Đồ án công nghệ chế tạo máy cần ly hợp ( Full bản vẽ 2D + thuyết minh)

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG
BỘ CÔNG THƯƠNG
KHOA CƠ KHÍ

…………..o0o…………..

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
GIA CHI TIẾT CẦN LY HỢP

HSSV thực hiện: Cao Văn Đức Hiền
MSSV: 0301161025
Lớp: CĐ CK 16A
GV hướng dẫn:

ThS. Nguyễn Tấn Hùng

TP.Hồ Chí Minh, Năm 2018


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CĐKT CAO THẮNG

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆNAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚN

Họ và tên : Cao Văn Đức Hiền

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Tấn Hùng
NỘI DUNG

Thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết: CẦN LY HỢP
Điều kiện:
- Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
- Trang thiết bị tự chọn.
Yêu cầu:
A. PHẦN BẢN VẼ:
- Bản vẽ chi tiết gia công khổ giấy A3.
- Bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ giấy A3.
- Bản vẽ sơ đồ nguyên lý khổ giấy A3.
- 01 bản vẽ kết cấu nguyên công khổ giấy A1.
- 01 bản vẽ đồ gá khổ giấy A1.
B.
1.
2.
3.
4.
5.
6.

PHẦN THUYẾT MINH:
Phân tích chi tiết gia công
Chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi và xác định lượng dư gia công.
Lập bảng quy trình công nghệ gia công cơ
Biện luận quy trình công nghệ.
Thiết kế đồ gá.

Kết luận về quá trình công nghệ

Ngày giao đề 05/09/2018, ngày hoàn thành 20/01/2019
Giám Hiệu duyệt

Khoa Cơ khí

GV hướng dẫn

Nguyễn Tấn Hùng

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 2


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

LỜI NÓI ĐẦU
Trong cuộc xây dựng đất nước hiện nay thì vấn đề công nghiệp hoá hiện đại hoá
đóng vai trò quan trọng trong nền công nghiệp nước ta. Trong đó ngành cơ khí nói
chung và ngành cơ khí chế tạo nói riêng đóng vai trò quan trọng trong công cuộc
xây dựng đất nước.
Hiện nay chúng ta là thành viên của Tổ Chức Thương Mại Thế Giới WTO vấn đề
cải tiến các trang thiết bị máy móc hiện có thật sự cần thiết nhằm đáp ứng sự phát
triển của ngành công nghiệp. Để hạn chế tối đa việc nhập các thiết bị máy móc
hiện đại, giảm giá thành cuả sản phẩm trên thị trường nhằm nâng cao sức cạnh
tranh với các sản phẩm cùng loại nhập từ nước ngoài vào thì việc gia công các chi

tiết máy đạt chính xác cao thật sự cần thiết.
Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy giúp cho sinh viên biết củng cố, biết tổng hợp
những kiến thức đã học, đem áp dụng vào việc thực hiện chế tạo một chi tiết cụ
thể, sao cho chi tiết làm ra đạt yêu cầu về kĩ thuật, làm việc tốt nhưng đồng thời
phải dễ chế tạo và có tính kinh tế cao.
Trong đồ án này nhiệm vụ được giao là thiết kế qui trình công nghệ gia công chi
tiết Cần ly hợp. Vì vậy phải lập một qui trình công nghệ hợp lí để gia công chi tiết
nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường.
Qui trình công nghệ được thiết kế với mục đích hướng dẫn công nghệ, lập
các chỉ tiêu kinh tế, kế hoạch sản xuất và điều hành sản xuất.
Trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi những thiếu xót rất kính mong quí
Thầy cô đóng góp để qui trình thiết kế hoàn chỉnh.

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 3


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

LỜI CẢM ƠN

Sau 4 tháng thực hiện đồ án môn học công nghệ chế tạo máy.
Em đã thực hiện hoàn thành đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi
tiết Cần ly hợp.
Bên cạnh sự cố gắng, nỗ lực của bản thân em còn có sự động viên của bạn bè,
hướng dẫn, giúp đỡ của thầy để hoàn thành đồ án này đúng thời gian quy định.
Em xin chân thành cảm ơn thầy: Nguyễn Tấn Hùng, giảng viên khoa Cơ Khí

Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng TP HCM.

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 4


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 5


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

TÀI LIỆU THAM KHẢO, TRA CỨU
Một số tài liệu tham khảo chính để thực hiện BTL CNCTM:
1. Nguyễn Xuân Bông-Phạm Quang Lộc (1978), Thiết kế đúc, NXB Khoa học kỹ
thuật, Hà Nội
2. PGS.TS. Trần Văn Địch (2002), Sổ tay gia công cơ, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà
Nội
3. Đặng Ngọc Giao (2004), Thiết kế Đồ gá, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội.
4. Phạm Quang Lê (1977), Kỹ thuật phay, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội
5. GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc (2007), Sổ tay công nghệ CTM tập 1-2-3, NXB Khoa
học kỹ thuật, Hà Nội
6. GS.TS. Trần Văn Địch (2007), Hướng dẫn thiết kế Đồ án CNCTM, NXB Khoa
học kỹ thuật, Hà Nội

7. PGS.TS Phạm văn Nghệ (2008), Công nghệ dập tạo hình khối, NXB Bách khoa,
Hà Nội
8. P.Đenegiơnưi-G.Xchixkin-I.Tkho (1989), Kỹ thuật tiện, NXB Mir - Maxcơva.
9. GS.TS. Ninh Đức Tốn (2005), Sổ tay dung sai lắp ghép, NXB Giáo dục, Hà Nội
10. TS. Hà Văn Vui (2004), Sổ tay thiết kế Cơ khí tập 1-2, NXB Khoa học kỹ thuật,
Hà Nội.
11. GS.TS. Trần Văn Địch (2008), Sổ tay kỹ sư CNCTM, NXB Khoa học kỹ thuật,
Hà Nội
12. Nguyễn Ngọc Đào (2002), Chế độ cắt gia công cơ khí, NXB Đà Nằng, Đà Nẵng

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 6


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

CHƯƠNG 1
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của CTGC

Hình 1.1. Bản vẽ chi tiết gia công
֍ Chi tiết gia công là chi tiết thuộc dạng càng .Cần ly hợp dùng để đóng mở
các cơ cấu và truyền chuyển động giữa các chi tiết với nhau trong bộ ly hợp, biến
chuyển động thẳng thành chuyển động quay .Cần ly hợp có khối lượng và kích
thước nhỏ, lực tác dụng lên chi tiết không lớn, do đó yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi cao
như độ không song song giữa đường hai lỗ Ø36+0,025 và Ø21+0,021 ≤ 0.03 , độ
không đồng trục giữa hai lỗ Ø21+0,021 ≤ 0.02 .Độ nhám các mặt phẳng Rz40.

- Tên chi tiết: CẦN LY HỢP
- Chi tiết gồm 2 phần:
+ Phần thân: Hình trụ chiều dài 180mm, đường kính ngoài Ø560,025 mm, đường

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 7


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

kính lỗ Ø36 trên thân có gờ Ø21+0,021 để lắp chốt ngắn, và lỗ Ø36+0,025 được dùng
để lắp trục
+ Phần đế: Gồm hai càng có chứa hai lỗ M24
֍ Điều kiện làm việc: Trong môi trường rung động , chịu tải trung bình và nhiệt
độ làm việc không lớn.
1.2. Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết
Vật liệu chế tạo cần ly hợp là GX 18 – 36, là loại vật liệu thường được sử dụng
rộng rãi trong việc chế tạo các chi tiết máy chịu tải trọng nhỏ, ít bị va đập như vỏ,
nắp và thân máy, vỏ hộp số, mặt bích, bánh răng tốc độ thấp, bánh đà, …
❖ Giải thích ký hiệu:
Theo tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam TCVN 1659 – 75, ký hiệu gang xám gồm
2 phần: Các chữ cái chỉ loại gang và hai số tiếp theo chỉ độ bền kéo và độ bền uốn :
+ GX: Là ký hiệu của gang xám.
+ 18: Chỉ số giới hạn bền kéo: δk= 18 (Kg/mm2).
+ 36: Chỉ số giới hạn bền uốn: δu= 36 (Kg/mm2).
❖ Thành phần của vật liệu:
Thành phần chủ yếu của GX 18 - 36 là sắt (Fe) và cacbon (C) ngoài ra trong

thành phần còn có một số nguyên tố khác như:
+ Cacbon (C): 3,3 - 3,5%
+ Silic (Si): 1,4 – 1,7%
+ Mangan (Mn): 0,6 – 0,9%
+ Photpho (P): 0,20 - 0,30%
+ Lưu huỳnh (S): 0,10 - 0,12%
SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 8


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

+ Còn lại là sắt (Fe)
❖ Cơ tính và độ cứng của vật liệu:
Gang xám là vật liệu có độ bền kéo nhỏ, độ dẻo và độ dai không cao nhưng
bù lại gang xám có ưu điểm chịu mài mòn tốt, chịu va đập và giảm được chấn động.
Ngoài ra việc cắt gọt trong quá trình gia công trên vật liệu gang xám được thực hiện
dễ dàng.
Gang xám có cấu trúc tinh thể ở dạng cacbon tự do, mạng tinh thể dạng
graphit. Vì có kiểu mạng graphit nên mặt gãy vật liệu có màu xám. Graphit có độ
bền cơ học và độ dẻo dai không cao nhưng nó giúp làm tăng khả năng chịu mài mòn
của gang xám đồng thời chịu được rung động và chịu ma sát lớn.
Gang xám có giá thành rẻ, dễ chế tạo. Từ những tính chất trên và dựa vào điều
kiện làm việc của khớp nối, ta thấy khớp nối được chế tạo bằng GX 21 - 40 là hợp
lý.
Gang xám GX 18 - 36 có độ cứng HB = 170 – 229 kg/mm3
1.3. Phân tích kết cấu và hình dạng chi tiết CTGC

-

CTGC có kết cấu tương đối đơn giản, hợp lý. Bề mặt làm việc chủ yếu là 2

lỗ Ø21+0,021 và lỗ Ø36+0,025.
-

Chi tiết thuộc dạng càng.

-

Bề mặt đặc biệt cần quan tâm khi gia công là Ø21+0,021 với Ra = 1,6 và

Ø36+0,025với Ra = 1,6
1.4. Phân tích độ chính xác gia công.
1.4.1. Độ chính xác của kích thước
1.4.1.1 Kích thước có chỉ dẫn dung sai:
➢ Kích thước lỗ Ø36+0,025 có:

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 9


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

+ Kích thước danh nghĩa: Ø36
+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,025, ES = +0,025 và

EI = 0.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT7 và miền
dung sai H.
+ Vậy kích thước Ø36+0,025 có thể viết Ø36H7.
➢ Kích thước lỗ Ø21+0,021 có:
+ Kích thước danh nghĩa: Ø21
+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,021, ES = +0,021 và
EI = 0.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT7 và miền
dung sai H.
+ Vậy kích thước Ø21+0,025 có thể viết Ø21H7.
1.4.1.2 Kích thước không chỉ dẫn dung sai:
❖ Các kích thước giới hạn bởi hai bề mặt gia công lấy cấp chính xác IT12.
➢ Kích thước 180 có:
+ Kích thước danh nghĩa: 180
+ Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,4, ES = 0,2 và
EI = -0,2.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT12 và
miền dung sai JS.
+ Vậy kích thước 180±0,4 có thể viết 180JS12.
➢ Kích thước 100 có:
+ Kích thước danh nghĩa: 100
+ Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,35, ES = 0,175
và EI = -0,175.
SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 10


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT12 và
miền dung sai JS.
+ Vậy kích thước 100±0,35 có thể viết 100JS12.
➢ Kích thước 90 có:
+ Kích thước danh nghĩa: 90
+ Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,35, ES = 0,175
và EI = -0,175.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT12 và
miền dung sai JS.
+ Vậy kích thước 90±0,35 có thể viết 90JS12.
➢ Kích thước 48 có:
+ Kích thước danh nghĩa:48
+ Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,25, ES = 0,125
và EI = -0,125.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT12 và
miền dung sai JS.
+ Vậy kích thước 48±0,25 có thể viết 48JS12.
➢ Kích thước 40 có:
+ Kích thước danh nghĩa:40
+ Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,25, ES = 0,125
và EI = -0,125.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT12 và
miền dung sai JS.
+ Vậy kích thước 40±0,25 có thể viết 40JS12.
➢ Kích thước 24 có:
+ Kích thước danh nghĩa: 24
SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 11


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

+ Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,21, ES = 0,105
và EI = -0,105.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT12 và
miền dung sai JS.
+ Vậy kích thước 24±0,21 có thể viết 24JS12.
➢ Kích thước Ø24 có:
+ Kích thước danh nghĩa: Ø24
+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,21, ES = 0,21
và EI = 0.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT12 và
miền dung sai H.
+ Vậy kích thước Ø24+0,21 có thể viết Ø 24H12.
❖ Các kích thước giới hạn bởi một bề mặt gia công và một bề mặt không gia
công lấy cấp chính xác IT14.
➢ Kích thước 142 có:
+ Kích thước danh nghĩa:142
+ Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 1, ES = 0,5 và EI
= -0,5.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT14 và
miền dung sai H.
+ Vậy kích thước 144 có thể viết 144H14.
❖ Các kích thước giới hạn bởi 2 bề mặt không gia công lấy cấp chính xác

IT16.
➢ Kích thước Ø80 có:
+ Kích thước danh nghĩa: Ø80
+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 1,9, ES = 1,9 và
EI = 0.

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 12


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT16 và
miền dung sai H.
+ Vậy kích thước Ø80 có thể viết Ø80H16.
➢ Kích thước Ø56 có:
+ Kích thước danh nghĩa: Ø56
+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 1,9, ES = 1,9 và
EI = 0.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT16 và
miền dung sai H.
+ Vậy kích thước Ø56 có thể viết Ø56H16.
➢ Kích thước Ø46 có:
+ Kích thước danh nghĩa: Ø46
+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 1,6, ES = 1,6 và
EI = 0.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT16 và

miền dung sai H.
+ Vậy kích thước Ø46 có thể viết Ø46H16.
➢ Kích thước Ø44 có:
+ Kích thước danh nghĩa: Ø44
+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 1,6, ES = 1,6 và
EI = 0.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT16 và
miền dung sai H.
+ Vậy kích thước Ø44 có thể viết Ø44H16.
➢ Kích thước Ø36 có:
+ Kích thước danh nghĩa: Ø36
SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 13


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 1,6, ES = 1,6 và
EI = 0.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT16 và
miền dung sai H.
+ Vậy kích thước Ø36 có thể viết Ø36H16.
➢ Kích thước Ø8 có:
+ Kích thước danh nghĩa: Ø8
+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,9, ES = 0,9 và
EI = 0.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT16 và

miền dung sai H.
+ Vậy kích thước Ø8 có thể viết Ø8H16.
➢ Kích thước Ø4 có:
+ Kích thước danh nghĩa: Ø4
+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0.75, ES = 0,75
và EI = 0.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT16 và
miền dung sai H.
+ Vậy kích thước Ø4 có thể viết Ø4H16.
➢ Kích thước 30 có:
+ Kích thước danh nghĩa: 30
+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0.75, ES = 0,75
và EI = 0.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT16 và
miền dung sai H.
+ Vậy kích thước Ø4 có thể viết Ø4H16.
SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 14


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

➢ Kích thước 16 có:
+ Kích thước danh nghĩa: 16
+ Tra bảng 1.14 trang 18 Bảng tra DSLG ta có: IT = 1,1, ES = 1,1 và
EI = 0.
+ Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt cấp chính xác IT16 và

miền dung sai H.
+ Vậy kích thước 16 có thể viết 16H16.

1.4.2. Độ chính xác về hình dáng hình học:
Không có YCKT nào đặc biệt về hình dáng hình học trong CTGC này.
1.4.3. Phân tích độ chính xác về về vị trí tương quan.
- Dung sai độ song song giữa đường tâm 2 lỗ Ø21+0,021 và Ø36+0,025 mm bằng 0,03
mm.
- Dung sai độ đồng trục giữa đường tâm 2 lỗ Ø21+0,021 bằng 0,02 mm.
1.4.4. Phân tích chất lượng bề mặt.
- Bề mặt lỗ Ø21+0,021 với cấp chính xác kích thước IT7 được sử dụng lắp trục. Tra
bảng độ nhám với cấp chính xác IT7, ta chọn độ nhám bề mặt là Ra = 1,6 µm .
- Bề mặt lỗ Ø36+0,025 mm với cấp chính xác kích thước IT7 được sử dụng lắp với
trục. Tra bảng độ nhám với cấp chính xác IT7, ta chọn độ nhám bề mặt là Ra = 1,6
µm.
- Các bề mặt gia công phay thô chọn cấp độ nhám 4 với trị số Ra = 40 µm.
- Các bề mặt đúc không gia công chọn cấp độ nhám 3 với Rz = 80 µm.
1.4.5. Yêu cầu về cơ tính.

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 15


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

Điều kiện làm việc của chi tiết không có yêu cầu đặc biệt về độ cứng và nhiệt
luyện.

1.4.6. Kết luận.
Qua các phân tích về chi tiết gia công, ta thấy dung sai kích thước, hình dáng
hình học, vị trí tương quan, nhám bề mặt đạt cấp chính xác cao nhất là IT7. Chất
lượng bề mặt tương thích với độ chính xác kích thước, hình dáng hình học và vị trí
tương quan.
1.5. Xác định sản lượng năm.
Để xác định được trọng lượng của cho tiết ta có hai cách tính như sau:

Hình 1.2: Chi tiết gia công
Cách 1: Chia chi tiết ra thành nhiều hình khối cơ bản rồi tính thể tích của từng
hình đó. Sau đó, cộng hay trừ các thể tích của các hình lại với nhau ta được thể tích

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 16


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

chi tiết cần xác định. Tiếp theo ta lấy thể tích đó nhân với khối lượng riêng của chi
tiết sẽ xác định được khối lượng của chi tiết.
Cách 2: Khối lượng chi tiết được xác định trên phần mềm.
Trong đồ án này, khối lượng chi tiết được xác định theo cách 2. Sau khi thiết kế và
vẽ chi tiết trên phần mềm Solid Work 2018 ta xác định được khối lượng chi tiết là
khoảng 3,46 kg (Với khối lượng riêng gang xám khoảng 7190 kg/m3)

Hình 1.3 CTGC và các thông số liên quan.

- Tính khối lượng CTGC: sử dụng phần mềm Solidworks 2018 thiết kế 3D
CTGC.
- Khối lượng chi tiết: 3,46 kg
- Thể tích chi tiết: 480600 mm3

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 17


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

1.5.1. Sản lượng chế tạo trong một năm
Chi tiết đã cho ở dạng sản xuất hàng loạt vừa, chi tiết có khối lượng 3,46 kg nên

Tra bảng 2 – trang 13 – Hd đồ án công nghệ CTM – GS.Trần Văn Địch
Giáo trình hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có sản lượng hàng
năm 500 ÷ 5000 sản phẩm/năm.

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 18


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

CHƯƠNG 2
CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO
PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

2.1. Chọn phôi.
Ngày nay trong sản xuất sử dụng rất nhiều loại phôi nhưng căn cứ vào các
phương pháp chế tạo phôi hiện nay có thể phân thành 03 nhóm công nghệ chế tạo
phôi như sau:
1. Chế tạo phôi bằng công nghệ đúc
2. Chế tạo phôi bằng công nghệ rèn, dập
3. Chế tạo phôi bằng công nghệ cán
Mỗi công nghệ có những đặc điểm riêng như sau:
Phương pháp chế tạo phôi đúc: Phôi đúc được chế tạo bằng cách rót kim
loại vào lòng khuôn có hình dạng và kích thước nhất định. Sau khi kim loại đông
đặc trong khuôn ta thu được vật đúc có hình dạng và kích thước tương tự lòng khuôn.
Phôi đúc có thể được áp dụng cho bất kỳ loại vật liệu nào khi ta có thể nấu
chảy chúng và chúng đông đặc lại khi làm nguội như kim loại đen, kim loại màu và
cả vật liệu phi kim (như chất dẻo).
So với các dạng phôi khác, phôi đúc chiếm ưu thế về mặt phức tạp của hình
dáng sản phẩm và phạm vi khối lượng của vật đúc rất rộng (từ vài gam đến vài trăm
tấn). Vì vậy hầu hết các loại thân máy, vỏ động cơ, giá đỡ, … đều được chế tạo từ
phương pháp đúc. Ngoài ra quy trình công nghệ đúc tương đối đơn giản, vốn đầu tư
ít nên giá thành thấp.

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 19


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

Tuy nhiên, ngoài một vài phương pháp đúc có độ chính xác cao (như đúc
trong khuôn kim loại, đúc áp lực, …) thì đa số phôi đúc có độ chính xác thấp, độ
bóng bề mặt kém, lượng dư gia công lớn và hao tốn kim loại nhiều.
Chất lượng phôi đúc nói chung thấp hơn so với các loại phôi khác vì quá trình
trình hình thành vật đúc thường xảy ra các khuyết tật như rỗ co, lõm co, rỗ khí, rỗ
xỉ, nứt làm giảm cơ tính vật liệu.
Nhìn chung với các ưu điểm nêu trên thì phôi đúc được sử dụng rộng rãi trong
các lĩnh vực công nghiệp, khối lượng vật đúc chiếm 40 – 80% tổng khối lượng máy
móc. Trong ngành chế tạo máy, khối lượng vật đúc chiếm đến 90% nhưng giá thành
chỉ chiếm 20 – 25%.
Phương pháp chế tạo phôi rèn, dập: Gia công rèn, dập (hoặc gia công biến
dạng) là phương pháp gia công dựa vào tính dẻo của vật liệu để làm biến dạng vật
liệu dưới tác dụng của ngoại lực nhằm tạo ra sản phẩm có hình dạng và kích thước
nhất định.
So với các phương pháp chế tạo phôi đúc hoặc hàn thì gia công rèn, dập có
các ưu điểm sau:
1. Vật liệu biến dạng ở thể rắn nên sau khi gia công sẽ bị thay đổi cơ, lý tính,
cấu trúc hạt kim loại mịn hơn, hạt đồng đều hơn và cơ tính cao hơn.
2. Chất lượng bề mặt tốt hơn và giảm được lượng dư gia công.
3. Giảm được các khuyết tật của vật đúc như rỗ khí, rỗ co.
4. Một số phương pháp như dập thể tích, ép chày cho năng suất cao.
Tuy nhiên so với phôi đúc thì phương pháp chế tạo phôi rèn, dập bị hạn chế ở
khối lượng sản phẩm và không thực hiện được với các chi tiết có khối lượng quá
lớn. Mặt khác phương pháp rèn, dập cũng không sử dụng được cho các chi tiết có
độ phức tạp hình dáng cao cũng như vật liệu không có khả năng biến dạng dẻo.

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 20


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

Các phôi rèn, dập được sử dụng nhiều trong các chi tiết máy đòi hỏi khả năng
chịu tải động lớn, đặc biệt là ngành công nghiệp sản xuất ô tô, xe lửa (Khối lượng
phôi rèn, dập chiếm 60 – 80% khối lượng các chi tiết trong các đầu máy xe lửa, ô
tô).
Ngày nay công nghệ chế tạo phôi rèn dập được chú trọng phát triển theo hướng
nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết, tăng cường tự động hóa nhằm nâng cao năng
suất, hạ giá thành cũng như mở rộng khả năng thiết bị cho các phôi có kích thước
lớn.
Phương pháp chế tạo phôi cán: Cán là cho phôi đi qua khe hở giữa hai trục
cán quay ngược chiều nhau, làm cho phôi bị biến dạng dẻo ở khe hở, kết quả là chiều
dày của phôi giảm xuống, chiều dài tăng lên rất nhiều. Hình dạng mặt cắt của phôi
cũng thay đổi theo mặt cắt của khe hở giữa hai trục cán.
Sản phẩm sản xuất bằng phương pháp cán được dùng trong mọi ngành công
nghiệp (cơ khí, xây dựng, giao thông vận tải…). Tùy theo hình dáng sản phẩm cán
có thể chia thành bốn nhóm chủ yếu: hình, tấm, ống, đặc biệt.
Sản phẩm cán hình được chia thành hai nhóm:
1. Nhóm thông dụng có prôfin đơn giản (tròn, vuông, hình chữ nhật, lục giác,
chữ U, chữ T,…)
2. Nhóm đặc biệt có prôfin phức tạp, dùng cho những mục đích nhất định
(đường ray, các dạng đặc biệt dùng trong ôtô, máy kéo, trong ngành xây dựng…)
Sản phẩm cán tấm được chia thành hai nhóm theo chiều dày:
1. Tấm dày có chiều dày trên 4 mm.

2. Tấm mỏng có chiều dày dưới 4 mm
Sản phẩm cán ống được chia thành loại không có mối hàn và loại có mối hàn.

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 21


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

Sản phẩm cán đặc biệt gồm có các loại bánh xe, bánh răng, bi, vật cán có
prôfin chu kỳ …

Phân tích chi tiết gia công
− Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám GX 18-36.
− Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
− Hình dáng hình học của chi tiết khá đơn giản.
➔ Dựa vào hình dáng hình học, kết cấu của chi tiết và điều kiện làm việc, yêu cầu kỹ
thuật của CTGC. Do đó ta chọn phôi đúc ,với vật liệu GX 18-36 là phù hợp

2.2.

Phương pháp chế tạo phôi đúc

2.2.1. Đúc trong khuôn cát
Đúc trong khuôn cát là một phương pháp đúc truyền thống lâu đời và ngày
nay vẫn còn sử dụng rộng rãi, chiếm đến 80% sản lượng vật đúc. Khuôn với vật
liệu chủ yếu là cát chỉ đúc được một lần (chỉ rót được một lần) rồi phá khuôn [2].

Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng
dư gia công lớn, nhưng khuôn cát có ưu điểm là có thể tạo ra vật đúc có kết cấu
phức tạp, khối lượng lớn và giá thành khuôn thấp. Người ta căn cứ vào phương
pháp chế tạo khuôn để phân loại ra các kỹ thuật làm khuôn như sau:
Kỹ thuật làm khuôn bằng tay: Là phương pháp chế tạo khuôn thủ công nhằm tạo ra
những khuôn đúc có kích thước, độ phức tạp hình dáng tùy ý và chỉ thích hợp cho
sản xuất đơn chiếc hoặc hàng loạt nhỏ. Kỹ thuật làm khuôn bằng tay có năng suất
thấp, chất lượng không đồng đều, yêu cầu tay nghề người thợ cao và điều kiện làm
việc nặng nhọc. Có thể chia ra làm 03 hình thức làm khuôn chính:
1. Làm khuôn trên nền xưởng là dùng ngay nền nhà xưởng để chế tạo khuôn
dưới. Hình thức làm khuôn này được sử dụng cho sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ
SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 22


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

những sản phẩm đúc không yêu cầu độ bóng bề mặt cao, kích thước không cần
chính xác. Ưu điểm nổi bật của làm khuôn trên nền xưởng là không cần nhiều thiết
bị và phụ tùng đặc biệt mà vẫn chế tạo được những sản phẩm đúc có kích thước
lớn như thân máy công cụ hoặc máy rèn dập. Tuy nhiên làm khuôn trên nền xưởng
tốn nhiều lao động và đòi hỏi người thợ có tay nghề cao. Khó khăn khi chế tạo
khuôn trên nền xưởng là thiết kế hệ thống thoát khí cho hòm khuôn dưới. Người ta
khắc phục vấn đề này bằng cách lót ở dưới đáy một lớp xỉ, đá và ống dẫn khí nhằm
tạo lối thoát khí lòng khuôn. Khó khăn thứ hai là việc dầm chặt khuôn dưới trong
quá trình làm khuôn. Người ta phải dầm sơ bộ lòng khuôn theo biên dạng mẫu
trước, sau đó đặt mẫu vào và tiếp tục dầm chặt thêm.

2. Làm khuôn trong hòm khuôn: Trong sản xuất đúc, kỹ thuật làm khuôn
trong hòm khuôn và dùng mẫu cắt rời được sử dụng rất phổ biến với các ưu điểm
về độ chính xác vật đúc cao hơn so với làm khuôn trên nền xưởng vì các hòm
khuôn được định vị chính xác trong quá trình chế tạo. Hình thức làm khuôn này
giúp dễ dàng cơ khí hóa làm tăng năng suất và cải thiện điều kiện làm việc. Làm
khuôn trong hòm khuôn có thể là khuôn tươi hoặc khuôn khô tùy theo yêu cầu và
độ chính xác vật đúc. Khuôn khô chủ yếu dùng cho chi tiết lớn và phức tập. Làm
khuôn trong hòm khuôn có thể sử dụng mẫu nguyên cho vật đúc hình dạng đơn
giản, có một mặt phẳng và nằm nhỏ gọn trong một hòm khuôn. Làm khuôn dùng
mẫu bổ đôi khi đúc các chi tiết có hình dạng phức tạp trung bình hoặc dạng tròn.
Yêu cầu hai nửa mẫu và hai nửa khuôn phải lắp ghép với nhau thật chính xác để
tránh hiện tượng lệch và sai kích thước vật đúc. Làm khuôn xén được sử dụng cho
hòm khuôn với mặt ráp khuôn là mặt cong phức tạp hay những mẫu đúc thành
mỏng hoặc yêu cầu độ chính xác cao mà nếu bổ đôi mẫu sẽ không đảm bảo độ bền
và độ chính xác. Phương pháp làm khuôn xén tốn nhiều công và năng suất thấp
nên chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc.
Kỹ thuật làm khuôn bằng máy: Khuôn được chế tạo trên máy có chất lượng đồng
đều và năng suất cao. Làm khuôn bằng máy thích hợp trong sản xuất loạt vừa và
SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 23


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

loạt lớn. Việc làm khuôn bằng máy yêu cầu phải có bộ mẫu và hòm khuôn tiêu
chuẩn hóa nên đảm bảo việc lắp ráp khuôn chính xác, chắc chắn và thay thế nhanh
chóng. Quá trình chế tạo khuôn bằng máy bao gồm nhiều nguyên công khác nhau,

trong đó hai nguyên công chủ yếu là dầm chặt hỗn hợp làm khuôn và rút mẫu khỏi
khuôn. Hai nguyên công này ảnh hưởng lớn đến chất lượng vật đúc. Các khuyết tật
như rỗ cát, rỗ hơi, nứt, sai lệch hình dạng và độ bóng bề mặt vật đúc đều do hai
nguyên công này quyết định. Khi làm khuôn bằng máy, lực tác dụng và số lần dầm
chặt có thể điều chỉnh ổn định phù hợp với từng kích cỡ khuôn nên chất lượng
khuôn đúc cao hơn so với làm khuôn bằng tay.
Dầm chặt khuôn đúc là nguyên công nặng nhọc và quan trọng nhất giúp hỗn hợp
làm khuôn có độ chặt đồng đều trên toàn bộ thể tích của khuôn. Nó được đo bằng
độ dầm chặt δ(g/cm3) ứng với độ bền, độ thông khí. Người ta phân biệt các
phương pháp dầm chặt khuôn đúc như sau: ép, ép và rung, dằn, dằn và ép, bắn cát.
Dầm chặt khuôn đúc bằng cách ép gồm có ép từ trên xuống, từ dưới lên và ép hai
phía.
Rút mẫu khỏi khuôn cát sau khi đã dầm chặt khuôn có ảnh hường lớn đến năng
suất làm khuôn và độ chính xác của chi tiết đúc. Nếu rút mẫu bằng tay phải cẩn
thận, khéo tay và thao tác dứt khoát nếu không sẽ làm vỡ cát lòng khuôn, tốn nhiều
công sửa chữa và độ chính xác sản phẩm đúc kém. Do đó quá trình rút mẫu được
cơ khí hóa giúp cho chất lượng và năng suất khuôn đúc cao hơn. Người ta dùng
phương pháp rút mẫu bằng thanh đẩy khí nén hoặc phương pháp lật khuôn giúp
việc rút mẫu được thực hiện dễ dàng, nhanh chóng và không ảnh hưởng đến
khuôn. Ngoài ra trên máy làm khuôn còn bố trí các cơ cấu rung khí nén để thay thế
cho động tác gõ búa tác động lên mẫu nên việc rút mẫu đơn giản hơn.
Trong chế tạo khuôn cát thì mẫu chính là công cụ chủ yếu nhằm tạo hình khuôn
đúc. Bộ mẫu gồm có mẫu tạo hình sản phẩm đúc, hộp ruột chế tạo lõi trong phôi
đúc, mẫu các phần tử hệ thống rót, đậu hơi và đậu ngót. Bộ mẫu thường có các yêu

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 24

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Nguyễn Tấn Hùng

cầu về hình dạng chính xác, có độ bền cao để sử dụng nhiều lần, nhẹ dễ sử dụng và
giá thành thấp.
Trong sản xuất loạt nhỏ thường và đơn chiếc thường dùng mẫu gỗ. Mẫu kim loại
hoặc mẫu nhựa thường sử dụng cho sản xuất loạt lớn và hàng khối. Ưu điểm của
mẫu kim loại và mẫu nhựa thể hiện ở khả năng giữ được độ chính xác trong thời
gian dài nên sử dụng được cho rất nhiều sản phẩm. Tuy nhiên giá thành cao hơn từ
3 đến 5 lần so với mẫu gỗ nên cần phải tính toán hiệu quả kinh tế khi sử dụng.
Gỗ là vật liệu có nhiều ưu điểm như nhẹ, dễ gia công cắt gọt, có thể dán ghép bằng
keo và mộng, giá thành rẻ. Nhược điểm của mẫu gỗ là cấu trúc không đồng nhất và
hút ẩm dẫn đến hay bị cong vênh nên cần phải qua các công đoạn xử lý như sấy,
ghép trái thớ, sơn chống thấm.
2.2.2. Đúc trong khuôn kim loại
Đúc trong khuôn kim loại là rót kim loại lỏng vào khuôn được chế tạo bằng
vật liệu kim loại. Đây là một trong những phương pháp đúc tiên tiến có thể sản
xuất ra vật đúc có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao do bề mặt lòng khuôn kim
loại được gia công cơ khí chính xác. Khuôn kim loại có thể dùng được từ vài trăm
lần đến hàng chục nghìn chi tiết nên thích hợp áp dụng cho sản xuất hàng loạt lớn
và hàng khối.
Tốc độ truyền nhiệt trong khuôn kim loại cao nên vật đúc đông đặc và nguội với
tốc độ nhanh, kết quả là kim loại có tổ chức hạt nhỏ mịn và cơ tính cao.
Ưu điểm của phương pháp đúc trong khuôn kim loại thể hiện ở năng suất cao hơn
từ 2 đến 5 lần so với đúc trong khuôn cát xét trong điều kiện cùng một diện tích
nhà xưởng sử dụng. Đúc trong khuôn kim loại giúp giảm giá thành vật đúc do giảm
được lượng dư gia công cơ vì độ chính xác sản phẩm đúc cao hơn. Phương pháp
đúc trong khuôn kim loại tạo điều kiện dễ dàng cho việc cơ khí hóa và tự động hóa
nhằm tăng năng suất lao động.

SVTH: Cao Văn Đức Hiền

Trang 25