CHƯƠNG 1 : PHÂN TÍCH CHI TIẾT 1. Điều kiện làm việc. • Chi tiết thuộc dạng càng thường làm việc trong môi trường thường không khắc nghiệt, chi tiết chỉ chịu momen xoắn nhỏ khi làm việc và chi tiết thường xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập khi làm việc, nhiệt độ làm việc không cao. • Chi tiết có kết cấu đơn giản và thuộc dạng càng.
• Lỗ có phi 40 và phi 12 để lắp trục. • Phi 13 dùng để lắp bulong cho kết cấu chắc chắn hơn.1 Phân tích vật liệu o Ưu điểm: • Vật liệu làm chi tiết là gang xám GX 15-32. • Chi tiết sẽ có độ bền rất cao,độ cứng và của kết cấu, độ chống rung, chống mài mòn của các bề mặt. • Gang xám có một giá thành rẻ và khá dễ nấu luyện, cho phép tạo phôi có hình dạng phức tạp.
• Giới hạn bền kéo là 600N/mm2. • Giới hạn bền uốn là 320N/mm2. • Độ cứng của gang từ HB = 163÷299 HB • Gang xám là hợp kim kỹ thuật thông dụng do có chi phí tương đối thấp và tính dễ gia công, nhờ vào những tinh thể graphit giúp làm trơn khi cắt gọt và dễ bể vụn. Gang xám cũng có tính chống mài mòn tốt vì graphit dạng tấm phẳng có tính tự làm trơn.
Graphit SV:KHƯƠNG KHÁNH DIỆN – TRẦN HOÀNG GIA 6 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TRẦN TRUNG LÊ cũng giúp gang xám có tính hấp thụ lực (giảm chấn) tuyệt vời vì graphit hấp thu năng lượng và chuyển hóa thành nhiệt. o Nhược điểm: • Kém bền trong điều kiện làm việc tải trọng động, khả năng chịu va đập kém.2 Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết • Độ cứng của chi tiết đảm bảo có thể gia công tốt, bề mặt chuẩn có đủ diện tích để định vị. • Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều mặt. • Hình dạng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tính thống nhất.3 Yêu cầu kỹ thuật • Lỗ phi 12 với phi 40 là bề mặt làm việc nên yêu cầu Rz 6,3 tức cấp chính xác thuộc cấp 7.
• Các bề mặt trên dưới của hai bên lỗ yêu cầu Rz 12,5 tức cấp chính xác thuộc cấp 5. • Dung sai độ song song của lỗ 12 với bề mặt A là 0,1mm. • Các kích thước không ghi dung sai lấy theo Js12. • Độ vuông góc giữa các đường tâm lỗ.
• Độ vuông góc giữa các đường tâm lỗ và mặt đầu. • Độ đồng tâm của hai lỗ. • Độ song song giữa hai mặt đầu lỗ. • Độ cứng của vật liệu.4 Phương pháp kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật • Sử dụng máy dò profin để kiểm tra độ nhám bề mặt.
• Sử dụng đồng hồ đo kết hợp dùng khối V để kiểm tra độ song song và vuông góc của chi tiết. SV:KHƯƠNG KHÁNH DIỆN – TRẦN HOÀNG GIA 7 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TRẦN TRUNG LÊ CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1 Sản lượng chi tiết chế tạo trong một năm • Muốn xác định dạng sản xuất đầu tiên ta cần xác định được sản lượng hàng năm và khối lượng của chi tiết • Áp dụng công thức N=N1.m(1+B/1000) ([1] trang 19) Trong đó: B: là số phần trăm chi tiết chế tạo thêm đề phòng phế phẩm b 5-8 chọn 8 N1 số lượng chi tiết cần sản xuất trong 1 năm (25000 /năm) N số lượng chi tiết cần sản xuất trong năm M số chi tiết trong 1 máy => N=25. Vậy dạng sản xuất là hàng loạt lớn với sản lượng hàng năm là 27000 sp/năm.2 Khối lượng của chi tiết Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức: 𝑄1 =V. 𝛿 Trong đó: 𝑄1 : trọng lượng của chi tiết V: thể tích của chi tiết 𝛿: trọng lượng riêng của vật liệu chọn 7,2 V= 𝑉𝑡𝑟 +𝑉𝑇𝑅 +𝑉𝑔 +𝑉𝑐𝑙 Trong đó : 𝑉𝑡𝑟 : thể tích của càng nhỏ 𝑉𝑇𝑅 : thể tích thân trụ rỗng 𝑉𝑔 : thể tích gân 𝑉𝑐𝑙 : thể tích càng lớn 𝑉𝑡𝑟 = (11.14= 94200 𝑚𝑚3 SV:KHƯƠNG KHÁNH DIỆN – TRẦN HOÀNG GIA 8 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TRẦN TRUNG LÊ 𝑉𝑔 = (24+60).7,2=0,864 kg SV:KHƯƠNG KHÁNH DIỆN – TRẦN HOÀNG GIA 9 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TRẦN TRUNG LÊ CHƯƠNG 3 : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1 Chọn dạng phôi • Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể sử dụng như: phôi đúc , rèn , dập hoặc cán, Xác định được dạng phôi và phương pháp chế tạo sẽ đảm bảo được hiệu quả kinh tế-kỹ thuật của quy trình chế tạo, đồng thời cũng chi phí tổn thất từ công đoạn chế tạo phôi tới công đoạn gia công chi tiết phải thấp nhất.
• Đối với chi tiết ta đang gia công ở trên với những yêu cầu kỷ thuật như sau: + Vật liệu là gang xám GX 15-32. + Dạng sản xuất hàng loạt vừa. Do đó ta chọn phôi là dạng phôi đúc và: + Về cơ tính: gang là vật liệu có độ bền kéo thấp, độ giòn cao, dễ dàng chịu vết nứt khi chịu lực tác động lớn do đó không thể chế tạo phôi bằng các phương pháp rèn, dập, cán, … + Về công nghệ gang có nhiệt độ chảy thấp, nhiệt độ loãng cao do đó thuận tiện cho việc đúc.2 Một vài loại phôi thường dùng với đồ án công nghệ chế tạo máy 3.1 Phôi đúc • Phôi đúc được dùng cho các chi tiết như các gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp … vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép đồng, nhôm và các loại hợp kim khác. • Khả năng tạo hình và độ chính xác của đúc phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể đúc được chi tiết có hình dạng từ phức tạp SV:KHƯƠNG KHÁNH DIỆN – TRẦN HOÀNG GIA 10 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TRẦN TRUNG LÊ • Được thực hiện trong các loại khuôn cát, khuôn kim loại, trong khuôn vỏ mỏng và các phương pháp đúc ly tâm, đúc áp lực, đúc theo mẫu chảy • Phương pháp đúc trong khuôn kim loại cho độ chính xác vật đúc cao.
• Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, tuy nhiên năng suất không cao. • Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn do bị hạn chế về kích thức và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo khuôn cao và giá thành chế tạo phôi cao, tuy nhiên phương pháp này có năng suất cao và thích hợp cho sản xuất hàng loạt vừa.2 Phôi rèn • Phôi rèn tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được áp dụng trong ngành chế tạo máy. phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt. Ở phương pháp rèn tự do chỉ tạo được các chi tiết có hình dáng đơn giản và năng suất thấp.
• Rèn khuôn có độ chính xác cao hơn, năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác của khuôn. khi rèn phải có khuôn chuyên dùng cho từng loại chi tiết do đó phí tạo khuôn và chế tạo phôi cao. sử dụng phương pháp này khó đạt được các kích thước với cấp chính xác 7-8 ở những chi tiết có hình dạng phức tạp.3 Phôi cán • Thường dùng để chế tạo trục trơn, trục bậc có đường kính thay đổi. Phôi cán định hình phổ biến thường là các loại thép góc, thép hình i,u,v.
Được dùng nhiều trong các kết cấu lắp. Cơ tính của phôi cán thường cao, sai số kích thước của phôi cán thường thấp, cấp chính xác có thể đạt được từ 9-12.3 Các phương pháp đúc: 3.1 Đúc trong khuôn kim loại: thích hợp với sản xuất hàng khối và loạt lớn. SV:KHƯƠNG KHÁNH DIỆN – TRẦN HOÀNG GIA 11 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TRẦN TRUNG LÊ o Ưu điểm: + Độ chính xác và chất lượng bề mặt cao (IT14-IT15). + Khuôn sử dụng được nhiều lần.
+ Năng suất cao, phế phẩm ít, ít đậu ngót… + Dễ cơ khí hóa và tự động hóa. o Nhược điểm: + Chế tạo khuôn đắt tiền và phức tạp. + Vật đúc có ứng suất lớn do co giãn mạnh, gang dễ bị biến trắng. + Quy trình đúc phải chặt chẽ, máy móc phức tạp, hiện đại.2 Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy: thích hợp với sản xuất hàng loạt vừa.
o Ưu điểm: + Đúc được các chi tiết lớn, hình dạng phức tạp. + Không phải đầu tư máy móc, khuôn phức tạp, mắc tiền. + Ứng suất nhỏ, thích hợp đúc gang. + Làm khuôn nhanh, chính xác và đồng đều.
o Nhược điểm: + Độ chính xác và chất lượng bề mặt gia công không cao (IT15-IT16). + Năng suất trung bình. + Khuôn chỉ sử được 1 lần.3 Đúc trong khuôn cát, làm bằng tay, mẫu gỗ. o Ưu điểm: + Công nghệ đơn giản, rẻ tiền.
+ Đúc được các chi tiết phức tạp, lớn. o Nhược điểm: + Độ chính xác và chất lượng bề mặt thấp. + Bị các hư hỏng như lõm co, lỗ bề mặt… SV:KHƯƠNG KHÁNH DIỆN – TRẦN HOÀNG GIA 12 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: TRẦN TRUNG LÊ + Chất lượng vật đúc không đồng đều. + Năng suất thấp, phụ thuộc nhiều vào tay nghề công nhân.
+ Khuôn chỉ sử dụng được 1 lần. + Chỉ thích hợp cho sản xuất đơn chiếc, nhỏ lẻ.4 Các phương pháp đúc đặc biệt khác: • Ly tâm, khuôn mẫu chảy… Thích hợp với các chi tiết yêu cầu đặc biệt mà các phương pháp thông thường không thực hiện được, thích hợp sản xuất nhỏ lẻ. Cấp chính xác II ứng với phôi đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy. Loại phôi này có cấp chính xác IT15-IT16, sản xuất loạt vừa,độ nhám Rz=80m.4 Chọn phôi • Giá thành chế tạo vật đúc rẻ.
• Thiết bị đầu tư đơn giản. • Phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa. • Độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thẻ chấp nhận để có thể tiếp tục gia công ở công đoạn tiếp theo. Dựa vào đặc điểm của các phương pháp trên ta chọn : Phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại.5 Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt phôi • Tra bảng 3-3 đến 3-15 ta theo [2], ta có: Theo tài liệu ( [2] bảng 3-95) ta có lượng dư gia công cơ cho vật đúc cấp chính xác II, ứng với kích thước danh nghĩa của chi tiết >120-260 mm ta được lượng dư cho các mặt như sau: + Mặt dưới = 4 mm.
+ Mặt bên = 4 mm. + Mặt trên = 3 mm.