Đồ án kỹ thuật gia công cơ khíCHƯƠNG I - PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT.PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT.XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT1 - Phân tích chức năng làm v
PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
1 - Phân tích chức năng làm việc của chi tiết
- Gối đỡ thuộc chi tiết dạng Hộp, là chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục.
- Chức năng của gối đỡ là đỡ các trục bánh vít, là cơ sở để lắp ghép các chi tiết khác như bulong, đai ốc, vít, nắp…
- Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó.
- Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trượt.
- Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi.
- Yêu cầu kỹ thuật cơ bản:
Vật đúc không rỗ, ngót không ngậm xỉ Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và đầu mặt là 0.05mm
2 - Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của sản phẩm hoặc chi tiết cơ khí nhằm đảm bảo lượng tiêu hao kim loại ít nhất, khối lượng gia công và lắp ráp là thấp nhất, gia thành chế tạo là ít nhất trong điều kiện và quy mô sản xuất nhất định.
- Chi tiết dạng hộp tính công nghê ˜ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và đô ˜ chính xác gia công Vì vâ ˜y, khi thiết kế nên chú ý đến kết cấu của nó.
- Gối đỡ là một chi tiết có kết cấu khá đơn giản, do vậy ta không thể giảm lược đựơc kết cấu hơn nữa, phương pháp đúc kết cấu này với vật liệu là gang xám hoàn toàn phù hợp.
Hộp có độ cứng vững cao
Các bề mặt làm chuẩn phải đủ diện tích nhất định
Các lỗ trên mặt bích có kết cấu đơn giản, thông suốt, dễ gia công
- Những bề mặt trong của các lỗ rất hay gặp sự rỗ co trong quá trình đúc.
- Các bề mặt chính cần đạt độ chính xác cao, bề mặt phụ độ chính xác không cao.
- Gia công tương đối thuận tiện và năng suất
- Ngoài ra nó còn tiết kiệm được vật liệu
- Lắp ráp thuận tiện vì nó ít mối lắp ghép, tính chất lắp lẫn cao
3 - Xác định dạng sản xuất Để xác định dạng sản xuất trước hết phải biết lượng hàng năm cần gia công:
Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm được xác định theo công thức sau:
N1 là số sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch Theo đầu đề của đồ án ta có N = 10000 chi tiết.1 m là số lượng chi tiết trong một sản phẩm m = 1 (chi tiết) là số lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi đúc hoặc do rèn gây ra = 3 - 6 % lấy = 4 % là lượng sản phẩm dự trù do sai hỏng và phế phẩm trong khi chế tạo = 5- 7 % lấy = 6 %
Q1 là trọng lượng của chi tiết. là khối lượng riêng của vật liệu
Với vật liệu gang xám ta có = 7200Kg/m 3
V là thể tích của chi tiết (m ) 3
Ta xác định khối lượng của chi tiết dựa vào phần mềm Solidworks:
B1: Vẽ chi tiết cần tính khối lượng vào phần mền solitworks.
B4: chỉnh sửa theo đơn vị yêu cầu (m, kg, m ) 3
B5: Ghi kết quả (vật kiệu là thép có γgang xám = 7200 (kg/m3);
Từ phần mềm Solidworks ta tính được khối lượng của chi tiết là:
Kết luận: Dựa vào giá trị tính toán của N, Q và tra bảng 2 (Sách CNCTM – Trần Văn Địch) ta xác định được dạng sản xuất là sản xuất hàng loạt lớn.
CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
- Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán
- Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi nhằm mục đích đảm bảo hiệu quả kinh tế-kĩ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết từ khâu chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết là thấp nhất
- Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu về chịu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc,…)
-Sản lương lượng hàng năm của chi tiết
- Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kĩ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về thiết bị, trình độ chế tạo phôi,…)
- Mặt khác khi xác định phương pháp tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến các đặc tính của phôi và lượng dư gia công ứng với loại phôi đó Sau đây là một số đặc tính quan trọng của các loại phôi thường dùng:
Khả năng tạo hình và độ chính xác phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể đúc được các chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ có độ chính xác của phôi đúc thấp Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác của phôi đúc cao Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kính thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, tuy nhiên năng xuất không cao Phương pháp đúc trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn về kích thước và khối lượng vật đúc, chi phí chế tạo khuôn cao, tuy nhiên phương pháp này cho năng suất cao, thích hợp cho sản xuất hàng loạt
Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được sử dụng trong ngành chế tạo máy Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt Ở phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn giản nhưng phương pháp này chỉ tạo chi tiết có hình dáng đơn giản và năng suất thấp Rèn khuôn có độ chính xác cao, năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác khuôn, mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn
9 chuyên dùng cho từng chi tiết, chi phí làm khuôn cao Phương pháp này khó đạt các kích thước với độ chính xác cấp 7-8, những chi tiết có hình dạng phức tạp
Có profin đơn giản như: tròn, vuông, lục giác, lăng trụ…dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục ren, mặt bích. Phôi cán định hình phổ biến thường là phôi thép góc, thép hình: , I U, V…được dùng nhiều trong các kết cấu lắp, phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng chế tạo các toa tàu, các máy kéo, máy nâng,… Phôi cán có cơ tính cao, sai số phôi cán thường thấp, độ chính xác thường là cấp 9-12 Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán không cần phải gia công cơ tiếp theo, điều đó quan trọng khi chế tạo chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền
Chi tiết có hình dạng khá phức tạp, có một số mặt gia công có độ chính xác cấp 6-
7 ta không dùng phương pháp này để chế tạo phôi
Ngoài ra trong sản xuất thực tế người ta còn dùng phôi hàn nhưng phạm vi nhỏ hơn.
Chọn phôi đúc có vật liệu là gang xám.
2 - Phương pháp chế tạo phôi
Trong đúc phôi có những phương pháp sau: a, Đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ:
- Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ
- Loại phôi này có cấp chính xác IT16 IT17
Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao, gây khó khăn cho những bề mặt không gia công cơ b, Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:
-Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát mẫu gỗ
- Cấp chính xác của phôi: IT15 IT16
- Độ nhám bề mặt: Rzm chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc với mẫu gỗ, đúc được những chi tiết hình dạng lớn và phức tạp, nên phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa và lớn.
10 c Đúc trong khuôn kim loại:
- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư lớn, phôi có hình dạng gần giống chi tiết và lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao
- Cấp chính xác của phôi: IT14 IT15.
- Độ nhám bề mặt: R = 40 m z d, Đúc ly tâm:
- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đối xứng, rỗng, đặc biệt là các chi tiết hình ống
- Khó nhận được đường kính lỗ bên trong vật đúc chính xác vì khó định lượng kim loại rót vào khuôn chính xác
- Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém, vì chứa nhiều tạp chất và xỉ e, Đúc áp lực:
- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong khuôn Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là: Thiếc, chì, kẽm, magie, nhôm, đồng.
-Đúc dưới áp lực thường chế tạo các chi tiết phức tạp như: vỏ bơm xăng, dầu
- Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao nên không phù hợp với sản xuất vừa f Đúc trong khuôn mỏng:
- Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8 mm
- Có thể đúc được gang, thép, kim loại màu như khuôn cát, khối lượng vật đúc đến
-Dùng trong sản xuất hàng loạt vừa và lớn g Đúc liên tục:
- Là quá trình rót kim loại lỏng và liên tục vào khuôn kim loại, xung quanh hoặc bên trong có nước lưu thông làm nguội Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại khi rót vào khuôn kết tinh ngay, vật đúc được kéo ra khỏi khuôn liên tục bằng cơ cấu đặt biệt như con lăn
- Thường dùng để đúc ống, thỏi, ấm,
- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát - mẫu kim loại
- Phôi đúc đạt cấp chính xác là II (Bảng 3-13 sổ tay CNCTM 1)
- Cấp chính xác kích thước IT15 IT16
- Độ nhám bề mặt: R = 80z m. Độ cứng
C Si Mn P S Cr Ni Cu
Lỗ 30: Chọn cấp chính xác IT7 => 30H7 = 30 +0.021
2 lỗ 20: Chọn cấp chính xác IT7 => 20H7 = 20 +0.021
Các bề mặt phẳng: Độ lệch dung sai không quá ±0.1mm
