Đồ án Tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy Thiết kế quy trình công nghệ gia công tay biên

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Khoa cơ khí  Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập- Tự do- Hạnh phúc   Bộ môn công nghệ Chế tạo máy    NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên:………………………………………… ………………… Lớp…………..Khoá……………….Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy. I. Đầu đề thiết kế: …………………………………………………………… ………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………….…………………………………………………………………………………… II. Các số liệu ban đầu………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… III. Nội dung các phần thuyết minh tính toán: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… IV. Phần bản vẽ………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày tháng năm Cán bộ hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày tháng năm Cán bộ hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày tháng năm Cán bộ duyệt LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại đất nước, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật có kiến thức tương đối rộng và phải biết vận dụng sáng tạo những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thường gặp trong thực tế. Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình đào tạo trở thành người kỹ sư. Quá trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những kiến thức đã được tiếp thu trong quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả năng vận dụng sáng tạo những kiến thức này để làm đồ án cũng như công tác sau này. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em được giao nhiệm vụ: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công tay biên’’. Được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Trọng Bình, em đã hoàn thành được đồ án này. Mặc dù đã rất cố gắng để hoàn thành đồ án này, tuy nhiên, do kiến thức còn non yếu nên đồ án này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô và các bạn để đồ án này được tốt hơn. Em xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Trọng Bình, cùng các thầy cô trong khoa cơ khí - Trường ĐHBK Hà Nội đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này. Hà Nội ngày 18 tháng 5 năm 2006 Sinh viên: Lương Công Thành CHƯƠNG I: NỘI DUNG VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 1.1Nội dung đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy : Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy bao gồm: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục tay biên. Thiết kế đồ gá để gá đặt chi tiết gia công tay biên. Như vậy đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy bao gồm cả phần tính toán và các bản vẽ. 1.1.1. Khối lượng tính toán: Khối lượng tính toán được viết thành bản thuyết minh theo trình tự và nội dung từng phần được trình bày cụ thể ở phần sau. 1.1.2. Khối lượng bản vẽ: Đồ án được trình bày trong các bản vẽ gồm: - 1 bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ A0. - 5 bản vẽ sơ đồ nguyên công gồm 36 nguyên công cơ bản khổ A0. - 2 bản vẽ đồ gá với đầy đủ hình chiếu theo tỷ lệ khổ giấy A0. 1.2. Trình tự thiết kế đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy: Quá trình thiết kế đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy được tiến hành theo nội dung và trình tự sau đây: 1- Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. 2- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. 3- Xác định dạng sản xuất. 4- Chọn phương pháp chế tạo phôi. 5- Lập thứ tự các nguyên công, các bước ( vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị,kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ ký hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết ). 6- Tính lượng dư cho một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo sổ tay công nghệ chế taọ máy. 7-Tính chế độ cắt và tra theo sổ tay công nghệ chế tạo máy các nguyên công. 8-Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công. Số liệu này là cơ sở để xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của quy trình công nghệ. 9- Thiết kế 2 đồ gá gia công. Phần thiết kế đồ gá bao gồm các bước sau: + Xác định cơ cấu định vị phôi. + Tính lực kẹp cần thiết. + Dựa vào sơ đồ định vị và lực kẹp để chọn cơ cấu định vị, cơ cấu kẹp chặt, thiết kế các cơ cấu khác của đồ gá ( cơ cấu dẫn hướng, cơ cấu so dao, cơ cấu phân độ, cơ cấu xác định vị trí của đồ gá trên máy ). + Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá ((ct(. + Đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá. + Lập bảng kê khai chi tiết của đồ gá ( tên gọi chi tiết, số lượng chi tiết và vật liệu sử dụng ). 10- Viết thuyết minh theo nội dung những phần đã tính toán thiết kế. 11- Xây dựng các bản vẽ. CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1. Chức năng, đIều kiện làm việc, công dụng của chi tiết 1/Chức năng : Tay biên là chi tiết quan trọng không thể thiếu được trong tất cả các động cơ đốt trong.Tay biêntrực tiếp tham gia biến chuyển động tịnh tiến của piston sang chuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại.Tay biên D6 được chế tạo bằng thép 45 gồm đầu nhỏ không tháo dời được,trong đó có lắp bạc lót bằng đồng. Thân tay biên tiết diện hình chữ I và đầu to lắp bạc dời ,gồm hai nửa ghép với nhau bằng hai bulông M8. Mặt trong của lỗ đầu nhỏ phải gia công đạt Ra = 2,5 để lắp chặt với bạc. Mặt trong của lỗ đầu to phải gia công đạt Ra = 1,25 để lắp trung gian với bạc. Chuyển tiếp giữa đầu nhỏ và thân R10, R30, R40. Chuyển tiếp giữa đầu to và thân R12, R80, R8 Mặt trong của lỗ đầu to có khoét rãnh bán nguyệt để định vị bạc. Trên đầu nhỏ có lỗ dẫn dầu lệch với bạc chi tiết một góc 500. Tại hai lỗ để bắt bu lông có phần định vị (8,5 phần ren M8. 2/ Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: Tay biên là một chi tiết dạng càng, đầu to được ghép bởi hai nửa bằng hai bu lông M8 nên chúng có các yêu cầu kỹ thuật sau: - Cơ tính sau khi nhiệt luyện lần cuối phải đạt độ dãn dài tương đối, độ co tương đối, độ dai va đập 35%, mẫu thử có thể phân bố dọc dộ cứng 25 - 30 HRC. - Chế tạo bằng phương pháp dập theo khuôn. - Tổ chức kim loại ở chỗ gẫy của mẫu thử không được có hiện tượng điểm trắng hay bọt, sự phân tầng của những chất phi kim loại và vết nứt. Tổ chức kim loại trong mặt cắt dọc phải được đặc trưng bằng hướng của thớ dọc theo đường trục phù hợp với hình dạng bên ngoài không có hiện tượng đứt đoạn, xốp. - Trên bề mặt đã gia công không cho phép có vết nứt, gãy, gỉ sắt, lõm, lỗ rỗng. - Đường gép khuôn cho phép có ba via đến 1,5mm, không cho phép có vết nhăn, phải tẩy sạch các khuyết tật và ba via 1,5mm đạt RZ40. - Độ lệch của hai đường tâm lỗ lên mặt phẳng cho phép nhỏ hơn bằng 0,06/100. - Độ lệch của nối tâm hai lỗ so với trục đối xứng ( 0,5mm. - Không cho phép hàn đắp. - Độ côn ô van của lỗ đầu nhỏ ( 0.01 mm. Khích thước đầu to cho phép (45
nằm trong góc < 450 so với mặt phẳng lắp ghép. - Độ chênh lệch chiều dày thành đầu to và đầu nhỏ tay biêntheo hướng dọc trục đối xứng không quá 2mm, theo chiều ngang không quá 1mm. 2.2 Xác định dạng sản xuất: 1/ ý nghĩa: Dạng sản xuất phụ thuộc vào sản lượng sản phẩm trong năm xác định sản xuất hợp lý có ảnh hưởng đến đầu tư và hình thức tổ chức sản xuất. Sản lượng sản phẩm lớn ta đầu tư thiết bị chuyên dùng, tổ chức sản xuất theo dây chuyền sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất, chất lượng sản phẩm tốt, thu hồi vốn đầu tư nhanh. Nếu sản lượng sản phẩm thấp thì nên sử dụng trang thiết bị vạn năng, tổ chức sản xuất không theo dây chuyền, sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao. Từ đó ta thấy việc xác định dạng sản xuất hợp lý có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình tổ chức sản xuất dẫn đến việc đầu tư hợp lý trang thiết bị hợp ký, bố trí nhân công làm việc hợp lý dẫn đến quá trình sản xuất đạt hiệu quả cao. 2/ Xác định sản lượng cơ khí: Như ta đã biết để xác định dạng sản xuất ta phải xác định sản lượng cơ khí trong năm và trọng lượng của chi tiết gia công. Sản lượng phôi tay biên D6 cần dập yêu cầu là 5000 chi tiết/năm, như vậy sản lượng cơ khí được tính theo công thức: Ni =N.mi.[1 + ( (+ ( )/ 100] chi tiết/ năm. Trong đó : Ni: sản lượng cơ khí chi tiết cần chế tạo . N:sản lượng sản phẩm sản xuất trong năm . N=5000 chi tiết/năm. mi: số chi tiết cùng loại trong sản phẩm ,lấy mi =1. (: là hệ số % dự phòng hư hỏng do chế tạo, ( = (2(3) lấy (=2. (: hệ số % chế tạo thêm. dự phòng ngoài kế hoạch tránh mất mát do vận chuyển, bảo quản, ( = (3(5), ta lấy (=3 . Thay vào ta có : Ni = 5000. 1.[1 + (3 + 2) / 100] = 5250 chi tiết/ năm 3/ Xác định khối lượng của chi tiết:
Hình vẽ 1:Thể tích chi tiết Theo công thức GCT=VCT.( GCT: khối lượng của chi tiết VCT: thể tích của chi tiết ( : khối lượng riêng của vật liệu. Vật liệu của chi tiết gia công là thép 45 ( (=7,85 kg/dm3 Để thuận tiện cho việc tính toán và chế tạo phôi ta chia tay biên D6 ra làm bốn phần để thể tích từng phần rồi cộng lại. Gọi thể tích phần đầu nhỏ tay biên D6là V1, Thể tích phần thân tay biên D6 là V2, Thể tích phần đầu to tay biên D6 là V3 + V4 Thể tích chi tiết là: VCT = V1+ V2+ V3 +V4 Ta có:V1 = 14229mm3 V2 =43917 mm3 V3 = 40040mm3 V4 = 12300mm3 VCT = 110486 = 0,110486 dm3 Trọng lượng chi tiết là: GCT = 0,110486.7,85 = 0,8673151 (kg). Căn cứ vào bảng 2trang[2] với số lượng chi tiết từ 500(5000 chiếc, khối lượng < 4 kg ta xác định dạng sản xuất hàng loạt lớn . CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI 3.1 Phương pháp tạo phôi tay biên : Việc chế tạo tay biên để đạt được những yêu cầu kỹ thuật và kinh tế, người kỹ sư công nghệ phải xác định được kích thước phôi và chọn phôi thích hợp với điều kiện sản xuất nên việc chọn phôi dựa trên những cơ sở sau: - Vật liệu chế tạo phôi và cơ tính của vật liệu . - Hình dáng và kết cấu của chi tiết. - Khả năng đạt độ bóng của phương pháp tạo phôi . - Điều kiện cụ thể sản xuất của nhà máy ở đây chi tiết tay biên D6 vật liệu là thép 45, với loại vật liệu này có độ dẻo độ dai tốt phù hợp với các phương pháp gia công cắt gọt sau này. Do những yêu cầu kỹ thuật của chi tiết đòi hỏi độ chính xác ,độ bền cơ tính và độ bóng bề mặt. Để thoả mãn các yêu cầu trên việc sản xuất phôi tay biên D6 có các phương pháp như đúc, hàn, gia công áp lực: cán,rèn,dập nóng. Ta phải so sánh lựa chọn giữa các phương pháp để đưa ra phương án tạo phôi hợp lý đảm bảo cả về hai mặt kinh tế và kỹ thuật. So sánh các phương pháp tao phôi: a/ Phương pháp đúc: Ưu điểm: Năng suất cao, vốn đầu tư ít, rẻ tiền, nó cho phôi có hình dáng phức tạp, cơ tính cao. Nhược điểm: Tổ chức hạt thô, bề mặt bị chai cứng nên khó gia công cắt gọt độ bền và độ dẻo dai kém. b/ Phương pháp hàn: Ưu điểm: Tạo ra các chi tiết có hình dáng phức tạp đảm bảo cơ tính. Nhược điểm: Năng suất thấp, vốn đầu tư lớn giá thành cao nên ít dùngvà đặc biệt tay biênlàm việc trong điều kiện chịu tải trọng va đập lớn nên không cho phép chế tạo phôi bằng phương pháp hàn. c/ Phôi cán: Ưu điểm: Phương pháp này tạo phôi đơn giản, rẻ tiền, dễ chế tạo và năng suất cao. Nhược điểm: Cơ tính vật liệu không tốt phôi có hình dáng đơn giản trên bề mặt. Thép cán thông thường được tiêu chuẩn hoá, và đặc biệt với chi tiết tay biên D6 hình dáng phức tạp nên rất khó chế tạo bằng phương pháp này. d/ Phôi rèn tự do. Ưu điểm: Vốn đầu tư thấp, thiết bị đơn giản, kim loại bị biến dạng về tất cả các hướng cho nên phôi có cơ tính tốt. Nhược điểm: Khó tạo được phôi có hình dáng phức tạp, năng suất thấp, không phù hợp với dạng sản xuất loạt, chỉ phù hợp với dạng sản xuất loạt nhỏ hay đơn chiếc. e/ Rèn khuôn: Có độ chính xác và độ bóng cao hơn, chế tạo được các chi tiết có kích thước vừa và nhỏ. Phù hợp với sản xuất loạt lớn, hàng khối nhưng chi phí lớn, đòi hỏi phải có lực ép lớn. f/ Dập thể tích: Ưu điểm: Đây cũng là hình thức rèn khuôn nó thường cho phôi có hình dáng phức tạp đạt độ chính xác cao. Nâng cao cơ tính của phôi thường áp dụng sản xuất loạt lớn, hàng khối. Tiết kiệm kim loại, giảm thời gian gia công cơ khí, giá thành hạ. Nhược điểm: Do dập trên máy búa lực ép lớn va đập nhiều nên việc chế tạo khuôn khó khăn, giá thành sản phẩm tương đối cao. g/ Dập nóng : Phương pháp này phôi đạt độ bóng Rz= (160- 40) (m. Phôi có cơ tính cao có thể tạo được phôi có hình dáng phức tạp. Ưu điểm: Máy làm việc êm, độ cứng vững tốt, dẫn hướng êm, chính xác, tốc độ của máy nhanh, có thể đẩy phôi tự động. Phương pháp dập nóng đảm bảo chất lượng vật dập cao, tiết kiệm lượng tiêu hao kim loại, năng suất lao động cao, thuận tiện cho quá trình tự động hoá và cơ khí hoá. Cho vật dập có kích thước chính xác, góc nghiêng ở thành vật dập nhỏ, lượng dư gia công ít, mức độ biến hình trên các tiết diện của vật dập tương đối đều. Độ lệch khuôn ít nên tiết kiệm được nhiều vật liệu. Để hoàn thành một bước hay một nguyên công thì trên máy búa cần phải dập vài nhát, nhưng trên máy ép chỉ cần dập một nhát, giảm được thời gian phụ, năng suất cao thường năng suất tăng gấp 2 đến 3 lần so với máy búa. Sau khi đã điều chỉnh máy và lắp khuôn máy làm việc với hành trình cố định nên chiều cao vật rèn chính xác, thao tác của công nhân đơn giản dễ dàng, thợ bậc thấp cũng làm được, đồng thời giảm được nhiều sức lao động của công nhân. Máy ép làm việc êm, nên các bộ phận làm việc lâu hỏng, năng lượng tiêu phí ít hơn và nhà xưởng xây dựng nhỏ hơn. Nhờ máy ép dễ tự động hoá và dễ trang bị những thiết bị phụ đảm bảo an toàn lao động nên ít xảy ra tai nạn lao động. Nhược điểm: Giá thành của máy ép cao. Khi quá tải thường xảy ra kẹp máy, nhiều trường hợp rất khó giải quyết. - Kích thước phôi ban đầu yêu cầu phải chính xác. Khó đánh sạch lớp ôxy hoá nên yêu cầu thiết bị nung phải không có hoặc ít hiện tượng ôxy hoá. Tính chất vạn năng so với búa dập kém hơn nên phải có thiết bị phụ để tạo phôi. Tuy vậy có những nhược điểm này, nhưng phương pháp dập nóng chảy trên máy ép là ưu việt hơn cả vì nó đảm bảo được những yêu cầu kỹ thuật của chi tiết và tính kinh tế, tiết kiệm kim loại, năng suất cao dễ tự động hoá và cơ khí hoá trong quá trình sản xuất. Chọn phương pháp chế tạo phôi: Qua phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp tạo phôi ta nhận thấy phương pháp tạo phôi bằng khuôn dập nóng trên máy ép trục khuỷu là một phương pháp ưu việt hơn cả nếu ta chế tạo được khuôn và lòng khuôn chính xác nên ta chọn phương pháp này để chế tạo phôi tay biên D6 trong quá trình sản xuất. 3.2 Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi: Bản vẽ chi tiết lồng phôi được trình bày trên khổ giấy A0 với đầy đủ lượng dư gia công . Phần lượng dư gia công thể hiện bằng các nét gạch chồng lên nhau, và được tô màu đỏ. Thể hiện đầy đủ các yêu cầu về dung sai và độ bóng. a- Phân loại vật dập. Quá trình công nghệ dập trên máy ép trục khuỷu phụ thuộc vào dạng của vật dập. Để thiết kế vật dập và khuôn dập cần phải phân loại vật dập theo cấu tạo của nó và theo đừơng phân khuôn, dạng trục chính vật dập, hình dáng vật dập. Dựa vào những đặc điểm trên người ta chia ra làm 4 nhóm vật dập. Bảng 87 trang 390[1](Phân loại vật dập trên máy ép trục khuỷu). Dựa vào đặc điểm của 4 nhóm vật dập đó, xét chi tiết gia công tay biên D6 là vật dập có dạng dài, tỷ số giữa chiều dài và chiều rộng là:
=
Căn cứ vào hình dạng của chi tiết tay biên D6 có đường phân khuôn là đường thẳng dạng trục chính là đường thẳng trong quá trình dập chồn chiếm ưu thế hơn.Theo bảng 87trang 391[1] vậy phôi tay biên D6 thuộc cụm A nhóm I phân nhóm 1b. b- Thiết kế vật dập 1/ Chọn mặt phân khuôn: Vị trí mặt phân khuôn chọn theo chiều cao vật dập,liên quan tới lượng dư, phần thừa và góc nghiêng phía trên, phía dưới của vật dập. Đường phân khuôn nằm trên mặt phẳng phân khuôn của nửa khuôn trên và dưới ở giữa bề dày của vành biên đồng thời cũng nằm ở giữa màng ngăn lỗ đột ở phía trong và từ đó bắt đầu góc nghiêng trên dưới của vật dập. Vị trí đường phân khuôn theo chiều cao của vật dập sao cho đảm bảo lượng dư quy định và phần thừa . Nếu ta đặt vị trí đường phân khuôn cao hơn hay thấp hơn so với các phương pháp trên đều dẫn tới tăng phần thừa do đó tăng trọng lượng vật dập. ở đây chi tiết là phôi tay biên D6 để tạo thuận lợi cho việc gia công và chế tạo khuôn cũng như lấy phôi được dễ dàng ta có các phương án lựa chọn mặt phân khuôn như sau : Hình 2a:Cho ta mặt phân khuôn ở giữa chiều rộng chi tiết,chứa tâm hai lỗ đầu to và đầu nhỏ.Mặt phân khuôn này để lại lượng dư lớn ở hai lỗ và góc nghiêng thành bên,độ chênh lệch lòng khuôn lớn khó khăn cho việc điền đầy kim loại.Hơn nữa mặt phân khuôn này sẽ không tạo được tiết diện chữ I
Hình vẽ 2: Mặt phân khuôn 3/ Tính toán tiết diện trung bình: Thể tích phôi được tính theo công thức : Vp= Vvd+Vb Trong đó : Vvd - Thể tích vật dập : Vvd = 10996.300 mm3 Vb - Thể tích vành biên : Vb = Vc+ Vbv = Cvc(b * hc + h2* B) Cvd - Chu vi vật dập : Cvd= 433 mm hc - Chiều dầy cầu vành biên : hc= 1.5 mm b - Chiều rộng cầu vành biên : b = 6.5 mm h2 - Chiều dầy vành biên : h2 = h1 + hc/2 = 5.75 mm B - Chiều rộng của vành biên : B = 15 mm Vb = 433(6.5*1.5 + 5.75*15) = 41568 mm3 Vp = 109926.300 + 41568 = 151494.3 mm3 Diện tích trung bình : Stb =
Tiết diện trung bình : dtb =

4/ Chọn bước dập: Phôi tính toán chia làm hai phần. Ta xét từng phần: Phần 1 (Thân thanh truyền):
Phần 2 (Đầu thanh truyền) Tính như công thức trên
Trong đó : l1 - Chiều dài phần thân l2 - Chiều dài phần đầu Trọng lượng vật dập Gvd = 1 kg. Độ côn của thanh phôi tính toán :
dk - Kích thước chuyển tiếp giữa đầu và thân :
Vth - Thể tích thân : Vth = 72288.7 mm3 lth - Chiều dài thân : lth = 80 mm dmin- Đường kính tính toán nhỏ nhất : dmin = 22.6 mm Thay vào công thức ta được : dk = 47.30 mm
Theo đồ thị giới hạn sử dụng lòng khuôn chuẩn bị dạng 1 (hình 118[I]). Ta sử dụng lòng khuôn chuẩn bị dạng 1là : Vuốt - ép tụ kín. Để tăng tuổi thọ lòng khuôn tinh và sự điền đầy lòng khuôn được tốt vì vật dập có tiết diện chữ I và có lỗ nên ta sử dụng thêm lòng khuôn dập chuẩn bị dạng 2 tạo thànhd hình dáng gần giống với vật dập rồi tiếp tục dập trên lòng khuôn cuối cùng. 5/ Xác định kích thước phôi : Theo bảng 76 - Trang 274 - [I] tiết diện phôi ban đầu : Sp' = Sv - K*(Sv-Se) Sv = Vđ/lđ ; Vđ- Thể tích đầu vật dập ld- Chiều dài đầu vật dập Sv =
(mm2) Se = 1.2*Stp ; Stp - Tiết diện phôi trung bình K = 0.3 Sp' = 355.1 - 0.3*(355.1-977.28) = 541.754 (mm2) Ta sử dụng phôi thanh có đường kính : Dp' =
Chọn phôi không đến cuối cùng lòng khuôn ép tụ ta chọn phôi lớn hơn một chút. Ta lấy đường kính phôi Dp = 40 mm. c. Chọn các bước dập: Chọn các bước dập để nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm, việc chọn các bước dập có ý nghĩa quyết định trong quá trình tạo phôi chi tiết. Căn cứ vào kết cấu chi tiết phôi tay biên D6 thuộc nhóm I phân nhóm 1b. Xét ưu nhược điểm yêu cầu chi tiết gia công ta thấy chi tiết phôi tay biên D6 có khối lượng nhỏ, dạng trục thẳng bán kính chuyển tiếp cong suôn, các kích thước chênh lệch nhau không lớn lắm. Mặt khác chiều cao vật dập nhỏ hơn 30mm nên việc điền đầy kim loại vào trong lòng khuôn dễ dàng hơn. Tóm lại với chi tiết vật dập là phôi tay biên D6 ta chọn các bước dập là: cắt phôi; nung phôi; ép trụ - vuốt; dập chuẩn bị ; dập tinh (hoàn chỉnh); cắt vành biên-đột lỗ; sửa nóng. 3.3. Kết cấu và tính toán các lòng khuôn. Xác định hình dáng và kích thước các lòng khuôn để thoả mãn các yêu cầu của quá trình công nghệ dập vật dập đã cho, nghĩa là tạo ra lòng khuôn để đảm bảo chất lượng vật dập. Để thiết kế được các lòng khuôn của khuôn trên máy dập cần phải căn cứ vào : - Bản vẽ vật dập. - Hình dáng và kích phôi ban đầu. - Các bước công nghệ trước khi dập. - Xác định kích thước vành biên. - Xác định lực dập cần thiết - chọn máy dập. 1) Lòng khuôn dập tinh: Với lòng khuôn dập tinh được chế tạo, dựa trên bản vẽ vật dập từ đó ta thiết kế ra bản vẽ chế tạo khuôn. Khi chế tạo lòng khuôn các kích thước được lấy theo bản vẽ vật dập ở trạng thái nóng. Còn khi gia công khuôn mà các kích thước đã tính độ co ngót của kim loại thì chỉ vẽ vật dập ở trạng thái nguội tức là tất cả các kích thước đều không tính độ co ngót. Hầu hết các kích thước người ta tính 1,5% độ co ngót. ở đây với vật dập là phôi tay biên D6 được thiết kế ở trạng thái nóng nên khi thiết kế lòng khuôn dập tinh các kích thước cũng được lấy theo vật dập ở trạng thái nóng, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và điều kiện sản xuất hiện có.Các kích thước của lòng khuôn phải đảm bảo những yêu cầusau: - Đảm bảo về kết cấu của chiều cao đường phân khuôn, các kích thước như góc nghiêng thành lòng khuôn, bán kính lượn. - Kết cấu lòng khuôn phải đảm bảo độ bền của khuôn độ lắp ghép giữa khuôn trên và khuôn dưới. - Kết cấu lòng khuôn phải thuận tiện cho việc gá lắp thao tác và lấy phôi ra khỏi lòng khuôn. - Trong quá trình do có độ mòn của lòng khuôn, khuôn dập không sát. Việc chế tạo lòng khuôn có thể thay đổi một chút về kích thước để phù hợp với yêu cầu vật dập. - Để đơn giản trên bản vẽ chế tạo lòng khuôn các kích thước về dung sai, góc nghiêng thành lòng khuôn, bán kính lượn nếu có thể ghi ở phần yêu cầu kỹ thuật. - Dung sai chiều sâu của lòng khuôn tốt nhất là lấy theo dung sai âm. Căn cứ vào những yêu cầu của lòng khuôn dập tinh. Xét vật dập là phôi tay biên D6 ở đây các kích thước và kết cấu của lòng khuôn được thể hiện trên bản vẽ chế tạo lòng khuôn dập tinh. Hình vẽ 6: Miệng cặp kìm 2/ Lòng khuôn chuẩn bị: Lòng khuôn dập chuẩn bị có kết cấu gần giống kết cấu lòng khuôn tinh (cuối cùng). Góc nghiêng thành lòng khuôn chuẩn bị lấy bằng góc nghiêng thành lòng khuôn tinh. Bán kính lượn lòng khuôn chuẩn bị lấy lớn hơn bán kính lượn lòng khuôn tinh một lượng, tra theo bảng 78 tr.286[I]. Bán kính lượn lấy thống nhất để đơn giản trong việc gia công. Tại tiết diện chữ I rãnh không sâu nên ta để tiết diện chữ nhật. Tại lỗ đột rãnh sâu hơn và có màng ngăn khi dập tinh nên ta để tiết diện gần giống với tiết diện lòng khuôn tinh nhưng màng ngăn lấy dầy hơn và bán kính lượn lớn hơn.Chiều cao tại các tiết diện lấy cao hơn chiều cao của lòng khuôn dập tinh một chút để khi dập tinh biến dạng của kim loại chủ yếu là chồn. Chiều rộng lấy nhỏ hơn lòng khuôn dập tinh một chút để trong quá trình dập tinh dễ đặt vật dập lọt vào lòng khuôn hơn.