Nghiên cứu thiết kế bộ đồ gá tổng hợp linh hoạt bằng phần mềm solidwork để hàn lắp vỏ xe minibus 8 chỗ ngồi và xây dựng quy trình hàn vỏ xecho dây chuyền hàn có công suất 1
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.48 MB, 135 trang )
..
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------------------
LÊ CHÍNH
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ ĐỒ GÁ TỔNG HỢP LINH
HOẠT BẰNG PHẦN MỀM SOLIDWORK ĐỂ HÀN LẮP
VỎ XE MINIBUS 8 CHỖ NGỒI VÀ XÂY DỰNG QUY
TRÌNH HÀN VỎ XECHO DÂY CHUYỀN HÀN CĨ
CƠNG SUẤT 1000 XE/NĂM
LUẬN VĂN THẠC SỸ
CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Hà Nội – 2005
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------------------
LÊ CHÍNH
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ ĐỒ GÁ TỔNG HỢP LINH
HOẠT BẰNG PHẦN MỀM SOLIDWORK ĐỂ HÀN LẮP
VỎ XE MINIBUS 8 CHỖ NGỒI VÀ XÂY DỰNG QUY
TRÌNH HÀN VỎ XECHO DÂY CHUYỀN HÀN CĨ
CƠNG SUẤT 1000 XE/NĂM
LUẬN VĂN THẠC SỸ
CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. DƯ QUỐC THỊNH
Hà Nội – 2005
1
Mục lục
Mở đầu .............................................................................................................. 2
Chương 1: Tổng quan........................................................................................ 5
1.1. Tổng quan về nền công nghiệp ôtô Việt Nam........................................5
1.2. Tổng quan về công nghệ hàn và dây chuyền hàn vỏ ôtô. .. ...................6
1.3. Nhiệm vụ của đề tài..............................................................................14
1.4. Phương pháp nghiên cứu............................................................... .......15
1.5. Kết luận chương 1........... .....................................................................15
Chương 2: Xây dựng dây chuyền hàn vỏ xe minibus 8 chỗ ........................... 15
2.1. Đặc điểm, yêu cầu của dây chuyền hàn vỏ xe mini buýt 8chỗ. ........... 15
2.2. Sơ đồ tổng thể của dây chuyền hàn vỏ xe. ........................................... 21
2.3. Kết luận chương 2. ............................................................................... 23
Chương 3: Thiết kế các cụm chính của đồ gá trượt ........................................ 24
3.1. Thiết kế cụm bệ đồ gá. ......................................................................... 24
3.2. Thiết kế giá đồ gá. ................................................................................ 31
3.3. Thiết kế cơ cấu dẫn hướng. .................................................................. 37
3.4. Thiết kế các loại khóa kẹp và chốt định vị........................................... 42
3.5. Thiết kế hệ thống điều khiển . .............................................................. 66
3.6. Thiết kế các hệ thống phụ trợ khác. ..................................................... 83
3.7. Kết luận chương 3. .............................................................................. 93
Chương 4: Tính tốn hệ thống dẫn động thuỷ lực. ......................................... 94
4.1. Tính tốn cụm xi lanh công tác dùng để di chuyển giá đồ gá. ............ 95
4.2. Tính tốn cụm xy lanh cơng tác dùng để nâng hạ vỏ xe. ................... 101
4.3. Tính bơm cơng tác dùng trong hệ thống. ........................................... 103
4.4. Kết luận chương 4. ............................................................................. 108
Chương 5: Quy trình hàn trên bộ đồ gá tổng hợp ........................................ 109
5.1. Trang bị nhà xưởng và các bước chuẩn bị. ........................................ 109
5.2. Quy trình hàn trên bộ đồ gá tổng hợp. ............................................... 111
5.3. Một số đặc điểm khi vận hành. .......................................................... 117
5.4. Đánh giá sơ bộ kinh tế. ...................................................................... 118
5.5. Kết luận chương 5. ............................................................................. 120
Kết luận ......................................................................................................... 120
Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 123
Luận văn cao học
Lê Chính
2
MỞ ĐẦU
Nền công nghiệp ôtô của các nước tiên tiến trên thế giới luôn là một
trong những ngành công nghiệp mũi nhọn, phương tiện ôtô đang ngày càng
đặc trưng cho sự phát triển của nền công nghiệp. Điều này đặt ra cho mỗi
quốc gia một mặt phải đẩy mạnh việc nghiên cứu, ứng dụng những thành tựu
khoa học kĩ thuật phát triển của công nghiệp chế tạo cũng như lắp ráp ơtơ ở
ngay chính quốc gia của mình, mặt khác tiếp thu những thành tựu của các
nước công nghiệp ôtô phát triển để vận dụng cho chính quốc gia của mình là
những việc cần được tiến hành nhanh chóng.
Ngành cơng nghiệp ô tô Việt Nam đang bước vào thời kỳ cơng nghiệp
hóa, hiện đại hóa. Trong một vài năm gần đây Nhà nước có chủ trương phát
triển ngành cơng nghiệp ơtơ trong nước. Theo lộ trình nội địa hóa của Chính
phủ thì tỷ lệ nội địa hố phải đạt 40% vào năm 2005 và 60% vào năm 2010.
Để làm được điều này thì yêu cầu các nhà máy chế tạo lắp ráp ô tô cần phải
quan tâm việc nội địa hóa các chi tiết, cụm chi tiết trong ơ tơ. Một trong
những biện pháp hiệu quả là sản xuất vỏ xe trong nước theo các công nghệ
dập và hàn vỏ xe tiên tiến trên thế giới.
Từ những yêu cầu trên em đã lựa chọn đề tài là: "Nghiên cứu thiết kế
bộ gá tổng hợp linh hoạt bằng phần mềm Solidworks để hàn lắp vỏ ô tô
minibus 8 chỗ ngồi và xây dựng quy trình hàn vỏ xe cho dây chuyền hàn
có cơng suất 1000xe/năm". Đây chính là một trong những nội dung quan
trọng của dự án sản xuất thử nghiệm cấp Nhà nước KC.05.DA.13 do Trung
tâm phát triển công nghệ ôtô - Hội kỹ sư ôtô Việt Nam chủ trì. Hiện nay tất cả
các nhà máy sản xuất và lắp ráp ơtơ tại Việt Nam đã có dây chuyền hàn vỏ xe,
thông thường các bộ đồ gá tổng hợp được nhập từ chính hãng nên giá thành
khá cao. Mặt khác các bộ đồ gá thường chỉ được thiết kế cho từng loại xe cụ
Luận văn cao học
Lê Chính
3
thể. Trong điều kiện kinh tế còn hạn hẹp cũng như yêu của dự án là phải thiết
kế được một bộ đồ gá đa năng, một mặt vẫn đảm bảo được các yêu cầu của
một bộ đồ gá tổng hợp hàn lắp vỏ xe minibus, mặt khác phải có kết cấu đơn
giản, có thể chế tạo tại Việt Nam, dễ dàng thay thế và sửa chữa cũng như phải
đảm bảo được yêu cầu quan trọng là có khả năng sử dụng hàn lắp một số
chủng loại ơtơ có hình dáng, kích thước tương tự như: CityVan, Pickup loại
ca bin đơn, ca bin kép.
Trong thời gian sáu tháng làm việc, nghiên cứu thực tế ở một số liên
doanh, và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS. Dư Quốc Thịnh và
các thầy giáo trong Bộ mơn Ơtơ Trường ĐHBK Hà Nội, về cơ bản em đã
thiết kế được một bộ đồ gá tổng hợp để lắp ráp vỏ ôtô bao gồm các bộ phận
như sàn, giá đỡ, cơ cấu định vị và kẹp chặt, hệ thống điều khiển và một số bộ
phận phụ để có thể hàn một số loại xe như: Minibus, CityVan, Pickup có kích
thước tổng thể gần tương tự nhau.
Về mặt nội dung, những phương án thiết kế đưa ra trong luận văn tương
đối phù hợp với điều kiện của Việt Nam. Bộ đồ gá có thể giúp cho qui trình
hàn lắp ráp vỏ xe được thực hiện thuận tiện, công nghệ chế tạo không quá
phức tạp, giá thành chế tạo cũng như sửa chữa, thay thế rẻ, có thể tận dụng
cũng được các thiết bị trong nước hiện có.
Tuy nhiên đây là một mảng nội dung còn khá mới mẻ, tài liệu tham khảo
còn nhiều hạn chế, bên cạnh đó khả năng quan sát cũng như trình độ và kiến
thức cịn hạn chế, do vậy luận văn khơng tránh khỏi những thiếu sót. Em kính
mong sự đóng ý kiến của các thầy giáo để luận văn có thể hồn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, tháng 11 năm 2005
Luận văn cao học
Lê Chính
4
Học viên thực hiện
Lê Chính
Luận văn cao học
Lê Chính
5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về nền công nghiệp ôtô Việt Nam.
1.1.1. Các chủ chương chính sách của Chính phủ.
Để phát triển nền công nghiệp ôtô Việt Nam, thời gian qua Chính phủ đã
có những chính sách, giải pháp nhằm phát huy tối đa năng lực của các doanh
nghiệp thuộc mọi thành phần kinh tế trong cả nước tham gia vào sản xuất ôtô,
tạo thành mạng lưới các nhà sản xuất, lắp ráp ôtô, đáp ứng nhu cầu thị trường
trong nước.
Để đẩy nhanh tốc độ phát triển của nền công nghiệp ôtô, đồng thời tạo
động lực cho các ngành cơng nghiệp hỗ trợ khác trong nước, Chính phủ mà
đại diện là Bộ Cơng nghiệp đã có những định hướng phát triển cụ thể trong
giai đoạn từ nay đến 2010 như:
- Tập trung sản xuất các loại ôtô thông dụng và ơtơ chun dùng hiện đại
đang có nhu cầu lớn trong nước.
- Ưu tiên đầu tư vào lĩnh vực sản xuất phụ tùng ơtơ, khuyến khích phát
triển các ngành cơng nghiệp hỗ trợ nhằm phục vụ hiệu quả nhu cầu trong
nước và xuất khẩu phụ tùng ơtơ ra nước ngồi.
- Các dự án sản xuất động cơ ôtô thuộc chương trình cơ khía trọng điểm
sẽ được giao cho các doanh nghiệp nhà nước để đảm bảo tập trung nguồn lực,
tránh phân tán, tạo thuận lợi khả năng cung cấp cho thị trường.
- Kết hợp phương thức sản xuất lắp ráp ban đầu với việc từng bước nâng
cao khả năng chế tạo trong cơng nghiệp ơtơ Việt Nam. Khuyến khích tăng tỷ
lệ nội địa hóa trong cơng nghiệp phụ tùng ơtơ. Từng giai đoạn Nhà nước sẽ
công bố các hạng mục sản phẩm ưu tiên làm cơ sở cho các doanh nghiệp tập
trung vào sản xuất phụ tùng và áp dụng cơng nghệ mới.
Luận văn cao học
Lê Chính
6
- Trước mắt không phát triển thêm các doanh nghiệp sản xuất ôtô cao
cấp. Các doanh nghiệp trong nước sản xuất và lắp ráp ôtô (kể cả các cơ sở
đang thực hiện lắp ráp ôtô từ satxi nhập khẩu) khi xây dựng các dự án đầu tư
mới, đầu tư chiều sâu đều phải thực hiện đầy đủ nguyên tắc lựa chọn các dự
án đầu tư đã được xác lập trong Quy hoạch phát triển cơng nghiệp ơtơ 2005,
tầm nhìn 2020.
- Coi trọng đầu tư vào khâu tư vấn thiết kế và chuyển giao công nghệ
trong công nghiệp ôtô nhằm nâng cao năng lực cho ngành, đẩy mạnh công tác
xúc tiến thương mại để hỗ trợ và khuyến khích các doanh nghiệp xuất khẩu
phụ tùng ơtơ. Tham gia có hiệu quả chương trình hợp tác cơng nghiệp ASIAN
(AICO) vừa định hướng vừa là mục tiêu quan trọng trong giai đoạn tới của
ngành cơng nghiệp ơtơ Việt Nam.
1.1.2. Tình hình sản xuất tại các nhà máy ôtô của Việt Nam.
+ Các doanh nghiệp nhà nước gồm (các đầu mối lớn):
- Tổng Công ty công nghiệp ôtô Việt Nam (Vinamotor): Tập trung lắp
ráp, sản xuất xe khách, xe tải cỡ trung và cỡ nhỏ, xe con, động cơ, hộp số,
cụm truyền động.
- Tổng Công ty Máy động lực và Máy nông nghiệp (VEAM): Tập trung
lắp ráp, sản xuất xe khách, xe tải cỡ trung và cỡ nhỏ, xe con, động cơ, hộp số,
cụm truyền động.
- Cơng ty cơ khí ơtơ thuộc tổng cơng ty than Việt Nam (Vina coal):
Tập trung lắp giáp và sản xuất các loại xe tải cỡ trung và nặng, xe chuyên
dụng và các thiết bị công tác kèm theo.
- Tổng Cơng ty cơ khí ơtơ Sài gịn (SAMCO): Tập trung lắp ráp, sản
xuất xe khách, xe chuyên dùng và một số phụ tùng ôtô.
+ Các liên doanh ôtô với nước ngồi:
Luận văn cao học
Lê Chính
7
Hiện trong nước có 11 liên doanh lắp ráp ơtơ của các nước Nhật, Hàn
quốc, Mỹ, Đức...tập trung lắp ráp xe thế hệ mới, cao cấp với mức tiêu thụ khá
nhanh.
+ Các công ty tư doanh như :
- Công ty TNHH ơ tơ Chiến Thắng có kế hoạch xây dựng hoàn chỉnh
dây chuyền dập vỏ cabin và một số thiết bị cơng nghệ.
- Xí nghiệp tư doanh Xn Kiên đã xây dựng đây chuyền dập vỏ xe với
hệ thống 12 máy dập và bắt đầu nghiên cứu phát triển bộ phận làm khuôn dập
voe ôtô. Đắc biệt dây chuyền sơn được thiết kế có cả hệ thống sơn ED.
- Cơng ty ô tô Trường Hải đang tập trung sản xuất và lắp ráp
dịng xe tải nhẹ có xuất xứ từ hãng KIA Hàn Quốc. Đây là một trong các nhà
máy có nhiều năng lực cạnh tranh tại Việt Nam do đầu tư khá hồn chỉnh.
1.2. Tổng quan về cơng nghệ hàn và dây chuyền hàn vỏ ôtô.
1.2.1. Tổng quan về cơng nghệ hàn.
• Ngày nay trên thế giới nền cơng nghiệp ôtô đã phát triển mạnh mẽ, các
dạng sản xuất thủ cơng được thay thế bằng máy móc, thay thế bằng các dây
chuyền và được tổ chức thành các dây chuyền bán tự động, tự động để hàn và
lắp rắp vỏ ơtơ, dùng các rơ bốt đã được lập trình để tự động lắp ráp, hàn. Do
đó thời gian, chất lượng hàn đã được cải thiện rõ ràng.
• Tuỳ vào các loại xe mà kết cấu và số lượng các mảng khác nhau. Để lắp
thành vỏ xe thì từ các mảng đơn ta hàn lại với nhau thành các mảng cơ bản,
thường thì vỏ ơtơ gồm có 6 mảng cơ bản đó là mảng sàn (mảng đáy), mảng
sườn trái, mảng sườn phải, mảng phía trước, mảng phía sau và mảng trần.
• Phương pháp để hàn các mảng với nhau người ta dùng phương pháp hàn
điện tiếp xúc dạng hàn điểm nóng chảy, tuỳ thuộc vào kết cấu của từng mảng
Luận văn cao học
Lê Chính
8
và tuỳ thuộc vị trí từng mảng mà khoảng cách giữa các điểm là khác nhau,
hiện nay thông thường các điểm hàn cách nhau khoảng 100 150mm.
• Cơng nghệ sản xuất ôtô đang được quan tâm và thu hút đầu tư lớn ở Việt
Nam, nhiều hãng ôtô lớn trên thế giới đã đầu tư vào và hình thành các liên
doanh sản xuất ơtơ. Các quy trình cơng nghệ sẽ dần chuyển giao cho Việt
Nam nên có rất nhiều máy móc thiết bị hiện đại đang được đầu tư vào.. Vì
vậy việc nắm bắt cơng nghệ hàn một cách nhanh chóng và kịp thời là rất cần
thiết đối với chúng ta.
• Việc xây dựng các nhà máy sản xuất ơtơ mang thương hiệu Việt Nam là
công việc phải làm và cần tăng cường đầu tư vào để thúc đẩy quá trình cơng
nghiệp hố và hiện đại hố nền cơng nghiệp ôtô phát triển. Tuy hầu hết các
linh kiện để lắp ráp ơtơ chúng ta đều nhập từ nước ngồi vào nhưng chúng ta
đã sản xuất được một số linh kiện đơn giản rồi đến phức tạp hơn để tiến hành
nội địa hố, đưa ra được ơtơ mang thương hiệu Việt Nam. Trong thời khơng
xa chúng ta có khả năng chế tạo được hầu hết các linh kiện và tiến hành lắp
ráp thành một chiếc ôtô do Việt Nam chế tạo hồn tồn.
Qui trình hàn vỏ ơtơ cần quan tâm đến một số điểm sau.
• Cách ghép chuẩn bị mối hàn.
- Chuẩn bị bề mặt là một nhân tố quyết định ảnh hưởng đến chất lượng
của mối hàn. Chuẩn bị bề mặt trước khi hàn chủ yếu là làm sạch dầu mỡ, loại
bỏ các ba via, các bề mặt phải tương đối bằng phẳng. . .
- Do tính chất của hàn điểm tiếp xúc nên các bề mặt ghép với nhau phải
đảm bảo đúng vị trí tương đối của chúng với nhau đảm bảo độ kín khít.
- Nguyên lý cơ bản của hàn điểm tiếp xúc là dùng dòng điện nung nóng
chảy kim loại ở vị trí ví cần hàn đồng thời dùng lực ép của mỏ hàn ép hai lớp
Luận văn cao học
Lê Chính
9
kim loại nóng chảy lại với nhau để các phần tử kim loại khuyếch tán vào nhau
tạo mối liên kết.
• Máy hàn và súng hàn.
- Máy hàn có 2 cực để lắp cho 2 súng hàn (mỗi máy phục vụ cho 2 súng
hàn). Tác dụng của máy hàn và súng hàn dùng để ghép cứng các chi tiết kim
loại dạng vỏ mỏng lại với nhau (tôn, thép lá...).
- Đặc điểm điều chỉnh của súng hàn: Tuỳ theo tính chất của kim loại, độ
dày, mỏng hoặc số lớp cần liên kết mà điều chỉnh chế độ của súng hàn (đặt ở
hộp điều chỉnh) cho phù hợp để tạo mối ghép đảm bảo chất lượng mối hàn.
- Các thông số điều chỉnh:
+ Cường độ dòng điện A.
+ Thời gian ép 2 cực hàn (mỏ hàn của súng hàn).
+ Thời gian làm mát (làm mát bằng nước tuần hoàn, nước tuần hoàn từ
tháp nước qua hộp điều chỉnh đến súng hàn và ngược lại. Nước làm mát có
tác dụng làm mát mỏ hàn và hộp điều chỉnh).
+ Cực hàn (mỏ hàn) thường được làm bằng vật liệu đồng. Mỏ hàn
thường có 2 dạng: Đầu mỏ hàn dạng cầu và đầu mỏ hàn dạng côn. Các súng
hàn về nguyên lý và kết cấu hầu hết là giống nhau, chỉ có các đầu mỏ hàn là
khác nhau về hình dáng độ dài để có thể hàn những mối hàn có vị trí đặt khác
nhau.
- Trong quá trình hàn do ảnh hưởng của nhiệt độ và lực ép làm cực hàn
biến dạng do đó cần có sự sửa chữa bằng dũa hoặc thay mới để bảo đảm mối
hàn tốt.
• Kỹ thuật hàn
- Trước khi hàn vỏ các súng hàn được điều chỉnh trên các mẫu thử gần
giống với chi tiết hàn của vỏ xe nếu mối hàn tốt thì tiến hành hàn.
Luận văn cao học
Lê Chính
10
- Mối hàn tốt: Khơng cháy, khơng t hình sao và phải đảm bảo bền
kéo và xoắn.
- Khi hàn trên xe (hàn điểm), 2 khoảng hàn liên tiếp có khoảng cách từ
10 15cm. Điểm đầu và điểm cuối có mối hàn cách mép không quá 1,5 cm.
Mối hàn phải ăn vào đường hàn tốt thiểu là 2/3 mối hàn.
- Chất lượng mối hàn, quy trình hàn thường xuyên được kiểm tra theo
tiêu chuẩn để có thể kịp thời điều chỉnh các thông số.
1.2.2. Tổng quan về dây chuyền hàn vỏ ôtô.
• Công dụng của đồ gá.
- Đồ gá là một thiết bị dùng để trợ giúp và giải phóng sức lao động của
con người. Nó giúp cho cơng việc của người cơng nhân được cải thiện nhẹ
nhàng và hồn thành một cách nhanh chóng cơng việc bởi vì khi có đồ gá thì
các chi tiết cần gia cơng được định vị và kẹp chặt một cách chính xác và
nhanh chóng, có các thiết bị điều khiển giúp cơng nhân dễ dàng thao tác và
giảm nhẹ sức lao động.
- Đồ gá vỏ ôtô là một thiết bị chuyên dùng, dùng để lắp ráp và hàn vỏ ơtơ.
Nó đảm bảo cho các mảng của vỏ ôtô được định vị, kẹp chặt một cách nhanh
chóng, đều và chính xác làm tăng năng suất, giảm giá thành sản phẩm, có thể
dễ dàng tự động hố q trình sản xuất.
• u cầu của đồ gá.
Bộ đồ gá được chế tạo giúp cho quá trình lắp ráp vỏ ơtơ nhanh hơn, dễ
dàng với độ chính xác cao. Do đó khi thiết kế đồ gá cần đảm bảo các u cầu
sau:
- Đảm bảo độ chính xác, khơng gây ra biến dạng, cong vênh lên vỏ xe
trong quá trình hàn cũng như sau khi hàn xong. Cơ cấu định vị cũng như kẹp
Luận văn cao học
Lê Chính
11
chặt phải đảm bảo không làm biến dạng vỏ xe hay làm giảm chất lượng bề
mặt của vỏ xe.
- Có thể điểu chỉnh được kích thước của đồ gá trong một phạm vi cho
phép để có thể áp dụng lắp ráp được cho một số loại xe trên cùng một bộ đồ
gá.
- Đồ gá phải đảm bảo độ cứng vững.
- Dễ dàng tiến hành thay thế một bộ phận nào đó bị hỏng hóc trong tồn
bộ hệ thống, tức là dễ dàng tháo rời từng bộ phận trong tổng thành chung.
- Q trình thao tác, điều khiển của cơng nhân phải thuận tiện, số lượng
người điều khiển hệ thống không quá nhiều.
- Việc đưa vỏ xe vào lắp ráp , cũng như khi đưa sản phẩm ra ngoài phải
đảm bảo nhanh và dễ dàng, không bị va đập ảnh hưởng tới chất lượng sản
phẩm.
- Sai số trong quá trình lắp ráp với bộ đồ gá không được vượt quá giới
hạn cho phép của quá trình lắp ráp.
- Năng suất mà bộ đồ gá mang lại phải cao hơn khi không dùng bộ đồ gá,
đồng nghĩa với số lượng và chất lượng sản phẩm được nâng lên.
- Bộ đồ gá không quá cồng kềnh có thể thuận tiện trong việc vận chuyển.
- Kết cấu của đồ gá đơn giản gọn nhẹ, dễ chế tạo và sản xuất được trong
nước.
- Giá thành không quá cao khi chế tạo một bộ đồ gá, các cụm chi tiết chọn
quy chuẩn thuận tiện cho quá trình sửa chữa và thay thế.
- Vật liệu chế tạo đồ gá dễ kiếm, rẻ tiền.
• Phân loại đồ gá.
Có nhiều cách để phân loại đồ gá:
Phân loại đồ gá theo chủng loại xe:
Luận văn cao học
Lê Chính
12
- Đồ gá dùng cho xe con, xe du lịch.
- Đồ gá dùng cho xe khách.
- Đồ gá dùng cho xe tải.
- Đồ gá dùng cho xe chuyên dùng
Phân loại đồ gá theo vai trò của đồ gá trong dây chuyền:
- Đồ gá tổng hợp: lắp ráp các mảng lớn của xe để hoàn thiện toàn bộ xe.
- Đồ gá nhỏ dùng để hàn các mảng vỏ chính: sàn xe, sườn xe, đầu xe,
đi xe, nóc xe v..v...
Phân loại đồ gá theo cách dịch chuyển của giá đỡ:
- Đồ gá dạng giá trượt.
- Đồ gá dạng giá xoay.
Phân loại đồ gá theo nguồn dẫn động:
- Dẫn động bằng cơ khí.
- Dẫn động thuỷ lực.
- Dẫn động bằng khí nén.
- Dẫn động liên hợp.
• Giới thiệu một số loại đồ gá hiện đang có tại Việt Nam.
Dây chuyền lắp ráp vỏ xe ở liên doanh ôtô Ford Hải Dương:
- Dây chuyền lắp ráp vỏ ôtô ở công ty Ford được chuyển từ nước ngồi
vào (thường của chính hãng). Hiện nay đang có một số dây chuyền lắp ráp
các loại vỏ ôtô như: Dây chuyền xe Transit, Escape, Laser, Mondeo v..v...
- Vỏ ôtô được lắp ghép từ nhiều mảng vỏ khác nhau, để lắp ghép các mảng
đó lại thì phải dùng các loại đồ gá đồ gá khác nhau. Để tổ chức thành dây
chuyền thì các mảng vỏ nhỏ của ôtô được lắp ghép lại với nhau thành các
mảng lớn hơn, rồi từ các mảng này được chuyển đến nơi tiếp theo để lắp ghép
lại với nhau thành các mảng lớn cơ bản, tuỳ vào các loại vỏ ôtô khác nhau mà
Luận văn cao học
Lê Chính
13
chia ra nhiều hay ít mảng cơ bản. Thơng thường, vỏ ơtơ được chia ra làm 6
mảng đó là mảng sàn, mảng sườn phải, mảng sườn trái, mảng đầu xe, mảng
đi xe và mảng trần. Thường thì chia ra các mảng cơ bản của vỏ ơtơ ít hơn,
từ các mảng cơ bản đó được tập hợp lại từ đó lắp ghép thành vỏ ôtô trên bộ đồ
gá tổng hợp.
- Để lắp ghép thành các mảng phải dùng đến các loại đồ gá như đồ gá hàn
mảng sàn, đồ gá hàn mảng sườn phải, đồ gá hàn mảng sườn trái, đồ gá hàn
mảng đầu xe, đồ gá hàn mảng đuôi xe, đồ gá hàn mảng trần xe, bộ đồ gá tổng
hợp, ngồi ra cịn có một số loại đồ gá khác. Các loại đồ gá này được được
sắp xếp tại các vị trí khác nhau và được bố trí thành dây chuyền. Sau khi các
mảng vỏ được hàn xong ở các vị trí khác nhau thì được tập hợp lại để chuẩn
bị cho việc lắp ráp vỏ xe trên bộ đồ gá tổng hợp.
- Sau khi vỏ xe ra khỏi đồ gá tổng thành, chuyển sang dây chuyền kiểm tra,
chỉnh sửa lại các bề mặt vỏ và kiểm định chất lượng hàn để có thể điều chỉnh
cho các lần hàn sau (thường thì kiểm định một vỏ xe bất kỳ và sau một số
lượng xe nào đó).
Dây chuyền lắp ráp vỏ ôtô ở VMC.
Hiện nay VMC lắp ráp các loại xe dưới dạng CKD II bao gồm các loại xe:
- Dây chuyền xe BMW.
- Dây chuyền xe MAZDA (MAZDA 323 và MAZDA 626).
- Dây chuyền xe KIA (KIA CD5, KIA GTX).
Mỗi loại xe có kết cấu khác nhau cơ bản thường thực hiện trên đồ gá
khác nhau, quy trình thực hiện tương tự như ở Ford.
Dây chuyền lắp ráp tại công ty Mêkông (Đông Anh - Hà Nội):
- Hiện nay Mêkông lắp ráp các loại xe: minibus 6- 8 chỗ, Pickup, CityVan,
xe tải 1,5 tấn mới ra của Trung Quốc, loại cabin đơn, cabin kép.
Luận văn cao học
Lê Chính
14
- Đồ gá cũng được phía nhà đối tác cung cấp (chính hãng), một số nhập từ
Trung Quốc gồm: đồ gá tổng hợp và đồ gá lắp ráp một số mảng lớn (6 mảng
chính: đồ gá mảng sàn; đồ gá mảng sườn trái; đồ gá mảng sườn phải; đồ gá
mảng trần; đồ gá mảng sau).
- Phơi có thể nhập từng mảng cụm nhỏ hay nhập 6 mảng lớn, số chi tiết
trong các mảng lớn như sau:
+ Mảng sườn gồm: 116 chi tiết
+ Mảng sàn gồm: 60 chi tiết
+ Mảng trần gồm: 10 chi tiết
+ Mảng đầu gồm: 40 chi tiết
+ Mảng sau gồm: 6 chi tiết
- Các thao tác và quy trình hàn tương tự như ở Ford, tuy nhiên khả năng tự
động hoá, trang bị nhà xưởng đơn giản hơn vì thế số lượng và chất lượng sản
phẩm thấp hơn.
1.3. Nhiệm vụ của đề tài.
Xuất phát từ nhu cầu sản cuất trong nước cũng như yêu cầu cụ thể của dự
án KC.05.DA.13 đề ra nhiệm vụ của đề tài là:"Nghiên cứu thiết kế bộ gá tổng
hợp linh hoạt bằng phần mềm Solidwoks để hàn lắp vỏ ô tô minibus 8 chỗ
ngồi và xây dựng quy trình hàn vỏ xe cho dây chuyền hàn vỏ xe có cơng suất
1000xe/năm".
Luận văn đã tập trung nghiên cứu, phân tích hiênh trạng sản xuất trong các
phân xưởng hàn tại một số nhà máy sản xuất, lắp ráp ôtô trong nước. Trên cơ
sở phân tích, đánh giá ưu nhược điểm của các loại đồ gá tổng hợp, lựa chọn
phương án bố trí và chế tạo một bộ đồ gá đa năng có khả năng chế tạo trong
nước với giá thành hợp lý cũng như có khả năng sử dụng để hàn lắp vỏ của
một số chủng loại ơtơ.
Luận văn cao học
Lê Chính
15
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
Để có thể nghiên cứu chế tạo một bộ đồ gá tổng hợp đạt được các nhiệm
vụ đặt ra, luận văn được tiến hành theo các bước sau:
- Tham quan, khảo sát thực tế tại một số nhà máy sản xuất, lắp ráp ôtô
trong nước, phân tích thực trạng của dây chuyền hàn nói chung và của bộ đồ
gá nói riêng.
- Đánh giá các ưu nhược điểm của các bộ đồ gá tổng hợp hiện có, lựa
chọn phương án chế tạo bộ đồ gá tổng hợp đa năng phù hợp với yêu cầu đề ra.
- Sử dụng công nghệ thiết kế 3D bằng phần mềm Solidworks để xây
dựng bộ bản vẽ thiết kế (2D, 3D) của bộ đồ gá.
- Xây dựng quy trình hàn vỏ xe trên bộ đồ gá tổng hợp thiết kế.
1.5. Kết luận chương 1.
Trên cơ sở nghiên cứu tổng quan đã trình bày trong chương 1, thấy rằng
công nghệ hàn vỏ ôtô nói chung và bộ đồ gá tổng hợp nói riêng tại Việt Nam
là khá đa dạng. Tuy nhiên muốn có được sản phẩm mang thương hiệu Việt
Nam và để tăng tỷ lệ nội địa hoá của các sản phẩm sản xuất, lắp ráp tại trong
nước thì việc thiết kế một bộ đồ gá tổng hợp đa năng là cần thiết. Những nội
dung đã trình bày là cơ sở quan trọng cho các định hướng trong thiết kế thể
hiện trong các chương tiếp theo của luận văn.
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG DÂY CHUYỀN HÀN VỎ XE
MINIBUS 8 CHỖ
2.1. Đặc điểm, yêu cầu của dây chuyền hàn vỏ xe mini bus 8 chỗ.
2.1.1. Đặc điểm về kết cấu khung vỏ xe minibus.
Gồm các mảng lớn: mảng sàn, mảng sườn (trái, phải), mảng đầu, mảng
trần, mảng sau, ngồi ra có thêm các thanh giằng được hàn với nhau trên đồ
Luận văn cao học
Lê Chính
16
gá tổng hợp tạo kết cấu khung vỏ cho xe. Các mảng nhỏ được hàn trên đồ gá
chuyên dùng tương ứng.
2.1.2. Đặc điểm cụ thể các mảng chính.
Mảng sàn:
+ Tác dụng:
- Chịu lực tác dụng từ hàng hoá, hành khách và người lái.
- Là một mảng quan trọng hình thành lên độ cứng vững, khung
xương
của toàn xe.
+ Cấu tạo: (Hình 2-1)
- Gồm các mảng nhỏ, khung xương chính, các thanh giằng ngang dọc
được hàn với nhau.
- Có các lỗ, mặt đỡ để có thể dễ dàng định vị và kẹp chặt trong tồn
bộ q trình hàn.
- Có các khoảng trống để bố trí, lắp đặt phần động cơ, hệ thống
truyền lực, hệ thống điều khiển và một số hệ thống khác.
Hình
2-1:
Mảng
+ Yêu cầu: đảm bảo đủ cứng
vững,
chịu
đượcsàn
lực va đập trong suốt quá
trình xe làm việc.
Mảng sườn:
+ Tác dụng:
Luận văn cao học
Lê Chính
17
- Tạo độ cứng vững cho toàn bộ xe.
- Ngoài ra còn để lắp các mảng như cánh cửa và một số thiết bị phụ trợ
khác.
+ Cấu tạo: (Hình 2-2)
- Gồm nhiều chi tiết nhỏ được hàn lại với nhau (quá trình này thực hiện
trên đồ gá hàn mảng sườn). Có bề dày khá mỏng, trọng lượng nhẹ.
- Có các lỗ và các bề mặt phẳng để định vị trong q trình hàn. Ngồi ra
cịn có các bề mặt cong với các góc lượn thuận tiện cho việc bố trí các vấu đỡ
làm tăng độ chính xác, cứng vững cho mảng sườn trong quá trình hàn.
Hình 2-2: Mảng sườn
+ Yêu cầu:
Luận văn cao học
Lê Chính
18
- Đảm bảo độ cứng vững, độ bằng phẳng đặc biệt là các bề mặt bên
ngoài để thuận tiện cho quy trình sửa lỗi vỏ và sơn nhanh chóng, thuận tiện.
- Q trình vận chuyển khơng để gây ra méo, bẹp, biến dạng vỏ, đặc biệt
ở chỗ lắp ráp với các mảng còn lại, tránh hiện tượng sai lệch vị trí tương quan
giữa các mảng, giảm thời gian thao tác trên đồ gá tổng hợp.
Mảng đầu:
+ Tác dụng:
- Tạo độ cứng vững giữa 2 mảng sườn xe và toàn bộ vỏ xe
- Lắp ráp 1 số thiết bị phụ trợ như kính trước...
+ Cấu tạo: (Hình 2-3)
- Cấu tạo tương đối phức tạp, cũng gồm nhiều mảng chi tiết dập nhỏ
lắp ráp lại với nhau trên đồ gá hàn mảng đầu.
- Hình dáng, kích thước phù hợp với việc bố trí các cụm khác trên xe.
+ Yêu cầu:
- Đảm bảo độ cứng vững.
- Các bề mặt phía ngồi khơng hư hỏng trong quá trình di chuyển.
Hình 2-3: Mảng đầu
Luận văn cao học
Lê Chính
19
Mảng trần:
+ Tác dụng:
- Tạo độ cứng vững cho tồn vỏ xe
- Tạo liên kết giữa các mảng cịn lại đặc biệt là 2 mảng sườn.
+ Cấu tạo: (Hình 2- 4)
Kết cấu tương đối đơn giản, cũng gồm các tấm dập nhỏ được hàn lại với
nhau trên đồ gá hàn mảng đầu.
+ Yêu cầu: đảm bảo độ cứng vững, không biến dạng các bề mặt cũng
như các cụm chi tiết trong quá trình di chuyển.
Hình 2-4: Mảng trần
Thanh giằng:
+ Tác dụng:
- Tăng độ cứng vững cho khung xe.
- Đảm bảo khoảng cách giữa 2 sườn xe
- Thanh giằng cuối có tác dụng lắp bản lề cho mảng cửa hậu phía sau
+ Cấu tạo:
Tương đối đơn giản, thực chất gồm một tấm thép hộp rỗng mỏng, có khả
năng chịu lực tốt, hai phía hai đầu có kết cấu có thể hàn được lên 2 sườn.
Luận văn cao học
Lê Chính
20
+ u cầu:
Kích thước ln đảm bảo chính xác do đó u cầu cần cứng vững, chắc
chắn, khơng bị biến dạng trong quá trình làm việc.
- Yêu cầu của dây chuyền hàn vỏ xe mini buýt 6 – 8 chỗ.
• Đạt được năng suất đề ra: 1000 xe 1 năm.
• Có thể phù hợp với mặt bằng nhà xưởng trật hẹp, diện tích hạn
chế, mặt nền nhà xưởng yêu cầu khơng cao.
• Cơ sở hạ tầng nhà xưởng khơng địi hỏi phải đầu tư lớn, kinh phí
dành cho đầu tư có thể ở mức nhỏ.
- Yêu cầu của đồ gá tổng hợp hàn lắp ráp vỏ xe 6 – 8 chỗ.
• Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, khơng q cồng kềnh, có thể di
chuyển dễ dàng, thuận lợi.
• Đảm bảo độ chính xác, độ cứng vững, khơng biến dạng trong
tồn bộ q trình hàn. Khơng ảnh hưởng tới chất lượng vỏ xe sau khi hàn.
• Có khả năng lắp ráp một số loại xe có kích thước tương tự như
mini bus, Pickup, Cityvan ...
• Vấn đề thay thế các chi tiết, cụm chi tiết dễ dàng.
• Thao tác điều khiển dễ dàng, nhẹ nhàng, số người thao tác trên
đồ gá khơng q lớn.
• Sai số nằm trong phạm vi cho phép.
• Giá thành tồn bộ đồ gá khơng q cao.
• Vật liệu và phương pháp chế tạo các cụm chi tiết có thể thực
hiện ở trong nước.
Luận văn cao học
Lê Chính
21
2.2. Sơ đồ tổng thể của dây chuyền hàn vỏ xe.
Các mảng vỏ từ dây chuyền dập
(hoặc nhập khẩu)
Gá
sàn
Gá
thành trái
Gá
thành
phải
Gá
mặt
sau
Gá hàn tổng hợp
Hàn bổ xung
Hoàn chỉnh
Sang dây chuyền sơn
Luận văn cao học
Lê Chính
Gá
mặt
đầu
Gá
nóc
22
* Đặc điểm trong mỗi khối chức năng:
+ Các mảng vỏ từ dây chuyền dập (hoặc nhập khẩu):
Các mảng vỏ từ dây chuyền dập (nếu nhà máy đã xây dựng được phân
xưởng dập vỏ ôtô). Trong thời điểm hiện tại, dây chuyền dập cịn khó khăn do
kinh phí đầu tư nên các mảng vỏ còn nhập khẩu (chủ yếu từ Trung Quốc) ở
dạng CKD II. Khi phát triển nhà máy ở giai đoạn 2, yêu cầu phải xây dựng
dây chuyền dập thì các mảng vỏ sau khi đã dập sẽ được vận chuyển tới từng
khu vực riêng trong dây chuyền hàn.
+ Các vị trí, đồ gá hàn các mảng cơ bản (gá sàn, gá thành trái, gá thành
phải, gá mặt sau, gá mặt đầu, gá nóc xe).
Đây là các vị trí được bố trí trong dây chuyền để hàn ghép từ các
mảngvỏ xe nhỏ thành các mảng cơ bản. Tại từng vị trí sẽ có từng loại đồ gá
riêng biệt.
+ Gá hàn tổng hợp.
Là vị trí hàn ghép các mảng cơ bản (6 mảng chính) thành khung vỏ
tổng thể, được thực hiện trên bộ đồ gá tổng hợp.
+ Hàn bổ xung.
Sau khi hàn trên bộ đồ gá tổng hợp, vỏ ôtô được đưa sang vị trí hàn bổ
xung như hàn các bulông, giá... để bắt các cụm chi tiết như thân máy, hệ
thống truyền lực...
+ Hoàn chỉnh.
Là khu vực kiểm tra lại toàn bộ vỏ xe sau khi đã hàn, kiểm tra độ kín
khít, kích thước, hình dáng của vỏ xe với thiết kế.
+ Sang dây chuyền sơn.
Luận văn cao học
Lê Chính
23
Sau khi hoàn chỉnh, vỏ xe được vận chuyển sang dây chuyền sơn hoặc
nhập kho để thực hiện bước tiếp theo trong tồn bộ dây chuyền sản xuất, lắp
ráp ơtơ của nhà máy.
2.3. Kết luận chương 2.
Trên cơ sở nghiên cứu tổng quan đã trình bày trong chương 2, thấy
rằng cơng nghệ hàn vỏ ơtơ nói chung và bộ đồ gá tổng hợp nói riêng tại Việt
Nam là khá đa dạng. Theo đặc điểm, yêu cầu của dây chuyền hàn vỏ xe mini
buýt 8chỗ đã xây dựng được sơ đồ tổng thể của dây chuyền hàn. Những nội
dung đã trình bày là cơ sở quan trọng cho các định hướng trong thiết kế thể
hiện trong các chương tiếp theo của luận văn.
Luận văn cao học
Lê Chính
