Tải bản đầy đủ
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY ÉP, DÁN VÀ SẤY MÀNG LOA TỰ ĐỘNG

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY ÉP, DÁN VÀ SẤY MÀNG LOA TỰ ĐỘNG

Tải bản đầy đủ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ MÔN GCVL VÀ DCCN

Khuôn trên

2.4.1.2.Chọn thiết bị sinh lực ép.
Xuất phát từ yêu cầu thiết kế lực ép cần thiết là 15 ÷ 18 (KN). Chọn thiết bị sinh
lực ép là loại máy ép Servo Presses của hãng Janome. Tra catalog danh mục thiết bị
cũng cấp của hang đối với dòng JP-S Series ta được:

Từ bảng số liệu trên, ta có dòng JP-S2001 sinh ra lực ép tối đa là 20 (KN) > 18
(KN) là yêu cầu thiết kế tối đa và là gần nhất đảm bảo yêu cầu kĩ thuật so với các
dòng khác.
- Chọn hành trình cơ bản cho cơ cấu ép: Từ ý tưởng thiết kế cụm ép-dán và kích
thước khuôn ép đã có, hành trình cơ bản của cơ cấu ép phải đảm bảo vừa ép được sản
phẩm ở công đoạn ép lại vừa đặt chi tiết lên khuôn dán để phục vụ công đoạn dán, và
GVHD: TS.Nguyễn Thị Phương Giang
Nguyễn Văn Tùng
Nguyễn Viết Luân
0

Page 3

SVTH: Nguyễn Đức Hội

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ MÔN GCVL VÀ DCCN

hành trình đó phải là ngắn nhất để đảm bảo kết cấu gọn nhẹ nhất. Từ các yêu cầu trên
chọn sơ bộ thiết bị sinh lực ép là thiết bị có mã sản phẩm JP-S2001-200 với các thông
số kĩ thuật chi tiết theo như catalog của hãng:

Tính toán thời gian cơ bản cho quá trình ép:
Các thông số có được thông qua catalog:
- Tốc độ cho hành trình ép: v = 0.01~35 (mm/s)
 Chọn chế độ làm việc của thiết bị ở mức vtb=20 (mm/s) thì thời gian cơ bản
cho hành trình ép là: tép =

200
= 10 (s)
20

- Tốc độ cho hành trình thu về: v = 0.01~200 (mm/s)
 Chọn chế độ làm việc của thiết bị ở mức v tb = 100 (mm/s) thiwf thời gian cơ
bản cho hành trình thu về là: tthu về =

200
= 2 (s)
100

- Chọn thời gian trễ cho quá trình ép sản phẩm là ttrễ = 1 (s)
 Tổng thời gian cơ bản cho quá trình ép sản phẩm là:
Tép = tép + tthu về + ttrễ = 10+2+1 = 13 (s)
Theo tính toán ở mục 1 có thể thấy hành trình máy T = 16(s) là quá nhanh, thông
số kĩ thuật cho các cụm sẽ không đảm bảo hành trình Tcụm.
Để đảm bảo tính năng hoạt động của máy, không gian bố trí, kết cấu, kích thước
và điều khiển máy, chọn phương án bố trí nhiều hành trình có cấu trúc và nguyên lí
hoạt động tương tự nhau trên cùng 1 máy.
Các phương án bố trí nhiều hành trình: 2 hành trình, 3 hành trình, 4 hành trình,
…..
Bảng tính toán chu kì T dựa trên phương án nhiều hành trình:
Số lượng hành trình đồng thời
Chu kì T (s)
2
32
GVHD: TS.Nguyễn Thị Phương Giang
Nguyễn Văn Tùng
Nguyễn Viết Luân
0

Page 4

SVTH: Nguyễn Đức Hội

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ MÔN GCVL VÀ DCCN

3
48
4
64
5 trở lên
80 trở lên
Dựa vào bảng tính toán chu kì T phụ thuộc vào số lượng hành trình đồng thời có
thể thấy kết cấu 2 hành trình với T = 32(s) là hợp lí nhất do đảm bảo kết cấu máy gọn
nhất, chu kì T phù hợp để phân bố chu kì cho từng cụm, điều khiển gọn nhẹ và vẫn
đàm bảo năng suất so với các phương án chọn số hành trình đồng thời lớn hơn.
2.4.1.3.Thiết kế cụm ép trên.
Từ thiết bị đã chọn và các thông số đầu vào cho cụm ép trên, ta thiết kế cụm ép
trên với các chi tiết cơ bản như sau:
(Hình vẽ cụm ép trên chưa hoàn thiện tấm đỡ với khung dưới bàn A3 kẹp vào)

GVHD: TS.Nguyễn Thị Phương Giang
Nguyễn Văn Tùng
Nguyễn Viết Luân
0

Page 5

SVTH: Nguyễn Đức Hội

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ MÔN GCVL VÀ DCCN

2.4.1.4.Thiết kế các chi tiết cơ bản cho cụm ép dưới.
a. Chi tiết khuôn ép có sẵn được cung cấp:
b. Thiết kế cơ bản cụm ép dưới:
Từ các yêu cầu đặt ra cũng như kích thước của khuôn ép có sẵn, cụm ép dưới
được thiết kế cơ bản với các chi tiết như sau:
(Bản vẽ cụm ép dưới A3 kẹp vào đây)
Giải thích các chi tiết và vật liệu làm ra các chi tiết ý. Sao lại lằm lắm chi tiết
thế?

GVHD: TS.Nguyễn Thị Phương Giang
Nguyễn Văn Tùng
Nguyễn Viết Luân
0

Page 6

SVTH: Nguyễn Đức Hội

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ MÔN GCVL VÀ DCCN

2.4.2.
Tính toán, thiết kế kết cấu cụm dán.
2.4.2.1.Yêu cầu kĩ thuật cho cụm dán.
Cụm dán phải đáp ứng 1 số yêu cầu sau:
- Dán đủ, đều tất cả các vị trí trên đường dán
- Thời gian dán cần đáp ứng nên tương ứng với thời gian cơ bản của quá trình
ép là
Tdán ~ Tép = 13 (s)
2.4.3. Kết cấu cụm dán
2.4.4. Nguyên lí cơ bản của cụm dán
2.4.5. Kết cấu cơ bản của cụm dán theo phương pháp dán theo
đường
2.4.6. Hoàn thiện kết cấu cụm dán
2.5. Hoàn thiện kết cấu cụm ép-dán

GVHD: TS.Nguyễn Thị Phương Giang
Nguyễn Văn Tùng
Nguyễn Viết Luân
0

Page 7

SVTH: Nguyễn Đức Hội

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ MÔN GCVL VÀ DCCN

2.2.3. Tính toán, thiết kế cụm cấp phôi
2.2.3.1. Yêu cầu cơ bản của cụm cấp phôi
Sau khi đã thiết kế được cụm ép-dán, thiết kế cụm cấp phôi cần đảm bảo các yêu
cầu sau:
- Tổng thời gian cơ bản cho 1 chi kì cấp sản phẩm không vượt quá thời gian cơ
bản cho 1 hành trình ép-dán để đảm bảo năng suất và tránh hiện tượng chờ
cấp sản phẩm:
Tinput ≤ Tép = 13 (s)
- Thời gian người công nhân thao tác đặt chi tiết lên cụm tính trung bình cho 1
lần sản phẩm là Tcông nhân = 3(s).
- Thao tác của người vận hành phải đơn giản, dễ thao tác.
- Đảm bảo an toàn cho cơ cấu và người vận hành.
- Kích thước phù hợp với kích thước của cụm ép-dán đã thiết kế.
- Cơ cấu gọn nhẹ, đơn giản, hiệu quả.

GVHD: TS.Nguyễn Thị Phương Giang
Nguyễn Văn Tùng
Nguyễn Viết Luân
0

Page 8

SVTH: Nguyễn Đức Hội

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ MÔN GCVL VÀ DCCN

2.2.3.2. Thiết kế kết cấu cụm cấp phôi
2.2.3.2.1. Lựa chọn kết cấu phù hợp
Để thiết kế cơ cấu di chuyển sản phầm từ cụm cấp phôi sang cụm ép-dán (Cơ
cấu di chuyển sản phẩm ) 1 cách đơn giản và hiệu quả nhất, thì ý tưởng thiết kế cụm
cấp phôi phải dựa theo nguyên lí cơ bản là sản phẩm sẽ được di chuyển từ cụm cấp
phôi sang cụm ép dán theo 1 đường thẳng theo phương nằm ngang và được mô tả
bằng hình vẽ:

Hình 2.xx: Nguyên lí cấp phôi

Một số dạng thiết kế cho cụm cấp phôi như sau:
- Cụm cấp phôi theo cơ cấu băng tải:

Hình 2.xx: Cấp phôi theo cơ cấu băng tải

Cơ cấu bang tải có ưu điểm lớn là thiết kế đơn giản. Tuy nhiên nó lại có nhiều
những nhược điểm như: cường độ làm việc cao dây bang dễ hỏng, điều khiển phức
tạp… do đó không phù hợp với ý tưởng thiết kế 1 hệ thống cấp phôi tự động là có
chu kì. Ta sẽ không xét đến phương án này nữa.
GVHD: TS.Nguyễn Thị Phương Giang
Nguyễn Văn Tùng
Nguyễn Viết Luân
0

Page 9

SVTH: Nguyễn Đức Hội

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ MÔN GCVL VÀ DCCN

- Cụm cấp phôi theo cơ cấu dạng 2 đĩa đơn:

Hình 2.xx: Cấp phôi theo cơ cấu dạng 2 đĩa đơn

- Cụm cấp phôi theo cơ cấu dạng 1 đĩa đôi:

Hình 2.xx: Cấp phôi theo cơ cấu 1 đĩa đôi

- Cụm cấp phôi theo cơ cấu dạng băng chuyền:

GVHD: TS.Nguyễn Thị Phương Giang
Nguyễn Văn Tùng
Nguyễn Viết Luân
0

Page 10

SVTH: Nguyễn Đức Hội

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ MÔN GCVL VÀ DCCN

Hình 2.xx: Cấp phôi theo cơ cấu băng chuyền

Ta có bảng so sánh ưu nhược điểm của các cơ cấu dựa trên 1 số tiêu chí đánh giá
chính:
Tiêu chí
Dạng 2 đĩa đơn
Dạng 1 đĩa đôi
Dạng băng chuyền
Điều khiển dễ
x
x
dàng
Kết cấu gọn nhẹ
x
Đảm bảo độ chính
x
xác dễ dàng
Chế tạo đơn giản
x
Bảng 2.xx: Ưu nhược điểm của 1 số cơ cấu cấp phôi

Dựa vào bảng so sánh dựa trên 1 số tiêu chí chính, ta lựa chọn kết cấu cho cụm
cấp phôi có dạng 2 đĩa cấp phôi đơn.

GVHD: TS.Nguyễn Thị Phương Giang
Nguyễn Văn Tùng
Nguyễn Viết Luân
0

Page 11

SVTH: Nguyễn Đức Hội

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.2.3.2.2.

BỘ MÔN GCVL VÀ DCCN

Thiết kế cơ bản kết cấu cụm cấp phôi dạng 2 đĩa cấp
phôi đơn

Từ kích thước cơ bản của khuôn ép sản phẩm được cho sẵn theo yêu cầu đề bài,
thiết kế đồ gá phôi cho cụm cấp phôi có kết cấu và kích thước tương tự như sau:

Hình 2.xx: Đồ gá phôi

GVHD: TS.Nguyễn Thị Phương Giang
Nguyễn Văn Tùng
Nguyễn Viết Luân
0

Page 12

SVTH: Nguyễn Đức Hội

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ MÔN GCVL VÀ DCCN

Đồ gá được thiết kế gồm 2 chi tiết: Phần định vị phôi (01) và đế khuôn (02), với
kích thước tương tự như khuôn ép nằm trong cụm ép-dán.
Từ kích thước cơ bản của đồ gá, kết hợp với yêu cầu kích thước phù hợp với
kích thước cụm ép-dán ta bố trí số lượng đồ gá trên 1 đĩa cấp phôi.
2.2.3.2.2.1. Bố trí số lượng đồ gá trên 1 đĩa cấp phôi
Phần chiều rộng sau khi thiết kế của cụm ép-dán là 1110 (mm). Như vậy ta sẽ
thiết kế 2 đĩa và khoảng cách cần thiết từ các đĩa tới khung và khoảng cách giữa các
đĩa là 1110 (mm). Tận dụng tối đa không gian bố trí máy, chọn sơ bộ kích thước đĩa
là ∅500 (mm).
Bố trí số lượng đồ gá đặt phôi lên đĩa: Từ kích thước thiết kế của đồ gá phôi là
∅158 và kích thước chọn sơ bộ của đĩa là ∅500, ta được số khuôn có thể bố trí tối đa
lên đĩa là 6 đồ gá. Như vậy ta có 6 phương án bố trí: 1,2,3,4,5,6 (đồ gá) lên đĩa.
Trong cả 6 phương án trên, ta thấy phương án bố trí 6 đồ gá là hợp lí nhất.
Phương án này đảm bào phù hợp với kích thước yêu cầu thiết kế. 6 đồ gá đưa ra số
vòng quay cần thiết cho 1 lần cấp phôi là

1
(vòng). Số vòng quay cần thiết cho 1
6

524

hành trình nhỏ phù hợp với yêu cầu thiết kế. Số vòng quay đó cũng thuận lợi cho việc
chọn động cơ cung cấp chuyển động quay cần thiết cho cơ cấu.
 Ta chọn phương án bố trí 6 đồ gá trên 1 đĩa.

Hình 2.xx: Phương án bố trí đồ gá trên đĩa

Người công nhân thao tác đặt phôi tại vị trí công nhân đặt phôi lên cụm cấp
phôi, đồng thời cơ cấu di chuyển sản phẩm lấy phôi từ vị trí lấy phôi trên cụm cấp
phôi và thực hiện quá trình hút, di chuyển và thả phôi vào cụm ép. Trong quá trình cơ
cấu di chuyển sản phẩm thực hiện hành trình di chuyển và thả phôi vào cụm ép rồi trở

GVHD: TS.Nguyễn Thị Phương Giang
Nguyễn Văn Tùng
Nguyễn Viết Luân
0

Page 13

SVTH: Nguyễn Đức Hội