CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI 1.1 Nghiên cứu chi tiết.1 Công dụng: Càng lắc là chi tiết dạng càng, chi tiết này có nhiệm vụ điều khiển hoạt động của các chi tiết khác được lắp ghép vào nó, đẩy bánh răng khi thay đổi tỉ số truyền trong hộp tốc độ. Chi tiết đã cho gồm phần càng Ø58 được lắp vào trục bánh răng, làm nhiệm vụ đẩy bánh răng. Hai trục Ø12,5 được lắp với ổ bi có nhiệm vụ đỡ toàn bộ chi tiết. Phần lỗ Ø25 được gắn vào trục để di trượt.2 Phân tích chi tiết: Tên chi tiết: CÀNG LẮC.
Chi tiết gồm một trụ tròn Ø40, bên trên là một cung tròn Ø58 được liên kết với trụ Ø40 bằng gân, đây là bộ phận có nhiệm vụ đẩy bánh răng di trượt trong hộp số. Trụ Ø40 được gia công 1 lỗ Ø25, lỗ này được lắp với một trục, trượt trên trục đó, vì vậy cần gia công lỗ đạt độ bóng cấp 6. Ngoài ra ở hai bên trụ Ø40 còn có 2 trục Ø12.5, được lắp với ổ bi, nhằm đỡ toàn bộ chi tiết.3 Yêu cầu kỹ thuật: Đây là chi tiết dạng càng nên khi gia công cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau: Độ chính xác kích thước lỗ Ø25 và trục Ø12,5 đạt cấp 7. Độ nhám lỗ Ø25 đạt cấp 6 ( Ra = 1,6 ), trục Ø12,5 đạt cấp 5 ( Ra = 2,5).
Độ không song song của tâm lỗ Ø25 và Ø58 < 0,02. Độ không vuông góc của tâm lỗ Ø25 với mặt đầu là 0,025 Bề dày của càng gia công đạt cấp chính xác 7, độ nhám đạt cấp 5 ( Ra = 2,5). Dung sai độ đồng tâm của hai trụ Ø12,5 là 0,02 mm.4 Vật liệu: Gang xám: GX 18-36 Độ cứng HB: 170-229 chọn HB=200. Giới hạn kéo: k 18 kg 2 mm Giới hạn uốn: u 36 kg mm 2 Gang xám là hỗn hợp của sắt và cacbon ngoài ra còn có một số các nguyên tố hợp kim khác như (1,5 ÷ 3,0 )% Si , (0,4 ÷ 0,6 )% Mn, 0,8% P , (0,08 ÷ 0,12 )% S.
SVTH: Trần Anh Bẩy - Trần Văn Tấn – Nguyễn Tình Trang 1 do an Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Phan Thanh Vũ Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, góp phần làm giảm rung động nên được sử dụng nhiều trong chế tạo máy.2 Xác định dạng sản xuất. Mục đích là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia công chi tiết. Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy theo công thức sau (trang 19 – tài liệu [2] ): N N1 .000 : số chi tiết theo kế hoạch năm 4 : số % phế phẩm ( 3 6 ) 6 : số % chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ( 5 7 ) 46 Vậy N 100000 1 110000 (chi tiết/năm) 100 Ta có khối lượng chi tiết: m = 0,41 kg Vậy theo bảng 2.2, trang 14, tài liệu [2] thì dạng sản xuất của chi tiết là hàng khối. SVTH: Trần Anh Bẩy - Trần Văn Tấn – Nguyễn Tình Trang 2 do an Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Phan Thanh Vũ Trọng lượng của chi tiết: Q Dạng sản xuất K > 200 kg 4 – 200 kg < 4kg ế Sản lượng hàng năm của chi tiết ( chiếc ) t Đơn chiếc <5 < 10 < 100 LHàng loạt nhỏ 5 – 10 10 – 200 100 – 500 u Hàng loạt vừa 100 – 300 200 – 500 500 – 5000 ậ nHàng loạt lớn 300 – 1000 500 – 1000 5000 – 50.000 Kết Luận: Vì là dạng sản xuất hàng khối nên khi thiết kế quy trình công nghệ ta phải phân tích thật kỹ, để gia công đạt năng suất cao ta phải chọn máy chuyên dùng hoặc đồ gá chuyên dùng trên máy vạn năng.1 Chọn dạng phôi: Trong gia công cơ khí các dạng phôi chủ yếu là: phôi đúc, rèn, dập, cán…Vì vậy xác định loại và phương pháp chế tạo phôi là hết sức cần thiết, nhằm mục đích đảm bảo hiệu quả kinh tế, kỹ thuật khi chế tạo chi tiết.
Đồng thời tổng chi phí chế tạo chi tiết từ khâu chế tạo phôi cho tới gia công chi tiết hoàn chỉnh là thấp nhất. Vì vậy cần xét đến các yếu tố sau: Vật liệu, kết cấu và yêu cầu kỹ thuật khi làm việc của chi tiết. Sản lượng hằng năm của chi tiết. Điều kiện sản xuất thực tế ( khả năng về thiết bị, trình độ chế tạo phôi…) 1.1Phôi rèn dập: Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều cho độ bền cơ tính cao, tạo nên ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại tạo cho chi tiết dẻo và tính đàn hồi tốt.
Chi tiết đã cho làm bằng gang xám nên việc chế tạo phôi theo phương pháp này là không hợp lý vì gang xám có tính dòn nên khi rèn dễ làm cho chi tiết bị hiện tượng nứt nẻ.2Phôi cán: SVTH: Trần Anh Bẩy - Trần Văn Tấn – Nguyễn Tình Trang 3 do an Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Phan Thanh Vũ Chế tạo phôi bằng phương pháp cán thường áp dụng đối với những phôi có profin đơn giản như: tròn, vuông, các loại thép tấm…Chi tiết đã cho có kết cấu phức tạp, nên ta không dung phương pháp này để tạo phôi.3Phôi đúc: Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp, vẫn dễ dàng. Thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời phương pháp đúc rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau: Lượng dư phân bố đều. Tiết kiệm được vật liệu.
Giá thành rẻ, được dùng phổ biến. Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm. Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả. Kết Luận:Từ các phương pháp tạo phôi như trên, ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là gang xám.
Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết càng là dạng phôi đúc.2 Phương pháp chế tạo phôi: Trong đúc phôi có những phương pháp như sau: 1.1Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay: Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. Loại phôi này có cấp chính xác: IT16 ÷ IT17. Độ nhám bề mặt: Rz = 160 μm.2Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại, hoặc mẫu gỗ làm khuôn bằng máy: Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn.
Loại phôi này có cấp chính xác: IT15 ÷ IT16. Độ nhám bề mặt: Rz = 80 μm.3Đúc trong khuôn kim loại tĩnh: Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị đầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết, giá thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng khối. SVTH: Trần Anh Bẩy - Trần Văn Tấn – Nguyễn Tình Trang 4 do an Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Phan Thanh Vũ Loại phôi này có cấp chính xác: IT14 ÷ IT15.
Độ nhám bề mặt: Rz = 40 μm.4Đúc ly tâm: Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đối xứng, rỗng, đặc biệt là các chi tiết hình ống. Khó nhận được đường kính lỗ bên trong vật đúc chính xác vì khó định lượng kim loại rót vào khuôn chính xác. Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém, vì chứa nhiều tạp chất và sỉ.5Đúc áp lực: Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn. Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là thiếc, chì, kẽm, nhôm, đồng.
Phương pháp này chỉ thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao. Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao.6Đúc trong vỏ mỏng: Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6 – 8 mm. Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Kết Luận:Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn cát, mẫu gổ, làm khuôn bằng tay”.
Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II. Cấp chính xác kích thước: IT16. Độ nhám bề mặt: Rz = 80 μm.3 Xác định lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác II. Chi tiết được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay.4, trang 24 Sách hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, đối với kích thước lớn nhất của chi tiết ≤ 120mm: Kích thước bề mặt cần tra lượng dư ≤ 50mm: Lượng dư phía trên: 3,5 mm.
Lượng dư phía dưới, bên cạnh: 2,5 mm. Lượng dư lỗ: 2,5 mm. Kích thước bề mặt cần tra lượng dư >50 ÷ 120 mm: Lượng dư phía trên: 4,0 mm. Lượng dư phía dưới, bên cạnh: 3,0 mm.
Lượng dư lỗ: 3,0 mm. SVTH: Trần Anh Bẩy - Trần Văn Tấn – Nguyễn Tình Trang 5 do an Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Phan Thanh Vũ Bản Vẽ Lồng Phôi: SVTH: Trần Anh Bẩy - Trần Văn Tấn – Nguyễn Tình Trang 6 do an Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Phan Thanh Vũ Bản Vẽ Mẫu Đúc: SVTH: Trần Anh Bẩy - Trần Văn Tấn – Nguyễn Tình Trang 7 do an Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Phan Thanh Vũ Bản Vẽ Lắp Khuôn Đúc: SVTH: Trần Anh Bẩy - Trần Văn Tấn – Nguyễn Tình Trang 8 do an Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: Phan Thanh Vũ CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TRÌNH TỰ GIA CÔNG Bản vẽ đánh số các bề mặt: Ta đưa ra 2 phương án, từ 2 phương án đó sẽ phân tích và chọn ra phương án cuối cùng hợp lý nhất.