm:
Khu«n kim lo¹i dïng ®îc nhiÒu lÇn.
Tæ chøc kim lo¹i cña vËt ®óc nhá mÞn nhê t¸c dông nguéi nhanh cña
khu«n kim lo¹i vµ nhê ¸p lùc cao.
Hoµn toµn kh«ng dïng ®Õn c¸t lµm khu«n vµ ruét c¸t.
Do bÒ mÆt khu«n cã ®é nh½n bãng vµ ®é chÝnh x¸c cao nªn vËt ®óc cã
thÓ ®¹t ®é chÝnh x¸c tõ cÊp 3 ®Õn cÊp 5, ®é nh½n bãng tíi 5 (Rz =
20) hoÆc 7 (Ra = 1,25), phÇn lín ®em dïng ngay kh«ng cÇn gia
c«ng c¬.
N¨ng suÊt cao, cã thÓ ®¹t 1000 ®Õn 3600 lÇn Ðp/giê
Song ®óc ¸p lùc còng cã mét sè nhîc ®iÓm:
Gi¸ thµnh khu«n rÊt cao.
VËt ®óc cã nhiÒu rç khÝ bªn trong.
KÝch thíc vµ khèi lîng vËt ®óc bÞ h¹n chÕ theo cì m¸y ®óc.
Tû lÖ thµnh phÈm nhá v× hÖ thèng rãt lín.
M¸y ®óc cã nhiÒu lo¹i:
M¸y cã buång Ðp nãng: ChØ dïng víi hîp kim nhiÖt ®é ch¶y thÊp nh
kÏm.
§å ¸n tèt nghiÖp
10
M¸y cã buång Ðp nguéi: Cã thÓ dïng lùc Ðp cao h¬n, dïng khi ®óc
hîp kim nh«m vµ hîp kim cã nhiÖt ®é ch¶y cao.
Ch¬ng 3:
ThiÕt kÕ vµ ph©n lo¹i c¸c côm s¶n phÈm trong bé kit, chän khu«n cho tõng chi
tiÕt trong nghµnh c«ng nghiÖp xe ®¹p ®iÖn:
I. Ph©n lo¹i c¸c côm s¶n phÈm trong bé kit cña xe ®¹p ®iÖn:
Bé KIT xe ®¹p ®iÖn bao gåm c¸c modul c¬ khÝ, ®iÖn, tõ, ®iÖn tö vµ ®o lêng
vµ ®Æc biÖt lµ rÊt nhiÒu c¸c bé khu«n mÉu chÝnh x¸c chÊt lîng cao: nh khu«n Ðp
nhùa, khu«n ®óc ¸p lùc vá ®éng c¬, khu«n dËp cao tèc lâi tonsilic.
Bé KIT xe ®¹p ®iÖn ®îc chia ra lµm c¸c côm nh sau:
1. §éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu kh«ng chæi than CS: 150W.
2. ChuyÓn m¹ch ®iÖn tö ®iÒu khiÓn ®éng c¬ theo xung ®iÖn ¸p 3 pha cã chøc
n¨ng: H¹n dßng tiÕt kiÖm n¨ng lîng.
§å ¸n tèt nghiÖp
11
3. Tay vÆn ®iÖn tö ®Ó ®iÒu khiÓn v« cÊp tèc ®é xe.
4. Bé nguån n¹p ¾c qui tù ®éng cã chøc n¨ng æn ®Þnh ®iÖn ¸p vµ h¹n dßng, cho
phÐp t¨ng ®é bÒn cña ¾c qui lªn tèi ®a.
5. Hép chøa ¸c qui cã chøc n¨ng hiÖn møc n¨ng lîng cña ¾c qui, dÔ dµng l¾p
r¸p vµo nhiÒu lo¹i xe ®¹p th«ng thêng ®ang lu hµnh trªn thÞ trêng.
II. ThiÕt kÕ b¶n vÏ l¾p cho côm ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu kh«ng chæi than vµ thiÕt kÕ
khu«n mÉu cho c¸c chi tiÕt t¬ng øng :
Côm l¾p r¸p ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu kh«ng chæi than lµ côm ®îc l¾p vµo b¸nh
sau cña xe ®¹p, nã gåm nhiÒu chi tiÕt ®îc l¾p r¸p víi nhau. Tuy nhiªn trong giíi
h¹n cña ®å ¸n ta chØ cÇn thiÕt kÕ khu«n ®Ó ®óc chi tiÕt n¾p ®éng c¬ vµ khu«n ®ét
dËp l¸ thÐp tonsilic cho ®éng c¬ ®iÖn.
§èi víi chi tiÕt n¾p ®éng c¬:
4
5
6
7
(h×nh vÏ 2D vµ 3D thÓ hiÖn kiÓu d¸ng c«ng
nghiÖp vµ kÕt cÊu còng nh tÝnh n¨ng lµm viÖc cña
chi tiÕt)
8
9
3
10
2
11
12
1
8M4 cach deu
§å ¸n tèt nghiÖp
12
N¾p ®éng c¬ ®îc l¾p ghÐp víi vµnh cña ®éng c¬, do ®ã sau khi ®óc bÒ mÆt nµy cÇn
ph¶i gia c«ng l¹i. MÆt kh¸c bÒ mÆt lç ®îc l¾p vßng bi ( ®Ó l¾p víi trôc ) nªn cÇn ®é
nh½n cao, vËt liÖu kh¸c ®i, do ®ã trong qóa tr×nh
t¹o lßng khu«n ®óc ta ®óc n¾p ®éng c¬ g¾n víi 1 b¹c b»ng thÐp.
Khu«n ®óc n¾p ®éng c¬ lßng khu«n kh«ng s©u, do chi tiÕt cã lç gi÷a nªn
khu«n ®óc sÏ cã lâi th¼ng, cã hai lßng khu«n trªn vµ díi. Lßng khu«n trªn ®îc
xung t¹o thµnh r·nh t¬ng øng víi vÞ trÝ g©n cña chi tiÕt. C¸c lç b¾t vÝt ghÐp víi
vµnh ®éng c¬ sÏ ®îc gia c«ng sau.
Sau khi ph©n tÝch tÝnh n¨ng lµm viÖc còng nh kÕt cÊu cña chi tiÕt cña chi tiÕt
ta ®i tiÕn hµnh thiÕt kÕ khu«n.
§èi víi khu«n ®óc, do lßng khu«n lµ n¬i liªn tôc tiÕp xóc víi kim lo¹i láng ë
nhiÖt ®é cao, ¸p lùc lín nªn cÇn thiÕt kÕ tÊm khu«n trªn vµ tÊm khu«n díi ®Ó tiÕt
kiÖm vËt liÖu.
Kim lo¹i rãt vµo khu«n sÏ kh«ng rãt th¼ng vµo vÞ trÝ chi tiÕt mµ lªch sang
bªn ngoµi, do ®ã khu«n ®óc n¾p ®éng c¬ sÏ lµ lo¹i khu«n lÖch.
Lo¹i khu«n ®îc chän thiÕt kÕ sÏ lµ khu«n ®óc ¸p lùc, lo¹i khu«n hai tÊm
(tÊm di ®éng vµ tÊm cè ®Þnh). MÆt ph©n khu«n sÏ lµ bÒ mÆt vµnh díi cña chi tiÕt,
(bÒ mÆt nµy ®îc gia c«ng l¹i sau khi ®óc ®Ó l¾p ghÐp víi vµnh ®éng c¬).
12
13
14
15
16
17
18
19
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
§èi
thÐp
Chi
tonsilic lµ
víi chi tiÕt l¸
tonsilic:
tiÕt lâi thÐp
chi tiÕt máng
§å ¸n tèt nghiÖp
13
(d¹ng tÊm) ®îc l¾p trong côm ®éng c¬ ®iÖn, nã lµ mét chi tiÕt trong stato (cßn gäi
lµ phÇn c¶m).
Chi tiÕt ®îc thiÕt kÕ b»ng c¸ch dËp c¾t l¸ tonsilic máng vµ thùc hiÖn qua 3
nguyªn c«ng.
Nguyªn c«ng I:
Nguyªn c«ng II:
DËp c¾t t¹o biªn d¹ng ngoµi cña l¸ thÐp Tonsilic.
DËp c¾t t¹o lç c«ng nghÖ.
Nguyªn c«ng III: DËp c¾t t¹o c¸c lç cuèn d©y.
Khu«n
®îc
thiÕt
kÕ lµ
khu«n
dËp c¾t cho c¶ ba nguyªn c«ng
Nguyªn c«ng I:
Nã cã t¸c dông lµ c¾t ra chi tiÕt cã biªn d¹ng x¸c ®Þnh, do ®ã biªn d¹ng cña chµy
ph¶i gièng biªn d¹ng cña chi tiÕt vµ biªn d¹ng cña lßng cèi.
§å ¸n tèt nghiÖp
14
- §èi víi nguyªn c«ng I, ta kh«ng cÇn ¸o chµy. MÆt ph©n khu«n ®îc chän chÝnh
lµ mÆt trªn cña cèi.
Nguyªn c«ng II:
Chi tiÕt cÇn dËp ra nh÷ng lç cã kÝch thíc kh«ng lín l¾m vµ biªn d¹ng phøc
t¹p nªn ta dïng nhiÒu chµy (mçi chµy sÏ dËp nªn mét lç khi gia c«ng). Còng chÝnh
v× thÕ mµ trong khu«n cÇn thiÕt kÕ thªm 1 chi tiÕt lµ ¸o chµy ®Ó liªn kÕt c¸c chµy l¹i
víi nhau.
§å ¸n tèt nghiÖp
15
3
4
1
5
2
6
7
8
9
A
10
19
11
12
20
18
17
16
15
14
13
Nguyªn c«ng III:
VÒ c¬ b¶n nguyªn c«ng nµy chØ kh¸c nguyªn c«ng II vÒ sè lîng chi tiÕt chµy vµ
h×nh d¸ng còng nh vÞ trÝ cña c¸c chµy.
§å ¸n tèt nghiÖp
16
III.
ThiÕt
kÕ
b¶n vÏ l¾p cho côm ®iÒu khiÓn ®éng c¬ vµ thiÕt kÕ khu«n mÉu cho c¸c chi tiÕt t¬ng øng :
Côm l¾p r¸p hép ®iÒu khiÓn ®éng c¬ dïng ®Ó chuyÓn m¹ch ®iÖn tö ®iÒu khiÓn ®éng
c¬ theo xung ®iÖn ¸p 3 pha cã chøc n¨ng: H¹n dßng tiÕt kiÖm n¨ng lîng
Trong côm ®iÒu khiÓn ®éng c¬ ta cÇn quan t©m tíi chi tiÕt hép ®iÒu khiÓn vµ
tÊm t¶n nhiÖt.
§å ¸n tèt nghiÖp
keo silicol
2
17
3
4
6
7
1
5
8
§å ¸n tèt nghiÖp
18
§èi víi chi tiÕt hép ®iÒu khiÓn:
Hép ®iÒu khiÓn lµ 1 chi tiÕt d¹ng hép, nã
dïng ®Ó chøa c¸c bé phËn cÊu thµnh nªn hÖ
thèng ®iÒu khiÓn ®éng c¬. Chi tiÕt nµy kh¸ ®¬n
gi¶n vÒ kÕt cÊu, nã cã 4 lç nhá ë 4 gãc ®Ó b¾t
vÝt víi tÊm ®Õ t¶n nhiÖt, 1 lç ngang ®Ó lµm ®êng
ra cho d©y ®iÖn.
Do
cÊu
tiÕt
gi¶n
kÕt
kÕt
chi
®¬n
nªn
cÊu
khu«n Ðp
ra chi tiÕt
còng kh¸ ®¬n gi¶n, nã lµ lo¹i khu«n 2 tÊm,
cã hai lßng khu«n trªn vµ díi, lßng khu«n kh«ng s©u l¾m nhng lßng khu«n trªn vµ
khu«n díi ®Ó t¹o ra bÒ mÆt ngoµi cña chi tiÕt cÇn lµm c«n ®Ó dÔ dµng h¬n cho viÖc
®Èy chi tiÕt sau khi Ðp.
Do cã 4 lç bªn ®Ó b¾t vÝt nªn khu«n cã 4 lâi phÝa díi.
MÆt ph©n khu«n khu«n ®îc chän sÏ lµ bÒ mÆt ®i qua vµnh miÖng cña hép ®éng c¬.
§å ¸n tèt nghiÖp
19
VËt liÖu nha rãt vµ khu«n ®îc rãt qua b¹c phun, b¹c phun cã vÞ trÝ phun
nhùa vµo chÝnh gi÷a chi tiÕt nªn kÕt cÊu khu«n lµ ®èi xøng.
§èi víi chi tiÕt ®Õ t¶n nhiÖt:
Chi tiÕt ®Õ t¶n nhiÖt vËt liÖu lµ nh«m.
Nã cã chøc n¨ng lµm t¶n nhiÖt cho hép
®iÒu khiÓn vµ liªn kÕt cøng víi m¹ch ®iÖn tö còng nh n¾p hép ®iÒu khiÓn ®éng c¬.
KÕt cÊu cña ®Õ t¶n nhiÖt ®¬n gi¶n, lµ mét tÊm nh«m. cã c¸c phÇn uèn vu«ng gãc
lªn ®Ó liªn kÕt víi c¸c linh kiÖn trong m¹ch ®iÖn tö, cã c¸c lç dïng ®Ó b¾t vÝt (c¸c
lç nµy sÏ khoan sau khi dËp).
Chi tiÕt tÊm ®Õ t¶n nhiÖt sÏ cã hai nguyªn c«ng lµ dËp c¾t tÊm ®Õ t¶n nhiÖt
d¹ng khai triÓn vµ dËp uèn vu«ng gãc phÇn liªn kÕt víi linh kiÖn ®iÖn tö.
Nguyªn c«ng I:
§å ¸n tèt nghiÖp
20
Còng ng chi tiÕt l¸ thÐp Tonsilic, ®Õ t¶n nhiÖt lµ chi tiÕt máng, ph«i d¹ng tÊm
nªn lo¹i khu«n ®îc chän lµ khu«n dËp c¾t. Vµ kÕt cÊu c¬ b¶n gièng nh khu«n dËp
c¾t l¸ trÐp Tonsilic. §èi víi lo¹i khu«n dËp c¾t nµy ta kh«ng cÇn ¸o chµy. MÆt ph©n
khu«n ®îc chän chÝnh lµ mÆt trªn cña cèi.
§èi víi nguyªn c«ng II:
- Xem thêm -