ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔN ĐUN 13: CHẾ TẠO PHÔI HÀN NGHỀ: CÔNG NGHỆ HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- CĐNHN, ngày / /2017 của Trường Cao đẳng nghề Hà Nam Hà Nam, năm 2017 LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo nói chung và ngành Hàn ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể. Chương trình khung quốc gia nghề hàn đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay.
Mô đun 13: Chế tạo phôi hàn là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực hiện, tác giả đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ hàn trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất. Tác giả đã có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! 1 MỤC LỤC Đề mục Trang I.
Lời giới thiệu II. Mục lục 1 III. Nội dung mô đun Bài 1: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt khí cầm tay 4 Bài 2: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt khí 53 con rùa Bài 3: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép ống bằng bằng máy 59 cắt khí chuyên dùng Bài 4: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt 64 CNC Bài 5: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu thép tấm bằng máy cắt 75 plasma Bài 6: Mài mép hàn, mép cùn bằng máy mài cầm tay 82 Kiểm tra kết thúc mô đun 87 2 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Chế tạo phôi hàn Mã mô đun: MĐ13 Thời gian thực hiện mô đun: 145 giờ; (Lý thuyết: 35 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 101 giờ; Kiểm tra: 9 giờ) I. Vị trí, tính chất của mô đun: - Vị trí: Là môn đun được bố trí cho sinh viên sau khi đã học xong các môn học chung theo quy định của Bộ LĐTB-XH và học xong hoặc học song song với các môn học bắt buộc của đào tạo chuyên môn nghề từ MH07 đến MH12.
- Tính chất: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc. Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Xác định đúng phương pháp chế tạo phôi hàn. + Tính toán khai triển phôi chính xác, đúng kích thước bản vẽ. - Kỹ năng: + Vận hành sử dụng thành thạo các loại dụng cụ, thiết bị chế tạo phôi hàn.
+ Chế tạo các loại phôi tấm, phôi thanh, phôi ống thép đúng kích thước bản vẽ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và có tính kinh tế cao. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Làm việc độc lập hoặc làm việc theo nhóm thực hiệnchế tạo các loại phôi tấm, phôi thanh, phôi ống thép phức tạp trong điều kiện làm việc thay đổi. + Hướng dẫn, giám sát người khác thực hiệnchế tạo các loại phôi tấm, phôi thanh, phôi ống thép; chịu trách nhiệm cá nhân và trách nhiệm đối với nhóm về kết quả chế tạo các loại phôi tấm, phôi thanh, phôi ống thép. + Đánh giá sản phẩm chế tạo các loại phôi tấm, phôi thanh, phôi ống thép của các thành viên trong nhóm.
NỘI DUNG MÔ ĐUN: 1. Nội dung tổng quát và phân bố thời gian: Thời gian (giờ) TT Tên các bài trong mô đun Thực hành, thí Tổng Lý Kiểm nghiệm, thảo số thuyết tra luận, bài tập 1 Bài 1: Chế tạo phôi hàn bằng mỏ cắt 34 18 15 1 3 Thời gian (giờ) TT Tên các bài trong mô đun Thực hành, thí Tổng Lý Kiểm nghiệm, thảo số thuyết tra luận, bài tập khí cầm tay Bài 2: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu 2 thép tấm bằng máy cắt khí con rùa 24 2 21 1 Bài 3: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu 3 thép ống bằng bằng máy cắt khí chuyên dùng 22 2 19 1 Bài 4: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu 4 thép tấm bằng máy cắt CNC 28 6 21 1 Bài 5: Chế tạo phôi hàn từ vật liệu 5 thép tấm bằng máy cắt plasma 24 5 19 Bài 6: Mài mép hàn, mép cùn bằng 6 máy mài cầm tay 9 2 6 1 7 Kiểm tra kết thúc Mô đun 4 4 Cộng 145 35 101 9 2. Nội dung chi tiết: 4 BÀI 1: CHẾ TẠO PHÔI HÀN BẰNG MỎ CẮT KHÍ CẦM TAY Mã bài: MĐ13.1 Giới thiệu: Khi chế tạo kết cấu, vật liệu ban đầu ở dạng tấm, dạng ống, dạng định hình theo tiêu chuẩn. Để tạo thành kết cấu người thợ phải khai triển hình dạng và tách chúng thành các chi tiết có kích thước và hình dáng theo yêu cầu.
Công việc quan trong ở đây là quá trình cắt, hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau từ hiện đại tới đơn giản; cắt phôi bằng mỏ cắt khí cầm tay là phương pháp cắt mang lại hiệu quả kinh tế cao vì thiết bị đơn giản, dễ thực hiện, nguồn khí có nhiều trong tự nhiên và dễ điều chế. Theo nguồn thống kê của tổ chức kỹ thuật lao động và viện bảo hộ lao động, hiện nay chế tạo phôi bằng mỏ cắt khí cầm tay chiếm 57,8% tổng số công việc chế tạo phôi hàn. Mục tiêu: - Liệt kê được đầy đủ các loại dụng cụ, thiết bị cắt khí bằng mỏ cắt cầm tay. - Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của mỏ cắt, van giảm áp, chai chứa khí, máy sinh khí a-xê-ty-len, bình dập lửa tạt lại, ống dẫn khí.
- Lắp ráp thiết bị, dụng cụ cắt khí đảm bảo an toàn, đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. - Vận hành và sử dụng thành thạo mỏ cắt khí cầm tay - Khai triển, tính toán phôi đúng hình dáng và kích thước của chi tiết. - Chọn chế độ cắt(chiều cao cắt, công suất ngọn lửa, tốc độ cắt, góc nghiêng mỏ cắt) hợp lý. - Gá kẹp phôi chắc chắn, đảm bảo thoát xỉ tốt.
- Cắt được đường cắt thẳng, tròn đúng kích thước và đường cắt ít ba via. - Chỉnh sửa phôi đạt hình dáng, kích thước theo yêu cầu kỹ thuật. - Thực hiện tốt công tác an toàn, phòng chống cháy nổ và vệ sinh công nghiệp. Phôi hàn, vật liệu chế tạo phôi hàn.
a) Khai triển phôi. Khai triển phôi là “trải qua” chi tiết từ dạng hình không gian ra hình phẳng, sau đó tính toán, xác định các yếu tố công nghệ như: lượng dư gia công cơ, dung sai, độ biến dạng của kim loại v. rồi cắt ra các kích thước và hình dạng cần thiết để từ đó đem tạo hình thành các chi tiết yêu cầu. Trong thực tế có thể triển khai phôi theo ba phương pháp: phương pháp diện tích, phương pháp thể tích, phương pháp khối lượng, trong đó phương pháp diện tích thường 5 được dùng hơn cả.
Theo phương pháp này có thể triển khai phôi theo kích thước trong hay ngoài các chi tiết khi chi tiết đó có chiều dày S ≤ 0,5 mm; còn đối với các chi tiết có chiều dày S > 0,5 mm thì phải triển khai theo đường trung bình. Sau đó khai triển song chú ý bố trí phôi trên tấm thép để cắt hợp lý, tức là phải bố trí thế nào đó để đảm bảo hệ số sử dụng vật liệu lớn nhất mà không ảnh hưởng đến chất lượng phôi cắt ra. Điều này có ý nghĩa về kinh tế rất lớn trong sản xuất, đặc biệt là đối với dạng sản xuất loạt lớn hay hàng khối, bởi vì trong tổng giá thành của một chi tiết nào đó thì giá thành vật liệu có thể chiếm tới 60 ÷ 70%, đối với các vật liệu qúy có thể lớn hơn. Trong sản xuất cũng như trong kỹ thuật, người ta thường dùng hệ số để đánh giá mức độ sử dụng vật liệu.
Hệ số này có thể tính theo công thức sau: F = 0 .100% F Trong đó: F0: Tổng diện tích các phôi bố trí trên mặt cắt. F: Diện tích tấm cắt f: Diện tích của mỗi chi tiết (phôi) bố trí trên tấm cắt. n: Số lượng phôi (chi tiết) Trong thực tế sản xuất để chọn phương án cắt hợp lý người ta dùng giấy cứng (bìa hay cát tông .) cắt thành nhiều mẫu, rồi dùng những mẫu này xếp lên tấm thép để cắt, so sánh các phương án xếp và chọn lấy phương án tối ưu, tức là phương án có hệ số sử dụng vật liệu lớn nhất. Khi xếp phôi cần chú ý tới mạch nối (khoảng cách giữa các phôi và mép phôi với cạnh tấm cắt).
Khoảng cách này cần phải đảm bảo sao cho khi cắt không có hiện tượng uốn (gấp) theo phôi để tránh hiện tượng kẹt hay có thể vỡ khuôn khi tạo hình. Trị số mạch nối phụ thuộc vào chiều dày, tính chất của vật liệu, hình dạnh của phôi v. Trị số nhỏ nhất của mạch nối có thể lấy theo bảng 28.9 Trị số mạch nối Trị số mạch nối Trị số mạch nối Chiều dày của Chiều dày của (mm) (mm) phôi (mm) phôi (mm) a b a b 0,3 1,4 2,3 4 2,5 3,5 0,5 1,0 1,8 5 3,0 4,0 1,0 1,2 2,0 6 3,5 4,5 6 1,5 1,4 2,2 7 4,0 5,0 2,0 1,6 2,5 8 4,5 5,5 2,5 1,8 2,8 8 5,0 6,0 3 2,0 3,0 19 5,0 6,0 3,5 2,2 3,2 10 5,5 6,5 Chú thích: a: Mạch nối khi cắt các phôi nhỏ có hình dạng đơn giản. b: Mạch nối khi cắt các phôi lớn có hình dạng phức tạp.
b/ Nắn Việc nắn phẳng các tấm thép phổ biến nhất là bằng phương pháp cơ khí và được thực hiện trên các máy nắn vạn năng hay chuyên dùng. Đối với các tấm thép cacbon có chiều dày S ≤ 10 mm thường tiến hành nắn ở trạng thái nguội có chiều dày S > 10 mm và các tấm hợp kim phải tiến hành nắn ở trạng thái nóng. Dù nắn trên bất kỳ thiết bị nào, ở trạng thái nóng hay trạng thái nguội, sau khi nắn xong, yêu cầu độ không phẳng của tâm không quá lớn hơn 1 mm mét chiều dài của tâm. c/ Lấy dấu và đánh dấu Tấm thép sau khi được nắn xong, tiến hành xép phôi lên đó để chọn lấy phương án tối ưu.
Khi đã chọn phương án tối ưu rồi, tiến hành lấy dấu và đánh dấu phôi.