để chế tạo được một chi tiết máy nhằm bảo đảm được các yêu cầu về kỹ thuật và tính kinh tế trong sản xuất, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại, với thời gian và phương pháp gia công
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ
A
INDUSTRIAL
HOCHIMINH CITY
BAO CAO CUOI KHOA
MON: THIET KE CONG NGHE CHE TAO MAY
Người thực hiện : Ngõ Văn Khương
Huynh Phi Hùng Luong Manh Khanh
Lé Thanh Lim Trương Tuấn Kiệt
TP.HCM, Ngày 01 Tháng 10 Năm 2023
Trang 2
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Thiết kế công nghệ chế tạo máy là một môn học mang tính tổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới công nghệ chế tạo máy (như
các môn học Công nghệ chế tạo máy, Công nghệ kim loại, Công nghệ chế tạo phôi, Vẽ kĩ thuật cơ khí, Dung sal, ) để chế tạo được một chi tiết máy nhằm
bảo đảm được các yêu cầu về kỹ thuật và tính kinh tế trong sản xuất, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại, với thời gian và phương pháp gia công tối ưu, Muôn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được một quy trình công nghệ gia công hợp lý
Trong quá trình thực hiện Đồ án người sinh viên phải năm vững các kiến thức về các phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường và biết cách lựa chọn ra phương pháp tôi ưu, hợp lý nhất Một quy trình công nghệ hợp lý là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nước, thời gian gia công ngắn, chi phí cho gia công thấp nhưng chi tiết vẫn đảm bảo được kích thước và dung sai đúng với yêu cầu kỹ thuật đặt
ra, có giá thành rẻ đáp ứng được nhu cầu của xã hội
Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu
và kinh nghiệm của cô hướng dẫn
Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện đồ án thiết kế quy trình công nghệ
đo trình độ và năng lực còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai
sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu Chúng em rất mong cô góp ý, dé chúng em bồ sung kiến thức của mình được hoàn thiện hơn
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Minh Tuấn — Thây là người trực tiếp hướng dẫn chúng em trong quá trình thực hiện đồ án này Nhờ sự hướng dẫn tận tình của cô mà chủng em tự nhận ra được những yếu kém, những hạn chế của bản thân không chỉ về kiến thức chuyên môn mà cả về thực tế cuộc song
Trang 3
Bảng kế hoạch thực hiện bài tập nhóm _
Thiết kê qui trình công nghệ gia công chỉ tiết
- Huynh Phi Hung: Vé 3d va lam word, Tinh toan nguyén cong
- Ngô Văn Khương: Vẽ bản
vẽ lồng phôi
vẽ nguyên công
- Lê Thanh Lim: Tìm tài liệu
phương án gia công, tra lượng
dư + Chọn phương án kiêm tra các yêu câu kỹ thuật
của chỉ tiết (thiết kế bản vẽ chi tiết đúng theo yêu
cầu kỹ thuật) (1)
thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết cơ
khí theo bản vẽ chỉ tiết (2)
+Xác định lượng dư tông cộng cho các bề mặt gia
công, dung sai kích thước phôi, góc nghiêng thoát
khuôn, bán kính góc lượn, độ nhám bề mặt phôi
(2)
Trang 4
Hình thành bản vẽ lòng phôi.(3)
+ Chọn tiến trình gia công (chọn phương pháp
gia công, chọn chuẩn, chọn trình tự gia công các
bề mặt, xác định các sai số gia công) (1)
+ Thiết kế nguyên công (vẽ sơ đồ gá đặt, , bản vẽ
thứ tự mặt gia công ,bản vẽ thứ tự các bước trong
+ Xác định, tính toán chê độ cắt cho Ì nguyên
công (chiều sâu cắt, tốc độ cắt, số vòng quay,
công suát cắt, chọn máy theo công suất (1)
+ Dùng phương pháp tra bảng chế độ cắt (trong
số tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2.) cho các bề
Trang 6L Nghiên cứu chỉ tiết gia công
1 Vật liệu chế tạo:
« - Đủ độ cứng vững, chịu được lực khi làm việc và khi gia công cắt gọt với năng suất cao
° - Bề mặt chuẩn đủ rong để tiện ga dat, gia công
nhiéu dao dé dat nang suat cao
quang, dang ranh hay dinh hinh
* (Cac lénén vuông góc với bề mặt vách đề tránh lệch dao khi gia cong
* Cac lỗ kẹp chặt phái là lỗ tiêu chuẩn
- Vật liệu phải được chọn sao cho hợp lý, đảm bảo về giá thành sản xuất, khả năng gia
công và đặc biệt là khả năng có thể nhiệt luyện dé dat duoc độ cứng theo yêu cầu đề ra
đối với chi tiết - - Vật liệu chế tạo là thép SKDII có thành phần hóa học: € =(1,4- 1,6)%; S¡ =(0,4)%; Mn =(0,6)%; P < 0,3%; S5 < 0,3% Ngoài ra còn có các thành phần khac nhu Ni, Cr , Mo Theo trang 220 tài liệu [8] ta có các thông số sau:
- Tính chất lý, hóa đủ đáp ứng chức năng phục vụ vào công nghệ chế tạo
- Vật liệu chi tiết là thép cứng kí hiệu: SKDII nên ta chế tạo bằng phương pháp dập nóng
2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chỉ tiết:
- Đây là chỉ tiết thuộc đạng khối nên cũng như các dạng chỉ tiết khác đối với chỉ tiết dạng hộp tính công nghệ trong kết cầu có ý nghĩa quan trọng không những ảnh hưởng đến khối lượng lao động chế tạo nó mà còn ảnh hưởng đến việc tiêu hao vật liệu Vì vậy khi thiết kế cần phải chú ý đến kết cầu
- Đủ độ cứng vững, chịu được lực khi làm việc và khi gia công cắt gỌT VỚI năng suất cao
- Độ cứng vững của chỉ tiết đủ đề khi gia công không bị biến dạng
Trang 7
- Bề mặt chuẩn đủ rong để tiện gá đặt, gia công
- Bề mặt gia công thuận tiện cho việc gia công (ăn dao, thoát dao) và gia công
với nhiều đao đề đạt năng suất cao
- Các lỗ phải có kết cầu đơn giản, kích thước tang từ trong ra ngoài, và không đứt quảng, dạng rãnh hay định hình
- Các lỗ nên vuông góc với bề mặt vách đề tránh lệch dao khi gia công
- Các lỗ kẹp chặt phải là lỗ tiêu chuẩn
- Các lỗ trên chi tiết có kết cầu đơn giản, lỗ đủ rộng đề ta có thê đưa đao vào khi gia công phay, khoan, doa
- Chi tiết có các bề mặt đối xứng nhau, vuông góc với mặt đáy nên rất thuận tiện cho quá trình gia công chế tạo phôi
II Xác định dạng sản xuat:
Sản lượng hàng năm của chỉ tiết được xác định theo công thức:
Trong đó: N - số chỉ tiết được sản xuất trong một năm;
- số sản phâm ( số máy ) được sản xuất trong một năm;
m - số chỉ tiết trong một sản phẩm;
- số chi tiết được chế tạo thêm đề dự trữ (5% đến 7% )
> Chọn = 6%
Ta xét thêm % phế phâm =3%-6%, chọn =5%, khi đó:
Thay số ta có: chi tiét/nam
Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chị tiết, trọng lượng của chỉ tiết được xác định theo công thức:
Trong đó: Q - Trọng lượng chỉ tiết
- Trọng lượng riêng của vật liệu
V - Thê tích của chi tiết
Trang 8
113278 Ags, 10242 952042101 kg am, 26519.370258096 kg fm ——— * =91273454 ram
lạ -we#, 2326.627040443 kạ-da”, 25967.012567536 ks- vat
Trang 10II CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI:
1 Chọn dạng phôi: Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thê 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 tao chi tiết, đồng thời tông phí tôn chế tạo chỉ tiết từ khâu chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chỉ tiết là thấp nhất Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chỉ tiết ta cần quan tâm đến đặc
điểm về kết cấu và yêu cầu về chiệu 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 chỉ
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
chỉ tiết ta cần quan tâm đến các đặc tính của phôi và lượng dư gia công ứng với loại phôi đó
-Trong đồ án công nghệ vì sán xuất hàng khối „vì tính kinh tế cũng như dang san xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại dưới áp lực
e - Phôi đúc đạt cấp chính xác là 2
e - Cấp chính xác kích thước IT14 > IT17
® D6 nham bé mat: Rz=40um
- Sau đây là một số đặc tính quan trọng của các loại phôi thường dùng
a Phôi đúc:
Khả năng tạo hình và độ chính xác phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể
đúc được các chỉ tiết co hình đạng 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 lựctrong khuôn kim loại cho đọ 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
tốn 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
Trang 11năng 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 chuyên dùng cho từng chi tiết, chi phí làm khuôn cao Phương pháp này khó đạt các kích thước với đọ chính xác cấp 7-8, nhưng chỉ tiết có hình dạng phức tạp
c Phôi cán:
-Có proñn 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: [, U, V được dùng nhiều trong các kết cau 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 912 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 ché tao chỉ 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 đề chế tạo phôi
2 Chọn phương pháp chế tạo phôi:
a) Chọn phôi: Dựa vào đặc điểm của các phương pháp chế tạo phôi trên ta chọn phương pháp dập nóng vì:
+ Giá thành chế tạo vật rẻ
+ Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản nên đầu tư thấp
+ Phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn
+ Độ nhám bề mặt, độ chính xác phôi dập
b) Phương pháp chế tạo phôi:
Trong đập phôi có những phương pháp sau:
dáng phức tạp Lô thủng hoặc lỗ sâu ở các vách bên không thể chế tạo ra
Lượng dư và dung sai đối với chỉ tiết rèn trên máy búa đưới 40kg và kích thước dưới 800mm lay từ 0,6 — 1,2 đến 3 — 6,4 mm Đối với phôi dập trên máy ép thì lượng dư đạt đến 0,1-0,6 mm hoặc nhỏ hơn
© - Dập trong khuôn kín: Trọng lượng từ 50 — 100KG có hính dáng đơn giản, ưu việt đối với tròn xoay, được dùng đề làm giảm lượng kim loại ( do không có bavia ) dùng cho thép và hợp kim thép có tính dẻo thấp
Lượng dư và dung sai đối với chỉ tiết rèn trên máy búa đưới 40kg và kích thước dưới 800mm lay từ 0,6 — 1,2 đến 3 — 6,4 mm Đối với phôi dập trên máy ép thì lượng dư đạt đến 0,1-0,6 mm hoặc nhỏ hơn
ll
Trang 12° Ep và đột dập: Trọng lượng tới 75KG, có hình tròn, hình côn, hình trục, bậc hoặc bề mặt định hình, trục có đầu to và hình thù khác nhau; các ống bạc có
lỗ sâu thủng hoặc không thủng và có mặt bích một phía
Lượng dư dung sai cho đường kính ngoài Š — 150 mm từ 0,4 — l,6 mm
se Uốn: Cong theo một hoặc nhiều bề mặt, được tạo từ các phôi cán ( tiêu
chuẩn hoặc không tiêu chuẩn ) Tùy theo phôi ban đầu Uốn sẽ làm lệch hình dạng ở những chỗ có bán kính nhỏ
các dụng cụ làm nguội, biên trục cam, vách răng
Dung sai theo chiều đài phôi 1-5mm, theo chiều cao và chiều rộng
Trang 13© Cấp chính xác kích thước IT4 — IT7
Trang 14IV Lập tiến trình công nghệ:
-Yêu Cầu Kỹ Thuật:
+Dung sai đô song song không lớn hơn 0.01 +Dung sai lỗ không sai lệch +0.25
+ Nguyên công l: phay mặt đáy kích thước 120x210 mm
+ Nguyên công 2: Phay 4 bề mặt bên của khuôn
+ Nguyên công 3: Khoan đường kính lỗ mm
+ Nguyên công 4: Phay đường kính lỗ mm
+ Nguyên công 5: Tiện khối trụ có đường kính mm
+ Nguyên công 6: Tiện lỗ bên trong khối trụ có kích thước đường kính
mm sau 21 mm
Phương an gia công 2:
+ Nguyên công I: Phay mặt đáy kích thước 120x210 mm
+ Nguyên công 2: Tiện lỗ bên trong khối trụ có kích thước đường kính
mm sau 21 mm
+ Nguyên công 3: Khoan đường kính lỗ mm
+ Nguyên công 4: Phay đường kính lỗ mm
+ Nguyên công 5: Tiện khối trụ có đường kính mm
+ Nguyên công 6: Phay 4 bề mặt bên của khuôn
14
Trang 15Phương án gia công 3:
+ Nguyên công l: phay mặt đáy kích thước 120x210 mm
+ Nguyên công 2: Phay 4 bề mặt bên của khuôn
+ Nguyên công 3: Tiện khối trụ có đường kính mm
+ Nguyên công 4: Tiện lỗ bên trong khối trụ có kích thước đường kính
mm sau 21 mm
+ Nguyên công 5: Khoan đường kính lỗ mm
+ Nguyên công 6: Phay đường kính lỗ mm
=> Kết luận: Với đạng sản xuất hàng loạt lớn và đề phù hợp với điều kiện sản xuất
ở nước ta là các máy chủ yếu là vạn năng nên ta chọn phương án gia công số I
- Với Phương án gia công số 1, lượng dung sai bề mặt sẽ được tra trong sách tài liệu [I] với:
Tra bang 3-110 tai ligu [1] xác định được lượng dư cho bề mặt đáy là 2 mm
Tra bang 3-110 tai ligu [1] xác định được lượng dư cho bề mặt day la 1.6 mm
Tra bang 3-110 tai ligu [1] xác định được lượng dư cho bé mat (1) là 2 mm
Tra bang 3-110 tai ligu [1] xác định được lượng dư cho bề mặt (2) la 1.6 mm
Tra bang 3-110 tai ligu [1] xác định được lượng dư cho bé mat (3) là 2 mm
Tra bang 3-110 tai ligu [1] xác định được lượng dư cho bề mặt (4) la 1.6 mm
Tra bang 3-110 tai ligu [1] xác định được lượng dư cho bề mặt khối trụ là 1.2 mm
15