Đồ án Công nghệ chế tạo nắp cầu dao điện 2 pha từ nhựa PP

rô 4 lỗ ren được thực hiện bằng tay và trên máy khoan 2A125 và sơ đồ gá đặt như trên. 10.Nguyên công 10: Gia công nguội lòng khuôn Nguyên công này thực hiện bằng các dụng cụ thông thường như: dũa, giấy giáp... sau khi gia công phải đảm bảo các điều kiện sau: -Độ nhám bề mặt đạt Rz = 1,25 . 11.Nguyên công 11: Tổng kiểm tra. Các thông số cần kiểm tra: -Độ không đồng phẳng và độ không song song của các bề mặt chính trong khoảng 0,050,1 mm trên toàn bộ chiều dài và thực hiện bằng đồng hồ so. -Độ nhám bề mặt tạo hình sản phẩm cần đạt Rz = 1,25 , các bề mặt khác đạt Rz = 1,5, -Dung sai độ không đồng tâm của các lỗ bằng 0,5 dung sai đường kính lỗ . +.Độ đồng tâm của các lỗ cơ bản được kiểm tra bằng đồng hồ so và trục kiểm. +.Khoảng cách từ tâm các lỗ tới các bề mặt hộp không song song giữa chúng được xác định bằng đồng hồ so. +.Độ vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu được xác định bằng đồng hồ so hoặc calip chuyên dùng. +.Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trong khoảng 0,01 – 0,05 mm trên 100 mm bán kính. Sơ đồ sau kiểm tra độ vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ: B.Qui trình công nghệ gia công cối a.Gia công cối nắp trên. Chuẩn bị phôi kích thước 210 x 68 x 50 mm. Phôi được chuẩn bị tại phân xưởng rèn đạt kích thước như trên. 1.Nguyên công 1: Phay 4 mặt phẳng đạt kích thước 64mm, 45mm. Sơ đồ gá đặt: Phôi được định vị trên phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do và một mặt êtô hạn chế 2 bậc tự do.Do chuẩn định vị là chuẩn thô nên ta dùng phiến tì có khía nhám, Phôi được kẹp chặt bằng êtô . Chọn máy: Chọn máy phay đứng 6H11 với các thông số kỹ thuật sau: Máy phay đứng 6H11 Kích thước bàn máy 250 x 1000 Số cấp tốc độ 16 Giới hạn vòng quay, vòng /phút 65 1800 Công suất động cơ, Kw 4, 5 Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh thép gió P6M5, ( Bảng 4.93 Sổ tay CN- CTM tập 1) có các thông số: Đường kính dao D = 100 mm, Đường kính trục dao d = 32 mm Chiều cao dao B = 46 mm, Số răng Z = 10 răng Nguyên công này gồm 4 lần gia công tương ứng với 4 mặt cần gia công và cũng là 4 lần gá phôi. Trong mỗi lần gia công gồm có 2 bước gia công, gia công thô và gia công tinh với lượng dư tổng cộng Zb = 1,7 mm. Phay 2 lần với lượng dư Z = 1 mm, Z= 0, 7 mm. a)Bước 1: phay thô Chiều sâu cắt t = 1,0 mm Ta có lượng chạy dao: Sr = 0, 13 mm/răng( Bảng 5.34 Sổ tay CN- CTM tập 2) Tốc độ cắt được tính theo công thức: Vt = Vb.K1.K2.K3.K4 Trong đó: Vb= 40 ( m/ph) ( Bảng 5.120 Sổ tay CN- CTM tập 2) với lượng chạy dao S = 0, 13 mm/răng và chu kỳ bền của dao T = 120 phút ta tra được Vb= 44 ( m/ph) K1: Hệ số phụ thuộc vật liệu gia công K2: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công K3: Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao K4: Hệ số phụ thuộc dạng gia công Tra bảng 5.120 Sổ tay CN-CTM tập 2 ta có với thép 2316 có độ cứng trong khoảng HB = 210235 thì K1 = 0,86, với bề mặt gia công được dập nguội ta có K2 = 0,85, với dao phay mặt đầu có đường kính D = 100 mm thì tuổi bền của dao T = 120 phút ta có K3 = 1, với dạng gia công là gia công thô ta có K4 = 1 Vt = 40 . 0,86. 0,85. 1. 1 = 29,24 ( m/p) Số vòng quay trục chính nm = = = 93,12 (v/p) Chọn theo tốc độ máy 6H11 nmáy= 95 (v/p). Do vậy tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 56,52 (m/p) Lượng chạy dao phút: Sph = 0,13.10.95 = 123,5 mm/ph b)Bước 2: Phay tinh Chiều sâu cắt t = 0,7 mm Lượng chạy dao: Sr = 0,1 mm/răng. Ta có lượng chạy dao: Sr = 0, 1 mm/răng( Bảng 5.34 Sổ tay CN- CTM tập 2) Tốc độ cắt được tính theo công thức : Vt = Vb.K1.K2.K3.K4 Trong đó: Vb= 48 ( m/ph) ( Bảng 5.120 Sổ tay CN- CTM tập 2) với lượng chạy dao S = 0, 1 mm/răng và chu kỳ bền của dao T = 120 phút ta tra được Vb= 48 ( m/ph) Các thông số Ki lấy theo bước 1 riêng K4 = 0,8 do là phay tinh: Vt = 48 . 0,86. 0,85. 1. 0,8 = 28,07 ( m/p) Tốc độ cắt thực tế : Vtt = 28,07 (m/p). Số vòng quay trục chính nm = = = 89,39 (v/p) Chọn theo tốc độ máy 6H11 nmáy= 95 (v/p). Lượng chạy dao phút: Sph = 0,1.10.95 = 95 mm/ph. 2.Nguyên công 2: Phay tạo vai để lắp với áo cối Sơ đồ định vị, chọn máy, chọn dao, chế độ cắt giống như nguyên công 2 phần gia công cối nắp trên. 3.Nguyên công 3: Mài các mặt phẳng đạt kích thước 50mm, 45mm, 195mm. Mục đích của nguyên công này là tạo chuẩn tinh cho các nguyên công sau. Do phôi nhỏ và có bề mặt phẳng nên rất thuận tiện cho việc gia công bề mặt bằng mài. Khi phôi được đặt lên bàn từ của máy mài phẳng thì nó hạn chế 3 bậc tự do. Lực từ Wt của bàn từ hút phôi rất mạnh và lực cắt sinh ra trong quá trình mài cũng nhỏ nên phôi được giữ vững trong quá trình mài. Sơ đồ nguyên công mài được thể hiện trên hình vẽ sau: Chọn máy mài phẳng có bàn từ 3731 của Nga công suất động cơ 5,5 Kw. Các thông số kỹ thuật của máy: Máy mài phẳng 3731 Kích thước bàn máy 200 x 630 Tốc độ quay của đá, vòng/phút 2900 Đường kính đá, mm 250 Chiều dày đá, mm 6100 Tốc độ dọc của bàn máy, m/ph 525 Kích thước chi tiết lớn nhất, mm 600 x 200 x 320 Công suất động cơ điện ụ đá, Kw 5,5 Do vật liệu mài là thép nên chọn vật liệu hạt mài là Corun điện, đường kính đá 250 mm, chiều dày đá h = 30 mm. Để có độ nhám Ra = 3,2m thì chỉ cần mài thô. Chế độ cắt khi mài phẳng bằng chu vi đá như sau: -Vận tốc đá: V = = = 2276,5 m/phút = 38 m/s -Vận tốc của phôi ( bàn máy): Theo bảng 5-55 Sổ tay CN-CTM tập 2 ta chọn Vph=25 m/phút. -Chiều sâu cắt: theo bảng 5-55 Sổ tay Tập 2 ta chọn t = 0,04 mm ( tổng lượng dư 2 bề mặt Zb = 0,6 mm). -Bước tiến đá dọc theo trục đá ( tức là tiến ngang đối với bàn máy): theo bảng 5-55 Sổ tay tập 2 ta chọn S = 0,5B = 0,5h = 0,5.30 = 15 mm/hành trình kép. 4.Nguyên công 4: Ghép miếng này vào tấm khuôn trước ( áo cối ) để gia công lòng khuôn trên CNC. Ghép 2 miếng ghép gồm có cối lắp trên và cối lắp dưới vào tấm khuôn trước để gia công lòng khuôn. Sở dĩ phải lắp cùng nhau như vậy nhằm mục đích đảm bảo độ chính xác về vị trí của 2 lòng khuôn do cùng 1 lần gá và lập trình gia công cùng nhau. Hình vẽ lòng khuôn được thiết kế 3 D trong chương trình MasterCam 9.0 sau đó lập trình gia công tự động và chạy mô phỏng quá trình cắt, nếu thành công ( chạy không sai sót) thì xuất ra File NC- (chương trình gia công) và chuyển file chương trình này sang máy gia công CNC để gia công. Chọn máy, chọn dao và sơ đồ định vị đã trình bày ở phần “gia công áo cối “. 5.Nguyên công 5: Phay 6 rãnh trên cối nắp trên để ghép miếng ghép. -Chọn máy phay ngang 6H82 công suất động cơ Nm = 1,7 Kw, hiệu suất = 0,75 -Chọn dao: Dao phay đĩa thép gió với các thông số sau: D = 50 mm, B = 1,6 mm , d = 13 mm Số răng Z = 64 răng. -Chế độ cắt: +.Chiều sâu cắt t = 3 mm +.Lượng chạy dao răng SZ = 0,06 (mm/răng)(bảng 5-34 Sổ tay CN-CTM tập 2) với độ cứng vững trung bình công suất máy < 5 Kw ta chọn SZ = 0,06 mm/răng. Vận tốc cắt tính theo công thức sau:  V = Trong đó các hệ số: CV = 68,5 , q = 0,25 , x = 0,3 y = 0,2 , u = 0,1 , p = 0,1 , m = 0,2 ( tra trong bảng 5-39 Sổ tay CN-CTM tập 2 với dao phay dĩa khối liền ) T là chu kỳ bền của dao tra bảng 5-40 Sổ tay tập 2 ta có T = 60 phút KV hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể KV = KMV.KnV.Kuv Trong đó theo bảng 5-1 Sổ tay CN-CTM tập 2 ta có: KMV là hệ số phụ thuộc vào chất lượng bề mặt gia công KMV= Kn. Trong đó : : là giới hạn bền của vật liệu gia công = 750 Mpa Kn: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép Theo bảng 5-2 Sổ tay tập 2 ta có Kn = 0,9. KMV = 0,9. = 0,9 Knv : hệ số phụ thuộc trạn thái bề mặt gia công theo bảng 5-5 Sổ tay tập 2 ta có Knv = 0,9 ( dùng phôi cán) Kuv : hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt, theo bảng 5-6 ta có Kuv = 1 Vậy KV = 0,9.0,9.1 = 0,81 V = = 80,24 (m/ph) Số vòng quay trục chính: Nt = = = 511,25 (v/ph) Chọn theo máy ta có nm = 520 (v/ph) Vận tốc cắt thực tế V = = 81,64 m/ph -Lực cắt và công suất cắt tính theo công sau: PZ = Các hệ số và hệ số mũ tra trong bảng 5-41 Sổ tay CN-CTM tập 2 ta có: CP = 68,2 , x = 0,86 , y = 0,72 , u = 1,0 , q = 0,86, w = o KMV = 0,81 Thay vào ta có: PZ = = 816 N -Mômen xoắn : MX = = = 20,4 Nmm -Công suất cắt: Nc = = = 0,66 Kw Công suất máy Nm = 1,7.0,75 = 1,27 Kw Ta thấy Nc = 0,66 Kw < 1,27 Kw vậy máy phay ngang 6H82 đủ công suất cắt. b.Gia công cối nắp dưới. Phôi được chuẩn bị tại phân xưởng rèn đạt kích thước 210 x 87 x 50 mm. 1.Nguyên công 1: Gia công 4 mặt của phôi đạt kích thước 82mm, 45mm. Sơ đồ định vị, chọn máy, chọn dao, chế độ cắt giống nguyên công 1 phần gia công cối nắp trên. 2.Nguyên công 2: Phay tạo vai nắp với áo cối. Sơ đồ định vị, chọn máy, chọn dao, chế độ cắt giống nguyên công 2 phần gia công cối nắp trên. 3.Nguyên công 3: Mài 4 mặt bên của phôi. Sơ đồ định vị, chọn máy, chọn dao, chế độ cắt giống nguyên công 3 phần gia công cối nắp trên. 7.8. Tính thời gian gia công Vì là sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ nên ta chỉ tính thời gian gia công cơ bản. Thời gian cơ bản được xác định theo công thức sau đây T0 = (phút) Trong đó: L : Chiều dài mặt gia công (mm) L1: Chiều dài ăn dao (mm) L2: Chiều dài thoát dao (mm) S : Lượng chạy dao vòng (mm/vòng). N : Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút i : số lần chạy dao A.Tính thời gian gia công tấm khuôn sau(Khuôn đực). A.Gia công áo chày. 1.Nguyên công 1: Phay 2 mặt đáy của phôi Nguyên công này gồm 2 lần gia công và 2 lần gá đặt phôi, mỗi lần gia công gồm 2 bước. a.Bước 1: Phay thô Thời gian gia công 1 mặt phẳng được xác định theo công thức: T01 = Trong đó : L-chiều dài phần gia công L = 300 mm L1-chiều dài ăn dao L1 = + (0,53) mm D: đường kính dao phay, D = 160 mm t : chiều sâu cắt, t = 1,2 mm L1 = = 15,8 mm L2: chiều dài thoát dao, L2 = 25 mm, lấy L2 = 4 mm S: lượng chạy dao, S = 1,2 mm/vòng i : số lần chạy dao, i = 2 Thay vào công thức ta có T01 = = 5,7 (phút) b.Bước 2 Phay tinh S: lượng chạy dao, S = 1,0 mm/vòng i : số lần chạy dao, i = 2 Thay vào công thức ta có T01 = = 6,9 (phút) Vậy thời gian gia công 2 mặt đáy là T0 = 2 (6,9 + 5,7) = 25,2 (phút) 2.Nguyên công 2: Phay 4 mặt cạnh của phôi Các thông số giống nguyên công 2, nhưng 1 lần chạy dao. a.Gia công 2 cạnh bên dài L = 200 mm. -Phay thô T01 = = 1,9 (phút) -Phay tinh. T02 = = 2,4 phút Thời gian gia công 2 mặt là T1 = 2(1,9 + 2,4) = 8,6 phút b.Gia công 2 mặt bên của phôi chiều dài L = 300 mm. -Phay thô T01 = = 2,8 (phút) -Phay tinh. T02 = = 3,4 phút Thời gian gia công 2 mặt là T2 = 2(2.8 + 3,4) = 12.4 phút Tổng thời gian gia công ở nguyên công này là: T = T1 + T2 = 8,6 + 12,4 = 21 (phút). 3.Nguyên công 3: Mài 2 mặt phẳng đáy. Thời gian gia công cơ bản được xác định theo công thức sau: T0 = ... (phút). Trong đó: L: chiều dài gia công L = 300 mm. L1: chiều dài ăn dao. L1 = 5 mm. L2: chiều dài thoát dao L2 = 5 mm. Bc: bề rộng của phôi , Bc = 200 mm. Bk: bề dầy đá mài : Bk = 30 mm. Sc: lượng chạy dao dọc, Sc = 2 mm/vòng h: lượng dư tổng cộng cho mài h = 0,3 mm t: chiều sâu mài, t = 0,04 mm m: số chi tiết được gia công đồng thời, m = 1 Thay vào công thức ta có: T0 = = 1,6 (phút) Tổng thời gian gia công 2 mặt đáy là: T = 2.1,6 = 3,2 (phút) 4.Nguyên công 4: Kiểm tra trung gian Chọn thời gian kiểm tra trung gian T0 = 5 phút. 5.Nguyên công 5: Gia công 4 lỗ mm lắp chốt dẫn hướng. Lần lượt khoan 4 lỗ, mỗi lỗ gia công gồm các bước sau: -Bước 1: Khoan lỗmm. Thời gian gia công cơ bản được xác định theo công thức: T0 = (phút) Trong đó : L-chiều dài lỗ gia công L = 20 mm L1-chiều dài ăn dao L1 = + (0,52) mm d: đường kính mũi khoan, D = 18 mm : góc dao, = 450 L1= .tg450 + 2 = 11 mm. L2: chiều dài thoát dao, L2 = (13) mm, lấy L2 = 2 mm S: lượng chạy dao, S = 0,5 mm/vòng n: số vòng quay trục chính Thay vào công thức ta có T0 = = 0,25 (phút) -Bước 2: Khoét lỗ mm. Thời gian gia công cơ bản được xác định theo công thức: T0 = (phút) Trong đó : L-chiều dài lỗ gia công L = 20 mm L1-chiều dài ăn dao, L1 = 0,52 mm, lấy L1 = 2 mm S: lượng chạy dao, S = 0,55 mm/vòng n: số vòng quay trục chính, n = 540 vòng/phút Ta có T0 = = 0,15 (phút) -Bước 3: Doa lỗ mm. Thời gian gia công cơ bản được xác định theo công thức: T0 = (phút) Trong đó : L-chiều dài lỗ gia công L = 20 mm L1-chiều dài ăn dao, L1 = 0,52 mm, lấy L1 = 2 mm S: lượng chạy dao, S = 0,1 mm/vòng n: số vòng quay trục chính, n = 540 vòng/phút Ta có T0 = = 0,8 (phút) Tổng thời gian gia công 4 lỗ lắp chốt dẫn hướng là: T0 = 4(0,25 + 0,15+ 0,8) = 4,8 (phút) 6.Nguyên công 6: Gia công thủng rãnh để ghép miếng ghép lòng khuôn. Thời gian gia công trên máy Xung JS-EDM-NC khoảng 18 (giờ). 7.Nguyên công 7: Gia công toàn bộ lòng khuôn trước trên máy CNC. Thời gian gia công trên máy CNC là 24 giờ ( thời gian được báo khi chạy cắt thử bằng phần mềm MasterCam). 8.Nguyên công 8: Xung 2 lỗ trên chày nắp trên Mỗi chày xung 2 lỗ với tổng thời gian gia công là 8 giờ. 9.Nguyên công 9: Xung 2 rãnh trên chày nắp trên. Tổng thời gian xung 2 rãnh nắp trên là 12 giờ. 10.Nguyêng công 10: Khoan 4 lỗ lắp trụ đẩy tấm. Bước 1: Khoan mồi qua 2 tấm bằng mũi khoan ruột gà có đường kính . Thời gian gia công cơ bản được xác định theo công thức: T0 = (phút) Trong đó : L-chiều dài lỗ gia công L = 30 mm L1-chiều dài ăn dao L1 = + (0,52) mm d: đường kính mũi khoan, D = 9 mm : góc dao, = 450 L1= .tg450 + 2 = 6,5 mm. L2: chiều dài thoát dao, L2 = (13) mm, lấy L2 = 2 mm S: lượng chạy dao, S = 0,2 mm/vòng n: số vòng quay trục chính, n = 950 v/ph Thay vào công thức ta có. T0 = = 0,21 (phút) -Bước 2: khoan rộng lỗ mm. Thời gian gia công cơ bản được xác định theo công thức: T0 = (phút) Trong đó : L-chiều dài lỗ gia công L = 20 mm L1-chiều dài ăn dao L1 = + (0,52) mm D: đường kính mũi khoan, D = 14 mm d là đường kính lỗ cần khoan rộng d = 9 mm : góc dao, = 450 L1= .tg450 + 2 = 4,5 mm. L2: chiều dài thoát dao, L2 = (13) mm, lấy L2 = 2 mm S: lượng chạy dao, S = 0,25 mm/vòng n: số vòng quay trục chính Thay vào công thức ta có T0 = = 0,11 (phút) Vậy thời gian gia công của nguyên công này là T = 2 ( 0,21 + 0,11) = 0,64 phút. 11.Nguyên công 11: Ta rô 4 lỗ ren M10x1,5 Nguyên công này được thực hiện bằng tay, thời gian gia công cơ bản T= 5 phút 12.Nguyên công 12: Gia công nguội lòng khuôn Lấy thời gian gia công T= 10 phút . A.Gia công chày. a.Gia công chày nắp trên. 1.Nguyên công 1: Phay 6 mặt của phôi. Nguyên công này gồm 6 lần gia công và cũng là 6 lần gá đặt phôi, mỗi lần gia công gồm 2 bước, phay thô và phay tinh. a.Gia công 2 mặt đáy của phôi -Bước 1: Phay thô. Thời gian gia công 1 mặt phẳng được xác định theo công thức: T01 = Trong đó : L-chiều dài phần gia công L = 68 mm L1-chiều dài ăn dao L1 = + (0,53) mm D: đường kính dao phay, D = 100 mm t : chiều sâu cắt, t = 1,0 mm L1 = = 14,6 mm L2: chiều dài thoát dao, L2 = 25 mm, lấy L2 = 4 mm S: lượng chạy dao, S = 1,4 mm/vòng i : số lần chạy dao, i = 1 n: số vòng quay trục chính, n = 95 v/ph Thay vào công thức ta có T01 = = 0,65 (phút) b.Phay tinh L1 = + (0,53) mm D: đường kính dao phay, D = 100 mm t : chiều sâu cắt, t = 1,0 mm L1 = = 14,6 mm L2: chiều dài thoát dao, L2 = 25 mm, lấy L2 = 4 mm S: lượng chạy dao, S = 1,2 mm/vòng i : số lần chạy dao, i = 1 n: số vòng quay trục chính, n = 95 v/ph Thay vào công thức ta có T01 = = 0,75 (phút) Vậy tổng thời gian gia công 2 mặt đáy là: T = 2(0,65+0,75) = 2,8 phút. b.Gia công 2 mặt bên của phôi chiều dài L = 60 mm. các thông số về chiều dài ăn dao, lùi dao, số vòng quay như trên. -Phay thô chiều dài gia công L = 60 mm T01 = = 0,6 (phút) -Phay tinh. T02 = = 0,71 phút Thời gian gia công 2 mặt là T0 = 2(0,6 + 0,71) = 2,62 phút c. Gia công 2 mặt bên chiều dài gia công L = 58 mm các thông số về chiều dài ăn dao, lùi dao, số vòng quay như trên. -Phay thô chiều dài gia công L = 58 mm T01 = = 0,58 (phút) -Phay tinh. T02 = = 0,69 phút Thời gian gia công 2 mặt là T0 = 2(0,58 + 0,69) = 2,54 phút Vậy tổng thời gian gia công cơ bản của nguyên công này là: T = 2,81+ 2,62 + 2,54 = 7,97 phút. 2.nguyên công 2: Phay tạo vai lắp với áo chày. Thời gian gia công 1 mặt phẳng được xác định theo công thức: T01 = Trong đó : L-chiều dài phần gia công L = 68 mm L1-chiều dài ăn dao L1 = + (0,53) mm D: đường kính dao phay, D = 160 mm t : chiều sâu cắt, t = 3 mm L1 = = 23,7 mm L2: chiều dài thoát dao, L2 = 25 mm, lấy L2 = 4 mm S: lượng chạy dao, S = 1,8 mm/vòng i : số lần chạy dao, i = 1 n: số vòng quay trục chính, n = 325 v/ph Thay vào công thức ta có T01 = = 0,26 (phút) Thời gian gia công 2 mặt là T = 2.0,26 = 0,46 phút 3.Nguyên công 3: Mài 4 mặt của phôi. 4 mặt của phôi có kích thước tương đương nhau nên ta chỉ cần tính cho một mặt, sau đó suy ra cho 4 mặt. Thời gian gia công cơ bản được xác định theo công thức sau: T0 = ... (phút). Trong đó: L: chiều dài gia công L = 60 mm. L1: chiều dài ăn dao. L1 = 5 mm. L2: chiều dài thoát dao L2 = 5 mm. Bc: bề rộng của phôi , Bc = 50 mm. Bk: bề dầy đá mài : Bk = 30 mm. Sc: lượng chạy dao dọc, Sc = 2 mm/vòng h: lượng dư tổng cộng cho mài h = 0,3 mm t: chiều sâu mài, t = 0,04 mm m: số chi tiết được gia công đồng thời, m = 1 Thay vào công thức ta có: T0 = = 1,5 (phút) Tổng thời gian gia công 4 mặt đáy là: T = 4.1,5 = 6,0 (phút) b.Gia công chày nắp dưới. 1.Nguyên công 1: Phay 6 mặt của phôi. Nguyên công này gồm 6 lần gia công với 6 lần gá phôi, mỗi lần gia công gồm 2 bước phay thô và phay tinh. a.Gia công 2 mặt đáy của phôi -Bước 1: Phay thô. Thời gian gia công 1 mặt phẳng được xác định theo công thức: T01 = Trong đó : L-chiều dài phần gia công L = 80 mm L1-chiều dài ăn dao L1 = + (0,53) mm D: đường kính dao phay, D = 100 mm t : chiều sâu cắt, t = 1,0 mm L1 = = 14,6 mm L2: chiều dài thoát dao, L2 = 25 mm, lấy L2 = 4 mm S: lượng chạy dao, S = 1,4 mm/vòng i : số lần chạy dao, i = 1 n: số vòng quay trục chính, n = 95 v/ph Thay vào công thức ta có T01 = = 0,65 (phút) b.Phay tinh L1 = + (0,53) mm D: đường kính dao phay, D = 100 mm t : chiều sâu cắt, t = 1,0 mm L1 = = 14,6 mm L2: chiều dài thoát dao, L2 = 25 mm, lấy L2 = 4 mm S: lượng chạy dao, S = 1,2 mm/vòng i : số lần chạy dao, i = 1 n: số vòng quay trục chính, n = 95 v/ph Thay vào công thức ta có T01 = = 0,77 (phút) Vậy tổng thời gian gia công 2 mặt đáy là: T = 2(0,65+0,77) = 2,84 phút. b.Gia công 2 mặt bên của phôi chiều dài L = 50 mm. các thông số về chiều dài ăn dao, lùi dao, số vòng quay như trên. -Phay thô chiều dài gia công L = 50 mm T01 = = 0,52 (phút) -Phay tinh. T02 = = 0,62 phút Thời gian gia công 2 mặt là T0 = 2(0,52 + 0,62) = 2,28 phút c. Gia công 2 mặt bên chiều dài gia công L = 55 mm các thông số về chiều dài ăn dao, lùi dao, số vòng quay như trên. -Phay thô chiều dài gia công L = 55 mm T01 = = 0,56 (phút) -Phay tinh. T02 = = 0,66 phút Thời gian gia công 2 mặt là T0 = 2(0,56 + 0,66) = 2,44 phút Vậy tổng thời gian gia công cơ bản của nguyên công này là: T = 2,84+ 2,28 + 2,44 = 7,56 phút. 2.Nguyên công 2: Mài 4 mặt của phôi 4 mặt của phôi có kích thước tương đương nhau nên ta chỉ cần tính cho một mặt, sau đó suy ra cho 4 mặt. Thời gian gia công cơ bản được xác định theo công thức sau: T0 = ... (phút). Trong đó: L: chiều dài gia công L = 70 mm. L1: chiều dài ăn dao. L1 = 5 mm. L2: chiều dài thoát dao L2 = 5 mm. Bc: bề rộng của phôi , Bc = 50 mm. Bk: bề dầy đá mài : Bk = 30 mm. Sc: lượng chạy dao dọc, Sc = 2 mm/vòng h: lượng dư tổng cộng cho mài h = 0,3 mm t: chiều sâu mài, t = 0,04 mm m: số chi tiết được gia công đồng thời, m = 1 Thay vào công thức ta có: T0 = = 1,6 (phút) Tổng thời gian gia công 4 mặt đáy là: T = 4.1,6 = 6,4 (phút). 3.Nguyên công 3: Phay rãnh giữa bằng dao phay đĩa. Thời gian gia công được xác định theo công thức: T01 = Trong đó : L-chiều dài phần gia công L = 50 mm L1-chiều dài ăn dao L1 = + (0,53) mm D: đường kính dao phay, D = 50 mm t : chiều sâu cắt, t = 3,0 mm L1 = = 13,8 mm L2: chiều dài thoát dao, L2 = 25 mm, lấy L2 = 4 mm S: lượng chạy dao, S = 3,84 mm/vòng i : số lần chạy dao, i = 2 n: số vòng quay trục chính, n = 135 v/ph Thay vào công thức ta có T01 = = 0,26 (phút). B.Thời gian gia công tấm khuôn sau (Khuôn cái). B.Gia công áo cối. 1.Nguyên công 1: Phay 2 mặt phẳng đáy. Nguyên công này gồm 2 lần gia công và 2 lần gá đặt, mỗi lần gia công gồm 2 bước gia công Thời gian gia công 2 mặt đáy của tấm khuôn sau giống như thời gian gia công 2 mặt đáy của tấm khuôn trước ta có T= 25,2 phút. 2.Nguyên công 2: Phay 4 mặt cạnh của phôi Thời gian gia công 4 mặt cạnh của tấm khuôn sau giống như thời gian gia công 2 mặt đáy của tấm khuôn trước ta có T= 21 phút. 3.Nguyên công 3: Mài 2 mặt phẳng đáy. Thời gian của nguyên công mài này giống như thời gian gia công mài ở tấm khuôn đực, ta có T = 3,2 phút. 4.Nguyên công 4: Kiểm tra trung gian Lấy thời gian kiểm tra T = 5 phút 5.Nguyên công 5: Gia công 4 lỗ lắp bạc dẫn hướng Thời gian gia công cơ bản của nguyên công này giống như thời gian gia công 4 lỗ lắp chốt dẫn hướng, ta có thời gian gia công T= 4,8 phút. 6.Nguyên công 6: Xung thủng rãnh ghép miếng ghép Thời gian xung trên máy Xung T= 18 giờ. 7.Nguyên công 7: Gia công toàn bộ lòng khuôn trên máy phay CNC. Thời gian gia công trên máy CNC T= 15 giờ. 8.Nguyên công 8: Khoan 7 lỗ trên tấm khuôn. Thời gian gia công cơ bản được xác định theo công thức: T0 = (phút) Trong đó : L-chiều dài lỗ gia công L = 20 mm L1-chiều dài ăn dao L1 = + (0,52) mm d: đường kính mũi khoan, d= 9 mm : góc dao, = 450 L1= .tg450 + 2 = 6,5 mm. L2: chiều dài thoát dao, L2 = (13) mm, lấy L2 = 2 mm S: lượng chạy dao, S = 0,2 mm/vòng n: số vòng quay trục chính Thay vào công thức ta có T0 = = 0,44 (phút) Thời gian gia công cơ bản của nguyên công này là T = 7.0,44 = 3,08 phút 9.Nguyên công 9: Ta rô 4 lỗ ren M10x1,5 Nguyên công này được thực hiện bằng tay, thời gian gia công lấy T = 5 phút 10.Nguyên công 10: Gia công nguội lòng cối Lấy thời gian gia công nguội T = 10 phút. 11.Nguyên công 11: tổng kiểm tra. Lấy thời gian kiểm tra T = 5 phút. B.Gia công cối. a.Thời gian gia công cối nắp trên. 1.Nguyên công1: Phay 4 mặt của phôi. a.Bước 1: Phay thô Thời gian gia công 1 mặt phẳng được xác định theo công thức: T01 = Trong đó : L-chiều dài phần gia công L = 195 mm L1-chiều dài ăn dao L1 = + (0,53) mm D: đường kính dao phay, D = 100 mm t : chiều sâu cắt, t = 1,2 mm L1 = = 12,8 mm L2: chiều dài thoát dao, L2 = 25 mm, lấy L2 = 4 mm S: lượng chạy dao, S = 1,2 mm/vòng i : số lần chạy dao, i = 1 Thay vào công thức ta có T01 = = 1,87 (phút) b.Bước 2 Phay tinh S: lượng chạy dao, S = 1,0 mm/vòng i : số lần chạy dao, i = 2 Thay vào công thức ta có T01 = = 2,22 (phút) Vậy thời gian gia công 4 mặt đáy là T0 = 4 (1,87 + 2,22) = 16,36 (phút). 2.nguyên công 2: Phay 2 mặt bên tạo vai lắp với áo cối. Thời gian gia công tạo vai bằng thời gian gia công tạo vai của cối nắp trên Ta có T= 0,5 phút. 3.Nguyên công 3: Mài 4 mặt của phôi. Thời gian gia công cơ bản được xác định theo công thức sau: T0 = ... (phút). Trong đó: L: chiều dài gia công L = 195 mm. L1: chiều dài ăn dao. L1 = 5 mm. L2: chiều dài thoát dao L2 = 5 mm. Bc: bề rộng của phôi , Bc = 50 mm. Bk: bề dầy đá mài : Bk = 30 mm. Sc: lượng chạy dao dọc, Sc = 0,2 mm/vòng h: lượng dư tổng cộng cho mài h = 0,3 mm t: chiều sâu mài, t = 0,04 mm m: số chi tiết được gia công đồng thời, m = 1 Thay vào công thức ta có: T0 = = 1,2 (phút) Tổng thời gian gia công 4 mặt đáy là: T = 4.1,2 = 4,8 (phút). 4.Nguyên công 4: Phay 6 rãnh trên để lắp miếng ghép miếng ghép. Thời gian gia công 1 rãnh bằng thời gian gia công rãnh trên chày, mà ta có thời gian gia công rãnh trên chày là T= 0,26 phút Vậy thời gian gia công của nguyên công này là T= 6.0,26 = 1,56 phút. b.Thời gian gia công cối nắp dưới. 1.Nguyên công 1: Phay 4 mặt của phôi. Thời gian gia công 4 mặt của cối nắp dưới giống như thời gian gia công 4 mặt của cối nắp trên, ta có T= 13,36 phút 2.Nguyên công 2: Phay 2 mặt bên tạo vai lắp ghép. Thời gian gia công 2 mặt bên tạo vai lắp ghép giống như thời gian gia công tạo vai lắp ghép cho cối nắp trên, ta có T= 0,5 phút. 3.Nguyên công 3: Mài 4 mặt của phôi. Thời gian gia công mài 4 mặt của cối nắp dưới bằng thời gian gia công mài 4 mặt của cối nắp trên, ta có T= 4,8 phút. 7.8. tính lượng dư gia công Tính toán lượng dư gia công lỗ f30±0,05. Lỗ sau khi gia công đạt cấp chính xác 2, cấp nhẵn bang 68 ,độ nhám RZ = 6,3 Quá trình gia công lỗ gồm các nguyên công sau: 1.Khoan lỗ mm từ phôi đặc đạt RZ = 80 2.Khoét lỗ mm, đạt RZ = 40 3.Doa thô lỗ mm, đạt RZ = 10 4.Doa tinh lỗ mm, đạt RZ = 6,3 Do bề mặt gia công là đối xứng nên ta dùng công thức tính lượng dư sau: 2ZbMin = 2(Rza + Ta + ) Trong đó: + Rza : Chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công trước để lại. + Ta : Chiều sâu lớp khuyết tật do nguyên công trước để lại. + ra : Sai lệch vị trí không gian do nguyên công trước để lại. + eb : Sai số gá đặt ở nguyên công đang thực hiện. *.Khoan lỗ mm từ phôi đặc đạt RZ = 80 : Từ bảng 3-87 ( Sổ tay CN-CTM tập 1), ta được chất lượng bề mặt lỗ sau khi khoan lỗ bằng mũi khoan ruột gà với đường kính lỗ từ f18áf50: Cấp chính xác đạt được: 12 Rza = 80 mm, Ta = 50 mm Sai lệch không gian tổng cộng: ra = Với: C0 : Độ xê dịch tâm lỗ. Tra bảng 18[6], khi khoan bằng mũi khoan ruột gà. ị C0 = 25mm/mm Dy : Độ sai lệch, tra bảng 3.86 (Sổ tay CN-CTM tập 1) ị Dy = 0,9mm/mm L : Chiều dài lỗ gia công, L = 45 mm ra = mm. Sai số gá đặt khi khoan: egđ = Giả thiết eđg = 0 ị egđ = Trong đó: ec : Sai số chuẩn, do phôi được định vị bằng các phiến tỳ và được định vị bằng các chốt trên phiến dẫn nên gốc kích thước trùng với chuẩn định vị, nên ec = 0. ek: Sai số kẹp chặt do lực W gây ra. Do phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện nênị ek = 0 . Vậy egđ = = ek = 0 mm. ( bỏ qua sai số gá đặt) *.Khoét lỗ mm, đạt RZ = 40 Từ bảng 3-87(Sổ tay CN-CTM tập 1) sau khi khoét đạt cấp chính xác 10 ị Rza = 40 mm, Ta = 30 mm. Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét: ra1 = 0,2ra = 0,2.47,59 = 9,518 mm. Bỏ qua sai số gá đặt ị = 0. Lượng dư trung gian để khoét sau khoan: 2Zbmin = 2.(Rza + Ta + ) 2Zbmin = 2.(80 + 50 + ) = 344,72 mm 2Zbmin ằ 345 mm. *.Doa thô lỗ mm, đạt RZ = 10 Từ bảng 3-87 ( Sổ tay CN-CTM tập 1), sau khi doa thường đạt cấp chính xác 10 ị Rza = 10 mm, Ta = 20 mm. Bỏ qua sai số gá đặt ị = 0. Sai số không gian còn lại sau doa thô: ra2 = 0,05ra1 = 0,05.9,518 = 0,476 mm. Lượng dư trung gian để doa thô sau khoét: 2Zbmin = 2.(Rza + Ta + ) 2Zbmin = 2.(40 + 30 + ) =159,04 mm. 2Zbmin ằ 159 mm. Doa tinh lỗ: Từ bảng 3-87( Sổ tay CN-CTM tập 2), sau khi doa chính xác đạt cấp chính xác 8 ị Rza = 6,3 mm, Ta = 10 Sai số không gian còn lại sau doa thô: ra2 = 0,05ra1 Sai số không gian còn lại sau doa tinh: ra3 = 0,2ra2 = 0,2.0,476 = 0,095 mm. Bỏ qua sai số gá đặt ị = 0. Lượng dư trung gian để doa tinh sau doa thô: 2Zbmin = 2.(Rza + Ta + ) 2Zbmin = 2.(10 + 20 + ) = 60,94 mm. 2Zbmin ằ 61 mm. bảng tính lượng dư khi khoan-khoét-doa lỗ f30mm: Bước gia công Các yếu tố tạo thành lượng dư trung gian Kích thước tính toán Dung sai (mm) Kích thước giới hạn (mm) Trị số giới hạn lượng dư Rza (mm) Ta (mm) ra (mm) eb (mm) 2.Zbmin (mm) Kích thước (mm) Max Min 2Zmax (mm) 2Zmin (mm) Khoan 80 50 47,591 29,485 800 29,500 28,700 Khoét 40 30 9,518 0 345 29,830 400 29,800 29,400 700 300 Doa thô 10 20 0,476 0 159 29,989 200 29,990 29,790 390 190 Doa tinh 6,3 10 0,095 0 61 30,05 100 30,05 29,95 160 60 Kiểm tra kết quả tính toán: Doa tinh: 2Zmax - 2Zmin = 160 - 60 = 100 (mm). d2 - d1 = 200 - 100 = 100 (mm). Doa thô : 2Zmax - 2Zmin = 390 - 190 = 200 (mm). d3 - d2 = 400 - 200 = 200 (mm). Khoét: 2Zmax - 2Zmin = 700 - 400 = 100 (mm). d4 - d3 = 800 - 400 = 400 (mm). ị Vậy kết quả tính toán là đúng. 7.10. Tính chế độ cắt A.Tính chế độ cắt khi khoan lỗ mm, chiều sâu lỗ khoan L = 45 mm. Máy khoan cần 2A135, công suất động cơ Nm = 2,8 Kw, hiệu suất = 0,8. Chiều sâu cắt t = = 14 mm. Lượng chạy dao được tính theo công thức St = Cs.D0.6.K1.K2 ở đây Cs = 0,058 mm/vòng K1= 1 ( khoan lỗ đặc) K2= 0,9 ( do L = 1,5.D < 5.D ) tra bảng 5-25 Sổ tay CN-CTM tập2 Vậy St = 0,058.280,6.1.0,9 = 0,385 mm/vòng. +.Tốc độ cắt được tính theo công thức sau: Vt = Trong đó: +. Cv và số mũ q, m, y tra theo bảng 5-28 Sổ tay tập 2 với vật liệu gia công là thép C45 ta có: Cv = 17,1 , q = 0,25 m = 0,125 , y = 0,4. +. T là chu kỳ bền của dao ( tra bảng 5-30 Sổ tay Tập 2) với vật liệu gia công là thép C45, vật liệu lưỡi cắt là thép gió, đường kính D = 28 mm ta có T = 50 phút. +.KV là hệ số điều chỉnh chung KV = KMV.KUV.KLV KMV là hệ số phụ thuộc vật liệu gia công theo bảng 5-1 Sổ tay tập 2, với vật liệu là thép C45 ta có KMV = 1. KUV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu cắt theo bảng 5-6 Sổ tay CN – CTM tập 2 với vật liệu gia công là thép gió ta có KUV = 1,1 KLV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu khoan theo bảng 5-31 Sổ tay CN-CTM tập 2 với L = 1,5.D < 3.D ta có KLV = 1. Vậy KV = KMV.KUV.KLV = 1. 1,1 . 1 = 1,1 Khi đó tốc độ cắt theo tính toán là: Vt = = = 38,29 ( m/ph). Số vòng quay của trục chính tính theo công thức: nt = = = 435,5 (v/ph). Chọn số vòng quay trục chính theo máy khoan cần 2A135 ta có nm = 450 (v/ph) Tốc độ cắt thực tế là : Vtt = = = 39,56 (m/ph) *.Xác định lực cắt khi khoan P0 = 10.CP.Dq.Sy.kP Trong đó: +.CP và các số mũ q, y cho trong bảng 5-32 Sổ tay CN-CTM tập 2 với vật liệu là thép C45 ta có CP = 68 , q = 1, y = 0,7 +. kP là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vật liệu gia công , với vật liệu gia công là thép 45 ta có kP = 1 Vậy P0 = 10.CP.Dq.Sy.kP = 10.68.281.0,3850,7.1 = 9761 N. *.Xác định mômen xoắn MX MX = 10.CM.Dq.Sy.kP Trong đó: +.CM và các hệ số mũ q, y tra trong bảng 5-32 Sổ tay CN-CTM tập 2 ta có CM = 3,45 , q = 2 , y = 0,7 Hệ số kP = 1 như trên Vậy MX = 10.CM.Dq.Sy.kP = 10.3,45.282.0,3850,7.1 = 13866 (Nm) = 1386,6 Kg.m *.Công suất cắt tính theo công thức:  Nc = = = 0,693 Kw Trong đó công suất máy Nm = 2,8.0,8 = 2,24 Kw Như vậy máy khoan 2A135 đủ công suất để gia công lỗ mm B.Tính chế độ cắt khi phay tạo vai trên cối nắp trên đạt kích thước 95mm. -Chọn máy phay ngang 6H83 công suất động cơ Nm = 2,8 Kw, hiệu suất = 0,75 Chọn dao: Dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh thép gió với các thông số sau: Đường kính dao D = 160 mm Chiều rộng dao B = 50 mm Dường kính trục dao d = 32 mm Số răng dao Z = 18 răng. (Tra bảng 4-83 Sổ tay CN-CTM tập 1) -Chế độ cắt: +.Chiều sâu cắt t = 3 mm +.Lượng chạy dao răng SZ = 0,06 (mm/răng)(bảng 5-34 Sổ tay CN-CTM tập 2) với độ cứng vững trung bình công suất máy > 5 Kw ta chọn SZ = 0,06 mm/răng. Vận tốc cắt tính theo công thức sau:  V = Trong đó các hệ số: CV = 85 , q = 0,2 , x = 0,5 y = 0,4 , u = 0,1 , p = 0,1 , m = 0,15 ( tra trong bảng 5-39 Sổ tay CN-CTM tập 2 với dao phay đĩa 3 mặt răng thép gió). T là chu kỳ bền của dao tra bảng 5-40 Sổ tay tập 2 với dao phay đĩa D = 160 mm ta có T = 160 phút KV hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể KV = KMV.KnV.Kuv Trong đó theo bảng 5-1 Sổ tay CN-CTM tập 2 ta có: KMV là hệ số phụ thuộc vào chất lượng bề mặt gia công KMV= Kn. Trong đó : : là giới hạn bền của vật liệu gia công = 750 Mpa Kn: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép Theo bảng 5-2 Sổ tay tập 2 ta có Kn = 0,9. KMV = 0,9. = 0,9 Knv : hệ số phụ thuộc trạn thái bề mặt gia công theo bảng 5-5 Sổ tay tập 2 ta có Knv = 0,9 ( dùng phôi cán) Kuv : hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt, theo bảng 5-6 ta có Kuv = 1 Vậy KV = 0,9.0,9.1 = 0,81 V = = 34,35 (m/ph) Số vòng quay trục chính: Nt = = = 68,37 (v/ph) Chọn theo máy ta có nm = 75 (v/ph) Vận tốc cắt thực tế V = = = 37,68 (m/ph) -Lực cắt và công suất cắt tính theo công sau: PZ = Các hệ số và hệ số mũ tra trong bảng 5-41 Sổ tay CN-CTM tập 2 ta có: CP = 68,2 , x = 0,86 , y = 0,72 , u = 1,0 , q = 0,86, w = o KMV = 0,81 Thay vào ta có: PZ = = 816 N -Mômen xoắn : MX = = = 65,28 Nmm -Công suất cắt: Nc = = = 2 Kw Công suất máy Nm = 2,8.0,75 = 2,1 Kw Ta thấy Nc = 2 Kw < 2,1 Kw vậy máy phay ngang 6H83 đủ công suất cắt. 7.11. Tính toán và thiết kế đồ gá A.Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan- khoét- doa lỗ 30mm ở tấm khuôn cái để lắp bạc dẫn hướng. Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi khoan khoét hoặc doa. Ngoài đồ gá còn có các dụng cụ để kẹp chặt như mang ranh, đầu kẹp nhanh, đầu kẹp ta rô. Đồ gá khoan thường hạn chế cả 6 bậc tự do của chi tiết để xác định đúng lỗ tâm của chi tiết gia công. Các bước thiết kế đồ gá: 1.Xác định kích thước của bàn máy -Chọn máy khoan cần 2H53 công suất động cơ 3 Kw với các thông số kỹ thuật như sau: Kích thước bàn máy : L xB = 320 x 1250 Số rãnh chữ T : 3 rãnh Chiều rộng rãnh chữ T: b = 18 mm Khoảng cách giữa 2 chữ T: l1 = 70 mm Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy a = 320 1400 mm. 2. Xác định phương pháp định vị : Chi tiết được định vị trên 2 phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do và dùng phiến dẫn tháo dời có bạc dẫn hướng thay nhanh, phiến dẫn tháo rời được định vị trên phôi với 6 bậc tự do. -Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt chi tiết, phương của lực kẹp hướng từ trên xuống dưới. 3. Xác định phương chiều và điểm đặt của lực cắt Lực kẹp hướng trên xuống dưới, vuông góc với phương lực cắt 4. Vị trí và kết cấu của đồ định vị. Đồ định vị gồm có 2 phiến tỳ phẳng kiểu 1 chọn trong bảng 8.3 Sổ tay tập 2 ta có hình vẽ sau: Với các kích thước tiêu chuẩn B = 32 mm , L = 140 mm , H = 25mm , l = 30mm , d = 18mm, d1 = 11mm , h = 7mm, c = 1,6 mm Vật liệu thép 20Cr thấm than, chiều sâu lớp thấm 0,5-0,8 mm, nhiệt luyện đạt độ cứng HRC = 50 – 60, dung sai kích thước H là = 0,2 – 0,3. -Chốt trụ Vật liệu thép 20Cr thấm cacbon sâu 0,8-1,2 mm, nhiệt luyện đạt độ cứng HRC = 50-55. -Thanh kẹp: -Bạc dẫn hướng thay nhanh: Vật liệu thép C20 thấm than, độ sâu 0,8-1,2 mm. Nhiệt luyện đạt HRC = 56-60. 5. Tính lực kẹp cần thiết. a.Sơ đồ định vị và kẹp chặt chi tiết: Hệ số an toàn K có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công, hệ số K trong từng điều kiện gia công cụ thể như sau: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5 K0: Hệ số an toàn cho mọi trường hợp gia công, lấy K0 = 1,2 K1: Hệ số lượng dư không đều, lấy K1 = 1 K2:Hệ số phụ thuộc độ mòn của dao cắt, lấy K2 = 1,5 K3: Hệ số phụ thuộc vào lực cắt tăng không liên tục, bỏ qua K4: Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định , kẹp chặt bằng tay, K4 = 1,3 K5:Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí của tay quay cơ cấu , góc quay hơn 900 K = 1,2.1.1,5.1,3.1,2 = 2,8 Sơ đồ biểu diễn lực: +.Các lực bao gồm: -Lực cắt: P0 = 9761 N ( đã tính ở phần tính toán chế độ cắt) -Mômen xoắn Mx = 13866 Nm +.Lực kẹp: W +.Ngoại lực bao gồm: -Phản lực N -Lực ma sát Fms Do ở đây lực dọc trục P0 vuông góc với mặt định vị và song song với phương của lực kẹp nên không xảy ra hiện tượng phôi bị trượt nên ta không phải xét khả năng phôi trượt *.Phương trình chống xoay Mômen cắt M có xu hướng làm cho chi tiết xoay xung quanh trục của nó. Muốn cho chi tiết không bị xoay thì mômen ma sát do lực hướng trục và lực kẹp gây ra phải thắng mômen cắt. Phương trình cân bằng lực có dạng: K..R N.f.R1 + N.f.R2 (1) Trong đó : R : là khoảng cách từ tâm mũi khoan đến mỏ kẹp R = 95 mm. R1: là khoảng cách từ tâm phiến tỳ 1 đến mỏ kẹp R1 = 50 mm. R2: là khoảng cách từ tâm phiến tỳ 2 đến mỏ kẹp R2 = 200 mm. N : là phản lực từ phiến tỳ tác dụng lên chi tiết do lực kẹp và lực dọc trục khi khoan gây ra N = (W là lực kẹp của mỏ kẹp) f : là hệ số ma sát giữa chi tiết và phiến tỳ lấy f = 0,15 d: đường kính mũi khoan d = 28 mm. Thay vào (1) ta có K..R = .f.R1 + .f.R2 W = . - P Thay số vào ta có W = . - 9761 = 4290 N Vậy lực kẹp cần thiết của 1 mỏ kẹp là W1 = .W = 2145 N. Lực siết bulông được tính như sau: Sơ đồ: Phương trình cân bằng mômen: Q.l = N.(l + l1) Q = = = 4057 N = 405,7 Kg. Xác định dtb của ren đảm bảo lực Q và sức bền vật liệu ren Ren hệ mét dtb = 1,41 , trong đó là giới hạn bền của ren, = 8 kg/mm2 dtb = 1,41 = 9,85 mm Lấy theo tiêu chuẩn d = 10 mm Vậy kẹp đã chọn đạt độ cứng vững 7. Xác định các sai số chế tạo cho phép của đồ gá để đảm bảo vị trí của các lỗ gia công (đảm bảo kích thước 25mm). Ta có sai số đồ gá được tính theo công thức sau: = Trong đó : sai số gá đặt : sai số chuẩn : sai số chế tạo đồ gá : sai số điều chỉnh đồ gá : sai số kẹp chặt : sai số mòn của đồ gá Sai số chuẩn = 0 do trong trường hợp này chuẩn định vị trùng với gốc kích thước Sai số kẹp chặt sinh ra do lực kẹp chặt của đồ gá, trong trường hợp này phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước nên = 0 Sai số mòn của đồ gá được xác định theo công thức sau: = . : hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị,với đồ định vị là chốt tỳ ta có = 0,4 N: là số chi tiết gá đặt trên đồ gá, N = 2 = 0,4.1 = 0,56 Sai số điều chỉnh đồ gá phụ thuộc vào khả năng của người lắp ráp đồ gá và dụng cụ để điều chỉnh, tuy nhiên khi thiết kế đồ gá có thể lấy = 6 Sai số gá đặt = :Dung sai của kích thước nguyên công cần cho thiết kế đồ gá = .200 = 66,67 lấy = 67 Ta có sai số chế tạo đồ gá : = = = 66,72 0,07 mm. *.Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá: -Độ không song song giữa phiến tỳ và mặt đáy gá 0,07 mm / toàn bộ chiều dài. -Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn hướng với tấm dẫn 0,07 mm/100 mm bán kính. -Độ không vuông góc của đường tâm chốt so với phiến dẫn 0,07 mm/100 mm bán kính B.Thiết kế đồ gá cho nguyên công Phay tạo bậc ở cối nắp trên Các bước thiết kế đồ gá: 1.Xác định kích thước của bàn máy Nguyên công phay rãnh được thực hiện trên máy phay ngang 6H12 với các thông số của máy như sau: Kích thước bàn máy : L xB = 250 x 1250 Số rãnh chữ T : 3 rãnh Chiều rộng rãnh chữ T: b = 18 mm Khoảng cách giữa 2 chữ T: l1 = 70 mm Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy a = 50 380 mm. Các kích thước này dùng để xác định kích thước tối đa của đồ gá 2. Xác định phương pháp định vị : Chi tiết được định vị trên 2 phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do và 3 chốt tỳ hạn chế 3 bậc tự do. -Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng mỏ kẹp lực kẹp hướng từ trên xuống dưới 3. Xác định phương chiều và điểm đặt của lực cắt ( như ở hình vẽ sau) 4. Vị trí và kết cấu của đồ định vị. Đồ định vị gồm có 2 phiến tỳ phẳng kiểu 1 chọn trong bảng 8.3 Sổ tay tập 2 ta có hình vẽ sau: Với các kích thước tiêu chuẩn B = 32 mm , L = 140 mm , H = 25mm , l = 30mm , d = 18mm, d1 = 11mm , h = 7mm, c = 1,6 mm Vật liệu thép 20Cr thấm than, chiều sâu lớp thấm 0,5-0,8 mm, nhiệt luyện đạt độ cứng HRC = 50 – 60, dung sai kích thước H là = 0,2 – 0,3. 5. Tính lực kẹp cần thiết. a.Sơ đồ định vị và kẹp chặt chi tiết: Hệ số an toàn K có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công, hệ số K trong từng điều kiện gia công cụ thể như sau: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5 K0: Hệ số an toàn cho mọi trường hợp gia công, lấy K0 = 1,2 K1: Hệ số lượng dư không đều, lấy K1 = 1 K2:Hệ số phụ thuộc độ mòn của dao cắt, lấy K2 = 1,5 K3: Hệ số phụ thuộc vào lực cắt tăng không liên tục, bỏ qua K4: Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định , kẹp chặt bằng tay, K4 = 1,3 K5:Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí của tay quay cơ cấu , góc quay hơn 900 K = 1,2.1.1,5.1,3.1,2 = 2,8 Sơ đồ biểu diễn lực: Lực cắt tiếp tuyến PZ = 816 N ( đã tính trong phần tính chế độ cắt) Các lực thành phần khác được lấy như sau: Lực hướng kính PY = (0,20,4)RZ = 163,2326,4 lấy PY = 200 N Lực chạy dao PS = (0,30,4) RZ = 244,8326,4 lấy PS = 300 N Lực vuông góc với lực chạy dao PV = (0,850,9)RZ = 689,5734,4 lấy PV=700N Qua phân tích lực ta thấy chi tiết sẽ bị trượt do lực PS nên cơ cấu kẹp phải tạo ra lực ma sát P lớn hơn lực PS. P = P1 + P2 = (W1+ W2).f = W.f PS.K W = K. = 2,8. = 5600 N. Vậy lực kẹp cần thiết của 1 mỏ kẹp là W1 = .W = 2800 N. Lực siết bulông được tính như sau: Sơ đồ: Phương trình cân bằng mômen: Q.l = N.(l + l1) Q = = = 5295 N = 529,5 Kg. Xác định dtb của ren đảm bảo lực Q và sức bền vật liệu ren Ren hệ mét dtb = 1,41 , trong đó là giới hạn bền của ren, = 8 kg/mm2 dtb = 1,41 = 11,47 mm Lấy theo tiêu chuẩn d = 12 mm Vậy kẹp đã chọn đạt độ cứng vững 7. Xác định các sai số chế tạo cho phép của đồ gá để đảm bảo kích thước 5mm. Ta có sai số đồ gá được tính theo công thức sau: = Trong đó : sai số gá đặt : sai số chuẩn : sai số chế tạo đồ gá : sai số điều chỉnh đồ gá : sai số kẹp chặt : sai số mòn của đồ gá Sai số chuẩn = 0 do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước : sai số kẹp chặt do lực kẹp chặt gây ra theo bảng 22 ( Thiết kế đồ án CN-CTM) ta có = 50 : Sai số do mòn đồ gá gây nên Sai số mòn của đồ gá được xác định theo công thức sau: = . : hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị,với đồ định vị là chốt tỳ ta có = 0,4 N: là số chi tiết gá đặt trên đồ gá, N = 2 = 0,4.1 = 0,56 Sai số điều chỉnh đồ gá phụ thuộc vào khả năng của người lắp ráp đồ gá và dụng cụ để điều chỉnh, tuy nhiên khi thiết kế đồ gá có thể lấy = 6 Sai số gá đặt = :Dung sai của kích thước nguyên công cần cho thiết kế đồ gá = .200 = 66,67 lấy = 67 Ta có sai số chế tạo đồ gá : = = = 44,98 = 0,05 mm. *.Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá: -Độ không song song giữa phiến tỳ và mặt đáy gá 0,05 mm / toàn bộ chiều dài. -Độ không vuông góc của đường tâm chốt so với phiến dẫn 0,05 mm/100 mm bán kính -Độ không song song của mặt ngang cữ so dao sao với đế gá 0,05 mm/100 mm -Độ không vuông góc của mặt đứng cữ so dao so với đế gá 0,05 mm/100 mm. Kết luận Trong bản đồ án trên em đã hoàn thành tốt những nội dung đề ra, đã tìm hiểu được các vấn đề cụ thể như sau: 1.Công nghệ chế tạo các sản phẩm từ nhựa (PP, PE): nguyên lý, thiết bị, khuôn, tính chất công nghệ, điều kiện gia công ... 2.Thiết kế khuôn đúc áp lực cho sản phẩm nhựa. 3.Thiết kế công nghệ chế tạo nắp cầu dao điện 2 pha 4.Thiết kế khuôn đúc nắp cầu dao. 5.Thiết kế công nghệ chế tạo lòng khuôn đúc nắp cầu dao. Ngoài ra, trong bản đồ án này em có ứng dụng công nghệ mới đó là công nghệ CAD/CAM-CNC để gia công chính xác lòng khuôn trên máy điều khiển số, công nghệ gia công bằng tia lửa điện EDM, cắt dây,...em cũng đã tiếp cận được các phần mềm như SolidWork, MasterCam 9.0, Cimatron để phục vụ cho việc thiết kế sản phẩm và thiết kế khuôn. Tuy nhiên, do lĩnh vực thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa còn rất mới mẻ nên tài liệu tham khảo còn hạn chế và vì thời gian thực hiện đồ án không dài nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp ý của các thầy cô cùng bạn bè để đồ này hoàn thiện hơn. Tài liệu tham khảo 1. Vật liệu chất dẻo - Phạm Minh Hải - 1991. 2. Máy gia công vật liệu rắn - dẻo - Hồ Lê Viên - 1996. 3. Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa - Vũ Hoài Ân - 1994. 4. Công nghệ chế tạo máy (tập 1+2)- NXB khoa học kỹ thuật - 2001. 5. Sổ tay công nghệ chế tạo máy(3tập)- NXB khoa học kỹ thuật - 2001. 6. Công nghệ gia công trên máy điều khiển số ( Công nghệ CNC) - PGS-TS .Trần Xuân Việt - 2000. 7. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - PGS.TS. Trần Văn Địch. 8. Sổ tay & Atlas đồ gá - PGS.TS Trần Văn Địch. 9. Gia công tia lửa điện CNC-TS.Vũ Hoài Ân. 10.Chế tạo phôi- PGS.TS.Nguyễn Văn Hảo. 11. Vật liệu học - Nghiêm Hùng. Mục lục Chương 1: Tìm hiểu công nghệ chế tạo sản phẩm từ nhựa.............1 1.1. Khái niệm chung về chất dẻo................................................................1 1.2. Phân loại chất dẻo.................................................................................1 a. Phân loại theo công nghệ gia công ..................................................1 b. Phân loại theo cấu trúc phân tử .......................................................2 1.3. Những tính chất chung của chất dẻo.....................................................2 1.4. Những đặc trưng gia công của chất dẻo ...............................................2 1.5. Cách nhận biết về các loại chất dẻo .....................................................7 1.6. Các thông số kỹ thuật cần thiết cho việc gia công chất dẻo ................8 1.7. Giới thiệu các biện pháp công nghệ gia công chất dẻo ......................11 1.8. Chất dẻo điển hình - PP ......................................................................15 Chương 2: Công nghệ gia công chất dẻo bằng phương pháp đúc áp lực..................................................................................................16 2.1. Vật liệu sử dụng để đúc áp lực ...........................................................16 2.2. Máy đúc áp lực ...................................................................................17 2.2.1. Các công đoạn của máy đúc áp lực .......................................18 2.2.2. Nguyên lý đúc áp lực .............................................................18 2.2.3. Các bộ phận cơ bản của máy đúc áp lực ...............................19 Chương 3: Thiết kế khuôn đúc áp lực tạo chi tiết nhựa..............24 3.1. Giới thiệu chung về khuôn ..................................................................24 3.2. Các thuật ngữ chuyên môn cơ bản ......................................................24 3.3. Các kiểu khuôn phổ biến .....................................................................25 3.4. Kết cấu khuôn cơ bản ..........................................................................26 3.5. Hệ thống cấp nhựa ..............................................................................27 3.6. Hệ thống đẩy ......................................................................................30 3.7. Điều khiển nhiệt độ khuôn .................................................................32 3.8. Các chi tiết khuôn cơ bản ...................................................................33 3.9. Trình tự thiết kế khuôn .....................................................................34 Chương 4: Phân tích sản phẩm nắp cầu dao điện 2 pha Xây dựng bản vẽ sản phẩm...................................................36 4.1. Phân tích sản phẩm nắp cầu dao điện 2 pha ......................................36 4.2. Bản vẽ sản phẩm nắp cầu dao điện 2 pha ..........................................37 chương 5: Thiết kế công nghệ chế tạo nắp cầu dao điện 2 pha 5.1. Nguyên công 1: Chuẩn bị vật liệu .....................................................38 5.2. Nguyên công 2: Quá trình ép phun tạo chi tiết nhựa .........................38 5.3. Nguyên công 3: Khử ba via và làm sạch sản phẩm ...........................39 5.4. Phiếu qui trình công nghệ gia công nắp cầu dao điện 2 pha ..............40 chương 6: Thiết kế khuôn ép phun vỏ cầu dao điện 2 pha xây dựng bản vẽ lòng khuôn...............................................41 6.1. Các thông số cần có cho việc chế tạo khuôn ......................................41 6.2. ước tính độ co ....................................................................................44 6.3. Thiết kế khuôn ...................................................................................45 6.4. Bảo dưỡng và bảo quản khuôn ...........................................................53 chương 7: Thiết kế công nghệ chế tạo lòng khuôn ép phun.....55 7.1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết lòng khuôn .......................55 7.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu ..............................................55 7.3. Xác định dạng sản xuất ......................................................................55 7.4. Chọn vật liệu chế tạo khuôn ...............................................................56 7.5. Chọn phương án công nghệ chế tạo và lập thứ tự nguyên công.........56 7.4.1. Trang bị công nghệ tại nhà máy VINAKIP ...........................56 7.4.2. Chọn phương pháp chế tạo phôi ............................................57 7.4.3. Lập thứ tự nguyên công .........................................................58 A. Trình tự gia công tấm khuôn sau ...........................................58 B. Trình tự gia công tấm khuôn trước ........................................59 7.6. Quy trình công nghệ gia công tấm khuôn sau ....................................61 A. Gia công áo chày ........................................................................61 B. Gia công chày .............................................................................79 a. Gia công chày nắp trên .....................................................79 b. Gia công chày nắp dưới ....................................................85 7.7. Quy trình công nghệ gia công tấm khuôn trước .................................88 A. Gia công áo cối ..........................................................................88 B. Gia công cối ...............................................................................98 a. Gia công cối nắp trên .......................................................98 b. Gia công cối nắp dưới ....................................................104 7.8. Tính thời gian nguyên công ..............................................................105 A. Tính thời gian gia công tấm khuôn sau ...................................105 B. Tính thời gian gia công tấm khuôn trước .................................116 7.9. Tính lượng dư gia công .....................................................................120 7.10. Tính chế độ cắt ................................................................................123 A. Tính chế độ cắt khi khoan lỗ mm ....................................123 B. Tính chế độ cắt khi phay tạo vai trên cối nắp trên .................125 7.11. Tính và thiết kế đồ gá ......................................................................127 A. Tính và thiết kế đồ gá khoan-khoét-doa lỗ mm............127 B. Tính và thiết kế đồ gá phay tạo vai trên cối nắp trên .............133