Công ty TNHH Công nghệ COSMOS
TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ KHUÔN DẬP NGUỘI (Lưu hành nội bộ)
THÁNG 07-2010 BIÊN SOẠN : HUY#1208 KIỂM TRA : THẮNG #006
1. LƯU TRÌNH THIẾT KẾ
• • • • • •
Nhận bản vẽ từ New Model Kiểm tra bản vẽ Vẽ lại thành bản mềm ( 2D&3D) Phân tích công đoạn Trải hình công đoạn cắt Thiết kế (đối với khuôn đơn ưu tiên thiết kế khuôn lận trước )
2. CÁC LOẠI KHUÔN THƯỜNG DÙNG • 2.1 Khuôn cắt : có 3 loại ( khuôn cắt thường, khuôn cắt đục lỗ & khuôn cắt liên hoàn ) - 2.1.1 Khuôn cắt thường : là khuôn chỉ cắt biên dạng , linh kiện sau khi cắt rơi xuống gầm khuôn + Cấu tạo ( Xem hình minh hoạ H1) - 2.1.2 Khuôn cắt đục lỗ : là khuôn vừa cắt biên dạng vừa đục lỗ, linh kiện sau khi cắt rơi ra bởi cơ cấu đánh phôi của máy dập ( gọi là đòn gánh ) + Cấu tạo ( Xem hình minh hoạ H2) - 2.1.3 Khuôn cắt liên hoàn : là khuôn vừa cắt biên dạng vừa đục lỗ nhưng công đoạn đục lỗ diễn ra trước công đoạn cắt biên dạng một bước + Cấu tạo ( Xem hình minh hoạ H3)
• -
a.
+ b.
+
2.2 Khuôn lận : có 2 loại ( khuôn lận đơn & khuôn lận liên hoàn 2.2.1 Khuôn lận đơn : có 2 loại khuôn lận vuốt nguyên liệu và khuôn lận định hình ( lận hình chữ V, khuốn dập ống, dập râu…) Khuôn lận vuốt nguyên liệu : là kết cấu khuôn có dùng tấm chạy để giữ chặt linh kiện trước khi lận giúp cho linh kiện không bị biến dạng đồng thời tính ổn định của sản phẩm sẽ cao hơn. Cơ cấu đẩy tấm chạy có thể dùng lò xo hoặc đội hơi của máy Cấu tạo : xem hình minh hoạ ( H4-1 & H4-2 ) Khuôn lận định hình : là kết cấu khuôn tạo hình sản phẩm dựa trên biên dạng của chày và cối lận mà không cần dùng tấm chạy Cấu tạo : xem hình minh hoạ ( H5 )
-
+
+ + -
2.2.1 Khuôn lận liên hoàn : là loại khuôn tổng hợp tất cả các công đoạn trên một khuôn để dập ra được thành phẩm hoặc bán thành phẩm Ưu điểm: sản phẩm dập bằng khuôn liên hoàn có tính ổn định cao , giảm thiểu nguy cơ phát sinh hàng NG do công nhân thao tác gây ra. Giảm nhu cầu sử dụng máy móc, giảm nhân công, tăng năng suất , giảm giá thành… Giảm được công quản lý hàng bán thành phẩm Nhược điểm : gia công khuôn khó, giá thành khuôn đắt Cấu tạo : xem hình minh hoạ ( H6 ) Ngoài ra còn một số loại khuôn phụ thuộc vào đặc tính của máy như máy uốn CNC, máy uốn tôn CNC …
3. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ KHUÔN
• 3.1 Tiêu chuẩn để xếp tôn, khoảng cách mạch tôn : - Chọn khoảng cách lớn hơn tiêu chuẩn sẽ dẫn đến lãng phí nguyên liệu, tăng giá thành sản phẩm - Chọn khoảng cách nhỏ hơn tiêu chuẩn khi khuôn hoạt động sẽ sinh ra lực tác dụng ngang làm dao nhanh bị vỡ ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn - Tiêu chuẩn : xem hình minh hoạ
BẢNG THÔNG SỐ TIÊU CHUẨN VẾ KHOẢNG CÁCH MẠCH TÔN DÙNG CHO KHUÔN CẮT Trong đó : L&D là kích thước linh kiện t : chiều dày tôn a : khoảng cách từ mép linh kiện ra mép dây tôn b : khoảng cách 2 mép linh kiện
MIN
BIÊN DẠNG CONG HOẶC R>2t
MIN
MIN
BIÊN DẠNG THẲNG HOẶC //
BIÊN DẠNG CÓ GÓC NHỌN
MIN
BẢNG THÔNG SỐ TIÊU CHUẨN VẾ KHOẢNG CÁCH MẠCH TÔN DÙNG CHO KHUÔN LIÊN HOÀN MIN
Trong đó : W : Chiều dài dao cắt hoạt động S : Chiều rộng dao cắt hoạt động, t: Chiều dày nguyên liệu
MIN
• 3.2 Tiêu chuẩn chọn chiều dày tấm cối (mặt cắt) : - Chọn kích thước lớn hơn tiêu chuẩn sẽ dẫn đến lãng phí nguyên liệu, gia công lâu, tăng giá thành khuôn - Chọn kích thước nhỏ hơn tiêu chuẩn sẽ làm cho tính chịu lực của khuôn giảm ảnh hưởng đến tuổi thọ của khuôn - Tiêu chuẩn : xem hình minh hoạ
Tiêu chuẩn chọn chiều dày tấm mặt cắt
Trong đó :
t : Chiều dày nguyên liệu H : Chiều dày mặt cắt cần chọn
• 3.3 Tiêu chuẩn sắp xếp vị trí lỗ bulông : - Chọn kích thước lớn hơn tiêu chuẩn sẽ dẫn đến kích thước khuôn bị lớn tốn nguyên liệu , giá thành khuôn cao - Chọn kích thước nhỏ hơn tiêu chuẩn sẽ làm ứng suất tập trung nhiều tại các vị trí lỗ bulông làm cho khuôn rễ vỡ - Tiêu chuẩn : xem hình minh hoạ
Tiêu chuẩn thường dùng
Tiêu chuẩn về khoảng cách từ lỗ bulông ra mép khuôn
Tiêu chuẩn về khoảng cách giữa các lỗ bulông
MIN
Trong đó :
D : Đường kính lỗ bulông H : Chiều dày mặt khuôn H : Khoảng cách 2 lỗ bulông
MAX
Nên chọn phương án 3
Tiêu chuẩn về kích thước lỗ bắt bulông
• 3.4 Tiêu chuẩn sắp xếp vị trí lỗ dẫn hướng : - Chọn kích thước lớn hơn tiêu chuẩn sẽ dẫn đến kích thước khuôn bị lớn tốn nguyên liệu , giá thành khuôn cao - Chọn kích thước nhỏ hơn tiêu chuẩn sẽ làm ứng suất tập trung nhiều tại các vị trí lỗ dẫn hướng làm cho khuôn rễ vỡ - Tiêu chuẩn : xem hình minh hoạ - Ngoài ra khi chọn đường kính dẫn hướng phải chọn theo quy cách tiêu chuẩn của công ty - Tuỳ vào từng kết cấu khuôn người thiết kế có thể quy định xem nên dùng dẫn hướng thường hay dẫn hướng đặc biệt
Tiêu chuẩn về khoảng cách giữa các lỗ dẫn hướng
* Khoảng cách tối thiểu từ mép lố dẫn hướng đến mép khuôn phải lớn hơn đường kính lỗ dẫn hướng
• 3.5 Tiêu chuẩn kích thước từ mép cắt ra mép khuôn : - Chọn kích thước lớn hơn tiêu chuẩn sẽ dẫn đến kích thước khuôn bị lớn tốn nguyên liệu , giá thành khuôn cao - Chọn kích thước nhỏ hơn tiêu chuẩn sẽ làm ứng suất tập trung nhiều tại các vị trí mặt cắt làm cho khuôn rễ vỡ - Tiêu chuẩn : xem hình minh hoạ
Tiêu chuẩn về khoảng cách từ mép cắt đến mép khuôn Trường hợp biên dạng tròn hoặc có R
Trường hợp biên dạng thẳng hoặc //
Trường hợp biên dạng có góc nhọn
Tiêu chuẩn kích thước phần cắt và góc côn của mặt cắt
Cối cắt
• 3.6 Tiêu chuẩn khe hở cắt, khe hở giữa chốt và tấm chạy
- Chọn khe hở lớn hơn tiêu chuẩn linh kiện khi dập ra sẽ bị bavia, bề mặt linh kiện bị kéo không phẳng - Chọn khe hở nhỏ hơn tiêu chuẩn linh kiện khi dập ra sẽ bị bavia tuổi thọ của khuôn giảm + Chú ý : Khi cắt lấy hình thì offset chày, khi lấy lỗ thì offset cối - Tiêu chuẩn : xem hình minh hoạ - Ngoài ra các trường hợp đặc biệt thì người thiết kế tự quy định + Khe hở giữa chốt và tấm chạy quy định = 0.05mm/một bên
Công thức tính khe hở căt Chày cắt
Linh kiện
Cối cắt
Bảng tra khe hở căt và dung sai chốt đục
d : Đường kính chốt
D : Đường kính lỗ đục e : Trị số an toàn của chốt C2 : Khe hở cắt T : Chiều dày tôn
Đường kính
•
3.7 Công thức tính lực cho khuôn và lự lò xo
a. Lực cắt - Là lực dùng phá vỡ nguyên liệu để tạo ra linh kiện, dựa vào lực này để chọn máy cho phù hợp - Công thức: Pc= C*t*d + Pc : Lực cắt + C : Chu vi biên dạng căt + t : Chiều dày tôn + d : Ứng suất cắt ( Tra theo tiêu chuẩn JIS nguyên liệu ) - Pm>1.3Pc ( Pm là lực của máy cần chọn ) b. Lực thao tấm chạy ( lực lò xo trong khuôn ) - Dựa vào lực này để chọn lò xo và bố trí lò xo cho khuôn - Pt=3-->7%Pc ( Pt là lực để tháo tấm chạy )
3.8 Tiêu chuẩn lò xo : - Lò xo có tác dụng giúp tấm chạy giữ chặt linh kiện khi làm việc và giúp tháo tấm chạy sau khi làm việc - Công thức tính lực của lò xo : Plx=l*A (Kgf) + Plx: Lực nén được của lò xo + l : chiều dài nén được của lò xo + A : áp lực của lò xo trên 1mm ( Phụ thuộc vào từng loại lò xo ) - Quy định ký hiệu của các loại lò xo thường dùng + SSWM : Lò xo màu đỏ + SSWF : Lò xo màu Vàng + SSWL : Lò xo màu xanh da trời + SSWH : Lò xo màu xanh lá cây + SSWB : Lò xo màu nâu - Các thông số kỹ thuật của các loại lò xo trên tra theo tiêu chuẩn “Punch Press”
3.9 Tiêu chuẩn trải hình cho biên dạng cắt : - Trải hình là bước rất quan trọng trong quá trình thiết kế khuôn vì thế phải tuân thủ tuyệt đối các tiêu chuẩn của trải hình - Công thức trải hình ( Xem hình minh hoạ )
Công thức trải hình cho biên dạng cắt Chiều dài đường triển khai Đường triển khai
Trường hợp uốn
90o
Đường triển khai
Trường hợp uốn <90o
Công thức trải hình cho biên dạng cắt
Bảng tra nhanh khi trải hình
Chiều dày tôn
Bán kính uốn
Chiều dài cung triển khai
3.10 Tiêu chuẩn chiều cao khuôn : -
Máy SN1 25T : Max =230; Min=180 Máy SN1 35T : Max =250; Min=200 Máy SN1 45T : Max =270; Min=210 Máy SN1 60T : Max =300; Min=230 Máy SN1 80T : Max =330; Min=250 Máy SN1 110T : Max =350; Min=260 Máy SN1 160T : Max =400; Min=300 Máy SNS2 200T : Max =500; Min=400
•
Khi thiết kế chiều cao của khuôn phải sát với chiều cao Max của máy (<10mm) Những trường hợp đặc biệt Thiết kế tự quy định Ngoài ra các tiêu chuẩn về đế khuôn , đội hơi , máy cấp tôn… sẽ tra theo catalog hoặc theo thực tế
• •
4. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ KHUÔN * Sau khi vẽ hình và trải hình linh kiện tiến hành thiết kế khuôn với trình tự như sau : - Xếp layout làm việc đối với khuôn liên hoàn - Tính kích thước khổ tôn theo tiêu chuẩn Thiết kế ( Nên lấy kích thước chẵn theo quy cách hiện có ) - Sắp xếp các vị trí lỗ bulông, định vị, dẫn hướng, các sơmi …theo tiêu chuẩn của khuôn dưới - Hoàn thiện khuôn dưới - Vẽ hình chiếu đứng thể hiện khuôn đang ở chế độ làm việc (dựa vào lực cắt để chọn máy và chiều cao máy cho phù hợp) - Từ 2 hình chiếu trên triển khai vẽ hình khuôn trên - Tách thành 2 nửa khuôn ở chế độ nghỉ - Ghi kích thước, cho khung tên theo tiêu chuẩn, đánh số các chi tiết con - Tách các chi tiết ra thành các bản vẽ nhỏ để gia công - Lắp ghép để kiểm tra việc tách khuôn có đúng không rồi in ra cho cấp trên ký duyệt
Bảng trình tự thiết kế khuôn
Layout
Bản vẽ hoàn thiện
Khuôn dưới
Khuôn ở chế độ làm việc
Khuôn ở chế độ nghỉ
Khuôn trên
5. CÁC TIÊU CHUẨN TRONG BẢN VẼ THIẾT KẾ - Khung tên theo tiêu chuẩn của công ty - Trong bản tổng phải có ít nhất 5 hình chiếu ( 1 hình tổng ở chế độ làm việc , 2 hình khuôn trên , 2 hình khuôn dưới ) và hình linh kiện hoặc layout - Trong bản tổng phải ghi rõ ghi chú nhu cầu sử dụng máy, dẫn hướng, lò xo… - Trong bản vẽ tách phải ghi đầy đủ kích thước, yêu cầu gia công làm sao cho người gia công dễ hiểu nhất
Layout
Ghi chú trong khuôn Khung tên chuẩn
Quy định cách ghi khung tên
Lần thay đổi
Hạng mục thay đổi
Người thay đổi Ngày thay đổi Ghi chú Người thiết kế
Vật liệu
Số chi tiết con
Mã số linh kiện Số lượng chi tiết con
Tên khách hàng
Phương chiếu
Dung sai
Tên linh kiện
Mã số khuôn
Quy định màu của đường nét trong bản vẽ
Đường chính màu trắng (White) Đường tâm màu tím (Magenta)
Đường khuất màu xanh nét đứt (Cyan) Hình chi tiết màu đỏ nét Divide (Red) Đường dóng kích thước màu xanh (Green) Chữ kích thước màu trắng
Chiều cao của chữ tên kích thước phải bằng với chiều cao chữ trong khung
6. Quy định về quản lý bản vẽ và quản lý lần thay đổi - Bản vẽ thiết kế sau khi ký duyệt sẽ copy một bản đóng dấu “Bản sao được kiểm soát” phát hành cho Khuôn mẫu - Bản gốc lưu tại Thiết kế - Khi thay đổi thiết kế : phải ghi rõ điểm thay đổi, in bản tổng và các bản thay đổi ra phát hành cho Khuôn mẫu đồng thời thu hồi lại bản vẽ cũ - Khi thay đổi trên bản mềm phải giữ lại hình cũ
