thiết kế chi tiết dạng bạc (chi tiết 33)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH

THIẾT KẾ CHI TIẾT DẠNG
BẠC (CHI TIẾT 33)
Tiểu luận cuối kỳ

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 1 năm 2021


LỜI NĨI ĐẦU

Trong cơng cuộc đổi mới hiện nay, đất nước ta đang
phát triển hết sức mạnh mẽ theo con đường Cơng
nghiệp hố và hiện đại hố đất nước theo định hướng
Xã Hội Chủ Nghĩa. Trong đó ngành cơng nghiệp đóng
vai trị hết sức quan trọng trong việc phát triển nền
kinh tế và giải phóng sức lao động của con người. Để
làm được điều đó chúng ta phải có một nền cơng
nghiệp vững mạnh,với hệ thống máy móc hiện đại cùng
một đội ngũ cán bộ kỹ sư đủ năng lực. Từ những yêu
cầu như vậy đòi hỏi mỗi con người chúng ta cần phải
tìm tịi, học tập và nghiên cứu rất nhiều để mong đáp
ứng được nhu cầu đó. Là sinh viên chuyên ngành Công
Nghệ Chế Tạo Máy em luôn thấy được tầm quan trọng
của máy móc trong nền cơng nghiệp, cũng như trong
sản xuất.
Việc học tập, thiết kế đồ án cũng như làm các bài tập
lớn là một công việc hết sức quan trọng trong q trình
học, nó giúp cho người sinh viên hiểu sâu, hiểu kỹ hơn,
có kinh nghiêm hơn trong quá trình học cũng như khi ra

làm việc . Như chúng ta đã biết mọi máy móc trong các
nghành như Ơtơ, Tầu thuỷ, Dệt may, Điện thì mọi máy
móc đều được lắp ghép từ các chi tiết máy mà ra, do đó
để có thể hiểu và thiết kế được máy móc chúng ta cần
biết được phương pháp tính tốn và thiết kế cơng nghệ
để chế tạo ra các chi tiết máy đó. Ngồi việc thiết kế
được những chi tiết máy theo yêu cầu về độ chính xác,
độ bền, độ chống mài mòn, còn phải chú ý đến việc
nâng cao năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm


và chất lượng sản phẩm. Mà môn học “Công nghệ chế
tạo máy” là mơn nghiên cứu, tính tốn và thiết kế các
chi tiết máy nhằm đạt được những chỉ tiêu đó. Chính vì
lý do này ngồi việc học ra thì việc thiết kế đồ án công
nghệ là một công việc hết sức quan trọng, không thể
thiếu được của mỗi một sinh viên trong ngành Cơ khí.
Là sinh viên của khoa cơ khí chun ngành cơng nghệ
chế tạo máy, em đã được thực hiện bài tập với nội dung
“Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết 33”, với
những kiến thức đã được học cùng với sự giúp đỡ tận
tình của thầy cô trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy,
cùng sự đóng góp trao đổi xây dựng của các bạn cùng
lớp nên đồ án của em đã được hoàn thành bài tập. Song
với hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiêm thực tế
không nhiều nên bài báo cáo của em chắc chắn khơng
tránh khỏi thiếu sót. Nên em rất mong các thầy cùng
toàn bộ các bạn sinh viên có kinh nghiệm chỉ bảo thêm
để bài báo cáo của em được hoàn thiện hơn.

1. PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT
- Chi tiết dạng bạc phần lớn bề mặt gia công là trụ và
mặt phẳng.
- Chi tiết chịu va đập khi làm việc.
- Vì đặc điểm làm việc có sự chuyển động tương đối,
do đó việc lựa chọn vật liệu để chế tạo chi tiết phải
dựa trên cơ sở các cặp vật liệu ma sát cho phù hợp.
Trong trường hợp này ta chọn vật liệu là Thép C45.

Hình 1: Chi tiết 33
- Hàm lượng các nguyên tố:


o %C: 0.42 – 0.5

o %S: ≤ 0.04

o %Si: 0.16 – 0.36

o %Cr: ≤ 0.25

o %Mn: 0.5 – 0.8

o %Ni: ≤ 0.25

o %P: ≤ 0.04


- Giới hạn chảy: 36

- Độ bền kéo: 61
- Bản vẽ chi tiết:

Hình 2: Bản vẽ chi tiết
- Yêu cầu kỹ thuật:
o Đường kính mặt ngồi bạc đạt cấp chính xác 7 – 10
o Đường kính lỗ đạt cấp chính xác 7, đôi khi 10, đối
với lỗ bạc cần lắp ghép thì cấp chính xác là 5
o Độ dành thành bạc cho phép sai lệch trong khoảng
0.03 – 0.15 (mm)


o Độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ bạc tùy từng điều kiện
làm việc của bạc mà quy định cụ thể, thông thường độ không
đồng tâm này lớn hơn 0.015mm.
o Độ khơng vng góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ nằm trong
khoảng (0.1 – 0.2mm)/100mm bán kính. Với loại bạc chịu tải
trọng theo chiều trục thì độ khơng vng góc này từ (0.02 –
0.03mm)/100mm bán kính.
o Độ nhám bề mặt: Bề mặt ngoài (Ra = 2.5), bề mặt lỗ (Ra = 2.5 –
0.63), mặt đầu (Rz = 40)
- Trọng lượng của chi tiết: Q = 3.742 kg
- Thể tích của chi tiết: V = 476677.493 mm3
2. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Việc xác định quy mơ và hình thức tổ chức sản xuất cho
chi tiết là một việc làm quan trọng cho các bước làm
việc tiếp theo . Bởi nếu xác định dạng sản xuất không
đúng sẽ ảnh hưởng đến việc lập quy trình cơng nghệ,
ảnh hưởng đến sản lượng hàng năm của chi tiết và ảnh
hưởng đến chi phí ban đầu để gia cơng chi tiết.

Để đảm bảo sản lượng hàng năm và sản phẩm của đề
tài được giao một cách chính xác ta phải xác định dạng
sản xuất, từ đó làm cơ sở thiết kế quy trình cơng nghệ,
cùng những trang thiết bị khác phù hợp nhằm giảm giá
thành, năng cao chất lượng và sản lượng cho sản phẩm.
Muốn vậy, trước hết ta phải xác định sản lượng hàng
năm cho chi tiết và trọng lượng của chi tiết đó.
Sản lượng hàng năm được xác định theo cơng thức sau:
N = N1.m.(1+ )
Trong đó:


N - Số chi tiết được sản xuất trong một năm.
N1 - Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (5000
chiếc/năm).
m - Số chi tiết trong một sản phẩm
α - Phế phẩm trong xưởng đúc a
β - Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ b
Vậy N = 5400 chiếc
Dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn
3. XÁC ĐỊNH PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI
3.1 Chọn dạng phơi
Dựa vào bản vẽ ta thấy chi tiết có cấu tạo tương đối
đơn giản. Vật liệu là thép nên có tính đúc tương đối tốt
(tính chảy lỗng tốt ) chính vì lý do như vậy ta chọn
phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.
3.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi
 Các phương pháp đúc:
*Đúc trong khuôn kim loại
Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước

chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hố,
tự động hố cao.
Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các
dạng sản xuất khác.
Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt . . .
Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu
ngót. . .


Khi đúc trong khn kim loại, tính dẫn nhiệt của khn
cao nên khả năng điền đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ
của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt.
*Đúc áp lực
Đúc được các vật liệu đúc phức tạp có thành mỏng, đúc
được các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau, có độ bóng và
chính xác cao, cơ tính của vật liệu tốt, năng suất cao.
Nhưng khn chóng bị mịn do kim loại nóng bào mịn
khi được dẫn dưới áp lực cao.
*Đúc ly tâm
Đúc được các vật tròn rỗng mà khơng cần dùng lõi do
đó tiết kiệm được vật liệu và công làm lõi.
Không cần dùng hệ thống rót lên tiết kiệm được kim
loại, có thể đúc được các vật thể mỏng. Vật đúc có tỏ
chức kim loại mịn chặt khơng tồn tại dạng xỉ khi co
ngót, khn đúc cần có độ bền cao do làm việc ở nhiệt
độ cao, lực ép của kim loại lỏng lớn.
Khó đạt được đường kính lỗ vật đúc chính xác, do khó
định lượng kim loại chính xác trước khi rót.
Chất lượng bề mặt trong của vật đúc kém do chứa
nhiều tạp chất.

*Đúc trong khn mẫu chảy.
Vật đúc có độ chính xác và độ bóng rất cao, có thể đúc
được các vật phức tạp và có thể đúc được các hợp kim
nóng chảy ở nhiệt độ cao, năng suất không cao. Dùng
để đúc kim loại quý hiếm, cần tiết kiệm vật liệu.
*Đúc liên tục.
Thích hợp với vật đúc dài, tiết diện khơng đổi và có
chiều dài khơng hạn chế, đúc các tấm kim loại thay cho


cán, vật đúc khơng có rỗ co, rỗ khí, rỗ xỉ, ít bị thiên tích.
Cơ tính vật đúc cao, năng xuất cao, giá thành giảm. Vật
đúc dễ bị nứt, không đúc được các vật phức tạp.
*Đúc khuôn vỏ mỏng.
Đạt được độ bóng và chính xác cao, vật đúc ít rỗ và ít bị
khuyết tật. Giảm chi phí kim loại, quá trình đúc dễ cơ
khí hố tự động hố. Chu trình làm khuôn dài, giá thành
khuôn cao.


Phương pháp đúc chi tiết:

Chi tiết có khối lượng nhẹ và dạng sản xuất hàng loạt
lớn nên ta chọn phôi đúc trong khuôn kim loại. Đúc
trong khn kim loại có những ưu điểm sau:
o Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích
thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng
cơ khí hố tự động hố cao.
o Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các
phương pháp tạo phơi khác.

o Cơ tính của vật đúc cao, tuổi bền kim loại cũng
cao.
o Đúc trong khuôn kim loại cho phép nâng cao năng
suất và tránh những sai hỏng trong khi tạo phơi.
Kết luận: Qua phân tích trên, ta chọn phương pháp
đúc trong khn kim loại để chế tạo phơi vì nó phù hợp
với điều kiện sản xuất, chất lượng phơi đúc thỏa mãn
yêu cầu về kinh tế năng suất.
3.3 Bản vẽ lồng phôi


Hình 3: Bản vẽ lồng phơi
u cầu kỹ thuật:
- Phơi đúc xong phải đảm bảo độ cong vênh trong
phạm vi cho phép
- Đảm bảo vị trí tương quan giữa các bề mặt
- Đảm bảo phơi đúc ít ba via, đậu rót, đậu ngót
4.THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG
4.1.Xác định đường lối cơng nghệ
Trong q trình sản xuất việc xác định quy trình sản
xuất là hết sức quan trọng sao cho quy trình cơng nghệ
mà thiết kế phải đảm bảo chính xác và chất lượng gia
cơng, đồng thời phải đảm bảo tăng năng suất lao động
và giảm giá thành. Quy trình cơng nghệ phải đảm bảo
được sản lượng đề ra.
Do sản xuất hàng khối nên ta chọn phương pháp gia
cơng một vị trí ,gia cơng tuần tự. Dùng máy vạn năng
kết hợp với đồ gá chuyên dùng.
4.2.Trình tự nguyên công
Nguyên công 1: Phay mặt đầu Ø135

 Định vị 6 bậc tự do:


o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2
bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
 Kẹp chặt cơ khí

S

Hình 4: Phay mặt đầu Ø135
Ngun cơng 2: Phay mặt đầu Ø135 còn lại
 Định vị 6 bậc tự do:
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2
bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
 Kẹp chặt cơ khí
S


Hình 5: Phay mặt đầu Ø135 cịn lại
Ngun cơng 3: Phay mặt đầu Ø42
 Định vị 6 bậc tự do:
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2
bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
S

 Kẹp chặt cơ khí
Hình 6: Phay mặt đầu Ø42


Ngun cơng 4: Khoan lỗ chống tâm 2 đầu
Hình 7: Khoan lỗ chống tâm 2 đầu
 Định vị 4 bậc tự do:
o Dùng mâm cặp kẹp chặt mặt trụ Ø42 khống chế 4
bậc tự do
Ngun cơng 5: Tiện vát mép

S

Hình 8: Tiện vát mép
 Định vị 3 bậc tự do:

n


o Dùng mâm cặp kẹp khối trụ Ø42 khống chế 2 bậc
tự do
o Mũi chống tâm khống chế 1 bậc tự do
 Kẹp chặt cơ khí
Ngun cơng 6: Tiện 4 góc bo R4

S

n

Hình 9: Tiện 4 góc bo R4
 Định vị 3 bậc tự do:
o Dùng mâm kẹp chặt Ø42 khống chế 2 bậc tự do
o Mũi chống tâm khống chế 1 bậc tự do
 Kẹp chặt cơ khí
Ngun cơng 7: Tiện góc bo R2

n

S


Hình 10: Tiện góc bo R2
 Định vị 5 bậc tự do:
o Dùng mâm cặp kẹp chặt Ø160 khống chế 4 bậc tự
do
o Mũi chống tâm khống chế 1 bậc tự do

Ngun cơng 8: Khoan lỗ suốt Ø28
Hình 11: Khoan lỗ suốt Ø28
 Định vị: 6 bậc tự do
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do


o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2
bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
 Kẹp chặt cơ khí
Ngun cơng 9: Doa lỗ suốt Ø28

Hình 12: Doa lỗ suốt Ø28
 Định vị: 6 bậc tự do
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2
bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
 Kẹp chặt cơ khí
Ngun cơng 10: Khoan 4 lỗ suốt Ø20


Hình 13: Khoan 4 lỗ suốt Ø20
 Định vị: 6 bậc tự do
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2
bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
 Kẹp chặt cơ khí

Ngun cơng 11: Doa lỗ suốt Ø20
Hình 14: Doa lỗ suốt Ø20
 Định vị 6 bậc tự do:
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2
bậc tự do


o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do


Kẹp chặt cơ khí