Chương 1. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 MÔ HÌNH HÓA CHI TIẾT Sử dụng phần mềm CAD 3D (Creo Parametric 8.0) để mô hình hóa chi tiết tấm đỡ gồm các bước chính sau: +Bước 1: Vẽ lần lượt các biên dạng của chi tiết theo từng kích thước Hình 1. Biên dạng chi tiết trước khi mô hình hóa 3D +Bước 2: Sử dụng lệnh Revolve để tạo bề dày của chi tiết hình dáng 3D. Chi tiết được mô hình hóa 3D sau khi sử dụng lệnh Revolve +Bước 3: Dùng lệnh Hole để tạo biên dạng lỗ ở giữa chi tiết.
Tạo lỗ trên Bạc +Bước 4: Dùng lệnh Hole kết hợp Pattern để tạo biên dạng 4 lỗ của chi tiết. Chi tiết được tạo biên dạng lỗ Hình 1. Chi tiết được dùng lệnh Pattern tạo 4 lỗ +Bước 5: Dùng lệnh Hole tạo lỗ M14.4 kết hợp lệnh Pattern tạo biên dạng 4 lỗ, ta được chi tiết hoàn chỉnh. Chi tiết hoàn chỉnh 1.2 SẢN LƯỢNG CHI TIẾT CHẾ TẠO TRONG MỘT NĂM Để thực hiện được điều này, trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy theo công thức (2.1) 100 100 Trong đó: Nₒ = Là số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch, 1000 chiếc m = Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm, 1 chiếc α = Số phần trăm dự trữ cho chi tiết máy nói trên dành làm phụ tùng; (α = 10÷20%), chọn α = 15% Β = Số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo, (β = 3÷5%), chọn β = 4% Thay các giá trị vào (1.(1+ ) = 1196 (Chiếc/năm) 100 100 100 Dựa vào khối lượng, sản lượng của chi tiết và tài liệu [1, trang 25, bảng 2.1] ta xác định được dạng sản xuất là hàng loạt vừa.3 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CỦA CHI TIẾT Chi tiết được làm bằng vật liệu là thép C30.
Mục đích của phần này là xác định thể tích và khối lượng của chi tiếc, từ đó xác định hình thức tổ chức sản xuất và cải thiện tính công nghệ sản phẩm. Dùng phần mền Creo Parametric với công cụ Mass Properties. Cài đặt đơn vị chiều dài là millimeter, khối lượng là Kilogram và thời gian là Second, chọn vật liệu là STEEL_MEDIUM_CARBON. 7 Bước 1: Vào Fide chọn Prepare tiếp tục chọn Model Properties để gán đơn vị và vật liệu cho chi tiết.
Kết quả chi tiết được hiển thị như hình 1. Gán đơn vị cho chi tiết Nó hiện bảng Mode properties rồi ta chọn Change của mục Material sau đó ta chọn vật liệu tương ứng. Chọn Steel_medium_carbon (tạm thời). Chọn đơn vị (Units) là Millimeter Kilogram Sec như trên hình.
Bảng Mode properties để gán vật liệu Sau khi gán vật liệu xong ta tiến hành đo khối lượng, thể tích chi tiết bằng cách chọn Analysis, chọn mục Mass properties. Vị trí của mục Mass properties trên thanh công cụ Hộp thoại Mass properties hiện ra và ta chọn Preview để hiện kết quả khối lượng, thể tích của chi tiết. Hộp thoại Mass properties Vì trong phần mền Creo Parametric trong có vật liệu cụ thể để gán nên ta chỉ lấy thể tích của chi tiết bích là V = 51638 mm3 = 5,1638. Theo như tài liệu đã tra ta có khối lượng riếng của vật liệu thép C30 là D = 7,8 3 g/cm = 7800 kg / m 3.
Ta có khối lượng riêng và thể tích thì sẽ thì sẽ tìm được khối lượng của chi tiết bích theo công thức: m=D.10- 5 = 0,40 kg Trong đó: m, khối lượng (kg) D, khối lượng riêng (kg/m3) 9 V, thể tích (m3) 1.4 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Để thực hiện được điều này, trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy theo công thức (2.1) 100 100 Trong đó: No = Là số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch, 2500 chiếc m = Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm, 1 chiếc α = Số phần trăm dự trữ cho chi tiết máy nói trên dành làm phụ tùng; (α = 10÷ 20%), chọn α = 15% β = Số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trính chế tạo, ( β = 3÷ 5%), chọn β = 4% Thay các giá trị vào (1.(1 + ) = 2990 (Chiếc/năm) 100 100 Dựa vào khối lượng, sản lượng của chi tiết và tài liệu [1, trang 25, bảng 2.1] ta xác định được dạng sản xuất là hàng loạt vừa. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 2.1 YÊU CẦU KỸ THUẬT Dựa vào bản vẽ chi tiết, ta có các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết là: - Bề mặt có kích thước lỗ Ø216 mm cấp chính xác IT7, độ nhám Ra= 3,2 μm. - Bề mặt có kích thước trụ Ø180 mm cấp chính xác IT6, độ nhám Ra= 3,2 μm. - Bề mặt Kt 18+1 cấp chính xác IT16, độ nhám Ra= 6,3 μm.
- Tất cả các bề mặt còn lại có cấp chính xác IT14, độ nhám Ra = 6,3 μm. Bản vẽ chi tiết // xuất lại sao cho phân biệt nét cơ bản, mảnh 2.2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO Căn cứ vào điệu kiện làm việc của chi tiết, yêu cầu kỹ thuật về gia công cũng như giá thành và sản lượng sản xuất ta lựa chọn vật liệu làm chi tiết là: - Vật liệu chế tạo: thép C30 [3] + Giới hạn kéo: 335 MPa. + Giới hạn bền: 540 MPa. 11 - Các thành phần hóa học [3] Bảng 2.
Các thành phần hóa học thép C30 Nguyên tố hóa học (% ) C Cr Mn Si Ni S 0,27- 0,17- < 0,25 0,5-0,8 < 0,25 <0,04 0,35 0,37 2.3 ĐÁNH GIÁ TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU Chi tiết có tỉ lệ L/D < 1 nên có độ cứng vững cao. Các bán kính cong R1 và R0,5 để tránh góc sắc cạnh và để phù hợp với bán kính mũi dao tiêu chuẩn. Các bề mặt của chi tiết chủ yếu được gia công bằng phương pháp tiện và được gá đặt trên mâm cặp nên dễ dàng trong việc gá đặt trên máy tiện nên tốn ít thời gian cho việc gá đặt chi tiết. // canh lề Bề rộng bậc Ø180 là 7 mm phù hợp để gia công với dao tiện bậc tiêu chuẩn.
Mặt làm việc (mặt lỗ) Ø216 yêu cầu độ nhám Ra=3,2 yêu cầu cấp chính xác đường kính lỗ đạt cấp chình xác IT7. Để đạt độ yêu cầu cấp chính xác và độ bóng cao bằng cách tiến hành tiện thô xong sau đó tiện bán tinh và tinh bằng dao tiện lỗ. Bề mặt này tham gia trong quá trình làm việc nên yêu cầu độ nhám cao trên phải trải qua nhiều trình tự gia công nên tốn nhiều thời gian. Với mặt ngoài Ø180, yêu cầu cấp chính xác IT6 và độ nhám Ra=3,2 là hợp lý vì bề mặt này tham gia lắp ráp nến ta thực hiện gia công bằng cách tiến hành tiện thô xong sau đó tiện bán tinh và tinh bằng dao tiện ngoài, bề mặt phải trải qua nhiều trình tự gia công nên tốn nhiều thời gian.
Sau đó ta có thực hiện gia công mặt ngoài Ø300 và lỗ Ø156 hai bề mặt này không yêu cầu độ chính xác cao nên ta tiến hành tiện thô sao đó tiện bán tinh bằng dao tiện ngoài và tiện lỗ để đạt được độ nhám Ra=6,3 gia công dễ dàng để đạt được. Với bề mặt Ø36 không yêu cầu độ chính xác cao nên ta tiến hành khoan sao đó khoét bằng dao khoét để đạt được độ nhám Ra=6,3 gia công dễ dàng để đạt được. Với lỗ Ø13 có đường kính nhỏ, thông suốt, không yêu cầu cao về cấp chính xác IT14 và độ nhám Ra = 6,3 µm nên ta khoan bằng mũi khoan tiêu chuẩn. Dễ dạng thực hiện trên máy khoan để đạt được cấp chính xác và độ nhám.
// chưa đúng trọng tâm theo hướng dẫn 12 CHƯƠNG 3. CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI //Quá chung chung, kg đúng hướng dẫn 3.1 CHỌN DẠNG PHÔI Có nhiều phương pháp chế tạo phôi. Do đó cần phân tích (ưu điểm và nhược điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương án chọn dạng phôi thích hợp nhất. Ưu điểm - Đúc được phôi có biên dạng gần giống với chi tiết giúp tiết kiệm thời gian gia công.
- Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm. - Vì chi tiết có dạng tròn xoay các bậc của bạc có đường kính thay đổi không nhiều nên dễ chế tạo khuôn, bề mặt phân khuôn là đường tâm chi tiết. Nhược điểm - Phôi đúc dễ xuất nhiều khuyết tật như: rỗ khí, lỗ xỉ… - Tốn nhiều vật liệu cho hệ thống đậu ngót, đậu hơi. - Chi tiết có dạng sản xuất hàng loạt vừa nên phôi đúc sẽ có năng suất kém so với các loại dạng phôi khác.
- Vật liệu tạo phôi là thép C30 nên trong quá trình đúc khó đảm bảo được yêu cầu khả năng chóng mài mòn của chi tiết bạc và không thể chịu tải cao được. Ưu điểm - Chi tiết có dạng sản xuất hàng loạt vừa nên phôi cán phù hợp vì năng suất cao. - Tính dẻo kim loại cao nên dễ dàng gia công. - Có tính cơ khí hóa và tự động hóa cao giúp tăng hiệu quả tính kinh tế.
Nhược điểm - Tốn kim loại vì phải tiện bớt đi rất nhiều lớp kim loại bên ngoài trong quá trình gia công. - Độ chính xác và độ nhám bề mặt thấp nên cần phải có nhiều nguyên công hơn để có thể đạt được yêu cầu của chi tiết. - Chất lượng phôi phụ thuộc nhiều vào tính công nghệ của doanh nghiệp.3 Phôi dập thể tích 13 a. Ưu điểm - Phôi dập độ chính xác và chất lượng bề mặt cao giảm được tiến trình gia công.
- Chi tiết có hình dạng khá đơn giản, các bậc của chi tiết thay đổi không nhiều nên dễ chế tạo phôi có biên dạng gần giống với chi tiết. - Vật liệu phôi là thép C30 nên quá trình dập thể tích đảm bảo cơ tính. - Phôi dập dễ cơ khí hóa và tự động hóa với số lượng sản xuất hàng loạt vừa sẽ đảm bảo năng suất. Nhược điểm - Tốn nhiều chi phí tạo khuôn, kích thước của chi tiết quá lớn 300mm quá trình dập chưa tối ưu bằng phương pháp tạo phôi khác.
- Dễ tạo ra những vết nứt nẻ, khuyết tật. - Độ dày của chi tiêt không đồng đều do có nhiều bậc nên khiến chi tiết nguội không đều dễ gây biến dạng cong, vênh.4 Kết luận Từ những phân tích các ưu, nhược điểm của các dạng phôi đã phân tích ở mục trên và đặc điểm của chi tiết đơn giản, kích thước chiều dài 72mm, đường kính lớn nhất Ø300mm là chi tiết có kích thước khá nhỏ nên sử dụng phôi cán để đảm bảo chế tạo, gia công đạt yêu cầu và tính kinh tế cao.Dùng cưa vòng cưa phôi thành lát đễ dễ gia công 3.