Bài giảng Công nghệ gia công áp lực - Chương 4+5

Máy ép thủy lực 3Phân loại Thiết bị dập tạo hình 1, Theo loại truyền động Truyền động bằng cơ khí Phân loại thiết bị dập tạo hình : thông th−ờng có 3 cách phân loại • Theo loại truyền động. • Theo dấu hiệu động học vμ động lực học của giai đoạn gây biến dạng dẻo vật dập • Theo đặc điểm công nghệ. Truyền động bằng chất lỏng, dầu, n−ớc Truyền động bằng khí, điện từ 4Phân loại Thiết bị dập tạo hình 2, Theo dấu hiệu động học Nhóm 1 : Gồm tất cả các máy búa Nhóm 2 : Các máy ép thuỷ lực Nhóm 3 : Các máy ép cơ khí Nhóm 4 : Các máy cán rèn quay Xét thời kỳ có tải của máy Chia ra lμm 5 nhóm -Có đặc điểm các chuyển động của máy không dựa vμo liên kết không cứng - Có tốc độ va đập < 20 m/s - Có đặc điểm các chuyển động của máy không dựa vμo liên kết không cứng nh−ng khác máy búa ở đ−ờng cong biểu diễn tốc độ - Chuyển động của máy lμ nhờ liên kết cứng - Các bộ phận của máy thực hiện chuyển động quay. - Vận tốc lμ hằng số Nhóm 5 : Các máy dập xung - Có tốc độ lμm việc lớn ≤ 300 m/s 5Phân loại Thiết bị dập tạo hình 3, Theo đặc điểm công nghệ Máy cắt, máy đột Máy dập vuốt Máy uốn, máy lốc Máy rèn quay Máy dập tự động Máy chuyên dùng 6Giới thiệu các loại thiết bị rèn dập điển hình Máy búa Máy búa hơi n−ớc không khí nén Máy búa cơ khí Máy búa không khí nén Máy búa thuỷ lực Máy búa khí 7Giới thiệu các loại thiết bị rèn dập điển hình Máy ép thuỷ lực Phân loại theo chức năng công nghệ Theo kiếu số l−ợng xilanh Theo hình dáng khung máy : C, kín.. M á y é p T L g i a c ô n g k i m l o ạ i M á y é p T L g i a c ô n g p h i k i m l o ạ i 8Giới thiệu các loại thiết bị rèn dập điển hình Máy ép cơ khí Máy ép trục khuỷu Máy kiểu quayMáy ép vít Máy dập tự động Máy dập chuyên dùng 94.1. Máy Búa Máy Búa hơi n−ớc  không khí nén Máy Búa không khí nén Máy Búa cơ khí Phân loại dựa vμo cơ cấu phát động Máy Búa thuỷ lực Máy Búa khí cháy (nổ) Các thông số cơ bản của máy : - Trọng l−ợng của vật rơi (lớn nhất hiện nay 30 tấn t−ơng đ−ơng với máy ép 30.000 tấn) - Tốc độ của vật rơi - Hiệu suất va đập Lĩnh vực ứng dụng : Rèn tự do, chồn, vuốt, dập khối Trọng l−ợng phần rơi : Bao gồm Piston công tác, cán piston công tác, đe trên. 10 Máy búa Phân loại:  Máy búa hơi n−ớc không khí nén  Máy búa không khí nén  Máy búa cơ khí  Máy búa thuỷ lực Các thông số cơ bản của máy : - Trọng l−ợng của vật rơi (lớn nhất hiện nay 30 tấn t−ơng đ−ơng với máy ép 30.000 tấn) - Tốc độ của vật rơi - Hiệu suất va đập Lĩnh vực ứng dụng : Rèn tự do, chồn, vuốt, dập khối Máy búa không khí nén Máy búa thuỷ lực 11 4.1.1 - Máy búa hơi n−ớc  không khí nén Lμ loại máy búa chuyên dùng để dập • Chất công tác lμ Hơi n−ớc hoặc Không khí nén đ−ợc cung cấp từ trạm •Trọng l−ợng bộ phận rơi  G > 500 Kg. Năng l−ợng sinh ra của máy búa trọng l−ợng phần rơi 1 tấn t−ơng đ−ơng 1000 tấn lực ép danh nghĩa các máy khác Máy búa Hơi n−ớc  KKN hình Π Máy búa Hơi n−ớc  KKN hình cung 12 Máy búa hơi n−ớc  không khí nén một trụ Trọng l−ợng phần rơi : 1300 Kg. Hμnh trình piston : 850 mm Số nhát đập trong 1 phút : 55 ữ 65 Trọng l−ợng: 43000 Kg Động cơ : 55 Kw Kích th−ớc : 3600x1500x7000 Công dụng : Chuyên để rèn tự do 13 Máy búa hơi n−ớc  không khí nén hai trụ hình cung Ký hiệu máy : C66-35(1T) Trọng l−ợng phần rơi : 1300 Kg. Hμnh trình piston : 1000 mm Số nhát đập trong 1 phút : 55 ữ 60 Trọng l−ợng: 15000 Kg Động cơ : 55 Kw Kích th−ớc : 3600x1500x6000 Công dụng : Dùng dập khối với khuôn kín vμ khuôn hở 14 Máy búa hơi n−ớc  không khí nén hình chữ Π Ký hiệu máy : C86-25(1T) Trọng l−ợng phần rơi : 1500 Kg. Hμnh trình piston : 1000 mm Số nhát đập trong 1 phút : 50 ữ 60 Trọng l−ợng: 20000 Kg Động cơ : 45 Kw Kích th−ớc : 2400 x 1400 x 6000 Công dụng : Dùng dập khối với khuôn kín vμ khuôn hở 15 4.1.1.1. Tính năng vμ lĩnh vực thực hiện • Đặc điểm - Dùng để rèn vμ dập khối - Phải có hệ thống cấp khí, cấp hơi từ trạm nguồn của nhμ máy - Trọng l−ợng phần rơi nhỏ nhất lμ 500 kg Máy búa rèn : GH = 500 ữ 5.000 Kg Máy búa dập : GH = 500 ữ 30.000 Kg -Kết cấu máy : 1 trụ, 4 trụ  • Tính năng máy búa hơi n−ớc  không khí nén - Chất công tác : - Hơi n−ớc : 7 ữ 9 atm Không khí : 9 ữ 12 atm - Chất công tác đ−ợc cung cấp từ trạm nguồn - Đặc tr−ng máy búa lμ trọng l−ợng phần rơi : GH Bao gồm : Khối l−ợng đầu tr−ợt + Khối l−ợng Piston + KL cán Piston 16 4.1.1.2. Một số kết cấu các máy búa hơi – không khí nén Kết cấu Máy búa hơi n−ớc - không khí nén dạng cung 17Kết cấu máy búa hơi n−ớc - không khí nén dạng chữ Π 18 4.1.1.3. ứng dụng dập thể tích trên máy búa Quy trình công nghệ vμ khuôn dập trên máy búa 19 Kết cấu khuôn dập trên máy búa vμ các phần tử gá lắp Lòng khuôn vuốt Lòng khuôn ép tụ Lòng khuôn tinh Lòng khuôn thô Dập thể tích trên máy búa Cửa khuôn (kẹp kìm) Đuôi én 20 4.1.2. Máy búa không khí nén Lμ loại máy búa chủ yếu dùng để rèn tự do • Chất công tác lμ Không khí nén đ−ợc cung cấp từ chính bản thân máy búa • Trọng l−ợng bộ phận rơi  G < 3000 Kg. 21 Lμ loại máy búa lμm việc nhờ không khí nén đ−a vμo từ xilanh nén của chính bản thân máy búa 22 Khi động cơ 1 lμm việc, trục khuỷu 5 quay, thanh truyền 6 kéo piston nén ép 8 chuyển động lên xuống trong xi lanh 7 Khi Piston nén 8 đi xuống, không khí ở phía d−ới xilanh nén 7 bị nén. Nếu mở van 18 vμ van 9, không khí chuyển sang phía d−ới của xilanh công tác 10 đẩy piston công tác 11 đi lên. Không khí thừa ở phía trên piston công tác 10 đi qua van 9 sang phía trên xilanh nén. Khi Piston nén 8 đi lên, không khí ở phía trên xilanh 7 đi qua van 9 sang phía trên xilanh công tác đẩy piston công tác đi xuống tạo ra quá trình va đập. 4.1.2.1. Nguyên lý lμm việc 23 Đối trọng để trục tay quay luôn ở vị trí d−ới Xilanh công tác Xilanh nén Tay biên Trục khuỷu tay quay Động cơ Bộ truyền đai 4.1.2.2. Một số kết cấu các máy búa không khí nén 24 Lμ loại máy búa chủ yếu dùng để rèn tự do • Năng l−ợng của động cơ truyền cho bộ phận rơi nhờ vμo các loại mối liên kết cơ khí (ma sát, mềm, đμn hồi) •Trọng l−ợng bộ phận rơi • Có 3 nhóm chính - Máy búa ván (liên kết ma sát) - Máy búa dây cáp, xích (liên kết mềm) - Máy búa nhíp (liên kết đμn hồi) 4.1.3. Máy búa cơ khí 25 Máy búa dây cáp Máy búa xích Máy búa ván Máy búa hơi 26 4.1.3.1. Máy búa ván - Trọng l−ợng phần rơi : 500 ữ 2500 kg - Dùng để rèn tự do vμ có thể dập thể tích, nắn các chi tiết đơn giản - Lμ máy búa tác động đơn, hệ số hữu dụng của máy cao nh−ng năng suất lao động thấp, khó điều chỉnh lực dập, độ cứng vững máy kép, tấm van gỗ chóng mòn. - Công dụng : chuyên dùng rèn tự do 27 Máy búa ván -Tấm ván gỗ th−ờng có kích th−ớc Dμy 30 ữ 40 mm Rộng 115 ữ 400 mm Cao 2500 ữ 4000 mm - Tuổi thọ trung bình tấm ván 50 ữ 60 giờ - Khoảng hμnh trình lớn nhất của đầu búa từ 800 ữ 1500 mm - Sử dụng để chồn các vật rèn có kích th−ớc Đ−ờng kính, cạnh góc vuông 300 ữ 800 mm Khối l−ợng vật rèn đến : 850 kg 28 4.1.3.2. Máy búa nhíp 29 Máy búa nhíp Bộ phận điều khiển - Tay gạt 10 có nhiệm vụ đ−a dây đai từ puli 8 sang puli tải 7 hoặc ng−ợc lại gạt dây đai từ puli tải 7 về puli 8. Guốc hãm 15 luôn tỳ vμo bánh đμ 13 nhờ đối trọng 14. Guốc hãm 15 tách khỏi bánh đμ 13 khi ấn bμn đạp 12. - Công dụng : chuyên dùng rèn tự do 30 4.1.4. Máy búa thuỷ lực Thực chất vẫn lμ các dạng máy ép thuỷ lực tuy nhiên do đặc điểm trong hμnh trình công tác, bộ phận rơi đ−ợc tách ra khỏi cơ cấu truyền động nên đ−ợc xếp vμo dạng máy búa. • Thông số chính của máy : Trọng l−ợng bộ phận rơi 31 Máy búa thuỷ lực có bình tích áp chuyên dùng dập nóng các sản phẩm dạng khối Máy búa thuỷ lực 300 tấn Máy búa thuỷ lực 1200 tấn 32 4.2. Máy ép thuỷ lực Khung máy dạng chữ C (thân hở) Khung máy 2, 4 trụ (thân kín) Khung máy dạng 2, 4 cột (thân kín) Phân loại theo hình dáng khung máy Máy ép dập tấm Phân loại theo chức năng công nghệ Máy ép rèn, rập thể tích Máy ép chảy Máy cắt đột liên hợp Máy ép chuyên dụng 33 Sơ l−ợc máy ép thủy lực Máy ép thuỷ lực hầu nh− hoạt động theo tác dụng tĩnh. Nguyên lý lμm việc dựa trên cơ sở của định luật Pascal. Máy ép thuỷ lực dùng để rèn, dập khối, ép chảy, dập tấm v.v. Thông số chính của máy lμ lực ép danh nghĩa. Máy dập nóng có Pdn = 10-700MN. Máy dập tấm có Pdn = 0,5-10MN 34 4.2.1. nguyên lý máy ép thủy lực Nguyên lý tác dụng của máy tuân theo định luật truyền áp suất trong lòng chất lỏng của Pascal. Cụ thể lμ lực tạo ra ở Piston P phụ thuộc vμo áp lực của dòng chất lỏng P1 vμ đ−ờng kính D. 2 2 1 d D.PP= P : Lực công tác P1 : Lực ép từ trạm nguồn D : Đ−ờng kính piston công tác d : Đ−ờng kính Piston ép. Nếu muốn P lớn thì tăng D, nh−ng D lớn quá sẽ cồng kềnh. Nên kết hợp giữa tăng P1 vμ D hμi hòa để máy không cồng kềnh vμ khối l−ợng không lớn Thông th−ờng P1 khoảng : 150 ữ 350 atm (15 ữ 35 MPa) 35 36 Thông số chính của máy Các thông số chính của máy ép thủy lực - Lực ép danh nghĩa : PH tấn - PH = áp suất chất lỏng trong xilanh x Diện tích có ích của các piston công tác - Chiều cao hở khoảng không gian dập : Z Hμnh trình xμ di động : H Kích th−ớc bμn máy : A x B Tốc độ ép, không tải ... Chiều cao hở khoảng không gian dập : Z Chiều cao kín Khuôn Đầu tr−ợt 37 4.2.2. Phân loại Máy ép thuỷ lực dạng khung chữ C Thông số chính của máy : Lực ép danh nghĩa : PDN Các máy ép thuỷ lực thuận lợi cho các nguyên công dập vuốt, uốn  38 Máy ép thuỷ lực 4 trụ đơn động dạng thân kín có bμn máy di động Sử dụng cho các nguyên công dập vuốt sâu - Có bμn máy di động để lắp khuôn 39 Máy thuỷ lực 4 cột Chuyên dùng để rèn vμ dập khối 40 Quy trình công nghệ dập chi tiết trên máy thuỷ lực thử khuôn Trình tự tháo lắp khuôn vμ tiến hμnh dập - Đ−a khuôn vμo bμn máy (bμn máy có thể di động) - Đầu tr−ợt đi xuống kẹp gá nửa khuôn trên - Căn chỉnh nửa khuôn d−ới - Sửa chữa căn chỉnh khuôn trên (đầu tr−ợt có bμn máy phụ để thử khuôn) 41 4.2.3. Các thμnh phần chính của máy ép thủy lực 1. Bơm, động cơ thủy lực 2. Các loại Valve. 3. Đ−ờng ống 4. Piston  xilanh thuỷ lực 5. Thùng dầu 6. Các thiết bị phụ kiện (Bộ lọc dầu, mắt dầu, nắp binh dầu ) bơm cao áp piston 42 BƠM PISTON 43 1. Cặp bánh răng 2. Vμnh chắn 3. Thân bơm 4.1, 4.2 : Vμnh chắn 5. Vòng chắn dầu 6. ổ đỡ 7. Vòng chắn điều chỉnh độ hở hông của cặp bánh răng vμ vòng chắn bơm cao áp bánh răng 44 Các loại Valve Van một chiều kiểu trụ, nónVan một chiều kiểu trụ, nón Van một chiều kiểu biVan một chiều kiểu bi Van một chiều 45 Các loại Valve Van an toμn – van trμn Van an toμn : có nhiệm vụ giữ cho áp suất lớn nhất mμ hệ thống có thể tải. Khi áp suất lớn hơn áp suất cho phép của hệ thống thì dòng áp suất dầu sẽ thắng lực lò xo, để chất lỏng chảy theo cửa B trở lại thùng dầu. Van trμn : hoạt động theo nguyên tắc van an toμn, tuy nhiên khác ở chỗ khi áp suất ở A đạt giá trị xác định thì cửa B nối với A, nối với cơ cấu điều khiển. 46 Các loại Valve Van tiết l−u Lμ van điều chỉnh l−u l−ợng cung cấp cho thiết bị thuỷ lực 47 Các loại Valve Van phân phối - Lμ thiết bị dùng thay đổi h−ớng chuyển động của dòng dầu trong hệ thống thuỷ lực. Van phân phối 4 của 3 vị trí điều khiển điện từ Van phân phối 4 của 2 vị trí điều khiển bằng tay 48 Xilanh - Piston Nhiệm Vụ Xi lanh thuỷ lực lμ cơ cấu chấp hμnh của truyền dẫn thuỷ lực để thực hiện chuyển động thẳng - Truyền chuyển động thẳng - Truyền lực Xilanh mặt bíchXilanh mặt bích Xilanh treoXilanh treo 49 Bản vẽ xilanh dạng mặt bích 50 Các thiết bị phụ trợ Lọc dầu hồi 51 Các thiết bị phụ trợ Mắt thăm dầu – Th−ớc đổ dầu 52 Nắp thùng dầuCác thiết bị phụ trợ 53Hệ thống lμm mát Oil/Air Cooler Units Các thiết bị phụ trợ 54 4.2.4. bố trí các thiết bị thuỷ lực trong METL có dẫn động bằng bơm dầu Van chống nún (van chống tụt áp) 55 4.2.5. Các nguyên công dập tạo hình sử dụng máy ép thủy lực Dập vuốt Dập khối trên máy búa thủy lực Các nguyên công uốn, ép chảy .... 56 4.3. Máy ép cơ khí Máy ép trục khuỷu Máy ép VítMáy loại quay Máy dập xung 57 Dây chuyền sản xuất trục khuỷu – phân x−ởng dập khối 58 Máy ép Cơ khí Máy ép cơ khí đ−ợc sử dụng rộng rái trong nhiều ngμnh công nghiệp chế tạo máy vμ dụng cụ, công nghiệp xây dựng, thực phẩm ... Một chi tiết quan trọng của máy lμ trục khuỷu nên máy còn có tên gọi lμ máy ép trục khuỷu. Máy có lực ép danh nghiã từ rất nhỏ d−ới 25kN đến rất lớn 100.000kN. Máy ép trục khuỷu dùng chủ yếu để dập tấm, dập thể tích nóng, nguội, cắt phôi vμ thực hiện nhiều nguyên công khác trong GCAL. −u điểm : - Sử dụng máy vμ kết cấu máy đơn giản - Chế tạo đ−ợc các chi tiết có hình dạng phức tạp, chất l−ợng bề mặt chi tiết cao mμ không cμnn qua gia công cắt gọt - Năng suất máy cao, x−ởng không ồn, sạch, nền móng ít rung động nh− máy búa Nh−ợc điểm : - ít vạn năng trong các nguyên công dập thể tích, không thực hiện đ−ợc các nguyên công vuốt, ép tụ. - Lực ép danh nghĩa của máy không thể tăng quá lớn nh− máy ép thuỷ lực vì kích th−ớc của máy sẽ rất lớn. - Đầu tr−ợt có thể bị kẹt ở điểm chết d−ới 59 4.3.1. Máy ép trục khuỷu • Máy ép trục khuỷu : chi tiết quan trọng nhất lμ trục khuỷu • Thông số quan trọng của máy ép : Lực ép  lực ép thể hiện kích th−ớc vμ công suất của máy • ứng dụng METK : Cắt phôi thanh  tấm, dập tấm, dập khối (nóng hoặc nguội) 4.3.1.1. Đặc điểm máy ép trục khuỷu Máy ép trục khuỷu lệch tâm dùng chêm Máy ép trục khuỷu lệch tâm dùng tay biên 60 4.3.1.2. Phân loại máy ép trục khuỷu Máy trục khuỷu đơn động Máy ép trục khuỷu song động  dùng dập tấm Máy ép trục khuỷu tam động Máy ép trục khuỷu - Máy ép trục khuỷu vạn năng - Máy ép trục khuỷu chuyên dùng dập vuốt - Máy ép trục khuỷu uốn tấm - Lμ máy ép trục khuỷu có hai đầu tr−ợt Một đầu tr−ợt chính ở trong dùng để mang dụng cụ tạo hình Một đầu tr−ợt ngoμi dùng để chặn phôi. - Ký hiệu : VD : 315/200 - Lμ máy ép trục khuỷu có ba đầu tr−ợt Ngoμi hai đầu tr−ợt giống máy song động, máy có thêm 1 đầu tr−ợt ở d−ới dùng để dập vuốt ng−ợc 61 Phân loại máy ép trục khuỷu Máy ép trục khuỷu vạn năng Trục khuỷu thông th−ờng Máy ép trục khuỷu vạn năng chuyên dùng cắt, uốn, dập vuốt, dập khối 62 Phân loại máy ép trục khuỷu Máy ép trục khuỷu song động, tam động Máy ép trục khuỷu song động vμ tam động chuyên dùng Dập vuốt 63 Kết cấu vμ sơ đồ Máy ép trục khuỷu dập nóng Phân loại máy ép trục khuỷu Máy ép trục khuỷu dập nóng chuyên dùng dập khối các chi tiết ở trạng thái nóng 64 4.3.1.3. Các bộ phận của máy ép trục khuỷu • Động cơ • Bộ truyền - bánh răng, đai  • Bộ li hợp  lμ hệ thống đóng mở máy  dùng để nối cơ cấu thực hiện với hệ thống dẫn động vμ truyền mômen xoắn từ động cơ đến trục khuỷu. • Bánh đμ - Bánh đμ giải phóng năng l−ợng trong hμnh trình công tác  Trong thời gian lμm việc, một phần năng l−ợng đ−ợc cung cấp từ động cơ còn phần lớn lμ từ Bánh đμ. • Trục khuỷu  lμ chi tiết quan trọng trong máy ép trục khuỷu • Biên  Lμ chi tiết truyền lực vμ chuyển động giữa trục khuỷu vμ đầu tr−ợt. • Đầu tr−ợt  Lμ khâu truyền chuyển động vμ lực cho nửa khuôn trên. 65 Sơ đồ động của máy ép trục khuỷu Sơ đồ các bộ phận của máy ép trục khuỷu 1. Động cơ 2. Bộ truyền 3. Bộ li hợp 4. Bánh đμ 5. Trục khuỷu 6. Biên 7. Đầu tr−ợt 8. Bộ phận h−ớng dẫn 9. Thân máy 10. Bộ phận điều khiển 11. Cơ cấu để lấy sản phẩm 12. Cơ cấu để thu hồi phế liệu 13. Cơ cấu cấp phôi 14. Phễu tiếp liệu 15. Hệ thống truyền động cho phễu tiếp liệu 16. Truyền động cho cơ cấu cung cấp 17. Phanh 66 • Bộ phận dẫn h−ớng  đảm bảo cho đầu tr−ợt chuyển động tịnh tiến. • Thân máy  Lμ bộ phận để định vị vμ kẹp chặt tất cả các bộ phận khác của máy đồng thời lực dập đ−ợc truyền qua nó. • Phanh  Thuộc hệ thống đóng mở máy - bộ phận dừng đầu tr−ợt ở vị trí xác định khi động cơ điện vẫn lμm việc liên tục • Bộ phận điều khiển • Cơ cấu lấy sản phẩm • Cơ cấu thu hồi phế liệu • Cơ cấu cấp phôi • Phễu tiếp liệu • Hệ thống bảo hiểm 67 4.3.1.4. Kết cấu các bộ phận chi tiết chủ yếu của METK Biên vμ cụm Thanh truyền Biên có chiều dμi cố định Biên có chiều dμi thay đổi 68 Biên có chiều dμi thay đổi : dùng cho máy ép trục khuỷu đơn động máy ép trục khuỷu đơn động Biên có chiều dμi cố định dùng cho máy ép hạng nặng dùng để dập nóng vμ tinh chỉnh hoặc trong một vμi loại máy ép thân kín vμ máy ép song động 69 Ly hợp •Công dụng : Lμ cơ cấu truyền chuyển động vμ mômen xoắn từ bánh đμ đến trục khuỷu • Các loại : Li hợp vấu Li hợp chốt Li hợp then quay Li hợp ma sát Li hợp tr−ợt Li hợp ma sát 70 •Công dụng : Lμ trong cơ cấu đóng mở máy để : - Hãm động năng của cơ cấu chấp hμnh -Giữ đầu tr−ợt máy ở vị trí bất động khi nhả li hợp để đầu tr−ợt không rơi Phanh Kết cấu phanh ma sát giống nh− ly hợp ma sát uy nhiên phanh chỉ có một đĩa để đảm bảo an toμn 71 Phanh đai vμ phanh đĩa ma sát Phanh đai không lệch tâm 72 Đầu tr−ợt – Dẫn h−ớng – Cân bằng đầu tr−ợt Cấu tạo vμ vật liệu của đầu tr−ợt • Công dụng - Lμ khâu truyền cho nửa khuôn trên Chuyển động Lực •Yêu cầu - Bền, nhẹ để giảm năng l−ợng nâng, giảm công cần phải có để phanh khi dừng đầu tr−ợt ⇒ Rỗng để giảm trọng l−ợng • Chế tạo Đúc, hμn hoặc kết hợp Cụm đầu tr−ợt gồm Bảo hiểm chống quá tải Lắp biên với đầu tr−ợt Điều chỉnh chiều cao kín Dẫn h−ớng Đẩy trên Lắp khuôn Cân bằng đầu tr−ợt 73 Vật liệu - Gang : Đúc - Thép : Hμn Chú ý Chú ý các cặp ma sát tránh mòn Cứng  Cứng Mềm  Mềm Mòn NênĐ−a chi tiết nμo mòn vμo chi tiết rễ thay thế Dẫn h−ớng Sống dẫn h−ớng Có nhiều dạng mặt cắt khác nhau 74 Cơ cấu bảo hiểm Công dụng Chống quá tải do Chiều dầy phôi tăng Vật liệu phôi thay đổi : từ CT3 → CT5, lò xo  Thừa thể tích (dập khối) Kẹt máy, khuôn  • Phân loại : Phân lμm 2 nhóm - Nhóm tự hoμn nguyên : tự trả về vị trí cũ khi dỡ hết tải - Nhóm không tự hoμn nguyên • Cơ cấu Bảo hiểm theo lực Bảo hiểm theo mô men xoắn Sử dụng cơ cấu bảo hiểm không tận dụng hết khả năng của máy ⇒ Mong muốn tận dụng tối đa khả năng máy mμ vẫn đảm bảo an toμn Nhóm phá hủy : Chốt cắt, cốc cắt Nhóm không phá hủy : lò xo 75 Cơ khí Cốc cắt Đĩa cắt 76 Thân máy - Thân máy lμ bộ phận quan trọng của máy ép dùng để định vị vμ kẹp chặt tất cả các bộ phận khác của máy ép đồng thời lực dập truyền qua nó. - Đặc điểm : Lμ chi tiết không thay thế trong quá trình sửa chữa nên th−ờng lấy hệ số an toμn bền lớn. Phân loại : Chủ yếu phân loại theo 3 nhóm • Thân máy dạng hở • Thân máy dạng kín • Thân máy dạng ghép 77 • Thân máy dạng thân kín, dạng thân hở, thân máy đúc, thân máy hμn Thân kín Thân hở thân hμn thân đúc 78Thân máy dạng chữ C Thân máy kín kiểu chữ O, kiểu cột Theo tiêu chuẩn theo hỡnh dáng • Thân máy 1 trụ, thân máy 2 trụ • Thân chữ C, Thân chữ O • Kiểu cột 79 4.3.1.5. Các loại máy ép trục khuỷu điển hình  công dụng Máy ép trục khuỷu vạn năng - Cắt hình - Đột lỗ - Dập vuốt - Uốn Bμn máy bất động máy ép trục khuỷu vạn năng Loại hở Loại kín Loại 1 trụ 2 khuỷu1 khuỷuLoại 2 trụ 4 khuỷu Bμn máy chuyển động Nghiêng đ−ợc Không nghiêng đ−ợc Trục phân bố song song với mặt tr−ớc của máy Trục phân bố vuông góc với mặt tr−ớc của máy 2 khuỷu1 khuỷu 80 Máy ép vạn năng thân hở 81Máy ép 2 biên thân kín 82 Máy ép trục khuỷu song động Đặc điểm máy song động - Thông th−ờng đầu tr−ợt ngoμi có lực chặn nhỏ hơn đầu tr−ợt trong - Đầu tr−ợt ngoμi xuống tr−ớc giữ lực chặn ổn định trong suốt quá trình dập vuốt (thực tế không bằng constant do có độ đμn hồi) - Đầu tr−ợt ngoμi đi xuống, dừng lại. Đầu tr−ợt trong mới đi xuống - Chiều cao tính từ thời điểm đầu tr−ợt ngoμi dừng lại đến thời điểm đầu tr−ợt trong dừng lại chính lμ chiều sâu dập vuốt Có nhiều kiểu truyền động cho đầu tr−ợt ngoμi • Truyền động bằng cam (hình a) : Chóng mòn mặt tiếp xúc của cam vμ con lăn ⇒ dùng cho những máy cỡ nhỏ (thân hở). • Sử dụng cơ cấu khuỷu - đòn 8 khâu với con tr−ợt phụ (hình b, c). • Cơ cấu khuỷu - đòn 8 khâu (hình d, e) dùng cho máy 2 khuỷu vμ 4 khuỷu. Tại mỗi trục khuỷu có lắp 2 biên : một để truyền động cho đầu tr−ợt trong, một để truyền động cho đầu tr−ợt ngoμi. Ký hiệu máy : 315/200 83 a) b) c) d) e) Các kiểu cơ cấu dẫn động đầu tr−ợt ngoμi của máy ép song động Con tr−ợt phụ 84 Máy ép trục khuỷu song động 85 Máy ép trục khuỷu song động 1. Đế mỏy 2. Cối 3. Phụi 4. Chày 5. Đầu trượt trong 6. Tay biờn ngoài 7. Tay đũn 8. Dầm trờn 9. Tay đũn 10. Tay biờn trong 11. Đầu trượt ngoài 12. Dẫn hướng 13. Dầm dưới 86 Máy ép trục khuỷu song động 315/200 Mỏy ộp song động 315/200 Ký hiệu mỏy : КБ5535 Lực danh nghĩa đầu trượt trong : 315 tấn Lực danh nghĩa đầu trượt ngoài : 200 tấn Hành trỡnh lớn nhất : 630 mm Chiều cao kớn nhỏ nhất : 400 mm Số hành trỡnh /phỳt : 10 ữ 16 nhỏt/phỳt Kớch thước : 6760 x 5830 x 6580 87 Máy ép trục khuỷu tam động Đặc điểm máy tam động - Chủ yếu sử dụng khi dập vuốt ng−ợc ⇒ Sử dụng máy tam động để giảm số l−ợng nguyên công dập - Đầu tr−ợt ngoμi giống nh− máy song động vμ đầu tr−ợt trong có thêm 1 khoảng dừng bất động. - Có thêm 1 đầu tr−ợt d−ới lệch pha so với chu trình 2 đầu tr−ợt trong vμ ngoμi. 88 Đồ thị chuyển động của máy ép tam động C h i ề u s â u d ậ p v u ố t n g ừ ợ c C h i ề u s â u d ậ p v u ố t c ủ a đ ầ u t r ự ơ t t r o n g Thời gian dừng cơ cấu dẫn động phía trên Dừng đầu trựơt trong Dừng đầu trựơt ngoμi o 0 100 o 160 o 190 o 190 o 200 o 360 o o 360 o 0 Đầu trựơt trong Đầu trựơt ngoμi 89 Máy ép trục khuỷu dập nóng Công dụng, lĩnh vực sử dụng • Lμ dạng máy lớn, siêu tr−ờng siêu trọng. • Sử dụng cho các nguyên công cần thắng trở lực biến dạng phôi rất lớn • Dùng chế tạo các chi tiết dập khối : trục khuỷu, bánh răng, cam .. Đặc điểm cấu tạo của máy • Trục khuỷu lμ trục lệc tâm, hμnh trình ngắn : Do lực lớn nên cần cứng vững • Đầu tr−ợt có đuôi dẫn h−ớng phụ : nguyên nhân do đầu tr−ợt bị lệch tâm vì lòng khuôn có nhiều lòng khuôn với mức độ biến dạng khác nhau ⇒ Lệch trung tâm áp lực khuôn. • Không điều chỉnh đ−ợc chiều dμi chiều cao kín bằng thay đổi chiều dμi tay biên ⇒ Thay đổi bằng thay đổi chiều cao bμn máy (sử dụng chêm) • Có cả đẩy trên vμ đẩy d−ới do có khả năng phôi dỉnh cả trên vμ d−ới hai nửa khuôn ⇒ Giảm góc nghiêng lòng khuôn để tiết kiệm vật liệu • Có cơ cấu cân bằng đầu tr−ợt • Có cơ cấu cứu kẹt : nâng ổ mang bánh đμ lên bằng ecu thủy lực 90 Sơ đồ máy ép trục khuỷu dập nóng 1. Đuôi dẫn h−ớng phụ 2. Bánh răng nhỏ 3 . Bánh răng lớn vμ ly hợp ma sát 4. Đầu tr−ợt 5. Chêm bμn máy 6. Phanh 7. Bánh đμ 8. Phanh bánh đμ 9. Cơ cấu cân bằng 9 Chiều dμi hμnh trình máy cố định, cho phép thao tác lệch tâm nh−ng không thể dập nhiều lần một vật dập trên một lòng khuôn. 91 Sơ đồ máy ép trục khuỷu dập nóng 1. Phanh chính 2. Phanh bánh đμ 3,4 . Bộ truyền đai 5. Trụng trung gian 6 Bộ truyền bánh răng 7. Trục khuỷu 8. Biên 9. Li hợp ma sát 10. Bánh đμ 11. Đầu tr−ợt 12. Bμn máy 92 Một số Kết cấu máy ép trục khuỷu dập nóng 93 Cắt biên Máy dập nóng Máy cán chu kỳ Lò nung Cắt phôi Dây chuyền dập nóng có sử dụng máy ép trục khuỷu dập nóng 94 Các dạng sản phẩm chế tạo trên máy ép trục khuỷu dập nóng 95 4.3.2.1. Nguyên lý tác dụng vμ tính năng công nghệ -Trục vít - Đai ốc với ren không tự hãm : Góc nâng ren lớn hơn góc ma sát - Răng ren lμ hình vuông hoặc ren Accimet : đảm bảo có độ bền lớn 4.3.2. Máy ép kiểu vít 96 Sơ đồ Máy ép ma sát trục vít Vít Chuyển động xoắn Chuyển động quay CĐ tịnh tiến Đai ốc Đứng yên Tịnh tiến Quay Thông th−ờng Vít chuyển động xoắn Đai ốc đứng yên 97 Nguyên lý hoạt động Máy ép vít Xét một máy ép vít chuyển động vít lμ quay vμ tịnh tiến, đai ốc đứng yên - Phần động (quay vμ tịnh tiến) bao gồm : Bánh đμ - quay Vít - chuyển động xoắn Đầu tr−ợt tịnh tiến - Nguyên lý : Phần động đ−ợc truyền dẫn sẽ chuyển động xuống d−ới với vận tốc nhất định để tạo ra năng l−ợng lμm biến dạng dẻo vật dập Khi bắt đầu phần động chạm vật : ta cắt truyền động cho vít → Biến dạng dẻo vật dập bằng động năng tích luỹ ở phần động. → Không có mối liên hệ giữa cơ cấu chấp hμnh vμ cơ cấu dẫn động ⇒ Giống máy Búa - Tiêu thụ hết năng l−ợng mới dừng phần động Phần động có tốc độ lớn hơn máy ép nh−ng nhỏ hơn máy búa → Tốc độ biến dạng không lớn lắm → Đánh giá bằng năng l−ợng tích luỹ ở phần động → Đánh giá bằng cả lực ép danh nghĩa → Lực tác dụng lên thân lớn ⇒Giống máy ép Lμ máy trung gian giữa máy búa vμ máy ép (máy l−ỡng tính) 98 Chọn máy vμ các nguyên công sử dụng máy ép vít A biến dạng dẻo A  Công A ma sát A còn lại ⇒ vμo biến dạng đμn hồi khung máy Th−ờng dùng A đh để tính độ bền chi tiết máy - Lực tạo ra trong nguyên công chồn gọi lμ lực ép danh nghĩa Máy ép vít th−ờng sử dụng vμo các nguyên công chồn đầu các chi tiết chuôi dμi - Máy ép vít phải Có phôi khi gia công kim loại. Không có phôi sẽ dẫn đến va đạp cứng ⇒ Lực tác dụng vμo khung thân máy lớn gấp 2 ữ 3 lần trị số lực tính cho khung thân ⇒ Hỏng khuôn. 99 - Do Năng l−ợng sinh ra đ−ợc tích luỹ thμnh động năng ở đầu tr−ợt sẽ sử dụng vμo : +. Biến dạng dẻo vật rèn : Ag +. Thắng ma sát : AT +. Biến dạng đμn hồi hệ thống máy : Ay Lực phát sinh vμo biến dạng đμn hồi trong quá trình gia công sẽ phụ thuộc vμo điều kiện lμm việc của máy : Trở lực biến dạng vật rèn lμ lớn → Lực phát sinh vμo đμn hồi lμ nhỏ Trở lực biến dạng vật rèn lμ nhỏ → Lực phát sinh vμo đμn hồi lμ lớn Vμ lực phát sinh vμo đμn hồi lớn nhất khi va đập nguội mμ không có vật rèn. Khi hoạt động bắt buộc phải có vật rèn 100 4.3.2.2. Phân loại Máy ép vít Căn cứ động học cơ cấu truyền động chính phân máy ép vít thμnh 3 loại : - Máy ép vít có vít chuyển động xoắn - Máy ép vít có vít chuyển động quay - Máy ép vít có vít chuyển động tịnh tiến Căn cứ vμo cơ cấu dẫn động vμ cơ cấu truyền máy ép vít ma sát 1 đĩa, 2 đĩa, 3 đĩa - Máy ép vít ma sát máy ép vít ma sát đĩa hình côn - Máy ép vít điện cung - Máy ép vít thuỷ lực - Máy ép vít khí nén 101 Phân loại Máy ép vít ma sát Máy ép vít ma sát 1 đĩa, 2 đĩa, 3 đĩa Máy ép vít ma sát đĩa hình côn, dẫn động trực tiếp từ động cơ 102 Máy ép vít ma sát Thuộc loại máy rèn có cơ cấu truyền ma sát Công dụng : Dùng cho cả dập khối vμ dập tấm nh−ng thuận lợi nhất lμ chi tiết tròng xoay dạng chuôi dμi. Máy ép vít ma sát 2 đĩa hình côn Vít quay - đai ốc chuyển động Máy ép vít ma sát 2 đĩa phẳng Vít chuyển động xoắn 103 Máy ép vít ma sát điều khiển tay đòn máy có lực ép danh nghĩa nhỏ Máy ép vít ma sát điều khiển khí nén  máy có lực ép danh nghĩa lớn Máy ép vít ma sát 104 Máy ép vít ma sát 105 Máy ép vít điện cung stato 106 Máy ép vít điện cung stato 107 4.3.2.3. lĩnh vực Máy ép vít Dập thể tích trên máy ép ma sát trục vít - Máy ép MSTV có hμnh trình không cố định giống nh− máy búa, nên có thể dập nhiều lần một vật dập trên một lòng khuôn. - So với máy ép trục khuỷu cùng cỡ, có thể chế tạo đ−ợc sản phẩm có kích th−ớc lớn hơn. - Hμnh trình lớn hơn METK nên có thể dập đ−ợc các vật dập cao hơn. - Tốc độ biến dạng trên máy ép MSTV nhỏ hơn so với trên máy búa. - Không cho phép dập lệch tâm do đặc điểm kết cấu của máy (cong vít). - Do đó chỉ dập đ−ợc các chi tiết có dạng tròn xoay. - Máy ép MSTV có cơ cấu đẩy d−ới cho nên có thể dập đ−ợc các chi tiết có chuôi dμi với góc nghiêng thμnh lòng khuôn không đáng kể. - Kết cấu khuôn giống nh− trên METK dập nóng. - Trên máy ép MSTV có thể dùng khuôn kín hoặc ép chảy hoặc khuôn dập với cối ghép 2 nửa. Công dụng : Sử dụng cả trong dập tấm vμ dập khối, phù hợp nhất lμ các chi tiết chồn dạng chuôi dμi 108 Sử dụng Máy ép vít ma sát Chú ý khi sử dụng máy ép ma sát trục vít - Chỉ nên dập các chi tiết có dạng tròn xoay. Không cho phép dập lệch tâm do đặc điểm kết cấu của máy có thể dẫn đến cong vít cong vít - Không đ−ợc phép sử dụng máy mμ không có vật rèn vμ luôn luôn phải đảm bảo chiều cao vật rèn hoặc chiều cao khuôn phải lớn hơn 1 giá trị cho phép tuỳ thuộc vμo từng loại máy : Ví dụ : máy ép vít ma sát 630 tấn : khoảng cách đó lμ 450 mm. Nguyên nhân : - Do kết cấu của máy : rễ gãy phần nối giữa vít vμ đầu tr−ợt do quán tính Máy phù hợp nhất lμ các chi tiết chồn dạng chuôi dμi có nguyên công chồn đầu: do đặc điểm chi tiết chuôi dμi có vai ⇒ Lực tác dụng vμo vai lμ chủ yếu. Phần côn nên đẩy nhỏ lμ lấy đ−ợc ra 109 4.3.3. máy ép kiểu quay Công dụng vμ phân loại Máy kiểu quay Để dập tấm Để rèn dập thể tích vμ cán hình Máy cắt dao đĩa Máy cán rèn Máy nắn Máy tự động cán ren Máy uốn Máy để lăn răng Máy lăn định hình Máy nắn Máy uốn Máy để nong lỗ, cán thép hình vμ bánh xe Máy miết quay Máy rèn quay Máy cán chu kỳ Máy miết quay Máy để tạo đáy (nồi hơi) bằng cách lăn Máy tạo hình Phân lμm 2 nhóm 110 Đặc điểm • Nguyên công công tác đ−ợc thực hiện trong khi phôi chuyển động ⇒ Phôi đ−ợc gia công một cách liên tục • Chủ yếu sản xuất các vật định hình, khả năng chế tạo các chi tiết có chiều dμi theo ý muốn (chiều dμi vô tận) • Thông số cơ bản lμ mômen xoắn tác dụng lên trục chính 111 • Nắn phẳng, nắn thẳng • Nguyên lý • Sử dụng các con lăn • Phải có biến dạng dẻo Các trục lăn bố trí lệch nhau A Sơ đồ máy nắn 5 trục • Có thể nắn theo ph−ơng đứng với 2 hμng lô trên vμ lô d−ới • Có thể nắn không gian : thêm 2 quả lô cạnh • Có thể cho phôi chuyển động quay hoặc phôi đứng yên  lô chuyển động tròn xung quanh (Mô hình máy nắn dây trong xây dựng) 4.3.3.1. Máy nắn 112 Trục nắn Phụi Sơ đồ máy nắn Tấm càng mỏng số quả nắn càng lớn 113 Sơ đồ máy nắn Sơ đồ máy cắt dải 114 4.3.3.2. Máy cán rèn (máy cán chu kỳ) Công dụng, lĩnh vực hoạt động - Thông th−ờng sử dụng trong dây chuyền dập nóng để tiến hμnh chế tạo phôi cho máy dập nóng Đặc điểm Sơ đồ động Máy cán rèn Lực ép nhỏ Biến dạng nhỏ 115 Máy cán chu kỳ 116 4.3.3.3. Máy rèn quay, máy rèn h−ớng kính vμ các máy chuyên môn hóa - Dùng để tóp các chi tiết đặc hoặc rỗng hình trụ, trụ bậc, côn - Đầu búa (cối) vừa chuyển động quay tròn vừa tịnh tiến h−ớng kính - Lμ máy lμm việc ở trạng thái nóng - Chế