Luận văn: Nghiên cứu công nghệ & thiết kế khuôn dập liên tục cho cửa Eurowindow

Luận văn thạc sĩ thiết kế khuôn dập liên tục chi tiết cửa Eurowindow. Phân tích công nghệ, tính toán các thông số và ứng dụng phần mềm Unigraphics NX.

• Tác giả: Phạm Tiền Duy
• Người hướng dẫn: Ts. Lê Trung Kiên
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Gia công áp lực
• Đề tài: Khuôn dập liên tục: Thiết kế chi tiết cửa Eurowindow
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khái niệm và đặc điểm khuôn dập liên tục

Khuôn dập liên tục là một công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực gia công kim loại áp lực, được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất. Công nghệ này cho phép thực hiện nhiều nguyên công liên tiếp trên cùng một máy, giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm. Khuôn dập hoạt động bằng cách biến dạng kim loại từ trạng thái phôi ban đầu thành các chỉ tiết có hình dạng và kích thước theo yêu cầu. Đặc biệt, công nghệ này được áp dụng thành công trong sản xuất các linh kiện cửa Eurowindow, nơi yêu cầu độ chính xác cao và hiệu suất lớn. Quy trình dập liên tục giảm thiểu thời gian chế biến, giảm lượng phế liệu và tăng năng suất lao động đáng kể.

1.1. Định nghĩa khuôn dập liên tục

Khuôn dập liên tục là hệ thống khuôn được thiết kế để thực hiện nhiều công đoạn xử lý liên tiếp. Phôi được cấp vào tự động, trải qua các bước cắt, uốn, đập, tạo hình và các công đoạn khác mà không cần tháo lắp. Công nghệ này đặc biệt hiệu quả cho sản xuất linh kiện cửa Eurowindow với độ chính xác cao và khối lượng sản xuất lớn.

1.2. Ứng dụng trong sản xuất cửa Eurowindow

Cửa Eurowindow yêu cầu các chỉ tiết phức tạp với công sai chặt. Khuôn dập liên tục cho phép sản xuất hiệu quả các thành phần như khung cửa, thanh dọc và các bộ phận kim loại khác. Công nghệ này giúp Eurowindow đạt tiêu chuẩn chất lượng quốc tế cao nhất, tăng tính cạnh tranh trên thị trường.

II. Thiết kế chi tiết cấu trúc khuôn dập

Thiết kế chi tiết cấu trúc khuôn dập liên tục là yếu tố then chốt quyết định hiệu suất sản xuất và chất lượng sản phẩm. Một khuôn dập hiệu quả phải bao gồm các thành phần chính như cơ sở khuôn, chày dẫn hướng, cối khuôn, chỉ tiết cắt và chỉ tiết biến dạng. Mỗi bộ phận đóng vai trò riêng biệt trong quá trình chuyển biến phôi thành sản phẩm hoàn thiện. Vật liệu được chọn phải có độ cứng cao, khả năng chịu đựng lâu dài và dễ bảo dưỡng. Thiết kế tối ưu giúp giảm thời gian chu kỳ sản xuất, tăng hiệu suất máy và kéo dài tuổi thọ khuôn dập, đặc biệt quan trọng cho sản xuất linh kiện Eurowindow.

2.1. Cơ sở khuôn và chỉ tiết làm việc

Cơ sở khuôn là nền tảng chứa toàn bộ chỉ tiết làm việc. Nó phải có độ cứng cao để chịu áp lực lớn từ máy dập. Chỉ tiết làm việc bao gồm các phần cắt, uốn và tạo hình, được thiết kế theo hình dạng chính xác của sản phẩm cuối cùng. Chất lượng vật liệu và công nghệ gia công trực tiếp ảnh hưởng đến độ chính xác sản phẩm.

2.2. Hệ thống định vị và hướng dẫn phôi

Hệ thống định vị đảm bảo phôi được cấp vào đúng vị trí cho mỗi chu kỳ. Các chỉ tiết định tâm và chỉ tiết chất đẩn hướng giữ phôi ổn định. Cơ cấu cấp phôi tự động hoạt động đồng bộ với máy đập, tối ưu hóa tốc độ chu kỳ sản xuất linh kiện Eurowindow.

III. Quy trình thiết kế khuôn dập liên tục

Quy trình thiết kế khuôn dập tuân theo các bước khoa học và có hệ thống. Trước tiên, phải phân tích đặc tính chỉ tiết cần sản xuất, bao gồm hình dạng, kích thước, vật liệu và công sai. Tiếp theo là lựa chọn phương án công nghệ thích hợp, từ đó xác định số lượng bước dập cần thiết. Tính toán phôi ban đầu là bước quan trọng để đảm bảo lượng vật liệu dưỡng đủ nhưng không dư thừa. Xắp xếp phôi trên tấm cắt giúp tối ưu hóa hiệu suất cắt. Cuối cùng, thiết kế chi tiết các thông số công nghệ như áp lực, tốc độ máy và lựa chọn thiết bị phù hợp. Phần mềm Unigraphics NX hỗ trợ mạnh mẽ trong việc mô phỏng và tối ưu hóa thiết kế khuôn dập liên tục.

3.1. Phân tích đặc tính chỉ tiết và lựa chọn công nghệ

Phân tích đặc tính chỉ tiết bao gồm xác định hình dạng phức tạp, kích thước công sai và yêu cầu bề mặt. Phương án công nghệ được lựa chọn dựa trên loại vật liệu (thép, nhôm, đồng), độ dày và khối lượng sản xuất. Đánh giá so sánh giữa các phương án để chọn giải pháp tối ưu về chi phí, hiệu suất và chất lượng sản phẩm Eurowindow.

3.2. Tính toán phôi xắp xếp và thiết kế công nghệ

Tính toán phôi ban đầu dựa trên nguyên lý bảo toàn thể tích vật liệu. Xắp xếp phôi trên tấm cắt phải tối ưu để giảm phế liệu. Thiết kế công nghệ chi tiết bao gồm tính toán áp lực, tốc độ chu kỳ và các thông số máy móc. Lựa chọn thiết bị phù hợp đảm bảo khả năng sản xuất ổn định cho linh kiện Eurowindow.

IV. Ứng dụng công nghệ CAD trong thiết kế khuôn dập

Phần mềm Unigraphics NX là công cụ hỗ trợ thiết kế khuôn dập hiệu quả, cho phép mô hình hóa 3D chi tiết và chính xác. Phần mềm này hỗ trợ thiết kế kết cấu chày gửi, cái khuôn, cối khuôn và tất cả các bộ phận phức tạp. Tính năng mô phỏng động giúp kiểm tra sự chuyển động của phôi qua các bước công nghệ, phát hiện và khắc phục sớm các vấn đề thiết kế. Tích hợp phần mềm CAD giảm thời gian thiết kế, tăng chính xác và hạn chế các lỗi trong quá trình sản xuất thực tế. Đặc biệt hữu ích trong thiết kế khuôn dập liên tục cho sản phẩm Eurowindow phức tạp, nơi yêu cầu độ chính xác cao và số lượng sản xuất lớn.

4.1. Thiết kế 3D kết cấu khuôn và cái chuôn

Unigraphics NX cho phép tạo mô hình 3D chi tiết của cai khuôn và cái chuôn theo đặc tính chỉ tiết cần sản xuất. Công cụ vẽ số và tính toán giúp đảm bảo công sai chính xác cho từng bộ phận. Mô phỏng chuyển động kiểm tra sự phù hợp giữa các bộ phận, tránh va chạm hoặc sai lệch trong quá trình làm việc của khuôn dập liên tục.

4.2. Hoàn thiện khuôn dập và lựa chọn vật liệu

Hoàn thiện thiết kế khuôn bao gồm lựa chọn vật liệu chính (thép lò xo, thép tâm cản nồng) có độ cứng và độ bền cao. Phần mềm CAD hỗ trợ tính toán ứng suất, xác định vị trí cần gia cứng thêm. Hình ảnh hỗ trợ gia công từ phần mềm hướng dẫn quá trình sản xuất, lắp ráp và đập sản phẩm Eurowindow chính xác.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Công nghệ dập trên khuôn liên tục Chương 2: Thánh phần két câu và các bước thiết kể khuôn đập liên tục Chương 3: Nghiên cửu thết kế công nghệ cho chỉ tiết trong cửa Eurowandow Chương 4: Ứng dung phan mém Unigraphics NX thiét ké khuôn dập liên tục Dap tim A- Cétvat lieu 8- Biển dạng đẻo + I-Cất {=06n ] [II- Đập vuốt] [N-Tạahinh| [V- Dập ép = tt +-Ì 3 8 HINH ls : -IRHIIHIR z lš HIHHHE4 3B 3530214 333102 33331 HHHHHiNHHIHH Hình 1. Phân loại các nguyên công đập tam Hình 1. Một số sản phẩm được sản xuất bằng công nghệ dập tẩm Trong quá trình đập tâm người ta có thể đập riêng biệt từng nguyên công hoặc kết hợp hai hay nhiều nguyên công trên cùng một khuôn.Khi đập riêng biệt Hình 3. Cát chía phân trước tại hước 5 Hình 3.

Cất chia phân sau tại bước 6. Sơ đỗ quy trình công nghệ Hình 3. Lực cất hình và đột lỗ. Lực dập vuốt.

Tỉnh toàn bán kinh góc lượn Hình 3. Lực cắt rời 2 sán phẩm. Lục dập tống công. Sơ đồ tỉnh toán lực năm.22: Sơ đồ tính lực kéo Q.

B6 tri các chèy đột uén san khi được thiết kế, Hình 4. Bé tri các côi sau kh được thiết kế. Các dụng cụ cắt đột tương ứng với vị trí trên phối. Các lớp khuôn xắp trên khuên.

Các loại lò xo nén. Khoảng cách 16 bulong Bảng 4. Kích thước tiêu chuẩn lỗ bắt bulong. Bê trí giữa cả jam và Hình 4.

Nữa khuôn trên không có lâm chặn Hình 4. Nữa khuôn trêu có tắm chặn. Xủa Khuôn đưởi. VỊ trí các dụng cụ trên khuốn.

Khuôn san khi lắp đặt hoàn chính. Khuôn sau khi lắp đặt hoàn chính. Khmôn sau khi lắp đặt hoàn chính 1ïnh 4. Mô hình khuôn sau khi lắp đặt hoàn chỉnh.

Khuôn san khi Tắp đặt hoàn chỉnh lên máy. Sản phẩm qua ắc bước đập. Sản phẩm sau khí đập liên tục được chúa thành bại loại trái và phải Dap tim A- Cétvat lieu 8- Biển dạng đẻo + I-Cất {=06n ] [II- Đập vuốt] [N-Tạahinh| [V- Dập ép = tt +-Ì 3 8 HINH ls : -IRHIIHIR z lš HIHHHE4 3B 3530214 333102 33331 HHHHHiNHHIHH Hình 1. Phân loại các nguyên công đập tam Hình 1.

Một số sản phẩm được sản xuất bằng công nghệ dập tẩm Trong quá trình đập tâm người ta có thể đập riêng biệt từng nguyên công hoặc kết hợp hai hay nhiều nguyên công trên cùng một khuôn.Khi đập riêng biệt Hình 3. Cát chía phân trước tại hước 5 Hình 3. Cất chia phân sau tại bước 6. Sơ đỗ quy trình công nghệ Hình 3.

Lực cất hình và đột lỗ. Lực dập vuốt. Tỉnh toàn bán kinh góc lượn Hình 3. Lực cắt rời 2 sán phẩm.

Lục dập tống công. Sơ đồ tỉnh toán lực năm.22: Sơ đồ tính lực kéo Q. B6 tri các chèy đột uén san khi được thiết kế, Hình 4. Bé tri các côi sau kh được thiết kế.

Các dụng cụ cắt đột tương ứng với vị trí trên phối. Các lớp khuôn xắp trên khuên. Các loại lò xo nén. Khoảng cách 16 bulong Bảng 4.

Kích thước tiêu chuẩn lỗ bắt bulong. Bê trí giữa cả jam và Hình 4. Nữa khuôn trên không có lâm chặn Hình 4. Nữa khuôn trêu có tắm chặn.

Xủa Khuôn đưởi. VỊ trí các dụng cụ trên khuốn. Khuôn san khi lắp đặt hoàn chính. Khuôn sau khi lắp đặt hoàn chính.

Khmôn sau khi lắp đặt hoàn chính 1ïnh 4. Mô hình khuôn sau khi lắp đặt hoàn chỉnh. Khuôn san khi Tắp đặt hoàn chỉnh lên máy. Sản phẩm qua ắc bước đập.

Sản phẩm sau khí đập liên tục được chúa thành bại loại trái và phải a DANH MUC CAC INI VE Hình 1. Phản loại các nguyễn công đập tắm Hình 1. Một số sản phẩm được sản xuất bằng công nghệ đập tắm. Khuôn liên tục để đập vuốt trên bãng.

Khuôn liên tục thực hiện nguyên công uốn. Khuôn liên tục đập cắt. TH Hy Hình 1. Khuôn liên tục hỗn hợp (uốn, vuốt, đột, cất.

Các chỉ tiết được chế tạo bằng khuôn đập tuc 1lình L. Khuôn đập liên tuc roto & stato Hình L9. Khuởn đập liên tục chỉ tiết trong bỗ xe máy. Quả trình dập cắt.

Các bước đập vuốt. Các giai đoạn của quá trinh uến trong khuôn. Các phương pháp bố trí trụ dẫn hướng. Các kiểu cuống khuôn Hình L.

Trụ và bạc dẫn hướng. Kết cầu phần làm việc cối cắt đột Tình 1. Kat edu phan lam vi hey cl Ad. Kết cầu chải Ất GỦ VÌ.

Kết cầu chảy cốt cỏ vai có đấy phôi. Két câu chảy cốt cỏ vai od wat chang xoay. Kết cầu chảy cất bắt bằng bnlong không cở đây phổi. Kết câu chảy cắt bắt bằng bulong chày có đây phôi.

Kết cầu chày định tâm tiêu chuẩn. Kat cau cdi Tỉnh 1. Sơ để phân loại máy đập tạo hình Tình 126. Sơ đồ dây chuyên khuôn dập Nên tục.

Hệ thống cấp phối tự động cho khuốn đập lên tục DANH MỤC CÁC BANG Bang 1. Lựa chọn con lăn theo chiều dày vật liệu. Đặc điểm các loại cơ cầu cấp phôi 35 Tăng 3. Thành phần hoá học thép tâm cản nồng SÁT 1006 % Bang 3.

Tinh chat vat liệu thép tắm can néng SAE 1006 - 53 Bằng 4. Khoản nứn cáo loại lò xo. Tiêu chuẩn lò xo trên tầm giữ chân và tắm chạy - Mì Bảng 4. Khoáng cách giữa cáo lỗ theø kích trước bulong.

Kich thước tiêu chuẩn lỗ bất bulong. Tổ a DANH MUC CAC INI VE Hình 1. Phản loại các nguyễn công đập tắm Hình 1. Một số sản phẩm được sản xuất bằng công nghệ đập tắm.

Khuôn liên tục để đập vuốt trên bãng. Khuôn liên tục thực hiện nguyên công uốn. Khuôn liên tục đập cắt. TH Hy Hình 1.

Khuôn liên tục hỗn hợp (uốn, vuốt, đột, cất. Các chỉ tiết được chế tạo bằng khuôn đập tuc 1lình L. Khuôn đập liên tuc roto & stato Hình L9. Khuởn đập liên tục chỉ tiết trong bỗ xe máy.

Quả trình dập cắt. Các bước đập vuốt. Các giai đoạn của quá trinh uến trong khuôn. Các phương pháp bố trí trụ dẫn hướng.

Các kiểu cuống khuôn Hình L. Trụ và bạc dẫn hướng. Kết cầu phần làm việc cối cắt đột Tình 1. Kat edu phan lam vi hey cl Ad.

Kết cầu chải Ất GỦ VÌ. Kết cầu chảy cốt cỏ vai có đấy phôi. Két câu chảy cốt cỏ vai od wat chang xoay. Kết cầu chảy cất bắt bằng bnlong không cở đây phổi.

Kết câu chảy cắt bắt bằng bulong chày có đây phôi. Kết cầu chày định tâm tiêu chuẩn. Kat cau cdi Tỉnh 1. Sơ để phân loại máy đập tạo hình Tình 126.

Sơ đồ dây chuyên khuôn dập Nên tục. Hệ thống cấp phối tự động cho khuốn đập lên tục CHƯƠNG 1 CONG NGITE DAP TREN KITCON LIEN TUC 1. Khái niệm và phân loại công nghệ đập tắm Công nghệ đập tao hình tâm lá một phần của công nghệ gia công kim loại bằng áp lực nhằm làm biển dang kim loại tắm đễ nhận được các chí tết có hình dang và kich thưởo mong muốn. Dây là một loại hình công nghệ đang được ứng dung rat rộng rãi trong nhiều ngảnh công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong các lĩnh vực kỹ thuật điên, điện tử, công nghiệp chế tạo ôtô, công nghiệp hàng không, công nghiệp sản xual hàng tiêu đừng, công nghiệp quốc phòng, thực phẩm, hỏa chất, y tế hải niêm công nghệ dập tẩm: Dập tâm là mặt phần của quả trình công nghè bao gồm nhiều nguyền công công nghệ khác nhau nhằm làm biển dạng kim loại (phôi đạng bảng hoặc dải) để nhận được các chỉ tiết có hình dạng kích thước cân thiết, với sự thay đổi không đảng kế về chiều dày § của vật héu và không có phề liệu ở dang phơi Lập tâm thường được thực hiện với phối ở trạng thải nguội nên còn được gọi là đập nguội khi chiêu dày $ của phôi nhỏ (thường 5 < 4mm hoặc có thể phải đập ở trang thai néng khi chiều đầy của vật hệu lớn.

Sản phẩm của công nghệ đập tắm có thể phải trải qua nhiều nguyễn công khác nhau, nó thổ thực hiện trên cùng ruột máy hoặc nhiều uuáy. Ví dụ: cắt hủnl, đội lỗ, đập vuốt, uốn. Phân loại công nghệ dập tắm: Theo đặc điễm của biến dạng của quá trình dập tâm, người ta chia thành 2 nhỏm chỉnh: - Nhóm nguyên công cắt vật liêu: khi tạo hình các chủ tiết, các nguyễn công ớ nhóm này thường phải tiền hành biển dạng phá hủy vật liêu - Nhóm nguyên công biên dạng dẻo vật liệu: †ạo hình chỉ tiết đựa trên sự biến dang dẻo của vật liệu và hầu hết các trường hợp đền có sự phân bố lại kìm loại. Trong da số các trường hợp, chiều day vật liệu phối hầu như Không thay đổi hoặc thay đổi nhỏ nhưng không chủ định.

a DANH MUC CAC INI VE Hình 1. Phản loại các nguyễn công đập tắm Hình 1. Một số sản phẩm được sản xuất bằng công nghệ đập tắm. Khuôn liên tục để đập vuốt trên bãng.

Khuôn liên tục thực hiện nguyên công uốn. Khuôn liên tục đập cắt. TH Hy Hình 1. Khuôn liên tục hỗn hợp (uốn, vuốt, đột, cất.

Các chỉ tiết được chế tạo bằng khuôn đập tuc 1lình L. Khuôn đập liên tuc roto & stato Hình L9. Khuởn đập liên tục chỉ tiết trong bỗ xe máy. Quả trình dập cắt.

Các bước đập vuốt. Các giai đoạn của quá trinh uến trong khuôn. Các phương pháp bố trí trụ dẫn hướng. Các kiểu cuống khuôn Hình L.

Trụ và bạc dẫn hướng. Kết cầu phần làm việc cối cắt đột Tình 1. Kat edu phan lam vi hey cl Ad. Kết cầu chải Ất GỦ VÌ.

Kết cầu chảy cốt cỏ vai có đấy phôi. Két câu chảy cốt cỏ vai od wat chang xoay. Kết cầu chảy cất bắt bằng bnlong không cở đây phổi. Kết câu chảy cắt bắt bằng bulong chày có đây phôi.

Kết cầu chày định tâm tiêu chuẩn. Kat cau cdi Tỉnh 1. Sơ để phân loại máy đập tạo hình Tình 126. Sơ đồ dây chuyên khuôn dập Nên tục.

Hệ thống cấp phối tự động cho khuốn đập lên tục Hình 3. Cát chía phân trước tại hước 5 Hình 3. Cất chia phân sau tại bước 6. Sơ đỗ quy trình công nghệ Hình 3.

Lực cất hình và đột lỗ. Lực dập vuốt. Tỉnh toàn bán kinh góc lượn Hình 3. Lực cắt rời 2 sán phẩm.

Lục dập tống công. Sơ đồ tỉnh toán lực năm.22: Sơ đồ tính lực kéo Q. B6 tri các chèy đột uén san khi được thiết kế, Hình 4. Bé tri các côi sau kh được thiết kế.

Các dụng cụ cắt đột tương ứng với vị trí trên phối. Các lớp khuôn xắp trên khuên. Các loại lò xo nén. Khoảng cách 16 bulong Bảng 4.

Kích thước tiêu chuẩn lỗ bắt bulong. Bê trí giữa cả jam và Hình 4. Nữa khuôn trên không có lâm chặn Hình 4. Nữa khuôn trêu có tắm chặn.