Thiết kế quy trình công nghệ gia công Nắp Hộp Đề
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (378.03 KB, 58 trang )
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại đất nước, các ngành kinh tế nói
chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật có kiến
thức tương đối rộng và phải biết vận dụng sáng tạo những kiến thức đã học để giải
quyết những vấn đề thường gặp trong thực tế.
Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình đào tạo trở thành
người kỹ sư. Quá trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về
những kiến thức đã được tiếp thu trong quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả
năng vận dụng sáng tạo những kiến thức này để làm đồ án cũng như công tác sau
này.
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em được giao nhiệm vụ: “Thiết kế quy trình
công nghệ gia công Nắp Hộp Đề’’. Được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng
dẫn Nguyễn Võ Văn Cường, em đã hoàn thành được đồ án này.
Mặc dù đã rất cố gắng để hoàn thành đồ án này, tuy nhiên, do kiến thức còn non
yếu nên đồ án này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận
được sự góp ý của các thầy cô và các bạn để đồ án này được tốt hơn.
Em xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo hướng dẫn Võ Văn Cường, cùng
các thầy cô trong khoa cơ khí - Trường Cao Đẳng kỹ Thuật Cao Thắng đã tận tình
hướng dẫn em hoàn thành đồ án này.
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 1
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Duy Dũ
Lê Văn Hiệu
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Quyển báo cáo ĐAMH được trình bày có đúng mẫu ?
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
1.
Nội dung báo cáo có đáp ứng đủ các yêu cầu của đề tài ?
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
2.
Các bản vẽ(A3,A4) có đúng mẫu ?
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
3.
4.
Phần cứng, phần mềm của ĐAMH có đáp ứng đủ các yêu cầu của đề tài ?
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 2
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Các ý kiến khác
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
5.
6.
Điểm :
TP.HCM, Ngày … Tháng…Năm 2014
Giáo viên hướng dẫn
(GV ký tên và ghi rõ họ tên)
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 3
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN......................................................................2
MỤC LỤC.......................................................................................................3
PHẦN I: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM
1.Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.................................4
2.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.......................................4
3.Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết...........................................................
4. Phân tích độ chính xác chi tiết gia công.......................................................5
4.1
Độ chính xác về kích thước..................................................................5
4.2
Độ chính xác về hình dáng hình học....................................................8
4.3
Độ chính xác về vị trí tương quan........................................................8
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 4
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
4.4
Chất lượng bề mặt.................................................................................8
4.5
Xác định sản lượng hàng năm..............................................................9
PHẦN II: CHỌN PHÔI ,PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH
LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
1.Chọn Phôi.....................................................................................................10
2. Phương pháp chế tạo phôi...........................................................................12
3. Xác định lượng dư.......................................................................................15
PHẦN III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ MANG TRƯỢT ĐỨNG
MÁY BÀO......................................................................................................15
PHẦN IV: BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.................................17
PHẦN V : XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT...........................................................41
PHẦN VI : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ......................................................................96
PHẦN VII : KẾT LUẬN ..............................................................................102
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................103
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 5
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
PHẦN I : PHÂN TÍCH SẢN PHẨM
Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
- Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy nắp hộp đề là thuộc chi tiết dạng hộp. Nắp hộp
đề là một bộ phận không thể thiếu của mỗi hộp đề
Ngoài nhiệm vụ là nắp hộp, nó còn kết hợp với thân hộp đề để lắp các chi tiết
như: ổ lăn , ổ trượt…
- Trên nắp hộp có nhiều bề mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau
tuỳ thuộc vào điều kiện làm việc của mỗi bề mặt đó. Bề mặt làm việc chủ
yếu là lỗ Ø28, kích thước Ø57, kích thước Ø51 , rảnh 3mm
-Ta cần phải gia công chính xác bề mặt A và lỗ Ø51 để làm chuẩn tinh
gia công. Cần phải đảm bảo độ vuông góc giữa đường tâm lỗ trục với
mặt phẳng A. Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.
- Vật liệu sử dụng là hợp kim nhôm đúc có các thành phần hoá học và cơ tính
như sau:
- Chi tiết được chế tạo bằng phương pháp đúc dưới áp lực
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
- Từ bản vẽ chi tiết ta thấy, chi tiết nắp hộp đề có kết cấu đủ độ cứng vững theo
yêu cầu công nghệ. Chi tiết có cấu tạo gồm các bề mặt cong đồng thời lại có
gân trợ lực, do đó mức độ cứng vững được tăng đáng kể đảm bảo không bị biến
dạng khi gia công; có thể cắt gọt ở tốc độ cao nhằm tăng năng suất.
- Mặt A có diện tích đủ rộng để làm chuẩn tinh. Hầu hết các bề mặt của chi tiết
cho phép gia công dễ dàng và có thể phối kết hợp các máy vạn năng trong việc
gia công các bề mặt.
- Các lỗ trên chi tiết đều có kích thước nhỏ nên ta có thể đúc đặc đỡ tốn công
làm lõi nhằm giảm giá thành.
- Việc sử dụng vật liệu là hợp kim nhôm đúc có ưu điểm là:
+ Giá thành hạ
+ Dễ chế tạo phôi nhờ phương pháp đúc
+ Gia công cắt gọt dễ dàng
+ Giảm được khối lượng chung của hộp
1.
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 6
Đồ Án Tốt Nghiệp
3.
GVHD : Võ Văn Cường
Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết :
- Vật liệu chế tạo chi tiết là hợp kim nhôm
Kí Hiệu: AlSi8Mg
Thành phần hoá học (theo TCLX AII2)
+ 91%Al;
+ 8%Si ;
+ 1%Mg ;
Chi tiết gia công cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Bề mặt lỗ ∅28 : dùng để lắp bạc đạn nên cần độ chính xác cao, độ bền, độ
cứng cao, độ nhẵn bóng bề mặt đạt được Ra = 2.5 µm.
- Bề mặt lỗ ∅51: dùng để định vị chi tiết vào thân hộp đề nên cần độ chính xác
cao, độ nhẵn bóng bề mặt đạt được Ra = 2 µm.
- Đảm bảo đạt các kích thước theo yêu cầu của bản vẽ.
4.
4.1
a.
Phân tích về độ chính xác gia công
Độ chính xác về kích thước
Đối với các kích thước có chỉ dẫn dung sai
•
+
+
+
+
+
+
Kích thước 51+ 0,03
Kích thước danh nghĩa : D N= 51 (mm)
Sai lệch trên : ES=0,03(mm)
Sai lệch dưới : EI= 0(mm)
Dung sai kích thước : IT D= ES-EI= 0,03-0 =0,03(mm)
Tra bảng(1.4 trang 4 tập bảng tra DSLG)
Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 7
Miền dung sai kích thước là js :vậy 51 + 0,03 51H7
•
+
+
+
+
+
Kích thước 28+0,021
Kích thước danh nghĩa : D N= 28 (mm)
Sai lệch trên : ES=0,021(mm)
Sai lệch dưới : EI= 0(mm)
Dung sai kích thước : IT D= ES-EI= 0,021-0=0,021(mm)
Tra bảng(1.4 trang 4 tập bảng tra DSLG)
Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 7
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 7
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
+
Miền dung sai kích thước là js :vậy 28 +0,021 28H7
•
+
+
+
+
+
+
Kích thước 57+ 0,074
Kích thước danh nghĩa : D N= 57 (mm)
Sai lệch trên : ES=0,074(mm)
Sai lệch dưới : EI= 0(mm)
Dung sai kích thước : IT D= ES-EI= 0,074-0 =0,074(mm)
Tra bảng(1.4 trang 4 tập bảng tra DSLG)
Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 9
Miền dung sai kích thước là js :vậy 57 + 0,074 57H9
•
+
+
+
+
+
+
Kích thước 14,5±0,021
Kích thước danh nghĩa : D N= 14,5 (mm)
Sai lệch trên : ES=0,021(mm)
Sai lệch dưới : EI= -0,021(mm)
Dung sai kích thước : IT D= ES-EI= 0,021-(-0,021)=0,042(mm)
Tra bảng(1.4 trang 4 tập bảng tra DSLG)
Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 9
Miền dung sai kích thước là js :vậy 14,5±0.02114,5js9
•
+
+
+
+
+
+
Kích thước 3±0,012
Kích thước danh nghĩa : D N= 3 (mm)
Sai lệch trên : ES=0,012(mm)
Sai lệch dưới : EI= -0,012(mm)
Dung sai kích thước : IT D= ES-EI= 0,012-(-0,012)=0,024(mm)
Tra bảng(1.4 trang 4 tập bảng tra DSLG)
Độ chính xác về kích thước đạt cấp chính xác 9
Miền dung sai kích thước là js :vậy 3±0,012 3js9
b.
Đối với các kích thước không chỉ dẫn dung sai
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 8
Đồ Án Tốt Nghiệp
-
GVHD : Võ Văn Cường
Kích thước khoảng cách giữa hai bề mặt gia công không chỉ dẫn dung sai
lấy cấp chính xác 10 (IT 10_)
Kích thước khoảng cách giữa một bề mặt gia công và một bề mặt không
gia công không chỉ dẫn dung sai lấy cấp chính xác 10 (IT 10_)
Kích thước khoảng cách giữa hai bề mặt không gia công không chỉ dẫn
dung sai lấy cấp chính xác 10 (IT 10)
Kích thước khoảng cách giữa hai bề mặt gia công
•
•
•
•
•
•
•
Kích thước 135o,cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 5.6 trang 134
sách STDSLG ta được IT=0,2 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 135 o±0,1
Kích thước 115o,cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 5.6 trang 134
sách STDSLG ta được IT=0,2 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 115 o±0,1
Kích thước 113o,cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 5.6 trang 134
sách STDSLG ta được IT=0,2 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 113 o±0,1
Kích thước 103o,cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 5.6 trang 134
sách STDSLG ta được IT=0,2 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 103 o±0,1
Kích thước 57,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,12 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 57±0,06
Kích thước 50,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,01 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 50+0,01
Kích thước 42,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,01 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 42±0,05
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 9
Đồ Án Tốt Nghiệp
•
•
•
•
•
•
•
•
-
GVHD : Võ Văn Cường
Kích thước 38,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,01 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 38±0,05
Kích thước 34,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,01 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 34±0,05
Kích thước 32,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,01 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 32±0,05
Kích thước 26,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,084 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 26±0,042
Kích thước 10,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,058 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 10±0,029
Kích thước 9o,cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 5.6 trang 134 sách
STDSLG ta được IT=0,04 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 9 o±0,02
Kích thước 6o,cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 5.6 trang 134 sách
STDSLG ta được IT=0,08 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 6 o±0,04
Kích thước 4,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,048 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 4±0,024
Kích thước khoảng cách giữa một bề mặt gia công và một bề mặt không gia
công.
•
Kích thước 112,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,14 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 112±0,07
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 10
Đồ Án Tốt Nghiệp
•
•
•
•
•
•
•
-
GVHD : Võ Văn Cường
Kích thước 85,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,14 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 85±0,07
Kích thước 59,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,12 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 59+0,12
Kích thước 36,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,01 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 36+0,01
Kích thước 22,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,084 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 22±0,042
Kích thước 18,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,07 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 18+0,07
Kích thước 15,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,07 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 15±0,035
Kích thước 3,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,04 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 3±0,02
Kích thước khoảng cách giữa hai bề mặt không gia công
•
•
•
Kích thước 21,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,084 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 21±0,042
Kích thước 13,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,07 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 13±0,035
Kích thước 10,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,058 mm,thuộc miền dung sai js
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 11
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
Kích thước đầy đủ 10±0,029
•
Kích thước 4,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,048 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 4±0,024
Kích thước 3,cấp chính xác 10. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách
STDSLG ta được IT=0,04 mm,thuộc miền dung sai js
Kích thước đầy đủ 3±0,02
4.2
Độ chính xác về hình dáng hình học
•
-
Dung sai độ đồng phẳng của bề mặt Alà ≤ 0,05
4.3
-
Độ chính xác về vị trí tương quan
Dung sai độ vuông góc giữa mặt A với tâm lỗ 28 là ≤ 0,05
4.4
Chất lượng bề mặt:
-
4.5
Mặt A gia công tinh đạt cấp chính xác IT 10, nhám bề mặt Rz 20
Mặt C gia công tinh đạt cấp chính xác IT 9, nhám bề mặtRa 2.5
Bề mặt lỗ 28 có nhám bề mặt Ra 1.25
Xác định sản lượng năm
-Tính khối lượng CTGC Mct
+ Dùng phần mền thiết kế Pro engineer 5.0 ta tính được thể tích của chi tiết
nắp hộp đề là V=0.07667dm3
Xác định khối lượng chi tiết :m= V.g
V :thể tích chi tiết
g :trọng lượng riêng của vật liệu . gAl =3960
Khối lượng chi tiết : m= 0.076673960= 303.61 gram
Với khối lượng chi tiết 303.61 gram thuộc dạng sản xuất hàng loạt vừa
Ta tra bảng 1.2 Giáo trình công nghệ máy => sản lượng hàng năm
của chi tiết là:500÷5000 chiếc/năm
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 12
Đồ Án Tốt Nghiệp
Văn Hiệu- Duy Dũ
GVHD : Võ Văn Cường
Page 13
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
PHẦN II : CHỌN PHÔI,PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC
ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
1.
Chọn phôi
Ta có các loại phôi có thể sử dụng như :phôi cán,phôi đúc,phôi dập,phôi
rèn,phôi hàn….
Phôi đúc :
Ưu điểm :
+
+
+
+
+
Đúc có thể đúc được các vật liệu khác nhau,thường là gang,thép,kim loại
màu và hợp kim của chúng với khối lượng từ vài gram đến hàng trăm tấn.
Chế tạo được những vật đúc có hình dạng và kết cấu phức tạp như thân máy
công cụ,vỏ động cơ mà các phương pháp khác chế tạo khó khăn hoặc không
chế tạo được
Có thể đúc nhiều kim loại khác nhau trong một vật đúc
Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa
Giá thành chế tạo vật đúc rẻ vì vốn đầu tư ít,tính chất sản xuất linh hoạt,năng
suất cao
Nhược điểm:
+
+
+
Tốn kim loại cho hệ thống rót.
Có nhiều khuyết tật làm tỷ lệ phế phẩm khá cao
Kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc đòi hỏi thiết bị hiện đại.
Phôi cán :
Ưu điểm :
+
+
+
Độ chính xác của phôi cao,năng suất chế tạo phôi cao
Phôi cán có nhiều dạng và nhiều tiết diện
Phương pháp chế tạo phôi đơn giản,rẻ tiền,dễ chế tạo và năng suất cao
Nhược điểm :
+
Cơ tính vật liệu không tốt phôi có hình dáng đơn giản trên bề mặt.
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 14
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
+
+
+
Không cán được các loại vật liệu dòn
Không cán được các loại phôi kích thước lớn
Hệ số sử dụng vật liệu thấp nên chỉ sử dụng trong sản xuất đơn chiếc,
hàng loạt nhỏ.
Phôi dập :
Ưu điểm :
+
+
+
+
Độ cứng vững và bền chặt của phôi cao.
Độ chính xác cao, cơ tính cao
Tiết kiệm vật liệu và thời gian
Cơ khí hóa,tự động hóa nên năng suất chế tạo phôi cao
Nhược điểm :
+
+
Không thuận lợi khi dập phôi có hình dạng phức tạp, kích thước lớn
Không dập được những loại vật liệu dòn
Phôi hàn :
Ưu điểm :
+
+
Tạo ra các chi tiết có hình dáng phức tạp đảm bảo cơ tính
Phôi hàn có hình dáng phức tạp do hàn nối nhiều kim loại có tính chất
+
+
khác nhau lại với nhau
Độ bền cao và kín, tiết kiệm vật liệu
Giá thành rẻ
Nhược điểm :
+
+
+
Phôi hàn dễ bị cong vênh, nứt
Chịu tải trọng kém do tổ chức kim loại bị thay đổi khi hàn
Năng suất thấp,vốn đầu tư lớn giá thành cao nên ít dùng.
Phôi rèn tự do :
Ưu điểm :
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 15
Đồ Án Tốt Nghiệp
+
GVHD : Võ Văn Cường
Vốn đầu tư thấp,thiết bị đơn giản,kim loại bị biến dạng về tất cả các
hướng cho nên phôi có cơ tính tốt
Nhược điểm:
+
Khó tạo được phôi có hình dáng phức tạp,năng suất thấp,không phù
hợp với dạng sản xuất hàng loạt,chỉ phù hợp với dạng sản xuất loạt nhỏ
hay đơn chiếc.
Dựa vào dạng sản xuất hàng loạt vừa,vật liệu gia công là nhôm,về hình dạng
chi tiết Nắp hộp đề phức tạp
=> chọn phôi đúc
Phương pháp chế tạo phôi
Phôi đúc có các kiểu chế tạo phôi đúc như : đúc trong khuôn cát,đúc trong
2.
khuôn kim loại,đúc ly tâm,đúc mẫu chảy….
2.1 Đúc Khuôn cát
- Là phương pháp đúc thông dụng nhất trong công nghệ đúc.
- Chi tiết có được nhờ rót kim loại nóng chảy vào khuôn được làm bằng cát, để
nguội và phá cát lấy ra sản phẩm đúc.
• Ưu điểm:
+ Đúc được nhiều loại kim loại khác nhau.
+ Khối lượng vật đúc có thể từ vài chục gram đến vài chục tấn
+ Đúc được các chi tiết phức tạp.
+ Tính chất sản xuất linh hoạt,thích hợp với các dạng sản xuất
+ Đầu từ ban đầu thấp.
+ Dể cơ khí hóa và tự động hóa.
• Nhược điểm:
+ Độ chính xác vật đúc không cao dẫn đến lượng dư gia công lớn.
+ Chất lượng vật đúc thấp,thường có rỗ khí,rỗ xỉ.
+ Chất lượng bề mặt vật đúc thấp.
2.2 Đúc trong khuôn kim loại
- Thực chất đúc trong khuôn kim loại là điền đầy kim loại lỏng vào khuôn chế
tạo bằng kim loại
- Sử dụng nhiều trong sản xuất quy mô lớn hay hàng loạt lớn.
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 16
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
Vật đúc có hình dạng không phức tạp với thành dày 3-100mm và khối lượng
vật đúc có thể đạt 5 tấn.
- Vật đúc là thép,gang và hợp kim màu
- Để tạo các cấu trúc rổng bên trong,thường dùng lõi cát và lõi kim loại.
• Ưu điểm:
+ Đảm bảo cơ tính của vật đúc : Khuôn kim loại có độ dẫn nhiệt cao hơn khuôn
cát nên đảm bảo cho vật đúc có cấu trúc mịn hơn dẫn đến cơ tính cao hơn
+ Chất lượng vật đúc tốt:Độ bóng bề mặt,độ chính xác lồng khuôn cao
+ Tuổi bền của khuôn kim loại cao
+ Năng suất cao,giá thành hạ
• Nhược điểm:
+ Truyền nhiệt nhanh nên dễ xảy ra hiện tượng không điền đầy kim loại trong
khuôn,dể bị nứt
+ Không đúc được vật quá phức tạp,thành mỏng và khối lượng quá lớn
+ Khuôn kim loại không có tính lún và thoát khí nên công nghệ đúc khó
+ Giá thành chế tạo khuôn cao
2.3 Đúc ly tâm
- Kim loại lỏng được rót vào khuôn kim loại quay với vận tốc có thể đến 3000
vòng/phút.
- Dưới tác dụng của lực ly tâm,kim loại lỏng được điền đầy lồng khuôn và tạo
thành vật đúc khi kết tinh.
- Chủ yếu dùng để đúc các chi tiết có dạng tròn xoay : Ống nước,nòng
sung,ống lót,các dạng tang trống…
-
Ưu điểm:
Tổ chức kim loại mịn chặt do sự kết tinh của kim loại lỏng dưới tác dụng của
lực ly tâm đảm bảo cho vật đúc có độ đồng chất cao,loại bỏ các rỗ khí và tạp
chất xỉ
+ Tạo được các khoan rổng bên trong mà không cần dùng lõi
+ Không dùng hệ thống rót phức tạp nên tiết kiệm được kim loại
+ Đúc được vật có vài lớp kim loại riêng biệt trong cùng một vật đúc
• Nhược điểm:
+ Thiên tích vùng theo thiết diện ngang do lực ly tâm
+ Đường kính lỗ kém chính xác và chất lượng bề mặt lỗ xấu
2.4 Đúc theo mẫu chảy
- Đây là một dạng đúc đặc biệt trong khuôn một lần.Thực chất của đúc theo
khuôn mẫu chảy tương tự như đúc khuôn cát nhưng cần phân biệt hai điểm
sau đây:
•
+
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 17
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
Lòng khuôn được tạo ra từ mẫu là vật liệu dễ chảy do đó việt lấy mẫu ra khỏi
lòng khuôn thực hiện bằng nung chảy mẫu và rót ra theo hệ thống rót
- Vật liệu chế tạo khuôn bằng chất liệu đặt biệt nên chỉ cần độ dày nhỏ (68mm) nhưng rất bền thông khí tốt,chịu nhiệt.
- Dùng đúc các hình dạng phức tạp,đòi hỏi nhiều công đoạn gia công cơ khí,từ
bất kì hợp kim nào
- Sau khi làm khuôn,khuôn được nung để đốt chảy mẩu,tạo lồng khuôn để rót
kim loại khi đúc
Ưu điểm:
Dể thiết kế
Đúc được nhiều loại hợp kim
Giảm chi phí gia công tạo khuôn
Giảm giá thành
Đúc được nhiều chi tiết một lần
Vật liệu đúc có độ chính xác cao nhờ lòng khuôn không phải lắp ráp theo mặt
phân khuôn,không cần chế tạo thao riêng
Vật đúc có thể là vật liệu khó nóng chảy,nhiệt độ rót cao
Độ nhẳn bề mặt đảm bảo do bề mặt lòng khuôn nhẳn,không cháy khuôn….
Nhược điểm:
Không đúc được chi tiết dạng lớn
Chỉ mang lại hiệu quả cao khi đúc các chi tiết có hình dạng phức tạp từ vật liệu
bất kì với số lượng chi tiết trong hàng loạt lớn hơn 100 chiếc.
Quy trình chế tạo một vật đúc gồm nhiều công đoạn nên năng suất không
cao.Do vậy người ta cần cơ khí hóa hoặc tự động hóa trong quá trình sản xuất.
Đúc trong khuôn mẫu chảy chỉ thích hợp để chế tạo các vật đúc với kim loại
quý cần phải tiết kiệm,những chi tiết đòi hỏi độ chính xác cao…
-
•
+
+
+
+
+
+
+
+
•
+
+
+
+
2.5 Đúc áp lực
Ưu điểm:
+ Vật đúc đạt độ chính xác cao, độ bóng bề mặt cao, hầu như không cần gia
•
công cơ khí. Bề mặt nhẵn mịn đáp ứng được các nguyên công xử lý bề mặt như
mạ, phun, phủ với ít sự chuẩn bị bề mặt nhất.
+ Hoàn toàn không sử dụng hỗn hợp làm khuôn, ruột.
+ Có khả năng đúc được những vật đúc thành rất mỏng (< 1 mm).
+ Có khả năng tạo hình những vấu lồi, ri vê, những lỗ với kích thước chính xác
để ta rô, và thậm chí tạo được những đường ren mảnh.
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 18
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
+ Do vận tốc điền đầy khuôn lớn, áp lực tác dụng lên kim loại lỏng cao, tác
dụng nguội nhanh của khuôn kim loại nên tổ chức vật đúc nhỏ mịn, sít chặt. Điều
này làm tăng độ bền cho vật đúc.
+ Đồng thời, độ bền của vật đúc cũng tăng lên nhờ việc hạn chế tối đa các mối
lắp ghép trong một chi tiết, phương pháp đúc áp lực thường cho ra sản phẩm hoàn
chỉnh.
+ Mức độ cơ khí hóa, tự động hóa cao, điều kiện lao động được cải thiện.
+ Năng suất cao, có thể đạt 10003600 lần ép/giờ.
+ Khuôn bằng kim loại có thể dùng được nhiều lần (đúc nhôm có thể từ
100.000200.000 lần; đúc kẽm, chì, số lần ép có thể đến 500.000 lần)
• Nhược điểm:
+ Giá thành khuôn ép rất cao, nhất là khi đúc các hợp kim có nhiệt độ rót cao
như đồng, vật liệu làm khuôn phải là hợp kim chịu nóng đặc biệt, được gia công tỉ
mỉ và nhiệt luyện thích hợp.
+ Vật đúc có rỗ khí, nguyên nhân là do dòng kim loại lỏng chảy vào khuôn với
vận tốc lớn, cuốn theo bọt không khí và do vật đúc kết tinh nhanh nên các bọt khí
này không thoát ra ngoài được. Điều này làm giảm độ sít chặt của vật đúc.
+ Đồng thời, vật đúc không nhiệt luyện được. Vì khi nung nóng, các rỗ khí sẽ
nở ra, có thể làm biến dạng vật đúc. Đây là một nhược điểm cần đặc biệt quan tâm
khi thiết kế các chi tiết đúc áp lực.
+ Kích thước và khối lượng vật đúc bị hạn chế theo cỡ máy đúc.
+ Tỉ lệ thành phẩm nhỏ do hệ thống rót lớn.
Đúc áp lực trong buồng ép nguội nằm ngang, mặt phân khuôn thẳng đứng. Đa số
các máy đúc hiện đại đều thiết kế theo nguyên tắc này.
- Nguyên lý làm việc của máy đúc được thể hiện như sau:
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 19
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
Hình 1.2 : Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy đúc áp lực buồng nguội
+ Giai đoạn thứ nhất : Giai đoạn cấp liệu:
Sau khi khoá khuôn lên bàn máy, hệ thống xy lanh thuỷ lực làm nhiệm vụ khoá
khuôn sẽ hoạt động, khi đó hai nửa khuôn sẽ được ép chặt vào với nhau. Trong giai
đoạn này cốc rót kim loại lỏng sẽ rót kim loại lỏng vào trong xy lanh ép, sau khi
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 20
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
kim loại lỏng đã điền đầy cốc rót, pittông ép sẽ đi qua và bịt lỗ rót, vận tốc pittông
ép và áp lực trong buồng ép lúc này còn nhỏ. Vì khi đó áp lực chỉ cần đủ để thắng
lực ma sát.
+ Giai đoạn thứ hai: Giai đoạn điền đầy hốc khuôn.
Kim loại đã được điền đầy buồng ép, trong giai đoạn này tốc độ pittông tăng lên,và
đạt giá trị cực đại v2, đồng thời áp suất p2cũng tăng lên rất nhanh và đạt giá trị cực
đại, lúc này pittông ép sẽ ép kim loại lỏng vào trong lòng khuôn, với tốc độ dòng
chảy của kim loại là rất lớn, nên khoảng thời gian điền đầy là rất nhanh, kim loại
trong khuôn sẽ hình thành nên hình dạng của vật đúc,sau một khoảng thời gian rất
ngắn, khi hình vật đúc được hình thành, lúc này kim loại sẽ được làm nguội nhờ hệ
thống làm mát của khuôn.
+ Giai đoạn thứ ba: Giai đoạn mở khuôn
Nửa khuôn di động sẽ đựơc mở ra nhờ hệ thống hệ thống đóng mở khuôn, và đồng
thời lúc này các cơ cấu side code cũng được rút ra. Lúc này vật đúc vẫn nằm ở phía
khuôn động.
+Giai đoạn thứ tư: Giai đoạn đẩy sản phẩm
Lúc này hệ thống đẩy sản phẩm sẽ làm nhiệm vụ đẩy sản phẩm rơi ra khỏi
khuôn đúc, đồng thời pittông ép lúc này cũng di chuyển về phía buồng ép. Sau
khi sản phẩm được rơi ra thì phần khuôn di động được hệ thống đóng mở khuôn
ép vào phần khuôn tĩnh. Một chu trình mới lại được bắt đầu
Với những yêu cầu chi tiết đã cho và những mặt kinh tế, mặt sản xuất ta chọn
phương pháp đúc áp lực ,cấp chính xác IT10, nhám bề mặt Rz20
Xác định lượng dư gia công:
-Dựa vào phương pháp gia công
-Ta có lượng dư khi gia công tiện tinh 0.5 ÷ 1 mm( theo cuốn chế độ cắt gia công
cơ khí )
• Mặt A được gia công tiện tinh
Lượng dư mặt A bằng 0.7 mm
• Mặt C được gia công tiện tinh
Lượng dư mặt C bằng 0.7 mm
• Mặt trụ Ø 57 được gia công tiện tinh
Lượng dư mặt Ø 57 bằng 0.5 mm
3.
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 21
Đồ Án Tốt Nghiệp
•
GVHD : Võ Văn Cường
Mặt lỗ lắp bạc đạn Ø 28 được gia công:
-Bước 1: tiện tinh 2Zb = 1mm
-Bước 2: Doa thô 2Zb =0.35 mm
-Bước 3: Doa tinh 2Zb =0.25 mm
Lượng dư Ø 28 bằng 1.6 mm
PHẦN III : LẬP BẢNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 22
Đồ Án Tốt Nghiệp
GVHD : Võ Văn Cường
PHẦN IV : BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
1./ NGUYÊN CÔNG I : chuẩn bị phôi
-
Nguyên công này là nguyên công bắt buộc trước khi bước vào việc gia
công bất kỳ một sản phẩm nào, Trong việc này ta sử dụng các loại máy
như máy cắt, máy mài,…
-
Kế đến là ta làm sạch các bề mặt của phôi Sau khi cộng việc làm sạch
được hoàn thành tiếp đến là phải kiểm tra các kích thước để đảm bảo các
khuyết tật như: vết nứt, rỗ co, rỗ khí hình dáng và kết cấu bản vẽ. Do đó,
bước này ta sử dụng thước cặp 1/10 và các máy kiểm tra khuyết tật của
kim loại. Sau đó ta đem đi nhiệt luyện: ở đây ta áp dụng phương pháp ủ
hoàn toàn gồm các bước sau:
+ Chi tiết được nung nóng tới nhiệt độ 500- 540o ( giữ trong 5h)
+ làm nguội đến 150˚C
+ Làm nguội ngoài khí trời
2./ NGUYÊN CÔNG II: Tiện tinh mặt A và Tiện tinh ∅51+0,03
2.1
2.2
-
Biện luận về thứ tự gia công:
- Ta Tiện tinh mặt A trong nguyên công này mục đích là để làm chuẩn
định vị gia công mặt C.
- Tiện tinh ∅51+0,03 nhằm làm chuẩn định vị cho nguyên công sau.
Biện luận về kích thước:
Trong nguyên công này khi gia công cần đạt kích thước 15,2±0,021,CCX 9,nhám
bề mặt Rz =20
-
Đạt kích thước Ø 50,6+0,074 đạt cấp chính xác IT9,độ nhám Ra=2,5.
-
Đạt kích thước 3±0,02,cấp chính xác 10,nhám bề mặt Rz =20
2.3
Biện luận về chọn chuẩn gia công:
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 23
Đồ Án Tốt Nghiệp
-
2.4
GVHD : Võ Văn Cường
Ở đây ta chọn mặt C làm chuẩn định vị khử 3 bậc tự do :tịnh tiến 0x,xoay
quanh 0y và 0z
- Mặt trụ ∅58 định vị khử 2 bậc tự do: tịnh tiến 0y và 0z
Biện luận về chọn máy:
-
Để tiện tinh mặt A và tiện tinh ∅51+0,03 ta chọn máy tiện 1K62 với thông
số máy sau:(tra bảng trang 226 sách chế độ cách gia công cơ khí )
+ Đường kính gia công (max) : 400mm
+ Công suất động cơ :10 KW
+ Số vòng quay trục chính (v/p): 2.5-2000 (v/p)
+ Kích thước máy : 1165x2785 (mm)
2.5
Biện luận về dao:
- Khi tiện mặt A ta chọn Dao tiện đầu cong gắn mảnh hợp kim BK4 (với
H=16mm,B=10mm,L=100mm), bề rộng mặt A cần gia công lớn nhất là
-
2.6
112mm. (tra bảng 4-4 trang 261Sách Sổ tay CNCTM 1)
Tiện tinh ∅51+0,03 ta dùng dao tiện lỗ có ϕ=95o gắn mảnh hợp kim BK4
kiểu 2 (Với H=16mm,b=12mm,L=170mm) .
(tra bảng 4-14 trang 268 Sách Sổ tay CNCTM 1)
Đồ gá: Chuyên dùng
3./ NGUYÊN CÔNG III: Tiện tinh mặt C và ∅57+0,074
3.1
3.2
3.3
Biện luận về thứ tự gia công:
- Tiện tinh mặt C nhằm mục đích làm chuẩn định vị gia công các mặt sau.
- Tiện đạt kích thước ∅57+0,074 nhằm làm chuẩn định vị cho nguyên công
sau
Biện Luận về kích thước:
- Trong bước này khi gia công mặt C cần phải đạt kích thước 14,5±0,021
mm, đạt cấp chính xác 9 ,nhám bề mặt Ra=2,5
+0,074
- Tiện đạt kích thước ∅57
,cấp chính xác 9,nhám bề mặt Ra=2.5
- Đạt kích thước 10±0,029, cấp chính xác 10, nhám bề mặt Ra=2.5
Biện luận về chọn chuẩn gia công:
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 24
Đồ Án Tốt Nghiệp
-
GVHD : Võ Văn Cường
Ở đây ta chọn mặt A làm mặt định vị chính hạn chế 3 bậc tự do nhằm
tịnh tiến 0x, xoay quanh 0y và 0z.
3.4
Mặt trụ ∅51 định vị khử 2 bậc tự do :tịnh tiến 0y và 0z
Biện luận về chọn máy:
- Để tiện mặt C và ∅57+0,074 ta chọn máy tiện 1K62 với thông số máy sau:
(tra bảng trang 226 sách chế độ cách gia công cơ khí )
+ Đường kính gia công (max) : 400mm
+ Công suất động cơ :10 KW
+ Số vòng quay trục chính (v/p): 2.5-2000 (v/p)
+ Kích thước máy : 1165x2785 (mm)
3.5
Biện luận về dao:
+0,074
- Để tiện mặt C và ∅57
ta chọn dao tiện ngoài thân cong có góc
nghiêng chính 90o gắn mảnh hợp kim BK4 (Với h=16mm, b=10mm,
3.6
L=100mm) . (tra bảng 4-6 trang 263 Sách Sổ tay CNCTM 1)
Đồ gá: Chuyên dùng
4./NGUYÊN CÔNG IV: Tiện tinh ∅28+0,021
1
Biện luận về thứ tự gia công:
Gia công lỗ 28+0,021 nhằm theo yêu cầu của nhà thiết kế
2
3
Biện luận về kích thước:
- Trong nguyên công này khi gia công cần đạt kích thước 27,4+0,052, Cấp
chính xác 9,nhám bề mặt Ra=2,5
- Đạt kích thước ±0,035, Cấp chính xác 10 ,độ nhám Ra=12.5
Biện luận về chọn chuẩn gia công:
- Ở đây ta chọn mặt C làm chuẩn định vị khử 3 bậc tự do :tịnh tiến 0x,xoay
-
quanh 0y và 0z
Mặt trụ ∅57 định vị khử 2 bậc tự do: tịnh tiến 0y và 0z
Văn Hiệu- Duy Dũ
Page 25
