Chương I:PHÂN TÍCH VỀ CHI TIẾT GIA CÔNG 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết Hình 1. Chi tiết bích chặn - Theo đề bài thiết kế: Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết bích chặn với sản lượng 16000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do. - Đây là chi tiết dạng hộp trên có 1 lỗ Ø25 nhằm để lắp ghép với trục.
- Lỗ Ø4 (cách đều 2 bên ) làm nhiệm vụ định vị khi lắp ghép. 3 - 2 lỗ bậc Ø13 và Ø9 (cách đều 2 bên ) dùng để bắt chặt bích chặn vào bề mặt khác bằng bu lông. - Ngoài các lỗ trên thì còn có các mặt A và C để lắp ghép với 2 mặt phẳng khác nhau. - Bên cạnh đó ta còn có lỗ Ø10 dùng để cho dầu thoát ra ngoài khi có sự ma sát giữa trục với lỗ.5 dùng để tiếp dầu hoặc mỡ .Lỗ này thường được nút kín khi làm việc.
- Ở đây ta nhận thấy lỗ Ø25 giữ một vai trò quan trọng có tác dụng định vị cho cơ cấu trong quá trình làm việc, do vậy nó phải chính xác nhất. - Bề mặt trụ trong của chi tiết làm việc với ma sát vì vậy để đảm bảo yêu cầu chống mòn cần được gia công đạt độ bóng cao Ra = 2,5 đạt cấp chính xác là IT7 - Mặt C và mặt A yêu cầu độ chính xác cao nên Rz = 20. - Các mặt còn lại không cần phải độ chính xác cao nên Rz = 40. Điều kiện làm việc - Trong quá trình làm việc của chi tiết: Chi tiết bích chặn làm việc dưới tải trọng va đập không lớn lắm, chịu sự mài mòn của lỗ Ø25.
- Bề mặt lỗ Ø25 cần làm việc trong môi trường có dầu bôi trơn thường xuyên vì chúng luôn chịu mài mòn bởi ma sát cảu trục làm thay đổi cơ tính bề mặt và độ chính xác. Yêu cầu kỹ thuật - Để xác định được yêu cầu kĩ thuật của chi tiết đang gia công. cần xác định bề mặt làm việc chính của chi tiết , bề mặt lắp ráp và bề mặt không làm việc .Từ đó ta sẽ xác định và sẽ có các cấp chính xác và sai lệnh giới hạn và độ nhám phù hợp cho từng bề mặt. - Bề mặt làm việc chính: Bề mặt Ø25, bề mặt A,C.
Các bề mặt làm việc chịu ma sát, rung động. Nên kích thước các lỗ cần được gia công tương đối chính xác, chọn cấp chính xác 7. Miền dung sai kích thước lỗ H8 (tra theo bảng I- tr177-Dung sai). - Bề mặt phụ: Ø4 và Ø9, Ø13.
- Bề mặt không làm việc là bề mặt Rz = 40. Cụ thể: - Bề mặt lỗ Ø25 : + Là bề mặt làm việc chính, có tác dụng làm trục quay được lắp ghép bằng phương pháp lắp lỏng, đạt độ chính xác cấp 7(IT7); + Chất lượng bề mặt: Bề mặt lắp lỏng, ứng với cấp chính xác IT7, tra theo độ nhám tiêu chuẩn nên yêu cầu độ nhám bề mặt Ra=2,5; + Dung sai lỗ: Ø25H7 => Ø25+0. - Bề mặt C (mặt đầu), bề mặt A: + Chất lượng bề mặt : đây là bề mặt tì vào để lắp ghắp , nên không yêu cầu độ nhám bề mặt không cao lắm nên ta lấy độ nhám bề mặt Ra = 3,2. + Độ không vuông góc lỗ Ø25 so với mặt A là 0.
5 - Các lỗ Ø9, Ø13: + là lỗ dùng để bắt chặt chi tiết vào bề mặt khác bằng bu lông nên yêu cầu độ nhám bề mặt không cao lắm lấy Ra = 3,2; + Dung sai lỗ: Ø9H7 => Ø9+0. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết - Tính công nghệ trong kết cấu chi tiết có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng đến năng suất và độ chính xác gia công : - Gia công cơ chi tiết bích chặn chủ yếu là gia công các mặt phẳng và gia công các lỗ trụ trong, do đó cần đảm bảo hình dáng hình học, kích thước, vị trí tương quan, phù hợp với quá trình gia công các bề mặt một cách dễ dàng và không phức tạp. - Chi tiết đảm bảo được khả năng gia công các mặt phẳng cùng một hành trình chạy dao. Các bề mặt thuận lợi cho việc chọn chuẩn tinh để gia công các bề mặt khác.
Kết cấu của chi tiết cho phép thoát dao dễ dàng khi phay mặt đầu bằng máy phay 6H11. - Các bề mặt lỗ nằm ở những vị trí dễ gia công, dễ đạt độ chính xác mong muốn cũng như thuận lợi trong gá đặt, sử dụng máy khoan cần 2H53. Hoàn thiện bản vẽ chi tiết theo tiêu chuẩn TCVN Tra dung bề mặt sai độ nhám và dung sai lỗ lần lượt ở : Bảng 1 phụ lục 1( giáo trình dung sai kỹ thuật đo), bảng 3.5( GTDSKTD), bảng 1 trang 177 – Dung sai. Bản vẽ chi tiết bích chặn 7 CHƯƠNG II : PHÔI VÀ DẠNG SẢN XUẤT 2.1 Xác định dạng sản xuất a, sản lượng.
Sản lượng hàng năm được tính theo công thức sau đây : ( β100+ α ) N = N1. 1+ Trong đó: -N : Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm; -N1: Số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm ( 16000 chiếc/năm); -M : Số chi tiết trong 1 sản phẩm, m=1; -α : Phế phẩm trong xưởng đúc α=(3÷6)%; -β : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β= (5÷7)%. 1 + b, khối lượng của chi tiết.y trong đó: - Q: Khối lượng một chi tiết(kg); - V: Thể tích chi tiết; - y : Trọng lượng riêng của một chi tiết ( với vật liệu gang xám GX 15- 32 ta có : y= 7 kg/dm3 ). Các phần chia tính thể tích Thể tích của một chi tiết bằng : V = V1+V2-V3-V4-2V5-2V6-V7 + Thể tích hình hộp chữ nhật : V1 = 128.28 = 136192 mm3 + Thể tích nữa lăng trụ R20 : V2 = (π.28)/2 = 17582,9 mm3 + Thể tích hình trụ rỗng lớn 25: V3 = π.28 = 13744,5 mm3 + Thể tích vát mép 1x450 : V4 = 1.π = 1256,6 mm3 + Thể tích khối trụ rỗng nhỏ bên trái 4 : V5 = π.28 = 351,85 mm3 + Thể tích lỗ bậc bên trái: V6 = π.20 = 2224,2 mm3 9 + Thể tích 10 : V7 = π.28 = 2199,1 mm3 => Thể tích của chi tiết : V = 136192+17582,9-13744,5-1256,6-2.2224,2- 2199,1=131422,6 mm3 = 0,1314226 dm3 => Khối lượng chi tiết là : Q=V.7 ≈ 1 kg Theo bảng 2 trang 13 (GTTKDACNCTM) ta có : Dạng sản xuất hàng loạt lớn.
Chọn phôi Phương pháp chế tạo phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, dạng sản xuất và điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp. Chế tạo phôi phải dựa trên cơ sở lượng dư, kích thước và dung sai của phôi. Tuỳ theo yêu cầu về độ chính xác, sản lượng, chất lượng của chi tiết mà có thể sử dụng các loại phôi khác nhau. Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, loại vật liệu, điều kiện kỹ thuật, dạng sản xuất.
Có nhiều loại phôi khác nhau. Phôi thép thanh Phôi thép thanh thường dùng trong chế tạo các chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xilanh, pitton, bạc, bánh răng nhỏ, vv…Cần lắc con cóc là chi tiết dạng càng, có kết cấu tương đối phức tạp, nên không phù hợp với loại phôi này. Phôi rèn tự do Ưu điểm: + Thiết bị rèn đơn giản, vốn đầu tư ít; + Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc như rỗ khí, rỗ co. Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ, tạo được các tổ chức thớ uốn xoắn, do đó làm tăng cơ tính sản phẩm; + Lượng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt.
Nhược điểm: + Độ chính xác kích thước, độ bóng bề mặt kém; + Chất lượng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia công chất lượng gia công còn phụ thuộc vào trình độ công nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc; + Năng suất lao động thấp, lượng dư, dung sai và thời gian gia công lớn, hiệu quả kinh tế không cao; + Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy. Phôi dập Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng hộp, trục chữ thập, trục khuỷu. Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công. Vật dập có độ bóng, độ chính xác cao có cơ tính đồng đều, có khả năng chế tạo các chi tiết có hình dáng phức tạp tốn ít vật liệu, đạt năng suất lao 11 động cao, dễ cơ khí hoá phù hợp với sản xuất loạt lớn, hàng khối.
Theo trạng thái nhiệt độ phôi người ta phân ra: Dập nóng và dập nguội. - Dập nguội: + Ưu điểm: Vật dập có độ bóng bề mặt tốt, độ chính xác kích thước cao. + Nhược điểm: Sự biến dạng kim loại khó khăn, khả năng điền đầy kém, đòi hỏi phải có thiết bị công suất lớn, thiết bị và khuôn dập chóng mòn và có thể xuất hiện ứng suất dư trong kim loại. Phương pháp này thường áp dụng cho những nguyên công tinh xác, sửa đúng vào lần cuối cùng trước khi ra thành phẩm.
- Dập nóng: + Dập nóng trên máy ép: * Ưu điểm: Phương pháp này phôi đạt độ bóng cao cơ tính tốt. Máy làm việc êm, độ cứng vững tốt, dẫn hướng êm chính xác. * Nhược điểm: Giá thành máy ép cao kích thước phôi ban đầu yêu cầu chính xác, khó đánh sạch lớp ô xi hoá nên yêu cầu thiết bị nung phức tạp. Do hành trình đầu búa nhất định nên tính chất vạn năngt kém cần phải có thiết bị phụ để tạo phôi.
+ Dập nóng trên máy búa: * Ưu điểm: + Phương pháp này cho phôi có hình dạng phức tạp độ chính xác cao, cơ tính của phôi tốt phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối; + Tiết kiệm kim loại, giảm thời gian gia công cơ do đó giá thành hạ; + Hành trình của đầu búa lớn nên tính chất vạn năng cao hơn máy ép; 12 + Do lực tác dụng là lực va đập nên giảm tối thiểu lớp ô xi hoá tạo điều kiện cho việc làm sạch phôi. * Nhược điểm: + Do lực tác dụng là lực va đập nên viếc chế tạo khuôn khó khăn làm tăng giá thành sản phẩm; + Máy búa không linh hoạt bằng máy ép nên khó tự động hoá và cơ khí hoá. Tuy vậy phương pháp dập nóng trên máy búa có ưu điểm hơn nó đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế của chi tiết.