Bài tập môn Cơ khí đại cương: Tìm hiểu sản phẩm mặt bích

Bài tập môn Cơ khí đại cương: Tìm hiểu sản phẩm mặt bích trình bày các nội dung: Giới thiệu về sản phẩm, Vật liệu chế tạo và các đặc tính cơ bản của vật liệu, Phương pháp chế tạo sản phẩm, Phương pháp xử lí nhiệt.

Họ tên : Trần Văn Quyền Mssv : 20171664 STT:70 Bài tập nhóm mơn khí đại cương Đề 10: Tìm hiểu sản phẩm mặt bích Chương : Giới thiệu sản phẩm Mặt Bích ? Mặt bích sản phẩm khí, khối hình trịn vng chế tạo phổ biến từ phơi thép carbon phôi thép không rỉ (ngày mặt bích cịn chế tạo từ vật liệu đồng vật liệu nhựa) Mặt bích phụ kiện kết nối ống, máy bơm, van, phụ kiện đường ống khác với thông qua mối liên kết bu lông thân để tạo thành hệ thống đường ống dẫn công nghiệp Việc nghiên cứu chế tạo mặt bích giúp cho q trình lắp ráp, thi cơng, thay trở nên vô tiện dụng ngày ứng dụng rộng rãi Hiện mặt bích trở thành thiết bị, chi tiết thay q trình thi cơng cơng trình, nhà máy có sử dụng đường ống Vì đặc điểm dễ dàng lắp đặt, vận hành, điều chỉnh bảo dưỡng nên mặt bích ứng dụng rộng rãi lĩnh vực cơng nghiệp: đường ống cấp nước, xí nghiệp, nhà máy, cơng trình xây dựng tịa nhà cao tầng, lĩnh vực dầu khí, hóa chất, khí nén, … Mặt bích ren – Threaded Flange (TF) - Mặt bích ren Threaded flange loại mặt bích gắn kết với đường ống mối ghép ren: mặt bích ren cịn ống ren ngồi - Mối ghép ren yếu dễ rò rỉ phải chịu áp lực cao mặt bích ren Threaded flange loại mặt bích dùng đường ống mà việc hàn nối khơng thể thực được, thường sử dụng cho đường ống có kích thước nhỏ khu vực dễ cháy mà việc hàn nguy hiểm - Khi sử dụng mặt bích ren lưu ý đến độ dày thành ống: thành ống dày giúp dễ dàng gia công bước ren mà khơng làm mỏng ống gây đứt gãy vị trí nối ren với mặt bích -Mặt bích ren dùng trường hợp thực việc hàn nối mặt bích khơng khả thi, dễ cháy, gãy đứt mối nối Do ghép ren gia công dễ dàng hiệu Chương 2: Vật liệu chế tạo đặc tính vật liệu 1.Thép Cacbon : Vật liệu chọn để gia công chi tiết thép C45: C45 gồm Fe C,trong nồng độ cacbon có thép 0,45%, C45 xếp vào loại vật liệu có tính cacbon trung bình, thường dùng thiết kế trục,bánh Khái niệm lý hóa sắt cacbon sau: Thép cacbon hợp kim có hai thành phần sắt cacbon, nguyên tỗ khác có mặt thép cacbon không đáng kể Thành phần phụ trợ thép cacbon mangan (tối đa 1,65%), silic (tối đa 0,6%) đồng (tối đa 0,6%) Lượng cacbon thép giảm độ dẻo thép cacbon cao Hàm lượng cacbon thép tăng lên làm cho thép tăng độ cứng, tăng thêm độ bền làm giảm tính dễ uốn giảm tính hàn Hàm lượng carbon thép tăng lên kéo theo làm giảm nhiệt độ nóng chảy thép Và chúng phân loại sau: Thép mềm (ít cacbon): Lượng cacbon khoảng 0,05–0,29%[1] (Ví dụ theo tiêu chẩn AISI có thép 1018) Thép mềm có độ bền kéo vừa phải, lại rẻ tiền dễ cán, rèn; Thép mềm sử dụng nhiều xây dựng, cán tấm, rèn phơi Thép cacbon trung bình: Lượng cacbon khoảng 0,30–0,59% [1](Ví dụ theo tiêu chuẩn AISI có thép 1040) Có cân độ mềm độ bền có khả chống bào mịn tốt; phạm vi ứng dụng rộng rãi, thép định chi tiết máy, khí.[2] Thép cacbon cao: Lượng cacbon khoảng 0,6–0,99%[1] Rất bền vững, sử dụng để sản xuất nhíp, lị xo, kéo thành sợi dây thép chịu cường độ lớn.[3] Thép cacbon đặc biệt cao: Lượng cacbon khoảng 1,0–2,0% [1] Thép đạt độ cứng cao Dùng việc dân dụng: dao cắt, trục xe đầu búa Phần lớn thép với hàm lượng 1,2%C sử dụng công nghệ luyện kim bột xếp loại vào với thép cacbon có hợp kim cao Thép khơng rỉ: Thép khơng gỉ hay cịn gọi inox (i-nốc, bắt nguồn từ tiếng Pháp: inox) dạng hợp kim sắt chứa tối thiểu 10,5% crơm Nó bị biến màu hay bị ăn mịn thép thơng thường khác Các đặc tính nhóm thép khơng gỉ nhìn góc độ so sánh với họ thép cacbon thấp Về mặt chung nhất, thép khơng gỉ có: -Tốc độ hóa bền rèn cao -Độ dẻo cao -Độ cứng độ bền cao -Độ bền nóng cao -Chống chịu ăn mòn cao -Độ dẻo dai nhiệt độ thấp tốt -Phản ứng từ (chỉ với thép austenit) Các tính thực cho họ thép austenit thay đổi nhiều mác thép họ thép khác Các tính liên quan đến lĩnh vực ứng dụng thép không gỉ, chịu ảnh hưởng thiết bị phương pháp chế tạo Chương 3: Phương pháp chế tạo sản phẩm Công đoạn chi tiết gia cơng mặt bích - Cơng đoạn điều kiện làm việc Mặt bích gia cơng mặt , có số lỗ 12 lỗ gia công độ xác cao dùng để lắp ghép với với đường ống Có rãnh dọc để tạo độ đàn hồi lắp ghép xiết chặt tránh dò gỉ thẩm thấu ngun liệu bên ngồi - Cơng đoạn kết cấu hình dáng chi tiết Mặt bích thuộc chi tiết hình dạng đĩa có đường kính ngồi ,đường kính Hai mặt đầu, có sẻ rãnh tạo lực ma sát xiết bulong , mặt có lổ đinh vị từ 4-12 lỗ tùy thuộc kích thước - Cơng đoạn vật liệu chế tạo chi tiết Ưu điểm: mặt bích chế tạo thép carbon nên có độ bền cao,rất bền điều kiện làm việc tải trọng tĩnh Nhược điểm: bền điều kiện làm việc tải trọng động,khả chịu va đập giới hạn Công đoạn chuẩn bị phương pháp chế tạo phôi Phương pháp chế tạo phơi : Bạc đỡ có hình dáng dạng trịn xoay, ta chế tạo phôi phương pháp dập thể tích có tính cao Tuy nhiên, vật liệu để chế tạo bạc đỡ gang xám GX15-32 nên ta dùng phương pháp dập để chế tạo phôi Phương pháp tạo phôi hợp lý phơi đúc cho số ưu điểm đặc biệt quan trọng mà phương pháp khác khơng có được: · Phơi khơng bị nứt, vỡ chế tạo · Sản xuất linh hoạt nên giá thành rẻ · Giá thành tạo khn rẻ · Ngồi ra, chọn phương pháp đúc hợp lý cho vật đúc tính cao Bên cạnh đó, có số nhược điểm: · Lượng dư lớn · Độ xác phơi khơng cao · Năng suất thấp · Phôi dễ mắc khuyết tật Tuỳ thuộc vào loại khn, mẫu, phương pháp rót ta dùng nhiều phương pháp đúc khác có đặc điểm khác Ta xét đặc điểm chúng sau 1.1 Đúc khuôn cát Đúc khuôn cát dạng đúc phổ biến Khuôn cát loại khuôn đúc lần( đúc lần phá khn) Vật đúc tạo hình khn cát có độ xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư lớn Thích hợp với vật đúc phức tạp, khối lượng lớn Khơng thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn hàng khối Phương pháp đúc khn cát khó khí hố tự động hố 1.2 Đúc khn kim loại: Đúc khn kim loại thực việc điền đầy kim loại theo nhiều cách: · Rót tự do: Thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn, vật đúc nhỏ, trung bình, cấu tạo đơn giản Vật đúc có tính cao, dùng đúc vật liệu khác Tuy nhiên hạn chế đúc gang xám · Điền đày kim loại đưới áp lực: Sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối Vật đúc nhỏ, đơn giản Đúc vật đúc yêu cầu chất lượng cao, thích hợp cho vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp 1.3 Đúc ly tâm Dùng sản xuất hàng loạt nhỏ vừa, vật đúc trịn xoay, rỗng Khơng dùng cho vật liệu có thiên tích lớn Cơ tính vật đúc khơng 1.4 Đúc liên tục Dùng sản xuất hàng loạt Vật đúc có dạng thỏi ống, có thiết diện khơng đổi suốt chiều dài, độ dài lớn Vật đúc có mặt ngồi mặt đạt chất lượng cao, khơng cần gia công 1.5 Đúc khuôn vỏ mỏng: Dùng sản xuất hàng loạt, vật đúc nhỏ trung bình Chế tạo vật đúc có chất lượng cao, kim loại quý, lượng dư gia công nhỏ Tuy vậy, giá thành sản xuất đúc lớn Xuất phát từ đặc điểm sản xuất kết cấu chi tiết bạc đỡ: dạng sản xuất hàng loạt lớn, Vật liệu gang xám GX15-32, vật đúc tròn xoay, kết cấu không phức tạp, yêu cầu chất lượng cao, suất cao ta chọn phương pháp tạo phôI phương pháp đúc khuôn kim loại, điền đầy kim loại phương pháp rót áp lực Bản vẽ lồng phôi: Bản vẽ lồng phôi xây dựng sở lượng dư sai lệch kích thước chi tiết đúc Từ phương pháp chế tạo phơi chọn trên, ta xác định lượng dư sai lệch kích thước cho chi tiết đúc sau: Lượng dư gia cơng kích thước phôi Vật đúc nhận từ mẫu gỗ, dùng khuôn kim loại dễ tháo lắp sấy khô Do cấp xác chi tiết đúc nhận cấp xác II Theo bảng 3-95 trang 252(Sổ tay CNCTM) ta có lượng dư kích thước phơi: + Với kích thước £ 50mm: lượng dư đạt 2,5mm + Với kích thước 50£ L £ 120mm: lượng dư đạt 3mm · Sai lệch cho phép kích thước phơi Theo bảng 3-98 trang 253 (Sổ tay CNCTM) ta có: + Với kích thước £ 50mm sai lệch cho phép: ±0,5mm + Với kích thước 50£ L £ 120mm sai lệch cho phép: ±0,8mm Quy trình gia cơng mặt bích Nguyên công 1: Tiện thô mặt đầu 1, tiện thô mặt lỗ O55, O40, tiện tạo hình mặt trụ O62 - Phương pháp gia công: Tiện máy tiện vạn dao tiện mặt đầu, dao tiện dao tiện lỗ - Định vị vào mặt trịn ngồi O130 hạn chế bậc tự mặt đầu hạn chế bậc tự - Kẹp chặt mâm cặp chấu tự định tâm - Chọn máy: Máy tiện ren vít vạn T616, có cơng suất động N = 4,5Kw Chương 4: Phương pháp xử lí nhiệt Xử lý nhiệt ( Nhiệt luyện ) phương pháp tác động nhiệt độ lên vật chất nhằm làm thay đổi vị cấu trúc chất rắn , tác động làm thay đổi thành phần hóa học , đặc tính vật liệu Chủ yếu ứng dụng nhiệt luyện thuộc ngành luyện kim Nhiệt luyện sử dụng nhiều lĩnh vực khác , ví dụ ngành sản xuất thủy tinh Quá trình nhiệt luyện bao gồm nung nóng làm nguội với mức độ chênh lệch đáng kể , xử lý nhiệt theo thời gian biểu nhằm mục đích làm mềm hay làm cứng vật liệu , tạo cứng hay mềm khác củng vật liệu , ví dụ tơi bề mặt , vật liệu chí cứng bề mặt ( chống mài mịn ) lại dẻo dai phần bên chịu va đập chịu uốn tốt ) Nhiệt luyện địi hỏi quy trình chặt chẽ có kiểm soát thời gian tốc độ trao đổi nhiệt vật liệu Nhiều quốc gia tiên tiến chưa cơng bố bí mật số cơng nghệ nhiệt luyện - yếu tố tạo vật liệu có giá thành hạ tính sử dụng cao Ví dụ , với chi tiết trục động , người ta sử dụng vật liệu thép hợp kim thấp ( giá thành rẻ ) sau công đoạn nhiệt luyện ram , thâm vật liệu có bề mặt cứng chịu mòn cao , thân trục lại chịu chân động chịu tốn lớn chi tiết bán với giá cao Bản chất nhiệt luyện kim loại làm thay đổi tính chất thơng qua biến đổi tổ chức vật liệu Một quy trình nhiệt luyện bao gồm giai đoạn : Nung , giữ nhiệt , làm nguội Khi nung , tổ chức vật liệu thay đổi theo nhiệt độ , tuỳ thời điểm nâng , hạ nhiệt với tốc độ khác mà nhiệt luyện với phương pháp khác cho tính chất vật liệu mong muốn Để làm thay đổi mạnh tính chất kim loại hợp kim , người ta kết hợp đồng thời tác dụng biến deo nhiệt luyện hay tác dụng hoá học nhiệt luyện Như Nhiệt luyện nói chung ) bao gồm ba loại : Nhiệt luyện đơn giản Cơ nhiệt luyện Hoả nhiệt luyện Một số phương pháp nhiệt luyện : Tôi bề mặt: Thực bề mặt chi tiết hợp kim, thường sử dụng lị tần số để nung phần mặt ngồi chi tiết Sản Phẩm Mặt bích tơi bề mặt để đảm bảo độ cứng bề mặt cao (để chống mài mịn), phần bên lại dẻo Ram: Ram trình nhiệt luyện gồm nung kim loại đến nhiệt độ thấp nhiệt độ chuyển biến pha, đưa hợp kim trạng thái cân bằng, mà tổ chức khơng ổn định phân huỷ thành tổ chức ổn định Chương 5: Kết Luận Mặt bích có ren sản phẩm khí có độ xác cao, đường kính ngồi, đường kính trong, độ dày, tâm lỗ bulong, sản phẩm bặt bích thường hình khối, hình trịn hình vng, lịng mặt bích tiện ren, tện phẳng, cơng dụng mặt bích dùng để hàn ,hoặc đấu nối ren bắt trực tiếp với hệ thống đường ống bulong liên kết , giữ mặt bích thường làm kín vịng đệm cao su, amiang, hay loại vật liệu khác mục đích nhằm liên kết hệ thống đường ống gắn kết với cách thơng suốt khơng bị dị rỉ Sản phẩm mặt bích có ren quan trọng nghành cơng nghiệp khí, giúp liên kết đường ống mà hàn được, thuận tiện cho cơng việc tháo lắp.Tóm lại : Ưu điểm : -Giá thành rẻ,ít nhiên liệu -Là sản phẩm có độ xác cao -Dùng để liên kết đường ống với cách thông suốt đường ống mà môi trường dễ cháy nổ làm ta không hàn Nhược điểm : Ứng suất tập trung mối ren lớn làm cho độ bền sản kém, Trong thời gian dài mối ren bị hỏng gây rò rỉ  ... chế tạo Chương 3: Phương pháp chế tạo sản phẩm Công đoạn chi tiết gia cơng mặt bích - Cơng đoạn điều kiện làm việc Mặt bích gia cơng mặt , có số lỗ 12 lỗ gia cơng độ xác cao dùng để lắp ghép với... 5: Kết Luận Mặt bích có ren sản phẩm khí có độ xác cao, đường kính ngồi, đường kính trong, độ dày, tâm lỗ bulong, sản phẩm bặt bích thường hình khối, hình trịn hình vng, lịng mặt bích tiện ren,... Cơ nhiệt luyện Hoả nhiệt luyện Một số phương pháp nhiệt luyện : Tôi bề mặt: Thực bề mặt chi tiết hợp kim, thường sử dụng lò tần số để nung phần mặt ngồi chi tiết Sản Phẩm Mặt bích tơi bề mặt