THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẾ Ụ ĐỘNG MÁY TIỆN BEMATO ĐHSPKT HƯNG YÊN
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
LỜI NÓI ĐẦU THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẾ Ụ ĐỘNG MÁY TIỆN BEMATO ĐHSPKT HƯNG YÊN
MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.. 1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN.. 2
MỤC LỤC.. 3
DANH MỤC BẢNG BIỂU.. 5
DANH MỤC HÌNH VẼ.. 6
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN.7
1.1. Mục đích và ý nghĩa đề tài.7
1.2. Chức năng và điều kiện làm việc.7
1.3. Phân tích tính công nghệ và kết cấu của chi tiết.8
1.4. Xác định dạng sản xuất.9
1.4.1. Tổng quan về dạng sản xuất.9
1.4.2. Tính trọng lượng của chi tiết.11
1.4.3. Sản lượng và sản lượng hàng năm.13
1.5. Xác định phương pháp chế tạo phôi.14
1.5.1. Vật liệu chế tạo phôi.14
1.5.2. Phương pháp chế tạo phôi.16
1.5.3 Phương pháp chế tạo phôi.21
1.5.4. Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi và khuôn đúc.22
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.24
2.1. Đường lối công nghệ.24
2.2. Xây dựng và lựa chọn phương án gia công.24
2.2.1. Kích thước có sai lệch giới hạn và độ chính xác về hình dáng hình học của chi tiết.24
2.1.2. Xây dựng và lựa chọn phương án gia công.27
2.3. Lập thứ tự các nguyên công.29
2.3.1. Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy A.29
2.3.2. Nguyên công 2: Phay mặt phẳng trên B.31
2.3.3. Nguyên công 3: Phay mặt cạnh bên C.33
2.3.4. Nguyên công 4: Phay mặt cạnh bên C’.35
2.3.5. Nguyên công 5: Phay mặt cạnh bên D.37
2.3.6. Nguyên công 6: Phay mặt cạnh bên D’.39
2.3.7. Nguyên công 7: Phay 2 mặt cạnh bên E và rãnh công nghệ F.41
2.3.8. Nguyên công 8: Phay mặt phẳng trên G.43
2.3.9. Nguyên công 9: Phay rãnh rộng 4.45
2.3.10. Nguyên công 10: Phay rãnh chữ V.47
CHƯƠNG III. TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG VÀ CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA CHO CÁC NGUYÊN CÔNG KHÁC.49
3.1. Cơ sở tính toán lượng dư và chế độ cắt.49
3.1.1. Cơ sở tính toán lượng dư.49
3.1.2. Cơ sở tính toán chế độ cắt49
3.2. Tính lượng dư gia công cho nguyên công 8 phay mặt phẳng G và tra lượng dư cho các nguyên công còn lại.50
3.2.1. Tính lượng dư gia công cho nguyên công 8 phay mặt phẳng G.50
3.2.2. Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại.53
3.3. Tính chế độ cắt cho nguyên công 8 phay mặt phẳng G và tra lượng chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.54
3.3.1. Tính chế độ cắt cho nguyên công 8 phay mặt phẳng G.54
3.3.2. Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.58
3.4. Xác định thời gian gia công cơ bản cho các nguyên công.60
4.1. Cơ sở tính toán và thiết kế đồ gá. 67
4.2. Thiết kế đồ gá cho nguyên công phay mặt phẳng G.68
4.2.1. Sơ đồ định vị .68
4.2.2. Tính toán lực kẹp. 69
4.3. Tính sai số chế tạo đồ gá. 71
4.4. Các thành phần khác của đồ gá.73
KẾT LUẬN.. 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 84
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Trọng lượng riêng của một số vật liệu.13
Bảng 1.2 Bảng tra dạng sản xuất14
Bảng 1.3 Các tính chất và ứng dụng của gang xám.15
Bảng 1.4 Gia công nhiệt để nâng cao chất lượng đúc.22
Bảng 3.1 Thông số lượng dư nguyên công 8:53
Bảng 3.2 Thông số chế độ cắt nguyên công 8.57
Bảng 3.3 Thông số chế độ cắt nguyên công 1.58
Bảng 3.4 Thông số chế độ cắt nguyên công 3.58
Bảng 3.5 Thông số chế độ cắt nguyên công 4.59
Bảng 3.6 Thông số chế độ cắt nguyên công 5.59
Bảng 3.7 Thông số chế độ cắt nguyên công 5.59
Bảng 3.8 Thông số chế độ cắt nguyên công 7.60
Bảng 3.9 Thông số chế độ cắt nguyên công 9.60
Bảng 3.10 Thông số chế độ cắt nguyên công 10.60
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Chi tiết vật thể.7
Hình 1.2 Các mặt phẳng cơ bản làm việc của chi tiết.8
Hình 1.3 Bản vẽ kích thước của chi tiết.11
Hình 1.4 Hình vẽ vật thể được tách thành các hình cơ bản.12
Hình 1.5 Hình vẽ vật thể được tách thành các hình cơ bản.12
Hình 1.5 Bản vẽ chi tiết lồng phôi.22
Hình 1.6 Bản vẽ khuôn mẫu.23
Hình 2.1 Bản vẽ chi tiết thể hiện các bề mặt gia công của chi tiết.28
Hình 4.1 Sơ đồ phân bố lực khi gia công:69
Hình 4.2 Các chi tiết cơ cấu kẹp chặt 1.74
Hình 4.3 Các chi tiết cơ cấu kẹp chặt 2.75
Hình 4.4 Các chi tiết cơ cấu kẹp chặt 3.76
Hình 4.5 Các chi tiết cơ cấu kẹp chặt 4.77
Hình 4.6 Các chi tiết khác của đồ gá phay 1.79
Hình 4.7 Các chi tiết khác của đồ gá phay 2.80
Hình 4.8 Các chi tiết khác của đồ gá phay 3.81
Hình 4.9 Các chi tiết khác của đồ gá phay 4.82
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN.
1.1. Mục đích và ý nghĩa đề tài.
Đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết đế ụ động máy tiện BEMATO” là đề tài tốt nghiệp của bộ môn công nghệ chế tạo máy, thuộc Trung tâm đào tạo và thực hành công nghệ cơ khí, nhằm kết thúc khoá học trong chương trình đào tạo cao đẳng khoá 2012 – 2015 của trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên, giúp sinh viên sau khi tốt nghiệp sẽ thiết kế được quy trình công nghệ gia công các sản phẩm khác nhau trong thực tế sản xuất, nắm được các ưu, nhược điểm của các phương pháp gia công, từ đó tìm được các phương pháp gia công tối ưu, giảm thời gian gia công, giảm giá thành sản phẩm.
1.2. Chức năng và điều kiện làm việc.
- Đế ụ động có nhiệm vụ đỡ thân ụ động và di trượt trên băng máy đưa ụ động tịnh tiến thực hiện với công việc chống tâm chi tiết, kẹp chặt khi khoan, khoét, doa...trên máy tiện.
- Ngoài ra nó còn dẫn hướng cho thân ụ động đi theo phương ngang vuông góc với băng máy (khi tiện côn, điều chỉnh độ đồng tâm với trục chính).
Nguyên lý làm việc của chi tiết :
- Đế ụ động trượt trên băng máy nhờ các mặt phẳng 1, 2 của rãnh chữ V và mặt phẳng đáy 3 khi có lực tác động vào ụ động.
- Mặt trượt 4 và 5 là các mặt dẫn hướng cho thân ụ động di trượt theo phương ngang.
Hình 1.2 Các mặt phẳng cơ bản làm việc của chi tiết.
- Rãnh 7 có tác dung dẫn hướng lắp trục ren đai ốc để cố định ụ động trên băng máy.
- Rãnh 8 là rãnh công nghệ.
1.3. Phân tích tính công nghệ và kết cấu của chi tiết.
-Phôi được chế tạo từ gang xám GX15-32 bằng phương pháp đúc(đã chọn ở mục 1.5.1 dưới đây). Do vậy kết cấu và hình dáng của các mặt ngoài và mặt trong không gây khó khăn khi tạo phôi
- Chi tiết đế ụ động là chi tiết dạng hộp. Phần lớn các mặt gia công là mặt phẳng.
* sơ lược về chi tiết dạng hộp:
Chi tiết dạng hộp là chi tiết có hình khối rỗng có nhiều thành vách gân gờ dày mỏng khác nhau, trên các thành vách của hộp bố trí các lỗ lắp ghép chính xác và 1 số bề mặt không chính xác, chi tiết hộp thường là chi tiết cơ sở để lắp các đơn vị khác của nhiều chi tiết để tạo thành một chiếc máy hoặc một bộ phận của máy, nhằm hoàn thành một nhiệm vụ nào đó như thay đổi tỷ số truyền, truyền lực, truyền chuyển động chính của máy...Đặc điểm của chi tiết dạng hộp có các gân gờ lồi lõm, dày mỏng khác nhau của các thành vách do vậy gia công được các bề mặt đó rất khó khăn, có nhiều mặt phẳng gia công để làm mặt phẳng tiếp xúc
Chi tiết dạng hộp được sử dụng rất rộng rãi trong tất cả các loại máy móc từ máy công cụ, máy phát động lực, máy làm vườn…
-Chi tiết có kích thước lớn nhất là chiều dài 155mm ,chiều rộng 128mm.
- Ngoài ra còn có bề rộng rãnh 20mm ,chiều cao chi tiết 60mm.
Kết luận: Qua phân tích chi tiết về đặc điểm và tính năng điều kiện làm việc yêu cầu kỹ thuật ta thấy chi tiết có thể gia công hoàn toàn bằng phương pháp gia công cơ khí, những bề mặt quan trọng ta gia công thô sau đó gia công tinh, còn những bề mặt không quan trọng ta gia công một lần bằng phương pháp thông thường. Với máy móc thiết bị chuyên dùng và bằng chuyển động cắt hợp lý.
1.4. Xác định dạng sản xuất.
1.4.1. Tổng quan về dạng sản xuất.
Dạng sản xuất là một khái niệm cho ta hình dung về quy mô sản xuất về một sản phẩm nào đó. Nó giúp cho việc định hướng hợp lý cách tổ chức kỹ thuật công nghệ cũng như tổ chức toàn bộ quá trình sản xuất.
Dạng sản xuất bao gồm:
+ Sản lượng
+ Tính ổn định của sản phẩm
+ Tính lặp lại của quá trình sản xuất
+ Mức độ chuyên môn hóa
Các dạng sản xuất
* Sản xuất đơn chiếc
Sản xuất đơn chiếc là là dạng sản xuất có số lượng sản phẩm hàng năm ít, sản phẩm không ổn định, chu kỳ không lặp lại.
Đặc điểm:
- Tại một chỗ làm việc được gia công nhiều chi tiết khác nhau.
- Sử dụng trang thiết bị, dụng cụ vạn năng.
- Yêu cầu trình độ công nhân có tay nghề cao
- Tài liệu hướng dẫn công nghệ chỉ là những nét cơ bản, chủ yếu là tiến trình công nghệ.
=>Sản xuất đơn chiếc có năng xuất thấp =>Giá thành cao
* Sản xuất hàng loạt
Sản xuất hàng loạt là dạng sản xuất có sản lượng hàng năm không quá ít, sản phẩm chế tạo thường theo từng loạt với chu kỳ xác định, sản phẩm tương đối ổn định.
Đặc điểm:
+ Tại mỗi chỗ làm việc được thực hiện một nguyên công có chu kỳ lặp lại ổn định.
+ Gia công cơ và gia công lắp rắp được thực hiện theo một quy trình công nghệ.
+ Sử dụng nhiều đồ gá và dụng cụ chuyên dùng.
+ Phải đảm bảo quy tắc lắp lẫn hoàn toàn.
+ Cần công nhân có trình đọ trung bình.
* Sản xuất hàng khối
Sản xuất hàng khối là dạng sản xuất mà sản lượng hàng năm rất lớn và ổn định trong thời gian dài.
Đặc điểm:
+ Tại mỗi vị trí làm việc được thực hiện bởi một nguyên công.
+ Các mấy được bố trí theo một quy trình công nghệ rất chặt chẽ.
+ Sử dụng nhiều máy tổ hợp, máy chuyên dùng và đường truyền tự động.
+ Gia công chi tiết và lắp ráp sản phẩm được thực hiện theo phương pháp dây truyền liên tục.
+ Sự dụng đồ gá chuyên dùng, dụng cụ chyên dùng và thiết bị đo tự động.
+ Đảm bảo tính lắp lẫn hoàn toàn.
+ Công nhân đứng máy không yêu cầu tay nghề cao.
1.4.2. Tính trọng lượng của chi tiết.
Hình 1.3 Bản vẽ kích thước của chi tiết.
* Tính thể tích của chi tiết.
Để tính thể tích của chi tiết ta chia chi tiết ra làm các phần nhỏ. Ta tính thể tích từng phần như hình vẽ sau:
Tính thể tích của từng phần ta có:
- V1 = = 793600 mm3
- V2 = = 5220 mm3
- V3 = = 43400 mm3
- V4 = = 15500 mm3
- V5 = = 437920 mm3
Hình 1.4 Hình vẽ vật thể được tách thành các hình cơ bản.
- V6 = = 2225 mm3
- V7 = = 7560 mm3
- V8 = = 36432 mm3
- V9 = = 9680 mm3
- V10 = =2077 mm3
Hình 1.5 Hình vẽ vật thể được tách thành các hình cơ bản.
- V11 = = 26400 mm3
- V12 = = 9900 mm3
- V13 = = 17600 mm3
- V14 = = 8800 mm3
Hình 1.6 Hình vẽ vật thể được tách thành các hình cơ bản.
Vậy thể tích của chi tiết là:
V = V1 + 2V2 - V3 - V4 - V5 + V6 + V7 + V8 + V9 - V10 + V11 + V12 + V13 + 2V14
= (V1 + 2V2 + V6 + V7 + V8 + V9 + V11 + V12 + V13 +2V14) -(V3 + V4 +V5 + V10)
= 432500 mm3 = 0.43 dm3
* Trọng lượng của chi tiêt
Áp dụng công thức : Q = .V
Bảng 1.1 Trọng lượng riêng của một số vật liệu.
|
Tên vật liệu |
Thép |
Gang dẻo |
Gang xám |
Nhôm |
Đồng |
|
(kg/dm3) |
7,852 |
7,2 ÷ 7,4 |
6,8 ÷ 7,4 |
2,6 ÷ 2,8 |
8,72 |
Chọn khối lượng riêng của ngang xám = 7 Kg /dm3.
Vậy trọng lượng của chi tiết Q = 0,43 . 7 = 3.01 kg.
1.4.3. Sản lượng và sản lượng hàng năm.
Sản lượng là số lượng máy, chi tiết hoặc phôi được chế ra trong một đơn vị thời gian (năm, quý, tháng).
Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức:
N = N1 .m . ( 1 + )
Trong đó:
- N : là số chi tiết được sản xuất trong 1 năm.
- N1 : là số sản phẩm được giao N1 = 19000 ( sản phẩm).
- m : là số lượng chi tiết trong một sản phẩm m = 1.
- : tính đến tỷ lệ % phế phẩm (= 5 %).
- : là số chi tiết được chế tạo thêm dự trữ lấy (= 6 %).
Ta có :
N = 19000.1 ( 1 + ) = 21090 ( sản phẩm/năm)
Bảng 1.2 Bảng tra dạng sản xuất
|
Dạng sản xuất |
Q - Khối lượng của chi tiết |
||
|
> 200 kg |
4 - 200kg |
<4kg |
|
|
Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc) |
|||
|
Đơn chiếc |
< 5 |
<10 |
<100 |
|
Hàng loạt nhỏ |
55 - 100 |
10 - 200 |
100 -500 |
|
Hàng loạt vừa |
100 -300 |
200 - 500 |
500 - 5000 |
|
Hàng loạt lớn |
300 - 1000 |
500 - 1000 |
5000 -50000 |
|
Hàng khối |
>100 |
>5000 |
>50000 |
Kết luận: Với sản lượng hàng năm N = 19000 (Sản phẩm/năm), khối lượng chi tiết Q = 3.01 kg tra bảng 2 trên ta xác định được dạng sản xuất là sản xuất hàng loạt lớn.
1.5. Xác định phương pháp chế tạo phôi.
1.5.1. Vật liệu chế tạo phôi.
Với chi tiết đã chọn ta chọn vật liệu để gia công chi tiết là gang xám GX15-32.
Một số thông tin cơ bản về gang xám:
Gang xám là hợp kim Fe-C trong đó cacbon tồn tại dưới dạng Grafit tấm. thông thường gang xám chứa 2.8 - 3.6% C; 1.2-2.8% Si; 0.5-1.6% Mn; 0.65% P và 0.15% S.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam gang xám được ký hiệu GX với 2 cặp số tiếp theo để chỉ độ bần kéo và nén tối thiểu(TCVN1412-85).
Đặc điểm cơ tính.
Tuy dễ chế tạo, rẻ nhưng gang xám có cơ tính kém:
- Độ bền thấp, σbk < 350-400 MPa,( thường 150÷350 MPa), chỉ bằng một nửa của thép thông dụng và 1/3-1/6 của thép HK.
- Độ dẻo và độ dai thấp (δ ≈ 0.5 %; ak < 1000 KJ/m), có thể coi là vật liệu giòn. (Do có tổ chức Grafit tấm với đọ bền rất thấp (sấp sỉ bằng không) có dạng bề mặt lớn, coi như vết nứt, rỗng chia cắt mạnh nền kim loại (thép). Và sự tập trung ứng suất ở các đầu nhọn của tấm Grafit làm giảm rất nhanh độ bền kéo. Tuy nhiên cấu trúc này làm độ bền nén ( giới hạn bền nén của gang xám không kém thép)).
- Grafit mềm ( ≈ 2 HB) và giòn làm gang có độ cứng thấp (<
- Grafit có tính bôi trơn nên làm tăng tính chống mài mòn(> thép khi có cùng độ lớn ).
|
G |
Tổ chức |
Độ bền kéo (MPa) |
Giới hạn chảy (MPa) |
Độ giãn dài 50mm(%) |
Ứng dụng |
|
Feritic |
170 |
140 |
0.4 |
Ống, đồ vệ sinh |
|
|
Pearlitic |
275 |
240 |
0.4 |
Block động cơ, máy công cụ |
|
|
Martenstic |
550 |
550 |
0 |
Các bề mặt chịu mài mòn |
- Grafit có khả năng làm tắt dao động nên gang xám thường dùng làm đế, bệ máy (và cũng để tận dụng khả năng chịu nén tốt).
Bảng1.3 Các tính chất và ứng dụng của gang xám.
* Vật liệu nấu chảy gang xám.
Để nấu chảy gang xám vật liệu đưa vào gồm vật liệu kim loại, nhiên liệu và chất trợ dung.
+ Vật liệu kim loại gồm gang thỏi lò cao, thép phế liệu và cacs vật liệu về lò (gang thừa, vật đúc hỏng, các hệ thống đậu rót, đậu ngót...).Ngoài ra khi cần cho thêm phero hợp kim như Fe-Si, Fe-Mn, ... tỷ lệ các vật liệu kim loại trên được tính toán phù hợp với chất lượng của vật đúc yêu cầu ( gang xám).
+ Nhiên liệu là vật liệu để sinh nhiệt, có thể dùng nhiên liệu rắn, lỏng, khí. Phần lớn lò nấu gang dùng nhiên liệu rắn: Than cốc, than gầy nhiệt luyện, than đá, ...
Sự tiêu hao của nhiên liệu rắn tùy thuộc vào loại lò nấu, trọng lượng của mẻ liệu và nhiệt độ nước gang.
+ Chất trợ dung là loại vật liệu tạo xỉ trong quá trình nấu chảy để bảo vệ bề mặt kim loại nóng chảy lại phản ứng với không khí. Loại bỏ tạp chất không có lợi như Ms, FeS, SiO2, tinh luyện gang. Chất trợ dung hay là đá vôi(CaCO3) domenit, lưu huỳnh ,... Đá vôi tiêu hao khoản 20÷25 % so với than cốc.
+ Thiết bị nấu gang:Thiết bị nấu chảy hợp kim gồm các loại lò chõ, lò hồ quang, lò điện cảm ứng, ...Để nấu chảy thường dùng lò chõ và lò đứng.
1.5.2. Phương pháp chế tạo phôi.
1.5.2.1. Các phương pháp chế tạo phôi.
* Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.
Việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôi đúc có hình dạng phức tạp và có thể đạt kích thước từ nhỏ đến lớn và mà các phương pháp khác như rèn, dập khó đạt được cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tùy thuộc và phương pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn. Tùy thuộc tính chất sản xuất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật để chọn các phương pháp đúc khác nhau.
* * Đúc trong khuôn cát.
Đúc trong khuôn cát là phương pháp đúc mà khuôn đúc được chế tạo bằng hỗn hợp có hỗn hợp có thành phần chủ yếu là cát.
Ưu điểm: Có khả năng dễ tạo hình các vật đúc phức tạp,những vật đúc có kích thước lớn, dạng sản xuất linh hoạt, đầu tư ít.
Nhược điểm: Khuôn chỉ dùng được một lần, năng xuất thấp, đọ chính xác thấp, độ bóng bề mặt thấp, tốn nhiều kim loại.
Vật liệu đúc: thép, gang, hợp kim màu.
Khuôn cát thường được dùng trong sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ.
* * Đúc trong khuôn kim loại.
Thực chất đúc trong khuôn kim loại là điền đầy kim loại lỏng vào khuôn chế tạo bằng kim loại.
Ưu điểm:
- Tốc độ kết tinh của kim loại lớn nhờ khả năng trao đổi nhiệt của hợp kim lỏng với thành khuôn cao. Do đó cơ tính của vật đúc đảm bảo tốt.
- Độ bóng bề mặt, đọ chính xác của lòng khuôn cao nên ra chất lượng của vật đúc tốt.
- Tuổi bền của khuôn kim loại cao.
- Năng suất cao => giá thành giảm.
Nhược điểm;
-Không đúc được các vật đúc quá phức tạp, thành mỏng và khối lượng lớn.
- Khuôn kim loại không có tính lún và không có khả năng thoát khí. Điều này sẽ gây khó khăn cho công nghệ đúc.
- Giá thành chế tạo khuôn cao.
Vật liệu đúc: Thép, gang, kim loại màu và hợp kim.
=>Phương pháp này chỉ dùng thích hợp trong sản xuất hàng loạt với vật đúc đơn giản, nhỏ và trung bình.
** Đúc áp lực
Khi hợp kim lỏng được điền đầy vào lòng khuôn dưới áp lực nhất định gọi là áp lực.
Ưu điểm:
- Đúc được vật đúc phức tạp, thành mỏng (1÷5mm) đúc được các loại lỗ có kích thước nhỏ.
- Độ bóng và độ chính xác cao.
- Cơ tính vật đúc cao.
-Năng suất cao nhờ điền đầy nhanh và khả năng cơ khĩ hóa thuần lợi.
Nhược điểm:
- Không dùng được thao cát vì dòng chảy có áp lực. Do đó hình dạng lỗ và mặt trong phải đơn giản.
- Khuôn chóng bị mài mòn do dòng chảy áp lực của kim loại ở nhiệt độ cao.
Vật liệu đúc: Thép và các hợp kim chì, thiếc, kẽm, nhôm, magie,...
* * Đúc ly tâm
Đúc ly tâm là điền đầy kim loại lỏng vào khuôn quay nhờ lực ly tâm sinh ra khi quay sẽ làm hợp kim lỏng phân bố lên thành khuôn và đông đặc tại đó.
Ưu điểm:
- Tổ chức kim loại mịn chặt, không tồn tại các lỗ khuyết tật rỗ khí, rỗ, co, ngót.
- Tạo ra các vật đúc có lỗ rỗng mà không cần thao.
Không dùng hệ thống rót phức tạp nên ít hao phí kim loại.
- Tạo ra các vật đúc có một vài lớp kim loại riêng biệt trong cùng một vật đúc.
Nhược điểm:
Thiên tích vùng tiết diện ngang vật đúc cho mỗi phần tử có khối lượng khác nhau chịu lực ly tâm khác nhau. Ngoài ra khi đúc ống đường kính lỗ lém chính xác và chất lượng bề mặt xấu.
Vật liệu đúc: Gang, thép, đồng...
* * Đúc theo khuôn mẫu chảy
Đúc theo khuôn mẫu chảy là dạng đúc đặc biệt trong khuôn một lần. Lòng khuôn được tạo nhờ mẫu là vật liệu dễ chảy hoặc dễ cháy.Do đó việc lấy mẫu ra khỏi lòng khuôn thực hiện bằng cách nung chảy mẫu rồi rót ra theo hệ thống rót hoặc tự cháy hết .VD: Sáp ong, paraphin, bột xốp, nến....
Vật liệu chế khuôn chất liệu đặc biệt nên chỉ cần đọ dầy nhỏ(6÷8mm) nhưng lại rất bền, thông khí tốt, chịu nhiệt.
Đặc điểm:
- Vật liệu có độ chính xác cao nhờ lòng khuôn phải lắp ráp theo phân khuôn, không cần chế tạo thao riêng .
- Độ nhẵn bề mặt đảm bảo do bề mặt lòng khuôn nhẵn không cháy khuôn.
- Vật đúc có thể là vật liệu khó nóng chảy, nhiệt độ rót cao.
- Quy trình công nghệ tạo một vật đúc gồm nhiều công đoạn nên năng suất không cao, do vậy phải cơ tính hóa và tự động hóa quá trình sản xuất.
- Mẫu dễ chảy(sáp ong, paraphin) thường gây khó khăn trong thao tác công nghệ(dễ chảy khi cầm và phức tạp khi làm sạch).
=>Đúc trong khuôn mẫu chảy chỉ dùng khi chế tạo các vật đúc với kim loại quý, cần tiết kiệm, những chi tiết đòi hỏi chính xác cao...Như:Thép Hợp kim cao(do loại trừ kim loại kiềm bọc lớp vỏ bọc Silic), vàng, bạc,...
** Đúc liên tục
Đúc liên tục là một quá trình rót liên tục kim loại lỏng vào khuôn kết tinh nhanh nhờ hệ thống làm nguội tuần hoàn và lấy vật đúc ra liên tục.
- Trong lượng chi tiết đúc: Ống có đường kính từ 300÷1000mm
-Vật liệu đúc: Thép , gang, hợp kim và hợp kim màu.
- Phạm vi công dụng và đặc điểm của từng phương pháp: Các loại phôi có tiết diện tròn.
Ngoài ra người ta còn rất nhiều phương pháo đúc khác: Làm khuôn bằng tay, theo mẫu, trong hòm khuôn lớn, trong các lõi, khuôn có vách dầy,cứng, hóa chất, đúc theo mẫu làm lạnh, trong khuôn thạch cao, xi măng, cát, gạch...
1.5.2.2 Chế tạo bằng phương pháp gia công áp lực
Gia công kim loại bằng áp lực là dựa vào tính dẻo của kim loại dùng ngoại lực của thiết bị làm cho kim loại biến dạng theo yêu cầu. Kim loại vẫn giữ được tính nguyên vẹn không bị phá hủy.
Gia công bằng áp lực là phương pháp gia công không phoi, ít hao tốn kim loại, có năng suất cao.
* Cán
Cán là cho phôi qua giữa hai trục quay ngược chiều nhau, làm cho phôi biến dạng dẻo, kết quả là chiều dầy của phôi bị giảm chều dài của phôi tăng nên rất nhiều.
Sảm phẩm bằng phương pháp cán được dùng trong mọi nghành công nghiệp.
Tùy theo hình dạng, sảm phẩm cán được chia làm 4 loại cơ bản:
+ Cán hình
+ Cán tấm
+ Cán ống
+ Cán đặc biệt
* Kéo kim loại
Kéo là một quá trình gia công kim loại bằng áp lực, trong đó phôi được kéo dài trong lỗ khuôn xác định. Vật liệu gia công bị giảm còn chiều dài thì tăng.
Bằng phương pháp kéo người ta có thể cho các dây, ống, thanh định hình có đường kính rất nhỏ ( Φ = 0.065mm)
Phương pháp đảm bảo độ chính xác cao, độ nhẵn bề mặt tốt và nâng cao độ bền của vật liệu.
Các kim loại mầu, hợp kim, thép cacbon, thép hợp kim đều có thể kéo bằng phương pháp kéo nguội.
* Rèn tự do
Rèn là quá trình gia công kim loại bằng sử dụng lực dập hoặc lực ép làm cho kim loại biến dạng nóng tự do theo các hướng khác nhau.
Ưu điểm
- Có thể rèn được vật nhỏ từ vài gam đến vài trăm tấn.
- Thiết bị đơn giản có thể rèn thủ công hay rèn máy.
- Có tính vạn năng cao, linh hoạt trong công nghiệp, thích hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
Nhược điểm
- Độ chính xác độ nhẵn bề mặt thấp.
- Phải để lại lượng dư lớn cho bước tiếp theo.
- Chất lượng sảm phẫm phụ thuộc nhiều vào tay nghề của người công nhân.
- Năng suất lao động còn thấp, điều kiện lao động vất vả, nặng nhọc.
- Chỉ thuận lợi khi gia công các chi tiết đơn giản.
* Phôi dập tấm
Phôi dập tấm có độ cứng vững, độ chính xác và chất lượng bề mặt cao thường không phải gia công cơ hoặc gia công cơ rất ít do đó hiệu quả kinh tế cao.
Kỹ thuật cao: Phương pháp tạo phôi bằng dập tấm dễ cơ khí hóa và tự do hóa năng suất cao, phù hợp với sản xuất hàng loạt, hàng khối.Phôi được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế tạo ô tô (chiếm khoảng 60% khối lượng sảm phẩm) công nghệ chế tạo thiết bị điện...
Còn rất nhiều phương pháp gia công áp lực như ép chảy, rèn dập, dập thể tích, dập tấm(dạp nguội)... để chế tạo phôi.
1.5.2.3 Chế tạo phôi bằng phương pháp hàn.
Phôi hàn được chế tạo từ thép cán(thép tấm hoặc thép hình) nhờ ghép nối bằng phương pháp hàn. Phôi hàn tiết kiệm được từ 30÷50% khối lượng vật liệu so với phôi đúc. Khi chế tạo các chi tiết dạng hộp ở dạng sản xuất đơn chiếc thì sử dụng phôi hàn là hợp lý nhất.Chất lượng phôi hàn phụ thuộc vào chất lượng mối hàn. khi hàn vật bị nung nóng cục bộ tạo nên ứng suất dư lớn,tổ chức kim loại vùng gần mối hàn thay đổi theo chiều hướng xấu và làm giảm khả năng chịu tải động. Sau khi gia công cắt gọt và cùng quá trình làm trạng thái ứng suất dư ở các mối hàn bị thay đổi dẫn đến chi tiết dễ bị biến dạng.
1.5.3 Phương pháp chế tạo phôi.
Dựa vào dạng sản xuất là sản xuất hàng loạt lớn và vật liệu chế tạo phôi là gang xám GX15- 32 ta chọn được phương pháp tối ưu nhất để chế tạo phôi là phương pháp đúc trong khuôn kim loại.
Sau khi phôi được đúc bằng phương pháp đúc trong khuôn kim loại ta sẽ gia công chuẩn bị phôi:
+ Cắt đứt chi tiết đúc là nguyên công cắt phôi thành từng đoạn yêu cầu hoặc cắt thành từng phần thừa trên phôi, có nhiều phương pháp cắt đứt phôi nhưng với các yêu cầu đã chọn thì phương pháp tối ưu nhất là cắt đứt bằng bánh ma sát.
+ Làm sạch phôi là loại trừ các lớp cát và vẩy kim loại bề mặt của phôi, làm sạch ba via có thể thực hiện bằng dòng khí nén, nước, cát áp lực nhất định.
+ Gia công nhiệt để nâng cao chất lượng bề mặt
Do làm nguội nhanh nên lớp bề mặt kim loại phôi có độ cứng 45-60HB. Do vậy phải gia công nhiệt để giảm độ cứng và phục hồi tính dẻo vật liệu trước khi gia công cắt gọt.
Bảng 1.4 Gia công nhiệt để nâng cao chất lượng đúc.
(Sổ tay CNCTM tập 1, trang 181, "Gia công gang").
|
Gia công nhiệt |
Ủ |
Tôi |
Ram |
Thường hóa |
|
|
Mục đích |
Khử ứng suất dư |
Tăng độ bền và tăng độ cứng |
Tăng tính dẻo và tăng độ cứng |
Thay đổi cấu trúc mạng tinh thể |
|
|
G |
Tmax (°C) |
500-550 |
830-930 |
200-400 |
850-950 |
|
t (h) |
6-18 |
1-3 |
0.5-1 |
1-3 |
|
1.5.4. Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi và khuôn đúc.
1.5.4.1. Bản vẽ chi tiết lồng phôi.
Hình 1.5 Bản vẽ chi tiết lồng phôi.
.......................................................
Hình 4.9 Các chi tiết khác của đồ gá phay 4.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu, tham khảo tài liệu, cũng như vận dụng các kiến thức đã học kết hợp với sự giúp đỡ của bạn bè và sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Hồng Phong, em đã thực hiện xong đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ chế tạo máy qua việc “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết đế ụ động máy tiên BEMATO – Bản vẽ số 45.0090
Quy trình công nghệ này đáp ứng các yêu cầu về năng suất, đảm bảo được các yêu cầu về kỹ thuật của chi tiết gia công: độ chính xác về kích thước, các sai số về vị trí, hình dáng hình học, độ nhám bề mặt gia công cũng như đáp ứng về mặt kinh tế nhằm giảm giá thành sản phẩm.
Quá trình thực hiện đồ án, mặc dù em đã nỗ lực nghiên cứu, cân nhắc và tính toán, song do sự hạn chế về trình độ kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi sai sót, chưa đạt sự tối ưu trong phương pháp công nghệ. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp chỉ bảo của các thầy-cô và các bạn để rút kinh nghiệm cho công việc sau này được tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy, sự giúp đỡ của các bạn để tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐẾ Ụ ĐỘNG MÁY TIỆN BEMATO ĐHSPKT HƯNG YÊN
- “Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy” _GS.TS Trần Văn Địch.
Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội – 2002.
- “Sổ tay công nghệ chế tạo máy” ( Tập 1,2,3 ) _ GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, GS.TS Lê Văn Tiến, GS.TS Ninh Đức Tốn, GS.TS Trần Xuân Việt.
Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội.
- “Atlas đồ gá” _ GS.TS. Trần Văn Địch
- “Giáo trình công nghệ chế tạo máy” _ GS.TS Trần Văn Địch, GS.TS Nguyễn Trọng Bình, GS.TS Nguyễn Thế Đạt, GS.TS. Lê Văn Tiến, GS.TS. Trần Xuân Việt
Nhà xuất bản KH & KT Hà Nội – 2003.
- “Dung Sai Và Lắp Ghép”_ PGS.TS Ninh Đức Tôn.
Nhà xuất bản giáo dục.
- “Nguyên Lý Cắt Kim Loại” _GS.TS Trần Văn Địch.
Nhà xuất bản KH & KT -2008
- “Sức Bền Vật Liệu”_ GS.TS Đặng Việt Cương , PGS.TS Khổng Doãn Điền.
Nhà xuất bản giáo dục.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
[2] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 3 tập)
[3] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[4] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[5] : Sổ tay nhiệt luyện
[6] : Công nghệ chế tạo máy tập 1
[7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 7 tập)
[8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy toàn tập (trường ĐHBK
