Chảng ba là chi tiết rất quan trọng trong xe máy, nó có nhiệm vụ gắn kết cặp phuộc trước và trục cổ lái tạo ra bộ khung của bánh xe trước. Chảng ba giúp giới hạn phạm vi xoay của trục lái, phân phối lực tác động từ bánh trước ngoài ra nó còn có tác dụng chịu lực, giảm sốc giúp xe cân bằng và ổn định trong khi hoạt động. Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động, tải trọng thay đổi, chịu lựu uốn và bẻ cong từ hai bên. Do vậy chi tiết yêu cầu phải có cơ tính tốt, độ cứng độ bền phải cao (kéo , xoắn). Chi tiết yêu cầu độ chính xác khá cao ở những lỗ lắp ghép.
Mục Lục CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT ĐÚC VÀ CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐÚC Đọc vẽ vật đúc: 2 Điều kiện làm việc chi tiết Vật liệu chế tạo Nghiên cứa phương pháp gia cơng vị trí gá lắp 5 Khi gia công-chọn chuẩn gia công, xác định loại hình sản xuất Điều chỉnh kết cấu chọn phương pháp đúc CHƯƠNG 2: LẶP BẢN VẼ VẬT ĐÚC (HAY BẢN VẼ PHÔI) Chọn vị trí (huớng) vật đúc khn: Chọn mặt phân khuôn(mặt ráp khuôn) mặt phân mẫu: Xác định lượng dư: CHƯƠNG 3: LẬP VẼ CÔNG NGHỆ ĐÚC 13 Thiết kế ruột 13 Thiêt kế hệ thống rót bù co 15 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỘP RUỘT 23 1.Lựa chọn vật liệu làm khuôn 23 2.Lựa chọn thiết kế họp ruột 24 CHƯƠNG 6: CHỌN HỊM KHN, HỖN HỢP LÀM KHN VÀ RUỘT 26 Lựa chọn kích thước hịm khn 26 Lựa chọn vật liệu làm khuôn 28 Thiết kế mẫu 29 CHƯƠNG 7: LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ NẤU LUYỆN HỢP KIM ĐÚC 32 Chọn lò nấu gang xám: 32 Chọn liệu: 32 Xử lí liệu: 32 Nạp liệu: 32 Nấu chảy liệu: 33 Tinh luyện: 34 CHƯƠNG 8: TÍNH TỐN GIÀ THÀNH SẢN PHẨM VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ KỸ THUẬT 34 1.1 Chi phí kim loại 34 1.2 Chi phí cát 38 1.3 Chi phí xử lý 39 1.4 Tổng chi phí: 42 Tài liệu tham khảo: 43 CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT ĐÚC VÀ CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐÚC Đọc vẽ vật đúc: • • • Độ khơng song song lỗ Φ30 Φ41 khoảng 0.01 mm/ 100 mm Khoảng cách tâm lỗ Φ41:200±0.02 Số lượng chi tiết : 1000 chi tiết Chi tiết chủ yếu yêu cầu gia công lỗ lắp ghép, bề mặt lắp ghép Các lỗ lắp bu-long Điều kiện làm việc chi tiết - Chảng ba chi tiết quan trọng xe máy, có nhiệm vụ gắn kết cặp phuộc trước trục cổ lái tạo khung bánh xe trước Chảng ba giúp giới hạn phạm vi xoay trục lái, phân phối lực tác động từ bánh trước ngồi cịn có tác dụng chịu lực, giảm sốc giúp xe cân ổn định hoạt động - Chi tiết làm việc điều kiện rung động, tải trọng thay đổi, chịu lựu uốn bẻ cong từ hai bên - Do chi tiết u cầu phải có tính tốt, độ cứng độ bền phải cao (kéo , xoắn) Chi tiết yêu cầu độ xác cao lỗ lắp ghép Vật liệu chế tạo a.PHƯƠNG ÁN 1: THÉP CACBON HÓA TỐT Thành phần Cacbon giới hạn từ 0,3-0,5% đảm bảo kết hợp tốt tiêu tính: độ bền, độ cứng, độ dẻo, độ dai (cơ tính tổng hợp) thực tế sử dụng phổ biến 0,35-0 ,45%C Thường sử dụng mác sau : C35 ,C40 ,C45, C50 thông dụng C45 Chế độ nhiệt luyện ram cao, lõi chi tiết có tính tổng hợp cao để chịu tải trọng tỉnh va đập, tổ chức nhận xoocbit ram (độ cứng 25-30 HRC) Tổ chức có tác dụng tạo độ bóng cao cắt gọt giúp cho chuyển biến xảy nhanh chóng, nhận mactenxit nhỏ mịn ngồi tạo cho bề mặt có độ cứng cao tính chống mài mịn lớn cách tơi bề mặt ram thấp (độ cứng đạt 52-58 HRC ) - Đặc điểm nhóm thép đáp ứng yêu cầu đề mức thấp Cụ thể sau : Độ bền thấp độ thấm nhỏ, độ bền 750-850 MN/m Không làm chi tiết lớn hình dạnh phức tạp tơi nước Rẻ có tính cơng nghệ tốt b PHƯƠNG ÁN 2: THÉP CACBON ĐÀN HỒI Thép cacbon đàn hồi loại thép có thành phần cacbon tương đối cao : 0,55-0 ,65%C - Các mác thép thông dụng : C55 , C60 , C65 ,C70 Có thể thêm mangan ,silit để nâng cao giới hạn đàn hồi độ cứng Đặc điểm làm việc chi tiết chịu tải trọng tỉnh va đập cao không phép biến dạng dẻo Giới hạn đàn hồi cao, khả chống biến dạng dẻo lớn tỉ lệ vào khoảng 0,85 - 0,95 Độ cứng cao, độ dẻo dai thấp để tránh biến dạng dẻo khơng bị phá hủy dịn Giới hạn bền mỏi cao phù hợp với điều kiện tải trọng thay đổi có chu kỳ Chế độ nhiệt luyện tơi ram trung bình tạo tổ chức trơxtit ram KẾT LUẬN: Chảng ba chi tiết quan trọng xe máy, cần đảm bảo không bị gãy đột ngột số trường hợp gặp chấn động mạnh , thép cacbon đàn hồi có độ bền giới hạn đàn hồi cao nhiên qua giới hạn đàn hồi bị phá hủy đột ngột thép cacbon hóa tốt có độ bền đảm bảo phá hủy dẻo có dấu hiệu báo trước, đảm bảo tính an tồn hoạt động Thép hóa tốt c45 có tính chất ưu việt : độ bền, độ dẻo, độ dai cao Thép sử dụng phổ biến chi tiết kết cấu máy nhỏ trung bình Thép hóa tốt c45 có tính chất ưu việt : độ bền, độ dẻo, độ dai cao Thép sử dụng phổ biến chi tiết kết cấu máy nhỏ trung bình Với phân tích nêu thấy vật liệu thép cacbon hóa tốt c45 phù hợp với chi tiết Sau số tính chất thép C45 theo tiêu chuẩn AISI : Thành phần hóa học : Thành phần hoá học (%) Mác thép C Si Mn Ni C45 0.420.50 0.170.37 0.600.90 0.30 Max Các tính chất vật lý : - Cr P S 0.25 0.040 0.050 Max max max Nghiên cứa phương pháp gia cơng vị trí gá lắp Dự kiến sơ quy trình gia cơng cắt gọt chi tiết: yêu cầu độ song song lỗ Φ30 Φ41 nên ta cố định chi tiết nằm ngang bàng khoang, khoang liên tục lỗ để đảm bảo độ song song Chi tiết chủ yếu yêu cầu gia công lỗ lắp ghép,các mặt phẳng đáy lỗ - Các lỗ lắp bu long Φ 12, Φ không đúc mà để gia công sau Hình dáng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thơ, chuẩn tinh thống Khi gia công-chọn chuẩn gia công, xác định loại hình sản xuất Loại hình sản xuất sản xuất hàng loạt với 1000 vật đúc / năm Lỗ Φ lớn 30 mm Điều chỉnh kết cấu chọn phương pháp đúc a Đúc khn cát sét Ưu điểm: Chi phí đầu tư ban đầu thấp ,trang thiết bị cơng nghệ đơn giản Có khả tạo hình vật đúc lớn vật đúc phức tạp chi tiết Phù hợp với tất loại hình sản xuất Thân thiện với môi trường Hổn hợp làm khuôn tái sử dụng nhiều lần Nhược điểm: - Độ xác, độ bóng bề mặt khơng cao Điều chấp nhận sản xuất chảng ba chảng ba khơng u cầu độ xác bề mặt cao, yêu cầu độ xác lỗ trục sau gia công - Lượng dư gia công lớn, tiêu tốn nhiều kim loại, chi phí gia cơng cắt gọt lớn Nhận định: - Chi tiết đúc thép khn cát-sét co lớn, tính tốn lượng bù ngót khơng dẫn đến việc tạo lõm co lớn nằm vật đúc, gây sai số khối lượng lớn vật đúc, chi tiết khơng cịn đảm bảo tính chất lượng b.Đúc khuôn kim loại Ưu điểm như: - Vật đúc có độ xác cao Cho suất cao (phù hợp với sản xuất sản phẩm số lượng lớn), dể khí hóa tự động hóa - Có thể điều chỉnh q trình làm nguội khn, q trình truyền nhiệt đông đặc để vật đúc đạt tổ chức tính cần thiết - Thân thiện với môi trường Nhược điểm như: Chỉ đúc vật đúc có hình dạng đơn giản, giá thành khn kim loại lớn, đặc biệt chi tiết có hình dạng phức tạp, nhiều lỗ trụ đường cong Do khuôn kim loại phức tạp chi phí cao vật đúc dễ bị nức, cong vênh, ứng suất nguội nhanh, bị cản co Trong vật đúc đặc biệt yêu cầu cao độ bền, độ uốn dẻo Nhận định: Như vậy, phương pháp đúc khuôn kim loại không phù hợp cho đúc chảng ba KẾT LUẬN: Với sản lượng đúc không lớn, hình dạng vật đúc lại tưng đối phức tạp đặc biệt u cầu khơng có ứng suất, cong vênh vật đúc việc sử dụng phương pháp đúc khuôn kim loại không hợp lý phân tích phía trên, phương pháp đúc khác đúc áp lực mẩu chảy không phù hợp vật đúc ta thép, yêu cầu nhiệt luyện sau đúc, không yêu cầu cao độ bóng bề mặt Với yếu tố kỹ thuật kinh tế trên, phương pháp đúc chọn đúc khuôn cát sét Dùng khuôn tươi đúc lần, xấy bề mặt để tăng bền cho khn đặc điểm phương pháp ta chọn nhanh chóng kinh tế phù hợp với lượng chi tiết cần đúc hợp kim đúc theo yêu cầu Khuôn làm máy, cho suất xưởng đúc cao, chi tiết tạo đồng chất lượng, chi phí đầu tư không qúa cao, dễ thao tác, không cần nhiều kinh nghiệm Với sản lượng yêu cầu chi tiết ta chọn mẫu làm nhôm, đảm bảo nhẹ dễ thao tác, không bị biến dạng trình sản xuất CHƯƠNG 2: LẶP BẢN VẼ VẬT ĐÚC (HAY BẢN VẼ PHƠI) Chọn vị trí (huớng) vật đúc khuôn: Chi tiết bố trí nằm đứng chi tiết cần đúc có lỗ trục khơng song song với nhau, bố trí nằm ngữa chi tiết khơng có mặt phân mẫu rõ ràng , tất ruột nằm ngang tiết khó lắp ruột khó lấy mẫu Vật đúc nằm ngữa khơng khả thi Chọn mặt phân khuôn(mặt ráp khuôn) mặt phân mẫu: + Có phương án bố trí vật đúc sau : - Phương án : + Ưu điểm : chi tiết hầu hết nằm phần khuôn nên dể lắp ruột, ruột đặt vững ,ít sai lệch Có mặt phân mẫu dễ bố trí hệ thống rót ,hệ thống bù ngót, + Nhược điểm : Lỗ trục nằm mặt phân khn khác nên sai lêch lắp khuôn - Phương án : +Ưu điểm : tất phần gia công ,quan trọng nằm phía khn + Nhược điểm : chi tiết khơng có mặt phân mẩu nên làm mẩu nguyên ụ cát nằm mặt khuôn dể gây khuyết tật đúc - Phương án : + Nhược điểm : Hầu hết ruột nằm phần khn nên khó lắp ruột ,khó kiểm tra vị trí ruột khn Những phần quan trọng nằm phía khn nên dể khuyết tật rỗ khí ,lõm co, độ xác khơng cao Từ phân tích ta lựa chọn phương án tối ưu Xác định lượng dư: Sai lệ ch cho phép Sản phẩm sản xuất hàng loạt, sử dụng đúc khuôn cát-sét, mẫu nhôm, làm khn máy nên cấp xác : cấp II Theo tiêu chuẩn OCT 2009 55 [1] thép Kích thước đo vật dúc,mm 200-300 Cấp xác I, sản xuất lớn Trên + Dưới Lượng dư gia công Đối với lỗ lắp ghép Kích thước vật đúc Cấp xác II , sản xuất hàng loạt 200 - 300 mm Lượng dư gia công lỗ lắp ghép [1] Đối với bề mặt gia công: cấp xác II Kích thước Vị trí bề Lượng dư khoảng kích chốn chỗ mặt chi tiết thước danh nghĩa , mm lớn đúc < 120 chi tiết, > 120 đến 260 mm 120-260 Phía Phía dưới, 4 bên Lượng dư gia công bề mặt [1] Lượng trừ co Thép có nhiệt độ nóng chảy cao cát thạch anh phải có 95% SIO2, đất sét củng phải chọn loại tốt (cấp 1) để hỗm hợp có đủ độ chịu nóng bền - Độ hạt cát nên dùng 016 02 cho hỗn hợp cát đúc phôi thép cỡ nhỏ cỡ vừa - Thiết kế mẫu - Do làm khuôn máy nên chọn mẫu : Tấm mẫu hai mặt dùng cho khn khơng hịm , mẫu có hai mặt làm việc, mặt tạo khuôn Tấm đỡ mẫu nhơm đúc, vùng có phần lồi hình hộp tạo khóa khn ,trách cho hai nửa khuôn không bị xô lệch sau ráp kim loại khơng bị rị ngồi - Dựa vào kích thước hịm khn xác định kích thước mẫu Bản vẽ mẫu: 29 30 Tấm mẫu phía trên: Tấm mẫu phía dưới: 31 CHƯƠNG 7: LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ NẤU LUYỆN HỢP KIM ĐÚC Chọn lị nấu gang xám: Ở hợp kim nấu cần đạt chất lượng cao, đảm bảo tiêu kinh tế, hành dễ, suất cao Sau xem xét loại hồ quang, cảm ứng, điện trở,… Thì ta thấy lị cảm ứng khơng lõi thích hợp Lị dùng để nấu số mác thép hợp kim đặc biệt, đồng thời dùng thiết bị lò để tơi chi tiết máy móc, dụng cụ cắt gọt, vận hành tương đối đơn giản, chọn phối liệu tốt, vận hành lị bình thường đảm bảo suất lò cao tiêu thụ điện thấp Chọn liệu: Việc chọn liệu cho cảm ứng không lõi cần phân loại kĩ mặt thành phần Liệu cần sạch, rỉ, tạp chất có hại P,S (