Quy trình chế tạo trụ ống đỡ cần trục chân đế

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Quy trình chế tạo trụ ống đỡ cần trục chân đế

QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO TRỤC ỐNG

ĐỠ CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ

1 Xu hướng phát triển công nghệ chế tạo máy ở nước ta

Ngày nay ngành chế tạo máy ở nước ta đang đứng trước những khó khăn to lớn Đó chính là thuận lợi của người đi sau , thừa hưởng những thành tựu vượt bậc về khoa học kỹ thuật trên thế giới Hơn nữa , đứng trước xu hướng toàn cầu hoá đòi hỏi mọi ngành nghề phải nhanh chóng đổi mới công nghệ đểû tăng sức cạnh tranh , nhu cầu về máy móc là rất lớn Điều này sẽ tạo đà cho công nghệ máy móc ở nước ta phát triển hơn

Mặt khác, việc áp dụng các thành tựu của các ngành khoa học khác , đặc biệt là khoa học máy tính vào ngành công nghệ chế tạo máy đã đẩy nhanh tốc độ phát triển của ngành này

Tuy nhiên , thực tế hiện nay cũng đặt ngành chế tạo máy trước những thử thách gay go Do toàn bộ cơ sở vật chất còn rất lạc hậu so với trình độ chung của thế giới Thêm vào đó việc tiếp thu các quy trình công nghệ mới của chúng ta còn rất hạn chế Tất cả những điều này là những chướng ngại mà ngành công nghề chế tạo máy của Việt Nam cần vượt qua

Nhìn chung xu hướng phát triển công nghệ chế tạo máy của nước ta hiện nay là ngày càng chuyên môn hoá và tự đôïng hóa.Với sự hỗ trợ đắc lưcï của máy tính , ngành này sẽ phát triển với tốc độ nhanh , hứa hẹn có những bước đột phá và đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy ngành công nghiệp Việt Nam phát triển

2 Bánh xe, qui trình công nghệ chế tạo

2 1 Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết :

Baùnh xe laøm vieôc trong ñieău kieôn khaĩc nghieôt , heô thoâng baùnh xe chòu toaøn boô tại tróng cụa xe vaø tróng löôïng vaôt nađng Quaù trình xe chuyeơn ñoông tređn ñöôøng ray , tại tróng taùc ñoông thay ñoơi lieđn túc vaønh baùnh xe chiïu taùc ñoông cụa moment uoân, moment xoaĩn phöùc táp , vieôc thay ñoơi lieđn túc caùc moment seõ táo öùng suaât taôp trung cúc boô tái vaønh baùnh xe vaø caùc ngoêng trúc seõ táo caùc veât nöùt , gađy hö hoûng

Beă maịt tieâp xuùc giöõa baùnh xe vaø ray laøm vieôc trong ñieău kieôn thieâu bođi trôn, ma saùt lôùn, gađy moøn nhanh vaø xuaât hieôn nhieôt lôùn, laøm ạnh höôûng ñeân tuoơi beăn cụa baùnh xe

Dao ñoông xuaât hieôn trong trong quaù trình xe chuyeơn ñoông phaăn lôùn ñöôïc trieôt tieđu ôû heô thoâng giạm xoùc cụa xe tuy nhieđn tređn baùnh cuõng xuaât hieôn dao ñoông noôi boô phađn töû quaù trình naøy gađy bieân dáng cong veđnh baùnh, ta coù theơ khöû öùng suaât noôi phađn töû baỉng caùnh táo caùc loê tređn vaønh mayô ñeơ öùng suaât trieôt tieđu tái tađm caùc loê Tuy nhieđn vieôc táo loê tređn vaønh mayô phại taíng kích thöôùc chieău daøy cụa vaønh mayô taíng leđn ñoăng nghóa vôùi kích thöôùc toơng theơ taíng cụa xe taíng theđm Neâu ta thay ñoơi keât caâu maịt caĩt, gia taíng kích thöôùc vaønh gaăn ngoêng trúc seõ phuø hôïp hôn veă maịt boâ trí vaôt lieôu, cuõng nhö tại tróng ôû oơ ñôõ khieân trúc kích thöôùc cuõng taíng daăn veă vò trí vaønh Vieôc naøy seõ taíng ñoô cöùng vöõng cho baùnh xe…

Qua quaù trình phađn tích ñieău kieôn vaø keât caâu laøm vieôc cụa chi tieât chuùng ta coù theơ ruùt ra boâ trí toơng theơ hình daùng cụa chi tieât nhö sau: maịt ngoaøi cuøng cụa baùnh hình dáng vaønh, vuøng giöõa dáng taâm chòu löïc, caøng daăn veă phía ngoêng trúc thaønh daøy cụa taâm taíng daăn, coơ ngoêng trúc seõ daøi hôn thaønh baùnh, caøng veă tađm baùnh ñöôøng kính ngoêng trúc taíng daăn ñeơ ñạm bạo tại tróng oơn ñònh vaø phuø hôïp vôùi tính cođng ngheô………

2.2 Cheâ táo phođi :

a Vaôt lieôu cheâ táo phođi :

Döïa vaøo ñieău kieôn tại tróng ,söùc beăn & tính kinh teâ cho thaây Vaôt lieôu cheâ táo, phại coù tính keùo , neùn toẫt tái caùc beă maịt laøm vieôc phại coù

Trước các yêu cầu về vật liệu chế tạo phôi cho thấy nếu sử dụng vật liệu gang để chế tạo sẽ không đạt các yêu cầu kỹ thuật trên, sử dụng hợp kim loại tốt sẽ đạt yêu cầu kỹ thuật Tuy nhiên giá thành hợp kim hiên nay khá đắt không phù hợp tính kinh tế và nhất là điều kiện công nghệ chúng ta hiện nay chưa đủ sức chế tạo phôi bằng hợp kim màu Nếu sử dụng thép cacbon , chất lượng tốt để chế tạo phôi, sau gia công nhiệt luyện bề mặt để đạt yêu cầu kỹ thuật, là có thể được

Về mặt kinh tế thép cacbon giá thành tương đối rẻ, công nghệ nhiệt luyện chúng ta có thể làm được , phù hợp được về mặt giá cả sản phẩm

Tra cứu các tài liệu kỉ thuật nhiệt luyện và số liệu kĩ thuật làm

việc của mác thép : 35XT là phù hợp với yêu cầu kĩ thuật

Các thông số của mác thép 35XT:

 =70 KG/mm 2

E = 225800 KG/mmM2

 = (300 350) 0 C

C =0.35

b Dạng sản xuất :

Số lượng sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp đến dạng sản xuất, nó phụ thuộc vào mức cầu của thị trường, sản lượng cung cấp của nhiều nhà sản xuất cùng sản xuất một loại mặt hàng, cụ thể phụ thuộc vào hợp đồng sản xuất giữa nhà chế tạo và nhà phân phối sản phẩm

Phụ thuộc vào mức độ sản xuất mà người ta chia dạng sản xuất ra làm 3 loại :

 Sản xuất hàng khối lớn

 Sản xuất hàng loạt vừa

 Sản xuất đơn chiếc

Để xác định được mức độ sản xuất người ta dựa vào hai yếu tố sau:

 Sản lượng sản xuất hàng năm ( sản phẩm hoặc bán thành phẩm) Được tính theo công thức sau :

N = N1* m  1+ 

Trong đó

N1: sản phẩm làm theo đơn đặt hàng

m : số chi tiết trong một sản phẩm

 : luợng sản phẩm gối đầu

 : số sản phẩm hư hỏng

 Trọng lượng sản phẩm hoặc bán thành phẩm :

xác định bằng hệ thức

M = V x 

M : khối lượng sản phẩm hoặc bán thành phẩm

V : thể tích của sản phẩm or bán thành phẩm

 : khối lượng riêng của vật liệu

 Sản lượng hàng năm sản xuất theo yêu cầu N1 = 12 chi tiết /năm

 Trọng lượng sản phẩm tính theo bản vẽ chế tạo M = 64.5 KG

Cân đối giữa số lượng va trọng lượng chi tiết được chế tạo

trong năm, sản xuất ở dạng đơn chiếc

c.Chế tạo phôi :

Phương pháp chế tạo phôi ảnh hưởng trực tiếp tới giá thành sản phẩm chi tiết tuỳ thuộc vào dạng sản xuất, mức độ chính xác mà ta chọn cách chế tạo phôi cho phù hợp với yêu cầu sản xuất

Một số phương pháp tạo phôi thông dụng :

 Đúc : tạo được phôi có hình dáng phức tạp , độ chính xác tương đối cao , tạo được phôi có trọng lượng lớn trang bị đầu tư thấp Tuy nhiên đúc cũng có một số nhược điểm lớn phần phôi liệu thừa do phễu rót và đậu rót, hay tạo bọ khí, gây ứng xuất tập trung không có lợi trong quá trình sử dụng……

 Rèn khuôn (dập thể tích) : tạo phôi có dạng phức tạp, độ chính xác cao đạt được cơ tính tốt tránh được các rỗmọt, tính đồng nhất kim loại cao Tuy nhiên giá thành kinh tế chế tạo phôi cao, không tạo được phôi có trọng lượng lớn, tốn thời gian gia nhiệt

 Cán : năng suất cán rất cao cơ tính tốt, giá thành trên một đơn vị sản phẩm thấp nhờ vào năng xuất cao.Tuy nhiên sản phẩm cán có trọng lượng lớn cần phải gia nhiệt để giảm áp lực cán tăng tuổi thọ cho bánh cán và máy cán, biến dạng dẻo trên bề mặt kim loại tạo lớp cứng trên bề mặt điều đó không có lợi cho một số sản phẩm……

* Ngoài các phương pháp nói trên còn rất nhiều phương pháp tạo phôi khác Tuỳ thuộc vào điều kiện cần, tình hình sản xuất mà người chế tạo chọn phương pháp tạo phôi cho hiệu quả với điều kiện sản xuất

* So sánh cách tạo phôi :

o Phương án 1

Tạo phôi bằng phương pháp rèn khuôn nâng xuất cao cơ tính tốt , ở

vị trí rãnh bánh xe, nơi tiếp xúc giữa bánh xe và ray sẽ làm liền thành khối để phù hợp với điều kiện công nghệ và tuổi bền của khuôn sau đó sẽ gia công sau , ở vành mặt đầu sẽ làm nghiêng đi một góc 3  50 để tạo điều kiện thoát khuôn tốt Quá trình rèn sẽ tạo lỗ  145 mm nhưng

không thông suốt, để tránh áp lực khuôn rèn tập trung ứng xuất dễ gây nứt khuôn

Nhờ nâng suất cao nên giá thành trên một đơn vị sản phẩm thấp nhưng phải sản xuất ở số lượng lớn thì chi phí giá thành cho đầu tư khuôn cũng như máy móc, trang thiết bị mới hiệu qủa và phù hợp với điều kiện kinh tế

o Phương án 2

Tạo phôi bằng phương pháp đúc mẫu gỗ, khuôn cát, lõi cát thuận lợi cho việc tạo phôi có trọng lượng lớn giá thành chế tạo mẫu thấp ít tốn kém, thời gian chế tạo nhanh Tuy nhiên phế phẩm lớn khả năng chính xác thấp , lượng dư gia công lớn và tính đồng nhất kim loại không cao, phần lớn hạt kim loại nhỏ tập trung phía ngoài do nguội nhanh Hạt kim loại lớn nằm trong do nhiệt phía trong thoát chậm nên tổ chức hạt không tốt

Quá trình đúc chi tiết sẻ đúc liền nơi rãnh tiếp xúc với ray& tạo góc nghiêng 3  50 để phù hợp với điều kiện công nghệ, sua đó sẽ gia công sau

Vì nâng suất không cao nên giá thành tạo phôi trên một đơn vị sản phẩm cao tuy nhiên phí đầu tư ban đầu thấp không cần nhiều các thiết

bị máy móc cũng như qui trình công nghệ phức tạp phù hợp cho chế tạo sản phẩm lớn hoặc sản xuất đơn chiếc

* Nhận xét :

Ở phương án một phươngpháp tạo phôi hiệu quả , cho nâng xuất và chất lựơng cao tuy nhiên phí đầu tư lớn nên không phù hợp cho sản xuất đơn chiếc

Phương án 2 tuy kém hiệu quả hơn về mặt năng suất nhưng chi phí đầu tư thấp xét về hiệu quả kinh tế phương án hai đạt hiệu quả cao hơn phương án một Vì vậy ta chọn phương án hai để chế tạo phôi

2.3 Bản vẽ chế tạo chi tiết :

Vát 5*45

 

R 5 R15

 



    

36 10

 0

 73  0,5

 120  0,5

280  0,1

2.4 bản vẽ chi tiết lồng phôi:

2.5 thiết kế nguyên công :

Chi tiết sản xuất đơn chiếc dạng nhỏ nên số nguyên công sẽ hạn che.Á Để đơn giản hoá trong chế tạo nhằm hạn chế số lượng máy chuyên dùng và hạn chế việc chế tạo nhiều đồ gá gây tốn kém không cần thiết Trong sản xuất đơn chiếc phần lớn sử dụng nhiều đến máy vạn năng để mở rộng phạm vi gia công cũng như tính cơ động để giải quyết nhiều vấn đề Việc sử dụng lao động tay nghề trình độ cao là việc cần thiết trong việc mở rộng phạm vi công nghệ

Theo bản vẽ thiết kế chi tiết ta có thể chia việc chế tạo chi tiết ra làm ba nguyên công chính Trong các nguyên công được chia làm thành nhiều bước nhằm hạn chế việc tháo lắp chi tiết nhiều lần ảnh hưởng đến dộ chính xác khi gia công

Phần lớn chi tiết gia công trên máy tiện là chính nên trong quá trình chế tạo việc bố trí các máy hợp lý sẽ tăng được năng suất cao

a Nguyên công 1:

- Quátrình đúc chi tiết có nhưng bavia xung quanh đường phân khuôn và lớp ôxít sắt Fe2O3 bao quanh ở lớp ngoài (do lớp kim loại ngoài tiếp xúc tự do với oxi ngoài không khí ở nhiệt độ cao khi đúc hình thành )

-Phôi liệu sau khi đúc sẽ có các phần thừa nơi phễu rót và đậu rót cần phải cắt bỏ cacù phần này để thu hồi phôi liệu và làm sạch sản phẩm

* Dựa vào các yếu tố đã phân tích trên nguyên công một làm sạch bề mặt phôi bằng các thiệt bị cơ đơn giản

Dùng máy mài kim loại cầm tay gắn đĩa cắt để xử lí bề mặt đạt yêu cầu kĩ thuật

Số liệu kĩ thuật:

 Đá đĩa : 320 x 18 x3

 n= 4800 v/p

 Bánh nhám : 280 x 18 x 30

 n= 3800 v/p

Đá cắt đĩa 220*3 Ø Đá cắt đĩa 220*3 Ø

b Nguyên công 2 :

Nguyên công 2 được chia làm nhiều bước gia công trên máy tiện vạn năng Để hạn chế số lần gá lắp chúng ta sẽ sử dụng nhiều bước gia công trên cùng một nguyên công đảm bảo độ chính xác cho chi tiết

* Bước 1 :

Gia công mặt đầu , vành & vát cạnh

Chi tiết được lắp trên măm cặp tự định tâm

Định vị trên mặt trụ 2 bậc tự do , mặt đầu tựa vào măm cặp , định vị 3 bậc tự do

Tổng bậc tự do định vi = 5 , chi tiết còn bậc xoay không định vị

-chọn máy tiện : MÁY TIỆN 1A616 (B 4) [5]

Các thông số của máy:

 Công suất máy : P = 10 kw/h

 Chiều cao bàn máy : L = 600 mm

 Chiều dài băng máy : A = 2400 mm

-Dao tiện : dùng dao BK6 (B 4-3) [6]

Vận tốc cắt của dao Vb = 100 m/p ( B 5-6)[7]

Vận tốc cắt để gia công chi tiết : V = Vb x K (5)[7]

K : hệ số điều kiện ( Theo số liệu bảng ta chọn K = 0.85)

V= 100 x 0.85 = 85 m/p

- Chiều sâu cắt : t = 2 mm ( B 5-61)[7]

Lượng tiến dao S = 0.2 mm/v ( B 5-61)[7]

* Gia công mặt đầu :

Dao máy , các thông số điều kiện cắt như trên

Số vòng quay:

n =1000. .. 1000.600.85

D

V

= 45 v/p Chọn theo máy n  70 v/p

S = 0.2 mm/v ( B 5-61)[7]

t= 2 mm ( B 5-61)[7]

*Vạt cạnh dùng dao cạnh nghiêng 450 vạt 5 x450

* Bước 2 : TIỆN LỖ

- Định vị , kẹp chặt không thay đổi

Dao tiện lỗ tiêu chuẩn gán mãnh hợp kim cứng BK6 (B4-3) [6]

Thông số của dao : Vb = 100 m/p và  = 900 (B4-3) [6] ( : Góc nghiêng trước của dao )

- Chiều sâu cắt Bước thô t = 2 mm ( B 5-61)[7] Bước tinh t = 0.3 mm ( B 5-61)[7]

- Số vòng quay : n =1000. .. 1000600.85

D

V

= 45 v/ p (chọn n=70 v/p)

- Lượng tiến dao Sthô = 0.2 mm/ v ( B 5-61)[7]

Stinh = 0.05 mm/v ( B 5-61)[7]

* Bước 3: TIỆN RÃNH

- Định vị kẹp chặt không thay đổi

Dao tiện phá tiêu chuẩn gắn mảnh hợp kim cứng

Thông số của dao :

Mãnh hợp kim BK6 (B4-3) [6]

với V = 100 m/p

- Góc nghiêng trước  = 900

- Góc nghiêng chính  = 450 (B 4-5)[6]

- Chiều sâu cắt khi tiện phá t = 3 mm

- Số vòng quay n = 1000.D..V =85..1000600 = 50 v/ p (chọn n=70 v/p)

Sthô = 0.2 mm/ v ( B 5-61)[7]

Ở chế độ tiện tinh sử dụng dao cắt tiêu chuẩn gắn mũi BK8 Thông số của dao : BK8

-V= 120 m/ p (B 5-65)[7]

- Góc nghiêng trước  = 0 - = 90 0 (B4-14)[6]

Số vòng quay n =1000.D..V =120.600.100

 = 63,4 v /p (chọn n =70 v/p)

Stinh = 0.05 mm/v ( B 5-61)[7]

Stinh = 0.05 mm/v ( B 5-61)[7]

 Chú ý :

tăng giá thành Để khống chế hiện tượng này ở chế độ tiện tinh điều chỉnh dao sao cho tâm trục dao vuông góc với tâm trục chính, hiện tượng rung động sẽ giảm

c Nguyên công 3

* Bước 1 : VẠT MẶT ĐẦU , MẶT VÀNH và VẠT CẠNH

- Định vị : chi tiết định vị ở mặt lổ 2 bậc tự do

- Mặt đầu định vị 3 bậc tự do

- Dao vạt cạnh tiêu chuẩn BK6

- Chiều sâu cắt t = 2 mm

- Lượng tiến dao s = 0.2 mm/ v

- Số vòng quay gia công mặt vành ,mặt đầu và cạnh n = 70 v/p

Vạt cạnh : dùng dao tiêu chuẩn có góc nghiêng  = 450 vạt cạnh 5 x 45o

* Bước 2 : TIỆN LỔ

-Định vị và kẹp chặt không thay đổi

-Dao tiện lổ tiêu chuẩn gắn mảnh hợp kim cứng

-Thông số dao Mảnh hợp kim cứng BK6 với  = 950

-Tính vận tốc cắt

Chọn chiều sâu cắt t = 2 mm

.

8 , 0 8 , 0

.

2 , 0 2

500 18 0 , 15 0,3



S t

D

C

y x

q V

V K

Các thông số tra bảng :

Cv = 0.8 (B-5-17)[7]

Kv = K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 = 0.8 (B 5-1 5-4)[7]

T : tuổi bền của dụng cắt ( T = 30  60 )

m :hệ số của tuổi bền; ( m = 0.18 ) (B-5-17)[7]

y hệ sồ của lần tiến dao ; y= 0.3 (B-5-17)[7]

S = 0.2 ( B 5-61)[7]

D

600

138 1000

.

1000







Lượng tiến dao phút

S = S1 x n = 0.2 x 70 = 14 mm/ p

3 Thời gian cơ bản khi gia công

3.1 Nguyên công 2

a Thời gian vạt mặt đầu :

T T T

T11 O  p  n (28)[5]

Tp : thời gian phụ T p = 10% To

To : thời gian cơ bản

Tn : thời gian cơ bản : Tn = 5% To

 To = 0,2.70 .1 18,035( )

2 3 5 , 247

S

L L L   







i :số lần ăn dao

L : chiều dài bề măt gia công : L =247.5 (mm)(đo trên bảng vẻ chi tiết)