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 ths.. nguyễn tiến dũng Bộ môn Công n
Trang 1nghiên 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
ths trương nguyễn trung ths trần thị vân nga
ks nguyễn tiến dũng
Bộ môn Công nghệ GT – khoa Cơ khí Trường Đại học Giao thông Vận tải
Tóm tắt: Bμi báo trình bμy 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 đμo trong điều kiện khai thác tại việt
Nam vμ phù hợp với điều kiện sản xuất của các cơ sở sản xuất cơ khí trong nước
Summary: The article briefly presents the result of the study on constructing technological
progress by preasure method to manufacturing the tip of excavator
Trong các phụ tùng thay thế của máy đào, răng gầu máy đào là một chi tiết được thay thế
nhiều vì chúng thường bị mòn nhanh và gãy hỏng vì phải làm việc trong điều kiện khắc nghiệt
Trong khi đó ở nước ta chưa có nhà máy nào đi sâu nghiên cứu chế tạo chúng mà chủ yếu các
đơn vị thi công dừng ở chỗ mua của nước 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 nhưng những cơ sở này sản xuất chủ
yếu là do kinh nghiệm Sau một thời gian ngắn đưa 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 phương pháp
đúc ta có thể chế tạo bằng phương pháp gia công áp lực Khi chế tạo răng gầu bằng phương
pháp gia công áp lực cho phép nâng cao tuổi thọ của chi tiết nhờ tạo được tổ chức kim loại có
dạng thớ Phương 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 Phương 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 được tính nguyên vẹn,
Trang 2không bị phá huỷ Gia công kim loại bằng áp lực là phương pháp gia công không phoi, ít hao tốn kim loại, có năng suất cao Sau khi gia công áp lực, chất lượng kim loại được 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 hướng Gia công kim loại bằng áp lực là một phương pháp được dùng nhiều trong các phân xưởng 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 phương 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 tượng biến cứng, nhưng vì ở trên nhiệt độ kết tinh lại nên hiện tượng biến cứng được 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 Γ13, tính dẻo ở nhiệt độ thấp không cao, nên chon phương 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, đưa ra quy trình công nghê chế tạo răng gầu bằng phương pháp gia công áp lực như sau:
Răng gầu máy
đào
MX8
Vật liệu Kích thước phôi
7
11 5
55 91
56 84 99
83
TT Ng
Công
Tên nguyên công , bước sơ đồ các
bước
Điều kiện kỹ thuật cho các bước
gá
Dụng cụ
135
độ 1200 O C - 1250 O C
Lò có môi trường khí bảo
vệ
Kìm Kìm
CT 2
Trang 33 Đột lỗ
ỉ 50
ỉ 10
Đột lỗ đúng tâm
Đột sâu khoảng 50 mm; Cho một ít bột than vào thành lỗ, rồi đột tiếp đạt kích thước
hình côn
Kìm, búa tạ, thước lá
độ 1200 O C-1250 O C
Lò có môi trường khí bảo
vệ
Kìm Kìm
5 Đột rộng lỗ đạt kích thước thô
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
chày chế tạo hình chêm theo biên dạng
lỗ yêu cầu
- chày tạo
lỗ thô
- chày tạo
lỗ theo yêu cầu
Kìm Búa tay Thước lá
độ 1200 O C-1250 O C
Lò có môi trường khí bảo
vệ
Kìm Kìm
7 Vuốt
-Đe nghiêng
+1
-P (Lực vuốt)
Tấm đệm
Vuốt phôi từ phần không có lỗ trước , 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 thước 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 thước thô Đe dưới nghiên để đe trên
Máy búa hơi 75kg
Đe Kìm,
Thước lá
CT 2
Trang 4tiếp xúc với phôi ở vị trí nằm ngang
độ 1200 O C-1250 O C (Nung dài 170 đẻ xấn)
Lò có môi trường khí bảo
vệ
Kìm Kìm
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
xấn, Bàn là, Thước lá, Kìm, Búa tạ, Búa tay
độ 1200 O C-1250 O C
Lò có môi trường khí bảo
vệ
Kìm Kìm
kích thước đạt yêu cầu thô sơ bộ
tạ, Búa tay, Thước lá
đe, chày, bàn là
độ 1200 O C -1250 O C
Lò có môi trường khí bảo
vệ
Kìm Kìm
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, thước
CT 2
Trang 514 Khoan lỗ Φ20
Khoan lỗ Φ12
31
Khoan lỗ Φ20
Định vị chi tiết dùng mặt dưới 3 bậc tự do
- Định vị mặt bên 2 bậc tự do
- Xác định tâm lỗ khoan
n1 = 750 v/ph
t 1 = 7 mm
V 1 = 32.97 m/phút
n 2 = 400 v/ph
t2 = 3 mm
V2 = 25.2 m/phút
Máy khoan
đứng 2A135
Dùng ê tô Mũi
khoan HKC T15K6 Φ14, Φ20
- Tôi
CT 2
- Ram
150 - 250
- Nung chi tiết đến nhiệt độ 1050 O C-
1100 O C
- Giữ nhiệt khoảng
90 phút
- Làm nguội trong nước
- Nhiệt độ ram
T = 150 O C - 250 O C
- Giữ nhiệt
120 -150 phút
- Làm nguội trong không khí
Lò có môi trường khí bảo
vệ
Kìm
16
1050 - 1100
T, oC
Làm sạch chi tiết và kiểm tra chi
tiết
đục, bàn trải sắt, Thước lá
Thước cặp
2.3 Kết cấu của khuôn rèn vμ 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 được hình dạng của sản phẩm, sau đây chúng tôi xin giới thiệu kết cấu khuôn rèn và
các bước để thực hiện nguyên công này
Các bước thực hiện khi rèn khuôn
Bước 1: Lắp áo khuôn 6 vào bệ đe dưới của máy (Định vị và kẹp chặt)
Bước 2: Nới lỏng đai ốc 11
90 Làm nguội
trong nước
Trang 6Bước 3: Quay chi tiết 12 ra ngoài (Quay ngược chiều kim đồng hồ) Bước 4: Quay thanh kẹp số 9 ra
Bước 5: Lắp nửa khuôn dưới 8 vào áo khuôn 6
Bước 6: Quay thanh kẹp 9 ép vào nửa khuôn dưới 8
Bước 7: Lắp chốt kẹp 11 vào thanh kẹp 9 , xiết chặt đai ốc 11 (Xiết đai ốc trong trước) Bước 8: Đưa chi tiết vào lòng khuôn dưới (Dùng búa gõ nhẹ để chi tiết tiếp xúc đều với thành khuôn) Bước 9: Lắp nửa khuôn trên lên đe trên của búa (Định vị - Kẹp chặt)
Bước 10: Điều chỉnh sự ăn khớp chính xác, tâm giữa khuôn trên và khuôn dưới
Bước 11: Điều chỉnh máy - Tiến hành đánh búa Đầu tiên đánh búa nhẹ để bảo đảm chi tiết tiếp xúc với khuôn dưới và khuôn trên Sau đó đánh búa đạt yêu cầu
Bước 12: Nới lỏng đai ốc 11 để tháo chốt kẹp 12 và mở thanh kẹp 9
Bước 13: Quay tay quay 2 để trục ren 3 tịnh tiến, mặt bích 5 đẩy khuôn dưới ra ngoài Nửa khuôn dưới (2 nửa) mở sang hai bên, lấy chi tiết ra ngoài
A B
B A
D D
A-A
B-B
C-C
D-D
160
1 2
9
10 11
12
13 14 15
16
100
232
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 dưới
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
Trang 7III Phần Kết luận
Nghiên cứu chế tạo răng gầu máy đào trong điều kiện khai thác thực tế tại Việt nam bằng
bằng phương pháp gia công áp lực nhằm đảm bảo chất lượng, 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 nước
Tài liệu tham khảo
[1] Trương 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 Vưisaia Skola 1976
[4] Trần Đình Quý, Trương Nguyễn Trung Kỹ thuật chế tạo máy tập 1,2 – Trường đại học Giao thông vận
tải, 2000♦
CT 2
