nghien cứu thiết kế chế tạo đồ gá cắt phôi tấm phục vụ cho công việc hàn và cắt tại xưởng cơ khí

ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐƯỜNG SẮT
THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH
Tên đề tài/nhiệm vụ:
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ CẮT PHÔI TẤM
PHỤC VỤ CHO CÔNG VIỆC HÀN VÀ CẮT TẠI XƯỞNG CƠ KHÍ
ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM
Chủ nhiệm đề tài: Ks. Thân Văn Quân.
HÀ NỘI, NĂM 2012
2
MỤC LỤC
Trang
Danh sách các thành viên cùng tham gia thực hiện đề tài
Chương 1: MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 04
1.1. Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài. 04
1.2. Nội dung của nghiên cứu. 04
Chương 2: NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 06
Phần 1. Tổng quan về đồ gá cơ khí 06
1.1. Định nghĩa và vai trò của đồ gá. 06
1.2. Phân loại đồ gá. 06
1.3. Những yêu cầu về kỹ thuật và an toàn của đồ gá. 06

07
1.5. Nghiên cứu, phân tích điều kiện sản xuất thực tế 08
Phần 2. Phân tích, lựa chọn cơ cấu đồ gá. 10
2.1. Chọn cơ cấu đồ gá 10
  !"#$%#&'()
10
Phần 3: Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo đồ gá. 12
* "#
12

*+,- .,/0
12
*+,- .1#/0
12
**+,- *.234
13
*+,- .56#&789
14
*:+,- :.;"(<$=>
14
*?,- ?.;"(<6@
14
*A+,- A.;"(B
15
*C+,- C.23D#0&E30&D#0&
15
3.1.9 – Cụm chi tiết số 9: Cụm chi tiết dịch chuyển mỏ cắt 16
3.1.10. Nắp bảo vệ bộ dịch chuyển mỏ cắt. 17
3.1.11. Thùng chứa phế phẩm và sản phẩm. 18
3.3.2. Chọn vật liệu chế tạo và quy trình chế tạo các chi tiết
1#.
18
3.2.2. Chân đế: 21
3.2.3. Bàn đạp 22
3.2.4. Chế tạo cơ cấu kẹp trên 23
3.2.5. Chi tiết số 5 ( tấm kẹp dưới) 25
3.2.6. Chi tiết số 6: Tấm gá đỡ phôi. 26
3.2.7. Chi tiết số 7: Gối đỡ trục vít. 26
3.2.8. Trục dẫn hướng. 28
*F;6GE

29
*HI0
30
*24$J=>
31
*;KL0 8M#
31
**N
33
3.3. Chọn liên kết hàn 34
3
**,OEP8M#E3 %3
35
3.3.1.1. Que hàn 35
**; %3
35
3.3.2. Liên kết hàn. 36
**Q@ 3R
36
**Q@ 3,

37
***Q@ 3((H
37
**Q@ 3R;
38
**:Q@ 3((
39
3.3.3 – Tính toán chế độ hàn 39
3.3.3.1. Xác định chế độ hàn cho liên kết hàn T1 39

3.3.3.2. Xác định chế độ hàn cho mối hàn giáp mối m2: 41
3.3.3.3. Xác định chế độ hàn cho liên kết hàn t6 44
3.3.3.4. Xác định chế độ hàn cho liên kết hàn C1 47
3.3.3.5. Xác định chế độ hàn cho liên kết hàn g2 49
3.4. Quy trình gá, lắp hàn kết cấu đồ gá 51
Chương 3. THỬ NGHIỆM VÀ KÊT LUẬN 57
1. Thử nghiệm sản phẩm 57
1.1. Mục đích quá trình thử nghiệm 57
1.2. Nội dung thử nghiệm 57
1.3. Hiệu chỉnh kỹ thuật 60
2. Hướng dẫn sử dụng 60
3. Kết luận 62
PHỤ LỤC 64
PL01. Chương trình mô đun đào tạo hàn điện cơ bản. 64
PL02a. Mẫu phiếu thử nghiệm khảo sát thiết bị đồ gá cắt phôi tấm _ Phiếu
dành cho giảng viên.
65
PL02b. Mẫu phiếu thử nghiệm khảo sát thiết bị đồ gá cắt phôi tấm _ Phiếu
dành cho sinh viên
65
PL03. Bản vẽ thiết kế đồ gá cắt phôi tấm 66
PL04. Tính toán vật liệu chế tạo đồ gá cắt phôi tấm. 67
4
DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
TT Họ và tên
Trình độ
chuyên môn
Chuyên
ngành
Đơn vị công tác

1 Thân Văn Quân Kỹ sư Cơ khí TT Mê Linh, Trường CĐN ĐS
2 Phan Văn Chỉnh Cử nhân SPKT TT Mê Linh, Trường CĐN ĐS
3 Lưu Văn Tuân Kỹ sư Chế tạo máy TT Mê Linh, Trường CĐN ĐS
4 Nguyễn Văn Định Kỹ sư Chế tạo máy TT Mê Linh, Trường CĐN ĐS
5 Nguyễn Trung Kiên
Thạc sỹ
kỹ thuật
Cơ khí
chuyên dùng
TT NCƯD&PTKHCNĐS,
Trường CĐNĐS
5
THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ CẮT PHÔI TẤM
PHỤC VỤ CHO CÔNG VIỆC HÀN VÀ CẮT TẠI XƯỞNG CƠ KHÍ
ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM
Chương 1: MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài.
Mục tiêu của đề tài
Thiết kế và chế tạo đồ gá cắt phôi tấm phù hợp với điều kiện thực tế tại
xưởng cơ khí phục vụ công tác sản xuất và đào tạo nghề, áp dụng thí điểm tại
xưởng thực hành cơ khí Trường Cao đẳng nghề Đường sắt.

Ý nghĩa của đề tài
Đề tài được nghiên cứu và chế tạo thành công, đưa vào ứng dụng thực
tiễn sẽ cho phép thực hiện công việc:
- Áp dụng hiệu quả cho các bài tập thực hành, hỗ trợ đắc lực quá trình dạy
và học tại xưởng trong mô đun: Thực hành hàn, cắt. Đồng thời có thể ứng dụng
mở rộng tại các xưởng cơ khí trong khâu cắt phôi tấm của quá trình sản xuất.

- Nâng cao chất lượng mép cắt (độ thẳng, độ côn, độ bavia), giúp nâng
cao chất lượng mối hàn
- Giảm tối đa thời gian chuẩn bị phôi cho các bài thực hành và quá trình
pha, cắt phôi mã thép tấm cho khâu hàn kết cấu tiếp theo.
- Cải thiện điều kiện công nghệ gá cắt (thời gian gá phôi nhanh, di chuyển
mỏ hàn được chủ động nhờ cơ cấu trục vít…), nâng cao năng xuất lao động.
1.2. Nội dung của nghiên cứu.
Phân tích các điều kiện cắt phôi tấm bằng mỏ khí trên thực tế tại xưởng cơ
khí, từ đó đưa ra phương án thiết kế chế tạo đồ gá nhằm cải thiện công nghệ cắt.
Các bước nghiên cứu:

6
Nghiên cứu các điều kiện sản
xuất trong cắt phôi tấm bằng
mỏ khí
Nghiên cứu các bài tập thực
hành, các dạng phôi tấm sử
dụng trong sản xuất.
Chọn lựa phương án chế tạo,
thiết kế sơ bộ đồ gá
Nghiên cứu lý thuyết quá
trình thiết kế, chế tạo đồ gá cơ
khí.
Tính toán, thiết kế chính xác
các chi tiết.
Triển khai chế tạo các chi tiết
của đồ gá
Lắp ráp và thử nghiệm
Đánh giá, hiệu chỉnh kỹ thuật
đồ gá

Lập hồ sơ hoàn công, viết
hướng dẫn sử dụng
Viết thuyết minh,
báo cáo nghiệm thu
Hình 1 Sơ đồ khối các bước thực hiện đề tài
7
Chương 2: NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
Phần 1. Tổng quan về đồ gá cơ khí
1.1. Định nghĩa và vai trò của đồ gá.
 Định nghĩa:
Đồ gá là 1 trong những trang bị công nghiệp để thực hiện các bước, các
nguyên công công nghệ trên máy.
 Vai trò của đồ gá:
Dùng để xác định nhanh chóng và chính xác vị trí của chi tiết gia công
trên máy.
Dùng để dẫn hướng dụng cụ cắt trong máy Khoan, Khoét, Doa.
Có thể tạo ra những chuyển động mà trên máy công cụ không có hoặc làm
việc không hiệu quả.
Đảm bảo yêu cầu năng suất và giảm nhẹ sức lao động.
Nâng cao tốc độ cơ khí hóa, tự động hóa của sản xuất.
Mở rộng năng suất công nghệ của máy công nghệ.
1.2. Phân loại đồ gá.
 Đồ gá chuyên dùng.
Đồ gá chuyên dung được sử dụng có 1 nguyên công nhất định, do đó nó chỉ
được thiết kế cho 1 chi tiết nào đó. Thời gian sử dụng các đồ gá chuyên dùng là
trong khoảng thời gian từ 3 đến 5 năm.
 Đồ gá vạn năng lắp ghép.
Đồ gá vạn năng lắp ghép được dùng trong sản xuất đơn chiếc (chế thử)
hoặc sản xuất hàng loạt nhỏ. Để có một đồ gá gia công cụ thể người ta chọn một
số chi tiết đồ gá được chế tạo sẵn đem lắp lại với nhau. Độ chính xác gia công

chi tiết trên đồ gá vạn năng phụ thuộc vào chất lượng lắp ráp, độ mòn và trạng
thái của các chi tiết định vị.
 Đồ gá tháo lắp.
Đồ gá tháo lắp được dùng trong sản xuất loạt nhỏ và loạt vừa. Về chức
năng thì nó là đồ gá chuyên dùng, được lắp cho 1 loại chi tiết cụ thể giống như
đồ gá vạn năng – lắp ghép.
 Đồ gá vạn năng - điều chỉnh.
Đồ gá vạn năng điều chỉnh được dùng trong sản xuất loạt nhỏ khi việc sử
dụng đồ gá chuyên dùng và đồ gá vạn năng không đem lại hiệu quả kinh tế.
 Đồ gá vạn năng.
Đồ gá vạn năng được dùng trong sản xuất đơn chiếc, chế thử, trong các
phân xưởng dụng cụ và sản xuất. Đồ gá vạn năng có cấp chính xác thấp và thời
gian gá đặt chi tiết lớn hơn so với loại đồ gá khác.
1.3. Những yêu cầu về kỹ thuật và an toàn của đồ gá.
Tất cả các đồ gá phải được chế tạo với đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật ghi
trên bản vẽ thiết kế.
8
Các chi tiết từ gang đúc hoặc thép đúc về cấu trúc tính chất cơ lý, hình
dáng bề ngoài và các chỉ tiêu khác phải được đảm bảo theo những quy định
riêng trong các tiêu chuẩn của nhà nước. Các chi tiết tiêu chuẩn như vòng bi, tay
quay, phụ tùng ống nối, vịt dầu… phải được chọn hoặc chế tạo theo tiêu chuẩn
và yêu cầu kỹ thuật của nhà máy cung cấp đồ gá. Các bulông, vít, đai ốc và các
chi tiết khác phải sạch sẽ, không có bavia, vết xước và phải được kiểm tra bằng
các calip có độ chính xác cấp 3.
Yêu cầu một đồ gá cắt phôi tấm
- Gá nhanh thiết bị cắt vào vị trí cắt trên tấm thép cần cắt phôi
- Có khả năng giữ cân bằng trên phôi tấm, không bị dịch chuyển, không bị
rung khi đang cắt
- Giữ ổn định mỏ cắt theo hướng đã xác định trước.
- Định hướng được cho sự di chuyển của mỏ cắt, theo các chế độ cắt khác

nhau.
- Độ gá có thể di chuyển hoặc không di chuyển được.
- Kết cấu đồ gá không gây cản trở quá trình sản xuất khác,không quá phức
tạp, tạo được điều kiện thuận lợi cho quá trình vận hành.
- Đảm bảo được an toàn trong vận hành, sản xuất.
- Đồ gá đảm bảo sử dụng được nhiều lần, dễ dàng sửa chữa, khắc phục, độ
sai lệch tối ưu nhất cho sử dụng.
1.4. Một số hình ảnh đồ gá cắt phôi bằng khí đốt
Hình 2 Đồ gá thanh trượt thẳng dùng cho máy cắt CNC XF3
Hình 3 Đồ gá ray thẳng dùng cho máy cắt KOIKE
9
Hình 4 Đồ gá chạy tròn dùng cho máy cắt ống AUTO PICLE
1.5. Nghiên cứu, phân tích điều kiện sản xuất thực tế
Qua khảo sát, theo dõi các công việc tại xưởng cơ khí tại Trường Cao
đẳng nghề Đường sắt và một số xưởng cơ khí chế tạo kết cấu đầu máy, toa xe
trong ngành Đường sắt, nhóm nghiên cứu phân tích quá trình cắt phôi tấm:
- Chất lượng mạch cắt, mép cắt của các phôi tấm sau khi cắt ảnh hưởng rất lớn
tới khâu hàn ghép các chi tiết. Nếu mạch cắt đảm bảo đúng các yêu cầu kỹ thuật
sẽ rút ngắn đáng kể quá trình chuẩn bị phôi hàn.
- Quá trình cắt phôi tấm thường được thực hiện trong các khâu sản xuất như:
+ Cắt các tấm phôi từ các tấm thép lớn nhập nguyên tấm về nhà máy. Quá trình
này được thực hiện nhờ các phương pháp cắt như máy cắt dập cỡ lớn (đối với
các tấm thép có bề dày nhỏ hơn 8-10mm). Phương pháp này thường được sử
dụng trong dập cắt các phôi thẳng, dài hoặc để cắt các phôi có kích thước nhỏ
nhưng có độ mỏng.
+ Cắt bằng máy cắt Plasma (cắt bằng mỏ khí) đối với các tấm thép có bề dày lớn
hơn 10mm, hoặc với những tấm phôi có hình phức tạp.
+ Cắt bằng các máy cắt mini (rùa cắt), được sử dụng cắt các phôi tấm có bề dày
từ 5- 40mm. Các máy cắt mini thường có đồ gá di động kèm theo (ray thẳng, ray
cong, thanh chống tâm). Phương pháp này thường được sử dụng trong cắt phôi

lớn hoặc cắt các tấm mã, tấm gân
+ Cắt mỏ khí do công nhân sử dụng bằng tay. Phương pháp này sử dụng phổ
biến vì có thể cắt được các loại phôi tấm khác nhau, phôi có kích thước khác
nhau, hình dáng khác nhau, bề dày khác nhau, hoặc dùng để cắt sửa các kết cấu
thép. Trong phương pháp này thường không sử dụng đồ gá.
+ Đối với các tấm théo mỏng hơn, thường không sử dụng mỏ cắt khí mà dùng
các máy cắt dập mini, hoặc kéo cắt để gia công.
- Quá trình cắt các phôi tấm có kích thước nhỏ (tấm mã, tấm gân gia cường)
thường được thực hiện bằng mỏ khí do công nhân dùng tay. Quá trình này
chiếm khối lượng khá lớn trong sản xuất. Trong xưởng Cơ khí tại Trường phải
sử dụng hoàn toàn bằng phương pháp này.
- Thời gian để chuẩn bị các phôi tấm, gá, đặt phôi chiếm thời gian không nhỏ
của quá trình pha phôi.
10
- Chất lượng mạch cắt phôi tấm của phương pháp dùng mỏ khí cắt bằng tay
thường không đảm bảo những điều kiện kỹ thuật như:
+ Mạch cắt rộng hay hẹp phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh ngọn lửa, khoảng
cách mỏ cắt tới tấm phôi, độ phẳng của phôi, độ di chuyển của công nhân khi
cắt. Thông thường mạch cắt rộng hơn so với khả năng cắt của mỏ khi
+ Mạch cắt không thẳng, không phẳng. Điều này phụ thuộc vào kinh nghiệm của
người công nhân. Đăc biệt khi cắt tấm phối cần mạch cắt có độ nghiêng.
+ Mép cắt thường để lại bavia, xỉ cắt khá nhiều. Sau khi cắt đều phải sửa lại mép
cắt mới sử dụng hàn ghép được.
+ Tốc độ cắt phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người thợ hàn, thường không
giống nhau với cùng điều kiện cắt.
+ Điều kiện về nhiệt, ánh sáng, mùi khí ảnh hưởng lớn tới sức khỏe người
công nhân do khoảng cách giữa người công nhân và mạnh cắt thường rất gần
(khoảng 300mm).
Như vậy, lựa chọn chế tạo bộ đồ gá nhằm cải thiện điều kiện cắt bằng mỏ
khí với những tấm phôi có kích thước vừa, và độ dày tùy ý là phương án hợp lý

trong sản xuất. Nếu có đồ gá phục vụ cắt phôi tấm sẽ khắc phục được các nhược
điểm của phương pháp cắt mỏ khí bằng tay. Với đồ gá cố định có thể sử dụng
cho các phôi tấm có bề dày tương đối lớn (khoảng 30mm), với bề rộng tới
1000mm và có thể sử dụng các mỏ cắt khác nhau với góc vát mép <45
0
.
Đồ gá cắt thép tấm bằng mỏ khí được dùng trong quá trình cắt các đoạn
phôi tấm có kích thước theo yêu cầu, có tác dụng tăng năng suất lao động cũng
như độ chính xác của sản phẩm. Đồ gá giúp mạch cắt và mặt cắt đạt các yêu cầu
kỹ thuật cho phôi hàn, rút ngắn quá trình chuẩn bị phôi hàn.
11
Phần 2. Phân tích, lựa chọn cơ cấu đồ gá.
2.1. Chọn cơ cấu đồ gá
Đồ gá có các cơ cấu chính sau:
 Phần khung: Hình thành nên hình dáng ban đầu của đồ gá. Có tác
dụng nâng đỡ toàn bộ tải trọng của đồ gá, là bề mặt định hình để lắp ghép các
chi tiết còn lại. Ngoài ra còn có tác dụng bảo vệ các chi tiết quan trọng tránh
khỏi những tác động bên ngoài.
 Cơ cấu truyền chuyển động: Sử dụng cơ cấu tay quay truyền
chuyển động cho trục vít, qua đó truyền chuyển động làm đai ốc chuyển động
tịnh tiến kéo cụm dịch chuyển mỏ cắt dịch chuyển dọc trục để cắt hết chiều dài
phôi. Cơ cấu này còn có thể được vận hành nhờ động cơ thay cho quay tay.
 Cơ cấu kẹp chặt và định vị: Dùng sức nặng của tấm kẹp trên để kẹp
chặt phôi trong quá trình cắt vì lực giữ phôi không cần quá chặt, bản thân tự
trọng của phôi cũng đã có thể tự giữ cân bằng. Mỏ cắt cũng được kẹp chặt và
định vị so với phôi nhờ một bộ gá kẹp.
 Cơ cấu dẫn hướng dịch chuyển mỏ cắt: Sử dụng cơ cấu cụm chuyển
động. Gồm có đai ốc và bạc dẫn hướng được liên kết ở phía trên giá đỡ khi đai
ốc chuyển động tịnh tiến sẽ kéo cụm chi tiết cùng chuyển động dọc trục, để có
thể thăng bằng và cứng vững, sử dụng 2 bạc dẫn hướng hai bên trục vít và trượt

dọc trên trục trơn. Bộ gá mỏ cắt sẽ được liên kết cố định với cơ cấu dẫn hướng
này.
2.2. Phân tích, thiết kế cơ cấu dịch chuyển mỏ cắt.
a. Phân tích
 Bước ren của cơ cấu truyền động ảnh hưởng rất lớn tới năng xuất
và chất lượng của vật liệu cắt. Do đó phải xác định được bước ren hợp lý để
trong quá trình cắt cho ta hiệu quả cao nhất.
 Quy trình công nghệ chế tạo đồ gá cắt thép tấm bằng khí áp dụng
cho chi tiết có chiều dày từ 5 ÷ 15 mm, với trục vít làm bằng ren vuông, ren một
đầu mối.
 Trong quá trình tiến hành thực nghiệm khi quay ta thấy: n = 90 ÷ 91
(v/ph) là số vòng quay có thể đạt độ đều nhất, hợp lý nhất.
 Theo lý thuyết tính toán nguyên lý máy ta có:
+ Trục vít quay được 1 vòng thì Đai ốc tịnh tiến được 1 bước ren t
p
.
+ Trục vít quay được n vòng thì đai ốc tịnh tiến được: n.t
p

+ Vận tốc cắt của đồ gá là:
V
c
= n.t
p

12
Với n= 90 ÷ 91 (v/ph). V
c
tra theo bảng 57g ( trang 202 sách "Cẩm nang hàn " ta
có chế độ cắt thép các bon sau.

Chỉ tiêu Chiều dày tấm cắt
6 8 10 12 14 16
Áp suất oxy kG/cm
2
3 3 3, 5 - - 4
Cỡ đầu ngoài - - - - - -
Cỡ đầu trong - - - 2 - -
Tốc độ cắt (mm/ph) - - -
440÷550
- -
Chiều rộng cắt (mm) - - 3, 5 - - -
Chú thích:
+ Áp suất khí cháy là 0,01 ÷ 0,5 kG/cm
2
+ Khoảng cách từ đầu cắt đến bề mặt tấm cắt là 8 ÷ 12 mm
- Như vậy qua bảng tra ta thấy ứng với tấm cắt có chiều dày từ 5 ÷ 15 mm
ta có:
V
c
= 540 ÷550 (mm/ph)  t
p
=
6
)9190(
)550540(
=
÷
÷
=
n

V
c

Do đó ta chọn bước ren t
p
= 6 Đối với chục vít ren một đầu mối hoặc t
p
= 3
Đối với chục vít ren hai đầu mối.
b. Thiết kế cơ cấu dịch chuyển mỏ cắt.
Cơ cấu dịch chuyển mỏ cắt gồm có 2 phần chính:
 Cơ cấu truyền chuyển động: Tay quay truyền chuyển động cho trục
vít, qua đó truyền chuyển động làm đai ốc chuyển động tịnh tiến kéo cụm dịch
chuyển mỏ cắt dịch chuyển dọc trục để cắt hết chiều dài phôi.
 Cơ cấu dẫn hướng dịch chuyển mỏ cắt: Gồm có đai ốc và bạc dẫn
hướng được liên kết ở phía trên giá đỡ khi đai ốc chuyển động tịnh tiến sẽ kéo
cụm chi tiết cùng chuyển động dọc trục, để có thể thăng bằng ta có 2 bạc dẫn
hướng hai bên trục vít và trượt dọc trên trục trơn. Bộ gá mỏ cắt sẽ được liên kết
cố định với cơ cấu dẫn hướng này.
t
P
V
c
n
1
2
1. Trục vít 2. Đai ốc
Hình 5 Sơ đồ dịch chuyển của trục vít và đai ốc
13
Phần 3: Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo đồ gá.

3.1. Phân tích kết cấu đồ gá.
Kết cấu đồ gá làm việc theo nguyên lý trượt truyền chuyển động. Đai ốc
chuyển động tịnh tiến trên trục vít dưới tác dụng của bạc dẫn hướng trượt trên
trục trơn làm cho bộ dịch chuyển mỏ cắt được cân bằng kéo bộ dịch chuyển mỏ
cắt di chuyển dọc theo đường cắt và phôi được kẹp chặt bởi sức nặng của hai
tấm kẹp.
3.1.1 - Chi tiết số 1: Chân của đồ gá
Hình 6 : Chân đồ gá
- Chọn chi tiết có dạng hình hộp chữ nhật
- Ở dưới chân đế được lót 2 tấm đệm, các tấm đệm được ghép vào khung chân
đế bằng hàn hồ quang.
- Chân đế được tạo bởi 2 thép hình hộp hình vuông 50x50x2 mm
- Chân đế được nối với bàn đạp bằng 2 bu lông M18
- Hai đầu được vát tạo thẩm mỹ
- Nhiệm vụ: đỡ toàn bộ khối lượng của đồ gá và phôi khi cắt. Tấm đệm giúp bề
mặt dưới của chân không tiếp xúc toàn bộ với mặt đất.
3.1.2 - Chi tiết số 2: Khung của đồ gá
Hình .7.Khung đồ gá
14
- Chi tiết có dạng hình vuông được ghép lại với nhau bằng các thanh thép hộp
(được chế tạo từ 4 thanh thép hộp vuông 50x50x2mm, hàn ghép bằng hàn hồ
quang).
- Khung được nối với chân đế bằng phương pháp hàn hồ quang
- Giữa chân đế và khung được hàn thêm một tấm đỡ L50 để tăng thêm độ cứng
vững cho kết cấu
- Khung được nối với tấm kẹp dưới bằng hàn và cũng được gá thêm một tấm
đệm bằng thép hình L50 bằng hàn.
- Trên khung có lắp 2 thanh thép hình L50 bằng mối ghép bu lông để đỡ thùng
phế liệu
- Nhiệm vụ: Đỡ tấm kẹp dưới và đỡ thùng đựng phế liệu.

3.1.3 - Chi tiết số 3: Bàn đạp
Hình .8 : Bàn đạp
Nhiệm vụ của bàn đạp:
- Truyền lực từ chân để nâng tấm đỡ cùng hệ thống trục tạo ra 1 khoảng trống
giữa hai tấm kẹp nhằm đưa phôi vào.
- Bàn đạp hoạt động với nguyên tắc của đòn bẩy
a) Thanh ngang:
- Được chế tạo từ ống thép tròn.
- Hai đầu được nối bởi hai thanh thép tấm dày, hàn bằng phương pháp hồ quan
tay với mối hàn chu vi khép kín.
b) 2 thanh dọc:
- Có hình dạng là một thanh thép tấm dày và được vát 1 đầu
- Trên thanh được bắt bu lông tại điểm tựa nối với thân đế của đồ gá. Điểm nối
đó chính là điểm tựa của bàn đạp. Nó có tác dụng giống như điểm tựa của cánh
tay đòn của đòn bảy để nâng vật lên.
15
3.1.4 - Chi tiết số 4: Ống truyền lực
Hình 9: Ống truyền lực
- Nhiệm vụ: Truyền lực từ bàn đạp để nâng hệ thống gá kẹp
- Chi tiết được chế tạo từ ống thép hình chữ nhật
- Hai đầu của chi tiết của được vê côn ≤ 15 mm. Đảm bảo diện tích tiếp xúc toàn
bộ giữa 2 đầu vê côn và đầu đòn bảy.
- Chi tiết được nối với tấm kẹp dưới bằng phương pháp hàn hồ quang tay, hàn
chữ T
3.1.5 - Chi tiết số 5: Tấm kẹp dưới
Hình .10.: Tấm kẹp dưới
- Tấm kẹp dưới có nhiệm vụ đỡ cụm kẹp trên và phôi tấm khi cắt. Chi tiết được
chế tạo từ thép tấm
- Trên tấm kẹp dưới tạo 2 lỗ vuông để cho thanh truyền lực đi qua.
3.1.6. Chi tiết số 6: Tấm kẹp trên

16
Hình .11: Tấm kẹp trên
- Tấm kẹp trên vừa để kẹp phôi tấm, vừa để làm giá đỡ cụm dịch chuyển mỏ cắt
khí. Trên tấm khoan lỗ φ10 rồi taro ren M12 để bắt gối đỡ trục. Phía dưới hàn
với thanh truyền lực để nhận lực từ bàn đạp.
3.1.7 - Chi tiết số 7: Tấm đỡ phôi
Hình 12 : Tấm đỡ phôi
- Nhiệm vụ: Tấm đỡ phôi là phần kéo dài của tấm kẹp dưới. Tấm đỡ phôi có tác
dụng trong trường hợp phôi dài
- Cấu tạo là một tấm thép hình chữ nhật có chiều dài bằng với chiều dài của tấm
kẹp dưới, bệ rộng lớn hơn 300mm, bề dài mỏng hơn tấm kẹp dưới.
- Được gắn với tấm kẹp dưới qua một bản táp
3.1.8 - Chi tiết số 8: Bàn quay và tay quay
1. Ống nối 2. Bàn quay 3. Tay quay
Hình .13 : Bàn quay và tay quay
17
Chi tiết số 1: Ống nối bàn quay và trục vít
Có nhiệm vụ chuyền chuyển động từ bàn quay sang trục vít. Để cố định
tránh bị trượt ta dùng 1 vít M6 hãm bắt chặt.
Chi tiết số 2: Bàn quay
Có nhiệm vụ như một cánh tay đòn nhận lực từ tay quay 3 và chuyền
chuyển động tới ống nối, làm trục vít quay.
Chi tiết số 3: Tay quay
Là tay cầm để nhận chuyển động, được lắp với bàn quay thông qua mối
ghép đinh tán.
3.1.9 – Cụmchi tiết số 9:Cụm chi tiết dịch chuyển mỏ cắt
1. Bạc dẫn hướng 3. Trục vít 5. Gối đỡ trục
2. Đai ốc 4. Trục trơn 6. Cơ cấu gá mỏ cắt 7. Vòng bi
Hình .14: Cụm chi tiết dịch chuyển mỏ cắt
Chi tiết số 1: Bạc dẫn hướng

- Bạc dẫn hướng được lắp đồng tâm với trục trơn bằng kiểu lắp lỏng có độ hở
nhỏ, lắp chặt với bạc lót.
- Nhiệm vụ: làm chức năng dẫn hướng
Chi tiết số 2: Đai ốc
- Nhiệm vụ: chuyển động tịnh tiến trên trục vít kéo mỏ cắt di chuyển dọc theo
đường cắt
- Đai ốc có dạng là một trụ rỗng, trong có ren vuông, được gia công với trục vít
thành bộ.
- Đai ốc được ghép đồng tâm với trục vít.
Chi tiết số 3: Trục vít
- Nhiệm vụ: chi tiết 3 có nhiệm vụ rất quan trọng làm cho đai ốc tịnh tiến dọc
trục, vì vậy trục vít phải đảm bảo độ thẳng, độ trơn, độ cứng vững khi làm việc.
- Có dạng hình trụ tròn, hai đầu được gối bởi 2 ổ lăn, và được tiện ren vuông với
đai ốc thành bộ.
18
- Chi tiết 3 được nối với bàn quay.
- Chi tiết số 3 được ghép với đai ốc bằng mối ghép ren, lắp đồng tâm.
Chi tiết số 4: Trục trơn
- Nhiệm vụ: dẫn hướng cho bạc, giúp cụm đỡ mỏ cắt dịch chuyển êm, cân bằng
và đảm bảo đường cắt thẳng.
- Chi tiết số 4 là một thanh thép tròn. Chi tiết số 4 được ghép với chi tiết số 9
bằng mối ghép lỏng. Hai đầu của chi tiết được Taro ren M16
Chi tiết số 5: Gối đỡ trục
- Nhiệm vụ: Gá lắp và đỡ hệ thống trục.
- Chi tiết được hàn từ hai tấm thép. Trên được khoét các lỗ để gá lắp các trục, ổ
lăn.
- Chi tiết được được ghép với tấm kẹp trên bằng bulong ren M8.
Chi tiết số 6: Cơ cấu gá mỏ cắt.
Có tác dụng định vị và kẹp chặt mỏ cắt để trong quá trình cắt đảm bảo độ
chắc chắn của mỏ cắt và đảm bảo khoảng cách cắt để thực hiện quá trình cắt một

cách thuận lợi nhất.
Chi tiết số 7: Vòng bi
- Dùng để đỡ trục, giữ trục có vị trí xác định trên gối đỡ, tiếp nhận tải trọng và
truyền đến gối đỡ.
Có nhiều loại ổ lăn theo hướng tác dụng của tải trọng do ổ tiếp nhận ta
chọn ổ bi đỡ một dãy:
Hình 15 . Ổ bi đỡ một dãy
- Ổ bi đỡ một dãy chịu được lực hướng tâm đồng thời chịu được lực dọc trục
không lớn cho phép vòng ổ nghiêng dưới ¼ độ làm việc với số vòng quay
cao, giá thành ổ thấp nhất.
3.1.10. Nắp bảo vệ bộ dịch chuyển mỏ cắt.
Nắp bảo vệ có tác dụng bảo vệ cụm chi tiết dịch chuyển mỏ cắt bên trong
khỏi những ảnh hưởng của môi trường bên ngoài. Gồm 3 tấm tôn có chiều dày
là 2 mm được gấp theo hình hộp, được chế tạo bằng cách hàn đính 2 tấm.
19
Yêu cầu kỹ thuật:
- Đảm bảo hình dáng và kích thước yêu cầu.
- Khi lắp ghép các tấm lại với nhau cần đảm bảo độ kín khít giữa các tấm
với nhau
3.1.11. Thùng chứa phế phẩm và sản phẩm.
Thùng chứa phế phẩm che chắn không cho xỉ thoát ra trong quá trình cắt
đồng thời chứa sản phẩm sau khi đã cắt xong, ngoài ra thùng còn có tác dụng
chứa nước làm mát sản sản phẩm ngay khi cắt xong. Do không phải chịu lực tác
dụng lớn nên ta chọn vật liệu chế tạo là loại tôn inox dày 1 mm. Thùng chứa phế
liệu có dạng hình hộp chữ nhật được đặt trên khung đồ gá nhờ bộ đỡ làm bằng
L5 được bắt chặt bằng bulông. Yêu cầu của thùng chứa:
- Đảm bảo độ cứng vững khi làm việc.
- Đảm bảo hình dáng yêu cầu để khi lắp đặt với phần khung được thực hiện
dễ dàng.
3.2. Chọn vật liệu chế tạo và quy trình chế tạo các chi tiết

Sơ đồ công nghệ chế tạo đồ gá
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
CHI TIẾT CỦA ĐỒ GÁ CẮT PHÔI TẤM
Lấy dấu và triển khai hình trên phôi
Làm sạch, mài nhẵn bavia
Hàn ghép nối các chi tiết thành cụm bằng
máy hàn hồ quang tay
Gia công các chi tiết trên máy
chuyên dùng
Cắt phôi bằng máy cắt mini và
mỏ cắt khí dùng tay
Hình 16 Sơ đồ công nghệ chế tạo chi tiết của đồ gá cắt phôi tấm
20
Hình 17 Sơ đồ công nghệ chế tạo đồ gá phôi tấm
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ CẮT PHÔI TẤM
Đọc, phân tích bản vẽ thiết kế
Triển khai hình trên phôi thép
Gia công chế tạo các chi tiết thành phẩm
Hàn ghép khung đồ gá

Hàn ghép cơ cấu bàn đạp
Gia công chế tạo trục vít và trục trơn
Gia công chế tạo các gối đỡ, tay quay
Gia công chế tạo cụm đỡ mỏ cắt
Gia công chế tạo các tấm kẹp dưới, kẹp trên,
tấm đỡ, hộp đựng sản phẩm
Lựa chọn phương pháp, thiết bị gia công chế tạo các chi tiết

Hàn ghép các chi tiết thành cụm
Lắp ghép các chi tiết tổng thành

Vận hành thử nghiệm, hiệu chỉnh
Làm sạch, sơn chống rỉ, sơn màu
21
3.2.1. Khung đồ gá:
- Số lượng: 1
- Vật liệu chế tạo: thép hộp mạ kẽm kích thước 60x60, có chiều dày 3 mm.
Tiến hành đo kích thước và vạch dấu phôi, đường vạch dấu phải chính
xác về kích thước và rõ dàng để chuẩn bị cắt. Các đoạn thép được cắt bằng máy
cắt đá mini. Trong khi cắt phải đảm bảo đo và vạch dấu chính xác để thu được
các đoạn thép có kích thước yêu cầu. Sau khi cắt tiến hành mài bavia ở các đầu
cắt để lấy mặt phẳng khi ghép các đoạn lại với nhau. Sau khi cắt sản phẩm thu
được là các thanh có hình dáng và kích thước các chi tiết như hình thiết kế sau:
Hình dáng và kích thước chi tiết sau khi cắt như hình vẽ:
Hình …. Chi tiết số 1
Hình .18 Chi tiết số 2
Sau khi cắt xong, ta tiến hành hàn đính các chi tiết lại với nhau, đảm bảo
độ vuông góc và bề mặt mối ghép phải phẳng. Khi hàn đính xong kiểm tra lần
cuối cho vuông kết cấu rồi tiến hành hàn chắc các mối hàn bằng phương pháp
hàn hồ quang tay.
22
Hình .19.: Khung đồ gá sau khi chế tạo xong
3.2.2. Chân đế:
- Số lượng: 2
- Vật liệu chế tạo: thép L5 kích thước 50x50, có chiều dày 2 mm.
Tiến hành đo kích thước và vạch dấu phôi.
Hình dáng và kích thước chi tiết sau khi cắt như hình vẽ:
Hình .20. Thép sau khi cắt
Sau khi cắt được 4 thanh như trên ta tiến hành cắt vát cạnh để tạo thẩm
mỹ và cắt bớt mỗi cánh L 5mm để khi hàn ốp 2 thanh lại với nhau vẫn đảm bảo
kích thước cạnh là 50mm.

Hình : chi tiết 1 số lượng 2 thanh
Hình 21 : chi tiết 1 số lượng 2 thanh
23
Sau khi cắt xong ta tiến hành hàn đính các chi tiết lại với nhau ăn khớp,
mặt dưới chân đế được đính 2 tấm đệm ở 2 đầu để giúp bề mặt chân đế không
tiếp xúc trực tiếp với mặt đất. Khi đính xong kiểm tra lần cuối cho vuông rồi ta
tiến hành hàn chắc các mối hàn bằng phương pháp hàn hồ quang tay.
Hình 22 Chi tiết chân đế sau khi chế tạo xong
3.2.3. Bàn đạp
Chi tiết được chế tạo bằng thép CT 38
* Chuẩn bi phôi
Bước 1: Lấy dấu vạch dấu hai thanh dọc thanh ngang S = 15
Chọn phương pháp cắt bằng máy cắt đá mini
Hình 23 : phôi vạch trước khi cắt
Bước 2: Cắt và khoan lỗ trên thanh ngang theo vạch dấu
Hình 24 : Phôi sau khi cắt
* Chế tạo
24
Số lượng: 1 chiếc
- Thanh ngang:
+ Hai đầu được nối bởi hai thanh thép tấm dày bằng hàn hồ quan tay bằng
mối hàn chu vi khép kín.
- 2 thanh dọc:
+ Trên thanh được bắt bu lông tại điểm tựa nối với thân đế của đồ gá, điểm
nối đó chính là điểm tựa của bàn đạp. Nó có tác dụng giống như điểm tựa của
cánh tay đòn của đòn bảy để nâng vật lên.
Nhiệm vụ của bàn đạp:
- Truyền lực từ chân để nâng tấm đỡ cùng hệ thống trục tạo ra 1 khoảng
trống giữa hai tấm kẹp nhằm đưa phôi vào.
- Bàn đạp hoạt động với nguyên tắc của đòn bẩy

- Ta chọn phương pháp hàn hồ quang tay, tư thế hàn PB
Hình 25 : Chi tiết sau khi chế tạo
3.2.4. Chế tạo cơ cấu kẹp trên
* Chuẩn bi phôi lấy dấu, vạch dấu tấm kẹp và ống truyền lực
Bước 1: Lấy dấu và vạch dấu tấm kẹp trên
- Số lượng 1
Hình 26: phôi vạch trước khi cắt
Bước 2: Lấy dấu và vạch dấu tấm ống truyền lực
- Số lượng 2
25