Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế Và Chế Tạo Bàn Gá Hàn Xoay Tự Động Công Nghệ Chế Tạo Máy

• Tác giả: Hà Phi Hoàng
• Người hướng dẫn: TS. Đặng Quang Khoa
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy
• Đề tài: Thiết kế và chế tạo bàn gá hàn xoay tự động
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BÀN GÁ HÀN XOAY TỰ ĐỘNG
• ABSTRACT DESIGN AND MANUFACTURING OF AUTOMATIC ROTARY WELDING TABLE
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Các phương pháp nghiên cứu
• 1.7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
• 2.1. Một số loại đồ gá, kẹp và căn chỉnh ứng dụng trong hàn ống
• 2.2. Đặc tính của máy và kết cấu máy
• 2.3. Tổng quan hàn MIG (MAG)
• 2.4. Tổng quan về tình hình nghiên cứu theo lĩnh lực đề tài
• 2.5. Tổng quan về ống hàn
• 2.6. Tổng quan về mặt bích
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Cấu hình các mối hàn
• 3.2. Tổng quan của động cơ giảm tốc
• 3.3. Tổng quan bộ truyền xích
• 4. CHƯƠNG 4: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
• 4.1. Yêu cầu của đề tài
• 4.2. Lên ý tưởng thiết kế
• 4.3. So sánh các phương án thiết kế và đưa ra lựa chọn tối ưu
• 4.4. Tổng quan máy sau khi lựa chọn phương án
• 4.5. Mô hình thiết kế
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA MÁY
• 5.1. Tính toán chọn động cơ
• 5.2. Tính toán bộ truyền xích
• 5.3. Tính toán khớp nối
• 5.4. Tính toán trục
• 5.5. Kiểm nghiệm trục
• 5.6. Kiểm nghiệm then
• 5.7. Kiểm nghiệm khung máy bằng phần mềm INVENTOR 2022
• 5.8. Kiểm nghiệm bền theo ứng suất
• 5.9. Kiểm nghiệm bền theo chuyển vị
• 6. CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM MÁY
• 6.1. Chế tạo các bộ phận máy
• 6.2. Hệ thống mạch điện
• 6.3. Lắp ráp và căn chỉnh máy
• 6.4. Kết quả và thực nghiệm
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về đề tài

Đề tài 'Thiết kế và chế tạo bàn gá hàn xoay tự động' thuộc lĩnh vực công nghệ chế tạo máy, tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển một hệ thống bàn gá hàn có khả năng xoay tự động. Mục tiêu chính là tạo ra một thiết bị hỗ trợ quá trình hàn các chi tiết dạng ống, đặc biệt là ống thép, với độ chính xác và hiệu suất cao. Đề tài này không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn trong ngành công nghiệp cơ khí, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Trong bối cảnh công nghiệp hóa hiện đại, việc hàn ống thép đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực sản xuất. Tuy nhiên, các thiết bị bàn gá hàn hiện có chủ yếu được nhập khẩu, dẫn đến chi phí cao và hạn chế về khả năng tùy chỉnh. Đề tài này nhằm giải quyết vấn đề này bằng cách thiết kế và chế tạo một bàn gá hàn xoay tự động có khả năng linh hoạt, dễ dàng điều chỉnh góc hàn từ 0° đến 90°, giúp tăng năng suất và giảm thiểu sai sót trong quá trình hàn.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của đề tài là thiết kế và chế tạo một bàn gá hàn xoay tự động có khả năng xoay linh hoạt, phù hợp với các chi tiết dạng ống. Đề tài cũng hướng đến việc nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ hiện đại như điều chỉnh vô cấp tốc độ động cơ và cơ cấu định vị kẹp chặt, nhằm đảm bảo độ chính xác và hiệu quả trong quá trình hàn.

II. Tổng quan nghiên cứu

Chương này tập trung vào việc tổng hợp các nghiên cứu liên quan đến bàn gá hàn và hệ thống hàn tự động. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, việc sử dụng bàn gá hàn xoay tự động có thể cải thiện đáng kể năng suất và chất lượng sản phẩm. Đặc biệt, các nghiên cứu về công nghệ hàn MIG và cơ cấu định vị đã cung cấp nền tảng lý thuyết quan trọng cho việc thiết kế và chế tạo bàn gá trong đề tài này.

2.1. Các loại đồ gá hàn

Các loại đồ gá hàn hiện có bao gồm đồ gá cố định và đồ gá xoay. Trong đó, đồ gá xoay được ưa chuộng hơn do khả năng linh hoạt trong việc điều chỉnh góc hàn. Tuy nhiên, các thiết bị này thường có giá thành cao và đòi hỏi kỹ thuật vận hành phức tạp. Đề tài này hướng đến việc thiết kế một bàn gá hàn xoay tự động với chi phí hợp lý và dễ dàng sử dụng.

2.2. Công nghệ hàn MIG

Công nghệ hàn MIG (Metal Inert Gas) là một trong những phương pháp hàn phổ biến nhất hiện nay, đặc biệt hiệu quả khi hàn các chi tiết dạng ống. Việc kết hợp hàn MIG với bàn gá hàn xoay tự động sẽ giúp tối ưu hóa quy trình hàn, đảm bảo độ chính xác và chất lượng mối hàn.

III. Thiết kế và chế tạo bàn gá hàn xoay tự động

Chương này trình bày chi tiết quy trình thiết kế và chế tạo bàn gá hàn xoay tự động. Các bước bao gồm lên ý tưởng thiết kế, tính toán các thông số kỹ thuật, lựa chọn vật liệu và gia công các chi tiết. Đặc biệt, việc tích hợp hệ thống điều khiển tự động và cơ cấu xoay là những yếu tố then chốt giúp bàn gá hoạt động hiệu quả.

3.1. Thiết kế cơ khí

Phần thiết kế cơ khí tập trung vào việc tạo ra một khung máy chắc chắn, có khả năng chịu tải trọng lớn và đảm bảo độ chính xác trong quá trình xoay. Các chi tiết như trục quay, bộ truyền xích và động cơ giảm tốc được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất hoạt động.

3.2. Hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển tự động được thiết kế để điều chỉnh tốc độ xoay và góc hàn một cách linh hoạt. Việc sử dụng bộ điều khiển tốc độ và cảm biến góc giúp đảm bảo độ chính xác và an toàn trong quá trình vận hành.

IV. Kết quả và ứng dụng

Sau khi hoàn thành việc thiết kế và chế tạo, bàn gá hàn xoay tự động đã được thử nghiệm và cho kết quả khả quan. Thiết bị có khả năng xoay linh hoạt từ 0° đến 90°, đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật và mang lại hiệu quả cao trong quá trình hàn. Đề tài này không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp cơ khí.

4.1. Kết quả thử nghiệm

Kết quả thử nghiệm cho thấy, bàn gá hàn xoay tự động hoạt động ổn định, đảm bảo độ chính xác và hiệu suất cao. Các thông số như tốc độ xoay, góc hàn và lực kẹp đều được kiểm soát chặt chẽ, giúp tối ưu hóa quy trình hàn.

4.2. Ứng dụng thực tế

Thiết bị này có thể được ứng dụng trong các nhà máy sản xuất ống thép, giúp tăng năng suất và giảm thiểu chi phí nhân công. Ngoài ra, nó cũng có thể được sử dụng trong các cơ sở đào tạo, giúp sinh viên thực hành và nâng cao kỹ năng hàn.