Báo cáo khoa học: "nghiên cứu chế tạo răng gầu máy đào bằng phương pháp gia công áp lực phù hợp với điều kiện sản xuất chế tạo tại các cơ sở chế tạo cơ khí trong nước" ppsx

nghiên cứu chế tạo răng gầu máy đào
bằng phơng pháp gia công áp lực phù hợp với
điều kiện sản xuất chế tạo
tại các cơ sở chế tạo cơ khí trong nớc


ths. trơng nguyễn trung
ths. trần thị vân nga
ks. nguyễn tiến dũng
Bộ môn Công nghệ GT khoa Cơ khí
Trờng Đại học Giao thông Vận tải

Tóm tắt: Bi báo trình by tóm tắt kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ gia
công kim loại bằng áp lực để chế tạo răng gầu của máy đo trong điều kiện khai thác tại việt
Nam v phù hợp với điều kiện sản xuất của các cơ sở sản xuất cơ khí trong nớc.
Summary: The article briefly presents the result of the study on constructing technological
progress by preasure method to manufacturing the tip of excavator.

i. Đặt vấn đề
CT 2
Trong các phụ tùng thay thế của máy đào, răng gầu máy đào là một chi tiết đợc thay thế
nhiều vì chúng thờng bị mòn nhanh và gãy hỏng vì phải làm việc trong điều kiện khắc nghiệt.
Trong khi đó ở nớc ta cha có nhà máy nào đi sâu nghiên cứu chế tạo chúng mà chủ yếu các
đơn vị thi công dừng ở chỗ mua của nớc ngoài thay thế hoặc hàn phục hồi sửa chữa tại chỗ để
kịp thời phục vụ sản xuất, tuy có số cơ sở đúc răng gầu nhng những cơ sở này sản xuất chủ
yếu là do kinh nghiệm. Sau một thời gian ngắn đa vào sử dụng răng gầu của máy đào lại bị
mòn với tốc độ lớn. Chính vì vậy phải nghiên cứu quy trình công nghệ chế tạo răng gầu hợp lý
nhằm nâng cao độ bền, tuổi thọ răng gầu của máy đào trong điều kiện khai thác tại Việt Nam.
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu và thấy rằng ngoài việc chế tạo răng gầu bằng phơng pháp
đúc ta có thể chế tạo bằng phơng pháp gia công áp lực. Khi chế tạo răng gầu bằng phơng

pháp gia công áp lực cho phép nâng cao tuổi thọ của chi tiết nhờ tạo đợc tổ chức kim loại có
dạng thớ. Phơng pháp này có thể phù hợp với các điều kiện sản xuất của các cơ sở sản xuất
nhỏ có thể chế tạo các sản phẩm theo yêu cầu. Để cụ thể, chúng tôi nghiên cứu quy trình công
nghệ chế tạo một loại răng gầu .
ii. nội dung:
2.1. Phơng pháp gia công kim loại bằng áp lực
Gia công kim loại bằng áp lực là dựa vào tính dẻo của kim loại, dùng ngoại lực của thiết bị
làm cho kim loại biến dạng theo hình dáng yêu cầu. Kim loại vẫn giữ đợc tính nguyên vẹn,


không bị phá huỷ. Gia công kim loại bằng áp lực là phơng pháp gia công không phoi, ít hao tốn
kim loại, có năng suất cao. Sau khi gia công áp lực, chất lợng kim loại đợc cải thiện. Gia công
kim loại bằng áp lực làm biến dạng và thay đổi tổ chức ban đầu của phôi, tinh thể kéo dài và
định hớng. Gia công kim loại bằng áp lực là một phơng pháp đợc dùng nhiều trong các phân
xởng cơ khí để chế tạo hoặc sửa chữa các chi tiết máy.
Các dạng cơ bản của gia công kim loại bằng áp lực là cán, rèn tự do, rèn khuôn, dập, kéo
sợi, ép.
Khi chế tạo răng gầu, chúng tôi chọn 2 phơng pháp: Rèn tự do và rèn khuôn và thực
hiện biến dạng ở trạng thái nóng.
Biến dạng nóng là gia công kim loại ở trên nhiêt độ kết tinh lại. Quá trình gia công có hiện
tợng biến cứng, nhng vì ở trên nhiệt độ kết tinh lại nên hiện tợng biến cứng đợc khử ngay
do đó tính dẻo lại trở lại, việc gia công tiếp tục không phải ngừng để ủ. Do vật liệu chế tạo răng
gầu là thép 13, tính dẻo ở nhiệt độ thấp không cao, nên chon phơng pháp biến dạng nóng
nhằm nâng cao tính dẻo, giảm khả năng chống lại biến dạng, tạo điều kiện cho biến dạng thuận
lợi, nâng cao năng suất và hạ giá thành sản phẩm.
2.2. Quy trình công nghệ chế tạo răng gầu
Sau khi nghiên cứu kết cấu của răng gầu, đa ra quy trình công nghê chế tạo răng gầu
bằng phơng pháp gia công áp lực nh sau:

Tên chi tiết Ký hiệu

Răng gầu máy
đào
MX8
Vật liệu Kích thớc phôi
1
0
0
ỉ
2
0
3
1
2
2
0
7
11
5
1
1
0
55
91
56
84
99
83

Thép 13

80x135
TT Ng.
Công
Tên nguyên công , bớc sơ đồ các
bớc
Điều kiện kỹ thuật
cho các bớc
Thiết bị Khuôn đồ
gá
Dụng cụ
1
Ca phôi
135
ỉ
8
0

Ca từng phôi

Ca đĩa Gá kẹp chặt Thớc lá
2
Nung phôi

Nung chi phôi nhiệt
độ 1200
O
C - 1250
O
C
Lò có môi

trờng khí bảo
vệ
Kìm Kìm
CT 2


3
Đột lỗ
8
0
A
A
ỉ50
ỉ10
Đột lỗ đúng tâm .
Đột sâu khoảng 50
mm; Cho một ít bột
than vào thành lỗ,
rồi đột tiếp đạt kích
thớc
Đe Chày đột lỗ
hình côn
Kìm,
búa tạ,
thớc lá
4
Nung phôi


Nung phôi đến nhiệt

độ 1200
O
C-1250
O
C
Lò có môi
trờng khí bảo
vệ
Kìm Kìm
5 Đột rộng lỗ đạt kích thớc thô
A
A

Điều chỉnh chi tiết,
chày đột đúng tâm
đầu đập của búa,
giữ chày chi tiết cân
không lệch.
Đánh búa nhẹ, sau
đánh mạnh, đều
Búa hơi 75kg Dùng 2
chày chế
tạo hình
chêm theo
biên dạng
lỗ yêu cầu
- chày tạo
lỗ thô
- chày tạo
lỗ theo yêu

cầu
Kìm
Búa tay
Thớc lá
6 Nung phôi Nung phôi đến nhiệt
độ 1200
O
C-1250
O
C
Lò có môi
trờng khí bảo
vệ
Kìm Kìm
7 Vuốt
5
8
0
220
+3
+2
+
1
+
1
-
Đe nghiêng
8
9
+

1
-
P
(Lực vuốt)
9
6
-
+
1
Tấm đệm

Vuốt phôi từ phần
không có lỗ trớc ,
khi vuốt đến phần
có lỗ phải cho tấm
đệm vào phần lỗ để
lỗ không bị biến
dạng nhiều
- Khi đạt hình dạng
kích thớc lật phôi
90
O
vuốt.
- Trong quá trình
vuốt ta phải nung
phôi lại để đảm bảo
nhiệt độ để vuốt đạt
hình dạng, kích
thớc thô. Đe dới
nghiên để đe trên

Máy búa hơi
75kg
Đe Kìm,
Thớc lá
CT 2


tiếp xúc với phôi ở vị
trí nằm ngang.
8 Nung phôi Nung phôi đến nhiệt
độ 1200
O
C-1250
O
C
(Nung dài 170 đẻ
xấn)
Lò có môi
trờng khí bảo
vệ
Kìm Kìm
9 Xấn bậc hai mặt bên
5
5
+
1
-
Đe nghiêng
110
5

Xấn bậc - Là phẳng
Khi xấn mặt bậc thứ
2 thì phải dùng tấm
đệm kê bậc xấn 1
để không bị biến
dạng.
Đe Bàn
xấn,
Bàn là,
Thớc
lá, Kìm,
Búa tạ,
Búa tay.



10 Nung phôi

Nung phôi đến nhiệt
độ 1200
O
C-1250
O
C
Lò có môi
trờng khí bảo
vệ
Kìm Kìm
11 Vuốt sửa lại toàn bộ chi tiết

Vuốt sơ bộ lại các
kích thớc đạt yêu
cầu thô sơ bộ
Kìm, Búa
tạ, Búa tay,
Thớc lá
đe,
chày,
bàn là.
12 Nung chi tiết.

Nung chi tiết đến nhiệt
độ 1200
O
C -1250
O
C
Lò có môi
trờng khí bảo
vệ
Kìm Kìm
13 Rèn khuôn

Cho chi tiết vào khuôn
theo đúng chiều.
- Đánh búa tay nhẹ để
cho chi tiết tiếp xúc
đều với lòng khuôn.
- Căn chỉnh khuôn

- Đánh đầu búa xuống
chi tiết nhẹ sau đó
đánh mạnh, đều.
- Điều chỉnh hành
trình đập búa.
Máy búa hơi
250kg
Chày
Khuôn
áo khuôn
Kìm
Búa tay,
thớc
CT 2


14
Khoan lỗ 20
Khoan lỗ 12
31


Khoan lỗ 20

Định vị chi tiết dùng
mặt dới 3 bậc tự do
- Định vị mặt bên 2
bậc tự do
- Xác định tâm lỗ
khoan

n
1
= 750 v/ph
t
1
= 7 mm
V
1
= 32.97 m/phút
n
2
= 400 v/ph
t
2
= 3 mm
V
2
= 25.2 m/phút
Máy khoan
đứng 2A135

Dùng ê tô Mũi
khoan
HKC
T15K6
14,
20
15 Nhiệt luyện
- Tôi
CT 2

- Ram

150 - 250
0
, ph
T,
o
C
120 - 150
Làm nguội
trong không khí

- Nung chi tiết đến
nhiệt độ 1050
O
C-
1100
O
C
- Giữ nhiệt khoảng
90 phút
- Làm nguội trong
nớc

- Nhiệt độ ram
T = 150
O
C - 250
O
C
- Giữ nhiệt
120 -150 phút
- Làm nguội trong
không khí.
Lò có môi
trờng khí bảo
vệ
Kìm
16
1050 - 1100
0
, ph
T,
o
C
Làm sạch chi tiết và kiểm tra chi
tiết
Làm sạch các ba via Dũa ,
đục, bàn
trải sắt,
Thớc lá
Thớc cặp
2.3. Kết cấu của khuôn rèn v biện pháp thực hiện nguyên công rèn khuôn
Trong quy trình công nghệ chế tạo răng gầu máy đào nêu trên , nguyên công 13 là nguyên

công rèn khuôn nhằm tạo đúng hình dạng của răng gầu, và có vài trò quan trọng quyết định
nhằm đạt đợc hình dạng của sản phẩm, sau đây chúng tôi xin giới thiệu kết cấu khuôn rèn và
các bớc để thực hiện nguyên công này.
Các bớc thực hiện khi rèn khuôn
Bớc 1: Lắp áo khuôn 6 vào bệ đe dới của máy (Định vị và kẹp chặt)
Bớc 2: Nới lỏng đai ốc 11
90
Làm nguội
trong nớc


Bớc 3: Quay chi tiết 12 ra ngoài (Quay ngợc chiều kim đồng hồ)
Bớc 4: Quay thanh kẹp số 9 ra
Bớc 5: Lắp nửa khuôn dới 8 vào áo khuôn 6.
Bớc 6: Quay thanh kẹp 9 ép vào nửa khuôn dới 8.
Bớc 7: Lắp chốt kẹp 11 vào thanh kẹp 9 , xiết chặt đai ốc 11 (Xiết đai ốc trong trớc)
Bớc 8: Đa chi tiết vào lòng khuôn dới (Dùng búa gõ nhẹ để chi tiết tiếp xúc đều với thành khuôn)
Bớc 9: Lắp nửa khuôn trên lên đe trên của búa (Định vị - Kẹp chặt)
Bớc 10: Điều chỉnh sự ăn khớp chính xác, tâm giữa khuôn trên và khuôn dới.
Bớc 11: Điều chỉnh máy - Tiến hành đánh búa. Đầu tiên đánh búa nhẹ để bảo đảm chi tiết
tiếp xúc với khuôn dới và khuôn trên . Sau đó đánh búa đạt yêu cầu.
Bớc 12: Nới lỏng đai ốc 11 để tháo chốt kẹp 12 và mở thanh kẹp 9.
Bớc 13: Quay tay quay 2 để trục ren 3 tịnh tiến, mặt bích 5 đẩy khuôn dới ra ngoài. Nửa
khuôn dới (2 nửa) mở sang hai bên, lấy chi tiết ra ngoài.
A
B
B
A
DD
C

C
A
-A
B-B
25
C-C
D-D
160
M30
266
1
2
3
4
5 6
7
8
9
10
11
12
13 15
14
16
142
100
106
232
249
265

164
12
Trục ren (Chốt kẹp)
2
Tay quay
1
Vô lăng quay
3 Trục ren đẩy M30
Mặt bích
5
4
Bạc ren M30
6
Aó khuôn
9
Thanh kẹp
7
Đe trên (Chầy dập)
8
Nửa khuôn dới
10
Vòng đệm (Long đen)
11
Đai ốc
15
Chốt trụ (lắp thanh kẹp với gối đỡ)
13
Bu lông M10
14
Gối đỡ thanh kẹp

16
Chốt trụ (Lắp chốt kẹp với áo khuôn)

CT 2
Hình1. Kết cấu khuôn rèn



III. Phần Kết luận
Nghiên cứu chế tạo răng gầu máy đào trong điều kiện khai thác thực tế tại Việt nam bằng
bằng phơng pháp gia công áp lực nhằm đảm bảo chất lợng, năng suất, hạ giá thành sản
phẩm, đáp ứng nhu cầu chế tạo phu tùng thay thế cho các máy thi công tại Việt Nam phù hợp
với điều kiện sản xuất cơ khí trong nớc.

Tài liệu tham khảo
[1]. Trơng Nguyễn Trung và các cộng sự. Đề tài mã số 2004-35-67. Bộ Giáo dục và Đào tạo.
[2]. Vũ Thế lộc, Vũ Thanh Bình. Máy làm đất Nhà xuất bản Giao thông vận tải 1997.
[3]. V.V. Danhileiski. Sổ tay chế tạo máy trẻ- Nhà xuất bản Visaia Skola 1976
[4]. Trần Đình Quý, Trơng Nguyễn Trung. Kỹ thuật chế tạo máy tập 1,2 Trờng đại học Giao thông vận
tải, 2000


CT 2