Thiết kế máy và chế tạo Máy Dập Đinh
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ KHUÔN , CAD, file 2D, 3D thuyết minh....,file báo cáo, nguyên lý vận hành khuôn, tháo lắp, và cách bảo quản khuôn....Bản vẽ chi tiết sản phẩm, quy trình chế tạo các chi tiết trong khuôn......
Thiết kế máy và chế tạo Máy Dập Đinh,THIẾT KẾ KHUÔN , CAD, file 2D, 3D thuyết minh....,file báo cáo, nguyên lý vận hành khuôn, tháo lắp, và cách bảo quản khuôn....
Thiết kế máy và chế tạo máy : Máy Dập Đinh
Trong điều kiện:
- Dạng sản xuất đơn chiếc.
- Trang thiết bị tự chọn.
Với các yêu cầu sau:
A/. PHẦN BẢN VẼ:
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy
- Bản vẽ sơ đồ điều khiển
- Bản vẽ lắp của máy
- Bản vẽ tách các chi tiết của máy
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý QTCNGC chi tiết điển hình do GVHD chỉ định ở dạng sản xuất hàng loạt vừa.
(tất cả các bản vẽ được bố trí trên khổ giấy A0)
B/. PHẦN THUYẾT MINH:
I. Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động máy.
II. Tính toán thiết kế nguyên lý máy
III. Tính toán thiết kế kết cấu máy.
IV. QTCNGC chi tiết điển hình do GVHD chỉ định ở dạng sản xuất hàng loạt vừa.
V. Kết luận.
VI. Tài lệu tham khảo
C/. PHẦN MÔ HÌNH:
- Hoàn thành toàn bộ máy hoặc mô hình (nếu có).
Giới Thiệu Về Kết Cấu Chi Tiết & Sản Phẩm Của Máy Dập
Trong đời sống xã hội cũng như trong khoa học kỹ thuật thì vấn đề lắp ghép các chi tiết lại với nhau để tạo thành các sản phẩm cụ thể để phục vụ cho đời sống và khoa học kỹ thuật của con người. Thì việc chế tạo các chi tiết lắp ghép là việc cần thiết để lắp ghép các chi tiết khác nhau để tạo thành các thiết bị máy móc hay các sản phẩm cụ thể. Ví dụ như lắp ghép bằng ren, dây, đinh, chốt, hàn, then… Từ xưa tới nay thì gỗ là vật liệu không thể thiếu trong cuộc sống của con người, từ dụng cụ sinh hoạt cho đến những kết cấu nhà đồ sộ, thì việc lắp ráp các chi tiết gỗ lại với nhau cũng rất phức tạp vì các chi tiết lắp ráp như chốt, dây… Không đảm bảo sức bền cho các mối ghép. Nhưng khi việc sử dụng bằng vật liệu sắt thép cho việc chế tạo các chi tiết lắp ghép thì nhiều sản phẩm ra đời như chốt, bulông, đinh…
Thì các mối ghép trở nên chắc chắn và bền hơn nhờ đặc tính sức bền của vật liệu chế tạo chi tiết lắp ghép. Một trong những chi tiết lắp ghép quan trọng và điển hình không thể thiếu trong sản suất đồ gỗ là đinh sắt. Đinh dùng để đóng gỗ có cấu tạo đơn giản gồm mũ đinh và thân đinh được chế tạo bằng cách dập cắt định hình bằng máy dập đinh chuyên dùng, với phôi được chế tạo là phôi thép cuộn.
Để hiểu rõ hơn về việc chế tạo đinh ta sẽ tìm hiểu về nguyên lý hoạt động và kết cấu cấu tạo của máy dập đinh. Hiện nay có nhiều loại máy dập đinh như Z94-6A, Z94-3A, Z94- 4A…
- Kết cấu chính của máy dập đinh
Máy dập đinh gồm có ba trục và các bộ phận chính sau:
Một cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền, hai trục có cơ cấu cam phẳng cần đẩy – thanh truyền, cơ cấu lắn thẳng và dẫn hướng cho phôi dây, cơ cấu tay quay lệch tâm với cần lắc kéo phôi bằng cơ cấu kẹp tự hãm bằng lò xo và các con trượt của búa dập và dao cắt gắn với các đầu nhỏ của thanh truyền
Trình bày về cấu tạo và truyền động của các chi tiết khác như: hai cặp bánh răng nón với góc ăn khớp d = 45°, bộ truyền bánh đai thang, bánh đà, trục khuỷu, thanh truyền, cam phẳng cần đẩy đáy bằng, cam phẳng cần đẩy, cần lắc, đòn bẩy, và các chi tiết điển hình khác như bulông đai ốc, ổ lăn, ổ lắc…
Tùy vào tốc độ động cơ truyền đến trục khuỷu là tốc độ quay bao nhiêu vòng trong 1 phút của trục khuỷu sẽ quy định số sản phẩm dập xong trong 1 phút
II. Kích thước của các loại đinh
Sản phẩm của máy dập đinh là các loại đinh có kích thước khác nhau tùy theo dạng sản xuất hàng loạt hay đơn chiếc theo kích thước của các loại thường sản xuất như Tên hàng của các loại đinh
Đinh 2 (Ø2 x 25mm), Đinh 3 (Ø2.3 x 35mm),
Đinh 4 (Ø2.3 x 45mm), Đinh 5 (Ø2.7 x 55mm),
Đinh 6 (Ø3 x 65mm), Đinh 7(Ø3.7 x 75mm),
Đinh 8 (Ø3.7 x 85mm), Đinh 10 (Ø4.5 x 105mm),
Đinh 11(Ø4.7 x 115mm), Đinh 12 (Ø5 x 125mm)
Giải thích loại Đinh 2
Quy cách: Ø2 x 25mm
Trong đó
+ Ø2 : Đường kính của vật liệu làm đinh (đường kính đinh)
+ 25mm: Chiều dài đinh
- Vật liệu làm đinh theo mác thép tiêu chuẩn Trung Quốc như Q195, Q215, Q235 và theo tiêu chuẩn Mỹ như SAE 1008, SAE 1018
TÌM HIỂU VỀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY DẬP ĐINH
I. Nguyên lý hoạt động
Máy dập đinh hoạt động chủ yếu dựa vào nguyên lý hoạt động của cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền, cơ cấu cam phẳng cần đẩy và cam cần đẩy đáy bằng – thanh truyền. Vì nguyên lý hoạt động của máy dập đinh là biến chuyển động quay từ trục khuỷu và cam cần đẩy đáy bằng của trục dao tạo thành chuyển động tịnh tiến của búa dập và dao cắt.
Còn việc phôi được kẹp chặt là nhờ cơ cấu cam phẳng cần đẩy tác động vào cơ cấu đòn bẩy để kẹp chặt phôi khi phôi được dập và cắt
Quá trình dập thì việc cung cấp phôi cho máy là liên tục, ta sử dụng cơ cấu tay quay con lắc và dòn bẩy để kéo phôi một cách liên tục
Nguyên lý hoạt động của máy dập đinh bắt đầu từ động cơ điện A02-31-4 với công suất N = 2.2 kw, số vòng quay n = 1430 v/p và hiệu suất làm việc là 82%. Khi làm việc thì trục khuỷu quay với tốc độ 340 v/p thì sẽ dập được 340 cây đinh trrong 1 phút.
Từ động cơ truyền động qua bộ truyền bánh đai thang với tỷ số truyền là i = 0.24 tới trục khuỷu có tốc độ quay là n1 = 340 v/p thông qua cơ cấu trục khuỷu thanh truyền để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến của búa dập được gắn trên con trượt chuyển động tịnh tiến trên rãnh mang cá. Một vòng quay của búa dập sẽ dập thành 1 cây đinh, khoảng cách từ điểm chết dưới đến điểm chết trên của con trượt mà trục khuỷu thanh truyền tạo ra cho búa dập khi quay nửa vòng đầu từ điểm chết dưới đến điểm chết trên chính là chiều dài l của cây đinh cần chế tạo.
Từ trục khuỷu chuyển động được truyền qua hai trục cam gắn dao cắt, hai trục được bố trí đối xứng nhau qua tâm của thanh truyền trục khuỷu. Và biến chuyển động quay của trục cam thành chuyển động tịnh tiến của dao thông qua tay biên được gắn với cam phẳng cần đẩy đáy bằng của trục cam, dao nối với tay biên bằng con trượt được lắp trên rãnh mang cá. Khoảng cách tịnh tiến của con trượt gắn dao cắt được tạo ra từ điểm chết dưới đến điểm chết trên của cơ cấu cam phẳng cần đẩy đáy bằng được bố trí sao cho hai mũi dao vừa chạm nhau khi cắt hết đường kính của cây đinh là chuyển động ngược lại với nhau.
Từ buly đai chuyển động quay của trục khuỷu được tạo thành chuyển động tịnh tiến cho cơ cấu kẹp phôi thông qua cơ cấu tay quay lệch tâm được gắn trên buly đai của trục khuỷu. Đường kính quay được của khoảng lệch tâm của tay quay chính là chiều dài l của cây đinh được kéo vào dập, bằng cơ cấu kẹp tự hãm do góc nhọn của mảnh hợp kim đè vào thân phôi dây với tác dụng của lực lò xo tạo ra khi nó chuyển động đi lên từ bộ phận lắn phôi đến hộp dẫn phôi của cơ cấu kẹp phôi.
Đồng thời khi búa dập ở vị trí điểm chết trên, dao cắt ở vị trí điểm chết dưới và khi dao cắt ở vị trí điểm chết trên, búa dập ở vị trí điểm chết dưới thì cơ cấu cam phẳng cần đẩy đều ở vị trị trí kích thước lớn nhất của cam khi tác động vào cơ cấu đòn bẩy tác động vào một đầu di động của thanh kẹp phôi lắp với hộp dẫn phôi bằng rãnh mang cá. Mặt đầu của thanh kẹp phôi được lăn nhám để tăng độ ma sát giữa phôi và thanh kẹp phôi, khoảng cách giữa thanh kẹp phôi phụ thuộc vào đường kính của từng loại đinh, và khoảng cách kẹp thay đổi được nhờ bộ phận hãm bằng bulông đai ốc của thanh kẹp cố định khi ta vặn bulông và hãm lại bằng đai ốc.
Khi máy hoạt động ta chia việc xản suất của máy dập đinh làm hai giai đoạn theo vòng quay của trục khuỷu-thanh truyền:
- Giai đoạn thứ nhất: Nửa vòng quay của trục khuỷu-thanh truyền khi búa dập ở vị trí điểm chết dưới thì búa dập đi từ điểm chết dưới đến điểm chết trên là dập đầu phôi dây thành mũ đinh với lượng dư xác định, thường thì đường kính của mũ đinh sẽ gấp đôi đường kính cây đinh.
Khi búa dập vừa tới điểm chết trên thì cơ cấu cam phẳng cần đẩy quay tới điêm cao nhất của cam và tác động xuống con lăn của cánh tay đòn làm cho đòn bẩy gõ vào đầu thanh kẹp phôi di động để kẹp chặt phôi khi dập mũ đinh, lúc này thì mũi dao đang ở vị trí điểm chết dưới của cơ cấu cam phẳng cần đẩy đáy bằng và thanh truyền.
Và khi trục khuỷu đang ở vị trí điểm chết trên thì cơ cấu kéo phôi đã lùi về vị trí ban đầu ở cơ cấu lắn thẳng phôi mà không hề tác dụng lực lên trên phôi dây cũng là lúc cơ cấu tay quay lệch tâm kéo cần lắc ( hay cánh tay đòn ) về phía buly của máy làm cho cơ cấu kéo đi về.
- Giai đoạn thứ hai: Nửa vòng quay còn lại của trục khuỷu-thanh truyền khi búa dập ở vị trí điểm chết trên thì búa dập đi từ điểm chết trên về điểm chết dưới là mũ đinh đã được dập xong. Lúc này thì phôi đinh được kéo vào hộp dẫn với chiều dài của cây đinh khi tay quay lệch tâm quay nửa vòng còn lại đẩy cần lắc ra xa buly của máy.
Đồng thời hai mũi dao cắt tiến vào cắt cây đinh là lúc cơ cấu cam phẳng cần đẩy đáy bằng – thanh truyền quay làm cho con trượt đi từ điểm chết dưới của mũi dao đến điểm chết trên của mũi dao để cắt cây đinh.
Khi dao cắt cây đinh thì phôi cũng được kẹp chặt lại bằng cơ cấu cam phẳng cần đẩy tác động vào đòn bẩy cũng giống như lúc dập mũ đinh. Vì cam phẳng cần đẩy có hai vị trí kích thước lớn nhất và đối xứng nhau qua tâm trục cam nên tác động vào đòn bẩy hai lần để định vị và kẹp phôi khi dập mũ đinh và cắt cây đinh.
Nhưng sau khi cắt xong cây đinh vẫn chưa đứt hẳn thân phôi xuống dưới máng đựng đinh mà phải được gạt gẫy hẳn nhờ cần gạt được đạt phía trước của búa dập khi búa dập tiến đến dập mũ đinh thì cây đinh cắt xong trước đó được gạt gẫy.
Vậy trong hai giai đoạn trên thì mọi chuyển động của các cơ cấu kẹp, dập, kéo, cắt thành cây đinh đều chuyển động chính xác cùng một lúc ở mỗi giai đoạn.
Tại sao chúng ta phải dùng cần gạt để làm gẫy hẳn cây đinh đã được cắt rồi. Đó là do cấu tạo của con dao, là do mũi dao định hình của góc nhọn mũi cây đinh, nên cây đinh cắt thực chất là bị cắt do dập định hình nên vẫn không đứt hẳn.
Sau khi cây đinh được dập xong thì sẽ được làm sạch các bavia do dập và làm bóng cây đinh bằng cách cho đinh vào thùng chộn với vỏ trấu hay mẩu gỗ vụn và cho thùng quay với tốc độ trung bình tùy theo kích thước mỗi loại đinh.
Để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của máy dập đinh ta sẽ tìm hiểu về sơ đồ hoạt động của máy dập đinh dưới đây:
Căn cứ vào sơ đồ hoạt động ta thấy quá trình dập đinh được thực hiện theo một chu kỳ nhất định từ việc phôi được kéo vào cho đến khi cắt xong cây đinh thì quá trình dập được diễn ra hai giai đoạn đã được nêu trên.
Phôi đinh phải đảm bảo được độ dẻo của phôi vì trước khi dập phôi dây cần phải được lắn cho thẳng
II.Cấu tạo của máy dập đinh.
Để hiểu sâu hơn về nguyên lý hoạt động của máy dập đinh ta sẽ tìm hiểu về cấu tạo và nhiệm vụ của các cơ cấu máy quan trọng như: trục khuỷu – thanh truyền, cơ cấu cam – thanh truyền, tay quay tâm sai – cần lắc và cam cần đẩy – đòn bẩy, bánh đà…
