Giáo trình Kỹ thuật gia công phục hồi chi tiết (Nghề Công nghệ ô tô CĐTC)

SỞ LAO LAO ĐỘNG ĐỘNG THƢƠNG THƢƠNG BINH BINH VÀ VÀ XÃ XÃ HỘI HỘI TỈNH TỈNH HÀ HÀ NAM NAM SỞ TRƢỜNG CAO CAO ĐẲNG ĐẲNG NGHỀ NGHỀ HÀ HÀ NAM NAM TRƢỜNG GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: NHIÊN LIỆU DẦU MỠ VÀ NƢỚC LÀM MÁT NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ơ TƠ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG GIÁO TRÌNH (Ban hành kèm theo Quyết định số: 234/QĐ - CĐN ngày 05 tháng 08 năm 2020 MÔN HỌC: KỸ THUẬT GIA CÔNG PHỤC HỒI CHI TIẾT Trường Cao đẳng Nghề Hà Nam) NGHỀ: CƠNG) NGHỆ Ơ TƠ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 285/QĐ - CĐN ngày 21 tháng 07 năm 2017 Trường Cao đẳng Nghề Hà Nam) Hà Nam, năm 2017 Hà Nam, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo nghề tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong nhiều năm gần tốc độ gia tăng số lƣợng chủng loại ô tô nƣớc ta nhanh Nhiều kết cấu đại trang bị cho ô tô, nhiều loại vật liệu đƣợc ứng dụng để chế tạo phụ tùng ô tô nhằm thỏa mãn nhiều nhu cầu giao thơng vận tải q trình khai thác, sử dụng vận hành ô tô, chi tiết, phận ô tô xuất hƣ hỏng Yêu cầu đặt cần có phƣơng án sửa chữa phục hồi lại chi tiết, phận để đảm bảo khả làm việc Tuy nhiên, chúng tơi nhận thấy tài liệu, giáo trình đề cập đến công nghệ sửa chữa phục hồi chi tiết nghề cơng nghệ tơ cịn hạn chế, chƣa phổ thông chƣa cập nhật công nghệ gia cơng đại Vì lý đó, chúng tơi biên soạn giáo trình mơn học "Kỹ thuật gia công phục hồi chi tiết" Để phục vụ cho học viên học nghề thợ sửa chữa ô tô kiến thức phƣơng pháp gia công tiến hàn sửa chữa phục hồi chi tiết thực tế Với mong muốn đó, nội dung giáo trình đƣợc biên soạn bao gồm sáu chƣơng: Chƣơng Tổng quan gia công phục hồi chi tiết Chƣơng 2: Các phƣơng pháp gia công nguội Chƣơng 4: phƣơng pháp hàn phục hồi chi tiết Chƣơng Phục hồi chi tiết phun đắp kim loại Chƣơng 6: phƣơng pháp mạ phục hồi chi tiết Kiến thức giáo trình đƣợc biên soạn theo chƣơng trình đào tạo Trƣờng Cao đẳng Nghề Hà Nam, nội dung giáo trình đƣợc xếp logic, khoa học Do ngƣời đọc hiểu cách dễ dàng Mặc dù cố gắng nhƣng chắn khơng tránh khỏi sai sót, nhóm tác giả mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp ngƣời đọc để lần xuất sau giáo trình đƣợc hồn thiện Hà Nam, ngày… tháng… năm 2017 Tham gia biên soạn Nguyễn Quang Hiển Chủ biên TH.S Nguyễn Đình Hồng Đồng chủ biên Phan Hƣng Long Thành viên Nguyễn Thanh Tùng Thành viên MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG PHỤC HỒI CHI TIẾT KHÁI NIỆM CHUNG VỀ GIA CƠNG CƠ KHÍ CÁC PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG 2.1 Phƣơng pháp gia công không phôi 2.2 Phƣơng pháp gia công cắt gọt 11 CÁC DẠNG GIA CÔNG 14 3.1 Gia công thô 14 3.2 Gia công tinh 14 3.3 Gia công láng bề mặt 14 ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CƠNG 14 4.1 Khái niệm 15 4.2 Dung sai 15 CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT SẢN PHẨM 16 5.1 Tính chất lý lớp bề mặt 17 5.2 Độ bóng bề mặt 18 CÂU HỎI ÔN TẬP 19 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG NGUỘI CƠ BẢN 20 VẠCH DẤU TRÊN MẶT PHẲNG 20 1.1 Dụng cụ vạch dấu 20 ĐỤC KIM LOẠI 22 2.1 Khái niệm 22 2.2 Phƣơng pháp đục kim loại 22 NẮN VÀ UỐN KIM LOẠI 24 3.1 Phƣơng pháp nắn kim loại 24 3.2 Phƣơng pháp uốn thỏi kim loại 26 CƢA CẮT KIM LOẠI 28 4.1 Qui tắc cƣa 28 4.2 An toàn cƣa 28 DŨA KIM LOẠI 28 5.1 Kỹ thuật dũa 28 5.2 Đánh bóng 30 ĐINH TÁN 31 6.1 Phƣơng pháp tán đinh 31 6.2 Các dạng mối ghép hỏng tán đinh 31 CẠO GỌT KIM LOẠI 32 7.1 Khái niệm 32 7.2 Qui trình gia cơng cạo 32 CÂU HỎI ÔN TẬP 34 CHƢƠNG ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ PHỤC HỒI CHI TIẾT 35 Ý NGHĨA, ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU CỦA CÔNG NGHỆ PHỤC HỒI CHI TIẾT 35 1.1 ý nghĩa đặc điểm 35 1.2 Yêu cầu, phân loại 36 NỘI DUNG CỦA CÔNG NGHỆ PHỤC HỒI CHI TIẾT HƢ HỎNG 37 2.1 Qui trình phục hồi 37 2.2 Dụng cụ, trang thiết bị 38 2.3 Lựa chọn phƣơng pháp phục hồi chi tiết 38 CÂU HỎI ÔN TẬP……………………………………………………….39 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP HÀN PHỤC HỒI CHI TIẾT 42 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 42 1.1 Mục đích, yêu cầu 42 1.2 Phân loại 42 NỘI DUNG CỦA PHƢƠNG PHÁP HÀN 43 2.1 Phƣơng phán hàn đắp hồ quang tay 43 2.2 Hàn đắp tự động dƣới lớp thuốc bảo vệ 50 2.3 Phƣơng pháp hàn rung 53 QUY TRÌNH PHỤC HỒI CHI TIẾT BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÀN 56 3.1 Chuẩn bị dụng cụ thiết bị, vật liệu 56 3.2 Chuẩn bị bề mặt cần hàn 56 3.3 Tiến hành hàn 56 CÂU HỎI ÔN TẬP: 57 CHƢƠNG - PHƢƠNG PHÁP PHỤC HỒI CHI TIẾT BẰNG PHUN ĐẮP KIM LOẠI 58 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 58 1.1 Mục đích, yêu cầu 58 NỘI DUNG CỦA PHƢƠNG PHÁP PHUN ĐẮP 59 2.1 Ƣu điểm 59 2.2 Nhƣợc điểm 60 2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến phun đắp 61 2.4 Tính chất lớp phun phủ 62 2.5 Thiết bị phun 63 QUI TRÌNH CỦA PHƢƠNG PHÁP PHUN ĐẮP 63 3.1 Chuẩn bị bề mặt phun 64 3.2 Tiến hành phun đắp bề mặt 65 3.3 Gia công nhiệt luyện sau phun đắp 66 CÂU HỎI ÔN TẬP 67 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP MẠ PHỤC HỒI CHI TIẾT 68 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 68 1.1 Mục đích, yêu cầu 68 1.2 Phân loại 68 NỘI DUNG CỦA PHƢƠNG PHÁP MẠ 68 2.1 Phƣơng pháp mạ Crôm 69 2.2 Phƣơng pháp mạ thép 72 QUI TRÌNH CỦA PHƢƠNG PHÁP MẠ ĐẮP 73 3.1 Chuẩn bị bề mặt 73 3.2 Tiến hành mạ 75 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 76 CHƢƠNG TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Kỹ thuật gia công phục hồi chi tiết Mã môn học: MH 13 Thời gian thực môn học: 45 (lý thuyết: 30 giờ; Thực tập, tập, thí nghiệm, thảo luận, tập:12 giờ; kiểm tra: giờ) Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí: Giảng dạy sau môn học chung học song song với môn học kỹ thuật sở : MH 08, MH09, MH10, MH11 , MH12 - Tính chất: Là mơn học sở bắt buộc - Ý nghĩa, vai trò môn học: Cung cấp kiến thức liên quan đến phƣơng pháp gia công, đặc điểm phạm vi ứng dụng phƣơng pháp phục hồi đảm bảo tình kinh tế, chất lƣợng cao Mục tiêu môn học - Về kiến thức: + Trình bày đƣợc khái niệm gia công phục hồi chi tiết + Trình bày đƣợc phƣơng pháp gia cơng nguội + Giải thích đƣợc đặc điểm cơng nghệ phục hồi chi tiết, phƣơng pháp phục hồi chi tiết phƣơng pháp hàn, phun đắp mạ chi tiết - Về kĩ năng: + Nhận dạng đƣợc phƣơng pháp gia công phục hồi chi tiết + Nhận dạng đƣợc phƣơng pháp hàn, phƣơng pháp phun đắp phƣơng pháp mạ kim loại + Lập đƣợc qui trình phục hồi chi tiết phƣơng pháp hàn, phƣơng pháp phun đắp phƣơng pháp mạ kim loại - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Có khả thực độc lập làm việc theo nhóm để gia cơng phục hồi chi tiết kỹ thuật, đảm bảo an toàn lao động + Tiếp nhận xử lý vấn đề chuyên môn phạm vi môn học; chịu trách nhiệm kết cơng việc, sản phẩm Đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp + Đánh giá đƣợc chất lƣợng sản phẩm sau hoàn thành kết thực thành viên nhóm Nội dung môn học CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG PHỤC HỒI CHI TIẾT MÃ CHƢƠNG: MH13-01 Giới thiệu Khi thiết kế chế tạo chi tiết máy, cần phải có vẽ thiết kế với quy định tiêu chuẩn độ xác định Sử dụng thiết bị máy móc gia cơng để tạo sản phẩm chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật Trong q trình gia cơng áp dụng nhiều phƣơng pháp khác Mục tiêu chƣơng: - Trình bày đƣợc khái niệm chung gia cơng phục hồi chi tiết, phƣơng pháp gia cơng khí - Trình bày đƣợc phƣơng pháp gia cơng phục hồi chi tiết - Xác định đƣợc độ xác độ bóng bề mặt q trình gia cơng khí - Tuân thủ quy định, quy phạm kỹ thuật an toàn lao động Nội dung chƣơng KHÁI NIỆM CHUNG VỀ GIA CƠNG CƠ KHÍ Gia cơng khí q trình sử dụng loại máy móc, cơng nghệ áp dụng ngun lý để tạo sản phẩm có độ xác cao, ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác đời sống ngƣời Nhắc đến khái niệm gia cơng khí, liên tƣởng đến thao tác sử dụng máy tiếp xúc, tác động lên bề mặt vật liệu gia công nhƣ: chất liệu inox, gia cơng khí nhơm, sắt hay thép,… Đây lĩnh vực đƣợc nhà nƣớc trọng đầu tƣ, khuyến khích phát triển, để ứng dụng kỹ thuật gia cơng khí Với phát triển ngày mạnh khoa học kỹ thuật, loại máy móc gia cơng khí đại lần lƣợt đời cụ thể kể đến nhƣ gia công laser, gia công khí máy cnc Các phƣơng pháp gia cơng cụ thể xuất giúp ngƣời tiết kiệm đƣợc thời gian công sức gia công vật liệu cứng nhờ áp dụng hệ thống tự động hóa máy vi tính Các vật liệu đƣợc gia cơng khí đƣợc cắt xác, với độ sắc nét cao, sáng bóng, khơng có cƣa CÁC PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG Phƣơng pháp gia công không phôi Gia công không phôi phƣơng pháp gia cơng khí cho đảm bảo khối vật liệu kim loại đƣợc giữ ngun, khơng có kim loại thải Một số phƣơng pháp gia công không phôi tiêu biểu gia công biến dạng, gia cơng áp lực gia cơng nóng 2.1 Hình 1.1 Gia cơng khơng phơi Trong gia cơng khí, phơi thành phần quan trọng khơng thiếu giai đoạn Cụ thể “phôi” đƣợc phân chia thành loại: - Thứ nhất, “phơi” hiểu ngun vật liệu đầu vào, trải qua q trình gia cơng khí để tạo sản phẩm hồn chỉnh Ví dụ: inox cỡ lớn phôi, cần qua cắt gọt mài giũa để tạo nên muỗng inox thành phẩm - Thứ hai, “phơi” cịn đƣợc hiểu phần vật liệu bị thải q trình gia cơng tiện, phay, bào, cắt,… Ví dụ để tạo muỗng inox ngƣời ta dùng máy để gia công khí cắt inox ban đầu phần inox thừa bị cắt đƣợc gọi phôi Trong khái niệm gia cơng khơng phơi “phơi” đƣợc hiểu theo nghĩa thứ Phƣơng pháp gia công không phôi cho đời sản phẩm đƣợc gọi khởi phẩm Chúng đƣợc tạo hình sơ bộ, hình dáng cịn thơ, độ nhẵn bề mặt không cao Để đảm bảo độ tinh xảo, khởi phẩm cần phải trải qua trình cắt gọt, cắt laser,…để hoàn chỉnh 7,7-7,8 g/cm3 Mật độ tƣơng đối lớp kim loại phun đắp 85 % độ xốp 15 % - Trị số dẫn điện lớp kim loại phun đắp nhỏ thép từ 13 - 20 lần 2.4 Tính chất lớp phun phủ - Độ bền học : + Lớp kim loại phun đắp có độ bền chịu nén cao (80-120 KG/mm2) + Trị số độ bền kéo phụ thuộc phƣơng pháp phun hàm lƣợng cácbon dây phun + Mặc dầu kim loại lớp phun có độ bền kéo khơng cao nhƣng bị hƣ hỏng ứng suất đạt tới trị số biến dạng dẻo kim loại gốc + Tính học lớp kim loại phun gang hạt kim loại phun đắp có nhiều màng ơxy hố có tạp chất + Phun điện cao tần cho lớp phun có tính cao : Dây hàn thép 45 độ bền đạt 22,5 KG/mm2 tƣơng đƣơng độ bền gang Độ cứng đạt 400-415 HB Độ bền mõi tăng thêm 9-13,5 % - Độ bám Tính chất học chủ yếu độ bám Độ bám thông số quan trọng định chất lƣợng lớp phun đắp Nó phụ thuộc phƣơng pháp phun đắp, nhiệt độ, tốc độ hạt, cự ly phun chiều dày lớp phun Sau chuẩn bị bề mặt xong phải tiến hành phun Thời gian kéo dài lâu bề mặt bị ơxy hố làm cho khả dính bám giảm, lớp kim loại phun dễ bong Chất lƣợng mối liên kết chảy hàn bám học lớp phun (độ bám) phụ thuộc vào chất lƣợng chuẩn bị bề mặt (phụ thuộc độ bề mặt sản phẩm), vật liệu phun, vật liệu chất lƣợng bƣớc tiến hành phun Chiều dày lớp phun phủ lớn mm cần bề mặt có độ nhám lớn - Độ chịu mài mịn Trong điều kiện ma sát khơ độ chịu mài mịn kim loại phun xốp, dịn, Trong điều kiện bơi trơn đầy đủ khả chịu mài mịn tăng lỗ rổ xốp chiếm 5-11 % tạo nên hốc chứa dầu bôi trơn nên ma sát nhỏ (hệ số ma sát khoảng : f = 0,01-0,04 Nhờ có lớp xốp mà cho phép chi tiết máy làm việc bình thƣờng 100-190 sau đƣờng dầu bơi trơn hết Tính 62 chất bảo vệ chống ăn mòn lớp phun phủ nhôm kẽm phụ thuộc vào chiều dày, độ bám, độ xốp chất kim loại lớp phủ Lớp phủ kẽm có độ bám tốt song lớp nhơm có độ bền ăn mịn cao nên ngƣời ta thƣờng tổ hợp kẽm với nhôm để đảm bảo thời gian lớp bảo vệ 15 năm chiều dày lớp phủ phải đạt giá trị định 2.5 Thiết bị phun Nguồn điện, khí nén, đầu phun, đồ gá kẹp chi tiết Đầu phun - Đầu phun bột kim loại; đầu phun dây kim loại - Đầu phun hồ quang - Đầu phun dòng cao tần - Đầu phun hồ quang plasma - Đầu phun dùng lửa khí QUI TRÌNH CỦA PHƢƠNG PHÁP PHUN ĐẮP 63 • Làm bề mặt cần phun đắp • Chọn phƣơng pháp phun • Chọn áp lực phun • Chọn vận tốc dây (mm/s) , cơng suất phun ( kg/ph ) • Chọn góc phun ( 45 – 900) • Chọn vận tốc phun ( - 20 m/ph ) • Chọn khoảng cách đầu phun đến vật phun ( 50 - 300 mm) đến 600, 700mm Khoảng cách gần độ dính bám tốt hơn, tổn thất nhiệt Tuy nhiên phải chọn khoảng cách hợp lý để lớp đắp bám tốt Các đại lượng đặc trưng chế độ phun • Đƣờng kinh dây phun D = 0,8 - mm • Áp suất khí nén P = - at • Tốc độ hạt KL V = 100-200 m/s đạt V = 250 m/s • Dịng điện nung chảy: Thƣờng chiều, dùng xoay chiều Dịng điện có cƣờng độ I cao (khoảng 500A ), • Có thể sử dụng nguồn nhiệt lửa khí O2 - C2H2, • Phun hồ quang plazma hạt kim loại phun = 15 - 20àm ã Lp phun yờu cu thng t 1-2àm 10àm ã Ngun nhit cú thể lửa lửa khí hay hồ quang điện, Hình 5.2 Sơ đồ nguyên lý dây chuyền phun đắp plasma 3.1 Chuẩn bị bề mặt phun 64 Cần làm bề mặt cần phun đắp để tránh ảnh hƣởng bên tác động đến chất lƣợng phun nhƣ: khơng khí nén dùng để phun kim loại u cầu khơng lẫn dầu mỡ ẩm Vì ẩm qua vùng hồ quang bị phân huỷ ơxy hố mạnh hạt kim loại nên làm giảm chất lƣợng lớp phun Hơi ẩm làm giảm nhiệt độ vùng hồ quang, làm giảm nhiệt độ hạt trình tạo sƣơng mù Do làm giảm mức độ biến dạng chúng va đập vào bề mặt Dầu mỡ lẫn không khí ép tạo thành màng dầu ngăn cách lớp phun với chi tiết, hạt phun với làm giảm chất lƣợng độ bám lớp phun với kim loại Tổn thất kim loại nhiều Tuỳ thuộc vào chiều dày lớp phun phủ, chiều dày lớp phun phủ phá huỷ màng dầu bề mặt chi tiết làm cho dầu phân tán vào dung dịch dạng nhủ tƣơng Phƣơng pháp ƣu điểm phƣơng pháp tẩy dung dịch kiềm - Tốc độ nhanh; - Hiệu suất cao; - Tẩy dầu nhanh; Các chi tiết kim loại đóng vai trò điện cực dung dịch kiềm Tẩy dầu mỡ chế độ : U = - 12 V I