TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ KHOA CƠ KHÍ VÀ CÔNG NGHỆ BÀI TIỂU LUẬN Đề tài QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO THÂN ĐỘNG CƠ Giảng viên giảng dạy Ths Hồ Nhật Phong Nhóm sinh viên thực hiện Bùi Hoàng Mãn Ngu[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM HUẾ KHOA CƠ KHÍ VÀ CÔNG NGHỆ BÀI TIỂU LUẬN Đề tài : QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO THÂN ĐỘNG CƠ Giảng viên giảng dạy : Ths.Hồ Nhật Phong Nhóm sinh viên thực : Bùi Hoàng Mãn Nguyễn Ý Nguyễn Văn Quân Đoàn Hữu Đang Lớp : Kỹ thuật điện tử K54 Nhóm : 02 Thừa Thiên Huế, ngày , tháng 04, năm 2023 MỤC LỤC PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Khái quát chung 1.2 Vai trò vị trí sản phẩm kỹ thuật đời sống PHẦN 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Khái niệm chung, đặc điểm phân loại sản phẩm .3 2.1.1 Khái niệm chung .3 2.1.2 Đặc điểm .3 2.1.3 Phân loại sản phẩm 2.2 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo nguyên lý làm việc .4 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo 2.2.2 Nguyên lý làm việc 2.4 Tình hình ứng dụng nước .8 3.1 Xác định chất lượng bề mặt độ xác gia công .10 3.2 Xác định phương pháp chế tạo phôi 11 3.3 Quy trình chế tạo 15 3.4 Thiết kế nguyên công 17 3.5.Thiết kế đồ gá 20 3.6.Trình bày công nghệ chế tạo sản phẩm 20 PHẦN 4: KẾT LUẬN 23 4.1 Lĩnh vực khả ứng dụng, triển khai sản phẩm đời sống hay kỹ thuật 23 4.2 Thực trạng ưu nhược điểm 24 4.3 Các đề xuất .26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Khái quát chung - Hiện việc sử dụng động đốt trở nên phổ biến đời sống, sản xuất, ứng dụng nhiều ngành kinh tế nước ta như: giao thông vận tải thủy, bộ, hàng không; ngành nông nghiệp, cơng nghiệp sản xuất khí, chế tạo máy, Sở dĩ động đốt có nhiều đặc tính ưu việt loại khác - Động đốt đóng vai trị quan trọng kinh tế, nguồn động lực cho phương tiện vận tải Mặt khác động đốt đặc biệt động ôtô làm ngun nhân gây nhiễm mơi trường, thành phố - Thân động nơi lắp đặt hầu hết cụm chi tiết của động đốt Cụ thể bố trí xylanh, hệ trục khuỷu phận truyền động để dẫn động cấu hệ thống khác khác bơm dầu, bơm nhiên liệu, bơm nước, trục cam, quạt gió… 1.2 Vai trị vị trí sản phẩm kỹ thuật đời sống Có vai trị quan trọng việc tạo nguồn động lực khí để sử dụng tất cảc ngành lĩnh vực sản xuất tạo cải vật chất, phục vụ người Nắm giữ vị trí trí quan trọng sản xuất công nghiệp phương tiện vận tải Nắm giữ vị trí quan trọng đời sống người Nghành chế tạo động đốt phận quan trọng nghành khí Ảnh hưởng lớn đến kinh tế quốc dân a) Trong kỹ thuật Thân động phận động sử nhiều kỹ thuật Đối với nghành cơng nghiệp theo hướng sản xuất ứng dụng lớn mà động đốt trong mang lại khả đốt trong, phận thiếu hệ thống máy phát điện số loại máy móc đặt thù khác tàu thủy, tơ, máy bay, loại máy móc tĩnh,… b) Trong đời sống Thân động sử đời sống nhiều đặc biệt nông nghiệp thì động đốt trong được ứng dụng vào loại máy sản xuất máy cày, máy kéo, máy cắt, máy gặt cỏ,…các loại máy móc phục vụ cho trình trồng trọt thu hoạt nơng dân PHẦN 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Khái niệm chung, đặc điểm phân loại sản phẩm 2.1.1 Khái niệm chung - Thân máy, hay gọi là lốc máy (đọc phiên âm từ "block" "engine block"), thân động cơ, khối động cơ (tiếng Anh: engine block) phận dùng để lắp đặt bố trí hầu hết chi tiết, cụm chi tiết động như: xi lanh, trục khuỷu, pít tơng, truyền, trục cam, bơm nhiên liệu, bơm dầu (bôi trơn), bơm nước (làm mát), [1] - Ở động đốt đời đầu, khối động khối xi lanh đơn Trục khuỷu động chế tạo riêng biệt Chúng lắp đặt vào thân xi lanh để tạo thành động hoàn chỉnh Cịn động đại phần trục khuỷu động chế tạo tích hợp với khối xi lanh thành phận 2.1.2 Đặc điểm Thân động có số đặc điểm bật mà dễ dàng nhận thấy là: • Thân máy dùng để lắp đặt cấu hệ thống động • Thân máy chi tiết phức tạp có kích thước khối lượng lớn thương chiếm khoảng 30 đến 60% khối lượng tồn động tơ, xe máy, … • Xe lửa, tàu thủy chiếm khoảng 50- 70% • Thân máy thường làm từ hợp kim gang, hợp kim nhôm 2.1.3 Phân loại sản phẩm - Thân máy động có nhiều kiểu với kết cấu khác Căn vào cách bố trí xylanh, thân máy chia thành hai loại là: loại thân đúc liền thân đúc rời • Loại thân đúc liền: Là hợp chung cho xylanh Loại thường dùng cho động cỡ vừa nhỏ Thân máy có độ cứng vững cao, tản nhiệt tốt • Loại thân đúc rời: Các xylanh đúc riêng khối ghép nối lại với Loại thường sử dụng cho động cỡ lớn 2.2 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo nguyên lý làm việc 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo - Thân máy chi tiết động Thân máy có nhiều kiểu với kết cấu khác Căn vào cách bố trí xi lanh, thân máy chia thành hai loại: loại thân đúc liền thân đúc rời [2] - Loại thân máy có xi lanh đúc liền với thân máy thành phận gọi thân xi lanh. - Loại thân máy có ống lót xi lanh làm riêng lắp vào thân máy gọi thân động - Hiện thân máy đúc liền với nửa te thân máy đúc liền với te - Hình dáng, kích thước thân máy phụ thuộc vào loại động cơ, số lượng xi lanh, phương án bố trí cấu phân phối khí, phương pháp làm mát v.v - Thân máy động bốn kỳ dùng xu páp đặt có cấu tạo phức tạp, thân máy nơi gá lắp cấu hệ thống động mà cịn nơi có cửa nạp, cửa xả ống dẫn hướng xu páp - Thân máy động bốn kỳ dùng xu páp treo có cấu tạo đơn giản so với thân máy động bốn kỳ dùng xu páp đặt. - Đối với động làm làm mát nước, bên thân máy có khoang chứa nước (áo nước) Được sử dụng hầu hết động ô tô, máy kéo - Đối với động làm mát khơng khí, bên ngồi thân máy có phiến tản nhiệt Thân máy động làm mát khơng khí: - Mặt thân máy cịn có lỗ để lắp gugiơng, bu lơng, bên ngồi có lỗ để lắp bơm dầu, chia điện, cửa để diều chỉnh xu páp - Thân máy động hai kỳ loại khơng có xu páp, có đặc điểm là: thân xi lanh có đường nạp thơng với te, đường thổi thơng từ te lên phần dung tích làm việc xi lanh đường xả thông từ xi lanh Tuỳ theo động mà vị trí cấu tạo đường nạp, đường xả đường thổi khác Nhưng thông thường đường thổi làm nghiêng lên phía góc định đặt hai bên thành xi lanh Hai dịng khí qua cửa thổi vào xi lanh hội tụ điểm ngược lên phía để nạp đầy xi lanh đẩy khí cháy ngồi - Trục khuyủ treo: Hộp trục khuỷu chia làm nửa, nửa cacte Thân máy lắp đặt gối đỡ sử dụng phổ biến - Trục khuỷu đặt: Hộp trục khuỷu chia làm nửa, nửa bệ máy Trục khuỷu thân máy lắp đặt bệ máy - Trục khuỷu luồn: hộp trục khuỷu nguyên khối - Đệm nắp máy: Đệm nắp máy được đặt thân máy và nắp máy, để bảo đảm độ kín khít buồng đốt, bảo đảm khơng cho nước dầu lọt xuống buồng cháy - Cacte lắp bên hộp trục khuỷu, có nhiệm vụ chứa dầu làm mát nhớt bôi trơn cho chi tiết động làm việc Cacte có nhiệm vụ cho kín bảo vệ chi tiết hộp trục khuỷu Cacte chế tạo thép tấm, có bố trí vách ngăn để làm giảm dao động nhoét xe chuyển động, đồng thời bảo đảm nhớt ngập lưới lọc chi xe chuyển động mặt đường nghiêng 2.2.2 Nguyên lý làm việc - Chu kỳ làm việc của động đốt trong hiện thường hoạt động với nguyên lý chu kỳ tuần hoàn với bước làm việc là: Nạp, nén, nổ xả - Quá trình nạp xả trình dùng để thêm khí mới, cịn q trình nén nổ sẽ sinh cơng cách đốt cháy khí nhiên liệu - Động đốt trong hoạt động nguyên lý đốt cháy hỗn hợp khơng khí, nhiên liệu xilanh để sinh nhiệt, xi lanh đến nhiệt độ cao định cho khí đốt giãn nở từ tạo áp suất tác động lên phần piston, hỗ trợ lực đẩy piston di chuyển - Thân máy thành phần động cơ, chế tạo gang hợp kim nhôm - Thân máy có chức khung, dùng để bố trí chi tiết để giải nhiệt Thân máy chứa xy lanh piston chuyển động lên xuống xy lanh - Thân máy đậy kín nắp máy, chúng có joint làm kín Hộp trục khuỷu bố trí bên thân máy, chứa đựng trục khuỷu Các-te chứa nhớt kết nối bên thân máy Mạch dầu làm trơn bố trí bên thân máy Một số động cơ, thân máy chứa trục cam, trục cân số chi tiết khác - Thân máy có dạng thẳng hàng chữ V tuỳ theo cách bố trí xy lanh Ở động chữ V xy lanh bố trí theo hai nhánh hình V chúng có trục khuỷu Người ta chế tạo động chữ V với mục đích rút ngắn chiều dài thân máy Số xy lanh loại đơi có tới 12… 2.3 Sơ đồ, hình ảnh vẽ chi tiết Bản vẽ thân động Hình ảnh thân động 2.4 Tình hình ứng dụng ngồi nước - Hiện thì động đốt trong được ứng dụng rộng có vai trị vơ quan trọng việc tạo nguồn động lực khí để bước ứng dụng vào nhiều nghành sản xuất - Thân động phần khơng thể thiếu động nên ứng dụng nhiều nghành như: máy phát điện, tàu thủy, tơ, máy bay, loại máy móc tĩnh,… • Dễ tính hố tự động hố q trình làm khn + Nhược điểm : • Chỉ đúc chi tiết có độ phức tạp vừa khối lượng nhỏ +Phạm vi ứng dụng: Phương pháp đúc nên áp dụng cần nâng cao chất lượng vật đúc * Đúc khuôn mẫu chảy + Ưu điểm: • Đúc vật đúc có hình dáng phức tạp, có độ bóng cao • Đúc loại kim loại hợp kim • Không cần mặt phân khuôn, không cần rút mẫu nên tăng độ xác cho phơi đúc + Nhược điểm: Quy trình chế tạo khn phức tạp, giá thành cao + Phạm vi ứng dụng: Phương pháp đúc nên áp dụng dạng sản xuất loạt lớn hàng khối với phơi có chất lượng cao Kết luận: Qua vệc phân tích ưu nhược điểm phương pháp đúc thấy với hình dáng chi tiết vật liệu chế tạo phơi phương pháp đúc khuôn cát, mẫu kim loại làm khn máy hợp lý Vì phương pháp đúc vưà đảm bảo chất lượng vật đúc, đồng thời giá thành chế tạo phù hợp đáp ứng nhu cầu sản xuất dạng hàng khối loạt lớn Vậy chọn phương pháp đúc khuôn cát, mẫu kim loại làm khuôn máy để chế tạo phôi Vậy chọn phương pháp đúc khuôn cát, mẫu kim loại làm khuôn máy để chế tạo phôi Chọn chuẩn quan trọng việc thiết kế quy trình cơng nghệ Chọn chuẩn hợp lý cần thoả mãn hai yêu cầu: • Đảm bảo chất lượng chui tiết suốt q trình gia cơng • Đảm bảo suất cao giá thành hạ Từ hai yêu cầu người ta đề nguyên tắc chọn chuẩn sau : 13 * Nguyên tắc chung: - Nguyên tắc 1: Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc điểm để khống chế hết số bậc tự cần thiết cách hợp lý nhất, tuyệt đối tránh thiếu siêu định vị, số trường hợp cần tránh thừa định vị - Nguyên tắc 2: Chọn chuẩn cho không bị lực căt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết nhiều, đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm bớt sức lao động công nhân - Nguyên tắc 3: Chọn chuẩn cho kết cấu đồ gá phải đơn giản, sử dụng thuận lợi thích hợp với loại hình sản xuất * Chọn chuẩn tinh : Yêu cầu chọn chuẩn tinh: • Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho bề mặt gia cơng • Đảm bảo độ xác vị trí tương quan bề mặt gia công với * Các nguyên tắc chọn chuẩn tinh: - Nguyên tắc 1: Cố gắng chọn chuẩn tinh chuẩn tinh Nếu chi tiết có vị trí gia cơng giống làm việc độ xác đạt cách trực tiếp nên dễ dàng hơn, đồng thời đơn giản hố q trình lắp ráp đỡ phải gia công thêm chuẩn tinh phụ - Nguyên tắc 2: Cố gắng chọn chuẩn tinh cho tính trùng chuẩn cao tốt Nếu giảm sai số gia công chuẩn sở trùng với chuẩn khởi xuất sai số chuẩn: ec = - Nguyên tắc 3: Cố gắng chọn chuẩn tinh thống cho q trình gia cơng Nếu số chủng loại đồ gá giảm bớt, giảm bớt chi phí thiết kế tính tốn chế tạo đồ gá nên giá thành giảm * Quy trình cơng nghệ gia cơng: Việc lập quy trình công nghệ gia công phải hợp lý nhất, để rút ngắn thời gian phụ thời gian gia công đảm bảo suất, hiệu 14 kinh tế cao Đồng thời việc xếp nguyên công hợp lý tránh tượng gia công phôi bị phế phẩm nguyên công trước * Khi thiết kế cần dựa vào hai nguên tắc sau: • Căn vào trạng thái cuối bề mặt gia công để lập phương án theo thứ tự hợp lý • Cố gắng bố trí ngun cơng dễ gây phế phẩm lên trước để tránh thời gian gia cơng phơi phế phẩm Để lập quy trình cơng nghệ gia công chi tiết, trước tiên ta phảI xem xét yêu cầu kỹ thuật từ đưa biện pháp công nghệ để gia công 3.3 Quy trình chế tạo Tốn tắt bước q trình đúc khuôn cát sau : – Bộ phận kỹ thuật theo vẽ chi tiết để lập vẽ vật đúc, mẫu, hộp lõi – Căn vào vẽ để chế tạo mẫu gồm: Mẫu đúc để tạo lịng khn mang hình dáng bên ngồi vật đúc Hộp lõi để chế tạo lõi tạo hình dáng bên vật đúc Mẫu hệ thống rót để tạo đậu hơi, đậu ngót dùng để dẫn kim loại lỏng khí cho khn – Lắp rắp khuôn – Bộ phận nấu chảy kim loại lỏng phải phối hợp nhịp nhàng với trình làm khn, lắp ráp khn để tiến hành rót kim loại lỏng vào khuôn kịp thời Nấu chảy vật liệu: [4] Gang Tổ chức Độ bén Giới hạn Độ dãn kéo chày dài 50mm 15 ứng dụng Xám Peclit (MPa) (MPa) (%) 275 240 0,4 Block động cơ, mảy công cụ – Sau kim loại đơng đặc, vật đúc hình thành khuôn, tiến hành phá khuôn, lõi, làm vật đúc, kiểm tra vật đúc thủ công máy – Kiểm tra vật đúc hình dáng, kích thước, chất lượng bên 3.4 Thiết kế nguyên công 16 a) Nguyên công đúc Thực đúc khuôn cát cho sản phẩm đúc( thân máy chưa tiến hành gia công) b) Nguyên công phay Đối với mặt phẳng gia cơng phương pháp sau: • Phay thơ - phay tinh Dao phay phá thơ RM-CMM 4000 17 Dao phay ngón tinh MUH-IPM 4000 Ở nguyên công thực phay bề mặt dao phay thơ trước sau phay tinh lại bước q trình gia cơng mặt phẳng lần cuối c) Nguyên công tiện Đối với lỗ chính: • Tiện thơ - tiện tinh Dao tiện d) Nguyên công khoan Mũi khoan 18