Tiểu luận môn công nghệ chế tạo máy 1

: số sản phẩm dự phòng do sai hỏng và phế phẩm trong khi tạo phôi rèn hay đúcgây ra, = 3-5% số sản phẩm dự phòng do sai hỏng và phế phẩm trong quá trình gia công cơ, γ: khối lượng riêng

KHOA CƠ KHÍ

TIỂU LUẬN

MÔN: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 1

NHÓM 1Giảng viên hướng dẫn: LÊ VŨ HẢI

Lớp: DHCK15C

TP Hồ Chí Minh, 15 tháng 11 năm 2021

LỜI NÓI ĐẦU

Trong cuộc sống ngày nay, đất nước đang phát triển theo hướng công nghiệphóa, hiện đại hóa, nên ngành cơ khí đóng một vai trò rất quan trọng trong việc xậydựng và phát triển đất nước, ví dụ như trong các lĩnh vực về xây dựng, nông nghiệp,công nghiệp, giao thông vận tải …

Đối với sinh viên nghành kỹ thuật nói chung và sinh viên cơ khí trường ĐạiHọc Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh nói riêng là một kỹ sư Cơ Khí trongtương lai chúng ta phải cố gắng trao dồi những kiến thức học được trong nhà trường

và cả ở ngoài xã hội không ngừng cố gắng học tập nâng cao trình độ bản thân, taynghề để giúp đất nước canh tranh được với các nước trên thế giới Qua môn họcCông Nghệ Chế Tạo Máy 1 đã giúp chúng ta hiểu rõ hơn về ngành nghề cơ khí đặcbiệt là ngành chế tạo máy, môn học này là một tiền đề lớn chuẩn bị kiến thức chocác môn sau này, góp phần không nhỏ vào hành trang cơ khí ta về sau

Sau 2 tháng làm tiểu luận Công Nghệ Chế Tạo Máy 1, nhóm 1 đã hoàn thànhđược tiểu luận khá dễ dàng Bên cạnh sự nỗ lực của nhóm, còn có sự giúp đỡ củabạn bè, thầy cô đã hướng dẫn tận tình chúng em hoàn thành được đề tài tiểu luậnnày

Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Vũ Hải khoa công nghệ cơ khítrường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh đã hướng dẫn và giúp đỡnhóm em và các bạn hoàn thành được môn Công Nghệ Chế Tạo Máy 1 này

Công Nghệ Chế Tạo Máy 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN

XUẤT 1

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 1

1.1.1 Chức năng của chi tiết: 1

1.1.2 Điều kiện làm việc của chi tiết : 1

1.1.3 Các yêu cầu kĩ thuật : 1

1.1.4 Vật liệu : 2

1.2 Dạng sản xuất 2

CHƯƠNG 2: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 5

2.1 Chọn dạng phôi 5

2.1.1 Phôi thép thanh : 5

2.1.2 Phôi dập: 5

2.1.3 Phôi rèn tự do: 6

2.1.4 Phôi đúc: 7

2.1.5 Phôi cán: 7

2.2 Phương pháp chế tạo phôi 9

2.2.1 Đúc trong khuôn kim loại: 9

2.2.2 Đúc áp lực: 10

2.2.3 Đúc ly tâm: 12

2.2.4 Đúc trong khuôn cát: 13

2.2.5 Đúc trong khuôn mẫu chảy: 14

CHƯƠNG 3: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 18

3.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt 18

3.2 Chọn chẩn công nghệ 18

3.3 Trình tự gia công các bề mặt 18

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 20

CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH VÀ TÍNH SAI SỐ CHUẨN 34

5.1 Sai số chuẩn 34

5.2 Tính toán sai số chuẩn 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

Công Nghệ Chế Tạo Máy 1

DANH MỤC HÌNH ẢN

Hình 2.1: Phôi thép thanh 5

Hình 2.2: Phôi dập 6

Hình 2.3: Phôi rèn 6

Hình 2.4: Phôi đúc 7

Hình 2.5: Phôi cán 8

Hình 2.6: Đúc trong khuôn kim loại 9

Hình 2.7: Đúc áp lực 11

Hình 2.8: Đúc ly tâm 12

Hình 2.9: Đúc khuôn cát 13

Hình 2.10: Đúc khuôn mẫu chảy 14

Hình 2.11: Quy trình đúc khuôn mẫu chảy 17

Y Hình 4.1: Nguyên công 1 20

Hình 4.2: Dao tiện ngoài thân thẳng 21

Hình 4.3: Nguyên công 2 22

Hình 4.4: Nguyên công 3 24

Hình 4.5: Dao tiện lỗ 25

Hình 4.6: Nguyên công 4 26

Hình 4.7: Nguyên công 5 27

Hình 4.8: Dao taro 28

Hình 4.9: Nguyên công 6 29

Hình 4.10:Nguyên công 7 31

Hình 4.11:Nguyên công 8 32

Hình 5.1: Sai số chuẩn 34 Hình 5.2: Sơ đồ gá đặt trên mâm cặp 3 chấu 39

Công Nghệ Chế Tạo Máy 1

BẢN VẼ CHI TIẾT

CHI TIẾT 3D

Công Nghệ Chế Tạo Máy 1

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC

ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

1.1.1 Chức năng của chi tiết:

Chi tiết gia công thuộc loại chi tiết dạng bạc có chức năng định vịđảm bảo vị trí tương đối với các chi tiết khác

Chi tiết có 3 lỗ ren dùng để lắp ghép và có 3 bề mặt làm việc chính đó

là, vòng trong 62,4mm, vòng ngoài 95mm và   68,9mm.

1.1.2 Điều kiện làm việc của chi tiết :

Chi tiết làm việc chủ yếu trong môi trường thường xuyên tiếp xúc vớidầu mỡ và chất bôi trơn khác

1.1.3 Các yêu cầu kĩ thuật :

Bề mặt lắp ghép 95h8, bề mặt được lắp ghép theo hệ thống trục và códung sai kích thước [4]

Bề mặt lắp ghép có nghĩa là lỗ 62,4mm yêu cầu độ chính xác dungsai là 0,05mm [4]

Bề mặt lắp ghép có nghĩa là 68,9mm yêu cầu độ chính xác dung sai

là 0,1mm [4]

Bề mặt đầu của chi tiết có độ nhám Ra=0,8 và là bề mặt làm việc quantrọng nhất, các bề mặt làm việc còn lại có độ nhám Ra là 1,6

Các mác gang GX21-40, GX24-44, GX32-52 trong tổ chức có graphittấm, số lượng ít, mịn, phân bố đều nền kim loại là peclit nên cơ tính của gangkhá cao Các mác này dược sử dụng cho các chi tiết chịu lực, chịu mài

mòn trong ngành chế tạo máy ([5] Tr 169)

1.2 Dạng sản xuất

 Xác định dạng sản xuất:

CT 1.2 ([3] Tr 15)

N= N m.(1+ ) 1

N1: Số sản phẩm cần chế tạo trong 1 năm => N = 3000 1

m: số chi tiết trong 1 sản phẩm => m=1

: số sản phẩm dự phòng do sai hỏng và phế phẩm trong khi tạo phôi (rèn hay đúc)gây ra, = 3-5%

số sản phẩm dự phòng do sai hỏng và phế phẩm trong quá trình gia công cơ,

γ: khối lượng riêng của vật liệu => γ = 6,8-7,4 kg/dm (gang xám) 3

=> Dạng sản xuất là hàng loạt vừa

Dạng sản xuất hàng loạt vừa là dạng sản xuất mà sản lượng của mỗi mặthàng không quá ít, số chủng loại mặt hàng không quá nhiều, sản phẩm tương đối ổnđịnh và lặp lại theo chu kỳ

- Đặc điểm:

+ Sử dụng máy: chủ yếu là máy chuyên dùng, máy tự động cho năng suất cao

+ Bố trí máy: theo quy trình công nghệ Tại mỗi máy thường chỉ hoàn thành mộtcông việc nhất định của một quy trình công nghệ nhất định.

+ Đồ gá, trang thiết bị công nghệ: chủ yếu là chuyên dùng

+ Phương pháp gá đặt: chủ yếu sử dụng phương pháp tự động đạt kích thước

+ Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia công: thường sử dụng phương pháp chỉnhsẵn dao

+ Định mức kỹ thuật: rất tỉ mỉ và chính xác, thường sử dụng các phương pháp nhưtính toán phân tích, bấm giờ, chép thực ngày làm việc.v.v

+ Bậc thợ: cần thợ điều chỉnh có tay nghề cao, thợ đứng máy không cần có tay nghềcao

+ Văn kiện công nghệ: được lập rất tỉ mỉ, thường phải sử dụng đến phiếu nguyêncông

CHƯƠNG 2: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ

Yêu cầu công nhân đứng máy có trình độ cao

Thường dùng trong sản xuất hàng loạt, hàng khối vì có năng suất cao, lượng tiêuhao kim loại ít, phôi có độ chính xác cao

Hình 2.3: Phôi rèn

2.1.4 Phôi đúc:

Đúc là phương pháp chế tạo phôi bằng cách rót kim loại lỏng vào khuôn có hìnhdạng nhất định Phôi đúc thông dụng nhất là phôi gang, ngoài ra có thể đúc đượcphôi thép và kim loại màu

Đúc có thể tạo ra phôi có hình dạng kết cấu phức tạp mà các phương pháp khác (rèn, dập, ) khó đạt được

Thường dùng cho các loại chi tiết như : các gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, cácloại càng phức tạp, Dùng trong cả sản xuất đơn chiếc và hàng loạt

Hình 2.4: Phôi đúc

2.1.5 Phôi cán:

Phôi cán là phôi được chế tạo bằng phương pháp biến dạng dẻo trong cácnhà máy luyện kim Phôi cán thường có hình dạng và kích thước theo tiêuchuẩn: phôi cán tròn, vuông, ống, phôi hình ( U,I,L)

Phôi cán được dùng rộng rãi trong ngành chế tạo máy Về cơ tính của phôicán thì thấp hơn phôi dập và phôi rèn

 Dạng phôi đúc có hình dạng phù hợp với chi tiết hơn các dạng phôi khác.

 Đúc có thể tạo ra phôi có hình dạng kết cấu phức tạp mà các phươngpháp khác ( rèn, dập, ) khó đạt được

 Phôi đúc thích hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa

 Đúc có ưu điểm dễ cơ khí hóa, tự động hóa, linh hoạt trong sản xuất

2.2 Phương pháp chế tạo phôi

2.2.1 Đúc trong khuôn kim loại:

Đúc trong khuôn kim loại là thuật ngữ chỉ một phương pháp sản xuất vật đúcbằng cách rót kim loại lỏng vào khuôn kim loại Vật đúc đông đặc dưới tác dụngcủa trọng trường mà không chịu bất kỳ tác động nào khác.( [3] tr 232)

Hình 2.6: Đúc trong khuôn kim loại

 Ưu điểm :

 Khuôn được sử dụng nhiều lần

 Độ sạch và độ chính xác của chi tiết được nâng cao đáng kể,làm giảm khốilượng gia công cơ khí

 Nâng cao độ bền cơ học của vật đúc, đặc biệt là độ bền ở lớp bề mặt tiếp giápvới khuôn kim loại

 Nâng cao sản lượng hàng năm do giảm được kích thước đậu ngót và phếphẩm đúc

 Nâng cao năng suất lao động

 Tiết kiệm diện tích nhà xưởng do không cần chế tạo hỗn hợp làm khuôn vàquá trình làm khuôn.

 Tuy có những đặc điểm trên nhưng công nghệ đúc trong khuôn kim loại vẫnđược sử dụng rộng rãi để đúc gang, hợp kim và kim loại màu trong sản xuấthàng loạt và loạt lớn bởi vì có những chi tiết không thể chế tạo được nếukhông sử dụng khuôn kim loại, ví dụ các tấm lớn thân máy bay, các chi tiếtnhỏ nhưng đòi hỏi độ bền cao trong động cơ

2.2.2 Đúc áp lực:

Là khi hợp kim lỏng được điền đầy vào lòng khuôn dưới áp lực nhất định thì gọi

là đúc áp lực Tùy theo yêu cầu, áp lực có thể nhỏ bằng cách hút chân không lòngkhuôn gọi là đúc áp lực thấp hoặc áp lực lớn tạo ra bởi píttông gọi là đúc áp lực cao

 Kích thước và khối lượng của vật đúc bị hạn chế theo cỡ máy đúc.

 Chỉ đúc được hợp kim nhôm hoặc đồng, không đúc được gang, thép

 Tổ chức kim loại mịn chặt, không tồn tại các khuyết tật rỗ khí, rỗ co ngót.

 Tạo ra vật đúc có lỗ rỗng mà không cần thao

 Không dùng hệ thống rót phức tạp nên ít hao phí kim loại

 Tạo ra vật đúc gồm một vài kim loại riêng biệt trong cùng một vật đúc

 Nhược điểm:

 Có hiện tượng thiên tích vùng theo diện tích ngang của vật đúc, do mỗi phần

tử có khối lượng khác nhau chịu lực ly tâm khác nhau

 Khi đúc ống, đường kính lỗ kém chính xác và có chất lượng bề mặt kém

2.2.4 Đúc trong khuôn cát:

Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến Khuôn cát là loại khuôn đúc mộtlần (chỉ rót một lần rồi phá khuôn) Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chínhxác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư gia công lớn, nhưng khuôn cát có ưu điểm

là tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, khối lượng lớn và giá thành khuôn thấp

 Tính chất sản xuất linh hoạt, thích hợp với các dạng sản xuất

 Đầu tư ban đầu thấp

 Dễ cơ khí hóa và tự động hóa

 Nhược điểm :

 Độ chính xác vật đúc không cao dẫn tới lượng dư gia công lớn

 Chất lượng phôi đúc thấp, thường có rỗ khí, rỗ xỉ, chất lượng bề mặt vật đúcthấp

2.2.5 Đúc trong khuôn mẫu chảy:

Đây là một dạng đúc đặc biệt trong khuôn dùng một lần Thực chất của đúctheo khuôn mẫu chảy tương tự như đúc khuôn cát Nhưng cần phân biệt hai điểmsau đây:

+Lòng khuôn được tạo ra nhờ mẫu là vật liệu dễ bị chảy Do đó việc lấy mẫu

ra khỏi lòng khuôn thực hiện bằng nung chảy mẫu rồi rót ra theo hệ thống rót

+Vật liệu chế tạo khuôn bằng chất liệu đặc biệt nên chỉ cần độ dày nhỏ(6;8mm) nhưng rất bền, thông khí tốt, chịu nhiệt

Hình 2.10: Đúc khuôn mẫu chảy

 Ưu điểm :

-Đúc trong khuôn mẫu chảy là một phương pháp mới nhiều ưu điểm So với đúcbằng khuôn cát, đúc mẫu chảy có thể làm được các chi tiết phức tạp, có thànhmỏng, chất lượng bề mặt cao, giảm đáng kể lượng gia công cơ khí, nhiều chi tiếtđúc xong có thể sử dụng ngay Đúc mẫu chảy có thể làm được các sản phẩm cótrọng lượng từ vài gram đến vài chục kilogram

-Độ chính xác và độ bóng bề mặt vật đúc rất cao vì: độ chính xác của mẫu chảylớn, không có mặt phân khuôn nên không có sự sai lệch khuôn và khuyết tật do lắpráp khuôn gây ra, không có nguyên công rút mẫu nên giảm được sai số do việc rútmẫu, giảm đáng kể lượng dư gia công cơ khí, rót kim loại lỏng vào khuôn đã đượcnung nóng nên giảm ứng suất nhiệt do đó vật đúc ít bị nứt, cong vênh

-Đúc được những hợp kim khó chảy như thép không rỉ, thép gió…

-Giảm thời gian gia công cơ khí

 Nhược điểm :

-Cường độ lao động cao

-Chu trình sản xuất dài,

-Giá thành chế tạo khuôn cao

-Khuôn chỉ đúc được một lần

 Quá trình đúc trong khuôn mẫu chảy gồm các bước:

Bước 1: Tạo mẫu sáp: Trước khi tạo mẫu sáp thì nhà sản xuất sẽ tạo ra khuôn

ép từ mẫu gốc bằng cách lưu hóa các lớp cao su chứa mẫu rồi sau đó đưa sáp vàokhuôn ép để ép ra mẫu sáp

Bước 2: Ráp chùm mẫu: Để tăng năng suất cho quá trình sản xuất thì trong 1khuôn sẽ có nhiều mẫu sáp được đính lên trục sáp làm đậu rót cho khuôn

Bước 3: Nhúng tương: Phủ cụm mẫu bằng lớp vật liệu chịu lửa bằng cáchnhúng cụm mẫu vào dung dịch tương hay gốm chịu lửa.

Bước 4: Phủ cát: Sau khi nhúng vào tương thì sẽ rắc cát thạch anh khô mịnlên, phơi khô và nhúng lại cho tới khi nào đạt được độ dày mong muốn

Bước 5: Tạo khuôn vỏ sáp: Sau khi nhúng mẫu sáp vào tương và cát nhiềulần thì ta sẽ được 1 khuôn mẫu hoàn chỉnh chứa mẫu sáp

Bước 6: Nung tách sáp: Mang khuôn cát chứa mẫu sáp đem đi nung để chomẫu sáp chảy hết ra khỏi khuôn tạo long khuôn rót kim loại lỏng

Bước 7: Nung khuôn: Đem khuôn đã loại bỏ mẫu sáp đi nung trong lò nhiệt

để giúp cho kim loại dễ điền đầy khi rót vào khuôn

Bước 8: Rót kim loại vào khuôn: Sau khi kim loại đã được nung nóng chảythì ta tiến hành rót vào khuôn đã được nung nóng trong lò để tạo chi tiết cần giacông

Bước 9 : Phá khuôn: Sau khi khuôn đã được làm lạnh thì ra đem đi phákhuôn cát để lấy chùm chi tiết bằng tay hoặc bằng máy rung hoặc máy bắn nước áplực lớn

Bước 10: Cắt vật đúc: Sau khi phá khuôn thì ta tiến hành cắt tách chi tiết rakhỏi chùm chi tiết

Bước 11: Làm sạch chi tiết: Làm sạch các bụi cát hay các chấm kim loại trênchi tiết để hoàn chỉnh chi tiết

Bước 12: Kiểm tra chi tiết: Kiểm tra lại kích thước chi tiết, các bề mặt củachi tiết hay các khuyết tật trên chi tiết để đảm bảo kĩ thuật

Hình 2.11: Quy trình đúc khuôn mẫu chảy

CHƯƠNG 3: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

3.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt

( [4] tr113)

 Tiện tinh các bề mặt có độ nhám Ra=1,6 m và Ra=0,8 m.

 Tiện tinh đường kính 95mm đạt kích thước dung sai mm.

 Tiện tinh đường kính ngoài 68,9mm, tiện đạt kích thước dung sai mm.

 Tiện tinh đường kính lỗ trong 62,4mm, tiện đạt kích thước dung sai mm.

 Khoan và taro lỗ ren trên bề mặt đáy 95mm 

3.2 Chọn chẩn công nghệ

 Chuẩn thô: mặt đầu 68,9mm

 Chuẩn tinh: mặt đầu 95mm, vòng 95mm

3.3 Trình tự gia công các bề mặt

 Gia công thô:

 Tiện thô mặt đầu 95mm

 Tiện thô đường kính 95mm

 Tiện thô mặt đầu 68,9mm

 Tiện thô đường kính ngoài 68,9mm

 Tiện thô đường kính lỗ trong 62,4mm

 Khoan 3 lỗ 6 trên mặt đáy 95mm.

 Taro ren 3 lỗ M6

 Gia công tinh:

 Tiện tinh mặt đầu 95mm, tiện đạt độ nhám Ra=1,6 m 

 Tiện tinh đường kính 95mm, tiện đạt kích thước dung sai mm, đạt độ nhámRa=1,6 m

 Tiện tinh mặt đầu 68,9mm, tiện đạt độ nhám Ra=0,8 m.

 Tiện tinh đường kính ngoài 68,9mm, tiện đạt kích thước dung sai mm vàđạt độ nhám Ra=1,6 m

 Tiện tinh đường kính lỗ trong 62,4mm, tiện đạt kích thước dung sai mm vàđạt độ nhám Ra=1,6 m

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

 NGUYÊN CÔNG 1 Gia công thô mặt đầu : 95 và đường kính 95

Bước 1: Gia công mặt đầu 95mm

Bước 2: Gia công đường kính 95mm

Công suất máy : 4,5 kW

 Chọn dao:

Chọn dạo tiện ngoài thân thẳng góc nghiêng chính 90 có gắn mảnh hợp kim0

cứng với các thông số: tra bảng 4-7 trang 297 [1]

Hình 4.2: Dao tiện ngoài thân thẳng

Thông số dao:

25 16 120 15 1.0

 Dụng cụ kiểm tra: Đồng hồ so, thước cặp

 NGUYÊN CÔNG 2: Gia công thô mặt đầu và đường kính ngoài 68,9mmBước 1: Gia công mặt đầu 68,9mm

Bước 2: Gia công đường kính ngoài 68,9mm

 Chọn dao:

Chọn dạo tiện ngoài thân thẳng góc nghiêng chính 90 có gắn mảnh hợp kim0

cứng với các thông số: tra bảng 4-7 trang 297 [1]

Thông số dao:

25 16 120 15 1.0

 Dụng cụ kiểm tra: Đồng hồ so, thước cặp

 NGUYÊN CÔNG 3: Gia công thô đường kính lỗ trong 62,4mm