..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY MÀI CẦM
TAY

Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

ThS. TRẦN MINH CHÍNH
CHU NGỌC TUẤN
ĐẶNG ĐÌNH HỒI

Đà Nẵng, 2018


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi

LỜI NĨI ĐẦU
Mơi trường là một vấn đề được quan tâm nhất hiện nay. Q trình gia cơng cắt
gọt lấy đi khỏi phơi một lượng nguyên liệu không nguyên khối gọi là phoi, việc để
phoi rơi vụn ảnh hưởng trực tiếp đến con người và môi trường. Việc ép các loại phoi
tạo thành một khối lớn giúp con người dễ vận chuyển, quản lí, giảm sự lãng phí khi
khơng gom các phoi vụn để phục vụ quá trình tái chế vậy nên việc chế tạo máy ép phoi

là rất cần thiết.
Sau khi tìm hiểu và được sự gợi ý, giúp đỡ của thầy Trần Minh Chính, nhóm
em đã chọn và thực hiện đề tài “Thiết kế và chế tạo máy ép phoi”.
Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp thiết kế và chế tạo máy đã giúp em học hỏi
được nhiều kinh nghiệm thực tế, qua đó em biết thêm nhiều hơn về ngành mà em

C
C

đang học. Mặc dù được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo nhưng do vốn kiến thức

R
L
T.

cịn hạn chế, thời gian có hạn và chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế nên đề tài sẽ
không tránh khỏi những sai suất, rất mong sự góp ý của các thầy cơ và các bạn để đề
tài được hồn thiện hơn.

DU

Lời sau cuối cho nhóm em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn
Trần Minh Chính cùng các thầy cơ trong khoa cơ khí đã tận tâm, nhiệt tình chỉ dẫn
chúng em trong suốt quá trình làm đề tài tốt nghiệp của nhóm em được hồn
thành một cách tốt đẹp.
Nhóm em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 18 tháng 05 năm 2018
Sinh viên thực hiện

Đặng Đình Hồi


SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

Chu Ngọc Tồn

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

1


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN

1. GIỚI THIỆU
1.1: Đặt vấn đề
Hiện nay vấn đề môi trường rất cần được quan tâm. Việc để các mảnh phoi rơi vãi
ra môi trường là một vấn đề cần được quan tâm. Tái chế phoi giảm tính lãng phí tăng
thêm một phần chi phí. Việc vận chuyển phoi vụn rất khó khăn và khó kiểm sốt vì
vậy việc ép phoi thành khối rất cần thiết.

C
C

R
L
T.

DU


Hình 1.1: Phoi vụn chưa ép thành khối

Hình 1.2: Phoi sau khi đã được ép thành khối

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

2


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
1.2. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHOI :
1.2.1: Q trình tạo phoi trong gia công cắt gọt
Các chi tiết được chế tạo bằng phương pháp cắt gọt từ phôi là một khối
vật liệu để thay đổi hình dáng, kích thước, chất lượng bề mặt và tính chất vật
liệu gia cơng. Lớp vật liệu cần phải lấy đi trên phơi trong q trình cắt gọt gọi là
lương dư gia công, phần vật liệu bị hớt bỏ đi được gọi là phoi.
Lượng dư gia công càng lớn thì thời gian cần thiết để cắt gọt càng nhiều,
do đó để chế tạo ra một chi tiết dùng được bằng phương pháp cắt gọt thì lượng
dư cũng như thời gian gia công phải đủ. Lượng dư gia công thường không
được cắt hết một lần mà phải sau vài lần cắt ( chạy dao ), người ta thường chia
quá trình gia cơng cắt gọt thành hai giai đoạn chạy dao: Giai đoạn thứ nhất là

C
C

gia công thô, tức là lấy đi phần cơ bản của lượng dư gia công, giai đoạn này
người ta ít chú ý đến sai số về hình dáng,kích thước, cũng như chất lượng bề


R
L
T.

mặt gia công; giai đoạn hai gồm các bước gia công bán tinh, gia công tinh hớt
bỏ đi một lượng nhỏ lượng dư gia cơng cịn lại để đạt được độ chính xác về

DU

hình dáng, kích thước và chất lượng bề mặt gia công theo yêu cầu kỹ thuật của
bản vẽ chi tiết.

1.2.2: Q trình hình thành phoi
Như đã nói ở trên thì q trình gia cơng cắt gọt là q trình lấy đi khỏi
phôi một lượng vật liệu không nguyên khối được gọi là phoi để nhận được chi
tiết có hình dáng, kích thước, chất lượng bề mặt theo yêu cầu kỹ thuật.
Nhiều cơng trình nghiên cứu đã chứng minh rằng : Quá trìng cắt gọt là sự
trượt phá của các phần tử vật liệu dưới tác dụng của lực mà các thành phần
dụng cụ cắt tác dụng vào.
Dưới tác dụng của lực cắt P (hình 1.1), lớp kim loại ở mặt trước của dao
sẽ bị nén lại, sau đó lớp kim loại bị tách rời bắt đầu bị ép trồi lên dọc theo mặt
trước của dao ( hiện tượng này xảy ra cho đến khi nào áp lực của dao chưa vượt
quá lực liên kết giữa các phần tử vật liệu ) cho đến khi áp lực của dao lên vật
liệu vượt quá lực liên kết giữa các phần tử vật liệu thì phoi bị nén sẽ trượt theo
mặt phẳng - , dao tiếp tục nén và các phần tử phoi tiếp theo tiếp tục trượt.Các
phần tử vật liệu trượt theo mặt trượt - nằm nghêng so với bề mặt phơi một
SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B


GVHD: ThS. Trần Minh Chính

3


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
góc 1 = 30-40o. Bên trong mỗi phần tử vật liệu cũng diễn ra sự xê dịch các tinh
thể dưới một góc 2 = 60-65o.

Hình 1.3: Quá trình hình thành phoi.
Như vậy, trong quá trình cắt gọt, đầu tiên trong các phần tử vật liệu được
cắt xảy ra biến dạng đàn hồi sau đó là biến dạng dẽo, và kết thúc là các phần tử

C
C

phoi trượt liên tục.

R
L
T.

1.2.3: Các dạng phoi

Tùy theo cơ tính của vật liệu ( khả năng biến dạng đàn hồi và biến

DU

dạng dẽo ) mà trong quá trình cắt gọt tạo ra nhiều dạng phoi khác nhau. Trong
thực tế người ta chia lám ba dạng phoi: Phoi vụn, phoi xếp và phoi dây.

a. Phoi vụn (hình 1.2.a)
Phoi vụn được hình thành khi gia cơng các vật liệu cứng và giịn ví dụ
như gang, đồng thau, đá, gốm xứ, Ebơnít, . . .Nó gồm những mảnh vật liệu rời
rạc có hình dáng khác nhau, các phần tử vật liệu này không liên kết với nhau
hoặc liên kết với nhau rất yếu.
b. Phoi xếp (hình 1.2.b)
Phoi xếp được tạo thành khi gia cơng vật liệu có độ cứng vừa phải, có ít
độ dẽo với vận tốc cắt trung bình. Phía bề mặt phoi trượt lên mặt trước của dao
là mặt nhẳn, cịn phía đối diện thì gồ ghề có dạng răng cưa. Các phần tử vật
liệu trong dạng phoi này liên kết với nhau tương đối bền vững.
c. Phoi dây (hình1.2.c)
Phoi dây được tạo thành khi gia công các vật liệu có độ dẽo cao, độ
cứng thấp với tốc độ cắt lớn. Phoi dạng này trượt ra khỏi dao dưới dạng dây dài
có độ nhẳn cá bề mặt xung quanh tương đối như nhau, ít thấy răng cưa
SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Toàn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

4


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi

a) Phoi vụn

b) Phoi xếp

c)Phoi dây


Hình 1.4: các dạng phoi
Các dạng phoi trên đây không phải là cố định theo vật liệu, mà nó có
thể thay đổi từ dạng phoi nài sang dạng phoi khác nếu ta thay đổi điều kiện cắt
gọt. Ví dụ như khi chiều sâu cắt nhỏ và tốc độ cắt cao thì khả năng tạo ra phoi
dây cao hơn.

C
C

1.2.4: Sự co rút của phoi (Hình 1.3)

R
L
T.

Do quá trình cắt gọt là quá trình biến dạng của phoi, nên phoi được tách ra
khỏi chi tiết do bị nén sẽ có chiều dài ngắn hơn chiều dài cắt và theo định luật biến

DU

dạng khối Poisson thì bề dày sẽ dày hơn. Hiện tượng đó được gọi là sự co rút của
phoi, hiện tượng này có thể nhận biết bằng cách quan sát hình dáng bên ngồi của
phoi. Hệ số co rút của phoi có thể được tính theo cơng thức sau:
K=
Trong đó : - Lo là chiều dài cắt trên bề mặt gia công ( quảng đường đi
được của dao trên phôi ) (mm).
- L là chiều dài thực của phoi (mm).

Hình 1.5: Sự co rút của phoi.


SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Toàn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

5


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
Hệ số co rút của phoi K luôn lớn hơn 1. Hệ số K càng lớn thì phoi biến
dạng càng nhiều, nghĩa là khả năng chống lại sự trượt phá của vật liệu giảm
( tương ứng với khả năng gia công càng tốt, dễ gia công ). Hệ số co rút phoi xác
định giá trị biến dạng dẽo của vật liệu khi cắt gọt, hệ số K cáng lớn thì biến dạng
dẽo càng tăng.
Từ hệ số co rút củ phoi có thể phần nào đánh giá được sức bền của vật liệu
trong quá trình cắt gọt ( khả năng gia cơng ), từ đó rút ra được những kết luân cần
thiết và áp dụng những biện pháp hợp lý làm cho quá trình cắt được dễ dàng, ví dụ
như ảnh hưởng của sự co rút của phoi liên qua đến việc gảy tarô khi trả ngược để
bẻ phoi khi gia công vật liệu dẽo.
1.3. Phân tích sản phẩm:

C
C

Trên thị trường hiện có rất nhiều loại sản phẩm phoi ép với đủ mọi kích thước và hình
dạng khác nhau nhằm phục vụ các nhu cầu khác nhau trong công nghiệp tái chế.

R
L
T.


1.3.1 Một số hình ảnh về các loại phoi trước khi ép :

DU

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

6


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
1.3.2: Một số hình ảnh về các loại phoi khi ép :

C
C

R
L
T.

DU

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính


7


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
1.3.3: Các loại máy ép phoi trên thị trường:

C
C

R
L
T.

DU

2: Đặc trưng của máy
Máy ép phoi ngày nay được thiết kế với nhiều chủng loại, kích thước khác nhau, có
máy được điều khiển bán tự động, hoàn toàn tự động. Để máy làm việc đạt yêu cầu kỹ
thuât, công nghệ, năng suất cần chọn máy phù hợp với nhu cầu.
- Một số bộ phận quan trọng của máy như sau:

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Toàn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

8


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi

+ Khung máy : được cắt và ghép từ nhiều thanh thép tròn lại với nhau tạo thành khung
để gắn các chi tiết của máy lên.
Khung sườn của máy được hàn lại với nhau một cách chắc chắn, đảm bảo được độ
bền, cứng vững của máy trong quá trình sản xuất.
+ Các cơ cấu truyền động chính:
• Động cơ : cung cấp momen tạo chuyển động quay.
• Vít tải : cung cấp ngun liệu cho q trình ép
• Xilanh thủy lực : tạo các chuyển động tịnh tuyến trong quá trình ép và nhận sản
phẩm.
+ Nguồn thủy lực và các phần tử thủy lực :
• Bể dầu

C
C

• Bơm dầu
• Van

R
L
T.

• Các ống dẫn dầu

DU

2.1 Cơ sở lý thuyết về truyền động và điều khiển thủy lực
2.1.1 Cơ sở truyền động thủy lực

a: Lịch sử phát triển và khả năng ứng dụng của hệ thống truyền động thủy lực

+/ 1920 đã ứng dụng trong lĩnh vực máy công cụ.
+/ 1925 ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác như: nông nghiệp, máy khai
thác mỏ, máy hóa chất, giao thơng vận tải, hàng khơng, ...
+/ 1960 đến nay ứng dụng trong tự động hóa thiết bị và dây chuyền thiết bị với trình
độ cao, có khả năng điều khiển bằng máy tính hệ thống truyền động thủy lực với công
suất lớn.
b: Những ưu điểm và nhược điểm của hệ thống truyền động bằng thủy lực
➢ Ưu điểm
+/ Truyền động được công suất cao và lực lớn, (nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản,
hoạt động với độ tin cậy cao nhưng địi hỏi ít về chăm sóc, bảo dưỡng).
+/ Điều chỉnh được vận tốc làm việc tinh và vô cấp, (dễ thực hiện tự động hố theo
điều kiện làm việc hay theo chương trình có sẵn).
+/ Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc nhau.
+/ Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao.
SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Toàn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

9


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
+/ Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu nên có
thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh (như trong cơ khí và điện).
+/ Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của cơ cấu
chấp hành.
+/ Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn.
+/ Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch.
+/ Tự động hoá đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp, bằng cách dùng các phần tử tiêu

chuẩn hoá.
➢ Nhược điểm
+/ Mất mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử, làm giảm hiệu suất và
hạn chế phạm vi sử dụng.

C
C

+/ Khó giữ được vận tốc khơng đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được của chất lỏng
và tính đàn hồi của đường ống dẫn.

R
L
T.

+/ Khi mới khởi động, nhiệt độ của hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc thay đổi
do độ nhớt của chất lỏng thay đổi.

DU

2.1.2 Hệ thống điều khiển bằng thủy lực:

Hệ thống điều khiển bằng thủy lực được mơ tả qua sơ đồ hình 3.1, gồm các cụm và
phần tử chính, có chức năng sau:
a. Cơ cấu tạo năng lượng: bơm dầu, bộ lọc (...)
b. Phần tử nhận tín hiệu: các loại nút ấn (...)
c. Phần tử xử lý: van áp suất, van điều khiển từ xa (...)
d. Phần tử điều khiển: van đảo chiều (...)
e. Cơ cấu chấp hành: xilanh, động cơ dầu.


Hình 1.6 Hệ thống điều khiển bằng thủy lực.
SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

10


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
• Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều bằng thủy lực

Hình 1.7 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều bằng thủy lực.

C
C

2.1.3 Các phần tử của hệ thống điều khiển bằng thủy lực:

R
L
T.

a. Van áp suất

Van áp suất dùng để điều chỉnh áp suất, tức là cố định hoặc tăng, giảm trị số áp trong

DU

hệ thống điều khiển bằng thủy lực.

Van áp suất gồm có các loại sau:

+/ Van tràn và van an toàn : dùng để hạn chế việc tăng áp suất chất lỏng trong hệ thống
thủy lực vượt quá trị số quy định. Van tràn làm việc thường xuyên, còn van an toàn
làm việc khi quá tải.
+/ Van giảm áp : Trong nhiều trường hợp hệ thống thủy lực một bơm dầu phải cung
cấp năng lượng cho nhiều cơ cấu chấp hành có áp suất khác nhau. Lúc này ta phải cho
bơm làm việc với áp suất lớn nhất và dùng van giảm áp đặt trước cơ cấu chấp hành
nhằm để giảm áp suất đến một giá trị cần thiết.
+/ Van cản : có nhiệm vụ tạo nên một sức cản trong hệ thống ⇒ hệ thống ln có dầu
để bơi trơn, bảo quản thiết bị, thiết bị làm việc êm, giảm va đập.
+/ Van đóng, mở cho bình trích chứa thủy lực.
b. Van đảo chiều
• Nhiệm vụ
Van đảo chiều dùng đóng, mở các ống dẫn để khởi động các cơ cấu biến đổi năng
lượng, dùng để đảo chiều các chuyển động của cơ cấu chấp hành.
SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Toàn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

11


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
• Các khái niệm
+/ Số cửa: là số lỗ để dẫn dầu vào hay ra. Số cửa của van đảo chiều thường 2, 3 và 4,
5. Trong những trường hợp đặc biệt số cửa có thể nhiều hơn.
+/ Số vị trí: là số định vị con trượt của van. Thông thường van đảo chiều có 2 hoặc 3
vị trí. Trong những trường hợp đặc biệt số vị trí có thể nhiều hơn.

c. Các tín hiệu tác động
Loại tín hiệu tác động lên van đảo chiều được biểu diễn hai phía, bên trái và bên phải
của ký hiệu. Có nhiều loại tín hiệu khác nhau có thể tác động làm van đảo chiều thay
đổi vị trí làm việc của nịng van đảo chiều.
Loại tín hiệu tác động bằng tay như: nút bấm , tay gạt, bàn đạp..
Loại tín hiệu tác động bằng cơ : đầu dị, cữ chặn, lị xo, nút ấn có rãnh định vị...

C
C

Ngồi ra cịn có các loại mép điều khiển van đảo chiều.

d. Các loại van điện thủy lực ứng dụng trong mạch điều khiển tự động

R
L
T.

- Van solenoid

Dùng để đóng mở (như van phân phối thơng thường), điều khiển bằng nam châm điện.

DU

Được dùng trong các mạch điều khiển logic.
- Van tỷ lệ và van servo

Là phối hợp giữa hai loại van phân phối và van tiết lưu (gọi là van đóng, mở nối tiếp),
có thể điều khiển được vô cấp lưu lượng qua van. Được dùng trong các mạch điều
khiển tự động.

e. Cơ cấu chỉnh lưu lượng :
- Van tiết lưu dùng để điều chỉnh lưu lượng dầu, và do đó điều chỉnh vận tốc của cơ
cấu chấp hành trong hệ thống thủy lực.
- Bộ ổn tốc là cấu đảm bảo hiệu áp không đổi khi giảm áp (∆p = const), và do đó đảm
bảo một lưu lượng không đổi chảy qua van, tức là làm cho vận tốc của cơ cấu chấp
hành có giá trị gần như không đổi. Như vậy để ổn định vận tốc ta sử dụng bộ ổn tốc.
Bộ ổn tốc là một van ghép gồm có: một van giảm áp và một van tiết lưu. Bộ ổn tốc có
thể lắp trên đường vào hoặc đường ra của cơ cấu chấp hành như ở van tiết lưu, nhưng
phổ biến nhất là lắp ở đường ra của cơ cấu chấp hành.
f. Van chặn
Van chặn gồm các loại van sau:
SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

12


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
+/ Van một chiều.
+/ Van một chiều điều điều khiển được hướng chặn.
+/ Van tác động khoá lẫn.
g. Ống dẫn, ống nối
Để nối liền các phần tử điều khiển (các loại van) với các cơ cấu chấp hành, với hệ
thống biến đổi năng lượng (bơm dầu, động cơ dầu), người ta dùng các ống dẫn, ống
nối hoặc các tấm nối.

C
C


R
L
T.

DU

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Toàn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

13


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG
1: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT
1.1. Các phương án động học
1.1.1. Phương án 1 : sử dụng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
a) Sơ đồ nguyên lý
1

2
3

6

5


C
C
4

R
L
T.

7

DU
8

Hình 2.1: Nguyên lý làm việc của máy ép trục khuỷu thân hở
1 : Mô tơ

5: Trục khuỷu

2 : Puli

6: Phanh

3: Đai truyền

7: Thanh truyền

4: Lý hợp

8: Đầu trượt


b) Nguyên lý làm việc
Khi mở máy, mô tơ 1 quay , bánh đai 2 quay, chuyển động truyền qua đai truyền làm
cho vơ lăng cùng với lí hợp 4 quay tự do trên trục khuỷu 5 nhờ ly hợp hoặc then li hợp
ma sất . Khi nhấn bản đạp hoặc nốt làm việc li hợp ngắn liền trục khuỷu với vô lăng
làm cho trục khuỷu nảy quay, đồng thời phay 6 nhả trục khuỷu ra , thanh truyền 7 đẩy
trục khuỷu 8 lên và xuống, khi không nhấn bàn đạp ,li hợp không làm việc , vô lăng 4
quay tự do , phanh 6 giữ trục khuỷu ở vị trí cần thiết
SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

14


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
c) Ưu và nhược điểm
-

Ưu điểm :

+ bền , chắc chắn, tạo ra áp lực riêng lớn, năng suất cao
+ giá thành thiết kế chế tạo rẻ
+ làm việc ở chế độ cho trước hồn tồn chính xác
-

Nhược điểm

+ chưa có tính tự đơng hóa cao
+ tốc độ khơng điều, gây ra lực qn tính lớn , do đó gây ra rung động nên khó đạt

được độ chính xác .
1.1.2. Phương án 2: máy ép lệch tâm
a) Sơ đồ nguyên lý

2

R
L
.

T
U

3

4

C
C

1

D

6

8

9


12

7

5

10

11

Hình 2.2: Nguyên lý làm việc của máy ép lệch tâm
1: Mô tơ

7: Phanh

2: Bánh đai

8: Bạc lệc tâm

3: Đai truyền

9: Đầu trượt

4: Vô lăng

10: Bàn máy

5: cà

11: Bàn đạp


6: Trục lệch tâm

12: Then chặn

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

15


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
b) Nguyên lý làm việc
Mở máy , mô tơ 1 và bánh đai 2 quay, qua đai truyền 3, vô lăng 3 cùng với lý hợp
4 quay tự do trên trục lệch tâm 6. Khi nhấn bàn đạp 11, then chặn 12 rồi khỏi vị trí, lị
xo kéo theo bán nguyệt quay đi một góc làm cho vơ lăng gán liền với trục lệch tâm 6.
Trục lệch tâm sẽ quay theo vô lăng , đầu trượt 9 chuyển động lên xuống. vậy khi nhấn
bàn đạp , tức khi máy làm việc , thanh dây 7 thả trục 6 ra để trục quay theo vơ lăng.
Sau đó phanh hãm đứng n theo đúng vị trí mà khơng chuyển động qn tính. Để
điều chỉnh được hành trình của máy, người ta lắp thêm bạc lệch tâm 8 vào trục 6 bằng
rãnh then. Khi lắp khuôn người ta điều chỉnh chiều cao kín của máy bằng cách tăng
giảm chiều dài thanh truyền hoặc điều chỉnh chiều cao bàn máy nếu bàn máy điều

C
C

chỉnh được


R
L
T.

c) Ưu và nhược điểm
-

Ưu điểm

DU

+ Bền , chắc chắn, tạo lực ép riêng lớn
+ giá thành thiết kế chế tạo rẻ
+ bàn máy có thể điều chỉnh
+ Dễ sử dụng
-

Nhược điểm
+ lực ép nhỏ , từ 50 đến 2500KN
+ Khi ép gây ra sự rung động lớn, kém chính xác
+ Chưa có tính tự động hóa cao

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

16



Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
1.1.3. Phương án 3: máy ép sử dụng cơ cấu thủy lực
a) Sơ đồ nguyên lý hoạt động

5

6

4
2
1

7
3

9
8

10
Hình 2.3 : Sơ đồ thủy lực

1: Mô tơ
2: Bơm dầu

7: Máng trượt

R
L
T.


3: Van tràn
4: Van tiết lưu
5: van phân phối

C
C

6: Xilanh lực
8: Đầu trượt

DU

9: Giá đở khuôn dưới
10: Bể dầu

b) Nguyên lý hoạt động

Động cơ 1 chuyển động quay cho bơm dầu 3, lấy dầu từ bể dầu 10 qua van tràn và van
tiết lưu đến hệ thống van phân phối 5, theo đường ống dẫn dầu 1 đến xilanh lực 6
thựcie ện quá trình ép đẩy dầu trượt 8 đi xuống, đồng thời dầu theo đường ống 2 qua
van phân phối để về lại bể dầu chứa 10. ở hành trình về của pittong, dầu sẽ đi theo
chiều ngược lại tức là vào xilanh theo đường ống 2 ra khỏi xilanh theo đường ống I. sự
đảo chiều của pitong được điều khiển bởi hệ thống van phân phối 5.
c) Ưu nhược điểm
-

Ưu điểm

+ Lực ép được kiểm soát chặt chẻ trong từng chu kỳ
+ Có khả năng tao ra lực làm việc lớn, cố định bất kỳ vị trí làm việc nào hành trình

làm việc
+ khi sảy ra quá tải
+ Lực tác dụng làm biến dạng vật liệu rất êm và từ từ

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

17


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
+ Tốc độ chuyển động của chày mang khuôn ép cố định và có thể điều chỉnh được , có
thể thay đổi được chiều dài hành trình
+ Làm việc khơng có tiếng ồn
+ Hệ thống điều khiển tự động hóa
+ Năng suất làm việc cao
-

Nhược điểm

+ Kết cầu phức tạp
+ Vốn đầu tư lớn
+ Khuôn chế tạo phức tạp , đắt tiền
1.1.4. Phương án 4 : máy ép ma sát kiểu trục vít
a) Sơ đồ nguyên lý

6


C
C

5
4

3
1

2

R
L
T.

DU
7
8

11

9
10
13

12

Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý của máy ép ma sát – trục vít
1: Mơ tơ


8,9 : Trục vít , êcu

2: Puli

10: Máng trượt

3: Đai truyền

11: Đầu trượt

4: Bánh đà

12: Giá đở khuôn dưới

5: Trục

13 Bàn đạp

6: Bánh ma sát

7: Vơ lăng

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

18



Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
b) Nguyên lý làm việc
Khi ấn nút điện mô tơ 1 quay, nhờ bộ truyền 2,3,4 mở trục 5 má hai bánh xe ma sát 6
quay. Vì khoảng cách giũa hai bánh xe ma sát 6 lớn hơn đường kính của vơ lăng 7
khoảng 3-5mm. nên khi gạt ở vị trí trung gian thì vơ lăng 7 khơng quay.
Khi nhấn bàn đạp 13 xuống dưới, thơng qua cơ cấu địn bẩy trục 5 dịch chuyển trừ trái
sang phải, bánh xe ma sát chạm vào vơ lăng 7. Vơ lăng 7 và trục vít 8 quay đẩy đầu
trượt 10 đi xuống
Khi nhấc bàn đạp lên, trục 5 chuyển động từ phải sang trái, bánh xe ma sát phải chạm
vô lăng và máy đi lên
Khi máy đến gần vị trí cao nhất thì bàn đạp đưa đầu về vị trí trung gian để máy dừng

C
C

lại hoặc đạp bàn đạp để máy đi xuống

R
L
T.

c) Ưu nhược điểm
-

Ưu điểm

DU

+ Máy tạo ra lực lớn ổn đinh
+ Máy đơn giản, dể chế tạo


+ Dễ cơ khí hóa và tự động hóa trong q trình cơng nghệ
-

Nhược điểm

+ Năng suất thấp, chỉ sử dụng trong sản xuất lotaj nhỏ và vừa
+ Tính chất vạn năng của máy thấp
+Dễ bị q tải
+ Bánh ma sát chóng mịn
+ Giá thành chế tạo cao

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

19


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
1.1.5. Phương án 5: máy ép sử dụng cơ cấu con lăn
Sơ đồ nguyên lý

5

6

7


8

9
10

4

3

11

1

C
C

Hình 2.6: sơ đồ nguyên lý của máy ép sử dụng cơ cấu con lăn

R
L
T.

1: Mơ tơ

7: Lị xo

2: Bánh đai
3: Đai truyền
4: Vô lăng
5: Cam


8: Cần lắc

DU

6: Con lăn

9: Thanh truyền

10: Thanh trượt
11: Đầu trượt
12 : Đế khuôn

a) Nguyên lý làm việc
Mô tơ 1 truyền chuyển động cho cam 5 nhờ bộ truyền 4,5,6 con lăn luôn tiếp xúc bề
amwtj làm việc cam 5 nhờ lo xo 7. Khi cam nâng nhờ cơ cấu con lăn 6, cần lắc 8,
thanh truyền 9 làm cho con trượt 10 chuyên động xuống mang theo đầu trượt 9 đi
xuống. khi hạ thanh trượt 10 đi lên mang theo đầu trượt 9 đi lên
b) Ưu nhược điểm
-

Ưu điểm

+ Năng suất cao
+ có thể thực hiện hầu như bất kỳ một quy luật nào của khâu bị dẫn bằng cách chọn
dạng cam thích hợp
+ thuận lợi cho việc phối hợp các đông tác trong máy tự động
-

Nhược điểm


+ Cam khó chế tạo
SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

20


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
+ Giá thành chế tạo cao
+ Máy hoạt động rung mạnh, gây tiếng ồn
+ Chưa có tính tự động hóa cao
1.1 : Lựa chọn phương án
Với yêu cầu kỹ thuật đưa ra của phoi ép, và chu trình ép để tạo hình
-

Với chu trình đưa phơi liệu vào khn ép

-

Chày trên đi xuống ép định hình

-

Chày đi lên để lấy sản phẩm ra ngồi

Trong chuyển động này có sự phối hợp rất dịp nhàng. Nhưng quan trọng nhất đó là
chu kỳ xuống của chày trên. Giai đoạn đầu tiên khi chày trên đi xuống, được thực hiện

bằng cười độ nhỏ hơn 50Kg/cm2.Đến cuối giai đoạn này thì khn phải nhấc lên, tạo

C
C

ra một khe hở nhỏ để thốt khí, khơng khí phải được loại bỏ. Giai đoạn sau thực hiện
với lực ép lớn hơn và tăng dần áp suất ép 300Kg/cm2. Để sản phẩm đạt dược sức bền

R
L
T.

uốn và sựu chống nén

Phân tích các nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của các loại máy. Ta thấy việc

DU

chọn máy ép thủy lực thì hợp lý nhất và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật
2: TÍNH TỐN SỨC BỀN VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
2.1 Tính tốn sức bền một số chi tiết
2.1.1 Tính khung máy :
a) Kết cấu

Hình 2.6 : Kết cấu

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính


21


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
b) Tính tốn
Ta có lực tác dụng lên hệ thống là :
P= 15 tấn = 15000kg = 150000N
Với kết cấu khung gồm 4 trục nên mỗi trục chịu tác dụng của lực P1 có giá
trị
P1 =

15.104
= 37500 N
4

Để đơn giản ta chỉ xem xét lực tác dụng lên hệ thống. khi đó trụ dẫn như
kéo nén đúng tâm
Nz

C
C

R
L
T.
P1

DU


Hình 2.7 : trụ dẫn

Ta có :
Fz =N z - P1 =0  N z = P 1.
Vậy: N z = P 1 = 37500 N
Theo điều kiện bền ta có : muốn đảm bảo sự làm việc an toàn khi thanh bị kéo nén
đúng tâm, thì ứng suất lớn nhất trên mặt cắt ngang của nó khơng được vượt q ứng
y

suất cho phép
 z = N z < []
F

x

Trong đó
Nz : lực dọc
F : tiết diện mặt cắt ngang với

 .D 2
F=
4
z : ứng suất lớn nhất
SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

D

hình 2.8: Tiết diện trụ dẫn
GVHD: ThS. Trần Minh Chính


22


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi
[z ] ứng suất cho phép
ở đây ta chọn thép 45 thường hóa nên


[] =  0 = [] k = [] n = ch
nch
n
Với : ch : giới hạn bền chảy của vật liệu .
nch : hệ số an toàn theo giới hạn bền
chọn nch = 1,3 ; ch = 260 N/mm2

Nz

vậy ta có : F 

 

 D

4.N 3

D

 .D 2 N z



 
4

 

4.N z .nch
=
 . ch

4.37500.1,3
3,14.260

C
C

R
L
T.

 D  28 mm :Vậy ta chọn đường kính là D= 48mm

Hành trình dài pistong xilanh 600 (mm), chiều cao khn ép 420 (mm) nên ta chọn

DU

chiều dài trục 1000(mm) để thỏa mãn khoảng gã đặt và thành phẩm sau khi ép
2.1.2 Bàn gá khn ép
a) Kết cấu


Hình 2.9: Bàn gã khn ép
2.1.3 Bàn gá xi lanh

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

23


Thiết kế và chế tạo máy ép phoi

Kích thước 580x400x30 mm

C
C

2.1.4 Kích thước đai ốc

R
L
T.

DU
Hình ảnh: Đai ốc bu long 14

Kiểm tra mối ghép ren của trục của khung và đai ốc để giữ bàn gá xi lanh và tấm đế
Kết cấu


d
1

d2
d1

H

2

D1
D2
D

SVTH: Đặng Đình Hồi – Lớp 13C1B
Chu Ngọc Tồn – Lớp 13C1B

GVHD: ThS. Trần Minh Chính

24