Thiết kế và lập quy trình chế tạo khuôn đúc vỏ hộp số xe wave a 110

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN & CÔNG TRÌNH  - KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO KHN ĐÚC VỎ HỘP SỐ XE WAVE A 110 NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ : 7520103 Giáo viên hướng dẫn : ThS Đặng Thị Hà Sinh viên thực : Trương Quang Nghĩa Mã sinh viên : 1651060431 Lớp : K61- KTCK Khóa học : 2016 - 2020 Hà Nội, 2020 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc thầy cô trường, đặc biệt Thầy Cô khoa Cơ Điện Công Trình - Trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam giúp đỡ em tài liệu tham khảo để em hồn thành tốt khóa ḷn tốt nghiệp Nếu khơng có những lời hướng dẫn, dậy bảo thầy cô ủng hộ động viên từ gia đình bạn bè thì em nghĩ đề tài khóa luận em rất khó hồn thiện được Và em xin chân thành cám ơn Cô Ths Đặng Thị Hà nhiệt tình hướng dẫn hướng dẫn em việc lựa chọn đề tài nghiên cứu, hướng tiếp cận giúp em chỉnh sửa những thiếu sót trình nghiên cứu Do trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn cịn hạn chế nên trình bày đề tài nghiên cứu tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ phía Thầy, Cơ để em học thêm được nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt Em xin trân trọng cảm ơn! Ngày … tháng … năm 2020 Sinh viên thực Trương Quang Nghĩa MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung CAD/CAM/CNC 1.2 Chức năng, ứng dụng lợi ích CAD/CAM 1.2.1 Chức CAD/CAM 1.2.2 Những ứng dụng CAD/Cam nghành chế tạo máy 1.2.3 Lợi ích CAD/CAM 1.3 Tổng quan CNC 1.3.1 Khái niệm chung máy CNC 1.3.2 Cấu trúc chung máy CNC 1.4 Giới thiệu phần mềm gia công khuôn 12 1.4.1 Phần mềm pro/E 12 1.4.2 Phần mềm Catia 17 1.4.3 Giới thiệu phần mềm Cimatron 20 1.5 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu 22 1.6 Mục tiêu, nội dung, phương pháp, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 23 1.6.1 Mục tiêu 23 1.6.2 Nội dung nghiên cứu, phương pháp 23 1.6.3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 24 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHI TIẾT VỎ HỘP SỐ XE HONDA WAVE A 110 VÀ KHUÔN ĐÚC VỎ HỘP SỐ 24 2.1 Giới thiệu chung chi tiết vỏ hộp số xe honda wave 110 24 2.1.1 Phân tích điều kiện làm việc tính kết cấu cơng nghệ chi tiết 25 2.1.2 u cầu chung đợ xác chất lượng bề mặt chi tiết gia công 26 2.2 Thiết kế chi tiết phần mềm catia 27 2.3 Thiết kế khuôn đúc chi tiết vỏ hộp số phần mềm CATIA 33 2.3.1 Lựa chọn vật liệu chế tạo khuôn đúc 33 2.3.2 Tạo bộ khuôn 34 3.3 Tính lượng dư gia cơng, tra lượng dư cho bề mặt 41 3.4 Tính tốn chế đợ cắt cho mợt bề mặt, tra chế đợ cắt cho bề mặt cịn lại 44 3.4.1 Tính tốn cho ngun cơng 2,3,4 44 3.4.2 Tính tốn cho nguyên công - Nguyên công V: Phay mặt G 52 3.4.3 Nguyên công VI: Phay mặt M 55 3.4.4 Ngun cơng VII: kht , doa lỗ Þ 80+0.063 58 3.4.5 Nguyên công VIII: khoan lỗ ta rô ren 61 3.4.6 Nguyên công IX:Tổng kiểm tra 63 3.5 Lập trình gia cơng khn phần mềm catia 63 3.5.1 Gia công nửa khuôn 63 3.5.2 Lập trình gia cơng nửa khn 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Máy CNC 10 Hình 1.2: Máy phay 11 Hình 1.3: Máy cơng cụ CNC (Máy tiện CNC) 12 Hình 2.1 Mặt ngồi vỏ hợp số xe honda wave a 110 25 Hình 2.2 Mặt vỏ hợp số xe honda wave a 110 25 Hình 2.3 Vào môi trường thiết kế 28 Hình 2.4 Chọn mặt phẳng thiết kế 28 Hình 2.5 Vẽ biên dạng mặt phẳng thiết kế 29 Hình 2.6 Chọn lệnh đùn 29 Hình 2.7 Vẽ biên dạng bên ngồi vỏ hợ số 30 Hình 2.8 Đùn biên dạng vỏ hộp số 30 Hình 2.9 Các biên dạng vỏ hộp số 31 Hình 2.10 Mặt vỏ hộp số 31 Hình 2.11 Các gờ vị trí vít ốc cho hộp số 32 Hình 2.12 Bo vát mép mặt vỏ hợp số 32 Hình 2.13 Thiết kế chữ vỏ hộp số 33 Hình 2.14 Chi tiết vỏ hợp số hồn thành 33 ĐẶT VẤN ĐỀ Trên thế giới, cuộc cách mạng máy tính điện tử có tác động lớn vào sản xuất công nghiệp Đặc biệt, ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu đại, công nghệ thông tin (CNTT) được ứng dụng rộng rãi, để nhanh chóng chuyển đổi trình sản xuất theo kiểu truyền thống sang sản xuất công nghệ cao (CNC); nhờ giai đoạn thiết kế chế tạo khn mẫu từng bước được tự đợng hố (CAD/CAM – đó: CAD thiết kế với trợ giúp máy tính điện tử; CAM sản xuất với trợ giúp máy tính điện tử, cịn được gọi (gia cơng điều khiển số) Các nước có cơng nghiệp tiên tiến như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan…đã hình thành mô hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khuôn mẫu chất lượng cao, cho từng lĩnh vực công nghệ khác nhau: Chuyên thiết kế chế tạo khuôn nhựa, khuôn dập nguội, khuôn dập nóng, khn đúc áp lực, khn ép chảy, khn dập tự động…Chuyên thiết kế chế tạo cụm chi tiết tiêu chuẩn, phục vụ chế tạo khuôn mẫu như: bộ đế khuôn tiêu chuẩn, khối khuôn tiêu chuẩn, trụ dẫn hướng, lò xo, cao su ép nhăn, loại cấu cấp phơi tự đợng…Ngồi cịn có công việc chuyên sâu lĩnh vực chế tạo khuôn như: Chuyên thực dịch vụ nhiệt luyện cho công ty chế tạo khuôn; Chuyên cung cấp loại dụng cụ cắt gọt để gia công khuôn mẫu; Chuyên cung cấp phần mềm chuyên dụng CAD/CAM/CAE…; Chuyên thực dịch vụ đo lường, kiểm tra chất lượng khuôn… Trong xu thế hội nhập hợp tác kinh tế quốc tế, muốn tồn tại phát triển bền vững, ngành Công nghệ sản xuất khuôn mẫu Việt Nam cần phải có giải pháp đúng, phù hợp Nếu để sản xuất khuôn mẫu tình trạng hoạt đợng khép kín, mợt đơn vị khó đảm bảo có những sản phẩm khn mẫu chất lượng cao, giá thành hạ Hơn nữa, ngày phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, u cầu cao đợ xác sản phẩm cơng nghiệp dân dụng Điều đặt mợt u cầu cao cho ngành khí Ngành sản xuất khuôn mẫu xuất nước ta từ rất sớm dừng phạm vi sử dụng nhiên góp phần nâng cao suất lao đợng có nhiều ứng dụng thực tế, đời sống hàng ngày Thời gian gần ngành khn mẫu nước ta bắt đầu có những bước tiến quan trọng phương diện thiết kế chế tạo mà phát triển nhanh chóng cơng nghệ CAD/CAM được ứng dụng thiết kế chế tạo sản phẩm công nghiệp ngày phổ biến Việt Nam Xe máy phương tiện giao thông chủ yếu nước ta số lượng khối lượng vận chuyển hàng hóa tồn quốc, đặc biệt tại khu đô thị khu vực kinh tế phát triển, mơ tơ xe máy chiếm vị trí quan trọng nhất Năm 2015, mơ tô, xe máy đáp ứng 62,7% nhu cầu lại tại Hà Nợi 77,9% tại TPHCM, đóng góp xe khách taxi 3,5% tại Hà Nội tại TPHCM 5,9%; xe buýt 8,4% tại Hà Nội 5,9% tại TPHCM Theo một thống kê Bộ Giao thông Vận tải, tính đến tháng 8/2016, lượng xe máy đăng ký lưu hành đạt mức 33,4 triệu chiếc Do đó, thiết kế hệ thống hộp số xe máy phụ vụ cho sản xuất lắp ráp xe máy một vấn đề cần quan tâm Xuất phát từ thực tế trên, để góp phần nâng cao kiến thức sản xuất khí nói chung chế tạo khn nói riêng, đồng thời tạo tiếp cận với công việc sau tham gia vào sản suất nhà máy em tiến hành thực đề tài nghiên cứu với tiêu đề: “Thiết kế lập quy trình chế tạo khuôn đúc vỏ hộp số xe wave a 110” đảm bảo yêu cầu kỹ thuật …… CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung CAD/CAM/CNC CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) thuật ngữ việc thiết kế chế tạo được hỗ trợ máy tính Cơng nghệ CAD/CAM sử dụng máy tính để thực mợt số chức nhất định thiết kế chế tạo Công nghệ được phát triển theo hướng tích hợp thiết kế với sản xuất, CAD/CAM tạo một tảng cơng nghệ cho việc tích hợp máy tính sản xuất CAD (Computer Aided Design) việc sử dụng hệ thống máy tính để hỗ trợ xây dựng, sửa đổi, phân tích hay tối ưu hóa Hệ thống máy tính bao gồm phần mềm phần cứng được sử dụng để thực thi chức thiết kế chun ngành Phần cứng CAD gồm có: Máy tính, cổng đồ họa, bàn phím thiết bị ngoại vi khác Phần mềm CAD gồm có chương trình thiết kế đồ họa, chương trình ứng dụng hỗ trợ chức kỹ thuật cho người sử dụng như: Phân tích lực ứng śt bợ phận, phản ứng đợng lực học cấu, tính tốn truyền nhiệt lập trình bợ điều khiển số CAM (Computer Aided Manufacturing) việc sử dụng hệ thống máy tính để lập kế hoạch, quản lí điều khiển hoạt động sản xuất thông qua giao diện trực tiếp hay gián tiếp giữa máy tính nguồn lực sản xuất CNC (Computer Numerical Controlled): Trước chương trình điều khiển NC phải thực thơng qua băng đục lỗ, điều khiển phải có bợ lọc để giải mã cung cấp tín hiệu điều khiển cho trục máy với có nhiều hạn chế, mất thời gian, chương trình phải viết lại dung lượng bé Chương trình CNC khắc phục được nhược điểm cách đọc hàng nghìn bit thông tin bộ nhớ Cho đến nay, CNC xuất hầu hết ngành công nghiệp, lĩnh vực có kết hợp chặt chẽ giữa máy tính máy cơng cụ 1.2 Chức năng, ứng dụng lợi ích CAD/CAM 1.2.1 Chức CAD/CAM Khác biệt với qui trình thiết kế theo công nghệ truyền thống CAD cho phép quản lí đối tượng thiết kế dạng mơ hình học số sở dữ liệu trung tâm, vậy CAD có khả hỗ trợ chức kĩ thuật từ giai đoạn phát triển sản phẩm cho đến giai đoạn cuối trình sản xuất, tức hỗ trợ điều khiển thiết bị sản xuất điều khiển số Hệ thống CAD được đánh giá có đủ khả để thực chức yêu cầu hay không, phụ thuộc chủ yếu vào chức xử lí phần mềm thiết kế Ngày những bộ phần mềm CAD/CAM chuyên nghiệp phục vụ thiết kế gia cơng khn mẫu có khả thực được chức sau:  Thiết kế mô chiều (3D) những hình dạng phức tạp  Giao tiếp với thiết bị đo, qt tọa đợ 3D thực nhanh chóng chức mô hình học từ dữ liệu số  Phân tích liên kết dữ liệu: Tạo mặt phân khuôn, tách khuôn, quản lý kết cấu lắp ghép…  Tạo vẽ ghi kích thước tự đợng: Có khả liên kết vẽ 2D với mô hình 3D ngược lại  Liên kết chương trình tính tốn thực chức phân tích kĩ tḥt: Tính biên dạng khn, mơ dịng chảy vật liệu, trường áp suất, trường nhiệt độ, độ co rút vật liệu…  Nội suy hình học, biên dịch kiểu đường chạy dao xác cho công nghệ gia công điều khiển số  Giao tiếp dữ liệu theo định dạng đồ họa chuẩn  Xuất dữ liệu đồ họa 3D dạng tập tin STL để giao tiếp với thiết bị tạo mẫu nhanh theo công nghệ tạo hình lập thể 1.2.2 Những ứng dụng CAD/Cam nghành chế tạo máy  Tạo mẫu nhanh thông qua giao tiếp dữ liệu với thiết bị tạo mẫu nhanh theo công nghệ tạo hình lập thể (đo quét tọa độ)  Giảm đáng kể thời gian mô hình học cách tạo mô hình hình học theo cấu trúc mặt cong từ dữ liệu số  Chức mô hình học mạnh, có khả mơ tả những hình dạng phức tạp nhất  Khả mô hình hóa cao cho phương pháp phân tích, cho phép lựa chọn giải pháp kĩ thuật tối ưu 1.2.3 Lợi ích CAD/CAM Lợi ích CAD có nhiều, song có mợt số định lượng được Mợt số lợi ích khác khó lượng hóa được mà thể chất lượng công việc được nâng cao, thông tin điện dụng , điều khiển tốt hơn… Mợt số lợi ích CAD hệ tích hợp CAD/CAM - Nâng cao suất kĩ thuật - Giảm thời gian dẫn - Giảm số lượng nhân viên kĩ thuật - Dễ cải tiến cho phù hợp với khách hàng - Phản ứng nhanh với nhu cầu thị trường - Tránh phải ký hợp đồng để kịp tiến bộ - Hạn chế lỗi chép đến mức tối thiểu - Đợ xác thiết kế cao - Khi phân tích dễ nhận những tương tác giữa phần tử cấu thành - Phân tích chức vận hành tốt nên giảm khâu thử nghiệm mẫu - Thuận lợi cho việc lập hồ sơ, tư liệu - Bản thiết kế có tính tiêu chuẩn cao - Nâng cao suất thiết kế dụng cụ cắt - Dễ tiết kiệm chi phí, giảm giá thành - Giảm thời gian đào tạo thiết kế lập trình viên cho máy CNC - Ít sai sót lập trình cho máy CNC - Giúp tăng cường sử dụng chi tiết máy dụng cụ cắt có sẵn