(Luận văn thạc sĩ) thiết kế quy trình hàn khung vỏ liền khối (monocoque) xe buýt thaco city b60

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

---------- oOo ----------

PHẠM TẤN

THIẾT KẾ QUY TRÌNH HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI
(MONOCOQUE) XE BUÝT THACO CITY B60

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Đà Nẵng, 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------- oOo ----------

PHẠM TẤN

THIẾT KẾ QUY TRÌNH HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI
(MONOCOQUE) XE BUÝT THACO CITY B60

Chuyên ngành: Cơ khí động lực
Mã số
: 8520116

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. TRẦN VĂN NAM

Đà Nẵng, 2019


LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về những gì mà tơi đã cam đoan trên đây.
Tác giả luận văn

Phạm Tấn


LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập tại trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng và công
tác tại Công ty Cổ phần ôtô Trường Hải, được sự hướng dẫn tận tình của thầy GS.TS
Trần Văn Nam và thầy PGS. TS Đinh Minh Diệm tôi đã thực hiện đề tài luận văn thạc
sĩ “Thiết kế quy trình hàn khung vỏ liền khối (monocoque) xe buýt Thaco City B60”.
Trong quá trình thực hiện đề tài tơi được học hỏi rất nhiều kiến thức bổ ích từ kiến thức
cơ bản, tin học, cơ sở ngành, chuyên môn đến cách thực hiện một đề tài khoa học; điều
này sẽ hỗ trợ tôi trong công việc sau này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Cơng ty Cổ phần Ơ tơ Trường Hải đã tạo
điều kiện cho tôi được học tập, cảm ơn các anh chị trong công ty Thaco Bus đã hỗ trợ
về tài liệu.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy GS.TS Trần Văn Nam
và thầy PGS.TS Đinh Minh Diệm trực tiếp hướng dẫn khoa học trong suốt q trình
thực hiện đề tài luận văn.

Tơi xin cảm ơn các thầy cơ trong Khoa Cơ khí Giao thông, quý thầy cô của trường
Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng đã giảng dạy nền tảng cho tôi trong suốt những
năm qua.
Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của q thầy cơ để luận văn hoàn thiện
hơn.
Trân trọng!


TĨM TẮT LUẬN VĂN
THIẾT KẾ QUY TRÌNH HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI
(MONOCOQUE) XE BUÝT THACO CITY B60
Học viên: Phạm Tấn, Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực
Mã số: 8520116, Khóa: K35, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt - Cùng với sự phát triển ngành công nghiệp ôtô, địi hỏi các lĩnh vực
phụ trợ cho ngành cơng nghiệp ôtô cũng phát triển theo. Đặc biệt, trong đó có
lĩnh vực cơng nghệ hàn ơtơ.
Hiện tại quy trình cơng nghệ hàn body độc lập với chassis đối với xe khách
truyền thống không phù hợp với khung vỏ liền khối (monocoque) xe khách
thiết kế mới. Vì vậy thiết kế quy trình hàn khung vỏ liền khối (monocoque) xe
bus để nâng cao năng suất và chất lượng của dây chuyền hàn là vấn đề có ý
nghĩa khoa học, thực tiễn và cấp thiết. Trong đề tài thiết kế quy trình hàn khung
vỏ liền khối (monocoque) xe bus, mô tả các công đoạn hàn trong quy trình,
quy trình kiểm tra chất lượng hàn nhằm giảm các cơng đoạn thủ cơng, hợp lý
quy trình sản xuất, nâng cao năng suất và chất lượng của sản phẩm, từ đó giảm
được chi phí sản xuất, tăng tính cạnh tranh của sản phẩm.
Từ khóa: thiết kế quy trình hàn khung vỏ liền khối xe bus, cơng nghệ hàn
khung vỏ liền khối, khung vỏ liền khối monocoque.
THE DESIGN OF MONOCOQUE WELDING PROCESS OF BUS
THACO CITY FRAME
Along with the continuous development of the automobile industry, the

supporting industries for the automotive industry have also developed rapidly.
Especially for the automotive welding technology.
Currently, the body welding technology for traditional buses does not match
the monocoque frame for the newly - designed buses. Therefore, the design of
monocoque frame welding process is urgent. This design includes the
description of welding stages and the process of welding quality inspection to
reduce manual stages, rationalize production process, enhance prooductivity
and quality of products, thereby reduce production cost and increase the
competitiveness of products.
Key words: The design of monocoque frame welding process, welding
technology of monocoque frame, monocoque frame.


MỤC LỤC
TÓM TẮT LUẬN VĂN ........................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................... 10
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................................ 6
DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................................ 7
MỞ ĐẦU.................................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................................... 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................................... 1
4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................................ 1
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................................................ 2
6. Dự kiến kết quả đạt được........................................................................................................ 2
7. Dàn ý nội dung ....................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN ................................................................................................... 4
1.1.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP ÔTÔ VIỆT NAM ....................................... 4
1.2.TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SẢN XUẤT THỰC TẾ XE BUÝT TẠI KHU PHỨC HỢP Ô
TÔ CHU LAI - TRƯỜNG HẢI ................................................................................................. 5

1.3.
GIỚI THIỆU DÂY CHUYỀN HÀN XE BUÝT HIỆN TẠI KHU PHỨC HỢP ÔTÔ
CHU LAI – TRƯỜNG HẢI ....................................................................................................... 6
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .................................................................................................. 11
CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..................................................................................... 12
2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHUNG VỎ XE BUÝT ......................................................... 12
2.1.1. Các thông số hình học .................................................................................................... 14
2.1.2. Bố trí trên xe bt ........................................................................................................... 18
2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HÀN HỒ QUANG VÀ PHƯƠNG PHÁP HÀN .................... 19
2.2.1 Khái niệm chung.............................................................................................................. 19
2.2.2. Hàn hồ quang tự động và bán tự động trong mơi trường khí bảo vệ.............................. 26
2.2.3. Robot hàn........................................................................................................................ 30
2.3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN .................................... 33
2.3.1. Hệ thống các trang bị khí nén ......................................................................................... 33
2.3.2. Tính tốn truyền động hệ thống khí nén ......................................................................... 35
2.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .................................................................................................. 43
Chương 3: - THIẾT KẾ, LẬP QUY TRÌNH HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI
(MONOCOQUE) XE BUÝT THACO CITY B60 ............................................................... 44
3.1. VẬT LIỆU HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI (MONOCOQUE) XE BUÝT THACO
CITY B60 ................................................................................................................................. 44
3.1.1 Vật liệu thép gia công khung xương xe bus: ................................................................... 44


3.1.2. Đối với chi tiết vật liệu nhôm ......................................................................................... 46
3.2. CÔNG NGHỆ HÀN CÁC KẾT CẤU CỦA KHUNG VỎ LIỀN KHỐI (MONOCOQUE)
XE BUÝT THACO CITY B60 ................................................................................................ 48
3.2.1 Công nhệ hàn MAG......................................................................................................... 48
3.2.2 Công nhệ hàn GTAW ...................................................................................................... 52
3.2.3 Xử lý sau khi hàn ............................................................................................................ 55
3.3. THIẾT KẾ TỔNG THỂ QUI TRÌNH HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI (MONOCOQUE)

XE BUÝT THACO CITY B60 ................................................................................................ 57
3.4. TRIỂN KHAI QUY TRÌNH HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI (MONOCOQUE) XE
BUÝT THACO CITY B60 ...................................................................................................... 60
3.4.1. Chuẩn bị vật tư, thiết bị, đồ gá hàn ................................................................................. 60
3.4.2 Hàn tạo mảng khung xương ............................................................................................ 66
3.4.3. Hàn tổ hợp hoàn thiện .................................................................................................... 69
3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .................................................................................................. 73
Chương 4 - TIÊU CHUẨN VÀ HƯỚNG DẪN KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG HÀN
KHUNG VỎ LIỀN KHỐI (MONOCOQUE) XE BUÝT CITY B60 ................................. 74
4.1. MỤC ĐÍCH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI
(MONOCOQUE) XE BUÝT CITY B60 ................................................................................. 74
4.2. TIÊU CHUẨN MỐI HÀN VÀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN LIÊN KẾT
KHUNG VỎ LIỀN KHỐI (MONOCOQUE) XE BUÝT CITY B60 ...................................... 74
4.2.1 Tiêu chuẩn mối hàn ......................................................................................................... 74
4.2.2. Kiểm tra chất lượng mối hàn ......................................................................................... 80
4.3. QUY TRÌNH KIỂM TRA HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI (MONOCOQUE) XE BUÝT
THÀNH PHỐ B60 ................................................................................................................... 82
4.3.1 Thiết kế quy trình kiểm tra chất lượng mối hàn liên kết khung vỏ liền khối (monocoque)
xe buýt thành phố B60 .............................................................................................................. 82
4.3.2. Tiêu chuẩn và hướng dẫn kiểm tra chất lượng hàn gia công mảng hông ....................... 84
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................................................................ 86
1. KẾT LUẬN .......................................................................................................................... 86
2. HIỆU QUẢ KINH TẾ, KỸ THUẬT SO VỚI DÂY CHUYỀN HÀN HIỆN TẠI CỦA
CÔNG TY ................................................................................................................................ 86
3. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................ 87
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 88


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

Trang

1.1

Thống kê sản lượng sản xuất lắp ráp xe Việt Nam qua các năm

11

3.1

Các thành phần hố học của kim loại dây hàn ER70S-6

63

3.2

Cơ tính nhỏ nhất khi hàn MAG đối với loại dây hàn ER70S-6

63

3.3

Bảng chế độ hàn tương ứng khi hàn giáp mối

64

3.4

Bảng chế độ hàn tương ứng khi hàn góc

65

3.5

Bảng thời gian lưu khí hàn TIG

67

3.6

Bảng chọn đường kính điện cực theo chiều dày vật liệu khi hàn
TIG

68

3.7

Bảng chế độ hàn tương ứng khi hàn TIG

69

4.1

Kích thước nhỏ nhất của mối hàn giáp mối một phần chiều dày

89

4.2

Kích thước mối hàn gấp mép

89

4.3

Kích thước nhỏ nhất của mối hàn góc

91

4.4

Kích thước nhỏ nhất của mối hàn góc

94


DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu
1.1
1.2
1.3
1.4

Tên hình
Quy trình tổng qt sản xuất lắp ráp xe buýt hiện nay
Khung vỏ xe khách sau khi gia cơng hàn, sơn hồn thiện

Chassis được gắn với cụm động cơ
Body liên kết cụm Chassis được gắn với cụm động cơ

Trang
11
12
13
13

1.5
1.6

Quy trình lắp ráp tổng thể xe bus truyền thống

14

Khung xương liền khối (monocoque) xe khách

15

2.1

Bản vẽ tổng thể khung xương xe khách được thiết kế

19

2.2
2.3
2.4
2.5

2.6
2.7
2.8

Bố trí đầu xe khách

22

Bố trí đi xe khách

23

Một số kích thước cơ bản của mối hàn

27

Sự phụ thuộc kích thước mối hàn vào cường độ dịng điện

29

Sự phụ thuộc kích thước mối hàn vào điện áp hàn

29

Sự phụ thuộc kích thước mối hàn vào vận tốc hàn

29

Sơ đồ các mơ hình để tính tốn kích thước mối hàn
Mơ tả ngun lý hoạt động phương pháp hàn trong

mơi trường khí bảo vệ
Mơ tả nguyên lý hoạt động phương pháp hàn TIG

30

Mô tả nguyên lý hoạt độngphương pháp hàn MIG/MAG

35

Robot hàn điểm

41

Robot hàn đường

41

Hệ thống truyền động khí nén

42

Truyền động piston – xilanh khí nén

43

Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển và các phần tử

44

Máy nén kiểu piston

50

Các loại bình trích chứa khí nén

51

Bộ lọc khí

52

Van lọc khí

52

Van điều chỉnh áp suất

53

Van tra dầu

53

Kết cấu vật liệu khung xương body

55

Hệ thống thiết bị hàn MAG

57

Thiết bị cắt - uốn thép, nhơm hình hộp

58

2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
2.16
2.17
2.18
2.19
2.20
2.21
2.22
3.1
3.2
3.3

33
34


Số hiệu
Tên hình
Sơ đồ ngun lý của hàn TIG

3.4
Vị trí mối hàn liên kết hàn góc và liên kết giáp mối của thanh
3.5
ngang trên cùng của mảng hông
Ký hiệu dây hàn MAG
3.6
Các kiểu liên kết giáp mối thép hộp trong kết cấu khung
3.7
xương
Vị trí mối hàn góc trong khơng gian
3.8
Các kiểu liên kết góc thép hộp trong kết cấu khung xương
3.9
3.10 Khung xương cửa lên xuống bằng vật liệu nhôm
3.11 Đặc điểm mối hàn TIG đối với hai loại khí bảo vệ
3.12 Đồng hồ đo lưu lượng khí bảo vệ hàn TIG
3.13 Chiều dài hồ quang
3.14 Quy trình các bước gia công khung xương liền khối xe khách
3.15 Jig gá gia công khung xương mảng hông xe khách
3.16 Jig gá gia công mảng đâu, đuôi xe khách
3.17 Jig tạo mảng mui
3.18 Jig hàn tổng lắp ghép 6 mảng khung xương
3.19 Cơ cấu kẹp bằng khí nén
3.20 Kết cấu Mỏ kẹp
3.21 Gá hàn mảng hông trên JIG hàn
3.22 Gá hàn mảng đầu trên JIG hàn
3.23 Gá hàn mảng đuôi trên JIG hàn
3.24 Gá hàn mảng sàn cabin trên JIG hàn
3.25 Gá hàn khung xương mảng mui trên JIG hàn
3.26 Căn tôn mui hàn tôn mảng mui

3.27 Hàn ghép hai mảng hông vào mảng sàn, chassis
3.28 Hàn ghép khung xương mảng đầu vào body
3.29 Hàn ghép khung xương mảng mui vào body
3.30 Hàn liên kết xương trục lái
3.31 Hàn pát bơm cửa khách
Kiểu Mối hàn gấp mép thường gặp trên body xe bt
4.1
Chiều cao mối hàn góc
4.2
Kích thước lớn nhất mối hàn chồng
4.3
Hàn đầy lỗ và rãnh
4.4

Trang
58
59
59
61
62
63
64
64
65
66
70
71
72
73
73

74
75
78
79
79
80
81
81
82
83
83
84
84
87
88
90
90


Số hiệu
4.5
4.6
4.7
4.8

Tên hình
Biên dạng mối hàn góc
Biên dạng mối hàn giáp mối
Các bước kiểm tra quy trình hàn
Vị trí các mối hàn,mài mảng hông

Trang
91
92
96
98


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

GMAW

Gas Metal Arc Welding

Hàn hồ quang kim loại trong mơi
trường khí

GTAW

Gas Tungsten Arc Welding

Hàn hồ quang điện cực khơng nóng
chảy trong mơi trường khí.

Metal Active Gas

Hàn GMAW trong mơi trường khí
hoạt tính

TIG

Tungsten Inert Gas

Hàn hồ quang điện cực khơng nóng
chảy trong mơi trường khí trơ

AWS

American Welding Society

Tiêu chuẩn Hàn theo hiệp hội hàn
Mỹ

NC

Numerical Control

Máy điều khiển số

ED

Electrodeposition

Nhúng tĩnh điện

Non-Destructive Testing

Kiểm tra phá hủy

MAG

NDT


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
- Yêu cầu thiết kế mới kết cấu khung vỏ liền khối (monocoque) xe buýt Thaco
city B60 với nhiều ưu điểm vượt trội, đảm bảo xe vững chắc, trọng lượng xe nhẹ, vận
hành êm dịu và an tồn.
- Qua tìm hiểu thực tế xe buýt là một trong những sản phẩm chủ lực của cơng ty
ơtơ Trường Hải.
- Nhưng hiện tại chưa có quy trình hàn đối với khung vỏ xe này.
Do đó “THIẾT KẾ QUY TRÌNH HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI
(MONOCOQUE) XE BUÝT THACO CITY B60” có ý nghĩa khoa học thực tiễn và cấp
thiết hiện nay.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Thiết kế quy trình hàn khung vỏ liền khối (monocoque) xe buýt.
- Nâng cao năng suất, đảm bảo an toàn lao động và giảm giá thành sản phẩm.
- Tiêu chuẩn và hướng dẫn kiểm tra chất lượng hàn khung vỏ liền khối
(monocoque) xe buýt Thaco City B60.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu
- Công nghệ hàn: GMAW, GTAW, Robot Hàn.

- Vật liệu hàn ôtô khách thành phố: Thép, Nhôm.
- Dây chuyền sản xuất hàn khung vỏ ô tô buýt thành phố.
- Các công đoạn gia công hàn.
- Phương pháp kiểm tra chất lượng mối hàn.
* Phạm vi nghiên cứu
- Ơtơ khách thành phố.
- Hệ thống, kết cấu Cơ khí.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết
+ Nghiên cứu quy trình sản xuất.
+ Nghiên cứu Cơng nghệ hàn.
+ Nghiên cứu điều khiển hệ thống khí nén.


2
- Nghiên cứu thực tế
+ Nghiên cứu thực tế tại Xưởng hàn - Công ty THACO BUS - Khu Phức hợp ô
tô Chu Lai – Trường Hải.
+ Nghiên cứu tại các cơ sở liên quan tới đề tài.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học:
Nghiên cứu tổng hợp về lý thuyết quy trình hàn, điều khiển tự động khí nén và
khả năng ứng dụng cho các máy móc - thiết bị trong các dây chuyền hàn xe khách thành
phố tạo thành khung vỏ monocoque đảm bảo độ chính xác cao trong khâu lắp ráp, tăng
cường sự vững chắc, ổn định của thân vỏ, đồng thời giúp giảm trọng lượng, giúp tiết
kiệm nhiên liệu cho xe buýt.
- Ý nghĩa thực tiễn:
+ Thiết kế quy trình hàn khung vỏ liền khối xe bt Thaco góp phần nâng cao
cơng nghệ và chất lượng sản phẩm trong sản xuất.
+ Đáp ứng với từng yêu cầu của khách hàng đồng thời nâng cao chất lượng sản

phẩm và nâng cao năng suất sản phẩm dây chuyền hàn ô tô buýt tại Công ty Thaco Bus
– Khu Phức hợp Ơ Tơ Chu Lai – Trường Hải.
6. Dự kiến kết quả đạt được
- Xây dựng quy trình hàn xe bus đảm bảo an tồn, chất lượng, thẩm mỹ và nâng
cao năng suất sản xuất.
7. Dàn ý nội dung
Lời mở đầu
Mục lục
Các chữ viết tắt
Danh mục các bảng.
Danh mục các hình vẽ và đồ thị
MỞ ĐẦU
MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Chương 1: TỔNG QUAN


3
1.1. Tổng quan về ngành công nghiệp ôtô Việt Nam
1.2. Tổng quan tình hình sản xuất thực tế xe buýt tại Khu Phức hợp ô tô Chu Lai
- Trường Hải
1.3. Giới thiệu dây chuyền hàn xe buýt hiện tại khu phức hợp ô tô Chu Lai –
Trường Hải
Ưu và nhược điểm. Đề xuất giải pháp.
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Cơ sở lý thuyết về khung vỏ xe buýt
2.2. Cơ sở lý thuyết về hàn hồ quang và tính chọn chế độ hàn
2.3. Cơ sở lý thuyết hệ thống truyền động khí nén
Chương 3: THIẾT KẾ, LẬP QUY TRÌNH HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI

(MONOCOQUE) XE BUÝT THACO CITY B60
3.1. Vật liệu hàn khung vỏ liền khối (monocoque) xe buýt Thaco City B60
3.2. Công nghệ hàn các kết cấu của body
3.3. Thiết kế tổng thể quy trình hàn khung vỏ liền khối (monocoque) xe buýt
Thaco City B60
3.4. Vật liệu hàn khung xương boddy monocopque
3.5. Công nghệ hàn các kết cấu khung xương
Chương 4: TIÊU CHUẨN VÀ HƯỚNG DẪN KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG
HÀN KHUNG VỎ LIỀN KHỐI (MONOCOQUE) XE BUÝT THACO CITY B60
4.1. Mục đích kiểm tra chất lượng khung vỏ liền khối (monocoque) xe buýt Thaco
City B60
4.2. Tiêu chuẩn mối hàn và kiểm tra chất lượng mối hàn khung vỏ liền khối
(monocoque) xe buýt Thaco City B60
4.3. Quy trình kiểm tra hàn khung vỏ liền khối (monocoque) xe buýt Thaco City
B60

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO


4

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP ÔTÔ VIỆT NAM
Để phát triển nhanh và bền vững ngành cơng nghiệp ơ tơ 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 ô tô,
tạo thành mạng lưới các nhà sản xuất và cung cấp phụ tùng cho các cơ sở sản xuất, lắp
ráp ô tô, đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và chuẩn bị điều kiện cho các doanh
nghiệp tham gia hợp tác sản xuất công nghiệp với các nước.

Trong những năm gần đây nền kinh tế Việt Nam đã có những tiến bộ phát triển
nhanh chóng và ổn định, đặc biệt là sự phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp ô tô,
đây là ngành mũi nhọn rất quan trọng cần được ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ
hiệu quả q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa và xây dựng tiềm lực an ninh, quốc
phịng của đất nước. Hiện nay có nhiều doanh nghiệp lớn như Trường Hải, Vinfast,
Huyndai Thành Công,…đã và đang đầu tư vào ngành cơng nghiệp quan trọng này.
Nhìn chung ngành công nghiệp ô tô của nước ta mới chỉ dừng lại ở việc lắp ráp
thô cho các hãng xe lớn nước ngồi dưới hình thức liên doanh, có một số công ty vừa
sản xuất vừa lắp ráp nhưng khối lượng sản xuất chưa được bao nhiêu mới chiếm khoảng
15% đến 25% sản phẩm, còn chủ yếu vẫn phải nhập khẩu (Nguồn: Hiệp hội các nhà sản
xuất ô tô Việt Nam VAMA, ).
Qua đó có thể thấy rằng các cơ sở trong nước và các nhà sản xuất thực chất mới
chỉ làm công việc lắp ráp mà chưa quan tâm đến nghiên cứu phát triển để làm chủ hồn
tồn cơng nghệ những chiếc xe mang thương hiệu Việt Nam và đưa các doanh nghiệp
trong nước hội nhập với thế giới. Trong ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đối với xe
buýt có tiềm năng để chúng ta phát triển được sản phẩm của mình do các cơng ty sản
xuất xe bus trên thế giới chưa phát triển như xe du lịch. Trước tình hình trên, để có thể
tiến tới tự sản xuất hồn chỉnh các chi tiết phụ trợ, ngành cơng nghệ chế tạo và lắp
ráp ô tô trong nước cần phải có đầu tư chiều sâu, đặc biệt là đầu tư cho lĩnh vực nghiên
cứu phát triển sản phẩm có chất lượng cao. Trong đó, ưu tiên hàng đầu cần được dành
cho các nghiên cứu chuyên sâu phục vụ cho việc thiết kế chế tạo khung xương, chassis,
các chi tiết nội ngoại thất,…. đó cũng chính là một trong những nhiệm vụ cần thiết của
ngành công nghiệp Việt Nam trong giai đoạn hiện nay.
Theo thống kê sản lượng lắp ráp xuất xưởng của hiệp hội các nhà sản xuất lắp ráp
trong nước VAMA thì tỷ trọng của dịng xe bt trong cơ cấu sản lượng xe của cả nước
luôn chiếm tỷ lệ như sau, bảng 1.1.


5
Bảng 1.1 Thống kê sản lượng sản xuất lắp ráp xe Việt Nam qua các năm

TT

Chủng loại sản
phẩm

Năm
2014

Năm
2015

Năm
2016

Năm
2017

1

Xe con

79.813

117.288

159.501

146.994

196.949

2

Xe tải

40.199

69.134

84.188

80.976

68.714

3

Xe buýt

8.746

12.178

14.770

12.483

12.650

4

Xe chuyên dụng

4.807

9.968

13.374

10.166

7.136

5

Xe sát xi

997

1.236

1.477

882

2.293

134.562

209.804

273.310

250.619

Tổng

Năm
2018

288.683

(Nguồn: Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô Việt Nam VAMA, )
Tỷ trọng của chủng loại xe buýt luôn chiếm một tỷ lệ ổn định trong tổng sản lượng
xe trên thị trường, trong thời gian vận hành và sử dụng thì nhu cầu đối với sản phẩm
thay thế có nhu cầu cao nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả trong quá trình khai thác
vận chuyển của xe.
1.2.
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SẢN XUẤT THỰC TẾ XE BUÝT TẠI
KHU PHỨC HỢP Ô TÔ CHU LAI - TRƯỜNG HẢI
Sau khi khảo sát và tìm hiểu cơng nghệ sản xuất xe buýt tại Hàn Quốc, Trung
Quốc và một số nước trong khu vực. Công ty ôtô Trường Hải chọn giải pháp công nghệ
sản xuất, lắp ráp ô tô như sau:
 Lựa chọn cơng nghệ có tính đồng bộ cao để có thể đa dạng hố sản phẩm nhưng
có thể sử dụng cùng một công nghệ, cùng một bộ đồ gá chuyên dùng.
 Công nghệ sản xuất ô tô địi hỏi một trình độ quản lý và kỹ thuật cao. Vì vậy,
Cơng ty có kế hoạch hợp đồng đào tạo và trợ giúp kỹ thuật của các hãng như Hyundai
(Hàn Quốc), và tuyển dụng một số chuyên gia từ Malaysia, Hàn Quốc. Cử các công
nhân và kỹ sư đào tạo tại các hãng có uy tín tại Hàn Quốc, Trung Quốc… để nắm bắt
và có thể làm chủ được các dây chuyền cơng nghệ.

Sau khi hồn thiện thiết kế, hồn thiện cơng nghệ sản xuất các chi tiết nhựa nội
thất và các chi tiết composite ngoại thất của xe khách, các kết quả hoàn thiện này sẽ
được đưa vào dự án sản xuất thử nghiệm nhằm mục đích hồn thiện công nghệ và hệ
thống dây chuyền hỗn hợp sản xuất lắp ráp xe buýt để sau đó tiến hành sản xuất hàng
loạt công suất 3.000 xe/năm.


6
Quy trình sản xuất lắp ráp xe buýt tại khu phức hợp Chu Lai –Trường Hải được
diễn giải như sau (như hình 1.1.):
Nhà máy
gia cơng
thép

Nhà máy
Cơ khí

Ngun vật liệu đầu vào
(Trong và ngồi nước)

Nhà máy
Composite

Xưởng hàn

Nhà máy
Hóa chất

Nhà máy
Nhựa

Xưởng sơn

Nhà máy
Autocom

Xưởng lắp ráp
nội ngoại thất

Chuyền lắp
ráp chi tiết rời

Nhà máy
Kính

Kiểm tra trên
thiết bị và trên
đường thử ô tô

Nhà máy
Dây điện

Xuất ư ng

Chuyền lắp
ráp chassis

Hình 1.1. Quy trình tổng quát sản uất lắp ráp e buýt hiện nay
Các loại nguyên vật liệu, linh kiện sản xuất được mua trong nước và nhập nước
ngồi. Việc gia cơng các chi tiết và cụm chi tiết (các mảng rời) như: các mảng khung

xương, vỏ ốp, nội, ngoại thất được thực hiện tại các nhà máy công nghiệp hỗ trợ như
nhà máy gia công thép, nhà máy cơ khí, nhà máy Autocom, nhà máy hóa chất, nhà máy
kính, nhà máy nhựa và composite, nhà máy dây điện... Các chi tiết và cụm chi tiết trên
sau khi được gia công tại các nhà máy trên sẽ được chuyển về nhà máy Thaco bus để
thực hiện gia công, lắp ráp bao gồm các bước sau: 1. Lắp ráp 6 mảng khung xương, 2.
Lắp ráp vỏ ốp vào khung xương, 3. Sơn thân vỏ, 4. Lắp thân vỏ sau khi sơn vào cụm
khung gầm, 5. Lắp ráp nội – ngoại thất vào thân vỏ và 6. Kiểm tra chất lượng xe trước
khi xuất xưởng trên thiết bị và trên đường thử ơ tơ. Qua đó ta thấy việc gia công sản
xuất khung vỏ xe buýt chiếm tỷ trọng khối lượng cơng việc và giá trị nội địa hóa cao.

1.3. GIỚI THIỆU DÂY CHUYỀN HÀN XE BUÝT HIỆN TẠI KHU
PHỨC HỢP ƠTƠ CHU LAI – TRƯỜNG HẢI
 Cơng nghệ lắp ráp e Buýt
Body xe buýt được gia công hàn, sơn hoàn thiện độc lập.


7

Hình 1.2. Body xe bus sau khi gia cơng hàn, sơn hoàn thiện
Chassis được nhập CKĐ, được lắp với cụm động cơ hộp số.

Hình 1.3 Chassis được gắn với cụm động cơ
Body được liên kết với chassis trước khi chuyển qua chuyền lắp ráp.

Hình 1.4 Body liên kết cụm Chassis được gắn với cụm động cơ


8
Qua thực tế tìm hiểu ta thấy quy trình lắp ráp tổng thể xe buýt như sơ đồ biểu
diễn (hình 1.5). Phần khung chassis được gia công hàn trên chuyền độc lập tại xưởng

lắp ráp, body được hàn gia công hồn thiện tại xưởng hàn sau đó bàn giao xưởng sơn.
Sau khi body sơn hoàn thiện được hàn liên kết với khung chassis tại xưởng lắp ráp.
Công nghệ hàn khung vỏ xe buýt hiện tại còn nhiều hạn chế; chưa ứng dụng
công nghệ hàn tự động, robot hàn. Điều kiện lao động nặng nhọc, người thợ thường
xuyên tiếp xúc yếu tố nguy hiểm, độc hại, dễ xảy ra tai nạn lao động.

Linh kiện CKD

Linh kiện NĐH

Kho linh kiện

Chassis

Gia công body

Lắp ráp phần gầm,
điện lên chassis

Sơn tĩnh điện

Lắp ráp động cơ, hộp
số lên chassis

Sơn vỏ xe

Liên kết chassis với body
Hình 1.5 Quy trình gia cơng khung vỏ xe bus truyền thống

Lắp ráp nội thất và hoàn thiện

Sửa


9
Quy trình hàn body truyền thống gồm các cơng đoạn chính sau:
Bước 1
Gia cơng cắt - uốn thép hộp
- Máy, thiết bị hổ trợ: Máy cắt thủy lực
Soco MC-315AC, HVS- 400AC; máy cắt
sắt: cắt thép hộp theo quy cách. Máy uốn 3
trục, máy uốn NC: uốn thép hộp theo bản
vẽ hoặc theo mẫu.
- Nhân công thực hiện: 6 nhân công.
- Thời gian thực hiện: 90 phút / xe .

Bước 4
Hàn hoàn thiện khung ương thân e
Tiếp tục hàn hoàn thiện mặt trong.
- Máy, thiết bị hổ trợ: Máy hàn CO2,
Máy mài, dưỡng kiểm tra,…
- Nhân công thực hiện: 3 nhân công
- Thời gian thực hiện: 90 phút / xe .

Bước 2
Hàn khung ương rời
Hàn tạo mảng rời:
+ Mảng đầu;
+ Mảng đuôi;
+ Mảng mui;
+ Mảng hông trái, phải;

+ Mảng sàn: sàn chính, sàn khoang
lái xe, sàn khoang động cơ.
- Máy, thiết bị hổ trợ: Máy hàn
CO2, Máy mài, dưỡng kiểm tra,…
- Nhân công thực hiện: 9 nhân công
- Thời gian thực hiện: 90 phút / xe
buýt truyền thống.

Bước 3
Hàn liên kết 6 mảng khung ương
Hàn liên kết ghép 6 mảng rời.
- Máy, thiết bị hổ trợ: Máy hàn CO2,
Máy mài, dưỡng kiểm tra,…
- Nhân công thực hiện: 3 nhân công
- Thời gian thực hiện: 90 phút / xe
buýt truyền thống.

Bước 5

Bước 6

Căng tôn hông
- Máy, thiết bị hổ trợ: Thiết
bị căng tôn, Máy hàn CO2,
Máy mài, dưỡng kiểm
tra,…
- Nhân công thực hiện: 3
nhân công
- Thời gian thực hiện: 90
phút / xe .

Hoàn thiện thân vỏ
Hàn lắp các chi tiết tai cửa,
giàn lạnh, cốp nhôm,…
- Máy, thiết bị hổ trợ: Thiết bị
căng tôn, Máy hàn CO2, Máy
mài, dưỡng kiểm tra,…
- Nhân công thực hiện: 6 nhân
công.
- Thời gian thực hiện: 90 phút /
xe buýt truyền thống.

Bước 7
Giao ư ng Sơn
Lập phiếu bàn giao
cho nhân viên
xưởng Sơn.


10
Quy trình chuyền hàn chassic truyền thống gồm các cơng đoạn chính sau:
Cơng đoạn 1
Trạm hàn hồn thiện
khung chassis
Máy, thiết bị hổ trợ:
Máy hàn CO2, Máy
mài, dưỡng kiểm
tra,…
Nhân công thực hiện:
4 nhân công.

Thời gian thực hiện:
90 phút / xe.

Công đoạn 2
Trạm lắp ráp cụm chi
tiết liên kết với chassis
Lắp cụm cầu trước, cầu
sau vào khung chassis;
Lắp cụm động cơ – hộp
số vào khung chassis;
Lắp bộ dây điện lên
khung chassis;
Lắp đường ống nhiên
liệu, ống dầu trợ lực ly
hợp, ống dầu trợ lực lái;
Lắp đường ống hệ thống
hơi.

Công đoạn 3
Hàn liên kết chassis và
body
Gác thân xe lên khung
chassis, hàn liên
kết;Hàn xương chống
khoang hành lý.
Máy, thiết bị hổ trợ:
Thiết bị căng tôn, Máy
hàn CO2, Máy mài,
dưỡng kiểm tra,…
Nhân công thực hiện:

4 nhân công.
Thời gian thực hiện:
90 phút / xe.

Do đó ưu và nhược điểm kiểu body truyền thống:
*) Ưu điểm: Giữa chassis và body xe buýt là hai khối độc lập, nên thuận tiện trong
q trình gia cơng lắp ráp. Trong sản xuất có thể tiến hành đồng thời hai dây chuyền
sản xuất, chuyền gia công chassis và chuyền gia công body.
*) Nhược điểm: Bên cạnh những ưu điểm trên còn tồn tại một số nhược điểm cụ
thể sau đây:
- Trọng lượng bản thân của xe bt lớn, giảm cơng có ích của xe.
- Phải nhập khẩu nguyên chassis tốn kém.
- Liên kết giữa chassis và body không ổn định lâu dài (liên kết hàn làm thay đổi
tổ chức cấu trúc kim loại).
- Tổ chức nhiều công đoạn gia công, tốn kém dẫn đến giá thành cao.
Vì thế đề xuất giải pháp: thay đổi thiết kế, qui trình gia cơng khung xương xe buýt
theo kiểu body monocoque, khi đó chassis và body được gia công hàn liền khối.


11
Yêu cầu cấp bách đặt ra phòng R&D phải thiết kế mới body xe bt monocoque
và qui trình cơng nghệ sản xuất mới, do đó cần phải nghiên cứu thiết kế quy trình hàn
khung vỏ xe buýt monocoque như sau:

Hình 1.6 Khung ương liền khối (monocoque) xe buýt
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
- Ngành công nghiệp sản xuất ôtô Việt Nam hiện nay chủ yếu là lắp ráp và mới
chế tạo một số phần chi tiết, cụm chi tiết giản đơn, do vậy cần thiết phải nghiên cứu
chuyên sâu phục vụ cho việc thiết kế chế tạo khung xương, chassis, các chi tiết nội
ngoại thất,…. Nhằm tăng tỷ lệ nội địa hóa để tiến tới sản xuất được ơ tơ theo mục tiêu

của Chính phủ đề ra.
- Phân tích ưu nhược điểm quy trình sản xuất khung vỏ ơtơ hiện tại của công ty
THACO BUS cho thấy cần phải nghiên cứu quy trình sản xuất khung vỏ ơtơ hiện tại
theo dạng monocoque phù hợp với xu thế phát triển công nghiệp xe bus trên thế giới.


12

CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHUNG VỎ XE BT
Khung vỏ ơtơ nói chung và khung vỏ xe buýt nói riêng là hệ thống chịu lực, nhận
và truyền đến tất cả các lực cũng như phản lực trong quá trình chuyển động, là nơi lắp
đặt các cụm chi tiết, tổng thành, các hệ thống của ôtô như động cơ, hệ thống truyền lực,
hệ thống treo, hệ thống lái và các thiết bị phụ trợ chuyên dùng, giá để hành lý…. Giữ
cho các cụm chi tiết này cố định với nhau.
Tính tốn, thiết kế khung xương xe đảm bảo kích thước khung xe đủ khơng gian
bố trí chỗ ngồi, chỗ đứng, tận dụng hết khả năng tải của ơtơ ngun thuỷ. Khi xe chuyển
động nó chịu tác động rất mạnh của các lực chấn động. Lực quán tính khi phanh và lực
ly tâm khi quay vòng, tạo được kiểu dáng cho xe sao cho bắt mắt. Các dạng thép hình
sử dụng để chế tạo khung ơtơ bt gồm thép hình chữ L,U,•.
Bên cạnh đó, với thân xe liền khối monocoque giảm bớt khối lượng nhờ vào việc
thân xe chịu tồn tải nên khơng có chassis độc lập giống xe buýt truyền thống.
Do vậy việc thiết kế khung vỏ xe khách đảm bảo việc sử dụng hợp lý các loại thép
và đảm bảo mối liên kết giữa các thanh và dầm trong việc chế tạo khung vỏ kết hợp và
sử dụng liên kết hàn giữa các thanh phù hợp với mơ hình sản xuất ở Việt Nam.
Do đó cần phải nghiên cứu thiết kế quy trình hàn khung vỏ xe buýt monocoque.


khách đươợc thiết kế xe

Hình 2.1 Bản vẽ tổng thể khung ương e BUS được thiết kế

13