Phương pháp thiết kế kỹ thuật Thiết kế MÁY DẬP

Phương pháp thiết kế kỹ thuật Thiết kế MÁY DẬP , ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPThiết kế MÁY DẬP  , thuyết minh Thiết kế MÁY DẬP, động học máy MÁY DẬP  , kết cấu máy MÁY DẬP  , nguyên lý máy MÁY DẬp, cấu tạo máy MÁY DẬP

Sự phát triển không ngừng của công nghiệp chế tạo giúp các nhà sáng chế tạo ra được những sản phẩm, máy móc cơ khí với khả năng công nghệ cao đáp ứng kịp thời nhu cầu của sản xuất ngày càng tăng.

Thông qua việc tìm hiểu nhu cầu trên em đã hình thành ý tưởng thiết kế máy dập. Kết hợp cùng với nhưng kiến thức trong môn PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KĨ THUẬT em đã phát triển ý tưởng trên thành đề tài thiết kế máy dập. Trong lĩnh vực cơ khí, MÁY DẬP đã xuất hiện từ khá lâu và luôn có một vị trí nhất định trong công nghiệp chế tạo sản xuất hàng hóa lớn và hàng loạt.Nó càng có vị trí quan trọng trong sản xuất vừa và nhỏ đặc biệt trong các xưởng cơ khí chế tạo các sản phẩm chi tiết máy, hàng tiêu dùng dướ nhiều hình thức, chủng loại, mẫu mã khác nhau…

  Về đặc điểm: máy có cấu tạo khá đơn giản, chỉ gồm hai bộ truyền cơ khí. Vật liệu chế tạo đơn giản, dễ tìm, và dễ chế tạo.Máy sử dụng cơ cấu bánh răng thanh răng,trên nguyên lý biến chuyển động tịnh tiến thành chuyển động tịnh tiến theo phương vuông gốc . Vì máy có cấu tạo đơn giản cả về kết cấu và vật liệu nên giá thành của máy sẽ không cao.

Với phạm vi nghiên cứu của một sinh viên và trong một thời gian ngắn nên có những bước của quá trình thiết kế em không thể đưa ra chính xác được và chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tuy nhiên em sẽ cố gắng trình bày đề tài với tất cả những hiểu biết và khả năng của mình.Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến, đánh giá từ thầy cô cùng các bạn sinh viên để có thể hoàn thiện đề tài một cách tốt nhất và có hiệu quả thiết thực.

Qua việc thực hiện đề tài giúp em có những kiến thức vô cùng bổ ích trong môn học PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KĨ THUẬT. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy DƯƠNG ĐĂNG DANH trong quá trình em thực hiện đề tài.

Sinh Viên Thực Hiện:

Chương 1: Tổng quan về đề tài

         1.1 Giới thiệu tầm quan trọng của thiết kế trong sản xuất

           Thiết kế máy công cụ nói chung và thiết kế máy cắt kim loại nói riêng là một khâu quan trọng trong quá trình sản xuất và chế tạo máy móc .

Để đảm bảo yêu cầu cơ bản đối với máy như:độ chính xác,năng suất ,tuổi thọ …khâu thiết kế máy phải giải quyết hàng loạt vấn đề,mà nhiều khi không phải bằng phương pháp và phương tiện thông thường . Do đó một đặc điểm trong bước phát triển của khâu thiết kế máy là sự chuyển tiếp từ phương pháp thực nghiệm sang phương pháp phân tích ,tức là giải quyết vấn đề về kết cấu máy bằng phương pháp toán học với các máy tính điện tử.

Để có thể thiết kế một máy công cụ tốt,cần phải có kiến thức vững vàng về thiết kế máy,nghĩa là phải nắm vững những nguyên tắc để xác định các tính năng kỹ thuật hợp lý của máy, phải biết so sánh các phương án khác nhau , từ đó tìm ra phương án hợp lý nhất với những yêu cầu và điều kiện của thực tế. Trên cơ sở đó người thiết kế phải biết sử dụng các phương án tính toán để xác định các truyền động cần thiết như: xác định kích thước kết cấu của các chi tiết, các bộ phận máy phù hợp với yêu cầu đã cho.

Trong thiết kế máy cơ khí thì việc nghiên cứu tạo ra cơ cấu chuyển động của máy và hình dáng của máy là việc làm cần được ưu tiên để khi tạo ra sản phẩm không bị những lỗi về kĩ thuật cũng như là kiểu dáng thích hợp và không bị lỗi thời trên quan điểm nhân trắc học.

         1.2 Sản phẩm thiết kế

          Trong lĩnh vực cơ khí, MÁY DẬP đã xuất hiện từ khá lâu và luôn có một vị trí nhất định trong công nghiệp chế tạo sản xuất hàng hóa lớn và hàng loạt.Nó càng có vị trí quan trọng trong sản xuất vừa và nhỏ đặc biệt trong các xưởng cơ khí chế tạo các sản phẩm chi tiết máy, hàng tiêu dùng dưới nhiều hình thức, chủng loại, mẫu mã khác nhau…

Ta có thể dễ dàng bắt gặp vô số  máy dập trong đời sống.

Dưới đây em xin trình bày một vài máy dập hiện đang có trên thị trường

Chương 2: Xác định nhu cầu của khách hàng.

I. Phân tích nhu cầu và nhiệm vụ của bài toán thiết kế.     

          2.1.Nhu cầu thực tế.

      Trong quá trình sản xuất ở các xí nghiệp công nghiệp, các máy gia công cơ khí nói chung và tạo hình nói riêng đóng vai trò quan trọng trong quy trình công nghệ sản xuất hàng loạt hoặc đơn lẻ. Một phương pháp đơn giản nhưng lại mang lại hiệu quả kinh tế cao là phương pháp Dập. Đây là phương pháp rất phổ biến dùng trong gia công thô, tạo phôi cho các phương pháp gia công khác… Dập là phương pháp biến dạng dẻo phôi kim loại ở dạng tấm, thanh…trong khuôn hoặc ngoài khuôn dưới tác dụng của ngoại lực để tạo thành sản phẩm có hình dạng, kích thước theo yêu cầu. Phương pháp Dập rất được ưa chuộng vì những đặc điểm sau:

• Vật liệu dùng để dập rất rộng rãi.
• Có thể dập được những chi tiết phức tạp bằng chuyển động đơn                       giản mà các phương pháp khác không làm được.  
• Sản phẩm dập có độ chính xác tương đối cao.
• Năng suất cao và giá thành sản phẩm rẻ nhưng chất lượng đảm bảo.

  Vì những đặc điểm trên nên trong ngành cơ khí chế tạo những sản phẩm dập chiếm tới hơn 30%. Đặc biệt trong ngành sản xuất ôtô, hàng điện tử, dụng cụ cơ khí chính xác…

2.2.Khách hàng:

     2.2.1Người mua sản phẩm:

                       Những xí nghiệp,nhà máy,hoặc những phân xưởng nhỏ trực tiếp chế tạo sản phẩm hoặc gia công phôi thô cho những công đoạn khác

2.2.2.Người sử dụng:

Sản phẩm hướng đến những người lao động phổ thông.

2.2.4.Người bảo dưỡng:

Kỹ sư chuyên ngành cơ khí.

2.3.Xác định yêu cầu khách hàng?

2.3.1.Tìm hiểu nhu cầu:

Thông qua phiếu khảo sát đánh giá mức độ thỏa mãn của khách hàng

Đánh giá theo các mức:

                             1.Thiết kế hoàn toàn không thỏa mãn nhu cầu.

                             2.Thiết kế thỏa mãn chút ít nhu cầu.

                             3.Thiết kế thỏa mãn nhu cầu về mặt nào đó.

                             4.Thiết kế hầu như thỏa mãn nhu cầu.

                             5.Thiết kế hoàn toàn thỏa mãn nhu cầu.

Khảo sát yêu cầu của khách hàng về giá cả và chất lượng:

Đánh giá mức độ thỏa mãn của khách hàng theo thang điểm 10

Nguyeân lieäu maùy:

2.3.2.Thông tin cần nắm :

 Thông  qua việc tham khảo ý kiến của khách hàng,một số bạn, anh chị đang làm việc tại một số nhà máy xí nghiệp cùng với kiến thức trang bị qua môn PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KĨ THUẬT em liệt kê một số yêu cầu như sau:

                   +Dễ sử dụng

                   +Ít tiếng ồn

                   +Năng suất cao

                   +Dễ bảo trì, sửa chữa

                   +An toàn, đảm bảo yêu cầu

                   +Tuổi thọ cao, dễ thay thế phụ kiện

                   +Kết cấu có thẩm mỹ

                   +Giá thành thấp

2.4.Xác định mối liên hệ giữa những yêu cầu khách hàng và yêu cầu kĩ thuật.

                   -Tính an toàn: Máy phải làm việc tuyệt đối an toàn, không gây nguy hiểm cho người vận hành, phải ngừng hoạt động ngay lập tức khi gặp sự cố. Liên quan tới độ an toàn, quá tải.

                   -Ít tiếng ồn: Liên quan tới cấu tạo, kết cấu

                   -Dễ lắp ráp bảo trì: Liên quan tới chế tạo kết cấu hệ thống, các liên kết khớp nối, các ổ trục…

                   -Tuổi thọ cao: Liên quan tới độ bền, độ chịu lực của vật liệu

                   -Giá thành: Liên quan tới vật liệu, khả năng công nghệ của các bộ phận máy, kiểu dáng máy.

            2.5.Xác định yêu cầu kĩ thuật.

                      -Máy có lực ép, (đột, dập): 500/50(KN/Tấn)

                      -Tần số làm việc(đột,dập): 55 (lần/phút)

                      -Hành trình làm việc: 100 (mm)

                Để có thể đưa ra quyết định trên cho các thông số kỹ thuật cụ thể của máy, em có tham khảo một số Model của máy dập hiện có trên thị trường. Dưới đây là bảng thông số kèm theo:

...................................

Chương 3

III.Tiền đề nghiêm cứu

          3.1.Chức năng chung của máy.

                Chức năng chung của thiết kế là làm sao tạo ra được lực đủ lớn để có thể làm biến dạng kim loại nhanh. Mục tiêu đặt ra: thiết kế kiểu dáng gọn, cấu trúc bên trong không hoạt động phức tạp, thuận lợi cho sử dụng và sửa chữa, phù hợp với sản xuất nhỏ. Ngoài ra còn phải đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật đã được đặt ra trước đó.

           3.2.Tham khảo các cơ cấu chính của những máy tương tự.

                 Trên thị trường hiện nay có nhiều loại máy có chức năng tương tự và được thiết kế khá tốt. Dưới đây là bản vẽ mô tả sơ đồ nguyên lý của những thiết kế theo em là thích hợp nhất.

   Mục tiêu :

Thiết kế một máy dập cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ, sử dụng bộ truyền bánh đai dẫn động ,cơ cấu trục khuỷu biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và cơ cấu thanh răng với bánh răng nhằm mục đích biến chuyển động tịnh tiến thành chuyển động tịnh tiến vuông góc.

               Theo hình vẽ ta thấy máy có thể thực hiện được nhiều chức năng yêu cầu. Thiết kế kiểu dáng gọn, cấu trúc bên trong không phức tạp. Thuận lợi cho sử dụng và sửa chữa, chuyển động đơn giản, phù hợp với sản xuất nhỏ.

 3.3.Chọn ý tưởng.

          Mỗi máy đều có những ưu và nhược điểm riêng, nhiệm vụ của bước này là chọn ra thiết kế phù hợp nhất. Về phương pháp đánh giá ý tưởng thì có nhiều cách khác nhau nhưng theo em cách dễ nhất là sử dụng “Ma trận quyết định”. Dưới đây em sẽ sử dụng phương pháp này để đánh giá dựa trên những tiêu chí như: Tính khả thi của thiết kế, tính sẵn sàng của công nghệ(chế tạo) và nó có đáp ứng những yêu cầu của khách hàng hay không?

Ma trận quyết định cho bài toán thiết kế

Trong 3 ý tưởng đưa ra thì dựa vào ma trận quyết định em thấy ý tưởng thứ 3 là ý tưởng có điểm cao nhất, do vậy em quyết định chọn phương án 3 là phương án cho bài toán thiết kế của mình.

Về mặt đường nét: em tạo những đường cong tại những góc, cạnh phía trước và phía sau của máy nhưng không làm ảnh hưởng tới độ bền vững của máy cũng như đảm bảo các yếu tố động khả năng làm việc của chi tiết.

               Về màu sắc: em lựa chọn màu xanh lá cây làm màu nền cho toàn bộ thân máy. Màu sắc nhẹ tạo cảm giác thoải mái hơn cho người sử dụng. Ở những vị trí nguy hiểm, những chi tiết cần chú ý để đảm bảo an toàn em sử dụng màu đỏ nhưng không quá nhiều tránh làm rối mắt cảm giác ức chế cho người sử dụng khi làm việc với máy.

VI.Đánh giá sản phẩm.

        6.1.Khả năng làm việc.

Máy có khả năng làm việc tốt với nhiều loại vật liệu, đặc biệt là vật liệu có độ cứng không cao. Không làm thay đổi tính chất ban đầu của sản phẩm. Máy có khả năng thực hiện được nhiều chức năng bằng cách thay đổi hình dáng của đầu búa. Tuy nhiên độ chính xác trong quá trình gia công không cao.

         6.2.Khả năng khả năng chế tạo.

Thiết bị chế tạo máy không quá phức tạp, vật liệc chế tạo dễ tìm thấy trên thị trường. Việc chế tạo máy là khả thi.

          6.3.Khả năng lắp ráp và bảo trì.

Hệ thống truyền động bao gồm các bộ phận dễ dàng lắp ráp nên dễ bảo trì.

          6.4.Độ tin cậy.

Quá trình tính toán và chuẩn hóa của các bộ phận chi tiết máy còn sơ sài, không mang tính định lượng cao do đó máy không có độ tin cậy cao mà chỉ có tính chất tham khảo.

           6.5.Khả năng tác động tới môi trường.

Máy sử dụng bộ truyền đai nên khả năng gây tiếng ồn là không cao. Các thành phẩm của máy không gây tác hại tới môi trường.

           6.6.Giá thành.

Trên thị trường, giá bán các bộ phận cấu thành máy không cao nên giá máy khi cấu tạo hoàn chỉnh sẽ phù hợp với khả năng của người tiêu dùng.

Kết luận: Máy có kết cấu, vận hành đơn giản, phù hợp với các xí nghiệp, nhà máy vừa và nhỏ 

MỤC LỤC

Lời nói đầu

I.Phân tích nhu cầu và nhiệm vụ của bài toán thiết kế.

1.1.Nhu cầu thực tế.

1.2.Bài toán thiết kế.

II.Xác định các yêu cầu kỹ thuật của bài toán thiết kế

          2.1.Xác định khách hàng, yêu cầu khách hàng

                2.1.1.Khách hàng là ai?

                2.1.2.Xác định yêu cầu khách hàng?

2.2.Xác định mối liên hệ giữa những yêu cầu khách hàng và yêu cầu kĩ thuật.

2.3.Xác định và đánh giá mức độ cạnh tranh.

2.4.Xác định yêu cầu kĩ thuật.

III.Đưa ra ý tưởng.

3.1.Chức năng chung của máy.

3.2.Tham khảo các cơ cấu chính của những máy tương tự.

3.3.Chọn ý tưởng.

IV.Mô tả kết cấu, phân tích chuyển động của máy.

4.1.Các bộ phận chính của hệ thống.

4.2.Phân tích chuyển động.

4.3.thông số tính toán.

V.Bố trí không gian tạo kiểu dáng.

5.1.Bố trí không gian.

5.2.Tạo kiểu dáng.

VI.Đánh giá sản phẩm.

6.1.Khả năng làm việc.

6.2.Khả năng khả năng chế tạo.

           6.3.Khả năng lắp ráp và bảo trì.

           6.4.Độ tin cậy.

 6.5.Khả năng tác động tới môi trường.

 6.6.Giá thành.

Tài liệu tham khảo

1. Trịnh Chất, tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập 1,2).
2. Nguyễn Thành Nam, phương pháp thiết kế kĩ thuật.
3. Thầy Dương Đăng Danh, tài liệu môn học phương pháp thiết kế kĩ thuật.