Thiết kế máy miết kim loại tấm cho sản phẩm nồi Inox
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Số: ____ /ĐHBK-
Bộ môn: THIẾT KẾ MÁY
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
1.
Đầu đề luận văn:
Thiết kế máy miết kim loại tấm cho sản phẩm nồi Inox
Design of a metal spinning machine for making stainless-steel cooking pot
Số liệu:
-
Năng suất 180 sản phẩm/giờ
-
Nồi có đường kính đáy 180 mm; chiều cao 80 mm; bề dày 1,2 mm
2.
Nhiệm vụ:
-
Tìm hiểu tổng quan về công nghệ miết kim loại tấm và các loại máy miết
-
Tìm các phương án thiết kế khả thi, phân tích và lựa chọn phương án phù hợp nhất với sản phẩm nồi inox
-
Tính toán hệ thống truyền động và các cơ cấu trong máy theo năng suất yêu cầu
-
Tính toán thiết kế các chi tiết máy và các bộ phận liên quan khác
-
Thiết kế hệ thống điện, thủy lực, khí nén
-
Lập quy trình vận hành và bảo trì cho máy
-
Số bản vẽ dự kiến:
6-7
, gồm: 6-7 A0
+
1 bản vẽ A0, về:
Sơ đồ nguyên lý của các phương án
+
1 bản vẽ A0, về:
Sơ đồ động của phương án thiết kế
+
1-2 bản vẽ A0, về:
Kết cấu tổng thể của máy
+
2 bản vẽ A0, về:
Kết cấu chi tiết các cụm chức năng của máy
+
1 bản vẽ A0, về:
Sơ đồ điện, thủy lực, khí nén và điều khiển
Danh Mục Hình Ảnh
Hình 1. 1 Đồ gia dụng làm bằng inox ......................................................................... 1
Hình 1. 2 Quy trình sản xuất nồi inox ........................................................................ 2
Hình 1. 3 Mí nồi inox .................................................................................................. 2
Hình 1. 4 Máy móc hổ trợ ........................................................................................... 3
Hình 2. 1 Máy miết sản phẩm nồi inox ...................................................................... 5
Hình 2. 2 Quét chất bôi trơi lên phôi .......................................................................... 6
Hình 2. 3 Miết phôi ..................................................................................................... 6
Hình 2. 4 Cơ cấu trục vít ............................................................................................. 7
Hình 2. 5 Cơ cấu kẹp bằng xy lanh ............................................................................. 8
Hình 2. 6 Dùng động cơ điện ...................................................................................... 8
Hình 2. 7 Dùng động cơ servo .................................................................................. 10
Hình 2. 8 Con lăn miết tự động hóa .......................................................................... 11
Hình 2. 9 Cây miết bán tự động ................................................................................ 12
Hình 2. 10 Điều chỉnh bằng 1 xylanh khí nén .......................................................... 13
Hình 2. 11 Điều chỉnh bằng 2 xylanh khí nén .......................................................... 14
Hình 3. 1 Phân tích lực tác dụng của đầu con lăn lên sản phẩm miết ...................... 19
Hình 3. 2 Kích thước xilanh thủy lực cho con lăn miết ............................................ 20
Hình 3. 3 Chọn hành trình cho xi lanh miết ............................................................. 21
Hình 3. 4 Chọn đầu mặt bích cho xilanh miết .......................................................... 21
Hình 3. 5 Chọn con trượt .......................................................................................... 22
Hình 3. 6 Phân tích lực ............................................................................................. 23
Hình 3. 7 Kích thước thanh dẫn ................................................................................ 24
Hình 3. 8 Chọn hành trình của xylanh đẩy ngang .................................................... 26
Hình 3. 9 Chọn xylanh đẩy ngang cho quá trình miết .............................................. 26
Hình 3. 10 Chọn đầu mặt bích cho xylanh đẩy ngang .............................................. 27
Hình 3. 11 Kích thước xi lanh thủy lực cho bô phận đở .......................................... 27
Hình 3. 12 Chọn hành trình cho xylanh đở ............................................................... 28
Hình 3. 13 Chọn mặt bích cho xylanh đở ................................................................. 28
Hình 3. 14 Bộ phận xoay con lăn miết ..................................................................... 29
Hình 3. 15 Con lăn miết ............................................................................................ 30
Hình 3. 16 Phân tích lực tác dụng lên con lăn .......................................................... 31
Hình 3. 17 Chọn sơ bộ kích thước trục miết ............................................................. 33
Hình 3. 18 Hình mặt cắt trục miết tại A-A ............................................................... 34
Hình 3. 19 Hình mặt cắt trục miết tại B .................................................................... 35
Hình 3. 20 Con trượt cho xilanh trục miết ................................................................ 36
Hình 3. 21 Cụm điều chỉnh phôi ............................................................................... 37
Hình 3. 22 Kiểu lắp xylanh điều chỉnh phooi ........................................................... 38
Hình 3. 23 Thông số xylanh điều chỉnh phôi ............................................................ 38
Hình 3. 24 Hành trình xylanh điều chỉnh phôi ......................................................... 38
Hình 3. 25 Chọn hộp số ............................................................................................ 40
Hình 3. 26 Phân tích lực kẹp phôi ............................................................................ 50
Hình 3. 27 Chọn mặt bích cho xylanh kẹp phôi ....................................................... 52
Hình 3. 28 Thông số xylanh kẹp ............................................................................... 52
Hình 3. 29 Sơ đồ trục chính ...................................................................................... 54
Hình 3. 30 Biểu đồ phân tích lực .............................................................................. 55
Hình 4. 1 Sơ đồ mạch điều khiển .............................................................................. 63
Hình 4. 2 Chọn máy khí nén ..................................................................................... 65
Hình 4. 3 Đầu nối ống ............................................................................................... 66
Hình 4. 4 Thông số van 2/2....................................................................................... 68
Hình 4. 5 Thông số van điều áp ................................................................................ 68
Hình 4. 6 Thông số van 3/2....................................................................................... 69
Hình 4. 7 Thông số van 5/3....................................................................................... 69
Hình 4. 8 Thông số kỹ thuật bộ lọc khí .................................................................... 70
Hình 4. 9 Chi tiết bộ lọc khí...................................................................................... 70
Hình 4. 10 Thông số bộ lọc khí ................................................................................ 71
Hình 4. 11 Thông số van tiết lưu .............................................................................. 71
Hình 4. 12 Sơ đồ giải thuật ....................................................................................... 72
Hình 4. 13 Sơ đồ đấu dây .......................................................................................... 75
Hình 4. 14 Sơ đồ Grafcet .......................................................................................... 76
Hình 4. 15 Bộ điều khiển lập trình mitsubishi FX3G-40MT/ES .............................. 77
Hình 4. 16 Nút nhấn công nghiệp ............................................................................. 77
Hình 4. 17 Cảm biến tiệm cận .................................................................................. 78
Hình 4. 18 Rơle ......................................................................................................... 78
Hình 4. 19 Đèn báo công nghiệp .............................................................................. 79
Hình 4. 20 Cầu chì .................................................................................................... 79
Hình 4. 21 Bộ chuyển đổi nguồn .............................................................................. 80
Hình 4. 22 Aptomat 3 pha ......................................................................................... 80
Hình 4. 23 Aptomat 1 pha ......................................................................................... 80
Danh Mục Bảng
Bảng 1: Bảng đánh giá các phương án kẹp của máy ................................................ 15
Bảng 2: Đánh giá các phương án cơ cấu truyền của máy. ........................................ 16
Bảng 3: Đánh giá các phương án dựa trên bộ phận miết. ......................................... 16
Bảng 4: Đánh giá các phương án dựa trên bộ phận điền chỉnh phôi. ....................... 17
Bảng 5: Thông số hộp số .......................................................................................... 40
Bảng 6: Thông số đặc tính kỹ thuật bộ truyền .......................................................... 41
Bảng 7: Thông số bộ truyền đai 1 ............................................................................. 45
Bảng 8 Thông số bộ truyền đai 2 .............................................................................. 49
Bảng 9: Kết quả tính toán kiểm nghiệm trục chính .................................................. 58
Bảng 10: Kết quả tính toán kiểm nghiệm then ......................................................... 59
Bảng 11 Thông số then hoa răng chữ nhật ............................................................... 59
Bảng 12 Thông số kích thước đầu nối ...................................................................... 66
Bảng 13 Thông số van khí nén ................................................................................. 67
Bảng 14: Thiết bị đầu vào hệ thống điều khiển PLC ................................................ 73
Bảng 15 Thiết bị đầu ra hệ thống điều khiển PLC ................................................... 74
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Luận văn bao gồm 5 chương:
- Chương 1: Tổng quan về công nghệ miết cho sản phẩm kim loại tấm dạng tròn xoay.
- Chương 2: Phân tích, lựa chọn phương án.
- Chương 3: Tính toán và thiết kế hệ thống truyền động và các cơ cấu máy.
- Chương 4: Thiết kế hệ thống điện, khí nén.
- Chương 5: Vận hành và bảo trì máy.
- Chương 6: Kết luận.
Thiết kế máy miết cho nồi inox SVTH: Võ Đình Dương
Mục lục
Lời nói đầu ................................................................................................................... i
Danh Mục Hình Ảnh ................................................................................................... ii
Danh Mục Bảng ......................................................................................................... iv
TÓM TẮT LUẬN VĂN ............................................................................................. v
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MIẾT CHO SẢN PHẨM KIM LOẠI TẤM DẠNG TRÒN ................................................................................................. 1
1.1 Cơ sở hình thành đề tài. ..................................................................................... 1
1.2 Quy trình cho nồi inox tại cái xưởng sản xuất .................................................. 2
1.1.1 Nguyên lý thực hiện: ................................................................................... 2
1.2.2 Máy móc hổ trợ ........................................................................................... 2
1.3 Thiết kế máy miết sản phẩm nồi inox ............................................................... 3
1.3.1 Yêu cầu thực tế: .......................................................................................... 3
1.3.2 Yêu cầu kỹ thuật: ........................................................................................ 4
1.3.3 Ưu nhược điểm so với phương pháp thủ công: .......................................... 4
1.3.4 Kết luận: ...................................................................................................... 4
CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY MIẾT CHO SẢN PHẨM NỒI INOX ............................................................................................ 5
2. 1 Phân tích phương pháp miết cho sản phẩm nồi inox ....................................... 5
2.1.1 Quy trình miết cho sản phẩm nồi inox ........................................................ 5
2.1.2 Phân tích các phương án miết nồi inox ....................................................... 7
2.2 So sánh, đánh giá phương án. .......................................................................... 15
2.2.1 Kết luận. .................................................................................................... 17
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ......................................................... 18
3.1 Tính toán cụm miết .......................................................................................... 18
3.1.1 Xi lanh khí nén cho cụm chứa con lăn ...................................................... 18
3.1.2 Chọn thanh trượt và con trượt đẩy ngang cho bộ phận miết .................... 21
3.1.3 Chọn xilanh đẩy ngang cho quá trính miết ............................................... 25
Thiết kế máy miết cho nồi inox SVTH: Võ Đình Dương
3.1.4 Chọn xilanh khí nén cho bộ phẩn đở trong quá trình miết ....................... 27
3.1.5 Chọn bộ phận điều chỉnh góc miết cho con lăn ........................................ 28
3.1.6 Tính toán chọn con lăn miết ...................................................................... 29
3.1.7 Mở bôi trơn ............................................................................................... 36
3.2. Tính toán cụm điều chỉnh ............................................................................... 36
3.3. Tính toán chọn và chọn động cơ .................................................................... 38
3.4 Tính toán thiết kế bộ truyền đai ....................................................................... 41
3.4.1 Tính toán thiết kế bộ truyền đai 1 ............................................................. 41
3.4.2 Tính toán thiết kế bộ truyền đai 2 ............................................................. 46
3.5 Tính toán cụm kẹp phôi ................................................................................... 50
3.6 Tính toán thiết kế trục chính ............................................................................ 53
3.6.1 Tính toán kiểm nghiệm trục chính ............................................................ 53
3.6.2 Tính toán chọn ổ lăn.................................................................................. 60
3.7 Năng suất ......................................................................................................... 61
CHƯƠNG 4: THIẾT KỆ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG KHÍ NÉN............. 63
4.1 Hệ thống khí nén ............................................................................................. 63
4.1.1 Tổng quan hệ thống khí nén. ..................................................................... 63
4.1.2 Tính toán chọn các phần tử trong khí nén ................................................. 64
4.2 Hệ thống điện - điều khiển .............................................................................. 72
4.2.1 Tổng quan hệ thống điện: ......................................................................... 72
4.2.2 Thiết kế hệ thống: ..................................................................................... 73
CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÁY .................................................... 81
5 .1 Vận hành ......................................................................................................... 81
5.2 Bảo trì .............................................................................................................. 81
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN ........................................................................................ 83
6.1 Kết quả ............................................................................................................. 83
6.2 Hướng phát triển .............................................................................................. 83
Tài liệu tham khảo .............................................................................................. 84
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MIẾT CHO SẢN PHẨM KIM LOẠI TẤM DẠNG TRÒN
1.1 Cơ sở hình thành đề tài.
Hiện nay, ngành công nghệ tạo hình kim loại tấm nói chung và inox tấm nói riêng là một trong những loại hình gia công cơ khí rất phổ biến trên thị trường. Khi điều kiện sống của con người ngày càng được nâng cao, nguyên vật liệu inox càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: trang trí (lan can, cầu thang,…); thiết bị y tế, dụng cụ vệ sinh (dao, kéo phẫu thuật, giá treo khăn,…); đồ gia dụng (chén, đĩa, mâm,…);… Trong đó, lĩnh vực phổ biến nhất mà inox tấm hướng đến là sản xuất đồ gia dụng.
Hình 1. 1 Đồ gia dụng làm bằng inox
Trong quá trình tìm hiểu cũng như thực tập thực tế, do nhận thấy rằng quá trình sản xuất chén đĩa, nồi inox thật sự phổ biến nhưng lại không được đầu tư phát triển máy móc kỹ càng. Đặc biệt là đối với các xưởng sản xuất vừa nhỏ ở Việt Nam, đa số là tự chế, chỉnh sửa từ các khung máy có sẳn. Và điều đó cùng với việc được thực tập
