Thuyet Minh.docx

These ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SƠN MỚI VỎ Ô TÔ TOYOTA VIOS Hà Nội, 1 MỤC LỤC Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SƠN 6 1 1 Tổng quan về khung vỏ ô tô 6 1 1 1 Đặc điểm của khung vỏ ô tô 6 1[.]

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SƠN MỚI VỎ Ô TÔ TOYOTA VIOS Hà Nội, MỤC LỤC Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SƠN 1.1 Tổng quan khung vỏ ô tô 1.1.1 Đặc điểm khung vỏ ô tô 1.1.2 Các yêu cầu khung vỏ .7 1.1.3 Vật liệu làm vỏ ô tô .8 1.2 Công nghệ sơn vỏ ô tô, công đoạn sơn ô tô 1.2.1 Khái niệm sơn 1.2.2 Công nghệ sơn vỏ ô tô .12 1.2.3 Sơ đồ bố trí nguyên lý hoạt động dây chuyền sơn ô tô 21 1.2.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống đồ gá 21 Chương 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU KHUNG VỎ XE TOYOTA VIOS .23 2.1 Giới thiệu chung ô tô Vios .23 2.1.1 Tính hoạt động 23 2.1.2 Tính an tồn 24 2.1.3 Thông số kỹ thuật 26 2.2 Kết cấu khung vỏ 28 2.2.1 Kết cấu khung vỏ .29 2.2.2 Đặc điểm bề mặt vỏ xe 30 2.3 Kết cấu lớp sơn màu sơn vỏ xe Vios 30 2.3.1 Kết cấu lớp sơn 30 2.3.2 Màu sắc sơn 32 Chương 3: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SƠN MỚI VỎ Ô TÔ 33 3.1 Lựa chọn trình sơn .33 3.2 Lựa chọn quy trình cơng nghệ sơn vỏ tơ .34 3.2.1 Căn lựa chọn 34 3.2.2 Lựa chọn quy trình cơng nghệ sơn 34 3.3 Lựa chọn dây chuyền sơn 34 3.4 Phân tích nguyên công 35 3.4.1 Quy trình cơng nghệ sơn lót 35 3.4.2 Quy trình cơng nghệ sơn trang trí .56 3.4.3 Một số lỗi thường gặp trình sơn sau sấy khô 69 PHỤ LỤC 71 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 LỜI NÓI ĐẦU Trong trình xây dựng, hầu hết nhà xưởng, thiết bị khí, giao thơng vận tải, đồ dùng hàng ngày, bề mặt chúng tiếp xúc trực tiếp với khí quyển( ánh năng, ẩm ướt, nấm mốc, ) tác dụng điện hóa học dễ bị phá hủy ăn mòn Hàng năm, theo thống kê giới có 1/9 kim loại bị ăn mịn, khơng thể sử dụng Bề mặt kim loại phủ lớp sơn cách li với mơi trường bên ngồi có tác dụng bảo vệ chống ăn mịn, tang tuổi thọ sản phẩm, trang trí bề mặt Những năm gần kinh tế nước ta có nhiều thay đổi lớn, đời sống vật chất ngày nâng cao Nhu cầu sử dụng ô tô ngày nhiều, đòi hỏi chất lượng, mẫu mã tính hoạt động tơ phải đáp ứng thị hiếu khách hàng Chính em chọn đề tài “ Lập quy trình cơng nghệ sơn vỏ ô tô” Được giúp đỡ tận tình thầy thầy giáo mơn Cơ khí tơ, khoa Cơ khí, trường ĐH GTVT, với nỗ lực thân em hoàn thành đồ án hạn Tuy nhiên thời gian trình độ thân có hạn nên sau sót điều khơng thể tránh khỏi Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô bạn để làm em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy thầy khoa Cơ khí giúp đỡ em hoàn thành đồ án này! CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SƠN 1.1 Tổng quan khung vỏ ô tô 1.1.1 Đặc điểm khung vỏ ô tô Kết cấu khung, khung vỏ ô tô phụ thuộc vào tính vận tải tơ, phụ thuộc vào mục đích chun chở hành hóa hay người xe Kết cấu khung hình thành dựa dầm dọc chịu uốn có tiết diện lớn liên kết với dầm ngang, tạo nên cấu trúc dạng khung chịu tải trọng trọng lượng ô tơ Hình 1.1 : Đặc điểm kết cấu khung xe Cấu tạo thân vỏ xe gồm loại: thân khung rời (body on frame) thân khung liền (unibody) + Thân khung rời: Với cấu trúc thân khung rời, thân xe đặt khung gầm riêng biệt Thân xe khung gầm tách biệt hoàn toàn gắn kết lại với lắp ráp Hình 1.2: Thân khung rời Ưu điểm: dễ thiết kế sửa chữa, tiếng vọng từ gầm, khả chịu tải cao (chống xoắn tốt), bền bỉ, Nhược điểm: trọng lượng nặng nên ảnh nưởng nhiều đến hiệu suất vận hành mức tiêu thụ nhiên liệu, trọng tâm cao, Các dòng xe sử dụng cấu trúc thân khung rời: SUV, bán tải, xe tải, xe chuyên dụng, + Thân khung liền: Với cấu trúc thân khung liền (unibody), thân xe khung gầm bên liền tạo thành khối thống Ưu điểm cấu trúc unibody trọng lượng nhẹ( nhờ mà cải thiện đáng kể hiệu suất vận hành mức tiêu hao nhiên liệu), trọng tâm thấp tăng tính ổn định xe, Nhược điểm khó sửa chữa, khả chịu tải khơng cao Sử dụng dịng xe: sedan, hatchback, MPV, crossover, Hình 1.3.Thân khung liền 1.1.2 Các yêu cầu khung vỏ - Trong vận hành: + Năng suất vận chuyển + Độ tin cậy + Đảm bảo tính khoảng sáng gầm xe chiều cao xe + Đảm bảo an toàn cho khách hàng hóa + Tuổi thọ tốt - Khả thích ứng với mơi trường + Mơi trường giao thơng: đặc tính thơng số hình học mặt đường + Môi trường tự nhiên: điều kiện khí hậu mơi trường xung quanh - Trong chế tạo kết cấu khung vỏ phải đảm bảo: + Phù hợp với phương pháp chế tọa có + Tính liên tục kết cấu + Mức độ đồng hóa cao + Tốn ngun vật liệu, chi phí sản xuất thấp + Các biện pháp cơng nghệ trang thiết bị có khả thay thuận tiện đơn giản 1.1.3 Vật liệu làm vỏ ô tô a, Thép Thép vật liệu dùng để sản xuất thân vỏ tơ phổ biến Thép có đặc tính cứng, dễ uốn, sức bền cao, giá thành tương đối thấp nên phù hợp để sản xuất thân vỏ tơ Trong thép có sắt cacbon Tỉ lệ cacbon cao thép cứng Phần lớn tơ sử dụng thép Tồn khung xe, khung gầm dưới, bệ máy, dầm cửa, mái, ốp thấm thân xe làm thép b, Nhôm Nhôm loại vật liệu sử dụng nhiều ngành sản xuất ô tô Nhôm có lợi nhẹ thép đến 40% Điều giúp cải thiện đáng kể hiệu suất vận hành xe mức tiêu thụ nhiên liệu Bên cạnh nhơm cịn có ưu điểm khó bị ăn mịn, dễ chế tạo, tái chế 100%… Nhơm có độ cứng tốt, khả chống xoắn cao Một nhôm với cấu trúc nhiều ngăn bên gia tăng đáng kể độ cứng độ chắn Điều giúp xe đạt độ ổn định tốt, vào cua hay chạy tốc độ cao Một ưu điểm đặc biệt khác nhôm khả hấp thụ xung lực va chạm tốt nên cho độ an toàn cao c, Nhựa Không dùng nội thất mà nhựa sử để làm thân vỏ xe ô tô Tuy nhiên loại nhựa dùng sản xuất thân vỏ ô tô nhựa Fibrereinforced plastic – FRP (nhựa gia cố sợi – gọi nhựa sợi thuỷ tinh hay nhựa composite) Loại nhựa khác với nhựa nhiệt dẻo sử dụng vật dụng hàng ngày Nhựa FRP hình thành từ chuỗi polyme gia cố sợi Những loại sợi sử dụng thường sợi thủy tinh, carbon, aramid bazan Polyme thường epoxy, vinyl este polyester… Ưu điểm nhựa FRP dễ tạo hình, chống biến dạng tốt, trọng lượng nhẹ… Nhựa FRP sử dụng nhiều ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ, hàng hải, xây dựng… d, Sợi cacbon Sợi carbon sợi có đường kính – 10 micromet, thành phần chủ yếu nguyên tử carbon Ưu điểm sợi carbon độ cứng cao, độ bền kéo cao, khả chịu nhiệt tốt đặc biệt trọng lượng nhẹ Do xem loại vật liệu hấp dẫn chế tạo thân vỏ xe ô tô Tuy nhiên giá thành cao nên sử dụng mẫu siêu xe 1.2 Công nghệ sơn vỏ ô tô, công đoạn sơn ô tô 1.2.1 Khái niệm sơn a, Khái niệm: Sơn loại vật liệu có cấu tạo vơ định hình , dễ gia công tạo màng mỏng bề mặt vật liệu, màng sơn sau khơ hình thành lớp rắn, rắn bám dính bề mặt vật liệu Sơn có cơng dụng bảo vệ bề mặt, màng sơn mỏng hình thành bề mặt chi tiết cách ly với mơi trường bên ngồi nước, khơng khí, ánh nắng mặt trời mơi trường ăn mịn( axit, kiềm, muối,…) bảo vệ sản phẩm không bị ăn mịn, giảm tỉ lệ va đập, ma sát Ngồi sơn cịn để trang trí, màng sơn khơ tạo độ bóng, độ tương phản, màu sắc đa dạng thu hút ánh nhìn có tính chất đặc biệt cách điện, cách nhiệt, phản quang, chống lại hoạt động sinh học bền với nhiều môi trường b, Thành phần: - Sơn loại chất lỏng có độ nhớt cao gồm thành phần như: keo nhựa, hạt màu, dung mơi chất pha lỗng chất phụ gia Sơn thường pha loãng để dễ sử dụng Ở trường hợp loại sơn thành phần cần bổ sung thêm chất đóng rắn(hardener) + Keo nhựa ( chất tạo màng) Là thành phần sơn, định nên tính chất màng sơn Chất tạo màng hợp chất hữu cao phân tử có nguồn gốc từ tự nhiên tổng hợp + Bột màu: hạt rắn mịn, kích thước hạt từ vài micron đến hàng chục micron, phân tán môi trường sơn tạo cho màng sơn có tính chất đặc biệt Tính chất quan trọng bột màu tạo cho màng sơn có màu sắc định, độ suốt, số hạt màu cho màng sơn có chức khả làm việc tốt + Dung môi: Là chất lỏng dễ bay hơi, dung để hòa tan chất tạp màng làm thay đổi độ nhớt sơn + Chất phụ gia: hợp chất hóa học cho vào nhằm mục đích xúc tác cải tiến số tính chất sơn Một số trường hợp nhằm cản trở hư hại màng sơn trình bảo quản, sử dụng cải thiện khả chịu môi trường màng sơn Căn vào chất tạo màng người ta phân loại sơn sau: + Sơn dầu túy: Chất tạo màng có thảo mộc, loại dùng + Sơn dầu: loại sơn mà thành chất tạo màng có dầu thảo mộc nhựa thiên nhiên, nhựa nhân tạo Có thể gọi xác sơn dầu nhựa Loại sơn dùng phổ biến đời sống hàng ngày có khả dùng ngành kỹ thuật + Sơn tổng hợp: loại sơn mà chất tạo màng nhựa tổng hợp hay estes cellulose Thông thường vào loại nhựa tổng hợp hat estes cellulose mà gọi luon tên sơn Ví dụ: sơn epoxy, sơn nitro cellulose, c, Yêu cầu sơn Trước hết cần ý đến điều kiện dung dịch chất tạo màng: + Điều kiện chuẩn chất tạo màng dạng lỏng, có khả tạo thành màng sơn mỏng rắn Tốc độ trình tạo thành màng phụ thuộc vào yếu tố chiều dày màng sơn, tốc độ bay dung môi, tốc độ q trình hóa học xảy chất tạo màng Có thể dùng thêm chất làm khơ để tang nhanh q trình khơ + Dung dịch chất tạo màng cần có độ nhớt nồng độ định Nếu độ nhớt cao sơn chổi khó, sơn phun phải dùng lực cao khơng sơn phương pháp nhúng, tẩm Nhưng ngược lại, độ nhớt q bé tốn dung mơi màng sơn q mỏng dẫn đến khơng có khả bao phủ tốt Do cần có độ nhớt thích hợp + Cần ý thêm đến nồng độ bột màu vật liệu sơn màu, tỷ lệ chất chất tạo màng bột màu có tác dụng định phần lớn tính chất lý tính chất quang học màng sơn Sức căng bề mặt lớp sơn bề mặt phải bé sơn chảy phủ kín tồn bề mặt sơn d, Tính chất sơn Điều màng sơn phải dính chặt vào bề mặt sơn Độ dính phụ thuộc chủ yếu vào có mặt phân tử có cực chất tạo màng, phụ thuộc vào sức căng bề mặt chất lỏng với bề mặt rắn Màng sơn phải vừa bền học vừa co dãn tốt Độ bền học màng sơn bao gồm độ cứng, độ bền đứt, độ bền va chạm, độ bền mài mòn Màng sơn bền học mà co dãn dễ bị rạn nứt, ngược lại co dãn tốt mà bền tác dụng bao phủ giảm sút nhiều Do màng sơn phải vừa bền, vừa co dãn Muốn đáp ứng yêu cầu vừa bền mà lại co dãn đó, phải dùng vài loại chất tạo màng có kết cấu khác nhau, ví dụ dùng dầu thảo mộc để đảm bảo tính co dãn nhựa thiên nhiên nhựa tổng hợp để bảo đảm độ bền màng sơn Cũng dùng chất tạo màng có cấu tạo thích hợp trung gian cấu trúc không gian chiều cấu tạo mạch thẳng, cấu tạo chặt cho màng sơn dòn, co dãn ngược lại cấu tạo chặt chẽ màng sơn tương đối co dãn bền Đó chất tạo màng loại polymer tổng hợp biến tính dầu thảo mộc hay chất khác, q trình biến tính polymer để chế tạo sơn cần nghiên cứu kỹ Màng sơn có số tính chất kỹ thuật quan trọng chống thấm, phịng gỉ, ổn định hóa học, cách điện, chịu nhiệt độ cao Muốn phòng gỉ chống thấm tốt màng sơn phải phủ kín bám dính vào bề mặt sơn, đồng thời phải ổn định mơi trường xung quanh Tính chất ổn định hóa học phụ thuộc vào cấu tạo mạch phân tử polymer Mạch lớn, phân tử hoạt động hóa học làm cho tính ổn định hóa học tang lên Ngược lại nhóm hoạt động phân tử nhóm hydroxyl, nối đơi cịn lại làm giảm tính ổn định hóa học Tính chất cách điện phụ thuộc vào cấu tạo độ tinh khiết Muốn cách điện tốt phải dùng hợp chất cao phân tử khơng lẫn tạp chất Tính chất chịu nhiệt phụ thuộc vào cấu tạo Các polymer vô chịu nhiệt tốt polymer hữu Có polymer có liên kết phức chất với kim loại, có cấu tạo hình cua chịu nhiệt tốt Màng sơn cịn phải chậm lão hóa nghĩa bị tác dụng phá hoại môi trường xung quanh ánh sáng, độ ẩm, oxy khơng khí Ở vùng nhiệt đới tác dụng môi trường xung quanh tương đối mạnh nên cần có nhiều loại sơn tốt Màng sơn cịn phải chống khơ tất nhiên cần phải bóng, đẹp 1.2.2 Cơng nghệ sơn vỏ ô tô Một yêu cầu quan trọng ôtô xuất xưởng phải có tính thẩm mỹ cao, nghĩa vỏ ô tô phải phủ vật liệu có màu sắc đẹp bền vững môi trường sử dụng mưa nắng, bụi, rung,… Vỏ ô tô bảo vệ cải thiện nhờ cấu trúc phân lớp sơn, linh kiện động cơ, người ta thường giảm bớt tính trang trí, nên dùng hai lớp sơn Thơng thường, lớp sơn vỏ tơ có hai thành phần lớp bên có tác dụng bảo vệ lớp bên ngồi có tác dụng trang trí Hình 1.4: Cấu trúc phân lớp sơn vỏ xe ô tô 10