BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY LĂN NẮN THÉP LÒ XO TỰ ĐỘNG CHO DÂY CHUYỀN ĐAN LƯỚI SÀNG ĐÁ GVHD: TS. PHẠM HUY TUÂN SVTH: PHẠM BA SA DI MSSV: 11943032 SVTH: THÁI ĐĂNG QUÝ MSSV: 11943048 SVTH: ĐINH DUY NHẤT MSSV: 11943043 SKL 0 0 4 1 7 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016 do an Đồ án tốt nghiệp GVHD : Ts. Phạm Huy Tuân Lời nói đầu Đối với sinh viên của nhiều nghành trong các trƣờng kỹ thuật, việc vận dụng lý thuyết để giải quyết những vấn đề có liên quan tới thực tế sản xuất là hết sức quan trọng.
Việc thiết kế,chế tạo ra những chi tiết cũng nhƣ những cơ cấu, bộ phận máy có hình dạng kích thƣớc cụ thể, phải thỏa mãn các yêu cầu chủ yếu về kinh tế, kỹ thuật và các yêu cầu khác không dễ dàng và còn nhiều bỡ ngỡ lúng túng. Đó là một trong những vấn đề đối với sinh viên sắp tốt nghiệp. Và để giải quyết vấn đề đó thì nhóm làm đề tài này quyết định lựa chọn đề tài: “Thiết kế, chế tạo máy lăn nắn thép lò xo tự động cho dây chuyền đan lưới sàng đá’’ để làm đề tài tốt nghiệp cho mình. Với việc làm đề tài này đã giúp nhóm em làm quen với: — Thiết kế cơ cấu lăn nan, tính toán động cơ cho máy lăn.
— Thiết kế cơ cấu cắt đứt dây thép Carbon. — Xây dựng hệ thống bản vẽ thiết kế. — Chế tạo cụm thƣớc cắt nan thép tự động. Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn GVHD: thầy TS.
Phạm Huy Tuân đã tận tình hƣớng dẫn,giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để nhóm hoàn thành tốt đề tài này. Vì thời gian hạn hẹp và kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế nên đề tài này vẫn còn nhiều thiếu sót. Kính mong đƣợc sự chỉ dạy và góp ý của quý thầy cô cũng nhƣ các bạn sinh viên để đề tài này đƣợc tốt hơn. i do an Đồ án tốt nghiệp GVHD : Ts.
Phạm Huy Tuân Lời Cảm Ơn Trải qua theo học tại trƣờng,nhóm chúng em cũng nhƣ tất cả các bạn sinh viên đã nhận đƣợc sự chỉ dạy và những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô. Và trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp chúng em luôn nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô và các bạn cùng với sự nỗ lực của từng thành viên trong nhóm đã hoàn thành đồ án đúng thời gian quy định. Nay chúng em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô và các bạn đã giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học cũng nhƣ trong quá trình làm đề tài. Nhóm xin chân thành cảm ơn: Giáo viên hƣớng dẫn thầy TS.
Phạm Huy Tuân tận tình chỉ bảo và giúp đỡ nhóm hoàn thành đồ án đúng thời hạn. Bố mẹ cùng với những ngƣời thân đã hỗ trợ tinh thần cho chúng em rất nhiều trong quá trình hoàn thành đồ án này. Tất cả các thầy cô tham gia giảng dạy lớp 119430B ,cùng với tất cả các thầy cô khác. Ban giám hiệu Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM đã tạo điều kiện cho nhóm hoàn tất khóa học.HCM, tháng 12 năm 2015 Sinh viên thực hiện : Phạm Ba Sa Di Thái Đăng Quý Đinh Duy Nhất ii do an Đồ án tốt nghiệp GVHD : Ts.
Phạm Huy Tuân TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA TP. HCM VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc Bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: TS. PHẠM HUY TUÂN Sinh viên thực hiện: Phạm Ba Sa Di MSSV: 11943032 Thái Đăng Quý MSSV: 11943048 Đinh Duy Nhất MSSV: 11943043 1. Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy lăn nắn thép loxo tự động cho dây chuyền đan lưới sàng đá 2.
Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Khả năng máy:lăn mũ nan thép Carbon đƣờng kính đến 5 mm và cắt tự động theo chiều dài yêu cầu. Nội dung chính của đồ án: — Giới thiệu đề tài. — Thiết kế cơ cấu lăn nan, tính toán động cơ cho máy lăn. — Thiết kế cơ cấu cắt đứt dây thép Carbon.
— Xây dựng hệ thống bản vẽ thiết kế. — Hồ sơ bản vẽ: Tổng thể hệ thống máy lăn nan và cắt dây. Các cụm chi tiết. Chi tiết — Chế tạo cụm thƣớc cắt nan thép tự động.
Các sản phẩm dự kiến — Cụm thƣớc cắt nan thép kết hợp với các máy lăn và máy cắt 5. Ngày nộp đồ án: 11/01/2016 TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) iii do an Đồ án tốt nghiệp GVHD : Ts. Phạm Huy Tuân MỤC LỤC Chƣơng 1.1 Tổng quan về thép lò xo .Tiêu chuẩn về dây thép lòxo .3 Các yêu cầu chi tiết cho tiêu chuẩn Nhật (JIS G 3521-1991) .1Tính cấp thiết của đề tài. Lý do chọn đề tài.Giới hạn của đề tài.
PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ .1 Xây dựng ý tƣởng .1Cấp phôi thép .2Ý tƣởng tổng quát cho hệ thống. Phƣơng án cắt .8 Chƣơng 3 : CƠ SỞ LÝ LUẬN THIẾT KẾ MÁY .1 Cơ sở lý thuyết nắn .1 Côngdụngvàcácthôngsốcơbảncủamáycắtdaothẳngsongsong. Cơ sở lý thuyết quá trình cắt kim loại. Thực nghiệm quá trình cắt.
Quá trình cắt. Sơ đồ biểu diễn quá trình cắt. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT .1 Tính toán chọn động cơ cho máy lăn .Các thông số ban đầu: .21 iv do an Đồ án tốt nghiệp GVHD : Ts. Phạm Huy Tuân 4.3 Phân phối tỷ số truyền .4 Xác định công suất, số vòng quay và momen xoắn trên các trục .Tính toán thiết kệ bộ truyền đai thang .6: Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng.
Tính toán chọn động cơ cho máy cắt .1Xác định tải trọng để cắt đứt dâythép. Tính toán thiết kệ bộ truyền đai thang .Chọn đai và tiết diện đai. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục .3Tính toán chọn xi lanh .1Chọn loại xy lanh .2 Thiết kế mạch khí nén. CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM- THỰC NGHIỆM- ĐÁNH GIÁ.1Máng cụm thƣớc đo .2Cơ cấu điều khiển dao tự động bằng thủy lực .2Những hạn chế của hệ thống máng cụm thƣớc đo đời trƣớc và cách khắc phục.44 TÀI LIỆU THAM KHẢO.46 v do an Đồ án tốt nghiệp GVHD : Ts.
Phạm Huy Tuân DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. 2 Thép lò xo xong sau khi nắn dùng để đan lƣới sàng đá. 3 Máy dập tạo hình mũ cho thép. 1 Phôi thép cuộn.
3 Thép lò xo sau khi lăn nắn. 2 Cơ cấu thanh truyền. 3 Quan hệ giữa lực cắt và biến dạng. 4 Quá trình cắt.
5 Sơ đồ quá trình cắ. 6 Ký hiệu xylanh đơn lùi về nhờ ngoại lực. 7 Ký hiệu xylanh đơn lùi về nhờ lò xo. 12 Ký hiệu xylanh vi sai.
13 Ký hiệu xylanh vi sai tác dụng kép. 14 Cấutạoxylanhtácdụngképcócầnpittôngmộtphía. 15 Xylanhtácdụngđơnvàkýhiệu. 1 Máy cắt trục khuỷu.
2 Nguyên lý hoạt động thanh truyền. 3 Xi lanh thủy lực một chiều. 5 Sơ đồ mạch khí nén. 1 Bộ phận cố định máng và máy cắt.
2 Máng cụm thƣớc đo. 3 xi lanh điều khiển dao cắt. 4 Hệ thống máng cụm thƣớc đo đời trƣớc. 43 vi do an Đồ án tốt nghiệp GVHD : Ts.
Phạm Huy Tuân DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. 1 Các tiêu chuẩn quốc tế cho dây thép lòxo. 2 Chọn tiêu chuẩn và chủng loại phù hợp ứng dụng cụ thể. 3 Thành phần hóa học: (wt%).
4 Yêu cầu về độ bền kéo. 1 Hệ số e phụ thuộc vào hình dạng tiết diện. 2 Các thông số cơ bản của máy cắt dao thẳng songsong. 1 Bảng thống kê các thông số và kích thƣớc bộ truyền cấp nhanh: .1Tổng quan về thép lò xo Hình 1.
1Lò xo Thép lò xo đƣợc hiểu là loại thép có khả năng đàn hồi cao, thƣờng đƣợc dùng để chế tạo các loại lò xo (spring), đệm vênh (clip, có lắp trong cần khởi động xe máy). Khả năng đàn hồi này của thép lò xo ổn định nhất sau khi nhiệt luyện để đạt độ cứng từ 42 ÷ 48 HRC (do khả năng đàn hồi của thép có mối liên quan với độ cứng). Thép lò xo có nhiều loại khác nhau. Đối với những yêu cầu kỹ thuật không cao, vật liệu sử dụng thƣờng là các mác thép carbon cao ( %C > 0.6%, tƣơng đƣơng các mác từ C60 trở lên).
Khả năng đàn hồi vii do an Đồ án tốt nghiệp GVHD : Ts. Phạm Huy Tuân của các mác thép này chủ yếu đƣợc tạo ra nhờ độ cứng cao sau nhiệt luyện. Các mác thƣờng đƣợc dùng là S60C ÷ S80C(JIS), S60C - CSP (JIS, CSP = Carbon Spring). Một thành phần khác đƣợc sử dụng nhiều nhất trong việc chế luyện các loại thép lò xo là Silic Si.
Do những đặc điểm của mình, khi đi vào mạng tinh thể của thép, Si làm xô lệch mạng theo hƣớng làm tăng khả năng đàn hồi. Đại diện cho loại thép hợp kim này là mác thép 60C2 (GOST), S60CM(JIS, có bổ sung thêm Mo để tăng độ thấm tôi và làm nhỏ hạt khi nung tôi ở nhiệt độ cao). Trong nhiều trƣờng hợp, thành phần Si đƣợc thay thế bằng Mn hoặc các nguyên tố hợp kim khác có tác dụng tƣơng đƣơng (đều có khả năng tạo carbid nhƣ Si, Mn). Đại diện là các mác 65G (65Mn - GOST), Y8 (GOST), SK5M (JIS, tên mới là SK85), T8A (GB - Trung Quốc).
Ngoài ra, trong tiêu chuẩn Nhật (JIS) còn đƣợc chia nhỏ hơn theo dạng thƣơng phẩm, có tên gọi khác nhau dù thành phần tƣơng đƣơng với các nhóm hợp kim vừa nêu. Thƣờng đƣợc biết đến với cái tên SWPA (B) - Steel Wire Piano, loại vật liệu này thƣờng có dạng dây, kích thƣớc nhỏ (thƣờng là D < 3 ÷ 5 mm), đƣợc dùng nhiều nhất làm dây đàn piano Chế độ nhiệt luyện của loại thép này thƣờng đƣợc thực hiện nhƣ sau (ở đây là với lò liên tục, đƣợc bảo vệ bằng môi trƣờng khí có %C hoạt tính ~ 0.6%): tôi dầu ở 860°C, ram 360 ÷ 440 °C / 2h để đạt độ cứng tối ƣu vào khoảng 42 ÷ 48 HRC. Đối với lò xo chân chống xe máy, trong thực tế sản xuất ở VN, thƣờng không sử dụng SWP mà dùng các mác sau: 60C2, S60C - CSP, Y8, SK85, 65Mn. để đảm báo tính kinh tế.
P/S: chú ý là khả năng đàn hồi của thép lo xo còn phụ thuộc cả vào tiết diện cắt ngang của dây lò xo nữa.