Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế quy trình công nghệ gia công tay biên

Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa cơ khí

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc

Bộ môn công nghệ Chế tạo máy
Nhiệm vụ
thiết kế tốt nghiệp

Họ và tên sinh viên:
Lớp..Khoá.Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy.
I. Đầu đề thiết kế:
.
.

II. Các số liệu ban đầu..


III. Nội dung các phần thuyết minh tính toán:







IV. Phần bản vẽ

Hà Nội, ngày
tháng
Cán bộ hớng dẫn

năm

Nhận xét của giáo viên hớng dẫn







Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

-1-


§å ¸n tèt nghiÖp C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y

……
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………

Hµ Néi, ngµy
th¸ng
C¸n bé híng dÉn

n¨m

NhËn xÐt cña gi¸o viªn duyÖt

……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
Sinh viªn thùc hiÖn: L¬ng C«ng Thµnh. Líp CTM3-K4

-2-


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy





Hà Nội, ngày
tháng
Cán bộ duyệt

năm

Lời nói đầu

Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại đất nớc, các ngành kinh tế
nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ s và các cán bộ kỹ thuật có
kiến thức tơng đối rộng và phải biết vận dụng sáng tạo những kiến thức đã học
để giải quyết những vấn đề thờng gặp trong thực tế.
Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình đào tạo
trở thành ngời kỹ s. Quá trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ
hơn về những kiến thức đã đợc 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 nh
công tác sau này.
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đợc giao nhiệm vụ: Thiết kế
quy trình công nghệ gia công tay biên. Đợc sự chỉ bảo tận tình của thầy
giáo hớng dẫn Nguyễn Trọng Bình, em đã hoàn thành đợc 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 đợc sự góp ý của các thầy cô và các bạn để đồ án này đợc tốt hơn.
Em xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo hớng dẫn
Nguyễn Trọng Bình, cùng các thầy cô trong khoa cơ khí - Tr ờng ĐHBK
Hà Nội đã tận tình hớng dẫn em hoàn thành đồ án này.

Hà Nội ngày 18 tháng 5 năm 2006
Sinh viên: Lơng Công Thành

Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

-3-


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Chơng I: Nội dung và trình tự thiết kế

đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

1.1Nội dung đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy :
Đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy bao gồm:
- Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục tay biên.
- Thiết kế đồ gá để gá đặt chi tiết gia công tay biên.
Nh vậy đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy bao gồm cả phần tính
toán và các bản vẽ.
1.1.1. Khối lợng tính toán:
Khối lợng tính toán đợc viết thành bản thuyết minh theo trình tự và nội
dung từng phần đợc trình bày cụ thể ở phần sau.
1.1.2. Khối lợng bản vẽ:
Đồ án đợc trình bày trong các bản vẽ gồm:
- 1 bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ A0.
- 5 bản vẽ sơ đồ nguyên công gồm 36 nguyên công cơ bản khổ A0.
- 2 bản vẽ đồ gá với đầy đủ hình chiếu theo tỷ lệ khổ giấy A0.
1.2. Trình tự thiết kế đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy:
Quá trình thiết kế đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy đợc tiến
hành theo nội dung và trình tự sau đây:
1- Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.
2- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
3- Xác định dạng sản xuất.
4- Chọn phơng pháp chế tạo phôi.

Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

-4-


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

5- Lập thứ tự các nguyên công, các bớc ( vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định
vị,kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ ký hiệu chiều chuyển động của dao, của
chi tiết ).
6- Tính lợng d cho một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công
khác của chi tiết thì tra theo sổ tay công nghệ chế taọ máy.
7-Tính chế độ cắt và tra theo sổ tay công nghệ chế tạo máy các nguyên
công.
8-Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công. Số liệu này
là cơ sở để xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của quy trình công nghệ.
9- Thiết kế 2 đồ gá gia công. Phần thiết kế đồ gá bao gồm các bớc sau:
+ Xác định cơ cấu định vị phôi.
+ Tính lực kẹp cần thiết.
+ Dựa vào sơ đồ định vị và lực kẹp để chọn cơ cấu định vị, cơ cấu kẹp
chặt, thiết kế các cơ cấu khác của đồ gá ( cơ cấu dẫn hớng, cơ cấu so dao, cơ
cấu phân độ, cơ cấu xác định vị trí của đồ gá trên máy ).
+ Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ct].
+ Đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá.
+ Lập bảng kê khai chi tiết của đồ gá ( tên gọi chi tiết, số lợng chi tiết và
vật liệu sử dụng ).
10- Viết thuyết minh theo nội dung những phần đã tính toán thiết kế.
11- Xây dựng các bản vẽ.

Chơng Ii: phân tích chi tiết gia công và xác định dạng sản xuất

2.1. Chức năng, đIều kiện làm việc, công dụng của chi tiết
1/Chức năng :
Tay biên là chi tiết quan trọng không thể thiếu đợc trong tất cả các động
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

-5-


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

cơ đốt trong.Tay biêntrực tiếp tham gia biến chuyển động tịnh tiến của piston
sang chuyển động quay của trục khuỷu và ngợc lại.Tay biên D6 đợc chế tạo
bằng thép 45 gồm đầu nhỏ không tháo dời đợc,trong đó có lắp bạc lót bằng
đồng. Thân tay biên tiết diện hình chữ I và đầu to lắp bạc dời ,gồm hai nửa
ghép với nhau bằng hai bulông M8.
Mặt trong của lỗ đầu nhỏ phải gia công đạt Ra = 2,5 để lắp chặt với bạc.
Mặt trong của lỗ đầu to phải gia công đạt R a = 1,25 để lắp trung gian với
bạc.
Chuyển tiếp giữa đầu nhỏ và thân R10, R30, R40.
Chuyển tiếp giữa đầu to và thân R12, R80, R8
Mặt trong của lỗ đầu to có khoét rãnh bán nguyệt để định vị bạc.
Trên đầu nhỏ có lỗ dẫn dầu lệch với bạc chi tiết một góc 500.
Tại hai lỗ để bắt bu lông có phần định vị 8,5 phần ren M8.
2/ Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
Tay biên là một chi tiết dạng càng, đầu to đợc ghép bởi hai nửa bằng hai
bu lông M8 nên chúng có các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Cơ tính sau khi nhiệt luyện lần cuối phải đạt độ dãn dài tơng đối, độ co
tơng đối, độ dai va đập 35%, mẫu thử có thể phân bố dọc dộ cứng 25 - 30
HRC.
- Chế tạo bằng phơng pháp dập theo khuôn.
- Tổ chức kim loại ở chỗ gẫy của mẫu thử không đợc có hiện tợng điểm
trắng hay bọt, sự phân tầng của những chất phi kim loại và vết nứt. Tổ chức
kim loại trong mặt cắt dọc phải đợc đặc trng bằng hớng của thớ dọc theo đờng
trục phù hợp với hình dạng bên ngoài không có hiện tợng đứt đoạn, xốp.
- Trên bề mặt đã gia công không cho phép có vết nứt, gãy, gỉ sắt, lõm, lỗ

rỗng.
- Đờng gép khuôn cho phép có ba via đến 1,5mm, không cho phép có vết
nhăn, phải tẩy sạch các khuyết tật và ba via 1,5mm đạt RZ40.
- Độ lệch của hai đờng tâm lỗ lên mặt phẳng cho phép nhỏ hơn bằng
0,06/100.
- Độ lệch của nối tâm hai lỗ so với trục đối xứng 0,5mm.
- Không cho phép hàn đắp.
- Độ côn ô van của lỗ đầu nhỏ 0.01 mm. Khích thớc đầu to cho phép
+0, 025

45 0,01 nằm trong góc < 450 so với mặt phẳng lắp ghép.
- Độ chênh lệch chiều dày thành đầu to và đầu nhỏ tay biêntheo hớng dọc
trục đối xứng không quá 2mm, theo chiều ngang không quá 1mm.
2.2 Xác định dạng sản xuất:
1/ ý nghĩa:
Dạng sản xuất phụ thuộc vào sản lợng sản phẩm trong năm xác định sản
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

-6-


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

xuất hợp lý có ảnh hởng đến đầu t và hình thức tổ chức sản xuất. Sản lợng sản
phẩm lớn ta đầu t thiết bị chuyên dùng, tổ chức sản xuất theo dây chuyền sẽ
đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất, chất lợng sản phẩm tốt, thu hồi vốn đầu t
nhanh.
Nếu sản lợng sản phẩm thấp thì nên sử dụng trang thiết bị vạn năng, tổ
chức sản xuất không theo dây chuyền, sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao.
Từ đó ta thấy việc xác định dạng sản xuất hợp lý có ý nghĩa rất quan

trọng trong quá trình tổ chức sản xuất dẫn đến việc đầu t hợp lý trang thiết bị
hợp ký, bố trí nhân công làm việc hợp lý dẫn đến quá trình sản xuất đạt hiệu
quả cao.
2/ Xác định sản lợng cơ khí:
Nh ta đã biết để xác định dạng sản xuất ta phải xác định sản lợng cơ khí
trong năm và trọng lợng của chi tiết gia công.
Sản lợng phôi tay biên D6 cần dập yêu cầu là 5000 chi tiết/năm,
nh vậy sản lợng cơ khí đợc tính theo công thức:
Ni =N.mi.[1 + ( + )/ 100] chi tiết/ năm.
Trong đó :
Ni: sản lợng cơ khí chi tiết cần chế tạo .
N:sản lợng sản phẩm sản xuất trong năm .
N=5000 chi tiết/năm.
mi: số chi tiết cùng loại trong sản phẩm ,lấy mi =1.
: là hệ số % dự phòng h hỏng do chế tạo, = (2ữ3) lấy =2.
: hệ số % chế tạo thêm. dự phòng ngoài kế hoạch tránh mất mát do vận
chuyển, bảo quản, = (3ữ5), ta lấy =3 .
Thay vào ta có :
Ni = 5000. 1.[1 + (3 + 2) / 100] = 5250 chi tiết/ năm
3/ Xác định khối lợng của chi tiết:

Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

-7-


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Hình vẽ 1:Thể tích chi tiết
Theo công thức GCT=VCT.

GCT: khối lợng của chi tiết
VCT: thể tích của chi tiết
: khối lợng riêng của vật liệu. Vật liệu của chi tiết gia công là
thép 45 =7,85 kg/dm3
Để thuận tiện cho việc tính toán và chế tạo phôi ta chia tay biên D6 ra
làm bốn phần để thể tích từng phần rồi cộng lại.
Gọi thể tích phần đầu nhỏ tay biên D6là V1,
Thể tích phần thân tay biên D6 là V2,
Thể tích phần đầu to tay biên D6 là V3 + V4
Thể tích chi tiết là:
VCT = V1+ V2+ V3 +V4
Ta có:V1 = 14229mm3
V2 =43917 mm3
V3 = 40040mm3
V4 = 12300mm3
VCT = 110486 = 0,110486 dm3
Trọng lợng chi tiết là:
GCT = 0,110486.7,85 = 0,8673151 (kg).
Căn cứ vào bảng 2trang[2] với số lợng chi tiết từ 500ữ5000 chiếc, khối lợng < 4 kg ta xác định dạng sản xuất hàng loạt lớn .

Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

-8-


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Chơng III: xác định phơng pháp chế tạo phôi và
thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

3.1 Phơng pháp tạo phôi tay biên :
Việc chế tạo tay biên để đạt đợc những yêu cầu kỹ thuật và kinh tế, ngời
kỹ s công nghệ phải xác định đợc kích thớc phôi và chọn phôi thích hợp với
điều kiện sản xuất nên việc chọn phôi dựa trên những cơ sở sau:
- Vật liệu chế tạo phôi và cơ tính của vật liệu .
- Hình dáng và kết cấu của chi tiết.
- Khả năng đạt độ bóng của phơng pháp tạo phôi .
- Điều kiện cụ thể sản xuất của nhà máy ở đây chi tiết tay biên D6 vật
liệu là thép 45, với loại vật liệu này có độ dẻo độ dai tốt phù hợp với các phơng pháp gia công cắt gọt sau này.
Do những yêu cầu kỹ thuật của chi tiết đòi hỏi độ chính xác ,độ bền cơ
tính và độ bóng bề mặt. Để thoả mãn các yêu cầu trên việc sản xuất phôi tay
biên D6 có các phơng pháp nh đúc, hàn, gia công áp lực: cán,rèn,dập nóng. Ta
phải so sánh lựa chọn giữa các phơng pháp để đa ra phơng án tạo phôi hợp lý
đảm bảo cả về hai mặt kinh tế và kỹ thuật.
So sánh các phơng pháp tao phôi:
a/ Phơng pháp đúc:
Ưu điểm:
Năng suất cao, vốn đầu t ít, rẻ tiền, nó cho phôi có hình dáng phức tạp,
cơ tính cao.
Nhợc điểm:
Tổ chức hạt thô, bề mặt bị chai cứng nên khó gia công cắt gọt độ bền
và độ dẻo dai kém.
b/ Phơng pháp hàn:
Ưu điểm:
Tạo ra các chi tiết có hình dáng phức tạp đảm bảo cơ tính.
Nhợc điểm:
Năng suất thấp, vốn đầu t lớn giá thành cao nên ít dùngvà đặc biệt tay
biênlàm việc trong điều kiện chịu tải trọng va đập lớn nên không cho phép chế
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

-9-


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

tạo phôi bằng phơng pháp hàn.
c/ Phôi cán:
Ưu điểm:
Phơng pháp này tạo phôi đơn giản, rẻ tiền, dễ chế tạo và năng suất cao.
Nhợc điểm: Cơ tính vật liệu không tốt phôi có hình dáng đơn giản trên
bề mặt. Thép cán thông thờng đợc tiêu chuẩn hoá, và đặc biệt với chi tiết tay
biên D6 hình dáng phức tạp nên rất khó chế tạo bằng phơng pháp này.
d/ Phôi rèn tự do.
Ưu điểm:
Vốn đầu t thấp, thiết bị đơn giản, kim loại bị biến dạng về tất cả các hớng cho nên phôi có cơ tính tốt.
Nhợc điểm:
Khó tạo đợc phôi có hình dáng phức tạp, năng suất thấp, không phù
hợp với dạng sản xuất loạt, chỉ phù hợp với dạng sản xuất loạt nhỏ hay đơn
chiếc.
e/ Rèn khuôn:
Có độ chính xác và độ bóng cao hơn, chế tạo đợc các chi tiết có kích
thớc vừa và nhỏ. Phù hợp với sản xuất loạt lớn, hàng khối nhng chi phí lớn,
đòi hỏi phải có lực ép lớn.
f/ Dập thể tích:
Ưu điểm:
Đây cũng là hình thức rèn khuôn nó thờng cho phôi có hình dáng phức
tạp đạt độ chính xác cao. Nâng cao cơ tính của phôi thờng áp dụng sản xuất
loạt lớn, hàng khối.
Tiết kiệm kim loại, giảm thời gian gia công cơ khí, giá thành hạ.
Nhợc điểm:

Do dập trên máy búa lực ép lớn va đập nhiều nên việc chế tạo khuôn khó
khăn, giá thành sản phẩm tơng đối cao.
g/ Dập nóng :
Phơng pháp này phôi đạt độ bóng R z= (160- 40) àm. Phôi có cơ tính cao
có thể tạo đợc phôi có hình dáng phức tạp.
Ưu điểm:
Máy làm việc êm, độ cứng vững tốt, dẫn hớng êm, chính xác, tốc độ của
máy nhanh, có thể đẩy phôi tự động. Phơng pháp dập nóng đảm bảo chất lợng
vật dập cao, tiết kiệm lợng tiêu hao kim loại, năng suất lao động cao, thuận
tiện cho quá trình tự động hoá và cơ khí hoá.
Cho vật dập có kích thớc chính xác, góc nghiêng ở thành vật dập nhỏ, lợng d gia công ít, mức độ biến hình trên các tiết diện của vật dập tơng đối đều.
Độ lệch khuôn ít nên tiết kiệm đợc nhiều vật liệu.
Để hoàn thành một bớc hay một nguyên công thì trên máy búa cần phải
dập vài nhát, nhng trên máy ép chỉ cần dập một nhát, giảm đợc thời gian phụ,
năng suất cao thờng năng suất tăng gấp 2 đến 3 lần so với máy búa.
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 10 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Sau khi đã điều chỉnh máy và lắp khuôn máy làm việc với hành trình cố
định nên chiều cao vật rèn chính xác, thao tác của công nhân đơn giản dễ
dàng, thợ bậc thấp cũng làm đợc, đồng thời giảm đợc nhiều sức lao động của
công nhân.
Máy ép làm việc êm, nên các bộ phận làm việc lâu hỏng, năng lợng tiêu
phí ít hơn và nhà xởng xây dựng nhỏ hơn. Nhờ máy ép dễ tự động hoá và dễ
trang bị những thiết bị phụ đảm bảo an toàn lao động nên ít xảy ra tai nạn lao
động.

Nhợc điểm:
Giá thành của máy ép cao.
Khi quá tải thờng xảy ra kẹp máy, nhiều trờng hợp rất khó giải
quyết.
- Kích thớc phôi ban đầu yêu cầu phải chính xác.
- Khó đánh sạch lớp ôxy hoá nên yêu cầu thiết bị nung phải không
có hoặc ít hiện tợng ôxy hoá.
Tính chất vạn năng so với búa dập kém hơn nên phải có thiết bị phụ
để tạo phôi.
Tuy vậy có những nhợc điểm này, nhng phơng pháp dập nóng chảy trên
máy ép là u việt hơn cả vì nó đảm bảo đợc những yêu cầu kỹ thuật của chi tiết
và tính kinh tế, tiết kiệm kim loại, năng suất cao dễ tự động hoá và cơ khí hoá
trong quá trình sản xuất.
Chọn phơng pháp chế tạo phôi:
Qua phân tích u nhợc điểm của các phơng pháp tạo phôi ta nhận thấy phơng pháp tạo phôi bằng khuôn dập nóng trên máy ép trục khuỷu là một phơng
pháp u việt hơn cả nếu ta chế tạo đợc khuôn và lòng khuôn chính xác nên ta
chọn phơng pháp này để chế tạo phôi tay biên D6 trong quá trình sản xuất.
3.2 Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi:
Bản vẽ chi tiết lồng phôi đợc trình bày trên khổ giấy A0 với đầy đủ lợng
d gia công . Phần lợng d gia công thể hiện bằng các nét gạch chồng lên nhau,
và đợc tô màu đỏ. Thể hiện đầy đủ các yêu cầu về dung sai và độ bóng.
a- Phân loại vật dập.
Quá trình công nghệ dập trên máy ép trục khuỷu phụ thuộc vào dạng của
vật dập. Để thiết kế vật dập và khuôn dập cần phải phân loại vật dập theo cấu
tạo của nó và theo đừơng phân khuôn, dạng trục chính vật dập, hình dáng vật
dập. Dựa vào những đặc điểm trên ngời ta chia ra làm 4 nhóm vật dập. Bảng
87 trang 390[1](Phân loại vật dập trên máy ép trục khuỷu).
Dựa vào đặc điểm của 4 nhóm vật dập đó, xét chi tiết gia công tay biên
D6 là vật dập có dạng dài, tỷ số giữa chiều dài và chiều rộng là:

Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 11 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

l
182
B=
= 2.6.
70
Căn cứ vào hình dạng của chi tiết tay biên D6 có đờng phân khuôn là đờng thẳng dạng trục chính là đờng thẳng trong quá trình dập chồn chiếm u thế
hơn.Theo bảng 87trang 391[1] vậy phôi tay biên D6 thuộc cụm A nhóm I phân
nhóm 1b.
b- Thiết kế vật dập
1/ Chọn mặt phân khuôn:
Vị trí mặt phân khuôn chọn theo chiều cao vật dập,liên quan tới lợng d,
phần thừa và góc nghiêng phía trên, phía dới của vật dập. Đờng phân khuôn
nằm trên mặt phẳng phân khuôn của nửa khuôn trên và dới ở giữa bề dày của
vành biên đồng thời cũng nằm ở giữa màng ngăn lỗ đột ở phía trong và từ đó
bắt đầu góc nghiêng trên dới của vật dập.
Vị trí đờng phân khuôn theo chiều cao của vật dập sao cho đảm bảo lợng
d quy định và phần thừa .
Nếu ta đặt vị trí đờng phân khuôn cao hơn hay thấp hơn so với các phơng
pháp trên đều dẫn tới tăng phần thừa do đó tăng trọng lợng vật dập.
ở đây chi tiết là phôi tay biên D6 để tạo thuận lợi cho việc gia công và
chế tạo khuôn cũng nh lấy phôi đợc dễ dàng ta có các phơng án lựa chọn mặt
phân khuôn nh sau :
Hình 2a:Cho ta mặt phân khuôn ở giữa chiều rộng chi tiết,chứa tâm hai lỗ

đầu to và đầu nhỏ.Mặt phân khuôn này để lại lợng d lớn ở hai lỗ và góc
nghiêng thành bên,độ chênh lệch lòng khuôn lớn khó khăn cho việc điền đầy
kim loại.Hơn nữa mặt phân khuôn này sẽ không tạo đợc tiết diện chữ I

Hình vẽ 2: Mặt phân khuôn
3/ Tính toán tiết diện trung bình:
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 12 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Thể tích phôi đợc tính theo công thức :
Vp= Vvd+Vb
Trong đó : Vvd - Thể tích vật dập : Vvd = 10996.300 mm3
Vb - Thể tích vành biên :
Vb = Vc+ Vbv = Cvc(b * hc + h2* B)
Cvd - Chu vi vật dập : Cvd= 433 mm
hc - Chiều dầy cầu vành biên : hc= 1.5 mm
b - Chiều rộng cầu vành biên : b = 6.5 mm
h2 - Chiều dầy vành biên : h2 = h1 + hc/2 = 5.75 mm
B - Chiều rộng của vành biên : B = 15 mm
Vb = 433(6.5*1.5 + 5.75*15) = 41568 mm3
Vp = 109926.300 + 41568 = 151494.3 mm3
Diện tích trung bình :
Vp 151494.3
=
= 814.44( mm )
Lp

186
Stb =
Tiết diện trung bình :

( )
dtb = 1.13 S tb = 1.13 814.4 = 32.2 mm
4/ Chọn bớc dập:
Phôi tính toán chia làm hai phần. Ta xét từng phần:
Phần 1 (Thân thanh truyền):
d
44.3
= max =
= 1.37
d tb
32.3
l1
80
=
= 2.47
d tb 32.3
Phần 2 (Đầu thanh truyền) Tính nh công thức trên
35.5
=
= 1.09
32.5
106
=
= 3.28
32.3
Trong đó : l1 - Chiều dài phần thân

l2 - Chiều dài phần đầu
Trọng lợng vật dập Gvd = 1 kg.
=

Độ côn của thanh phôi tính toán :
d d min
K= k
l th
dk - Kích thớc chuyển tiếp giữa đầu và thân :

Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 13 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Vth
0.75 ì d min 0.5 ì d min
l th
Vth - Thể tích thân : Vth = 72288.7 mm3
lth - Chiều dài thân : lth = 80 mm
dmin- Đờng kính tính toán nhỏ nhất : dmin = 22.6 mm
Thay vào công thức ta đợc :
dk = 47.30 mm
47.3 22.6
K=
= 0.30
80
Theo đồ thị giới hạn sử dụng lòng khuôn chuẩn bị dạng 1 (hình 118[I]).

Ta sử dụng lòng khuôn chuẩn bị dạng 1là : Vuốt - ép tụ kín.
Để tăng tuổi thọ lòng khuôn tinh và sự điền đầy lòng khuôn đợc
tốt vì vật dập có tiết diện chữ I và có lỗ nên ta sử dụng thêm lòng khuôn dập
chuẩn bị dạng 2 tạo thànhd hình dáng gần giống với vật dập rồi tiếp tục dập
trên lòng khuôn cuối cùng.
5/ Xác định kích thớc phôi :
Theo bảng 76 - Trang 274 - [I] tiết diện phôi ban đầu :
Sp' = Sv - K*(Sv-Se)
Sv = Vđ/lđ ; Vđ- Thể tích đầu vật dập
ld- Chiều dài đầu vật dập
37637.6
= 355.07
106
Sv =
(mm2)
Se = 1.2*Stp ; Stp - Tiết diện phôi trung bình
K = 0.3
Sp' = 355.1 - 0.3*(355.1-977.28) = 541.754 (mm2)
Ta sử dụng phôi thanh có đờng kính :
Dp' =
d k = 3.82 ì

11.3 *

S'p =11.3 *

541.754 = 26.3( mm)

Chọn
phôi

không đến cuối cùng lòng khuôn ép tụ ta chọn phôi lớn hơn một chút. Ta lấy
đờng kính phôi Dp = 40 mm.

c. Chọn các bớc dập:
Chọn các bớc dập để nâng cao năng suất lao động, chất lợng sản phẩm,
việc chọn các bớc dập có ý nghĩa quyết định trong quá trình tạo phôi chi tiết.
Căn cứ vào kết cấu chi tiết phôi tay biên D6 thuộc nhóm I phân nhóm 1b. Xét
u nhợc điểm yêu cầu chi tiết gia công ta thấy chi tiết phôi tay biên D6 có khối
lợng nhỏ, dạng trục thẳng bán kính chuyển tiếp cong suôn, các kích thớc
chênh lệch nhau không lớn lắm. Mặt khác chiều cao vật dập nhỏ hơn 30mm
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 14 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

nên việc điền đầy kim loại vào trong lòng khuôn dễ dàng hơn.
Tóm lại với chi tiết vật dập là phôi tay biên D6 ta chọn các bớc dập là:
cắt phôi; nung phôi; ép trụ - vuốt; dập chuẩn bị ; dập tinh (hoàn chỉnh); cắt
vành biên-đột lỗ; sửa nóng.
3.3. Kết cấu và tính toán các lòng khuôn.
Xác định hình dáng và kích thớc các lòng khuôn để thoả mãn các yêu
cầu của quá trình công nghệ dập vật dập đã cho, nghĩa là tạo ra lòng khuôn
để đảm bảo chất lợng vật dập.
Để thiết kế đợc các lòng khuôn của khuôn trên máy dập cần phải căn
cứ vào :
- Bản vẽ vật dập.
- Hình dáng và kích phôi ban đầu.
- Các bớc công nghệ trớc khi dập.

- Xác định kích thớc vành biên.
- Xác định lực dập cần thiết - chọn máy dập.
1) Lòng khuôn dập tinh:
Với lòng khuôn dập tinh đợc chế tạo, dựa trên bản vẽ vật dập từ đó ta
thiết kế ra bản vẽ chế tạo khuôn.
Khi chế tạo lòng khuôn các kích thớc đợc lấy theo bản vẽ vật dập ở
trạng thái nóng. Còn khi gia công khuôn mà các kích thớc đã tính độ co ngót
của kim loại thì chỉ vẽ vật dập ở trạng thái nguội tức là tất cả các kích thớc
đều không tính độ co ngót.
Hầu hết các kích thớc ngời ta tính 1,5% độ co ngót.
ở đây với vật dập là phôi tay biên D6 đợc thiết kế ở trạng thái nóng nên
khi thiết kế lòng khuôn dập tinh các kích thớc cũng đợc lấy theo vật dập ở
trạng thái nóng, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và điều kiện sản xuất hiện
có.Các kích thớc của lòng khuôn phải đảm bảo những yêu cầusau:
- Đảm bảo về kết cấu của chiều cao đờng phân khuôn, các kích thớc nh
góc nghiêng thành lòng khuôn, bán kính lợn.
- Kết cấu lòng khuôn phải đảm bảo độ bền của khuôn độ lắp ghép giữa
khuôn trên và khuôn dới.
- Kết cấu lòng khuôn phải thuận tiện cho việc gá lắp thao tác và lấy
phôi ra khỏi lòng khuôn.
- Trong quá trình do có độ mòn của lòng khuôn, khuôn dập không sát.
Việc chế tạo lòng khuôn có thể thay đổi một chút về kích thớc để phù hợp với
yêu cầu vật dập.
- Để đơn giản trên bản vẽ chế tạo lòng khuôn các kích thớc về dung sai,
góc nghiêng thành lòng khuôn, bán kính lợn nếu có thể ghi ở phần yêu cầu kỹ
thuật.
- Dung sai chiều sâu của lòng khuôn tốt nhất là lấy theo dung sai âm.
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 15 -

Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Căn cứ vào những yêu cầu của lòng khuôn dập tinh. Xét vật dập là phôi
tay biên D6 ở đây các kích thớc và kết cấu của lòng khuôn đợc thể hiện trên
bản vẽ chế tạo lòng khuôn dập tinh.

20

30

30

Hình vẽ 6: Miệng cặp kìm
2/ Lòng khuôn chuẩn bị:
Lòng khuôn dập chuẩn bị có kết cấu gần giống kết cấu lòng khuôn tinh
(cuối cùng). Góc nghiêng thành lòng khuôn chuẩn bị lấy bằng góc nghiêng
thành lòng khuôn tinh. Bán kính lợn lòng khuôn chuẩn bị lấy lớn hơn bán kính
lợn lòng khuôn tinh một lợng, tra theo bảng 78 tr.286[I].
Bán kính lợn lấy thống nhất để đơn giản trong việc gia công. Tại tiết
diện chữ I rãnh không sâu nên ta để tiết diện chữ nhật. Tại lỗ đột rãnh sâu hơn
và có màng ngăn khi dập tinh nên ta để tiết diện gần giống với tiết diện lòng
khuôn tinh nhng màng ngăn lấy dầy hơn và bán kính lợn lớn hơn.Chiều cao tại
các tiết diện lấy cao hơn chiều cao của lòng khuôn dập tinh một chút để khi
dập tinh biến dạng của kim loại chủ yếu là chồn. Chiều rộng lấy nhỏ hơn lòng
khuôn dập tinh một chút để trong quá trình dập tinh dễ đặt vật dập lọt vào
lòng khuôn hơn.
3/ Lòng khuôn ép tụ - Vuốt.
Với kết cấu của chi tiết phức tạp phải qua vuốt,để tiết kiệm khối khuôn,

đơn giản lòng khuôn ta ghép hai lòng khuôn ép tụ và vuốt với nhau. Cạnh
miệng cặp kìm của lòng khuôn ép tụ ta đặt cầu vuốt vào đó. Sau khi vuốt ta
đẩy luôn phôi vào phía trong để ép tụ.
* Có 2 dạng lòng khuôn ép tụ(lòng khuôn ép tụ hở, lòng khuôn ép tụ
kín).
Với vật dập phôi tay biên D6 do phôi có tiết diện phức tạp nên ta sử
dụng lòng phôi ép tụ kín, kết cấu của lòng khuôn ép tụ nhìn chung đợc lấy
theo kích thớc phôi tính toán và biểu đồ tiết diện.
Với lòng khuôn ép tụ không cần làm cầu vành biên và rãnh thoát biên.
Mục đích của lòng khuôn ép tụ là tạo hình ban đầu cho vật dập trớc khi dập
chuẩn bị, làm cho kim loại khi dập tinh đợc điền đầy vào lòng khuôn dễ dàng,
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 16 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

vật dập sau khi dập không bị gấp nếp nứt.
Vì lòng khuôn ép tụ nên các kích thớc không cần phải chế tạo chính
xác cao.
*Tính toán lòng khuôn ép tụ:
Chi tiết gồm hai đầu và thân có các tiết diện khác nhau.Dựa vào biểu
đồ phôi tính toán ta tính đợc:
- Chiều cao phần đầu nhỏ tính theo công thức:
h = (0.8ữ0.9)* S t ;
St-Diện tích phôi tính toán
h = 0.9* 880 =26.69 mm; Lấy h=30 mm
- Chiều cao phần thân cũng tính theo công thức trên:
h = 0.9* 482 =19.75; Lấy h=20mm

- Chiều cao phần đầu to tính theo công thức:
hmax = 0.9* S t max
hmax = 0.9* 1540 =35.31; Lấy hmax=40 mm
- Bán kính lợn chuyển tiếp tính theo công thức:
R6 = 1ữ5(hmax-hmin) + 5
R6 = 1*(35-20) + 5 = 20 mm; Lấy R6 = 80 mm
- Kích thớc các phần tử còn lại lấy theo bảng 81 trang 308[I]
R1= 10 mm; R2= 10 mm; R3 = 6 mm; R4 = 16 mm; R5 = 16
mm
- Chiều rộng lòng khuôn ép tụ :
+Đầu nhỏ đã qua vuốt sơ bộ :
Spv
B = 1.15* h ; Spv:: diện tích phôi sau khi vuốt
880
= 37.48(mm)
B =1.15* 27
;
+Thân đã qua vuốt sơ bộ:
6.58
= 37.83(mm)
B = 1.15* 20
+Đầu to cha qua vuốt:
Sp
1540
= 1.15 *
= 50.60( mm)
h
35
B = 1.15* k
*Tính lòng khuôn vuốt:

- Chiều cao lòng khuônvuốt:

Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 17 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

h=(0.8ữ0.9)at
Vt
lt

at - Cạnh vuông phôi vuốt : at =
L < 200 nên :
h = 0.9*at = 0.9 * 28.5 = 25.65 mm
- Chiều dài cầu vuốt :
l0 = 1.2*A = 1.2 * 40 = 48 mm
- Chiều rộng lòng khuôn :
B = (1.25ữ1.5 )A + 20
= 1.4*40 + 20 = 76 mm
- Các bán kính lợn :
R3 = 0.25 * l0 = 12 mm
R1 = 10 * R3 = 120 mm
R4 = 4 mm
R2 = 10 mm
- Chiều sâu của lòng khuôn vuốt là chiều sâu max của lòng khuôn ép tụ.
5) Xác định lực cần thiết và chọn máy ép.
Chi tiết phôi tay biên D6 là một sản phẩm đợc sản xuất theo dạng hàng
khối, có kích thớc chiều dày 30 mm và ở dạng dài, đờng tâm trục thẳng nên

việc tích lực và chọn máy có ý nghĩa rất quan trọng, nó quyết định tới năng
suất, chất lợng sản phẩm và giá thành. Nếu ta chọn máy có lực dập nhỏ hơn
lực tính toán thì khi tạo phôi sẽ gây ra sai hỏng nhiều, không đảm bảo kích thớc, điền đầy không hết vào lòng khuôn, vật dập không đảm bảo cơ tính nếu ta
chọn thiết bị mà lực dập của máy lớn hơn rất nhiều so với tính toán thì sinh ra
lãng phí tốn nhiên liệu và thiết bị đắt tiền không đảm bảo tính kinh tế tăng
giá thành sản phẩm .
*Tóm lại: Căn cứ vào đạng sản phẩm và điều kiện kỹ thuật cho phép
của thiết bị, khả năng chịu lực của vật dập, dựa vào thiết bị đã đợc tiêu chuẩn
hoá để ta chọn thiết bị phù hợp với điều kiện sản xuất. Với chi tiết phôi tay
biên D6 có dạng trục dài, chiều cao nhỏ, khối lợng 1 kg ta chọn công thức
tính lực nh sau:
P = 1,15*[(1 + 0,5*b/hc)* Fe + (1+b/hc + 0,1*a / hc)* Fvd.
Trong đó:
: ứng suất thực tế của vật dập ở nhiệt độ thôi dập với vật liệu là
thép 45 tra bảng 68 [1] có = 6,0 kG.
b: Chiều rộng cầu vành biên, b = 8 mm.
hc: Chiều cao cầu vành biên, hc = 1,5 mm.
Fvd: Diện tích vật dập, Fvd = 9864 mm2.
Fc: Diện tích cầu vành biên, Fc = 9.78 mm2.
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 18 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

a: Chiều rộng trung bình vật dập,
a = Fvd / lvd = 9864 / 186 = 53 mm
Thay vào công thức ta có:
P = 1.15*6[(1+0.5*8/1.5)*9.75+(1+8/1.5+0,1*53/1.5)]*9864

= 604692.104kG.
Từ kết quả trên ta chọn máy ép trục khuỷu 1000 tấn.
* Các thông số của máy nh sau:
- Hành trình làm việc:
254 mm.
- Số lần dập trong 1 phút:
95.
- Kích thớc đầu trợt dọc x ngang (mm):
685 x 685.
- Kích thớc bàn máy dọc ngang (mm):
770 x 914.
- Chiều cao kín của máy khi nêm vát ở phía trên: 560 mm.
- Điều chỉnh chiều cao kín của máy:
- Chiều cao của máy kể từ mặt nền:
- Diện tích mặt bằng của máy:
- Công suất động cơ:
- Trọng lợng của máy :

10 ữ 20 mm.
4900 mm
3135 x 2610 mm.
55 KW.
48.6 Tấn

3.4. Chế độ nhiệt.
1/ Chọn chế độ nung nóng:
Chế độ nung ảnh hởng rất lớn tới chất lợng vật dập và cơ tính của nó,
nếu ta nung phôi ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ cho phép sẽ sinh ra các khuyết
tật nh kim loại bị cháy, thoát cácbon, ôxy hoá.
Nếu phôi dập ở nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ cho phép thì cấu tạo của các

hạt lớn => cơ tính kém.
Khi nung không đủ nhiệt độ, thời gian giữ nhiệt thấp, thời gian làm
nguội thấp sẽ dẫn đến nhiệt độ trên toàn bộ vật dập không đều làm cho độ
dẻo ở tâm vật dập kém. Sự biến dạng của thép không đều làm tăng ứng suất
bên trong và có thể làm nứt ở vùng tâm.
* Để tránh những khuyết tật vật dập, khi nung cần đảm bảo những yêu
cầu sau:
+ Nung phôi đảm bảo đúng nhiệt độ yêu cầu và đồng đều ở tất cả tiết
diện.
+ Không dập ở nhiệt độ nhỏ và lớn hơn nhiêt độ cho phép.
+ Kim loại ôxy hoá ở mức tối thiểu và không thoát các bon ở bề mặt,
muốn vậy phải nâng cao tốc độ nung nhng không đợc nhanh quá sẽ dẫn đến
sự chênh lệnh nhiệt độ tạo lực co kéo lớn sinh ra nứt vật dập.
Vật liệu thép 45 theo bảng 16 tr.42 [1] ta có nhiệt độ nung bằng
(860ữ1200)0C (khoảng nhiệt độ cho phép).
Thời gian nung và tốc độ nung của thép 45 phụ thuộc tốc độ dẫn nhiệt
tiết diện phôi, thiết bị và cách xếp phôi trong lò.
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 19 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Thời gian nung đợc tính rheo công thức Z = kD D .
Z- thời gian nung từ nhiệt độ từ 200 đến 12000.
k- hệ số phụ thuộc vào cấu tạo của thép chọn k=10.
D - đờng kính phôi D = 40 mm.
- Hệ số phụ thuộc vào cách xếp phôi trong lò = 1,4
186

> 3 =1
40
Với tỷ lệ L/D =
Thay vào ta có:
Z = 10*1.4*0.040* 0,040 *1 = 0.112 (h) = 6.72 phút
- Xác định số lợng phôi cần phải nung trong lò để đảm bảo làm liên
tục áp dụng công thức:
Z
+1
T
N=
(cái)
Trong đó: Z là thời gian nung= 6.72 phút
T là thời gian dập thực tế một phôi (phút). Với máy ép theo bảng
13-8 tr.78[2] là 300 ữ 400 CT/h
350
T= 60 = 5.8 T = 5.8 (phút).
6.72
+1 2
5
.
8
Vậy số phôi nung đồng thời là N= 1
= 2(cái)
2. Chọn thiết bị nung:
Các thiết bị nung hiện nay thờng dùng nh lò điện, lò than, lò bằng khí
đốt.
*Với lò điện, lò khí đốt có u điểm là tiết kiệm kim loại giảm lợng ôxit
hoá thoát các bon, tăng tuổi thọ lòng khuôn, tăng năng suất lao động, dễ cơ
khí hoá và tự động hoá, vệ sinh công nghiệp và đảm bảo sức khoẻ, nâng cao

chất lợng sản phẩm.
-Nhợc điểm : Giá thành thiết bị cao.
*Với lò than; lò buồng do nguồn nhiên liệu than nhiều suy ra giá thành
hạ.
-Nhợc điểm năng suất thấp, khó khống chế và điều chỉnh nhiệt độ lò,
vẩy ôxit nhiều, bẩn bụi nhiều khó cơ khí hoá và tự động hoá suy ra chất lợng
sản phẩm không cao .
Qua phân tích u nhợc điểm của thiết bị nung với chi tiết là phôi tay
biên D6 điều kiện sản xuất hàng khối chi tiết nhỏ, ta chọn thiết bị nung là lò
điện cảm ứng.

Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 20 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Chơng Iv. lập quy trình công nghệ

4.1. Xác định đờng lối công nghệ
Dạng sản xuất là hàng loạt vừa, chọn phơng pháp gia công tuần tự. Đờng
lối công nghệ là phân tán nguyên công. Quy trình công nghệ đợc chia thành
các nguyên công, mỗi nguyên công đợc thực hiện trên các đồ gá chuyên dùng
và trên một máy nhất định.
4.2. Chọn phơng pháp gia công
Do chi tiết có bề mặt làm việc chính là cổ khuỷu và cổ biên, nên ta chọn
đờng tâm trục khuỷu chuẩn tinh thống nhất trong quá trình gia công. Sau khi
khoả mặt đầu ta khoan tâm luôn để có chuẩn tinh chính. Trong quá trình gia
công có sự phân độ và gia công lệch tâm, nên sau khi mài thô cổ khuỷu ta tiến

hành phay chuẩn tinh phụ.Sau đó sẽ gia công thô và tinh các bề mặt khác.
4.3. Lập tiến trình công nghệ
a. chọn chuẩn.
Chọn chuẩn và sử dụng chuẩn là một vấn đề rất quan trọng vì nó ảnh hởng trực tiếp đến quá trình công nghệ, ảnh hởng đến việc chế tạo và sử dụng
đồ gá. chính vì vậy chọn và sử dụng chuẩn hợp lý trong qúa trình gia công có
một ý nghĩa rất lớn, góp phần vào việc nâng cao độ chính xác gia công cũng
nh nămg xuất và qúa trình. Vì vậy việc chọn chuẩn phải dựa theo kết cấu cụ
thể của chi tiết, biện pháp công nghệ trên cơ sở tuân theo các nguyên tắc sau:
- Chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm sao cho khống chế
hết 6 bậc tự do cần thiết của mỗi sơ đồ nguyên công, tuyệt đối tránh hiện tợng
thiếu và sai định vị.
- Chọn chuẩn sao cho chi tiết gia công ít bị biến dạng dới tác dụng của
lực cắt và lực kẹp và phải giảm nhẹ đợc sức lao động của công nhân.
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, dễ chế tạo và thuận tiện
khi sử dụng, tạo diều kiện để nâng cao năng xuất hạ giá thành sản phẩm.
Trên cơ sở này ta có thể chọn chuẩn tinh thống nhất cho cả qúa trình gia
công, từ đó mà ta lựa chọn phơng án chuẩn thô hợp lý nhất dựa trên hệ chuẩn
tinh này để đi đến gia công chuẩn tinh.
1. Chọn chuẩn tinh.
Chuẩn tinh là bề mặt dùng làm chuẩn đã qua gia công, khi chọn chuẩn
tinh cần tuân theo những lời khuyên sau:
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 21 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

- Nên chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính nh vậy thì chi tiết sau khi gia
công sẽ có vị trí tơng tự lúc làm việc.

- Nên chọ chuẩn tinh sao cho có tính trùng chuẩn cao.
- Nếu điều kiện gá đặt và qúa trình công nghệ cho phép thì nên chọn
chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất.
Khi chọn chuẩn phải đảm bảo hai yêu cầu sau:
+ Chọn chuẩn tinh phải đảm bảo đợc độ chính xác về vị trí tơng quan
giữa các bề mặt gia công với nhau.
+ Phải đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia công.
Xuất phát từ lời khuyên khi chọn chuẩn trên cơ sở kết cấu của chi tiết
gia công thì tay biên là một chi tiết họ càng có hai lỗ cơ bản cần đợc gia công
vơi độ chính xác cao, yêu cầu có độ song song, độ vuông góc của đờng tâm
với mặt đầu và dung sai khoảng cách tâm có độ chính xác cao. Vì vậy để đảm
bảo các yêu cầu này ta có hai phơng án sử dụng chuẩn tinh sau:
a. Hệ chuẩn tinh là một mặt phẳng kết hợp với hai lỗ:
Dùng mặt đầu và hai lỗ cơ bản khi phay mặt đầu tỳ vào phiến tỳ khống
chế ba bậc tự do, một lỗ lồng vào chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do, một
lỗ lồng vào chốt trám khống chế một bậc tự do.

Sơ đồ định vị dùng mặt đầu và hai lỗ cơ bản
Hệ chuẩn tinh này là hệ chuẩn tinh chính nó có u điểm là không phải
gia công thêm chuẩn tinh phụ, đồ gá đơn giản tạo khoảng không gian gia công
rộng có tính trùng chuẩn cao nên giảm đợc sai số gia công tăng đợc khả năng
đạt độ chính xác gia công về độ tơng quan giữa các bề mặt. tuy nhiên với tay
biên sau một số nguyên công ta cắt rời giữa nắp và thân biên cần phải gia
công một số bề mặt khác, lúc đó việc gá đặt sẽ khó khăn. Mặt khác để đame
bảo độ chính xác khoảng cách tâm hai lỗ cơ bản và độ song song của hai đờng
tâm ta có thể sử dụng phơng pháp gia công đồng thời hai lỗ khi đó hệ chuẩn
tinh này không dùng đợc.
b. Hệ chuẩn tinh là ba mặt phẳng vuông góc.
Khi sử dụng hệ chuẩn tinh này ta phải gia công chuẩn tinh phụ là ba
mặt phẳng vuông góc khi này mặt đầu tì vào phiến tì khống chế ba bậc tự do

một đầu lỗ đợc định vị bằng khối V di động khống chế hai bậc tự do, một đầu
lỗ đợc định vị bằng khối V cố định khống chế một bậc tự do.

Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 22 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Sơ đồ định vị dùng ba mặt phẳng vuông góc
Do vậy khi gia công tinh các lỗ cơ bản nếu gia công từng lỗ thì sẽ có sai
số chuẩn và dẫn đến sai số về khoảng cách tâm hai lỗ vì vậy để đảm bảo vị trí
tơng quan và khoảng cách chính xác của hai lỗ cơ bản có thẻ dùng máy nhiều
trục gia công hai lỗ đồng thời. Phơng án này cho phép gá đặt đơn giản nhanh
chóng, tính thống nhất của chuẩn làm giảm chủng loại của đồ gá, đơn giản
hóa đợc quá trình thiết kế chế tạo đồ gá làm tăng hiệu quả kinh tế tuy nhiên
phơng án này không có tính trùng chuẩn.
Qua việc phân tích hai phơng án chuẩn tinh trên ta chọn phơng án (b)
làm chuẩn tinh thống nhất cho quá trình gia công một số các bề mặt ở các
nguyên công phụ.
2. Chọn chuẩn thô:
Chọn chuẩn thô chủ yếu để gia công các chuẩn tinh thống nhất. Khi
chọn chuẩn thô cần đảm bảo các yêu cầu sau:
-Đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tơng quan giữa bề mặt không
gia công với những bề mặt sắp gia công.
-Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công. Xuất phát từ hai
yêu cầu trên thì có một số lời khuyên sau:
+Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có một
bề mặt không gia công thì nên chọn mặt đó làm chuẩn thô.

+Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có 2
hay nhiều bề mặt không gia công thì ta nên chọn bề mặt nào có yêu cầu độ
chính xác về vị trí tơng quan so với bề mặt gia công cao nhất làm chuẩn thô.
+Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có tất
cả các bề mặt đều gia công thì chọn những bề mặt yêu cầu lợng d phân bố
đồng đều nhất làm chuẩn thô.
+Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có
nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô, thì ta nên chọn bề mặt nào bằng
phẳng trơn tru nhất làm chuẩn thô.
+ứng với mỗi bậc tự do cần thiết của chi tiết thì chuẩn thô chỉ đợc chọn
và sử dụng không quá một lần.
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 23 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Dựa vào những lời khuyên trên ta căn cứ vào yêu cầu cụ thể của chi tiết
gia công ta có phơng án chọn chuẩn thô nh sau:
a) Phơng án 1:
+ Chọn chuẩn thô là bề mặt thân tay biên:
- Khi định vị vào thân biên để gia công hai mặt đầu thì thân biên tì vào
đồ định vị khống chế 4 bậc tự do.

Sơ đồ chọn chuẩn thô là bề mặt thân của tay biên
u điểm:
- Khi định vị vào thân biên đảm bảo độ chính xác tơng quan giữa thân
không gia công và hai mặt đầu.
- Có thể định vị bằng đồ gá tự định tâm, gia công nhiều dao tạo điều

kiện nâng cao năng suất.
Nhợc điểm:
- Tốn kém trong việc chế tạo đồ gá.
- Týnh thống nhất không cao làm tăng chủng loại đồ gá (cụ thể sau khi
gia công song hai mặt đầu phải dùng khối V mới gia công đợc hai lỗ cơ bản).
- Độ cứng vững không cao.
b) Phơng án 2:
Chọn chuẩn thô là hai mặt đầu kết hợp với hai vành ngoài của lỗ khi
này mặt đầu tì vào phiến tì khống chế 3 bậc tự do, hai vành ngoài một vành
khống chế hai bậc, một vành khống chế một bậc.
u điểm: Làm cho kết cấu của đồ gá đơn giản hơn tăng đợc độ cứng vững
khi gá đặt chi tiết vì vậy dùng phơng pháp này để gia công chuẩn tinh chính là
mặt đầu.
- Sau khi gia công hai mặt đầu ta sử dụng 1 trong 2 mặt đầu kết hợp với
2 lỗ cơ bản, để gia công các chuẩn tinh phụ.
Nhợc điểm: Yêu cầu phôi tơng đối chính xác (mặt đầu, vành ngoài
không có ba via ...) để sau khi dùng mặt đầu và vành ngoài làm chuẩn thô thì
việc gá đặt chi tiết sao cho thuận lợi nhất khi phay mặt đầu ở nguyên công đầu
tiên.
Ngoài ra cũng có thể gia công 2 lỗ cơ bản theo phơng án: gia công lỗ
nhỏ với chuẩn thô là vành ngoài đầu nhỏ và một mặt đầu, việc sử dụng vành
ngoài làm chuẩn thô sẽ cho phép đảm bảo vị trí tơng quan của lỗ cơ bản so với
vành ngoài. Sử dụng mặt đầu đã qua gia công đảm bảo độ vuông góc giữa đờng tâm lỗ với mặt đầu.
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 24 -


Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

Sau đó để gia công lỗ to, ta sử dụng chuẩn tinh chính là lỗ vừa gia công
với mặt đầu. Khi đó sẽ đảm bảo khoảng cách tâm của 2 lỗ cơ bản. Tuy nhiên
phơng án này tốn nguyên công nên không sử dụng.
Vậy qua việc phân tích hai phơng án chọn chuẩn thô để gia công chuẩn
tinh ta chọn phơng án 2 làm chuẩn thô.

Sơ đồ định vị ki dùng mặt đầu kết hợp với hai vành ngoài.
b. lập quy trình công nghệ
1. Chọn biện pháp công nghệ:
Việc lựa chọn biện pháp công nghệ phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Sản lợng cơ khí.
- Khối lợng chi tiết.
- Kết cấu chi tiết.
- khả năng thực hiện các biện pháp công nghệ.
Với chi tiết tay biên có Nck = 12730 (ch/năm) và G = 2,78 kg cùng
trang thiết bị tự chọn, thì đây là một chi tiết nhỏ, nhẹ. Týnh công nghệ về kết
cấu đảm bảo tốt, cho phép tạo các chuẩn định vị và gá dặt dễ dàng, do đó để
tăng năng suất và hạ giá thành sản phẩm ta sử dụng biện pháp kết hợp giữa tập
chung nguyên công và phân tán nguyên công để gia công chi tiết trên các máy
vạn năng, sử dụng các đồ gá chuyên dùng.
2. Phân tích lựa chọn phơng án gia công:
Tính toán phân tích và lựa chọn phơng án gia công trong khi thiết kế
Sinh viên thực hiện: Lơng Công Thành. Lớp CTM3-K4

- 25 -