(Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng tại công ty TNHH MTV sản xuất nhíp ô tô chu lai trường hải

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CẢI TIẾN DÂY
CHUYỀN CUỘN TAI LÁ NHÍP ỨNG DỤNG
TẠI CƠNG TY TNHH MTV SẢN XUẤT NHÍP
Ơ TƠ CHU LAI TRƯỜNG HẢI

Người hướng dẫn: ThS. TRẦN NGỌC HẢI
Sinh viên thực hiện: TRẦN NGỌC THÀNH

Đà Nẵng, 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Trần Ngọc Thành
Số thẻ sinh viên: 101150252
Lớp: 15C1A

Khoa: Cơ khí
Ngành: Chế tạo máy
1. Tên đề tài đồ án:
Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng tại cơng ty
TNHH MTV sản xuất nhíp ô tô Chu Lai Trường Hải
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Cơng suất: 257.5 (Sản phẩm/h)
Kích thước phơi:
+ Chiều dài: l = 300 – 1800(mm)
+ Chiều rộng: b = 50 – 100(mm)
+ Chiều cao: h = 8- 22(mm)
Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
3.1. Tổng quan các vấn đề liên quan và tính cấp thiết của đề tài.
3.2. Phân tích, lựa chọn thích hợp cho máy thiết kế.
3.3. Tính tốn thiết kế máy:
- Cụm tách phơi.
- Cơ cấu định vị phôi.
- Cụm cấp phôi vào máy cắt định hình.
3.4. Thiết kế hệ thống điều khiển.
3.5. Xây dựng các bản vẽ nguyên lý và kết cấu máy.
4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
- Bản vẽ phương án:
1A0
- Bản vẽ sơ đồ động toàn máy:
2A0
- Bản vẽ lắp toàn máy:
5A0
- Bản vẽ hệ thống điều khiển:
1A0

C
C

R
L
T.

DU

5. Họ tên người hướng dẫn:

Phần/ Nội dung:

Trần Ngọc Hải
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
7. Ngày hoàn thành đồ án:

……../……./2019
……../……./2019
Đà Nẵng, ngày
tháng
năm 2019
Trưởng Bộ môn Chế tạo máy
Người hướng dẫn

TRẦN NGỌC HẢI


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng tại cơng ty

tnhh mtv sản xuất nhíp ơ tơ chu lai trƣờng hải

MỤC LỤC
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHÍP Ơ TƠ ......................... 3
1.1. GIỚI THIỆU VỀ LÁ NHÍP Ơ TƠ .......................................................................... 3
1.2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHÍP Ơ TƠ VÀ CƠNG ĐOẠN CUỘN TAI LÁ
NHÍP TẠI CƠNG TY TNHH MTV SẢN XUẤT NHÍP Ơ TƠ CHU LAI TRƢỜNG
HẢI…………. .................................................................................................................. 5
1.2.1.

Quy trình sản xuất lá nhíp ............................................................................. 5

1.2.2.

Cơng đoạn cuộn tai lá nhíp ......................................................................... 16

CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG......... 19

C
C

2.1. NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ LAYOUT PHÙ HỢP VỚI Q TRÌNH SẢN

R
L
T.

XUẤT TẠI CƠNG ĐOẠN CUỘN TAI ........................................................................ 19
2.2. YÊU CẦU HỆ THỐNG: ...................................................................................... 20

DU

CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC CỤM MÁY ...................................................................... 23
3.1. NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CƠ CẤU TÁCH PHÔI ........................................... 23
3.1.1.

Phƣơng án thiết kế ...................................................................................... 23

3.1.2.

Tính tốn, thiết kế cơ cấu kẹp và xoay 180 . .............................................. 24

3.2. NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐỊNH VỊ PHƠI ....................................... 36
3.2.1.

Phân tích, lựa chọn, tính tốn cơ cấu kẹp phơi ........................................... 36

3.2.2.

Phân tích, tính tốn cơ cấu định vị phôi ..................................................... 39

3.3. NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CỤM CẤP PHƠI VÀO MÁY CẮT ĐỊNH HÌNH . 48
3.3.1.

Phân tích, tính tốn cụm mang phơi và khung giàn.................................... 48

CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ...................................................... 59

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

1


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải

LỜI MỞ ĐẦU
Thế giới đang ngày một thay đổi và phát triển không ngừng, ngày càng nhiều các
ngành nghề mới thuộc các lĩnh vực khác nhau xuất hiện và chiếm đƣợc những vị trí
quan trọng trong việc phát triển kinh tế của các quốc gia. Song song tồn tại với những
ngành đó thì ngành cơ khí dù đã ra đời từ rất lâu những vẫn đóng vai trị cốt yếu trong
ngành cơng nghiệp trên tồn thế giới.
Là một sinh viên học ngành Cơng nghệ chế tạo máy thuộc khoa Cơ khí – Trƣờng
đại học Bách Khoa Đà Nẵng, em hiểu đƣợc những cơ hội và thách thức của ngành cơ
khí Việt Nam trong giai đoạn hiện nay. Vì vậy trên ghế nhà trƣờng, em luôn cố gắng

C
C

học hỏi, tiếp thu những kiến thức quý giá của các thầy cô giảng dạy.

R
L
T.

Tuy nhiên, lý thuyết phải đi đôi với thực hành. Việc làm đồ án tốt nghiệp cuối
khóa là cơ hội để em có thể tổng hợp lại những kiến thức quan trọng trong suốt q

DU

trình học tập, vận dụng những kỹ năng tính tốn, tƣ duy để có thể lên hồn thành đồ án
một cách tốt nhất.

Trong suốt quá trình thực hiện đồ án, nhờ sự giúp đỡ và hƣớng dẫn tận tình của
thầy Trần Ngọc Hải cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành đồ án đáp ứng
các mục tiêu đề ra
Do kiến thức và kinh nghiệm hạn chế nên trong q trình trình bày báo cáo khơng
tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận đƣợc sự đóng góp của q thầy(cơ) để
bài báo cáo có thể hồn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 09 tháng 12 năm 2019

TRẦN NGỌC THÀNH

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

2


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT
NHÍP Ơ TƠ
1.1.

GIỚI THIỆU VỀ LÁ NHÍP Ơ TƠ

C
C

R
L
T.

DU

H.1.1.1. Sản phẩm của nhà nhà máy nhíp THACO
Nhíp là bộ phận giảm xóc cho xe gồm các tấm thép đƣợc ghép lại. Toàn bộ tải
trọng phần trên của xe đƣợc đặt lên khung nhờ các nhíp này. Bộ phận nhíp, nhờ có
tính đàn hồi tốt nên giảm đƣợc chấn động lên phần trên của xe (nhất là khi đi trên đoạn
đƣờng gồ ghề). Đồng thời, nhíp cũng phải chịu ứng suất chu kì. Chốt nhíp có tác dụng
trƣợt qua lại. Hai đầu chốt đƣợc gắn trên giá và xoay đƣợc.
Trung tâm của nhíp có hình vịng cung này thƣờng đƣợc gắn vào trục của xe, trong
khi đầu của nhíp đƣợc gắn vào khung. Trong một số trƣờng hợp, một đầu của nhíp có
thể đƣợc gắn vào khung xe và đầu kia sẽ đƣợc gắn vào một cánh tay Swinging ngắn.
Kiểu cấu hình này nhíp thƣờng giúp cung cấp một hệ thống treo mềm hơn, ít cứng
nhắc. Một số nhà sản xuất ô tô gần đây đã phát triển một lò xo lá đƣợc làm bằng vật
liệu tổng hợp tƣơng tự nhƣ nhựa để cung cấp một loại mềm hơn của hệ thống treo sau.
Nhíp đƣợc làm bằng một số lá thép lò xo uốn cong, đƣợc gọi là lá nhíp. Các lá nhíp
đƣợc xếp chồng theo thứ tự từ ngắn nhất đến dài nhất. Để giữ chặt chúng với nhau,
SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

3

Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
ngƣời ta sử dụng bu lông hoặc đinh tán ở giữa các lá nhịp. Về cơ bản thì nhíp càng dài
sẽ càng mềm và số lá nhíp càng nhiều sẽ càng cứng, chịu đƣợc tải trọng lớn hơn. Tuy
nhiên, cần chú ý rằng độ cứng của nhíp sẽ ảnh hƣởng đến độ êm và thời gian triệt tiêu
dao động của xe. Ngoài ra, để tránh các lá nhíp bị xơ lệch trong q trình hoạt động
ngƣời ta kẹp giữ ở một số vị trí. Để lắp ghép với khung xe, hai đầu lá nhíp dài nhất (lá
nhíp chính) đƣợc uốn cong vịng và lắp ghép với khung xe.

 U CẦU VỀ CƠ TÍNH
Nhíp ơtơ làm việc trong điều kiện chịu tải trọng tĩnh của xe và chịu tải trọng va đập
mạnh nhƣng không đƣợc phép biến dạng dẻo. Vì vậy thép làm nhíp phải đạt các yêu
cầu nhƣ sau:
-

Giới hạn đàn hồi cao, tức khả năng chống lại biến dạng dẻo cao( ở đây giới hạn

C
C

bền khơng có ý nghĩa vì khơng đƣợc phép biến dạng dẻo) do vậy cần quan tâm

R
L
T.

đến tỉ lệ
-

Độ cứng cao từ khoảng 35 – 45 HRC là thích hợp, độ dẻo, độ dai thấp để tránh

DU

các biến dạng dẻo trong quá trình làm việc. Nhƣng nếu quá thấp sẽ chi tiết sẽ dễ
bị phá hỏng do quá giòn.

 ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÍP
-

Bản thân lá nhíp đã có đủ độ cứng vững để giữ cho cầu xe ở đúng vị trí nên
khơng cần các liên kết khác

-

Nhíp thực hiện khả năng triệt tiêu dao động nhờ ma sát giữa các lá nhíp.

-

Nhíp đƣợc tính tốn để đủ sức bền để chịu tải trọng của xe, hàng hóa.

-

Vì có ma sát giữa các lá nhíp và độ cứng của nhíp cao nên nhíp khó hấp thu các
rung động trên mặt đƣờng. Vì vậy nhíp chỉ đƣợc sử dụng cho các xe cỡ lớn, vận
chuyển tải trọng nặng
Tác dụng của độ võng:

-

Khi bị uốn, độ võng làm cho các lá nhíp cọ vào nhau, ma sát suất hiện giữa các
lá nhíp nhanh chóng làm tắt các dao động. Đây chính là đặc tính quan trọng
nhất của nhíp. Tuy nhiên, ma sát này cũng làm giảm độ êm của xe vì nó giảm
khả năng uốn của nhíp và gây ra tiếng ồn.

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

4


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
-

Khi nhíp nẩy lên độ võng giữ cho các lá nhíp khít lại với nhau, ngăn không cho
đất cát lọt vào giữa các lá nhíp gây mài mịn.
Biện pháp để giảm ma sát giữa các lá nhíp

-

Đặt các miếng đệm chống ồn giữa các lá nhíp và ở phần đầu lá để chúng dễ
trƣợt lên nhau. Mỗi lá nhíp cũng đƣợt vát hai đầu để tạo áp suất thích hợp khi
tiếp xúc.

1.2.

QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHÍP Ơ TƠ VÀ CƠNG ĐOẠN CUỘN

TAI LÁ NHÍP TẠI CƠNG TY TNHH MTV SẢN XUẤT NHÍP Ơ TƠ CHU
LAI TRƢỜNG HẢI
1.2.1. Quy trình sản xuất lá nhíp

C
C

R
L
T.

DU
Cơng đoạn
cuộn tai

H.1.2.1. Quy trình sản xuất nhíp tại nhà máy nhíp
a. Tổ tạo phơi
Phơi:
-

Có dạng thanh dài (> 4 m), tiết diện hình chữ nhật ( a x b), thơng thƣờng: a = 8
– 20 mm và b = 70 -90 mm.

-

Đối với lá nhíp, khi chọn thép làm vật liệu, nếu hàm lƣợng %C < 0,55% sau khi
gia công và nhiệt luyện thì độ cứng sẽ thấp, độ dẻo dai lớn khơng phù hợp với
nhíp, nếu hàm lƣợng %C > 0,7% sau khi tơi và ram thì giới hạn đàn hồi sẽ thấp,

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

5


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
cứng và giịn. Vì vậy, Các lá nhíp ơtơ thuộc loại vật liệu đàn hồi nên hàm lƣợng
Cacbon %C = 0,55 – 0,65%.
-

Lá nhíp cần có độ đàn hồi và độ cứng cao, nên cần có 2 nguyên tố Mn và Si
nhƣng nếu quá nhiều sẽ làm cho thép cứng và giịn. Thơng thƣờng, hàm lƣợng
Mn và Si sẽ là Mn = (0,4 -1) % và Si = (1-3)%

-

Để nâng cao độ thấm tôi, độ bền tích thốt ứng suất và giới hạn mỏi các nguyên
tố Cr(1%) và Ni(1,4 – 1,7%) thƣờng đƣợc thêm vào.
Ở nhà máy SẢN XUẤT NHÍP – THACO – TRƢỜNG HẢI, loại thép đƣợc sử

dụng là SUP 9 và SUP 9A có các thơng số nhƣ sau.
Thành phần hóa học
TT

1

2

Thành phần hóa học

Mác thép
C

Si

SUP9/ 50CrMnA/

0.52 –

0.17 -

ASTM5155

0.6

SUP9A/ 60CrMnA/
ASTM5160

C
C
Mn

Cr

P

0.65 -

0.65-

≤

0.35

0.95

0.95

0.035

0.56 –

0.17 –

0.7 - 1.00

0.7 –

≤

0.64

0.37

1.00

0.035

Độ giãn

Độ

dài

cứng

(%)

HRC

R
L
T.

DU

Cơ lý tính
Tính chất cơ lý

TT

1

2

Mác thép

SUP9/ 50CrMnA/
ASTM5155
SUP9A/ 60CrMnA/
ASTM5160

SVTH: Trần Ngọc Thành

Giới hạn chảy

Giới hạn bền

(N/mm2)

(N/mm2)

≥ 1277

≥ 1225

≥9

≤ 38

≥ 1277

≥ 1225

≥9

≤ 38

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

6


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
 Quy trình xử lý

CẮT
PHƠI

- CÁN CƠN
- CUỘN TAI
- ĐỘT LỖ

GIA
NHIỆT

H.1.2.2. Quy trình xử lí tại tổ tạo phơi
CẮT PHƠI
-

Thiết bị: máy cắt thủy lực 150 tấn (Hydraulic cutting machine)

-

Yêu cầu:
 Ghi lại nhiệt độ dầu thủy lực máy cắt

C
C

R
L
.

 Phơi cắt có kích thƣớc nằm trong miền sai số cho phép L

T
U

mm

D

1 và bavia < 0,5

H.1.2.3. Máy cắt thủy lực

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

7


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải

GIA NHIỆT:
-

Thiết bị
 Cảm biến vị trí giúp cho khi nào cơng nhân lấy phơi thì băng chuyền mới
tiếp tục chuyển động.
 Máy sử dụng băng tải xích để đƣa phơi vào lị gia nhiệt nhờ vào các cảm
biến từ đặt gần các bánh răng (bánh răng gắn trên trục động cơ) giúp cho
động cơ quay đúng góc.

-

Yêu cầu:
 Đối với thép có bề dày 7 – 12 mm nhiệt độ lò là 1000 ± 10o C
 Đối với thép có bề dày > 12 mm nhiệt độ lò là 1100 ± 10o C (thép ở pha
Austenit có tính dẻo để dễ dàng gia cơng)

C
C

 Cơng nhân cần mang kính và đeo các bảo hộ lao động (vì ở gần lị rất nóng)

R
L
T.

DU

H.1.2.4. Lị gia nhiệt
CÁN CÔN, ĐỘT LỔ, VÁT MÉP, CUỘN TAI

-

Thiết bị: các thiết bị định hình và máy cuộn tai nhíp
 Các máy trên sử dụng động cơ thủy lực, đƣa qua hộp giảm tốc nhằm giảm
tốc độ từ 500v/phút => 50v/phút.
 Đột lỗ nhằm mục đích để tán Rivet giữa kẹp với lá nhíp, sau đó dùng kẹp để
cố định các lá nhíp lại với nhau

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

8


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
 Vát mép và cán cơng nhằm mục đích giảm ma sát cho các đầu lá nhíp
 Cuộn tai tạo hai ống để ép bạc lót và đây là vị trí gắn gắn lá nhíp lên trục
quay.
 Có 1 lá nhíp đƣợc uốn cong hai đầu nhƣng chƣa cuộn trịn, lá nhíp này nằm
kề lá nhíp chính (lá nhíp đƣợc cuộn tai) có tác dụng bọc quanh tai cuộn.
 Các lá nhíp sau khi đƣợc gia cơng sẽ đƣợc làm nguội trong khơng khí,
khơng đƣợc dùng nƣớc hoặc các dung dịch khác làm nguội có thể làm thay
đổi tổ chức tế vi làm thép cứng hơn ảnh hƣởng đến các công đoạn gia công
sau, đây cũng là q trình thƣờng hóa làm tăng cơ tính của thép.
-

Yêu cầu:
 Khoảng cách từ một đầu đầu đến lỗ đột là L

 Kích thƣớc của lỗ đột

mm

C
C
3 mm

R
L
T.

 Kích thƣớc của cuộn tai là

mm

DU

H.1.2.5. Máy định hình tai nhíp

SVTH: Trần Ngọc Thành

H.1.2.6. Máy cán cơn

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

9


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng

tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải

H.1.2.7. Lị gia nhiệt cuộn tai

C
C

b. Tổ nhiệt luyện
 Gồm các bƣớc

GIA
NHIỆT

R
L
T.

DU

ĐỘT LỖ
TÂM VÀ
UỐN
BIÊN
DẠNG

NHÚNG
DẦU(TÔI)

RAM

PHUN BI

GIA NHIỆT
-

Thiết bị: máy gia nhiệt nhíp dài và nhíp ngắn

H.1.2.8. Lị gia nhiệt nhíp dài
SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

10


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
 Nếu chiều dài của lá nhíp nhỏ hơn 800 mm sẽ cho vào lo nung nhíp ngắn và
nếu lớn hơn 800 mm sẽ đƣa vào lị gia nhiệt nhíp dài.
 Nhiệt độ lị gia nhiệt nhíp dài vào khoảng 980

10 oC đối với nhíp mỏng

tăng 20 oC với nhíp có chiều dày
 Nhiệt độ cho lị gia nhiệt nhíp ngắn 1200

10 oC và tăng 20oC với nhíp dày

(Vì lị gia nhiệt nhíp ngắn có chiều dài ngắn hơn nên các cơng nhân ở đây
phải tăng nhiệt độ lò để đầu ra đủ nhiệt độ cho việc uốn biên dạng)

 Hệ thơng lị đƣợc đốt bằng khí gas, lƣợng gas điều khiển thơng qua các van
để ổn định nhiệt độ lị.
 Các lá nhíp đƣợc sắp xếp trên các các dầm cách đều nhau từ 2-4 mm đảm
bảo phơi khơng bị dính với nhau khi gia nhiệt. Các lá nhịp đƣợc đƣa tịnh

C
C

tiến vào lo nhờ chuyển động lên xuống của một dầm khác.

R
L
T.

 Các rulơ đƣa phơi từ lị ra bên ngồi đƣợc làm nguội bằng nƣớc.
-

Yêu cầu:

DU

 Các lá nhíp đã đƣợc nung nóng nếu khơng đƣợc uốn biên dạng và tơi sẽ bị
loại bỏ vì thất thốt cacbon lớn khi gia nhiệt lại
ĐỘT LỖ TÂM, UỐN BIÊN DẠNG
-

Thiết bị: máy uốn biên dạng nhíp
 Lá nhíp sau khi gia nhiệt sẽ thông qua băng tải và các cơ cấu định vị để đƣa
lá nhíp đến đúng vị trí để đột lỗ tâm đột lỗ tâm.
 Tất cả các cảm biến hành trình ở đây đều sử dụng cảm biến từ. Khi các cơ

cấu chuyển động sẽ làm cảm biến từ tiếp xúc hoặc ra xa các tấm thép
 Các cơ cấu kẹp giúp đƣa phơi vào vị trí để uốn biên dạng, ở đây ngƣời ta sử
dụng dây xích ép xuống để ép lá nhíp cong theo độ cong của khn.
 Vì tay kẹp cấp phơi vào khn nằm bên ngồi khơng khí, nên khi uốn biên
dạng xong phải dùng 1 tay kẹp khác để đƣa lá nhíp nhúng vào dàu. Việc này
đảm bảo cho tay kẹp cấp phôi không bị dính dầu khi kẹp phơi đang nóng
làm bay hơi dầu và tránh văng ra ngoài.

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

11


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải

H.1.2.9. Máy ép Rivet
TƠI

C
C

 Phơi sau khi đi ra khỏi lị gia nhiệt, đến khi uốn biên dạng xong nhiệt độ

R
L
T.
o

phôi sẽ nằm trong khoảng từ 880-900 C đây là nhiệt độ thích hợp để tơi thép
lị xo.

DU

 Các lá nhíp sau khi đƣợc nhúng dầu sẽ nằm trên 1 băng tải và đƣợc từ từ
đƣa ra khỏi lị.

 Do nhiệt độ phơi cao nên khi nhúng vào dầu sẽ làm bay hơi dầu. Vì vậy
ngƣời ta thiết kế hệ thống hút hơi dầu ở trên trần của bể dầu tơi.
 Trong q trình tôi, xỉ và các oxit sắt sẽ đi vào dầu tôi, ngƣời ta sử dụng một
động cơ để hút xỉ ở đấy bể dầu đƣa qua hệ thống lọc, hệ thống khử mùi dầu
và làm mát bằng nƣớc rồi mới đƣa dầu tuần hồn trở lại bể
 Sau khi tơi xong, một cơng nhân sẽ sắp xếp các lá nhíp để đƣa vào lò ram và
đo độ cong(camber) của lá nhíp sau khi tơi có đạt tiêu chuẩn khơng(vì sau
khi tơi độ cong sẽ thay đổi).
-

u cầu
 Camber có độ cao L

SVTH: Trần Ngọc Thành

mm

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

12

Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
RAM
-

Thiết bị: lị ram
 Lá nhíp sau khi tơi xong sẽ rất cứng nhƣng giòn, nên cần đƣợc ram để biến
đổi martennite thành ferite. Việc tôi cũng sẽ làm giảm nội ứng xuất bên
trong chi tiết.
 Tùy vào từng loại nhíp mà nhiệt độ lò đƣợc cài đặt vào khoảng 470-480oC
. Đây là phƣơng pháp ram trung bình, độ cứng

với sai số cho phép là

của lá nhíp có giảm nhƣng độ dẻo dai, độ đàn hồi tăng và ứng suất bên trong
giảm.
 Lá nhíp sau khi đƣợc Ram xong sẽ đƣợc làm nguội bằng nƣớc để tránh hiện
tƣợng dòn ram.

C
C

 Tƣơng tự nhƣ lò gia nhiệt, hệ thống sử dụng khí gas và có

R
L
T.

PHUN BI

-

Thiết bị: máy phun bi (2 nòng)

DU

 sau khi ram xong, lá nhíp sẽ đƣợc đƣa vào máy phun bi nhờ 1 băng chuyền
 Các hạt bi sẽ đƣợc chuyển đƣợc chuyển động với li tâm trong buồng nhờ
các cánh quạt và bắn ra với một vận tốc lớn ra khỏi các nòng các nòng.
 Bề mặt đƣợc phun chi chính là bề mặt bị nén trên lá nhíp, nhằm khử bớt ứng
suất trong.
 Sau khi phun bi bề mặt lá nhíp đƣợc làm sạch bavia, xỉ thép, tăng độ bám
dính cho khi sơn lót.
c. Tổ sơn
-

Thiết bị: thiết bị sơn nhúng và buồng phun sơn
 Sau khi phun bi xong lá nhíp sẽ đƣợc sắp lên băng chuyền của vào thiết bị
sơn nhúng, rồi sau đó đƣa qua máy sấy để làm khơ sơn. Các lá nhíp sau khi
đã khô sơn sẽ đƣợc đƣa vào kho bán thành phẩm
 Thiết bị sơn nhúng đƣợc khử mùi bằng tháp than hoạt tính
 Tổ sơn cịn thực hiện việc phun sơn hồn thiện sản phẩm và đóng nhãn mác
cho sản phẩm.

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

13

Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải

C
C

H.1.2.10. Hệ thống phun bi

R
L
T.

DU

H.1.2.11. Hệ thống sơn nhúng

d. Tổ lắp ráp

MÀI TAI,
LẮP SU,
DOA LỖ,
TÁN RIVET

SẮP XẾP
CÁC LÁ
NHÍP

SVTH: Trần Ngọc Thành

VẶN ỐC VÀ
CHỈNH SƠ
BỘ

THỬ TẢI

KẸP CHẶT
CÁC LÁ
NHÍP

SƠN HỒN
THIỆN

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

PHÂN LOẠI
VÀ ĐĨN
NHÃN

14


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
-

Thiết bị: máy mài, mấy ép bạc lót, máy doa lỗ, máy tán rivet, máy thủy lực thử
tải 10 tấn, hệ thông cấp treo cáp treo, cánh tay robot.

-

Một số nhíp yêu cầu phải mài tai, các lá này đƣợc đƣa vào máy mài. Bộ phần
mài là 2 viên đá mài đặt song song, đảm bảo mài đều hai bên

-

Các lá nhíp dài thƣờng đƣợc giữ cố định bằng kẹp, kẹp này đƣợc đính chặt vào
lá nhíp bằng đinh tán.

-

Lá nhíp dài nhất đƣợc ép bạc lót vào trong tai cuộn, đây là vị trí gắn lên khung
xe.

-

Lỗ của bạc lót sau đó đƣợc doa lại để đảm bảo kích thƣớc.

-

Các lá nhíp sẽ đƣợc sắp xếp theo thứ tự ngắn trƣớc dài sau và đƣợc cố định
bằng 1 thanh dài chuyên qua lỗ tâm. Tiếp theo, lá nhíp sẽ đƣợc thay thế thay dài

C
C

bằng bulong, đƣợc siết chặt đai ốc bằng máy cầm tay và dùng búa tác dụng để

R
L

T.

chỉnh cho các lá nhíp thẳng hàng
-

Lá nhíp sau khi đƣợc lắp ráp sơ bộ sẽ đƣợc thử tải ở máy ép thủy lực đảm bảo

DU

xem nhíp có bị nứt khi làm việc, đồng thời chỉnh lại độ cong của nhíp.
-

Sau khi thử tải, nhíp sẽ đƣợc nâng lên và các kẹp sẽ đƣợc ép chặt lại nhờ các
piston thủy lực khóa các lá nhíp lại với nhau.

-

Các lá nhíp đƣợc đƣa vào buồng sơn nhờ hệ thông cáp treo, một công nhân sẽ
sơn hồn thiện sản phẩm, sau đó lá nhíp đƣợc sấy khơ và đƣa ra ngồi

-

Tại khâu phân loại sản phẩm, nhờ các thiết bị đo tại mấy thử tải để phân loại
nhíp theo độ cao của camber “rất thấp” ,“thấp”, “bình thƣờng” và “cao”, “rất
cao” ngƣời cơng nhân sẽ dựa vào tín hiệu đèn để phun tƣơng ứng các kí hiệu
lần lƣợt là--, -, o, +,++ lên bộ nhíp. Khi lắp ráp lên xe, hai bộ nhíp cùng kí hiệu
sẽ đƣợc lắp cùng.

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

15


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
1.2.2. Cơng đoạn cuộn tai lá nhíp
a) Thiết bị
 Lị nung và băng tải lò nung

C
C

R
L
T.

H.1.2.12. Lò nung cuộn tai
 Máy cuộn tai

DU

H.1.2.13 Máy cuộn tai lá nhíp

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

16

Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
 Máy cắt đột định hình

C
C

R
L
T.

H.1.2.14. Máy định hình tai nhíp(cắt đầu tai và đột lỗ)

DU

H.1.2.15. Q trình làm việc của cơng nhân tại cơng đoạn cuộn tai
 Tại cơng đoạn cuộn tai có 03 thiết bị chính: lị nung; thiết bị cắt đột định hình;
thiết bị cuộn tai. Phơi nhíp đi từ lị nung => cắt đột định hình => cuộn tai.
 Cơng đoạn này đƣợc thực hiện thủ cơng và có 02 nhân sự làm việc.
 Các bƣớc thực hiện: Công nhân dùng tay lấy phơi từ lị nung(bên trái) rồi đƣa
qua máy định hình tai nhíp(bên phải) để gia cơng, sau đó tiếp tục đƣa phơi qua gia
SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

17

Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
cơng trên máy cuộn tai. Sau khi gia công xong sẽ đặt lần lƣợt các phơi lên kệ. Kết
thúc một chu trình cuộn tai lá nhíp.
 Sản lƣợng 1.695 sản phẩm/8h (17 giây/ sản phẩm). Sản lƣợng này chƣa đáp ứng
đƣợc yêu cầu sản xuất.
b) Bất cập
 Vị trí của các cụm máy chƣa đƣợc bố trí hợp lí dẫn đến việc mất thời gian di
chuyển phôi giữa các máy, giảm năng suất.
 Nhiệt độ lò nung xấp xỉ 1000oC giữ xuyên suốt trong thời gian hoạt động. Nhiệt

lƣợng tỏa ra tại miệng lò nơi cơng nhân đứng rất cao dù đã có biện pháp che
chắn cửa lò nhƣng sẽ ảnh hƣởng rất xấu đến sức khỏe của ngƣời lao động khi
phải tiếp xúc trong thời gian dài.

C
C

 Quá trình định vị và kẹp phôi khi gia công chƣa ổn định gây ra sai số gá đặt.

R
L
T.

 Kích thƣớc và khối lƣợng phơi khá lớn(Lmax=1,8m; mmax=30kg) và lại đƣợc di
chuyển bằng tay từ lò nung qua các máy gia công nên dễ xảy ra tai nạn lao động

DU

trong quá trình làm việc.

c) Các bƣớc có thể cải tiến

 Tự động hóa cơng đoạn tách phơi ra khỏi lị nung và cấp phơi qua bộ phận cuộn tai.
 Tự động hóa q trình định vị phôi và đƣa phôi vào gia công trong máy cuộn tai
và máy cắt, đột định hình.
 Tự động hóa cơng đoạn xếp phôi lên kệ sau khi gia công xong ở máy cắt, đột
định hình.
 Sắp xếp lại vị trí đặt máy để thuận tiện cho việc di chuyển phôi và gia cơng.
 Tự động và đồng bộ hóa q trình di chuyển phơi khi gia cơng qua các máy.
d) Mô tả yêu cầu của hệ thống
 Nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động lấy phơi từ lị nung chuyển qua gia công
trên thiết bị cắt đột cắt đột định hình, sau đó lấy phơi chuyển đến gia cơng trên
thiết bị cuộn tai và cuối cùng chuyển phôi xếp lên kệ.
 Sản lƣợng yêu cầu của cơ cấu là 2.060 sản phâm/8h (14 giây/ sản phẩm).
 Tiết kiệm đƣợc sức lao động và cải thiện đƣợc môi trƣờng làm việc cho công
nhân.
SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

18


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải

CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƢƠNG
ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
2.1.

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ LAYOUT PHÙ HỢP VỚI Q
TRÌNH SẢN XUẤT TẠI CƠNG ĐOẠN CUỘN TAI

*Layout hiện tại:

Cơng nhân

Lị nung
Tách
phơi
*Layout đề xuất:

Lị nung

Tách
phơi

Cấp
phơi

Cơ cấu cấp phơi

SVTH: Trần Ngọc Thành

C
C

R
L

T.

DU

Bộ phận gia
cơng định
hình và cuộn
tai

Cấp
phơi

Bộ phận gia
cơng định hình
và cuộn tai

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

19


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG CUỘN TAI

C
C

R

L
T.

DU
2.2.

YÊU CẦU HỆ THỐNG:

-

Khoảng cách từ lò nung đến kệ định vị phơi: 1800mm

-

Có thể làm việc đƣợc với các phơi có kích thƣớc nhƣ sau:
+ Chiều dài: L = 300 – 1800(mm)
+ Chiều rộng: b = 50 – 100(mm)
+ Chiều cao: h = 8- 22(mm)

-

Giữ nguyên phƣơng, chiều của phơi trong suốt q trình di chuyển.

 Hiệu quả sử dụng.
-

Năng suất cao: 2.060 sản phâm/8h (14 giây/ sản phẩm).

-

Tiêu thụ ít năng lƣợng.

-

Chi phí cho lao động vận hành máy thấp. Độ chính xác cao.

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

20


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
 u cầu về khả năng làm việc.
-

Hoàn thành đúng năng suất thiết kế ban đầu, có tuổi thọ cao, độ cứng vững cao,
chịu đƣợc ảnh hƣởng của ngoại lực tác động, ảnh hƣởng nhiệt

 Yêu cầu về độ tin cậy.
-

Máy đƣợc gọi là đảm bảo về độ tin cậy khi đáp ứng đƣợc các yêu cầu, các chức
năng nhiệm vụ đặt ra và đáp ứng đƣợc các yêu cầu về năng suất, tiêu thụ điện
năng, tuổi thọ…

 Yêu cầu an toàn lao động.
-

Trong quá trình làm việc bình thƣờng hay lúc bị hƣ hỏng thì máy phải đảm bảo
an tồn cho ngƣời lao động, không gây thiệt hại về kinh tế, phá huỷ nhà
xƣởng…

 u cầu tính cơng nghệ.

C
C

R
L
T.

-

Kết cấu phải phù hợp với quy mô sản xuất.

-

Máy chủ yếu sản xuất để phục vụ tại công ty, số lƣợng máy sản xuất ít do đó

DU

yêu cầu áp dụng những phƣơng pháp chế tạo theo các thiết bị có tại cơng ty, các
chi tiết cần đƣợc tiêu chuẩn hoá theo tiêu chuẩn quốc tế để có thể thay thế và
sửa chữa khi cần thiết.
-

Kết cấu và hình dạng phải hợp lý theo quy mô công nghệ.

-

Kết cấu của máy phải đơn giản, dễ tháo lắp, sữa chữa

-

Các bề mặt gia công nên đơn giản, dễ gia cơng, có thể gia cơng bằng các
phƣơng pháp đạt năng xuất cao.

-

Cấp chính xác phải đúng mức.

-

Các cấp chính xác của các chi tiết khơng q cao, khi đó giá thành của sản
phẩm tăng, máy chế tạo ra có giá thành q cao, nhƣng cũng khơng đƣợc hạ
thấp cấp chính xác qua mức làm cho chi tiết hoạt động không đúng yêu cầu.

-

Phƣơng pháp tạo vật liệu chế tạo phôi hợp lý.

-

Không nên sử dụng các loại phơi có gia thành q cao, nên sử dụng các loại
phơi có sẵn trên thị trƣờng.

 u cầu về tính kinh tế.

-

Thời gian và công sức thiết kế chế tạo ít.

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

21


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải
-

Kích thƣớc gọn nhẹ, khối lƣợng nhỏ để giá thành giảm. Vật liệu rẻ tiền, dễ cung
cấp.

-

Năng xuất cao, tiêu thụ ít năng lƣợng, chi phí bơi trơn và bảo dƣỡng, sửa chữa
thấp.

-

Các chi tiết phải đƣợc tiêu chuẩn hoá, dễ mua trên thị trƣờng.

C
C

R
L
T.

DU

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

22


Nghiên cứu, thiết kế cải tiến dây chuyền cuộn tai lá nhíp ứng dụng
tại Cơng ty TNHH MTV Sản Xuất Nhíp Ơ Tơ Chu Lai Trƣờng Hải

CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC CỤM MÁY
3.1.

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CƠ CẤU TÁCH PHÔI

3.1.1. Phƣơng án thiết kế
-

Dùng nam châm hút: sử dụng nam châm điện để hút phôi theo phƣơng thẳng
đứng, tách phôi khỏi băng tải lị nung, sau đó di chuyển phơi theo phƣơng
ngang đến vị trí cần thiết của bộ phận cuộn tai.
 Ƣu điểm: dễ lắp đặt, sử dụng đơn giản
 Nhƣợc điểm: khoảng cách giữa các phơi tại lị nung đƣợc khá nhỏ nên
khó tránh khỏi trƣờng hợp hút phải nhiều phôi trong một lần.

-

C
C

Dùng cơ cấu gắp kiểu móc : Chế tạo băng tải kiểu móc với đầu băng tải đƣợc
đặt ngay vị trí của phơi khi chuẩn bị ra khỏi lị nung, móc của băng tải khi đi lên

R
L
T.

sẽ giữ phơi chuyển động đến vị trí u cầu và thả phôi ra khi đi xuống.

DU

 Ƣu điểm: Kết cấu đơn giản, vận hành dễ dàng, chi phí chế tạo thấp.
 Nhƣợc điểm: Cần đảm bảo chính xác vị trí của phơi với băng tải, khoảng
cách giữa các móc băng tải, khó có thể sử dụng nếu chiều dài phôi ngắn.
-

Dùng cơ cấu kẹp và xoay 1800: Khi có tín hiệu phơi ra khỏi lị nung, xy lanh
đẩy sẽ duỗi thẳng mang cơ cấu kẹp di chuyển theo phƣơng ngang đến kẹp phôi
và lùi về để đƣa phôi ra khỏi lị, sau đó động cơ quay sẽ mang tồn bộ cơ cấu
kẹp quay ½ vịng quanh trục nằm ngang, tiếp theo xylanh đẩy sẽ duỗi thẳng đƣa
phôi tới vị trí yêu cầu.
 Ƣu điểm:
+ cơ cấu khá đơn giản với việc sử dụng các xylanh khí nén.
+ dễ lắp đặt, sửa chữa, thay thế.

+ đơn giản quá trình điều khiển và sử dụng.
+ có thể kẹp đƣợc các phơi với kích thƣớc khác nhau.
+ tính hiệu quả và độ tin cậy cao.
 Nhƣợc điểm: Cần đảm bảo độ cứng vững của toàn bộ cơ cấu khi động
cơ quay.

SVTH: Trần Ngọc Thành

GVHD: ThS. Trần Ngọc Hải

23