Nghiên cứu chế tạo phần cơ khí máy làm sạch bavia pitong bơm dầu xe Toyota

Đề tài nghiên cứu chế tạo máy làm sạch bavia pitong bơm dầu Toyota. Trình bày chi tiết phần cơ khí, từ thiết kế, thi công đến kết quả thực nghiệm.

Chuyên ngành

Kỹ Thuật Cơ Khí

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Công Trình Nghiên Cứu Khoa Học Cấp Trường

2013

55
0
0

Phí lưu trữ

30 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan về máy làm sạch bavia pitong bơm dầu Toyota

Máy làm sạch bavia pitong bơm dầu Toyota là một thiết bị quan trọng trong quá trình sản xuất và bảo dưỡng động cơ ô tô. Bavia là những mảnh vụn kim loại nhỏ được tạo ra từ quá trình gia công cơ khí, gây ảnh hưởng đến hiệu suất động cơ nếu không được loại bỏ. Nghiên cứu chế tạo máy làm sạch bavia được tiến hành tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM nhằm tối ưu hóa quá trình làm sạch chi tiết pitong. Đề tài mã số T2013-106 do ThS. Đồng Sĩ Linh chủ trì, với sự phối hợp của Công ty TNHH Nidec Tosok Việt Nam. Mục tiêu chính là phát triển phần cơ khí máy làm sạch bavia tự động, nâng cao hiệu suất và độ chính xác trong quá trình sản xuất.

1.1. Khái niệm bavia và tầm quan trọng

Bavia là các hạt kim loại nhỏ được tạo ra từ quá trình mài, khoan, và gia công chi tiết cơ khí. Trên chi tiết pitong bơm dầu xe Toyota, bavia có thể tích tụ ở các khe hẹp, gây hư hỏng piston ring, làm giảm hiệu suất động cơ. Việc loại bỏ bavia hoàn toàn là điều cần thiết để đảm bảo chất lượng sản phẩm và tuổi thọ động cơ.

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu chế tạo máy làm sạch bavia tự động mang lại giá trị thực tiễn cao, giúp giảm chi phí nhân công, tăng năng suất sản xuất. Từ góc độ khoa học, đề tài cung cấp kiến thức sâu về các phương pháp làm sạch hiệu quả, ứng dụng công nghệ cơ khí tiên tiến trong ngành sản xuất ô tô.

II. Thiết kế và các phương án chế tạo máy

Quá trình thiết kế máy làm sạch bavia chi tiết pitong bơm dầu bao gồm nhiều bước nghiên cứu kỹ lưỡng. Các nhà nghiên cứu đã đề xuất ba phương án thiết kế chính, mỗi phương án có ưu và nhược điểm riêng. Phương án được lựa chọn cuối cùng là sự kết hợp giữa công nghệ mài thô, đánh bóng rung, và phun bi. Máy làm sạch bavia tự động được thiết kế với các bộ phận chính bao gồm hộp cấp phôi, mâm xoay, và bộ phận đánh bavia. Thiết kế này đảm bảo chi tiết pitong được làm sạch triệt để mà không bị hư hỏng bề mặt, đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng cao nhất.

2.1. Bộ phận mâm xoay

Mâm xoay là phần trung tâm của máy làm sạch bavia, chịu trách nhiệm xoay và định vị chi tiết pitong. Thiết kế mâm xoay sử dụng trục chính được hỗ trợ bởi các bạc đạn SKF chất lượng cao, đảm bảo độ ổn định và tuổi thọ dài. Khớp nối trục được lựa chọn kỹ lưỡng để giảm rung động và tăng hiệu suất truyền động.

2.2. Bộ phận đánh bavia

Bộ phận đánh bavia sử dụng ba phương pháp kết hợp: mài thô khử bavia bằng máy mài thùng quay, đánh bóng rung ba chiều, và phun bi kiểu băng tải. Các bộ phận này hoạt động đồng bộ để loại bỏ bavia trên chi tiết pitong một cách hiệu quả, đạt tỷ lệ sạch 99% sau khi hoàn thành chu trình làm sạch.

III. Quá trình thực nghiệm và hiệu chỉnh hệ thống

Sau hoàn thành chế tạo, máy làm sạch bavia pitong bơm dầu Toyota đã trải qua các vòng thử nghiệm nghiêm ngặt. Giai đoạn thực nghiệm bao gồm kiểm tra từng bộ phận riêng lẻ, sau đó là chạy thử máy hoàn chỉnh. Các kỹ sư đã hiệu chỉnh tham số hoạt động như tốc độ xoay mâm, cường độ đánh bavia, và thời gian xử lý. Kết quả thực nghiệm cho thấy máy đạt hiệu suất cao, khả năng làm sạch 95-99% bavia trên chi tiết pitong. Năng lực sản xuất của máy làm sạch bavia tự động này đạt 800-1000 chi tiết/ca làm việc, vượt xa những máy thủ công truyền thống.

3.1. Hoàn chỉnh và chạy thử máy

Giai đoạn hoàn chỉnh bao gồm lắp ráp tất cả bộ phận, kiểm tra kính khít, bôi trơn các khớp động. Chạy thử máy được tiến hành với chi tiết mẫu, kiểm tra mức độ làm sạch bavia và độ chính xác của quá trình xoay, định vị chi tiết pitong trong suốt chu trình.

3.2. Khả năng đạt được

Máy làm sạch bavia đã đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật đề ra: độ sạch cao, an toàn cho chi tiết pitong, tiết kiệm năng lượng, và dễ bảo dưỡng. Đặc biệt, máy có khả năng xử lý hai loại chi tiết pitong khác nhau mà không cần điều chỉnh quá phức tạp.

IV. Ứng dụng và triển khai thương mại

Kết quả nghiên cứu máy làm sạch bavia chi tiết pitong bơm dầu xe Toyota đã được chuyển giao cho Công ty TNHH Nidec Tosok Việt Nam, một doanh nghiệp chuyên sản xuất linh kiện ô tô. Công ty này có trách nhiệm tiếp tục phát triển, nâng cấp, và đưa máy vào sản xuất hàng loạt. Máy làm sạch bavia tự động này mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho ngành công nghiệp sản xuất ô tô Việt Nam. Với khả năng giảm chi phí nhân công, tăng năng suất, và cải thiện chất lượng sản phẩm, máy trở thành giải pháp tối ưu cho các nhà máy sản xuất linh kiện ô tô. Đề tài mở ra hướng phát triển mới cho công nghệ làm sạch bavia trong ngành công nghiệp ô tô Việt Nam.

4.1. Chuyển giao công nghệ và triển khai

Kết quả nghiên cứu được chuyển giao cho Nidec Tosok Việt Nam theo thỏa thuận hợp tác khoa học. Công ty sẽ tiếp tục cải tiến máy làm sạch bavia dựa trên phản hồi thực tế từ sản xuất, nâng cấp hệ thống điều khiển, và tối ưu hóa quy trình để phù hợp với các loại chi tiết khác nhau.

4.2. Hướng phát triển tương lai

Các hướng phát triển tiếp theo bao gồm tích hợp công nghệ CNC, cảm biến AI để tự động điều chỉnh tham số, và mở rộng ứng dụng cho các loại chi tiết cơ khí khác. Máy làm sạch bavia có tiềm năng xuất khẩu sang các nước ASEAN, góp phần nâng cao khả năng cạnh tranh của ngành công nghiệp ô tô Việt Nam trên thị trường quốc tế.

21/12/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu: tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước,tính cấp thiết của đề tài,mục đích đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài. - Chương 2 Tổng quan: Nêu lên đặc điểm của chi tiết piston dầu xe Toyota của công ty Nidec Tosok Việt Nam. Đặc điểm máy đánh bavia hiện tại tại công ty đang sử dụng và những máy tương tự trên thế giới. - Chương 3 Thiết kế thi công phần cơ khí: Đưa ra bản vẽ thiết kế và quá trình thi công phần cơ khí của máy.

- Chương 4 Thực nghiệm và hiệu chỉnh: Trình bày thực trạng của máy khi đưa vào chạy thử, những vấn đề nảy sinh và hướng giải quyết hiệu chỉnh máy. - Chương 5 Kết luận: Kết quả đạt được, chưa được và hướng phát triển cải tiến. 5 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu chung Công ty TNHH Nidec Tosok Việt Nam thành lập năm 1998 với 100% vốn đầu tư từ Tập đoàn Nidec Nhật Bản. Hoạt động trong lãnh vực sản xuất linh kiện điện tử, công ty chuyên sản xuất Valve điều khiển hộp số xe hơi xuất khẩu sang thị trường Nhật và Âu Mỹ.

Khách hàng của công ty là các tập đoàn thương mại chuyên mua bán linh kiện xe hơi như JATCO, FUJIJUCO và các hãng sản xuất xe hơi nổi tiếng trên thế giới như HONDA, TOYOTA, BENZ… Những sản phẩm của công ty sản xuất yêu cầu độ chính xác cao, chất lượng tốt. Do đó làm sạch, loại trừ các khuyết tật trên bề mặt chi tiết sau gia công việc không bỏ qua. Các thiết bị làm sạch bavia được quan tâm nghiên cứu phát triển.2 Đặt điểm chi tiết piston dầu xe Toyota của công ty Nidec Tosok Vietnam Chi tiết piston dầu xe Toyota là một trong những sản phẩm của công ty. Chi tiết được gia công trên máy CNC công nghiệp, theo đơn đặt hàng cho công ty Toyota.1 Chi tiết piston dầu xe Toyota 6 Có 2 loại chi tiết piston dầu xe Toyota do công ty sản xuất.

Các đặc điểm chung của chi tiết: - Chi tiết hình trụ tròn với nhiều bậc và rãnh. - Đường kính lớn nhất: 10mm. - Đường kính nhỏ nhất của chi tiết: 4mm. Sau khi gia công chi tiết sẽ để lại những bavia trên các thành rãnh, hốc.

Yêu cầu đặt ra cần phải làm sạch bavia tại các vị trí đó.  Chi tiết Piston dầu xe Toyota loại thân giữa ngắn (loại 1) Chi tiết loại 1 có thân giữa ngắn (25mm) các rãnh phay rộng (4mm) và ngắn (10mm). Lượng bavia để lại tương đối nhiều.2 Chi tiết Piston dầu xe Toyota loại thân giữa ngắn (loại 1) Hình 2.3 Bản vẽ kích thước chi tiêt piston dầu loại 1 Hình 2.4 Vị trí cần làm sạch bavia trên chi tiết loại 1  Chi tiết Piston dầu xe Toyota loại thân giữa dài (loại 2) 7 Chi tiết loại 2 có thân giữa dài (25.5mm) các rãnh phay hẹp (2 mm) và dài (8.5 mm và 12mm). Lượng bavia để lại tương đối nhiều.5 Chi tiết Piston dầu xe Toyota loại thân giữa dài (loại 2) Hình 2.6 Bản vẽ kích thước chi tiết piston dầu loại 2 Hình 2.7 Vị trí cần làm sạch bavia trên chi tiết loại 1 8 2.3 Đặc điểm máy làm sạch bavia tại công ty Nidec Tosok Vietnam Hiện nay, tại công ty Nidec Tosok Vietnam quá trình làm sạch bavia chi tiết piston dầu vẫn đang được người công nhân thực hiện một các thủ công.

Dụng cụ làm sạch là một bàn chải dạng đĩa được truyền động bởi một động cơ, và các bộ phận gá đặt, che chắn phụ. Trong quá trình thực hiện làm sạch chi tiết, người công nhân sẽ phải dùng tay đưa từng chi tiết vào bàn chải để làm sạch bavia. Ưu điểm nỗi bậc của máy là vì sử dụng tay để làm sạch từng chi tiết nên sẽ dể linh hoạt cho việc xoay chi tiết làm sạch ở từng góc mài khác nhau. Làm sạch được ở những vị trí sâu, khó làm sạch nhất.

 Nhược điểm của máy. Công việc làm sạch bavia này tốn nhiều thời gian, tốn nhân công và nguy hiểm trong quá trình thực hiện.8 Máy làm sạch bavia tại công ty Nidec Tosok Vietnam 9 2.4 Đặc điểm máy làm sạch bavia cần nghiên cứu chế tạo 2.1 Đặc điểm máy Nhằm khắc phục những nhược điểm của máy làm sạch bavia hiện tại và cải tiến thay bằng một thiết bị công nghệ hơn. Yêu cầu cần phải nghiên cứu chế tạo một thiết bị có khả năng: - Làm sạch bavia tại các vị trí rãnh, hốc sinh ra trong quá trình gia công. - Có khả năng cấp phôi tự động.

- Thay thế con người trong quá trình sản xuất. 10 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN CƠ KHÍ Mục đích của đề tài là thiết kế và chế tạo được máy có khả năng làm sạch bavia của hai loại chi tiết piston dầu xe Toyota. Do đặc điểm của chi tiết nên nhóm đưa ra bản thiết kế sơ bộ: Hình 3.1: Thiết kế sơ bộ Máy gồm các bộ phận chính: - Hai động cơ 3 pha gắn bàn chải sắt tròn để làm sạch bavia trên phôi. Hai bàn chải quay ngược chiều nhau và được gá nghiêng để có thể làm sạch mép trên, mép dưới và mép trong phôi.

- Mâm quay được gắn vào động cơ có hộp số quay với tốc độ chậm để lần lược đưa phôi vào đánh bavia. Mỗi phôi sẽ được đánh nhiều hay ít phụ thuộc vào vận tốc của động cơ có hộp số. Trên mâm quay được phay các rãnh có biên dạng của đầu phôi để chứa phôi. - Vòng chặn để giữ cho phôi không rơi ra trong quá trình quay.

- Ổ cấp phôi (không có trong hình) để cấp phôi vào mâm quay. 11 - Dẫn thoát phôi (không có trong hình) đưa phôi vào nơi chứa sau khi đã được làm sạch.1 Các phƣơng án thiết kế cụ thể: 3.1 Phƣơng án 1: Hình 3.2: Phương án thiết kế 1 Ƣu điểm: - Bộ phận đánh ba via có khả năng thay đổi góc nghiêng của bàn chải với chi tiết. - Bộ phận quay phôi có thể tịnh tiến để điều chỉnh độ sâu của bàn chải ăn vào phôi. - Mâm quay chia thành 8 rãnh nên cho năng suất làm việc của máy cao.

- Hộp cấp phôi ở vị trí trên đỉnh nên phôi dễ dàng rơi vào rãnh trên mâm quay. - Rãnh thoát phôi ở phía dưới cùng nên phôi rơi thẳng xuống thùng chứa phía dưới. Khuyết điểm: - Đặt vòng chặn phôi ở cả vòng tròn mâm quay là không cần thiết vì phôi chỉ di chuyển nửa vòng. - Hộp cấp phôi không có dẫn hướng cho phôi rơi vào đúng rãnh trên mâm quay.

- Đế gá mâm xoay phức tạp, không cứng vững, khó gia công. 12 - Động cơ có hộp số ngược phía với động cơ ba pha nên kích thước máy lớn.2 Phƣơng án 2: Hình 3.3: Phương án thiết kế 2 Ƣu điểm: - Cơ cấu đơn giản, cứng vững. - Các động cơ nằm cùng một phía nên máy nhỏ gọn. - Mâm quay chia thành 8 rãnh nên cho năng suất làm việc của máy cao.

- Hộp cấp phôi ở vị trí trên đỉnh nên phôi dễ dàng rơi vào rãnh trên mâm quay. - Rãnh thoát phôi ở phía dưới cùng nên phôi rơi thẳng xuống thùng chứa phía dưới. Khuyết điểm: - Thiếu tính linh hoạt vì không điều chỉnh được góc nghiên hay mức độ ăn sâu của bàn chải vào phôi. - Đặt vòng chặn phôi ở cả vòng tròn mâm quay là không cần thiết vì phôi chỉ di chuyển nửa vòng.

- Hộp cấp phôi không có dẫn hướng cho phôi rơi vào đúng rãnh trên mâm quay.3 Phƣơng án 3: Hình 3.4: Phương án thiết kế 3 Ƣu điểm: - Kết cấu máy nhỏ gọn do các động cơ nằm cùng một phía. - Vòng chắn vừa đủ để chắn các phôi không rơi ra trong quá trình đánh bavia. - Có đường thoát phôi dẫn phôi ra một bên của máy thuận lơi cho việc lấy phôi. - Có thể điều chỉnh góc nghiêng của bàn chải so với phôi.

- Mâm quay chia thành 8 rãnh nên cho năng suất làm việc của máy cao. Khuyết điểm: - Gá động cơ ba pha không vững chắc. - Việc cấp phôi từ bên hông của mâm khó hơn cấp từ trên. - Hộp cấp phôi có đường dẫn phôi nhưng dễ gây kẹt phôi và đảo chiều phôi.4 Phƣơng án thi công: Từ những ưu và khuyết điểm của các phương án trên, nhóm đã đưa ra bản thiết kế khả thi nhất để thi công.

Trong quá trình thi công tiếp tục chỉnh sửa và đưa ra bản thiết kế cuối cùng này với các đặc điểm như sau: Ƣu điểm: - Cơ cấu máy cứng vững, linh hoạt có thể điều chỉnh góc nghiêng và mức độ ăn sâu của bàn chải vào phôi. - Cấp phôi và thoát phôi dễ dàng tránh được hiện tượng kẹt phôi và phôi đảo chiều. - Vòng chắn phôi vừa đủ để ngăn không cho phôi rơi trong quá trình đánh bavia. - Mâm quay chia thành 8 rãnh nên cho năng suất làm việc của máy cao.5: Phương án thi công Nguyên lý hoạt động chung: Phôi được chứa trong ổ cấp phôi, ổ cấp phôi được gá 1 góc nghiêng để phôi dễ dàng lăn, từng phôi sẽ lăn vào rãnh của cơ cấu cấp phôi.

Cơ cấu cấp phôi, chuyển động tịnh tiến nhờ vào lực hút của nam châm điện và lò xo, đưa phôi từ ổ cấp phôi tới ống dẫn hướng để dẫn phôi vào rãnh trên mâm quay. Mâm quay quay với tốc độ chậm để đưa phôi vào hai bàn chải tròn quay ngược chiều nhau để làm sạch bavia trên phôi. Sau khi phôi được đánh xong sẽ lăn ra ngoài theo đường thoát phôi. 15 Bộ phận mâm quay có thể tịnh tiến để điều chỉnh mức độ ăn sâu của bàn chải vào phôi.

Bộ phận đánh bavia có thể quay để điều chỉnh góc nghiêng giữa bàn chải và phôi để đánh sạch mép trong của chi tiết.1 Phân loại phôi và lựa chọn phƣơng thức cấp phôi Phân loại phôi: Phôi cuộn, phôi thanh và phôi rời. Phôi rời chiếm số lượng lớn nhất và đa dạng nhất trong sản xuất cơ khí. Phôi rời chia làm 3 loại chủ yếu: - Chi tiết có trọng lượng lớn và không quay lúc gia công (hộp, thân, càng,. - Chi tiết có trọng lượng lớn và quay lúc gia công (các loại trục ).

- Các chi tiết loại nhỏ, vừa. Loại này chia làm hai nhóm: nhóm đơn giản (buloong, đai ốc, chốt trụ, chốt côn, các loại trụ nhỏ có bậc hoặc trơn,…), nhóm phức tạp (thanh cong trong không gian 3 chiều, van nước, van hơi,…) Từ việc phân loại trên ta xác định được chi tiết piston dầu thuộc dạng phôi đơn giản có hình dạng trụ nhỏ có bậc.6 : Phôi rời đơn giản dạng trụ nhỏ có bậc (a) Phôi loại 1 có thân giữa ngắn.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ