Báo cáo khoa học: "nghiên cứu chế tạo răng gầu máy đào bằng phương pháp gia công áp lực phù hợp với điều kiện sản xuất chế tạo tại các cơ sở chế tạo cơ khí trong nước" ppsx

nghiên cứu chế tạo răng gầu máy đào bằng phơng pháp gia công áp lực phù hợp với điều kiện sản xuất chế tạo tại các cơ sở chế tạo cơ khí trong nớc ths. trơng nguyễn trung ths. trần thị vân nga ks. nguyễn tiến dũng Bộ môn Công nghệ GT khoa Cơ khí Trờng Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Bi báo trình by tóm tắt kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ gia công kim loại bằng áp lực để chế tạo răng gầu của máy đo trong điều kiện khai thác tại việt Nam v phù hợp với điều kiện sản xuất của các cơ sở sản xuất cơ khí trong nớc. Summary: The article briefly presents the result of the study on constructing technological progress by preasure method to manufacturing the tip of excavator. i. Đặt vấn đề CT 2 Trong các phụ tùng thay thế của máy đào, răng gầu máy đào là một chi tiết đợc thay thế nhiều vì chúng thờng bị mòn nhanh và gãy hỏng vì phải làm việc trong điều kiện khắc nghiệt. Trong khi đó ở nớc ta cha có nhà máy nào đi sâu nghiên cứu chế tạo chúng mà chủ yếu các đơn vị thi công dừng ở chỗ mua của nớc ngoài thay thế hoặc hàn phục hồi sửa chữa tại chỗ để kịp thời phục vụ sản xuất, tuy có số cơ sở đúc răng gầu nhng những cơ sở này sản xuất chủ yếu là do kinh nghiệm. Sau một thời gian ngắn đa vào sử dụng răng gầu của máy đào lại bị mòn với tốc độ lớn. Chính vì vậy phải nghiên cứu quy trình công nghệ chế tạo răng gầu hợp lý nhằm nâng cao độ bền, tuổi thọ răng gầu của máy đào trong điều kiện khai thác tại Việt Nam. Chúng tôi tiến hành nghiên cứu và thấy rằng ngoài việc chế tạo răng gầu bằng phơng pháp đúc ta có thể chế tạo bằng phơng pháp gia công áp lực. Khi chế tạo răng gầu bằng phơng pháp gia công áp lực cho phép nâng cao tuổi thọ của chi tiết nhờ tạo đợc tổ chức kim loại có dạng thớ. Phơng pháp này có thể phù hợp với các điều kiện sản xuất của các cơ sở sản xuất nhỏ có thể chế tạo các sản phẩm theo yêu cầu. Để cụ thể, chúng tôi nghiên cứu quy trình công nghệ chế tạo một loại răng gầu . ii. nội dung: 2.1. Phơng pháp gia công kim loại bằng áp lực Gia công kim loại bằng áp lực là dựa vào tính dẻo của kim loại, dùng ngoại lực của thiết bị làm cho kim loại biến dạng theo hình dáng yêu cầu. Kim loại vẫn giữ đợc tính nguyên vẹn, không bị phá huỷ. Gia công kim loại bằng áp lực là phơng pháp gia công không phoi, ít hao tốn kim loại, có năng suất cao. Sau khi gia công áp lực, chất lợng kim loại đợc cải thiện. Gia công kim loại bằng áp lực làm biến dạng và thay đổi tổ chức ban đầu của phôi, tinh thể kéo dài và định hớng. Gia công kim loại bằng áp lực là một phơng pháp đợc dùng nhiều trong các phân xởng cơ khí để chế tạo hoặc sửa chữa các chi tiết máy. Các dạng cơ bản của gia công kim loại bằng áp lực là cán, rèn tự do, rèn khuôn, dập, kéo sợi, ép. Khi chế tạo răng gầu, chúng tôi chọn 2 phơng pháp: Rèn tự do và rèn khuôn và thực hiện biến dạng ở trạng thái nóng. Biến dạng nóng là gia công kim loại ở trên nhiêt độ kết tinh lại. Quá trình gia công có hiện tợng biến cứng, nhng vì ở trên nhiệt độ kết tinh lại nên hiện tợng biến cứng đợc khử ngay do đó tính dẻo lại trở lại, việc gia công tiếp tục không phải ngừng để ủ. Do vật liệu chế tạo răng gầu là thép 13, tính dẻo ở nhiệt độ thấp không cao, nên chon phơng pháp biến dạng nóng nhằm nâng cao tính dẻo, giảm khả năng chống lại biến dạng, tạo điều kiện cho biến dạng thuận lợi, nâng cao năng suất và hạ giá thành sản phẩm. 2.2. Quy trình công nghệ chế tạo răng gầu Sau khi nghiên cứu kết cấu của răng gầu, đa ra quy trình công nghê chế tạo răng gầu bằng phơng pháp gia công áp lực nh sau: Tên chi tiết Ký hiệu Răng gầu máy đào MX8 Vật liệu Kích thớc phôi 1 0 0 ỉ 2 0 3 1 2 2 0 7 11 5 1 1 0 55 91 56 84 99 83 Thép 13 80x135 TT Ng. Công Tên nguyên công , bớc sơ đồ các bớc Điều kiện kỹ thuật cho các bớc Thiết bị Khuôn đồ gá Dụng cụ 1 Ca phôi 135 ỉ 8 0 Ca từng phôi Ca đĩa Gá kẹp chặt Thớc lá 2 Nung phôi Nung chi phôi nhiệt độ 1200 O C - 1250 O C Lò có môi trờng khí bảo vệ Kìm Kìm CT 2 3 Đột lỗ 8 0 A A ỉ50 ỉ10 Đột lỗ đúng tâm . Đột sâu khoảng 50 mm; Cho một ít bột than vào thành lỗ, rồi đột tiếp đạt kích thớc Đe Chày đột lỗ hình côn Kìm, búa tạ, thớc lá 4 Nung phôi Nung phôi đến nhiệt độ 1200 O C-1250 O C Lò có môi trờng khí bảo vệ Kìm Kìm 5 Đột rộng lỗ đạt kích thớc thô A A Điều chỉnh chi tiết, chày đột đúng tâm đầu đập của búa, giữ chày chi tiết cân không lệch. Đánh búa nhẹ, sau đánh mạnh, đều Búa hơi 75kg Dùng 2 chày chế tạo hình chêm theo biên dạng lỗ yêu cầu - chày tạo lỗ thô - chày tạo lỗ theo yêu cầu Kìm Búa tay Thớc lá 6 Nung phôi Nung phôi đến nhiệt độ 1200 O C-1250 O C Lò có môi trờng khí bảo vệ Kìm Kìm 7 Vuốt 5 8 0 220 +3 +2 + 1 + 1 - Đe nghiêng 8 9 + 1 - P (Lực vuốt) 9 6 - + 1 Tấm đệm Vuốt phôi từ phần không có lỗ trớc , khi vuốt đến phần có lỗ phải cho tấm đệm vào phần lỗ để lỗ không bị biến dạng nhiều - Khi đạt hình dạng kích thớc lật phôi 90 O vuốt. - Trong quá trình vuốt ta phải nung phôi lại để đảm bảo nhiệt độ để vuốt đạt hình dạng, kích thớc thô. Đe dới nghiên để đe trên Máy búa hơi 75kg Đe Kìm, Thớc lá CT 2 tiếp xúc với phôi ở vị trí nằm ngang. 8 Nung phôi Nung phôi đến nhiệt độ 1200 O C-1250 O C (Nung dài 170 đẻ xấn) Lò có môi trờng khí bảo vệ Kìm Kìm 9 Xấn bậc hai mặt bên 5 5 + 1 - Đe nghiêng 110 5 Xấn bậc - Là phẳng Khi xấn mặt bậc thứ 2 thì phải dùng tấm đệm kê bậc xấn 1 để không bị biến dạng. Đe Bàn xấn, Bàn là, Thớc lá, Kìm, Búa tạ, Búa tay. 10 Nung phôi Nung phôi đến nhiệt độ 1200 O C-1250 O C Lò có môi trờng khí bảo vệ Kìm Kìm 11 Vuốt sửa lại toàn bộ chi tiết Vuốt sơ bộ lại các kích thớc đạt yêu cầu thô sơ bộ Kìm, Búa tạ, Búa tay, Thớc lá đe, chày, bàn là. 12 Nung chi tiết. Nung chi tiết đến nhiệt độ 1200 O C -1250 O C Lò có môi trờng khí bảo vệ Kìm Kìm 13 Rèn khuôn Cho chi tiết vào khuôn theo đúng chiều. - Đánh búa tay nhẹ để cho chi tiết tiếp xúc đều với lòng khuôn. - Căn chỉnh khuôn - Đánh đầu búa xuống chi tiết nhẹ sau đó đánh mạnh, đều. - Điều chỉnh hành trình đập búa. Máy búa hơi 250kg Chày Khuôn áo khuôn Kìm Búa tay, thớc CT 2 14 Khoan lỗ 20 Khoan lỗ 12 31 Khoan lỗ 20 Định vị chi tiết dùng mặt dới 3 bậc tự do - Định vị mặt bên 2 bậc tự do - Xác định tâm lỗ khoan n 1 = 750 v/ph t 1 = 7 mm V 1 = 32.97 m/phút n 2 = 400 v/ph t 2 = 3 mm V 2 = 25.2 m/phút Máy khoan đứng 2A135 Dùng ê tô Mũi khoan HKC T15K6 14, 20 15 Nhiệt luyện - Tôi CT 2 - Ram 150 - 250 0 , ph T, o C 120 - 150 Làm nguội trong không khí - Nung chi tiết đến nhiệt độ 1050 O C- 1100 O C - Giữ nhiệt khoảng 90 phút - Làm nguội trong nớc - Nhiệt độ ram T = 150 O C - 250 O C - Giữ nhiệt 120 -150 phút - Làm nguội trong không khí. Lò có môi trờng khí bảo vệ Kìm 16 1050 - 1100 0 , ph T, o C Làm sạch chi tiết và kiểm tra chi tiết Làm sạch các ba via Dũa , đục, bàn trải sắt, Thớc lá Thớc cặp 2.3. Kết cấu của khuôn rèn v biện pháp thực hiện nguyên công rèn khuôn Trong quy trình công nghệ chế tạo răng gầu máy đào nêu trên , nguyên công 13 là nguyên công rèn khuôn nhằm tạo đúng hình dạng của răng gầu, và có vài trò quan trọng quyết định nhằm đạt đợc hình dạng của sản phẩm, sau đây chúng tôi xin giới thiệu kết cấu khuôn rèn và các bớc để thực hiện nguyên công này. Các bớc thực hiện khi rèn khuôn Bớc 1: Lắp áo khuôn 6 vào bệ đe dới của máy (Định vị và kẹp chặt) Bớc 2: Nới lỏng đai ốc 11 90 Làm nguội trong nớc Bớc 3: Quay chi tiết 12 ra ngoài (Quay ngợc chiều kim đồng hồ) Bớc 4: Quay thanh kẹp số 9 ra Bớc 5: Lắp nửa khuôn dới 8 vào áo khuôn 6. Bớc 6: Quay thanh kẹp 9 ép vào nửa khuôn dới 8. Bớc 7: Lắp chốt kẹp 11 vào thanh kẹp 9 , xiết chặt đai ốc 11 (Xiết đai ốc trong trớc) Bớc 8: Đa chi tiết vào lòng khuôn dới (Dùng búa gõ nhẹ để chi tiết tiếp xúc đều với thành khuôn) Bớc 9: Lắp nửa khuôn trên lên đe trên của búa (Định vị - Kẹp chặt) Bớc 10: Điều chỉnh sự ăn khớp chính xác, tâm giữa khuôn trên và khuôn dới. Bớc 11: Điều chỉnh máy - Tiến hành đánh búa. Đầu tiên đánh búa nhẹ để bảo đảm chi tiết tiếp xúc với khuôn dới và khuôn trên . Sau đó đánh búa đạt yêu cầu. Bớc 12: Nới lỏng đai ốc 11 để tháo chốt kẹp 12 và mở thanh kẹp 9. Bớc 13: Quay tay quay 2 để trục ren 3 tịnh tiến, mặt bích 5 đẩy khuôn dới ra ngoài. Nửa khuôn dới (2 nửa) mở sang hai bên, lấy chi tiết ra ngoài. A B B A DD C C A -A B-B 25 C-C D-D 160 M30 266 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 14 16 142 100 106 232 249 265 164 12 Trục ren (Chốt kẹp) 2 Tay quay 1 Vô lăng quay 3 Trục ren đẩy M30 Mặt bích 5 4 Bạc ren M30 6 Aó khuôn 9 Thanh kẹp 7 Đe trên (Chầy dập) 8 Nửa khuôn dới 10 Vòng đệm (Long đen) 11 Đai ốc 15 Chốt trụ (lắp thanh kẹp với gối đỡ) 13 Bu lông M10 14 Gối đỡ thanh kẹp 16 Chốt trụ (Lắp chốt kẹp với áo khuôn) CT 2 Hình1. Kết cấu khuôn rèn III. Phần Kết luận Nghiên cứu chế tạo răng gầu máy đào trong điều kiện khai thác thực tế tại Việt nam bằng bằng phơng pháp gia công áp lực nhằm đảm bảo chất lợng, năng suất, hạ giá thành sản phẩm, đáp ứng nhu cầu chế tạo phu tùng thay thế cho các máy thi công tại Việt Nam phù hợp với điều kiện sản xuất cơ khí trong nớc. Tài liệu tham khảo [1]. Trơng Nguyễn Trung và các cộng sự. Đề tài mã số 2004-35-67. Bộ Giáo dục và Đào tạo. [2]. Vũ Thế lộc, Vũ Thanh Bình. Máy làm đất Nhà xuất bản Giao thông vận tải 1997. [3]. V.V. Danhileiski. Sổ tay chế tạo máy trẻ- Nhà xuất bản Visaia Skola 1976 [4]. Trần Đình Quý, Trơng Nguyễn Trung. Kỹ thuật chế tạo máy tập 1,2 Trờng đại học Giao thông vận tải, 2000 CT 2 . nghiên cứu chế tạo răng gầu máy đào bằng phơng pháp gia công áp lực phù hợp với điều kiện sản xuất chế tạo tại các cơ sở chế tạo cơ khí trong nớc ths. trơng nguyễn. chế tạo răng gầu bằng phơng pháp đúc ta có thể chế tạo bằng phơng pháp gia công áp lực. Khi chế tạo răng gầu bằng phơng pháp gia công áp lực cho phép nâng cao tuổi thọ của chi tiết nhờ tạo đợc. Phơng pháp này có thể phù hợp với các điều kiện sản xuất của các cơ sở sản xuất nhỏ có thể chế tạo các sản phẩm theo yêu cầu. Để cụ thể, chúng tôi nghiên cứu quy trình công nghệ chế tạo một