- Trang Chủ
- Báo cáo khoa học
- Báo cáo: Nghiên cứu chế tạo khuôn uốn định hình trên máy CNC sử dụng trong sản xuất bàn ghế bằng ống thép
Xem mẫu
- Bé C«ng th−¬ng
Tæng C«ng ty M¸y ®éng lùc vµ m¸y n«ng nghiÖp
ViÖn C«ng nghÖ
B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KH-CN
M∙ sè: 247.07.RD/H§-KHCN
Tên đề tài:
Nghiªn cøu chÕ t¹o khu«n uèn ®Þnh h×nh
trªn m¸y cnc sö dông trong s¶n xuÊt bµn ghÕ
b»ng thÐp èng
C¬ quan chñ qu¶n: Bé C«ng th−¬ng
C¬ quan chñ tr×: ViÖn C«ng nghÖ
Chñ nhiÖm ®Ò tµi: KS. §Æng thµnh c«ng
6801
12/4/2008
Hµ Néi 3 - 2008
1
- Bé C«ng th−¬ng
Tæng C«ng ty M¸y ®éng lùc vµ m¸y n«ng nghiÖp
ViÖn C«ng nghÖ
B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KH-CN
M∙ sè: 247.07RD/H§-KHCN
Tên đề tài:
Nghiªn cøu chÕ t¹o khu«n uèn ®Þnh h×nh trªn
m¸y cnc sö dông trong s¶n xuÊt bµn ghÕ b»ng
thÐp èng
C¬ quan chñ tr× Chñ nhiÖm ®Ò tµi
KS. §Æng Thµnh C«ng
Hµ Néi , 3 - 2008
2
- Môc lôc
I. Tæng quan 2
1.1 M¸y uèn èng, nguyªn lý uèn èng kiÓu trôc t©m. 2
1.2 Khu«n mÉu kim lo¹i vµ khu«n uèn èng. 9
II. gia c«ng khu«n trªn m¸y cnc 14
2.1 M¸y CNC c¾t kim lo¹i b»ng dao cô 15
2.2 M¸y tia löa ®iÖn 18
2.3 LËp tr×nh gia c«ng khu«n mÉu trªn m¸y CNC 20
III. Qui tr×nh chÕ t¹o khu«n uèn bµn ghÕ trªn m¸y CNC. 23
3.1 Qui tr×nh gia c«ng c¬ 23
3.2 Qui tr×nh nhiÖt luyÖn 33
3.3 S¬ ®å qui tr×nh chÕ t¹o 36
IV.KÕt luËn. 37
Tµi liÖu tham kh¶o
Phô lôc.
1. Biªn b¶n nghiÖm thu ch¹y thö s¶n phÈm
2. PhiÕu ®o ®é cøng
3. Mét sè chu tr×nh gia c«ng trong c¸c hÖ ®iÒu khiÓn CNC
3
- I. tæng quan
1.1 M¸y uèn èng, nguyªn lý uèn èng kiÓu trôc t©m
a) M¸y uèn èng
Uèn èng truyÒn ®éng thuû lùc kiÓu trôc t©m ®· ®−îc ¸p dông phæ biÕn
ë n−íc ta. C¸c lo¹i m¸y uèn èng hiÖn nay ®−îc nhËp ngo¹i tõ nhiÒu nguån
kh¸c nhau nh− h·ng Shaw Group Inc – Mü, Shanghai Guoqing Machinary -
Trung Quèc...C¸c m¸y uèn CNC nhËp ngo¹i cã gi¸ thµnh kh¸ cao tõ vµi chôc
tíi vµi tr¨m ngµn USD. Trong n−íc còng ®· cã mét sè ®¬n vÞ ®· vµ ®ang tiÕn
hµnh hîp t¸c nghiªn cøu chÕ t¹o m¸y uèn èng ®iÒu khiÓn CNC nh− C«ng ty
ThiÕt kÕ vµ ®ãng tµu MiÒn nam (SESCO) víi ®Ò tµi cÊp Nhµ n−íc “Nghiªn cøu
thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o m¸y uèn èng CNC phôc vô c«ng nghiÖp uèn èng”.
M¸y uèn èng kiÓu trôc t©m ®iÒu khiÓn CNC cã nh÷ng ®Æc ®iÓm sau:
- Tù ®éng ho¸ cao, c¸c chuyÓn ®éng chÝnh trong qu¸ tr×nh uèn ®−îc tù
®éng ho¸.
- C¸c chuyÓn ®éng ®−îc kiÓm nghiÖm bëi hÖ thèng ®o kü thuËt sè víi ®é
chÝnh x¸c cao.
- KÕt nèi dÔ dµng víi nh÷ng phÇn mÒm thiÕt kÕ èng.
M¸y uèn èng kiÓu trôc t©m ®iÒu khiÓn PLC cã c¸c ®Æc ®iÓm sau:
- Thao t¸c cÊp èng vµ th¸o èng ®−îc thùc hiÖn bëi thî vËn hµnh m¸y víi
c¸c th−íc ®o c¬ khÝ (c÷ chÆn, thao...) do ®ã ®é chÝnh x¸c cña vÞ trÝ uèn,
gãc uèn cã phÇn phô thuéc vµo tay nghÒ thî.
- LËp tr×nh gia c«ng cho c¸c biªn d¹ng uèn kh¸c nhau th−êng kÐm linh
ho¹t.
- ViÖc kÕt nèi gi÷a PC víi bé ®iÒu khiÓn khã kh¨n h¬n (ph¶i th«ng qua
nh÷ng tr×nh biªn dÞch riªng). Kh«ng hç trî t−¬ng thÝch víi c¸c phÇn
mÒm thiÕt kÕ èng (c¸c phÇn mÒm thiÕt kÕ èng kh«ng xuÊt file gia c«ng
trùc tiÕp cho c¸c hÖ ®iÒu khiÓn PLC).
M¸y uèn èng kiÓu trôc t©m bao gåm c¸c bé phËn chÝnh sau:
4
- - HÖ thèng kÕt cÊu, truyÒn ®éng c¬ khÝ: khung m¸y, hÖ thèng truyÒn
®éng b¸nh r¨ng, xÝch t¶i, côm g¸ l¾p khu«n, c¬ cÊu kÑp èng, côm bµn
m¸y vµ dÉn h−íng, ®éng c¬...
- HÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc gåm b¬m dÇu, xi lanh thuû lùc, c¸c van
ph©n phèi, tiÕt l−u, an toµn.
- HÖ thèng ®iÒu khiÓn: PLC hoÆc CNC gåm bé ®iÒu khiÓn trung t©m, c¸c
m¹ch ®iÒu khiÓn c¸c trôc, c¸c m¹ch khuyÕch ®¹i...
H×nh 1: M¸y uèn kiÓu trôc t©m ®iÓu khiÓn CNC.
§Æc ®iÓm, kÕt cÊu mét sè bé phËn chÝnh cña m¸y uèn èng kiÓu trôc t©m:
- Côm khung m¸y: Gåm c¬ cÊu hµn tõ thÐp h×nh C45, gåm khung m¸y, dÉn
h−íng. Côm th©n m¸y cÇn ®¶m b¶o cøng v÷ng ®Ó l¾p c¸c bé phËn kh¸c cña
m¸ykhi lµm viÖc æn ®Þnh kh«ng rung.
5
- H×nh 2: KÕt cÊu côm khung m¸y.
- Côm truyÒn ®éng chÝnh: ChuyÓn ®éng chÝnh cña m¸y gåm chuyÓn ®éng
kÑp chÆt èng cña c¬ cÊu kÑp èng, chuyÓn ®éng ®Èy èng tíi vÞ trÝ theo
lËp tr×nh, vµ chuyÓn ®éng quay cña trôc khu«n uèn t¹o thµnh gãc uèn
mong muèn.
H×nh 3. KÕt cÊu truyÒn ®éng chÝnh m¸y uèn èng kiÓu trôc t©m.
- C¬ cÊu ®Èy: C¸c bé phËn chÝnh gåm xi lanh piston ®Èy, c¸c thanh nèi,
c¸c gi¸ ®Èy. C¬ cÊu ®Èy cã chøc n¨ng chÝnh lµ ®Èy ô ®éng quay t¹o
chuyÓn ®éng lÖch t©m trong qu¸ tr×nh uèn
6
- H×nh 4. C¬ cÊu ®Èy
- C¬ cÊu kÑp èng: Di chuyÓn èng ®Õn vÞ trÞ ®Þnh s½n, kÑp chÆt èng gióp
cho èng kh«ng dÞch chuyÓn trong qu¸ tr×nh uèn. C¬ cÊu bao gåm nh÷ng
bé phËn chÝnh nh−: Xi lanh, ptiston, hép gi¶m tèc, bé truyÒn b¸nh vÝt,
c¸c tay ®ßn, b¹c kÑp...
H×nh 5. C¬ cÊu kÑp èng
- C¬ cÊu g¸ l¾p khu«n: Cã chøc n¨ng g¸ l¾p c¸c khu«n uèn lªn bµn m¸y,
bao gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: BÝch khung ®ì, gi¸ ®ì xi lanh tay uèn,
gi¸ ®ì ngang, tÊm dÉn h−íng...
7
- H×nh6. C¬ cÊu g¸ l¾p khu«n
Thông số KT ĐV 50TSR- 65TSR- 80TSR- 100TSR- 120TSR-
T RBH RBH RBH RBH RBH
101.6
Khả năng uốn lớn
mm 50x3.0 65x 3.0 80 x4.5 120x5.5
nhất.(S=40kgf/mm2) x5.5
Đường kính uốn lớn
mm 30~220 35~250 40~250 60~400 80~450
nhất
Chiều dài vượt tâm
mm 2200 2500 3000 3600 5000
lớn nhất
4400 x 5000 x
Kích thước tổng thể 5300 x 6500 x 8650 x
1250 1600 1800
mm 1050 1250
(DxRxC)
x 1500 x 1550 x 1600
x 1400 x 1450
kgs 2000 3000 4000 6000 8000
Tổng trọng lượng
B¶ng 1. Th«ng sè kü thuËt mét sè M¸y uèn thuû lùc ®iÒu khiÓn PLC
8
- Thông số KT ĐVT CNC-F38H-4A CNC-F38H-5A
Khả năng uốn lớn nhất
mm 38 x 2.5 38 x 2.5
O.D.(S=40kgf/mm2)
Góc uốn lớn nhất mm 38 ~ 180 38 ~ 180
Khoảng cách giữa bàn uốn mm 320~4200 320 ~ 4200
Tỷ lệ làm việc-OD.19.05mm PC 3~4 3~4
Tỷ lệ làm việc- OD.25mm PC 2~3 2~3
Tỷ lệ làm việc - OD.32mm PC 1~2 1~2
Tỷ lệ làm việc - OD.38mm PC 1 1
Kích thước tổng thể
mm 7000x1200x1500 7000x1200x1500
(DxRxC)
Tổng trọng lượng kgs 2000 2100
B¶ng 2. Th«ng sè kü thuËt mét sè lo¹i m¸y uèn hai ®Çu CNC
b) Nguyªn lý uèn èng kiÓu trôc t©m:
Uèn èng kiÓu trôc t©m dùa trªn chuyÓn ®éng lÖch t©m theo cung trßn ®Ó
uèn nh÷ng b¸n kÝnh mong muèn, khi ®ã b¸n kÝnh gãc uèn b»ng b¸n kÝnh cña
cung. Còng gièng nh− uèn thÐp thanh èng chÞu kÐo t¹i mÐ ngoµi vµ nÐn t¹i
phÝa trong. Th«ng th−êng víi nh÷ng b¸n kÝnh uèn nhá h¬n hai lÇn ®−êng kÝnh
uèn ng−êi ta th−êng nung nãng èng ®Ó khi uèn èng kh«ng bÞ nh¨n, dËp.
Trªn m¸y uèn ®−îc bè trÝ khu«n mÉu, g¸ kÑp khu«n, thao uèn…èng sÏ
®−îc ®−a vµo thao ®óng tíi c÷ chÆn, d−íi t¸c ®éng cña thuû lùc nöa khu«n
®éng sÏ chuyÓn ®éng uèn èng theo ®óng gãc uèn mong muèn khíp víi nöa
khu«n tÜnh. Khi uèn èng sÏ tú lªn hai nöa khu«n, do ®ã khu«n uèn sÏ chÞu lùc
kÐo, nÐn MÆt kh¸c khi uèn th«ng th−êng kh«ng sö dông b«i tr¬n nªn bÒ mÆt
khu«n sÏ tiÕp xóc trùc tiÕp víi èng uèn g©y nªn ma s¸t, mµi mßn lín
9
- Khuôn uốn
Khuôn đỡ
Thao
Khuôn uốn
H×nh 7. Bè trÝ khu«n trªn m¸y uèn thuû lùc
Tæng qu¸t l¹i qu¸ tr×nh uèn bao gåm nh÷ng b−íc sau:
B1. CÊp èng: §èi víi m¸y uèn PLC ®a sè cÊp èng b»ng thñ c«ng, ®èi víi
nh÷ng èng cã ®−êng kÝnh lín cã sù hç trî cña pal¨ng, xe n©ng, cÈu. §èi víi
m¸y uèn èng tÝch hîp ®iÒu khiÓn CNC cã hÖ thèng cÊp èng tù ®éng ®Ó ®¶m
b¶o qu¸ tr×nh uèn liªn tôc.
B2: Di chuyÓn, ®Þnh vÞ, kÑp chÆt èng: Trªn c¸c m¸y uèn ®iÒu khiÓn CNC hiÖn
nay c¸c thao t¸c nµy hoµn toµn tù ®éng. èng ®−îc di chuyÓn tíi vÞ trÝ lËp tr×nh
s½n vµ ®−îc kÑp chÆt bëi c¬ cÊu kÑp èng sao cho khi uèn èng kh«ng bÞ di
chuyÓn.
B3: Uèn èng: Khu«n trªn ®−îc hÖ thèng thuû lùc ®Èy s¸t vµo khu«n d−íi, sau
®ã côm ®éng quay quanh trôc cè ®Þnh uèn èng thµnh gãc ®Þnh tr−íc.
B4: Th¸o èng: §èi víi m¸y ®iÒu khiÓn CNC thao t¸c th¸o èng còng hoµn toµn
tù ®éng.
10
- 1.2. khu«n mÉu kim lo¹i, khu«n uèn èng.
Ngµy nay khu«n mÉu ®−îc sö dông rÊt nhiÒu trong c¸c ngµnh kh¸c
nhau khi cÇn t¹o h×nh vËt thÓ nh− ngµnh gia c«ng biÕn d¹ng nguéi, ®óc, s¶n
xuÊt s¶n phÈm nhùa. VËt liÖu lµm khu«n còng rÊt ®a d¹ng, tõ hçn hîp c¸t tíi
c¸c lo¹i thÐp hîp kim kh¸c nhau. C¸c lo¹i khu«n mÉu lµm b»ng kim lo¹i sö
dông trong c¸c ngµnh nh− sau:
a) Khu«n sö dông trong gia c«ng biÕn d¹ng nguéi vµ biÕn d¹ng nãng.
C¸c lo¹i khu«n biÕn d¹ng nguéi (dËp, uèn…) ®−îc sö dông phæ biÕn
trong gia c«ng c¬ khÝ, cã −u ®iÓm lµ n¨ng suÊt cao, thao t¸c gia c«ng ®¬n gi¶n
H×nh 8. Khu«n dËp c¾t
H×nh 9. Khu«n dËp liªn hoµn trªn m¸y thuû lùc
Khu«n dËp, uèn cã ®Æc ®iÓm lµm viÖc lµ ngoµi chÞu ¸p lùc lín cßn chÞu
øng suÊt uèn, va ®Ëp vµ ma s¸t lín, ®èi víi nh÷ng khu«n biÕn d¹ng nãng cßn
ph¶i chÞu c¶ nhiÖt ®é cao trong qu¸ tr×nh gia c«ng do ®ã ph¶i ®¸p øng ®−îc
nh÷ng ®iÒu kiÖn sau:
- §é cøng: Khu«n dËp nãi chung ph¶i ®¹t ®é cøng tõ 56HRC trë lªn tuú
thuéc vµo thÐp l¸ dËp. §èi víi thÐp dËp cã ®é cøng cao nh− thÐp kü
thuËt ®iÖn (t«n silic) ®é cøng yªu cÇu lín h¬n 60HRC. §Æc ®iÓm cÇn
11
- chó ý khi chän vËt liÖu lµm khu«n dËp lµ ë ®é cøng lín h¬n 62 HRC
khu«n dÔ bÞ nøt, mÎ khi lµm viÖc
- TÝnh chèng mµi mßn: Khu«n dËp ph¶i chÞu ma s¸t lín nªn ®ßi hái cã
tÝnh chèng mµi mßn cao ®Ó ®¶m b¶o kÝch th−íc vµ ®é sai lÖch cña s¶n
phÈm sau dËp.
- §é bÒn vµ ®é dai va ®Ëp: Th«ng th−êng khu«n dËp chÞu t¶i träng ®ét
ngét trong thêi gian rÊt ng¾n do ®ã khu«n còng ph¶i ®¶m b¶o ®é dai va
®Ëp ®Ó kh«ng søt, mÎ khi lµm viÖc.
§Ó ®¶m b¶o nh÷ng yªu cÇu nãi trªn, b−íc chän vËt liÖu lµm khu«n kh¸
quan träng trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ chÕ t¹o khu«n. Nh÷ng m¸c thÐp th«ng
th−êng lµm khu«n biÕn d¹ng nguéi hiÖn nay lµ SKD 11, (tiªu chuÈn JIS), X12,
9XC (tiªu chuÈn Nga).... Nh÷ng thÐp sö dông trong lµm khu«n biÕn d¹ng nãng
lµ SKD61, X40CrMoV5-1...,
TT M¸c thÐp C W Mo Cr V Mn
1 SKD 11 1,4 – 1,6 0,8- 11,0- 0,2-0,3 0,6
1,2 13,0
2 SKD61 0,32-0,42 1-1,5 4,5-5,5 0,8-1,2 0,5
3 X12 2,0-2,2 - - 11,5- - 0,15-
13,0 0,4
4 SKD1 1,8-2,4 - - 12-15 0,3 0,6
5 SKS31 0,95-1,05 1,00-1,5 - 0,8-1,2 - 0,9-1,2
6 100CrWMn 0,9-1,05 1,2-1,6 - 0,9-1,2 - 0,8-1,1
B¶ng 3. Mét sè m¸c thÐp lµm khu«n biÕn d¹ng th«ng dông
b) Khu«n sö dông trong ngµnh nhùa.
Cã hai lo¹i h¹t nhùa hiÖn th−êng ®−îc sö dông hiÖn nay trong s¶n xuÊt
s¶n phÈm nhùa lµ thermoset vµ thermoplastic. HiÖn nay, xu h−íng chung lµ
dïng thermoplastic v× cã thÓ t¸i chÕ cã c¸c lo¹i nh− Polyethylene LDPE,
Polycarbonate, PET...VËt liÖu cho khu«n ®ïn Ðp nhùa th−êng lµ thÐp P20 hoÆc
NA-55.
12
- H×nh 10. Khu«n Ðp vá ®iÖn tho¹i
Trong thiÕt kÕ khu«n Ðp nhùa cÇn chó ý ®Õn gãc rót khu«n th«ng th−êng
lµ tõ 0,5 ÷ 20 tuú theo chiÒu dµi cña s¶n phÈm. HiÖn nay ch−a cã sæ tay hay
tµi liÖu nµo ®Ò cËp chÝnh x¸c mµ chñ yÕu lµm theo kinh nghiÖm. Hai phÇn cña
khu«n th−êng ®−îc g¾n trªn hai miÕng thÐp (lãt khu«n) ®ñ dµy ®Ó g¾n lªn hÖ
thèng thuû lùc. Khi thiÕt kÕ khu«n Ðp nhùa cÇn chó ý bè trÝ r·nh dÉn t¹i nh÷ng
vÞ trÝ chÞu ¸p suÊt thÊp nhÊt. NÕu lµ r·nh dÉn trßn ®−êng kÝnh th«ng th−êng
ph¶i lín h¬n 0,9 mm. Bé phËn phun nhùa(Runner) th−êng ®i kÌm m¸y nh−ng
chó ý ph¶i chän lo¹i phï hîp víi khèi l−îng s¶n phÈm.
Trong thiÕt kÕ khu«n Ðp nhùa ®é chÝnh x¸c lµ rÊt quan träng vµ còng
quyÕt ®Þnh ®Õn gi¸ thµnh cña khu«n (vÝ dô ®é chÝnh x¸c khi lµm khu«n Ðp chai
nhùa kh«ng cÇn yªu cÇu cao nh− Ðp vá chuét m¸y tÝnh). §é dµy thµnh khu«n
còng rÊt quan träng nÕu lµm dµy th× nguéi chËm vµ ®é co cña nhùa sÏ cao cßn
nÕu lµm máng th× ng−îc l¹i.
c) Khu«n sö dông trong §óc ¸p lùc.
§a sè c¸c m¸y ®óc ¸p lùc cao hiÖn nay theo kiÓu buång Ðp nguéi n»m
ngang. Khu«n ®óc bao gåm hai nöa khu«n gåm mét nöa cè ®Þnh (nöa khu«n
tÜnh) vµ mét nöa chuyÓn ®éng (nöa khu«n ®éng). Ruét ®−îc bè trÝ t¹i nöa
khu«n ®éng v× dÔ dì h¬n. CÊu t¹o khu«n ®óc th−êng rÊt phøc t¹p gåm buång
Ðp, kªnh dÉn, r·nh dÉn, c¸c chèt dÉn h−íng, chèt ®Èy... (h×nh 11)
13
- H×nh 11. M¸y ®óc ¸p lùc 420 tÊn (ViÖn C«ng nghÖ)
Khu«n ®óc ¸p lùc tuy kh«ng chÞu ¸p lùc cao vµ t¶i träng va ®Ëp lín b»ng
c¸c khu«n Ðp nguéi nh−ng l¹i chÞu nhiÖt ®é cao vµ thay ®æi liªn tôc. Do ®ã vËt
liÖu lµm khu«n ®óc ¸p lùc ngoµi yªu cÇu vÒ ®é bÒn, ®é dai, ®é chÞu mµi mßn
cao cßn ph¶i cã kh¶ n¨ng chÞu nhiÖt ®é cao vµ thay ®æi liªn tôc. §èi víi ®óc
nh«m ng−êi ta hay dïng thÐp 4Cr5W2PPb, 3Cr2W8b, ®óc kÏm vËt liÖu lµm
khu«n th−êng lµ 5CrMnNi. Khu«n ph¶i ®−îc nhiÖt luyÖn, c¸c bÒ mÆt lµm viÖc
®−îc mµi nh½n, (hiÖn nay th−êng mµi b»ng tay), m¹ cr«m, anot ho¸, hoÆc phèt
ph¸t ho¸ bÒ mÆt khu«n.
d) Khu«n uèn èng.
- Khu«n uèn R (b¶n vÏ xem phÇn phô lôc)
Khu«n uèn èng cã b¸n kÝnh R lµ chi tiÕt cã d¹ng trô trßn xoay víi r·nh
cÇu. Khu«n uèn R ®−îc l¾p trªn phÇn b¨ng m¸y cè ®Þnh, nã ®−îc g¾n vµo trôc
quay vµ chØ kÐo trªn trôc ®ã khi uèn. §èi víi mçi s¶n phÈm kh¸c nhau khu«n
uèn sÏ cã ®−êng kÝnh phï hîp. Víi ®Æc ®iÓm lµ chÞu kÐo, nÐn, ma s¸t, mµi
mßn lín khi lµm viÖc nªn vËt liÖu lµm khu«n ®Ó ®¸p øng ®−îc nh÷ng yªu cÇu
vÒ c¬ tÝnh lµ rÊt quan träng. Tr−íc ®©y, ng−êi ta th−êng dïng thÐp C45 gia
14
- c«ng sau ®ã nhiÖt luyÖn tuy nhiªn tuæi thä cña khu«n rÊt thÊp, khu«n mßn
nhanh g©y sai háng s¶n phÈm nh− gãc uèn kh«ng ®¶m b¶o, cong vªnh, x−íc
bÒ mÆt. §èi víi nh÷ng gãc uèn nhá h¬n hai lÇn ®−êng kÝnh èng b¾t buéc ph¶i
nung nãng ®Ó chèng nh¨n èng do ®ã ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ ®é cøng, ®é dai
va ®Ëp vµ bÒn nhiÖt chän vËt liÖu thÐp SKD61 víi ®é cøng ®¹t lín h¬n 50
HRC sau nhiÖt luyÖn. Khi gia c«ng khu«n uèn R lµ cÇn ®¶m b¶o chÝnh x¸c vÒ
dung sai kÝch th−íc l¾p ghÐp gi÷a lç g¸ trôc vµ phÇn g¸ khu«n ®ì d−íi. §Ó gia
c«ng khu«n R sö dông m¸y tiÖn lµ phï hîp nhÊt, gia c«ng trªn c¸c m¸y c«ng
cô kh¸c ®é chÝnh x¸c vµ hiÖu qu¶ sÏ kh«ng ®¹t ®−îc nh− gia c«ng trªn m¸y
tiÖn. Tr−íc ®©y, c¸c lo¹i khu«n nµy th−êng ®−îc gia c«ng trªn m¸y tiÖn c¬
nh−ng ®é chÝnh x¸c phô thuéc nhiÒu vµo tay nghÒ thî ®øng m¸y nªn chÊt
l−îng khu«n kh«ng æn ®Þnh. Nay c¸c lo¹i khu«n nµy ®−îc gia c«ng trªn m¸y
tiÖn CNC sÏ t¨ng n¨ng suÊt, ®¶m b¶o æn ®Þnh chÊt l−îng khu«n
- Khu«n uèn trªn (b¶n vÏ xem phÇn phô lôc):
Khu«n uèn trªn cã d¹ng h×nh hép cã r·nh cÇu ®−îc g¾n trªn phÇn b¨ng
®éng cña m¸y uèn cïng víi khu«n ®ì d−íi kÑp vµ gi÷ èng khi uèn. Tuú theo
b¸n kÝnh uèn mµ khu«n cã chiÒu dµi phï hîp. Khu«n ®ì trªn chÞu kÐo, nÐn,
ma s¸t vµ mµi mßn khi uèn. Còng gièng nh− khu«n uèn R, thÐp chän vËt liÖu
thÐp SKD61 ®Ó ®¶m b¶o ®é cøng vµ ®é bÒn nhiÖt (khi uèn èng cã qu¸ tr×nh
nung nãng) cña khu«n.
- Khu«n ®ì d−íi (b¶n vÏ xem phÇn phô lôc):
Khu«n ®ì d−íi còng t−¬ng tù nh− khu«n ®ì trªn. VËt liÖu lµm khu«n
còng chän thÐp SKD 61.
15
- II. Gia c«ng khu«n trªn m¸y c«ng cô CNC
Sù xuÊt hiÖn cña c¸c m¸y c«ng cô CNC ®· nhanh chãng thay ®æi c«ng
nghÖ s¶n xuÊt khu«n mÉu. C¸c ®−êng cong lßng khu«n ®−îc gia c«ng dÔ dµng
h¬n. C¸c cÊu tróc phøc t¹p 3D còng ®−îc thùc hiÖn dÔ h¬n, l−îng lín c¸c thao
t¸c cña ng−êi thî ®−îc gi¶m thiÓu, gãp phÇn t¨ng chÊt l−îng vµ n¨ng suÊt gia
c«ng. ViÖc lËp tr×nh gia c«ng khu«n trªn c¸c phÇn mÒm bao gåm c¶ viÖc m«
pháng qu¸ tr×nh gia c«ng gióp cho qui tr×nh gia c«ng hoµn thiÖn h¬n tr−íc khi
®−a vµo gia c«ng thùc tÕ. Ngµy nay, trong m«i tr−êng s¶n xuÊt linh ho¹t, mét
lo¹t c¸c m¸y gia c«ng CNC cã thÓ kÕt hîp thµnh mét tæ hîp (CNC
engineering center) ®Ó cã thÓ s¶n xuÊt khÐp kÝn tõ ®Çu vµo ®Õn ®Çu ra cña mét
s¶n phÈm khu«n mÉu. ë nh÷ng n−íc ph¸t triÓn, ng−êi ta ®· tÝch hîp ®Ó h×nh
thµnh nh÷ng ph©n x−ëng s¶n xuÊt khu«n mÉu linh ho¹t víi tæ hîp CIM
(Computer Integarated Manufacturing) víi viÖc trang bÞ thªm c¸c robot cÊp
liÖu vµ hÖ thèng ®o l−êng qu¶n lý chÊt l−îng ®ång bé. M¸y CNC cã thÓ ®iÒu
khiÓn trùc tiÕp tõ c¸c b¶n vÏ cña c¸c phÇn mÒm thiÕt kÕ v× thÕ cã thÓ chuyÓn
trùc tiÕp tõ bé phËn thiÕt kÕ sang bé phËn chi tiÕt mµ kh«ng cÇn ®Õn in b¶n vÏ
ra giÊy. M¸y gia c«ng CNC sö dông trong s¶n xuÊt khu«n mÉu cã hai lo¹i lo¹i
c¾t kim lo¹i b»ng dông cô c¾t (dao) nh− m¸y tiÖn, phay...vµ lo¹i c¾t kim lo¹i
b»ng tia löa ®iÖn (b¶n chÊt lµ lµm bèc h¬i kim lo¹i). VÒ b¶n chÊt gia c«ng trªn
c¸c m¸y c«ng cô c¾t CNC lµ gièng nhau, c¸c th«ng sè c«ng nghÖ nh− l−îng
ch¹y dao, tèc ®é ch¹y dao, tèc ®é trôc chÝnh...vv... ®Òu ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng
kü thuËt sè.
16
- H×nh 12. M« h×nh s¶n xuÊt tæ hîp CIM
2.1 . M¸y CNC c¾t kim lo¹i b»ng dao.
- M¸y tiÖn: M¸y tiÖn cã hai lo¹i 2D vµ 3D, trong ®ã lo¹i 2D phæ biÕn h¬n
th−êng ®−îc dïng ®Ó gia c«ng c¸c khu«n, g¸ cã bÒ mÆt trô ngoµi hoÆc
trô trong. C¸c m¸y tiÖn 3D, ngoµi chøc n¨ng nh− ë m¸y 2D cßn bè trÝ
thªm mét trôc quay thø 3 (gäi lµ trôc C – quay quanh trôc OZ) vµ trªn
®Çu dao cßn cã chuyÓn ®éng quay cña dông cô t¹o nªn vËn tèc c¾t ®Ó
thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc nh− khoan, khoÐt, doa c¸c lç ®ång t©m hay lÖch
t©m víi t©m chi tiÕt. Khi gia c«ng, ng−êi thî cÇn x¸c ®Þnh to¹ ®é ®iÓm
zero (W) cña chi tiÕt hay gèc ch−¬ng tr×nh so víi ®iÓm gèc (M) cña
m¸y. §iÓm zero (W) cña ph«i x¸c ®Þnh hÖ to¹ ®é cña ph«i trong quan
hÖ ®iÓm víi ®iÓm gèc (M) cña m¸y.
H×nh 13. VÝ dô vÒ c¸c ®iÓm zero cña ph«i (W) vµ ®iÓm gèc cña m¸y (M)
17
- H×nh 14. M¸y tiÖn víi bµn dao phÝa sau cã bè trÝ côc C (3D)
- M¸y phay vµ m¸y khoan ®øng: Víi c¸c lo¹i m¸y nµy trôc chÝnh h−íng
theo ph−¬ng th¼ng ®øng, vµ trïng víi ph−¬ng cña trôc OZ trong hÖ to¹
®é Decac, chiÒu d−¬ng cña trôc nµy cã chiÒu h−íng lªn phÝa trªn, trôc
OX vµ trôc OY lµ hai trôc n»m trªn bµn m¸y th«ng th−êng cã chiÒu dµi
dÞch chuyÓn lín h¬n. M¸y phay v¹n n¨ng CNC trôc ®øng ®−îc sö dông
nhiÒu nhÊt ®Ó gia c«ng lßng khu«n phøc t¹p.
H×nh 15. HÖ thèng trôc to¹ ®é trªn m¸y phay ®øng.
18
- H×nh 16. Phay khu«n trªn m¸y phay v¹n n¨ng CNC
- M¸y phay n»m ngang: Trôc chÝnh cña m¸y phay n»m ngang lµ theo
ph−¬ng OZ, chiÒu d−¬ng h−íng vµo m¸y, trôc OX n»m trªn mÆt ph¼ng
®Þnh vÞ cña chi tiÕt (hoÆc song song víi mÆt ph¼ng ®Þnh vÞ, vµ chiÒu
d−¬ng cña nã h−íng vÒ phÝa tr¸i nÕu nh×n theo h−íng d−¬ng cña trôc
chÝnh
H×nh 17. HÖ to¹ ®é m¸y phay n»m ngang
19
- 2.2 . M¸y tia löa ®iÖn.
Gia c«ng tia löa ®iÖn vÒ b¶n chÊt lµ hít ®i bÒ mÆt ph«i bëi mét qu¸
tr×nh ®iÖn nhiÖt – th«ng qua sù nãng ch¶y vµ bèc h¬i kim lo¹i thay cho t¸c
®éng cña dông cô c¾t vµo ph«i gåm 02 qu¸ tr×nh sau:
B−íc 1: H×nh thµnh kªnh phãng ®iÖn.
M¸y ph¸t ®iÖn t¨ng ®iÖn ¸p qua khe hë. D−íi ¶nh h−ëng cña ®iÖn
tr−êng, c¸c ®iÖn tö bÞ hót tõ cùc ©m (cat«t) vÒ cùc d−¬ng (an«t). §iÖn tr−êng
sÏ m¹nh nhÊt ë hai ®iÓm ®iÖn cùc gÇn nhau nhÊt, chÊt ®iÖn m«i bÞ ion ho¸. TÊt
c¶ c¸c phÇn tö dÉn ®iÖn ®Òu héi tô quanh ®iÓm nµy t¹o nªn mét cÇu. Kªnh
phãng ®iÖn h×nh thµnh vµ sù phãng ®iÖn x¶y ra.
B−íc 2: Nãng ch¶y vµ bèc h¬i vËt liÖu.
T¹i thêi ®iÓm phãng ®iÖn, ®iÖn ¸p gi¶m, sè l−îng phÇn tö dÉn ®iÖn t¨ng
lªn lµm dßng ®iÖn ch¹y gi÷a c¸c ®iÖn cùc. Dßng ®iÖn cung cÊp n¨ng l−îng
lµm bèc h¬i dung dÞch ®iÖn m«i. Lâi cña bät h¬i bao gåm c¸c kªnh plasma.
Plasma nµy lµ chÊt khÝ cã lÉn c¸c ®iÖn tö vµ c¸c ion d−¬ng ë ¸p suÊt kho¶ng
1kbar vµ nhiÖt ®é kho¶ng 10.000 0C. ChÊt ®iÖn m«i gi÷ kªnh Plasma vµ còng
gi÷ cho n¨ng l−îng cã mét mËt ®é tËp trung côc bé. Sù va ch¹m cña c¸c ®iÖn
tö lªn an«t vµ cña c¸c ion d−¬ng lªn cat«t lµm nãng ch¶y vµ bèc h¬i c¸c ®iÖn
cùc. M¸y ph¸t ng¾t dßng ®iÖn sau khi ®· diÔn ra xung. §iÖn ¸p ng¾t ®ét ngét.
Kªnh phãng ®iÖn mÊt ®i g©y ra sù gi¶m ¸p suÊt ®ét ngét lµm cho kim lo¹i
nãng ch¶y bÊt ngê bÞ ®Èy ra khái kªnh phãng ®iÖn vµ bèc h¬i.
§Æc ®iÓm −u viÖt cña gia c«ng tia löa ®iÖn lµ cã thÓ gia c«ng ®−îc
nh÷ng vËt liÖu rÊt cøng vµ nh÷ng khu«n mÉu cã h×nh d¸ng lßng khu«n phøc
t¹p. MÆt kh¸c gia c«ng xung ®Þnh h×nh cßn cã thÓ t¹o ®−îc ®é bãng bÒ mÆt
cao t¹i nh÷ng chç lßng khu«n phøc t¹p, rÊt khã hoÆc kh«ng thÓ sö dông c¸c
ph−¬ng ph¸p ®¸nh bãng trùc tiÕp.
Cã hai ph−¬ng ph¸p gia c«ng tia löa ®iÖn sö dông réng r·i lµ:
Gia c«ng tia löa ®iÖn dïng ®iÖn cùc ®Þnh h×nh (ph−¬ng ph¸p xung ®Þnh h×nh).
Trong ph−¬ng ph¸p nµy ®iÖn cùc lµ mét h×nh kh«ng gian bÊt kú mµ nã in h×nh
cña m×nh lªn ph«i.
20
nguon tai.lieu . vn