chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

 CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1. Phân tích đặc điểm và điều kiện làm việc của chi tiết gia công 1.1.1. Đặc điểm kết của chi tiết gia công: - Trên HS14 có nhiều gân gờ thành vách và các lỗ có đường kính khác nhau. Ta có thể phân ra thành các loại lỗ nh sau: + Lỗ chính xác: ∅128, ∅90, ∅84, ∅72, ∅12.5 dùng để đỡ các đầu trục và lắp ghép. + Lỗ không chính xác (chính xác không cao): ∅25, ∅24 dùng để lắp các cần gạt và các trục bánh răng trung gian. - Trên hộp số HS14 hai bên có 10 lỗ ren M8x1,25 dùng để bắt bulông mặt bích tre kín chắn dầu và bụi bẩn trong quá trình làm việc. - Lỗ ren M16x1,5 dùng để đặt que thăm dầu và bổ xung dầu khi cần thiết hoặc mỗi khi thay dầu mới theo định kỳ. - Trên thân đế có 4 lỗ ∅12,5 dùng để cố định hộp trên máy hoặc nền công xưởng phục vụ nhiệm vụ - Thân hộp số thuỷ HS14 là chi tiết dạng hộp bao gồm những chi tiết có hình khối rỗng (xung quanh có thành vách) thường làm nhiệm vụ của chi tiết cơ sở để lắp các đơn vị lắp (như nhóm, cụm bộ phận) của những chi tiết khác lên nó tạo thành một bộ phận máy nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó của toàn máy. - Chi tiết thân hộp số thuỷ lắp trên nó là: trục, bánh răng, cần gạt….và một số chi tiết khác. - Trong quá trình làm việc thân hộp số thuỷ chịu tác động của tải trọng thay đổi do các chi tiết trong hộp gây nên. Ngoài ra chi tiết còn bị ăn mòn do các hóa chất có trong môi trường làm việc.   1  1.1.2. Điều kiện làm việc: - Thân hộp số thuỷ HS14 là chi tiết dạng hộp bao gồm những chi tiết có hình khối rỗng (xung quanh có thành vách) thường làm nhiệm vụ của chi tiết cơ sở để lắp các đơn vị lắp (như nhóm, cụm bộ phận) của những chi tiết khác lên nó tạo thành một bộ phận máy nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó của toàn máy. - Chi tiết thân hộp số thuỷ lắp trên nó là: trục, bánh răng, cần gạt….và một số chi tiết khác. - Trong quá trình làm việc thân hộp số thuỷ chịu tác động của tải trọng thay đổi do các chi tiết trong hộp gây nên. Ngoài ra chi tiết còn bị ăn mòn do các hóa chất có trong môi trường làm việc. 1.2. Phân tích yêu cầu kỹ thuật và chọn phương pháp gia công lần cuối: 1.2.1. Yêu cầu kỹ thuật: - Vật liệu của chi tiết là gang xám GX 18-16, loại gang này có tính chảy loãng cao và có khả năng điền đầy khuôn tốt. - Bảng các thành phần của GX 18-36 Ký Hiệu Thành phần hoá học (%) C Si Mn P S GX18-36 3,1 - 3,4 1,7 - 2,1 0,8 - 1,2 Dưới 0,3 Dưới 0,15 - Bề mặt lỗ dùng lắp ổ lăn 063,0 128 + φ ; 054,0 90 + φ ; 054,0 84 + φ ; 046,0 72 + φ ; 033,0 5,12 + φ yêu cầu độ nhẵn bóng đạt cấp 8 (Ra 2,5). - Bề mặt lỗ dùng lắp cần gạt và trục trung gian 033,0 25 + φ ; 033,0 24 + φ yêu cầu độ nhẵn bóng đạt cấp 8 (Rz20). - Bề mặt các lỗ ren M8x1,25 và ren M25x1,5 yêu cầu độ nhẵn bóng đạt cấp 8 (Rz40 - Độ không đồng tâm giữa lỗ ∅84 và ∅72 nhỏ hơn hoặc bằng 0,03mm - Độ không đồng tâm giữa lỗ ∅128 và ∅90 nhỏ hơn hoặc bằng 0,03mm   2  - Độ không song song giữa hai đường tâm các lỗ chính nhỏ hơn hoặc bằng 0,02mm - Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm các lỗ chính nhỏ hơn hoặc bằng 0,05mm - Độ không song song giữa các mặt lắp ghép trên, dưới và đường tâm các lỗ chính nhỏ hơn hoặc bằng 0,05mm - Làm cùn các cạnh sắc - Độ cứng đảm bảo từ 180÷230 HB 1.2.2. Giải pháp công nghệ: - 4 lỗ chính: 90, 84, 120, 72 được gia công trên máy doa ngang nhiều trục và chọn phương pháp gia công lần cuối là tiện tinh đạt độ chính xác H8 và R a = 2,5 - Các lỗ phụ: 24, 25, 12,5 ta chọn phương pháp gia công là khoan, khoét và phương pháp gia công tinh lần cuối là doa đạt độ chính xác 24H8, 25 và độ nhám R z = 20µm. - Các bề mặt phẳng: mặt A, B, C, D, E, E ’ ta dùng phương pháp gia công là phay và gia công lần cuối là mài phẳng đạt độ nhám R a = 2,5µm. - Bề mặt các lỗ ren M8x1,25 và ren M25x1,5 Ta chọn phương pháp gia công là khoan và taro độ nhám R z = 40µm. 1.3. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu - Thân hộp số thuỷ HS14 là chi tiết tương đối phức tạp. Tuy nhiên chi tiết có đủ độ cứng vững để khi gia công. - Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích, cho phép thực hiện nhiều nguyên công, dùng bề mặt đó làm chuẩn và dễ dàng gá đặt nhanh. - Các bề mặt gia công đều thuận lợi cho việc ăn dao, thoát dao và có dùng các lỗ tiêu chuẩn. Qua việc phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết cũng như phân tích tính công nghệ trong kết cấu và yêu cầu kỹ thuật của thân hộp số   3  thuỷ HS18 thấy rằng: Kết cấu nh vậy là hợp lý có thể áp dụng gia công hoàn toàn bằng phương pháp cơ thông thường với trang thiết bị và điều kiện kỹ thuật sẵn có của nhà máy cơ khí.   4  CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1. Khái niệm và xác định dạng sản xuất và ý nghĩa của xác định dạng sản xuất: a. Khái niệm: Dạng sản xuất phản ánh mối liên hệ qua lại giữa các đặc trưng công nghệ và các hình thức tổ chức sản xuất để chế tạo sản phẩm đạt hiệu quả cao nhất. b. Ý nghĩa: - Định ra dạng sản xuất của chi tiết gia công đóng vai trò rất quan trọng vì nó quyết định tới phương án công nghệ và trang thiết bị đi kèm trong quá trình gia công. - Định dạng sản xuất phụ thuộc vào nhiều thông số nh: chủng loại sản phẩm, số lượng chi tiết trong một chủng loại sản phẩm. Hiệu quả kinh tế chỉ có thể đạt được cao nhất nếu công nghệ được thiết kế phù hợp với dạng sản xuất và điều kiện sản xuất hiện hành. 2.2. Xác định dạng sản xuất Để xác định dạng sản xuất cần căn cứ vào sản lượng kế hoạch để tính ra sản lượng cơ khí. Sản lượng cơ khí chính là số lượng phôi cần phải cung cấp cho phân xưởng cơ khí. a. Dạng sản xuất dựa vào số lượng bao gồm: + Dạng sản xuất đơn chiếc + Dạng sản xuất hàng loạt + Dạng sản xuất hàng khối b. Dạng sản xuất dựa vào khối lượng bao gồm: + Dạng sản xuất loạt nhỏ + Dạng sản xuất loạt vừa + Dạng sản xuất loạt lớn   5  - Sản lượng cơ khí được tính theo công thức: N i = N. m i (1 + 100 βα + ) (chiếc/năm) Trong đó: N i : sản lượng cơ khí của chi tiết. N: sản lượng kế hoạch hàng năm của chi tiết cần chế tạo. Theo yêu cầu thiết kế thì N = 32000 (chiếc/năm) m i : sè chi tiết cùng tên trong sản phẩm. Trong trường hợp này, m i = 1 α, β: hệ số (%) dự phòng hư hỏng do chế tạo, do vận chuyển, lắp ráp, bảo quản. Với điều kiện sản xuất hiện hành chọn α = 3%, β = 5%. Khi đó: N i = 32000 x 1 x (1+ 100 53 + ) = 345600 (chiếc/năm) - Khối lượng của chi tiết được xác định: Q = V x γ (kg) Trong đó: Q: Trọng lượng của chi tiết V: Thể tích của chi tiết (dm 3 ) γ : Trọng lượng riêng của vật liệu làm chi tiết (kg/dm 3 ) Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám GX 18-36 Vậy γ = (6,8 ÷7,4) Kg/dm 3  chọn γ = 7,2 (Kg/dm 3 ) Trên phần mềm Autocad vẽ hình 3D ta có thể tích của chi tiết gia công là: V = 17712,21453 (cm 3 ) = 1,77(dm 3 ) → Vậy trọng lượng của chi tiết là: Q ≈ V.γ = 1,77.7,2 = 13 (kg) Theo bảng 2.6 [I] (hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM) Q ≈ 13 (kg); N ck = 34560 (c/năm) ra được sản xuất là hàng khối.   6  CHƯƠNG III: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1. Xác định phôi: - Phương pháp tạo phôi phụ thuộc rất nhiều vào vấn đề chức năng và kết cấu của chi tiết máy, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt và kích thước của chi tiết, quy mô và tính loạt của sản xuất. - Để chọn phôi có thể căn cứ vào một số đặcđiểm sau: * Tính kinh tế của phương án trong điều kiện sản xuất đã định. * Tính hợp lý của quá trình công nghệ tạo phôi. * Mức độ trang bị của các quá trình công nghệ tạo phôi, khả năng ứng dụng kỹ thuật tự động hoá vào các nguyên công. * Chất lượng của phôi, các loại hỏng hóc có thể xuất hiện trong quá trình tạo phôi và khả năng loại bỏ chúng. * Hệ số sử dụng vật liệu (K vl ) của phương pháp. * Khối lượng gia công và năng suất tạo phôi. - Phương án tạo phôi đã chọn được thực hiện theo trình tự sau: * Chọn dạng phôi tuỳ thuộc vào kết cấu, đặc tính làm việc, yêu cầu vận hành của chi tiết, dạng sản xuất, hệ số sử dụng vật liệu (K vl ), yêu cầu kỹ thuật. * Tính toán lượng dư bằng phương pháp tính toán phân tích cho các bề mặt quan trọng. Với các bề mặt còn lại có thể xác định lượng dư bằng phương pháp bảng tra. * Lập bản vẽ phôi, xác định khối lượng phôi theo bản vẽ đã lập ra. * Tính giá thành phôi.   7  3.2. Phương pháp chế tạo phôi Chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc. Có rất nhiều phương pháp đúc khác nhau. 1. Đúc trong khuôn cát: + Ưu điểm: Vật liệu làm khuôn sẵn có, rẻ tiền với phương pháp này có thể làm khuôn bằng tay hoặc bằng máy. * Làm khuôn bằng tay: - Khuôn được chế tạo với độ chính xác thấp đòi hỏi công nhân phải có kinh nghiệm và tay nghề cao. Khi yêu cầu vật đúc có độ chính xác cao, năng suất cao thì phải phụ thuộc vào tay nghề của công nhân. Quá trình làm khuôn nặng nhọc và năng suất thấp. Phương pháp này thích hợp với dạng sản xuất đơn chiếc sửa chữa thay thế. * Làm khuôn bằng máy: - Ưu điểm: giải quyết được vấn đề lao động nặng nhọc cho công nhân trong công tác làm khuôn, khuôn được đấm chặt, năng suất cao, rút ngắn được thời gian phụ, giảm giá thành chế tạo vất đúc. Đúc đạt độ chính xác cao, giảm được lượng dư gia công, mẫu được làm bằng kim loại nên có độ chính xác cao. Phương pháp này thích hợp với sản xuất hàng khối. 2. Đúc trong khuôn kim loại Là phương pháp đúc tiên tiến, chế tạo được vất đúc có độ bóng và độ chính xác cao, chất lượng vật đúc tốt, khuôn có thể được dùng nhiều lần. Khuôn kim loại có tính dẫn nhiệt cao nên rút ngắn được thời gian đông đặc nguội của vật đúc, tổ chức hạt nhỏ mịn cho nên cao cơ tính của vật đúc dễ cơ khí hoá và tự động hoá, cải thiện được điều kiện lao động cho công nhân. Tuy nhiên chế tạo khuôn tốn kém do đó chỉ sử dụng trong sản xuất loạt lớn hàng khối. Do khuôn có độ dẫn nhiệt cao, vật đúc nhanh chóng bị đông đặc nên khả năng điền đầy khuôn khó khăn. Những vật đúc phức tạp thành mỏng và đặc biệt khi đúc gang dễ bị biến cứng do khuôn, lõi bằng kim loại nên vật đúc dễ bị nứt.   8  3. Đúc áp lực - Là phương pháp Ðp kim loại lỏng vào khuôn với áp cao để tạo ra vật đúc * Ưu điểm: Có thể tạo ra vật đúc có hình dạng phức tạp, cho độ chính xác cao, khuôn chóng bị mòn. Do vậy phương pháp này thích hợp với đúc các vật đúc có hình dạng phức tạp, thành mỏng. Kết luận: Căn cứ vào việc phân tích các ưu nhược điềm của các phương pháp đúc như trên ta chọn được phương pháp chế tạo phôi chi tiết HS14 là phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy và mẫu kim loại là thích hợp hơn cả. Bản vẽ chế tạo phôi   9 T D  CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Khi gia công các chi tiết hay các sản phẩm cơ khí cần đảm bảo chất lượng theo yêu cầu và giá thành rẻ nhất. Một chi tiết tiến hành gia công thường bao gồm các dạng bề mặt nh: bề mặt gia công, bề mặt không gia công, bề mặt dùng để định vị, bề mặt dùng để kẹp chặt, bề mặt dùng để đo lường. ĐÓ xác định vị trí tương quan giữa các bề mặt của chi tiết hay giữa các chi tiết khác nhau, người ta đưa ra khái niệm về chuẩn. “ chuẩn là tập hợp những bề mặt, đường hoặc điểm của một chi tiết mà căn cứ vào đó để xác định vị trí tương quan của các bề mặt, đường hoặc điểm khác của bản thân chi tiết đó hay của chi tiết khác”. Việc xác định chuẩn ở một nguyên công gia công cơ chính là việc xác định vị trí tương quan giữa dụng cụ cắt và bề mặt gia công của chi tiết để đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật và kinh tế ở nguyên công đó. Khi chọn chuẩn để gia công các chi tiết máy ta phải xác định chuẩn cho nguyên công đầu tiên và chuẩn cho các nguyên công tiếp theo. Thông thường chuẩn dùng ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công là chuẩn thô, còn dùng cho các nguyên công tiếp theo là chuẩn tinh. Mục đích của ciệc chọn chuẩn là đảm bảo hai yêu cầu sau: + Đảm bảo chất lượng của chi tiết máy trong quá trình gia công. + Năng suất cao và hạ giá thành gia công. Xuất phát từ hai yêu cầu trên trong quá trình thiết kế cần áp dụng một số lời khuyên khi chọn chuẩn sau: 4.1. Nguyên tắc chung khi chọn chuẩn: - Chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm khi định vị để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lí nhất, tuyệt đối tránh trường hợp thiếu và siêu định vị, trong một số trường hợp thừa định vị là không hợp lí.   10 [...]... ỉ89,5 BƯ ớc 2: Tiện thô mặt trụ ỉ127,5 ỉ89,50,1 S2 n2 NGUYÊN CÔNG x: tiện thô bề mặt lỗ ỉ90 và ỉ128 28 ỉ127,50,2 n1 S1 Rz40 Máy: 2706B Dao: BK8 Đồ gá: Chuyên dùng Dụng cụ đo: Th Ư ớc cặp BƯớc 1: Tiện thô mặt trụ ỉ83,5 BƯớc 2: Tiện thô mặt trụ ỉ71,5 ỉ83,50,1 Rz40 S2 n2 NGUYÊN CÔNG xi: tiện thô bề mặt lỗ ỉ84 và ỉ72 29 ỉ71,50,1 30 n1,2 S1,2 ỉ90 + 0,054 2,5 Máy: 2706B Dao: BK8 Đồ gá: Chuyên dùng... ỉ128H8 BƯ ớc 4: Vát mép 1x45 2,5 ỉ127,5+0,063 n3,4 S3,4 lỗ ỉ90 và ỉ128 NGUYÊN CÔNG xii : tiện tinh, vát mép bề mặt n1,2 S1,2 ỉ84+ 0,054 Máy: 2706B Dao: BK8 Đồ gá: Chuyên dùng Dụng cụ đo: ThƯ ớc cặp BƯớc 1: Tiện tinh mặt trụ ỉ84H8 BƯớc 2: Vát mép 1x45 BƯớc 3: Tiện thô mặt trụ ỉ72H8 BƯớc 4: Vát mép 1x45 2,5 2,5 ỉ72+0,046 n3,4 S3,4 lỗ ỉ84 và ỉ72 NGUYÊN CÔNG xiii: tiện tinh, vát mép bề mặt 31 NGUYÊN . bằng phương pháp bảng tra. * Lập bản vẽ phôi, xác định khối lượng phôi theo bản vẽ đã lập ra. * Tính giá thành phôi.   7  3.2. Phương pháp chế tạo phôi Chọn phương pháp chế tạo phôi là phương. hàng khối.   6  CHƯƠNG III: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1. Xác định phôi: - Phương pháp tạo phôi phụ thuộc rất nhiều vào vấn đề chức năng và kết cấu của chi tiết máy, vật liệu. các phương pháp đúc như trên ta chọn được phương pháp chế tạo phôi chi tiết HS14 là phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy và mẫu kim loại là thích hợp hơn cả. Bản vẽ chế tạo phôi 