Quy trình chế tạo trụ ống đỡ cần trục chân đế

BTL: Công Nghệ Chế Tạo GVHD: Th.S Nguyễn Văn Hùng
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO TRỤC ỐNG
ĐỠ CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ
1 Xu hướng phát triển công nghệ chế tạo máy ở nước ta
Ngày nay ngành chế tạo máy ở nước ta đang đứng trước những khó
khăn to lớn. Đó chính là thuận lợi của người đi sau , thừa hưởng những
thành tựu vượt bậc về khoa học kỹ thuật trên thế giới. Hơn nữa , đứng
trước xu hướng toàn cầu hoá đòi hỏi mọi ngành nghề phải nhanh chóng
đổi mới công nghệ đểû tăng sức cạnh tranh , nhu cầu về máy móc là rất
lớn . Điều này sẽ tạo đà cho công nghệ máy móc ở nước ta phát triển
hơn.
Mặt khác, việc áp dụng các thành tựu của các ngành khoa học khác
, đặc biệt là khoa học máy tính vào ngành công nghệ chế tạo máy đã
đẩy nhanh tốc độ phát triển của ngành này.
Tuy nhiên , thực tế hiện nay cũng đặt ngành chế tạo máy trước
những thử thách gay go. Do toàn bộ cơ sở vật chất còn rất lạc hậu so với
trình độ chung của thế giới. Thêm vào đó việc tiếp thu các quy trình công
nghệ mới của chúng ta còn rất hạn chế. Tất cả những điều này là những
chướng ngại mà ngành công nghề chế tạo máy của Việt Nam cần vượt
qua.
Nhìn chung xu hướng phát triển công nghệ chế tạo máy của nước
ta hiện nay là ngày càng chuyên môn hoá và tự đôïng hóa.Với sự hỗ trợ
đắc lưcï của máy tính , ngành này sẽ phát triển với tốc độ nhanh , hứa hẹn
có những bước đột phá và đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy
ngành công nghiệp Việt Nam phát triển.
2 Bánh xe, qui trình công nghệ chế tạo
2 .1 Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết :
SVTH: Nguyễn Vónh Đức
1
BTL: Công Nghệ Chế Tạo GVHD: Th.S Nguyễn Văn Hùng
Bánh xe làm việc trong điều kiện khắc nghiệt , hệ thống bánh xe chòu

toàn bộ tải trọng của xe và trọng lượng vật nâng. Quá trình xe chuyển
động trên đường ray , tải trọng tác động thay đổi liên tục vành bánh xe
chiïu tác động của moment uốn, moment xoắn phức tạp , việc thay đổi
liên tục các moment sẽ tạo ứng suất tập trung cục bộ tại vành bánh xe và
các ngỗng trục sẽ tạo các vết nứt , gây hư hỏng .
 Bề mặt tiếp xúc giữa bánh xe và ray làm việc trong điều kiện
thiếu bôi trơn, ma sát lớn, gây mòn nhanh và xuất hiện nhiệt lớn,
làm ảnh hưởng đến tuổi bền của bánh xe.
 Dao động xuất hiện trong trong quá trình xe chuyển động phần
lớn được triệt tiêu ở hệ thống giảm xóc của xe tuy nhiên trên bánh
cũng xuất hiện dao động nội bộ phân tử quá trình này gây biến dạng
cong vênh bánh, ta có thể khử ứng suất nội phân tử bằng cánh tạo
các lỗ trên vành ma để ứng suất triệt tiêu tại tâm các lỗ . Tuy
nhiên việc tạo lỗ trên vành ma phải tăng kích thước chiều dày của
vành ma tăng lên đồng nghóa với kích thước tổng thể tăng của xe
tăng thêm. Nếu ta thay đổi kết cấu mặt cắt, gia tăng kích thước vành
gần ngỗng trục sẽ phù hợp hơn về mặt bố trí vật liệu, cũng như tải
trọng ở ổ đỡ khiến trục kích thước cũng tăng dần về vò trí vành. Việc
này sẽ tăng độ cứng vững cho bánh xe…..
Qua quá trình phân tích điều kiện và kết cấu làm việc của chi tiết
chúng ta có thể rút ra bố trí tổng thể hình dáng của chi tiết như sau: mặt
ngoài cùng của bánh hình dạng vành, vùng giữa dạng tấm chòu lực, càng
dần về phía ngỗng trục thành dày của tấm tăng dần, cổ ngỗng trục sẽ dài
hơn thành bánh, càng về tâm bánh đường kính ngỗng trục tăng dần để
đảm bảo tải trọng ổn đònh và phù hợp với tính công nghệ………
2.2 Chế tạo phôi :
a. Vật liệu chế tạo phôi :
Dựa vào điều kiện tải trọng ,sức bền & tính kinh tế cho thấy .Vật
liệu chế tạo, phải có tính kéo , nén tốùt . tại các bề mặt làm việc phải có
độ cứng > 50 HRC , đồng thời phải chòu được độ bền ma sát trược lớn tính

ổn đònh nhiệt cao. Tại lõi độ cứng giảm dần (300 HRB ÷ 350 HRB)
SVTH: Nguyễn Vónh Đức
2
BTL: Công Nghệ Chế Tạo GVHD: Th.S Nguyễn Văn Hùng
Trước các yêu cầu về vật liệu chế tạo phôi cho thấy nếu sử dụng
vật liệu gang để chế tạo sẽ không đạt các yêu cầu kỹ thuật trên, sử dụng
hợp kim loại tốt sẽ đạt yêu cầu kỹ thuật. Tuy nhiên giá thành hợp kim
hiên nay khá đắt không phù hợp tính kinh tế và nhất là điều kiện công
nghệ chúng ta hiện nay chưa đủ sức chế tạo phôi bằng hợp kim màu. Nếu
sử dụng thép cacbon , chất lượng tốt để chế tạo phôi, sau gia công nhiệt
luyện bề mặt để đạt yêu cầu kỹ thuật, là có thể được
Về mặt kinh tế thép cacbon giá thành tương đối rẻ, công nghệ
nhiệt luyện chúng ta có thể làm được , phù hợp được về mặt giá cả sản
phẩm.
Tra cứu các tài liệu kỉ thuật nhiệt luyện và số liệu kó thuật làm
việc của mác thép : 35XT là phù hợp với yêu cầu kó thuật
Các thông số của mác thép 35XT:
δ =70 KG/mm
2

E = 225800 KG/mmM
2

∆ = (300 ÷350)
0 C
%C =0.35
b. Dạng sản xuất :
Số lượng sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp đến dạng sản xuất, nó phụ
thuộc vào mức cầu của thò trường, sản lượng cung cấp của nhiều nhà sản
xuất cùng sản xuất một loại mặt hàng, cụ thể phụ thuộc vào hợp đồng sản

xuất giữa nhà chế tạo và nhà phân phối sản phẩm .
Phụ thuộc vào mức độ sản xuất mà người ta chia dạng sản xuất ra
làm 3 loại :
 Sản xuất hàng khối lớn
 Sản xuất hàng loạt vừa
 Sản xuất đơn chiếc
SVTH: Nguyễn Vónh Đức
3
BTL: Công Nghệ Chế Tạo GVHD: Th.S Nguyễn Văn Hùng
Để xác đònh được mức độ sản xuất người ta dựa vào hai yếu tố
sau:
 Sản lượng sản xuất hàng năm ( sản phẩm hoặc bán thành phẩm)
Được tính theo công thức sau :
N = N
1
* m [ 1+ (β+α)/100]
Trong đó
N
1
: sản phẩm làm theo đơn đặt hàng
m : số chi tiết trong một sản phẩm
β : lïng sản phẩm gối đầu
α : số sản phẩm hư hỏng
 Trọng lượng sản phẩm hoặc bán thành phẩm :
xác đònh bằng hệ thức
M = V x
ρ

M : khối lượng sản phẩm hoặc bán thành phẩm
V : thể tích của sản phẩm or bán thành phẩm

ρ
: khối lượng riêng của vật liệu
 Sản lượng hàng năm sản xuất theo yêu cầu N
1
= 12 chi tiết /năm
 Trọng lượng sản phẩm tính theo bản vẽ chế tạo M = 64.5 KG
Cân đối giữa số lượng va trọng lượng chi tiết được chế tạo
trong năm, sản xuất ở dạng đơn chiếc
c.Chế tạo phôi :
SVTH: Nguyễn Vónh Đức
4
BTL: Công Nghệ Chế Tạo GVHD: Th.S Nguyễn Văn Hùng
Phương pháp chế tạo phôi ảnh hưởng trực tiếp tới giá thành sản
phẩm chi tiết tuỳ thuộc vào dạng sản xuất, mức độ chính xác mà ta chọn
cách chế tạo phôi cho phù hợp với yêu cầu sản xuất
Một số phương pháp tạo phôi thông dụng :
 Đúc : tạo được phôi có hình dáng phức tạp , độ chính xác tương
đối cao , tạo được phôi có trọng lượng lớn trang bò đầu tư thấp.
Tuy nhiên đúc cũng có một số nhược điểm lớn phần phôi liệu
thừa do phễu rót và đậu rót, hay tạo bọ khí, gây ứng xuất tập trung
không có lợi trong quá trình sử dụng…….
 Rèn khuôn (dập thể tích) : tạo phôi có dạng phức tạp, độ chính
xác cao đạt được cơ tính tốt tránh được các rỗmọt, tính đồng nhất
kim loại cao. Tuy nhiên giá thành kinh tế chế tạo phôi cao, không
tạo được phôi có trọng lượng lớn, tốn thời gian gia nhiệt
 Cán : năng suất cán rất cao cơ tính tốt, giá thành trên một đơn vò
sản phẩm thấp nhờ vào năng xuất cao.Tuy nhiên sản phẩm cán có
trọng lượng lớn cần phải gia nhiệt để giảm áp lực cán tăng tuổi
thọ cho bánh cán và máy cán, biến dạng dẻo trên bề mặt kim loại

tạo lớp cứng trên bề mặt điều đó không có lợi cho một số sản
phẩm…….
* Ngoài các phương pháp nói trên còn rất nhiều phương pháp tạo
phôi khác. Tuỳ thuộc vào điều kiện cần, tình hình sản xuất mà người chế
tạo chọn phương pháp tạo phôi cho hiệu quả với điều kiện sản xuất .
* So sánh cách tạo phôi :
o Phương án 1
Tạo phôi bằng phương pháp rèn khuôn nâng xuất cao cơ tính tốt , ở
vò trí rãnh bánh xe, nơi tiếp xúc giữa bánh xe và ray sẽ làm liền thành
khối để phù hợp với điều kiện công nghệ và tuổi bền của khuôn sau đó
sẽ gia công sau , ở vành mặt đầu sẽ làm nghiêng đi một góc 3 ÷ 5
0
để tạo
điều kiện thoát khuôn tốt. Quá trình rèn sẽ tạo lỗ ∅ 145 mm nhưng
không thông suốt, để tránh áp lực khuôn rèn tập trung ứng xuất dễ gây
nứt khuôn.
SVTH: Nguyễn Vónh Đức
5
BTL: Công Nghệ Chế Tạo GVHD: Th.S Nguyễn Văn Hùng
Nhờ nâng suất cao nên giá thành trên một đơn vò sản phẩm thấp
nhưng phải sản xuất ở số lượng lớn thì chi phí giá thành cho đầu tư khuôn
cũng như máy móc, trang thiết bò mới hiệu qủa và phù hợp với điều kiện
kinh tế.
o Phương án 2
Tạo phôi bằng phương pháp đúc mẫu gỗ, khuôn cát, lõi cát thuận
lợi cho việc tạo phôi có trọng lượng lớn giá thành chế tạo mẫu thấp ít tốn
kém, thời gian chế tạo nhanh . Tuy nhiên phế phẩm lớn khả năng chính
xác thấp , lượng dư gia công lớn và tính đồng nhất kim loại không cao,
phần lớn hạt kim loại nhỏ tập trung phía ngoài do nguội nhanh. Hạt kim
loại lớn nằm trong do nhiệt phía trong thoát chậm nên tổ chức hạt không

tốt.
Quá trình đúc chi tiết sẻ đúc liền nơi rãnh tiếp xúc với ray& tạo
góc nghiêng 3 ÷ 5
0
để phù hợp với điều kiện công nghệ, sua đó sẽ gia
công sau
Vì nâng suất không cao nên giá thành tạo phôi trên một đơn vò sản
phẩm cao . tuy nhiên phí đầu tư ban đầu thấp không cần nhiều các thiết
bò máy móc cũng như qui trình công nghệ phức tạp phù hợp cho chế tạo
sản phẩm lớn hoặc sản xuất đơn chiếc
* Nhận xét :

Ở phương án một phươngpháp tạo phôi hiệu quả , cho nâng xuất và
chất lựơng cao tuy nhiên phí đầu tư lớn nên không phù hợp cho sản xuất
đơn chiếc
Phương án 2 tuy kém hiệu quả hơn về mặt năng suất nhưng chi phí
đầu tư thấp xét về hiệu quả kinh tế phương án hai đạt hiệu quả cao hơn
phương án một. Vì vậy ta chọn phương án hai để chế tạo phôi.
2.3 Bản vẽ chế tạo chi tiết :
SVTH: Nguyễn Vónh Đức
6
BTL: Công Nghệ Chế Tạo GVHD: Th.S Nguyễn Văn Hùng
Vát 5*45
φ 165
+0.5
0
φ 155
0
+0.02
R 5

R15
φ
145
∅640
φ
600
±
0,5


36
10
φ
260
φ
600
±
0,5
φ
640
±
0,5
5°
φ
73
±
0,5
15°

φ

120
±
0,5
280
±
0,1
φ
145
2.4 bản vẽ chi tiết lồng phôi:
2.5. thiết kế nguyên công :
Chi tiết sản xuất đơn chiếc dạng nhỏ nên số nguyên công sẽ hạn
che.Á Để đơn giản hoá trong chế tạo nhằm hạn chế số lượng máy chuyên
dùng và hạn chế việc chế tạo nhiều đồ gá gây tốn kém không cần thiết.
Trong sản xuất đơn chiếc phần lớn sử dụng nhiều đến máy vạn năng để
mở rộng phạm vi gia công cũng như tính cơ động để giải quyết nhiều vấn
đề. Việc sử dụng lao động tay nghề trình độ cao là việc cần thiết trong
việc mở rộng phạm vi công nghệ.
SVTH: Nguyễn Vónh Đức
7