CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết càng 1. Đặc điểm Đòn quay gạt số là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, là một loại chi tiết có một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau (lỗ A và lỗ B) , hoặc tạo với nhau một góc nào đó. Các bề mặt làm việc là các mặt trong của hai lỗ 12 và 10.
Trong chi tiết này chỉ có các bề mặt có Rz40 là ảnh hưởng nhiều tới tính năng làm việc và chất lượng vận hành của chi tiết. Các bề mặt còn lại không có ảnh hưởng nhiều tới tính năng làm việc và chất lượng vận hành của chi tiết. Chức năng Chi tiết dạng càng thường có chức năng cầu nối giữa chi tiết này với chi tiết khác để biến đổi chuyển động, như biến động thẳng của chi tiết này (thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (như là trục khuỷu) hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để gạt bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ).
Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Cũng như các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng càng tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cũng như độ chính xác gia công. Tính công nghệ trong kết cấu: − Độ cứng vững của càng: với thép C45 có độ cứng 160 … 180HB độ cứng không cao, có hình dáng đơn giản − Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. − Khi gia công chi tiết thì các dụng cụ rất rễ thoát dao. − Càng không có lỗ kín nên gia công đơn giản, thuận tiện TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 4 1.
Các yêu cầu kỹ thuật sau đây: − Độ cứng 160 - 180HB − Các bán kính không cho trên bản vẽ của các bề mặt không gia công có R2–R5 − Mặt đầu các lỗ 10 , 12 và M10 đạt độ nhám Rz 40 µm − Độ không song song của đường tâm lỗ 10 so với 12 < 0,05 mm − Độ không vuông góc của đường tâm các lỗ 10 , 12 so với mặt đầu < 0,05 mm − Độ nhám bề mặt của các lỗ 10 , 12 theo chỉ tiêu Ra không vượt quá 1,25 µm − Các lỗ 10 , 12 và M10 được vát mép 1. Chọn và xác định dạng sản xuất Để xác định được dạng sản xuất cần biết được sản lượng hàng năm N và khối lượng của chi tiết Q. Sản lượng hàng năm N được xác định theo công thức: = 1.(1+ ) Trong đó − N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm − N1: Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm; N1 = 6789 sp/năm m : Số chi tiết trong một sản phẩm; m= 1 − α: Số phế phẩm trong phân xưởng đúc (rèn) ; α =3% ÷ 6% chọn α=4% − β: Số lượng chi tiết chế tạo thêm để dự trữ; β = 5% ÷ 7% chọn β = 6 Vậy = 6789. (1 + 100) = 7467 (chi tiết/năm) 4+6 Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết: Khối lượng chi tiết là : Q1 = V.
Trong đó : − Q1 - trọng lượng của chi tiết, kG TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 5 − - là trọng lượng riêng của vật liệu làm chi tiết (kG/dm 3) Vật liệu làm chi tiết là thép 45 nên : = 7,852 (KG/dm3) V - là thể tích của chi tiết (dm3) Dựa vào phần mềm inventor ta xác định được thể tích của chi tiết là : 70. Thể tích và khối lượng của chi tiết Theo bảng 2 trang 13 thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có: Bảng 1. Bảng định dạng sản xuất Q1 trọng lượng Dạng sản xuất > 200 Kg (4≈ 200) Kg <4K Sản lượng hàng năm của chi tiết Đơn chiếc <5 < 10 < Hàng loạt nhỏ 55 ≈ 100 10 ≈ 200 1 Hàng loạt vừa 100 ≈ 300 200 ≈ 500 500 ≈ 50 Hàng loạt lớn 300 ≈ 1000 500 ≈ 5000 5000 ≈ 50 Hàng khối > 1000 > 5000 >5 Vậy dạng sản xuất là hàng loạt lớn TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 6 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG HƯỚNG CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI 2. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 2.Chọn phôi Chọn phôi nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo, phương pháp hình thành phôi, xác định lượng dư gia công cho các bề mặt, tính toán kích thước và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi.
❖ Chọn loại phôi: Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, loại vật liệu, điều kiện kỹ thuật, dạng sản xuất. Có nhiều phương pháp tạo phôi khác nhau: • Phôi thép thanh: dùng để chế tạo các loại chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xilanh, piton, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ…dùng trong sản xuất hàng loạt vừa, loạt lớn, hàng khối. • Phôi dập: thường dùng cho các loại chi tiết như: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu…Các loại chi tiết này được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng. Đối với chi tiết đơn giản thì dập không có ba via, còn chi tiết phức tạp dập sẽ có ba via.
• Phôi rèn tự do: trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, người ta thay phôi bằng phôi rèn tự do. • Phôi đúc: được dùng cho các chi tiết như: các gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập…Vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm và các loại hợp kim khác. Đúc được thực hiện trong khuôn cát, khuôn kim loại, trong khuôn vỏ mỏng và các phương pháp đúc ly tâm, đúc áp lực, đúc theo khuôn mẫu chảy. Theo bài: với thép 45 ta có thể chọn các phương pháp như phôi đúc, phôi dập.
Khi chọn phôi phải chú ý hình dáng kích thước và chất lượng bề mặt phôi gần chi tiết thực nhằm giảm tiêu hao kim loại, khối lượng gia công trên máy, giảm tiêu hao dụng cụ cắt, năng lượng và các tiêu hao khác TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 7 2. Các phương pháp chế tạo phôi Trong ngành chế tạo máy thì tùy theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi liệu chiếm từ 20 - 50% giá thành sản phẩm. Chọn phôi hợp lý sẽ góp phần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật mà còn giảm chi phí, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của quá trình sản xuất. Nhiệm vụ đặt ra là phải chọn đúng chủng loại vật liệu phôi và phương pháp chế tạo phôi nhằm mục đích chính: − Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm − Đảm bảo chi phí gia công nhỏ nhất, góp phần giảm chi phí sản xuất − Khi chế tạo phôi cần chú ý: − Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu tiêu hao lao động để gia công nhiều, tốn năng lượng, dụng cụ cắt vận chuyển nặng dẫn tới giá thành tăng.
− Lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn thiện, làm ảnh hưởng tới các bước nguyên công và các bước gia công. Như vậy việc xác định phương pháp tạo phôi dựa trên các cơ sở sau đây: − Kết cấu hình dáng, kích thước của chi tiết. − Vật liệu và đặc tính vật liệu của chi tiết mà thiết kế đòi hỏi. − Sản lượng của chi tiết hoặc dạng sản xuất.
− Hoàn cảnh và khả năng cụ thể của xí nghiệp. − Khả năng đạt được độ chính xác và yêu cầu kĩ thuật của phương pháp tạo phôi. Vì vậy chọn phương án tạo phôi hợp lý sẽ nâng cao tính sử dụng của chi tiết. Để xây dựng phương án tạo phôi hợp lý ta so sánh các phương án tạo phôi sau: ❖ Đúc trong khuôn cát: Phương pháp này tương đối phổ biến ở nước ta, làm khuôn dễ dàng giá thành thấp.
Tuy nhiên chế tạo khuôn mẫu tốn thời gian và độ chính xác phôi TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 8 không cao, tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót, vật đúc tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt … nên chỉ dung với sản xuất đơn chiếc. Đúc được các vật liệu đúc phức tạp có thành mỏng, đúc được các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau, có độ bóng và chính xác cao, cơ tính của vật liệu tốt, năng suất cao. Nhưng khuôn chóng bị mòn do kim loại nóng bào mòn khi được dẫn dưới áp lực cao. − Đúc được các vật tròn rỗng mà không cần dùng lõi do đó tiết kiệm được vật liệu và công làm lõi.
− Không cần dùng hệ thống rót lên tiết kiệm được kim loại, có thể đúc được các vật thể mỏng. Vật đúc có tỏ chức kim loại mịn chặt không tồn tại dạng xỉ khi co ngót, khuôn đúc cần có độ bền cao do làm việc ở nhiệt độ cao, lực ép của kim loại lỏng lớn. − Khó đạt được đường kính lỗ vật đúc chính xác, do khó định lượng kim loại chính xác trước khi rót. − Chất lượng bề mặt trong của vật đúc kém do chứa nhiều tạp chất.
❖ Đúc trong khuôn kim loại. Đúc trong khuôn kim loại về cơ bản giống như đúc trong khuôn cát Ưu điểm: − Đúc được các vật đúc phức tạp nhưng khác với đúc trong khuôn cát là vật đúc trong khuôn kim loại có chất lượng tốt , tuổi bền cao, độ chính xác và độ bóng bề mặt cao, tổ chức kim loại nhỏ mịn, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao. − Tiết kiệm vật liệu làm khuôn, nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm. Nhược điểm: − Bề mặt chi tiết dễ bị biến cứng nên sau khi đúc thường phải ủ.
− Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót. vv TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 9 − Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém. − Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt. − Phương pháp này phù hợp với sản xuất hàng loạt.
❖ Đúc trong khuôn mẫu chảy. Vật đúc có độ chính xác và độ bóng rất cao, có thể đúc được các vật phức tạp và có thể đúc được các hợp kim nóng chảy ở nhiệt độ cao, năng suất không cao. Dùng để đúc kim loại quý hiếm, cần tiết kiệm vật liệu 2.