(TIỂU LUẬN) đồ án CHUYÊN NGÀNH THIẾT kế máy hàn đáy TUÝP dầu hộp số XE gắn máy BẰNG PHƯƠNG PHÁP hàn SIÊU âm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ - BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY o0o ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐÁY TUÝP DẦU HỘP SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU ÂM GVHD: Trịnh Nguyễn Chí Trung SVTH: Phùng Xuân Lộc MSSV: 1914032 Lương Nhật Tân MSSV: 1915051 Tp Hồ Chí Minh, 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐÁY TUÝP DẦU HỘP SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU ÂM GVHD: Trịnh Nguyễn Chí Trung SVTH: Phùng Xuân Lộc MSSV: 1914032 Lương Nhật Tân MSSV: 1915051 Tp Hồ Chí Minh, 2022 TRƯỜNG ĐH BK TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC - o0o - Tp HCM, ngày 19 tháng năm 2022 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Họ tên sinh viên: Phùng Xuân Lộc Lương Nhật Tân Chuyên ngành: MSSV: 1914032 MSSV: 1915051 Kỹ thuật Cơ khí – Thiết kế máy Mã ngành: Hệ đào tạo: Đại học quy Khóa: 2019 I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐÁY TUÝP DẦU HỘP SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU ÂM II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu Nội dung thực III.NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 19/09/2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ks Trịnh Nguyễn Chí Trung CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM THIẾT KẾ MÁY TRƯỜNG ĐH BK TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC - o0o - Tp HCM, ngày 19 tháng năm 2022 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Họ tên sinh viên 1: Phùng Xuân Lộc Lớp: CK19CTM3 MSSV: 1914032 Họ tên sinh viên 2: Lương Nhật Tân Lớp: CK19CTM1 MSSV: 1915051 Tên đề tài: THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐÁY TUÝP DẦU HỘP SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU ÂM Tuần/ ngày Tuần Từ 6/9/2022 đến 12/9/2022 Tuần Từ 13/9/2022 đến 19/9/2022 Tuần Từ 20/9/2022 đến 26/9/2022 Tuần Từ 27/9/2022 đến 5/10/2022 Tuần Từ 6/10/2022 đến 12/10/2022 Tuần Từ 13/10/2022 đến 19/10/2022 Nội dung Giao đề tài Đồ án Thành lập sơ đồ nguyên lý phương án, chọn lựa phương án, lập sơ đồ động cho phương án chọn, thực vẽ sơ đồ nguyên lý sơ đồ động Tính tốn thơng số quan trọng hệ thống (công suất, tốc độ làm việc) dựa theo yêu cầu giao Tính tốn, lựa chọn chi tiết/bộ phận tiêu chuẩn (động cơ, hộp giảm tốc, thiết bị thủy lực/khí nén) quy trình cơng nghệ, vật liệu phù hợp Thiết kế phận công tác đề xuất hệ thống điều khiển Thực loại vẽ (lắp, chế tạo, thủy lực/khí nén, điện/điều khiển) Xác nhận GVHD Tuần Từ 20/10/2022 đến 26/10/2022 Tuần Từ 27/10/2022 đến 2/11/2022 Tuần Từ 3/11/2022 đến 9/11/2022 Tuần 10 Từ 10/11/2022 đến 16/11/2022 Tuần 11 Từ 17/11/2022 đến 23/11/2022 Tuần 12 Từ 24/11/2022 đến 30/11/2022 Xác định chi tiết cần chế tạo Thiết kế lại đảm bảo tính chế tạo lắp ráp Vẽ vẽ chi tiết Lựa chọn phương pháp chế tạo Xác định tiêu chí đánh giá Lập quy tình chế tạo: - Chọn máy - Dụng cụ - Thiết bị phụ trợ/gá đặt - Tính thơng số cơng nghệ - Xác định chi phí chế tạo, thời gian chế tạo Mơ trình thiết kế chế tạo phân tích kết mơ Thiết kế phương án đo kiểm đánh giá chất lượng chi tiế Công bố danh sách sinh viên được/không bảo vệ Đồ án với điểm giảng viên hướng dẫn GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Đề tài nhóm tự thực dựa vào số tài liệu trước khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Người thực đề tài Phùng Xuân Lộc Lương Nhật Tân LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lờ cảm ơn sâu sắc đến thầy Trịnh Nguyễn Chí Trung – Giảng viên mơn Thiết kế máy – khoa Cơ khí – ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, người tận tình hướng dẫn, bảo, giúp đỡ chúng em suốt thời gian nghiên cứu đồ án Và người đưa ý tưởng, kiểm tra phù hợp đồ án Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể thầy trường ĐH Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh, giảng dạy tạo điều kiện cho bọn em trình học tập nghiên trường Những kiến thức mà chúng em nhận hành trang giúp chúng em vững bước tương lai Bên cạnh đó, nhóm xin cảm ơn cá anh, chị khóa trước nhiệt tình đóng góp ý kiến chia sẻ kinh nghiệm, cảm ơn gia đình tạo điều kiện, động viên, chia sẻ tiếp thêm động lực để nhóm hồn thành đồ án Cuối cùng, dù cố gắng hoàn thành đồ án phạm vi khả Tuy nhiên, khơng tránh khỏi thiếu sót kiến thức cịn hạn chế nên q trình thực đề tài Nhóm mong nhận ý kiến đóng góp q thầy bạn để đồ án hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Người thực đề tài Phùng Xuân Lộc Lương Nhật Tân MỤC LỤC LIỆT KÊ HÌNH VẼ LIỆT KÊ BẢNG - Nghiên cứu xây dựng mơ hình máy dàn đáy tuýp dầu hộp số xe gắn máy phương pháp hàn siêu âm - Các thông số cần thiết (lực, vận tốc, thời gian, công suất,…) - Bản vẽ điều khiển - Bản vẽ nguyên lý - Bản vẽ tổng sản phẩm - Bản vẽ gia công 1.5 Bố cục Bố cục dồ án trình bày thành phần sau: Chương 1: Tổng quan: Thực đề tài trình bày tổng quan nghiên cứu Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết: Giới thiệu phương pháp hàn siêu âm thành phần máy, thơng số kỹ thuật cần thiết Chương 3: Thiết kế thi cơng: Nhóm thực yêu cầu thiết kế, vẽ , mô theo yêu cầu Chương 4: Kết quả: Đưa kết mà nhóm đạt được, số liệu, hình ảnh máy Chương 5: Kết luận hướng phát triển: Đưa kết luận hướng phát triển đề tài CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU ÂM 2.1.1 Hàn siêu âm: Ultrasonic welding (UW) trình hàn áp lực, sử dụng lượng học dao động siêu âm làm biến dạng dẻo cục bề mặt mối ghép, làm cho phần tử chi tiết hàn khuếch tán, thẩm thấu lẫn liên kết với tạo thành mối hàn (tạo ma sát sinh lượng đốt chảy vật liệu vị trí cần hàn giúp vật liệu kết dính theo biên dạng mong muốn) Hình 2.1 Máy hàn siêu âm thị trường 2.1.2 Nguyên tắc hàn siêu âm Là chuyển đổi lượng khí tần số cao khn hàn sang chuyển động dọc, áp vào nhựa, sinh nhiệt ma sát nhựa / nhựa hay nhựa/kim loại Trong hàn siêu âm nhiệt ma sát, nóng chảy nhựa, cho phép hai mặt kết dính với Trong hàn siêu âm cọc chèn, dịng nhựa nóng chảy kiểm sốt để định hình khóa vật liệu khác Hình 2.2 Ảnh trước sau hàn siêu âm 2.1.3 Các thành phần hệ thống hàn siêu âm - Tủ phát xung (Generator): Nguồn cung cấp bán dẫn chuyển đổi nguồn sang lượng - Các định thời gian (Timer): Thời gian giữ sản phẩm áp suất cho phép cô đtặ sau siêu âm ngưng dao động ngừng - Bộ chuyển đổi (Transducer): Bộ chuyển đổi thay đổi lượng tần số cao từ tủ phát xung cung cấp sang dao động khí tần số cao - Khn hàn (Horn) Thiết bị gắn chuyển đổi vật hàn, áp suất cần thiết lên vật cần hàn cô đặc lại - Bộ tăng cường (Booster) Thành cơng hàn siêu âm thường phụ thuộc vào biên mỏ khuôn hàn Thường thiết kế khn có hình dạng cà độ lợi u cầu Trong trường hợp vậy, tăng cường đặt chuyển đổi khuôn hàn để tăng giảm biên độ sóng len khn - Khuôn (JIG) giữ sản phẩm - Búa hàn siêu âm (thường chất liệu thép) Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm 2.1.4 Ứng dụng hàn siêu âm Hàn siêu âm phương pháp hàn tiên tiến Phạm vi ứng dụng rộng rãi đa dạng - Trong thiết kế bao bì: Rất nhiều ý trả cho việc thiết kế bao bì – đặc biệt lĩnh vực mỹ phẩm Với công nghệ hàn siêu âm, chi tiết hàn mà không làm hỏng bề mặt Sản phẩm bảo quản điều kiện tối ưu, dụng cụ lạnh q trình hàn, làm cho phù hợp cho sản phẩm nhạy cảm với nhiệt mỹ phẩm: son, kem dưỡng da, sữa tắm Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm - Trong ngành sản xuất chế biến thực phẩm: Bất kể thực phẩm bạn gì, kem, bánh, đồ ăn chín, đơng lạnh, thực phẩm cắt nhanh chóng sạch, đảm bảo vệ sinh mà khơng làm biến dạng sản phẩm nhờ công nghệ siêu âm Ngay lát cực mỏng thiết lập cắt dễ dàng việc cắt siêu âm Ma sát bề mặt tối thiểu đảm bảo vết cắt với (nếu có) sản phẩm tích tụ lưỡi dao Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm - Trong ngành sản xuất, lắp ráp linh kiện điện tử: Hàn đinh tán liên kết phận máy in, khung vỏ điện thoại thông minh, hàn thành phần thiết bị điều khiển, thiết bị âm thanh, đồ chơi điện tử cách nhanh chóng chất lượng Hàn siêu âm hàn vật liệu khác thành phần thiết bị với mối hàn, liên kết tạo đảm bảo vững Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm 2.1.5 Một số loại máy hàn siêu âm - Máy hàn nhựa sóng siêu âm Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm - Máy hàn kim loại sóng siêu âm Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm - Máy hàn siêu âm kiểu cầm tay Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm - Máy hàn siêu âm đóng gói cà phê từ Nhật Bản Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm - Máy hàn siêu âm từ Emerson, Mỹ Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm 2.2 XYLANH THỦY LỰC 2.2.1 Xylanh thủy lực Xylanh thủy lực đóng vai trò thiết bị chấp hành quan trọng, phận cấu truyền động Thiết bị dùng để chuyển đổi nguồn lượng dầu, chất lỏng thủy lực thành động để có lực đầu cần, tác động thực nhiệm vụ: ép, nén, kéo, đẩy, nghiền… theo yêu cầu Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm 2.2.2 Cấu tạo xylanh thủy lực Cấu tạo xi lanh thủy lực thường gồm nhiều phận nhỏ Những xi lanh chất lượng hãng sản xuất, gia công tỉ mỉ, xác đến chi tiết nhỏ Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm - Ống xylanh: Ống xi lanh thủy lực phận có hình trụ trịn liền mạch Nó cịn gọi thùng xi lanh dù với tên gọi chức chứa giữ áp suất xi lanh Piston chứa ống Ống mài nhẵn, mịn để bề mặt đạt độ hồn thiện từ 4-16 microinch - Đế nắp hình trụ: Đế thực nhiệm vụ kèm với buồng áp suất đầu Trong đó, nắp nối với thân xi lanh thơng việc lắp bu lơng, hàn xì tie Giữa nắp ống xy lanh lắp seal tĩnh Dựa trê thông sống ứng xuất uốn mà khách hàng xác định kích thước nắp - Đầu xylanh (Cylinder head): Đầu phận xi lanh, có chức kèm với buồng áp suất đầu lại Đầu xi lanh kết nối với xi lanh qua tie bu lông Giữa đầu ống có lắp o-ring Tùy loại mà đầu chứa tuyến niêm phong niêm phong que thích hợp - Piston: Đây chi tiết quan trọng, làm nhiệm vụ phân tách vùng áp lực bên ống Thông thường, piston nhà sản xuất gia công cho phù hợp với seal, phốt, kim loại đàn hồi Tùy theo thiết kế mà seal (con dấu) đơn kép - Thanh Piston: Thông thường, người ta chọn thép, thép mạ crom để làm piston cho đảm bảo độ cứng cáp, chống ăn mòn tốt Chức piston nối kết thành phần máy với thiết bị truyền động để thực nhiệm vụ công việc theo yêu cầu Các piston đánh bóng, nhẵn mịn có seal đính kèm giúp hạn chế ngăn rò rỉ Trong ống xi lanh đầu piston kéo dài từ hai phía piston hai đầu ống - Con dấu (seal): Con dấu hay thường gọi seal Để sản xuất seal, người ta phải thông số nhiệt độ dầu, nhiệt độ môi trường, ứng dụng xy lanh áp suất làm việc - Các thành phần khác: Ngoài phận xi lanh thủy lực cịn có phận khác như: bu lơng, vít khóa, bạn đạn, bích…Tất chi tiết, phận lắp đặt kết nối với cho tạo nên ben thủy lực hoàn chỉnh 2.2.3 Nguyên lý hoạt động xylanh thủy lực Thiết bị hoạt động theo nguyên lý làm việc xy lanh thủy lực là: Lực áp dụng thời điểm chuyển đến địa điểm khác thông qua việc sử dụng chất lỏng không nén Tất lực xi lanh tạo nhờ vào chất lỏng thủy lực mà cụ thể dầu, nhớt… Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm - Hệ thống thủy lực xylanh: Bơm thủy lực bơm dầu vào van phân phối để chuyển đến bên xi lanh Nhờ vào áp suất dầu mà piston di chuyển biến chuyển lượng dầu thành động năng, thực công tác - Hệ thống thủy lực xylanh: Hai piston hai xi lanh, chúng kết nối với ống dẫn dầu thủy lực Dầu cấp làm đầy ống để phục vụ cho xy lanh Tác động lực lên piston thứ lực truyền đến piston thứ thông qua dầu Chính dầu khơng nén nên truyền lực tốt lực tạo piston thứ lớn, tác động bên thực nhiệm vụ 2.2.4 Phân loại xylanh thủy lực Xi lanh có nhiều loại, việc phân chia dựa chiều tác động lực, theo kiểu hàn ghép, kiểu xếp cán theo tiêu chí khác Việc phân loại giúp khách hàng lựa chọn xy lanh đúng, nhanh chóng tiết kiệm - Theo chiều tác động lực: + Xylanh thủy lực chiều: Là loại ben thủy lực có lực tác động phía Có hai loại xi lanh thủy lực chiều là: Loại piston tự hồi vị trí nhờ vào lực loại piston hồi vị trí nhờ vào lị xo bên Hình 2.3 Xy lanh thủy lực chiều + Xylanh thủy lực chiều: Là thiết bị phức tạp với lỗ cấp dầu vào xy lanh Muốn sử dụng xi lanh chiều này, cần phải sử dụng van phân phối đảo chiều Xi lanh chiều có loại kích thước lớn có loại chiều mini Tất tạo lực hai phía piston tiến piston lùi - Theo kiểu hàn ghép: + Kết cấu hàn: Là loại xi lanh ứng dụng thiết bị xây dựng, máy móc giới máy móc hạn nặng Có điều khách hàng cần ý đầu hàn với ống giúp chắn cứng cáp Điều phù hợp với công việc nặng nhọc + Ghép gu-rơng: Thiết bị có đặc điểm: có gu rơng thép làm nhiệm vụ lắp ghép giữ cố định phận hai đầu nắp xi lanh Việc tháo để lắp đặt, sửa chữa bảo trì với loại xi lanh dễ dàng thuận tiện Ứng dụng loại xi lanh chủ yếu dây chuyền nhà máy, xưởng sản xuất công nghiệp - Theo kiểu xếp cán + Cán đơn: Đây loại xi lanh đặc biệt với cán gắn với piston chuyển động + Nhiều tầng: Xy lanh thủy lực tầng, tầng… số hệ thống có kết cấu máy móc nhỏ gọn.Tuy nhiên, giá thành loại cao so với loại lại Cấu tạo xi lanh là: vỏ, ống xếp lồng với nên làm việc duỗi dài so với kích thước xi lanh bình thường 2.2.5 Ưu nhược điểm cảu xilanh thủy lực - Ưu điểm ben dầu + Đầu tiên phải kể đến tác động lực mạnh, nhanh phù hợp với hệ thống làm việc nhọc, công suất lớn + Cấu tạo đơn giản, dể lắp đặt, sử dụng sửa chữa có cố xảy + Với cơng trình xây dựng ben thủy lực có khả ứng dụng đa dạng máy móc + Kết cấu thiết bị gọn gàng, thuận tiện cho việc kết nối với phụ kiện: co nối, ống dẫn dầu… hệ thống + Có thể kiểm soát tải việc lắp đặt van an tồn + Khách hàng khơng cần phải lo lắng khối lượng thiết bị mà giảm bớt ta thay đổi áp suất thủy lực + Thiết bị có tuổi thọ cao, hư hỏng nên khơng địi hỏi bảo dưỡng, bảo trì nhiều + Các loại xi lanh thủy lực đa dạng, nhiều kiểu dáng mẫu mã, cỡ size để dễ dàng lựa chọn, đáp ứng yêu cầu cơng việc + Có thể quan sát theo dõi áp suất dầu thủy lực hệ thống thông qua áp kế đồng hồ đo + Hành trình đường kính xy lanh dầu đa dạng, khơng bị hạn chế thiết kế theo yêu cầu + Rất phù hợp với môi trường độc hại, tải trọng năng, công suất cao hoạt động liên tục - Nhược điểm + Vận tốc tiến lùi xy lanh bị thay đổi mà phụ tải thay đổi Bởi tính nén dầu tính đàn hồi ống dẫn + Với số xi lanh hệ thống bị giảm hiệu suất phạm vi ứng dụng rị rỉ thất dầu đường ống + Khi khởi động để vận hành, hệ thống chưa ổn định nên nhiệt độ thay đổi, độ nhớt dầu thay đổi theo làm cho độc xác tác động xy lanh giảm đáng kể 2.2.6 Ứng dụng cảu xylanh thủy lực - Trong loại xe + Hầu hết loại xe tải, xe giới sử dụng ben thủy lực để nâng hạ hàng hóa hay nâng hạ thùng xe như: xe chở rác, xe container, xe chở vật liệu xây dựng… + Các loại máy: máy đào, máy xúc, máy ủi, xe múc, xe lu… thiếu xi lanh dầu cơng việc nặng, khối lượng kích thước lớn - Trong công nghiệp chế tạo + Các loại máy như: máy nén, máy ép thủy lực… nhà máy chế biến gỗ, sản xuất giấy hay gia cơng máy móc, khí chế tạo có sử dụng xi lanh thủy lực + Nó đảm bảo tốc độ nhanh, nhẹ nhàng, xác với kết cấu cứng cáp, chắn - Trong công nghiệp sản xuất + Trong ngành sản xuất nhựa, chế tạo gỗ, xử lý rác thải… ứng dụng xi lanh thủy lực để thực công việc cách suất, nhanh hiệu ... QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH THIẾT KẾ MÁY HÀN ĐÁY TUÝP DẦU HỘP SỐ XE GẮN MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN SIÊU ÂM GVHD:... siêu âm Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm - Máy hàn kim loại sóng siêu âm Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm - Máy hàn siêu âm kiểu cầm tay Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm - Máy hàn siêu âm đóng gói cà phê từ... lượng Hàn siêu âm hàn vật liệu khác thành phần thiết bị với mối hàn, liên kết tạo đảm bảo vững Hình 2.3 Ảnh máy hàn siêu âm 2.1.5 Một số loại máy hàn siêu âm - Máy hàn nhựa sóng siêu âm Hình