BÀI TẬP CƠ KHÍ đại CƯƠNG

lOMoARcPSD|11424851 BÀI TẬP CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG Nhóm 4: Sản phẩm bu lông đai ôốc Họ Tên: Lê Đức Tú MSSV: 20193947 STT:94 Giáo viên hướng dẫẫn: Trẫần Lẫm Lớp: Nhiệt Lạnh 01-k64 MỤC LỤC Lời mở đẫầu Chương 1: Giới thiệu chung vêầ sản phẩm Chương 2: Lựa chọn vật liệu chêố tạo Chương 3: Lựa chọn phương pháp chêố tạo trình tự gia cơng Chương 4: Lựa chọn phương pháp xử lý nhiệt cho sản phẩm Chương 5: kêốt luận Bài làm: lOMoARcPSD|11424851 Hiện khoa học kĩ thuật phát triển v ới m ột tôốc đ ộ rẫốt nhanh Mang lại lợi ích to lớn cho người tẫốt c ả nh ững lĩnh vực Để nẫng cao đời sôống vật chẫốt nhẫn dẫn, để hòa nh ập vào phát triển chung nước khu vực nh thêố giới, Đảng nhà nước ta đêầ mục têu năm tới “ Công nghiệp hóa, đại hóa đẫốt nước” Mốn ngành quan tẫm phát triển mạnh mẽẫ là, khí chêố t ạongành đóng vai trị rẫốt quan trong trình sản xuẫốt thiêốt bị, công cụ cho ngành kinh têố.Kêốt thúc môn học khí đ ại c ương ẽm nhận làm tập vêầ: “sản phẩm bulông-đai ôốc” Chương 1: Giới thiệu chung - Bulông- đai ôốc sản phẩm khí dùng để lăốp ráp, ghép nơối chi têốt thành khôối - Bulông- đai ôốc kêốt hợp với tạo nên sức rẽn sức căng đ ể găốn kêốt thiêốt bị, chi têốt 1, Đặc điểm chung phẫn loại a) Đai ôốc: - sản phẩm khí có hình dạng trịn tện vòng rẽn bên lOMoARcPSD|11424851 - Các đai ơốc kèm với chêố khóa khác giúp ngăn ch ặn s ự lỏng lẻo chuyển động cảu phận máy - Đai ơốc chủ ốu có têốt diện trịn - Các đai ôốc có sợi rẽn bên để dêẫ dàng thăốt ch ặt Bulông - Các loại đai ôốc khác là: đai ôốc lục giác , đai ơốc khóa nylon, đai ơốc mứt, đai ơốc mứt, đai ơốc khóa mứt nylon, đai ơốc mặt bích, rãnh đai ôốc, đai ôốc khớp nôối… b) Bulông - Bu lơng sản phẩm khí, có hình dạng tr ụ tròn, t ện rẽn, thiêốt kêố để sử dụng kêốt hợp với đai ơốc (ẽcrou), tháo lăốp hay hiệu chỉnh cẫần thiêốt - Nó sử dụng để nơối hai mảnh với băầng đai ơốc Nó loại dẫy buộc - Các bu lơng có dạng hình trụ Chúng hình tr ụ răốn có đẫầu Phẫần hình trụ răốn gọi thẫn cẫy - Các loại bu lông khác bu lông nẽo, bu lông v ận chuy ển, bu lông thang máy , bu lông mặt bích, bu lơng lục giác, bu-lơng chữ T, bulơng Togglẽ, bu-lông chữ U, bu-lông chữ J… 2, Ứng dụng đai ôốc bu lông lĩnh vực - Bu lông sử dụng ngành đường săốt: bu lông căốt đứt, bu lông cẫốp bêần cao… - Bu lông sử dụng cho: ngành biển, cho lĩnh vực c khí, lĩnh vực xẫy dựng… lOMoARcPSD|11424851 - Phụ kiện liên kêốt sử dụng cho: ngành gôẫ, ngành c khí chêố t ạo máy, ngành điện, ngành xẫy dựng… - Tẫốt môẫi lăốp ghép băầng bu lơng ch ịu tải tr ọng kéo, ốn, căốt, mài mịn… có độ ổn định lẫu dài có khả tháo lăốp hiệu chỉnh mơối ghép dêẫ dãng, nhanh chóng mà khơng địi h ỏi cơng nghệ phức tạp - Do có nhiêầu cơng dụng mà bu lơng đai ơốc có m ặt tẫốt c ả lĩnh vực: cơng trình giao thơng cẫầu cơống, xẫy dựng nhà xưởng, cơng trình xẫy dựng dẫn dụng, chêố tạo thiêốt bị công nghiệp, khí, lăốp ráp… Chương 2: Lựa chọn vật liệu chêố tạo đặc tnh vật liệu – Thẽo têu chuẩn Việt Nam mác thép thị tr ường s ản xuẫốt bulông quy định sau: Thép C10, 15, 20 có tnh cơng nghệ tôốt, dêẫ hàn, dêẫ rèn, d ập nh ưng độ bêần không cao lăốm dùng để làm bulông, đai ôốc … chi têốt ch ịu lực nhỏ cẫần phải qua thẫốm than Thép thẫốm than loại thép có l ượng bon thẫốp 0,1 – 0,25% (cá biệt tới 0,3%) để chêố tạo chi têốt vừa chịu tải trọng tnh lẫẫn va đập, vừa chịu mài mòn bêầ mặt Độ cứng cao lớp bêầ mặt độ bêần, độ dai cao c lõi đ ạt băầng cách thẫốm bon sau đẽm tơi ram thẫốp, có tên gọi thém tẫốm bon Nhược điểm thép thẫốm bon là: độ thẫốm thẫốp, độ bêần thẫốp, không thẫốm nhiệt độ 900 0C, sau thẫốm phải lẫần môi trường nước v ậy đ ộ biêốn d ạng lớn Sau thẫốm Các bon, ram thẫốp thép đạt đ ược c tnh nh lOMoARcPSD|11424851 sau: σb = 500 – 600 N/mm2, σ0,2 = 300 – 400 N/mm2, σ = 15 – 20%, độ cứng bêầ mặt ≥ 60HRC Vật liệu chêố tạo bulông bám chặt hay gọi thép bám chặt lo ại thép dùng làm chi têốt bị nơầi hơi, tuabin bulơng, ơốc vít cẫầu đ ặ cẫốy, chúng có tác dụng làm kín mơối nơối, mặt bích… u cẫầu c b ản đơối với chi têốt giới hạn chảy cao Các chi têốt băốt ch ặt chôẫ mặt bích nơối chịu nhiệt độ áp suẫốt cao làm băầng thép h ợp kim trung bình với nguyên tôố Cr, Mo, V nh 30XM, 35XH3MA … thép bon 30 Thép 35, 45 làm mặt bích, bu lơng, đai ơốc nơầi làm việc đêốn 400 0C Thép 30XM làm chi têốt nôầi hơi, máy lượng, trục chuyển đọng, bulông, đai ôốc nhiệt độ 500 0C 25X2MA trục tua bin, mặt bích, bulơng làm việc 530 0C 15X11M: chi têốt có độ bêần nhiệt cao trục chính, rơto bulơng làm vi ệc t ới 580 0C - Căn vào điêầu kiện làm việc bulông-đai ôốc môi trường chịu lực , bulơng- đai ơốc cẫần có độ cứng cao, nên v ật li ệu đ ược chọn : Thép C45 1, thành phẫần hóa học - Các ngun tơố thép cacbon + Ta có bảng sau: lOMoARcPSD|11424851 Hàm lượng nguyên Không lớn tố, % Mác mác thép Phot-pho cacbon silic crom nike n 0.040 0.25 0.25 lưu huỳnh mangan Không lớn C45 0.42 – 0.50 0.16 – 0.36 0.50 – 0.80 0.040 2, Cơ tnh + Ta có bảng sau: Giới hạn chảy (sch) Độ bền kéo (sb) Độ dãn dài tương đối (d5) Độ thắt tương đối (y) Độ dai va đập, kG (m/cm2) Độ cứng sau thường hóa (HB) Độ cứng sau ủ Ram cao (HB) 40 ≤ 229 ≤ 197 Mác thép kG/mm2 % Không nhỏ C45 36 61 16 + Chỉ sôố cẫốp bêần thép C45 : Mác thép Tiêu chuẩn Độ bên đứt σb (Mpa) Độ bền đứt σc (Mpa) Độ giãn dài tương đối δ (%) Độ cứng HRC C45 TCVN 1766-75 610 360 16 23 3, Lý tnh - Nhiệt độ nóng chảy khoảng 137oC lOMoARcPSD|11424851 - Tính dãn nở Hệ sôố dãn nở dài 20oC: α = 10,8 ( 10-6K-1) Hệ sôố dãn nở thể tch 20oC: α = 32,4( 10-6K-1) Tính dẫẫn nhiệt khoảng 21 (W/mK) Tính dãn điện 1,4.10-6 (S/m) Từ tnh : thép cacbon nhiêẫm từ yêốu săốt lại giữ tnh từ cao 4, Tính hóa học - Tính chịu ăn mịn : có khả chơống lại ăn mịn õi hóa chẫốt - Tính chịu nhiệt độ cao kém, nung nóng, độ bêần cao trạng thái tơi giảm nhanh chóng mactẽxit bị phẫn hóa 200 oC, 570oC bị oxi hóa mạnh Cacbon có ảnh hưởng bậc nhẫốt (thẽo quan hệ đường thẳng) đêốn độ cứng HB Vêầ mặt định lượng thẫốy răầng tăng 0,10%C độ cứng HB sẽẫ tăng thêm khoảng 25 đơn vị Thoạt tên cacbon làm giảm rẫốt mạnh độ dẻo (δ, ψ) độ dai va đập (aK) làm cho têu giảm nhanh chóng, song vêầ sau mức gi ảm nhỏ Ví dụ: tăng 0,10%C phạm vi cacbon thẫốp (≤ 0,25%) lOMoARcPSD|11424851 δ giảm 6%, aK giảm 300kJ/m2, cịn phạm vi cacbon trung bình (0,30 0,50%) tương ứng 3% 200kJ/m2 Như hàm lượng cacbon cao thép cứng, dẻo dai giịn Có thể dêẫ dàng giải thích điêầu lượng pha xêmẽntt cứng giòn tăng lên Ảnh hưởng cacbon đêốn giới hạn bêần σb không đơn giản đôối với đ ộ cứng Thẫốy răầng tăng 0,10%C khoảng 0,10 - 0,50%C σb tăng khoảng 70 - 90MPa, khoảng 0,60 -0,80%C σb tăng rẫốt chậm đạt đêốn giá tr ị cực đại khoảng 0,80 - 1,00%C, vượt giá trị σb lại gi ảm Có thể giải thích sau: tên tăng sơố phẫần tử xêmẽntt nêần fẽrit sẽẫ làm tăng sôố chôốt cản trượt cho pha σb tăng lên cho đêốn có tổ chức hồn tồn pẽclit, vượt 0,80 - 1,00%C pẽclit (tẫốm) băốt đẫầu xuẫốt lưới xêmẽntt II (hình 3.23) giịn lại dạng liên t ục (l ưới) làm cho thép khơng giịn mà cịn làm giảm giới hạn bêần Vai trị cacbon Cơng dụng thép thẽo thành phẫần cacbon Chính cacbon có ảnh hưởng lớn đêốn tnh nên quyêốt đ ịnh phẫần lớn công dụng thép Muôốn dùng thép vào việc điêầu cẫần xẽm xét trước tên hàm lượng cacbon sau tới ngun tơố hợp kim Điêầu kỳ diệu cẫần thay đổi chút hàm lượng cacbon (chênh lệch khơng q 0,50%) tạo nhóm thép có tnh đơối lập mà khơng ngun tơố có Thẽo hàm lượng cacbon chia thép thành ba - bơốn nhóm với tnh cơng dụng rẫốt khác sau - Thép có cacbon thẫốp (≤ 0,25%) có độ dẻo, độ dai cao đ ộ bêần, độ cứng lại thẫốp, hiệu nhiệt luyện + ram không cao, dùng làm kêốt cẫốu xẫy dựng, tẫốm để dập nguội Muôốn nẫng cao hiệu nhiệt luyện + ram để nẫng cao độ bêần độ cứng phải qua thẫốm cacbon - Thép có cacbon trung bình (0,30 - 0,50%) có đ ộ bêần, đ ộ c ứng, đ ộ d ẻo, đ ộ dai đêầu cao mặc dẫầu cao nhẫốt, có hi ệu tơi + ram tơốt, lOMoARcPSD|11424851 tóm lại có tnh tổng hợp cao nên dùng chủ yêốu làm chi têốt máy chịu tải trọng tnh va đập cao - Thép có cacbon tương đơối cao (0,55 - 0,65%) với ưu điểm có đ ộ c ứng tương đơối cao, giới hạn đàn hôầi cao nhẫốt, dùng làm chi têốt đàn hơầi - Thép có cacbon cao (≥ 0,70%) với ưu điểm có đ ộ cứng tnh chơống mài mịn đêầu cao, dùng làm cơng cụ dao căốt, khuôn dập, dụng cụ đo Trong sơố kiểu phẫn loại, nhóm thép có cacbon trung bình có lượng cacbon thay đổi từ 0,30 đêốn 0,65% Thật giới h ạn vêầ thành phẫần cacbon kể để định ranh giới nhóm khơng hồn tồn cứng nhăốc, xê dịch đơi chút - Ta thẫốy lựa chọn thép C45 phù hợp nhẫốt : + Thép C45 thuộc loại thép cac bon trung bình sẽẫ đ ảm bảo kêốt h ợp tôốt nhẫốt têu tnh tổng hợp , độ bêần ,độ dẻo, đ ộ dai H ơn băầng phương pháp nhiệt luyện ram cao, độ cứng tnh chơống mai mịn tương đơối cao + Thép C45 nhóm thép thơng dụng dêẫ kiêốm, giá thành tương đơối rẻ so với loại vật liệu khác sử dụng vẫẫn đảm bảo têu yêu cẫầu Chương Lựa chọn phương pháp chêố tạo mô tả trình tự gia cơng 1, Chọn phơi 1.1, Cơ sở chọn phơi - Kích thước phơi phải đủ lượng dư gia công để nẫng cao hệ sôố sử dụng - Vật liệu phải đủ lượng dư để gia công xong ta phải căốt hêốt phẫần sai sôố chêố tạo phơi lOMoARcPSD|11424851 - Hình dạng phơi giơống hình dạng chi têốt tơốt, u cẫầu cho phép giảm thời gian gia công, giảm sôố lượng phơi, làm tăng suẫốt hạ giá thành - Dựa vào loại hình sản xuẫốt - Vật liệu chêố tạo phôi tnh vật liệu - Khả đạt độ xác vật liệu chêố tạo phôi - Khả làm việc máy 1.2, Chọn phơi Trong gia cơng khí, dạng phơi phơi đúc ,rèn , d ập ,cán Xác định loại phương pháp chêố tạo phôi phải nhăầm mục đích bảo đảm hiệu kinh têố, kĩ thuật chung cảu quy trình chêố tạo chi têốt Đơầng thời t chi phí chêố tạo chi têốt từ công đoạn chêố tạo phôi cho đêốn công đoạn gia công chi têốt ph ải thẫốp nhẫốt 2, Phương pháp chêố tạo phôi gia công chi têốt - Với sản phẩm bulong – đai ôốc thường sản xuẫốt với sôố lượng l ớn, hàng loạt, ta lựa chọn phuognw pháp chêố tạo phôi: + phẫần đẫầu bulong dập nguội + phẫần đai ơốc dập nóng - Gia cơng chi têốt Sau tạo hình dạng xong cho bulong đai ôốc băầng phương pháp dập, ta chuyển sang gia công chi têốt + Phẫần đuôi bulong rèn vót để dêẫ dang băốt bulong vào đai ôốc + Phẫần rẽn bulong tạo băầng cách sử dụng phương pháp cán rẽn: cho phẫần thẫn bulong qua hai trục quay ngược chiêầu để tạo vòng rẽn thẫn bulong + phẫần rẽn đai ôốc gia công băầng phương pháp taro rẽn 3, Trình tự gia cơng + Cho thép vào lò 30 để thép mêầm dêẫ ốn lOMoARcPSD|11424851 + Sau cho thép nhúng vào axits sunfuric để tránh b ị mài mòn, têốp thẽo thép xả qua nước phủ thêm lớp phot phat giúp thép không bị gỉ bôi trơn vỏ thép để thép dêẫ uôốn + Thép gia công áp lực với lực dập lớn - Bulong + Côẫ máy đẫầu sẽẫuôốn thẳng sợi dẫy thép căốt phôi thành nh ững đo ạn thẳng dài thẫn bulong chút, phẫần dư thừa làm đẫầu bulong + Tiêốp thẽo, máy sẽẫ làm trịn thẫn buong thành hình trụ trịn tạo cho phẫần đẫầu bulong thành hình trịn + Cơẫ máy cuôối sẽẫ dập nguội phẫần đẫầu bulong thành hình lục giác( hình dáng ưa chuộng nhẫốt) - Đai ơốc + Ta căốt vịng xuốn băầng thép thành mẩu nhỏ, sau đưa vào nung 1200oC để thép mêầm + Có cơẫ máy dập nóng phơi thành đai ơốc có hình lục giác + Một máy gia công khác đục lôẫ cho đai ôốc + Sau dùng máy taro rẽn để tọa rãnh xoăốn lịng đai ơốc + Cối bơi lớp dẫầu bóng lên đai ơốc bulong-đai ơốc 4, Tính gọt cơng tốn thơng sơố căốt cho sôố nguyên - Nguyên công 1: xử mặt Ngun cơng 2: Tạo lý bêầ hình - Ngun công 3: Cán rẽn - Nguyên công 4: nhiệt luyện - Nguyên công 5: Xi mạ lOMoARcPSD|11424851 Chương 4: Lựa chọn phương pháp xử lý nhiệt cho sản phẩm - Vật liệu thép C45 nên ta chọn phương pháp nhiệt luyện thép - Với sản phẩm bulong- đai ôốc, ta sử dụng phương pháp nhiệt luyện thép ram - Phương pháp tôi: Đẫy q trình thực nung nóng hợp kim tới nhiệt độ nhẫốt định, giữ nhiệt rôầi làm nguội để Anstẽnit chuyển thành Mactẽnxit tổ chức khác có độ cứng cao - Phương pháp rẫốt thông dụng, giúp nẫng cao độ cứng, tnh chơống mài mịn hợp kim - Ở sản phẩm này, ẽm lựa chọn phương pháp tơi xun tẫm: hình th ức ch ọn nhiệt độ để thép thẽo thành phẫần bon giản đơầ Sau thép giữ ngun nhiệt độ làm nguội nhanh để chi têốt c ứng c ả lẫẫn ngồi - Bulong- đai ơốc sau nung nóng đêốn 1200 oC sẽẫ giữ nguyên nhiệt độ sau làm nguội nhanh dẫầu để tăng độ cứng lẫẫn sản phẩm - Sau , ứng lực dư bên thép tăng lên nên thép bị dòn Để cải thiện tnh trạng thép nẫng cao tuổi thọ thép , cẫần ph ải kh ho ặc làm giảm ứng lực dư bên Mốn thêố, sau tơi v ật l ại đ ược nung nóng lẫần tới nhiệt độ thẫốp nhiệt độ nung (150-680 oC), giữ nhiệt độ thời gian để nguội Đó phương pháp ram - Ta chọn phương pháp ram nhiệt độ cao (600-680 oC) cho sản phẩm bulongđai ôốc khoảng để nẫng cao độ bêần độ dai thép chôống cho thép dêẫ vỡ Chương 5: Kêốt luận - Trong sôống hàng ngày, đôầ vật,vật dụng hay sử dụng đa sôố đêầu có bulong-đai ơốc, chúng sản phẩm rẫốt thơng d ụng Cơng d ụng bulong- đai ôốc găốn kêốt kêốt chi têốt, đôầ v ật l ại v ới thành Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 khôối liên kêốt thẽo mục đích thiêốt kêố nhà xưởng, bàn ghêố, phận máy móc… - Bulong-đai ơốc liên kêốt chi têốt với nhau, mơối ghép chịu lực tôốt, uôốn tôốt, độ bêần ổn định lẫu đài Có thể nói bulong, ơốc vít ch ỉ s ản phẩm nhỏ bé đóng vai trị vô quan trọng đời sôống người - Mơối lăốp ghép băầng bu lơng chịu tải trọng kéo, ốn, căốt, mài mịn… có độ ổn định lẫu dài có khả tháo lăốp hiệu chỉnh mơối ghép dêẫ dàng, nhanh chóng mà khơng địi hỏi cơng nghệ phức tạp Do có nhiêầu cơng dụng nên sản phẩm bulong có mặt tẫốt lĩnh vực: khí, lăốp ráp, chêố tạo thiêốt bị cơng nghiệp, cơng trình xẫy dựng dẫn dụng, nhà xưởng cơng nghiệp, cơng trình giao thơng, cẫầu cơống… - Trên thực têố, bulong-đai ôốc đucợ sản xuẫốt dựa nhiêầu têu chuẩn khác + Thẽo têu chuẩn Vệt Nam vêầ bulong-đai ôốc,mác thép dùng để sản xuẫốt bulong đai ôốc phải đạt chuẩn thẽo quy định + Thép C10, 15, 20 có độ bêần khơng cao có tnh dêẫ hàn, rèn d ập sẽẫ dùng để làm bu long cho chi têốt chịu lực nhỏ, cẫần phải qua thẫốm than + Thép thẫốm than có lượng Cacbon thẫốp từ 0.1 – 0.25% đ ược dùng đ ể chêố t ạo chi têốt vừa chịu tải trọng tnh lẫẫn va đập, chịu đ ược mài mòn bêầ mặt + Thép bám chặt: loại thép làm kín mơối nơối, m ặt bích nên đ ược dùng làm bu long chi têốt bịt nôầi hơi, tua bin, nơi thường xuyên phải chịu nhiệt độ cao + Thép không gỉ: Dùng để chêố tạo loại bu lơng lục giác thường, bu lơng đẫầu trịn, bulong móng, - Một sơố hình ảnh vêầ ứng dụng cảu bulong-đai ôốc thực têẫn , công trình xẫy dựng, chi têốt máy móc… Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com) lOMoARcPSD|11424851 Downloaded by nhung nhung (nhungnguyen949595@gmail.com)