LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, công nghệ hàn cũng đã và đang phát triển không ngừng. Với sự phát triển mạnh mẽ đó, công nghệ hàn đã đóng góp tích cực vào quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, làm thay đổi bộ mặt trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Với hơn 130 phương pháp hàn khác nhau, công nghệ hàn cho phép kết nối nhiều kết cấu từ đơn giản đến phức tạp, các kết cấu và chi tiết có kích thước nhỏ đến các kết cấu có kích thước lớn. Ngoài ra nó còn cho phép liên kết nhiều loại vật liệu có bản chất khác nhau... Việc ứng dụng hàn đã trở nên phổ biến trong nhiều mặt của đời sống, đem lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao. Cũng chính vì vậy, công việc của các kỹ sư hàn ngày càng trở nên quan trọng hơn, đòi hỏi các sản phẩm không những đủ yêu cầu về mặt kỹ thuật như độ cứng vững, độ bền... mà còn đòi hỏi cao về mặt kinh tế, thẩm mỹ như: kết cấu đơn giản nhỏ gọn, lắp đặt nhanh chóng, chất lượng cao và giá thành hạ nhất... Nhằm giúp sinh viên có thể vận dụng các kiến thức đã học vào trong thực tế, đồ án môn học “Công nghệ hàn nóng chảy” ban đầu cho sinh viên có được những cái nhìn cơ bản về công việc tính toán, thiết kế, có khả năng làm chủ tư duy đã ghóp phần phục vụ đắc lực cho công việc sau này. Sau một thời gian tìm hiểu, với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Lê Văn Thoài, chúngem đã hoàn thành bản đồ án này. Tuy nhiên do năng lực có hạn đồ án chắc không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô cũng như các bạn để bản đồ án được hoàn chỉnh hơn. Chúng em xin chân thành cám ơn
Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án môn học Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Công nghệ hàn nóng chảy MỤC LỤC Trang Đề tài đồ án……………………………………………………………….03 Lời nói đầu……………………………………………………………… 06 Nhận xét của giảng viên………………………………………………… 07 PHẦN I : PHÂN TÍCH KẾT CẤU…………………………………………………… 08 1.1. Chi tiết số 1………………………………………………………………… 08 1.2. Chi tiết số 2………………………………………………………………….09 1.3. Chi tiết số 3 ………………………………………………………………….09 1.4. Chi tiết số 4………………………………………………………………… 10 1.5. Chi tiết số 5………………………………………………………………… 10 1.6. Chi tiết số 6……………………………………………………………….… 10 1.7. Chi tiết số 7……………………………………………………………….… 11 1.8. Chi tiết số 8………………………………………………………………… 11 1.9. Chi tiết số 9………………………………………………………………… 12 1.10.Chi tiết số 10……………………………………………………………… 12 PHẦN II : CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO KẾT CẤU…………………………………13 2.1. Vật liệu chế tạo………………………………………………………………13 2.2. Chọn vật liệu que hàn……………………………………………………… 14 PHẦN III : QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHI TIẾT…………………………………… 15 3.1. Chi tiết số 1………………………………………………………………….15 3.2. Chi tiết số 2………………………………………………………………….17 3.3. Chi tiết số 3………………………………………………………………….29 3.4. Chi tiết số 4……………………………………………………………… 22 3.5. Chi tiết số 5……………………………………………………………….…24 3.6. Chi tiết số 6……………………………………………………………….…27 3.7. Chi tiết số 7………………………………………………………………….29 3.8. Chi tiết số 8…………………………………………………………….……31 3.9. Chi tiết số 9……………………………………………………………….…33 3.10. Chi tiết số 10……………………………………………………………….35 PHẦN IV : CHỌN PHƯƠNG PHÁP HÀN……………………………….………… 36 GVHD: Lê Văn Thoài Trang 1 SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án môn học Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Công nghệ hàn nóng chảy PHẦN V : CHỌN VẬT LIỆU………………………………………………………….37 PHẦN VI: CHỌN THIẾT BỊ HÀN……………………………………………………38 PHẦN XII : CHỌN LIÊN KẾT HÀN VÀ MỐI HÀN THỰC HIỆN…………….…39 Phần VIII : TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ HÀN………………………………………… 41 8.1. Tính toán chế độ hàn cho mối hàn t 1 …………………………………… 41 8.1. Tính toán chế độ hàn cho mối hàn t 3 ………………………………………46 8.1. Tính toán chế độ hàn cho mối hàn g 6 …………………………………… 59 8.2. Tính toán chế độ hàn cho mối hàn g 3 ………………………………………51 Phần IX : XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ KIỂM TRA CƠ TÍNH CỦA MỐI HÀN……………………………… 54 9.1. Xác định thành phần hóa học của mối hàn…………………………………54 9.2.Kiểm tra cơ tính của mối hàn ……………………………………………57 PHẦN X: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ HÀN ĐỂ CHẾ TẠO KẾT CẤU 61 10.1. Nguyên công 1…………………………………………………………… 61 10.2. Nguyên công 2…………………………………………………………… 62 10.3. Nguyên công 3…………………………………………………………… 63 10.4. Nguyên công 4…………………………………………………………… 63 10.5. Nguyên công 5…………………………………………………………… 64 10.6. Nguyên công 6…………………………………………………………… 64 10.7. Nguyên công 7…………………………………………………………… 65 PHẦN XI : CHỌN PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA KẾT CẤU…………………… 66 PHẦN XII : KẾT LUẬN……………………………………………………………… 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………….68 GVHD: Lê Văn Thoài Trang 2 SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án môn học Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Công nghệ hàn nóng chảy TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN – KHOA CƠ KHÍ Bộ môn: Hàn và Công nghệ Kim loại ĐỒ ÁN: CÔNG NGHỆ HÀN NÓNG CHẢY Sinh viên TH: Dương Văn Nhất Lớp: HK5 – Khoa Cơ khí. Tạ Văn Nhất Đề tài: Xây dựng quy trình công nghệ hàn để chế tạo kết cấu cho như hình vẽ. Nội dung phải hoàn thành: - Lời nói đầu - Phân tích kết cấu cần chế tạo - Chọn vật liệu chế tạo kết cấu - Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết - Chọn phương pháp hàn - Chọn vật liệu hàn - Chọn liên kết hàn - Tính toán chế độ hàn - Xác định thành phần hoá hoc và kiểm tra cơ tính mối hàn - Lập quy trình công nghệ hàn để chế tạo kết cấu - Chế tạo đồ gá hàn (nếu cần) - Chọn phương pháp kiểm tra - Kết luận - Mục lục - Các bản vẽ phải thực hiện: + Bản vẽ chế tạo chi tiết + Bản vẽ khai triển nếu có + Bản vẽ quy trình công nghệ. Giảng viên hướng dẫn: Ngày giao đề: Ngày 30 tháng 10 năm 2010 Lê Văn Thoài Ngày hoàn thành: Ngày….tháng…….năm 2010 GVHD: Lê Văn Thoài Trang 3 SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án môn học Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Công nghệ hàn nóng chảy Đề 21 Vỏ hộp tốc độ làm việc ở tải trọng động. Yêu cầu các mối hàn cần độ bền và độ kín cao. GVHD: Lê Văn Thoài Trang 4 SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án môn học Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Công nghệ hàn nóng chảy Chi tiết số 1 Chi tiết số 6 Chi tiết số 2 Chi tiết số 7 Chi tiết số 3 Chi tiết số 8 Chi tiết số 4 Chi tiết số 9 Chi tiết số 5 Chi tiết số 10 GVHD: Lê Văn Thoài Trang 5 SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án môn học Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Công nghệ hàn nóng chảy LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, công nghệ hàn cũng đã và đang phát triển không ngừng. Với sự phát triển mạnh mẽ đó, công nghệ hàn đã đóng góp tích cực vào quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, làm thay đổi bộ mặt trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Với hơn 130 phương pháp hàn khác nhau, công nghệ hàn cho phép kết nối nhiều kết cấu từ đơn giản đến phức tạp, các kết cấu và chi tiết có kích thước nhỏ đến các kết cấu có kích thước lớn. Ngoài ra nó còn cho phép liên kết nhiều loại vật liệu có bản chất khác nhau Việc ứng dụng hàn đã trở nên phổ biến trong nhiều mặt của đời sống, đem lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao. Cũng chính vì vậy, công việc của các kỹ sư hàn ngày càng trở nên quan trọng hơn, đòi hỏi các sản phẩm không những đủ yêu cầu về mặt kỹ thuật như độ cứng vững, độ bền mà còn đòi hỏi cao về mặt kinh tế, thẩm mỹ như: kết cấu đơn giản nhỏ gọn, lắp đặt nhanh chóng, chất lượng cao và giá thành hạ nhất Nhằm giúp sinh viên có thể vận dụng các kiến thức đã học vào trong thực tế, đồ án môn học “Công nghệ hàn nóng chảy” ban đầu cho sinh viên có được những cái nhìn cơ bản về công việc tính toán, thiết kế, có khả năng làm chủ tư duy đã ghóp phần phục vụ đắc lực cho công việc sau này. Sau một thời gian tìm hiểu, với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Lê Văn Thoài, chúngem đã hoàn thành bản đồ án này. Tuy nhiên do năng lực có hạn đồ án chắc không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô cũng như các bạn để bản đồ án được hoàn chỉnh hơn. Chúng em xin chân thành cám ơn! Hưng Yên,Ngày 06 tháng 04 năm 2011 GVHD: Lê Văn Thoài Trang 6 SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án môn học Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Công nghệ hàn nóng chảy NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. GVHD: Lê Văn Thoài Trang 7 SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án môn học Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Công nghệ hàn nóng chảy ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………… …………………… Hưng Yên, ngày … tháng … năm 2011 Giảng viên PHẦN I PHÂN TÍCH KẾT CẤU Kết cấu được chế tạo là vỏ hộp tốc độ làm việc trong điều kiện có tải trọng động được chế tạo từ vật liệu tấm và vật liệu đúc. Kích thước của chi tiết: Chiều dài của kết cấu là: 293 mm Chiều rộng của kết cấu là: 160 mm Chiều cao của kết cấu là: 263 mm Vỏ hộp tốc độ gồm có 10 chi tiết khác nhau được lắp ghép với nhau bắng phương pháp hàn điện nóng chảy. Do kết cấu được làm việc trong môi trường chịu tải trọng động. Do đó yêu cầu đối với các mối hàn giữa các chi tiết với nhau phải có độ bền, độ kín cao đòi hỏi các mối hàn không được nứt nóng khi hàn không được nứt nguội sau khi hàn và trong quá trình làm việc. Mỗi một chi tiết trong kết cấu có hình dạng và kích thước khác nhau có chức năng và nhiệm vụ khác nhau. 1.1. Chi tiết số 1 Là đế của hộp tốc độ GVHD: Lê Văn Thoài Trang 8 SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án môn học Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Công nghệ hàn nóng chảy Số lượng có 1 chi tiết Là phần đế hộp tốc độ giúp ta có thể nâng đỡ hộp tốc độ một cách dế dàng hơn, có tác dụng làm giảm dung động do cơ cấu bên trong hộp tốc độ gây ra. Chi tiết số 1 có hình dạng là hình chữ nhật có kích thước là 225x100 (mm) có chiều dày S= 16 mm được chế tạo từ thép tấm. Chi tiết số 1 được lắp ghép với chi tiết số 3 và số 5 bằng mối ghép chữ T còn lắp ghép với chi tiết số 2 bằng mối hàn góc. 1.2. Chi tiết số 2 Là thân vỏ hộp tốc độ Số lượng có 2 chi tiết Chi tiết được chế tạo từ thép tấm, đây là thành vỏ hộp độ có tác dụng nâng đỡ trục và bảo vệ các chi tiết bên trong, trong quá trình làm việc và khi hàn không làm việc có dạng hình chữ nhật và có kích thước là 237x195x6 (mm) tại một đầu của chi tiết được gia công một lỗ ø82 mm ở các xa đáy vỏ hộp tôc độ là 90 mm tính từ tâm lỗ đến mép trên hộp tốc độ và một tấm được gia công lỗ ø16 ở cách đáy 20 mm tính từ tâm lỗ tới mép trên hộp tốc độ. GVHD: Lê Văn Thoài Trang 9 SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trường ĐHSPKT Hưng yên Đồ án môn học Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Công nghệ hàn nóng chảy Chi tiết số 2 được lắng ghép với chi tiết số 1,3,5 bằng mối hàn góc và mối ghép chữ T với chi tiết số 8 với chi tiết số 9 bằng mối hàn góc chu vi khép kín. 1.3. Chi tiết số 3 Là thân vỏa hộp tốc độ Số lượng có 1 chi tiế Chi tiết số 3 được chế tạo từ thép tấm có dạng hình chữ nhật có kích thước là 237x88x6 mm tại một đầu có gia công lỗ ø68 mm cách mép trên hộp tốc độ là 45 mm. Chi tiết số 3 được lắp ghép vớ chi tiết số 1 bằng mối ghép chữ T, lắp với chi tiết số 2 bằng mối hàn góc và được lắp ghép với chi tiết số 4 bằng mối hàn chu vi khép kín 1.4. Chi tiết số 4 Số lượng 1 chi tiết Đây là ổ trượt dùng đỡ đầu trục tốc độ chịu va đập rung động. Chi tiết có dạng trụ bậc rỗng được chế tạo bằng phương pháp đúc với các kích thước: Đường kính ngoài lớn nhất ø80 mm có chiều dài là 12 mm, sau đó được hạ bậc ở 1 đầu còn lại có đường kính ngoài là ø68 mm cso chiều dài là 15 mm, đường kính lỗ là ø52 mm xuyên suốt cả chiều dài của chi tiết có tổng chiều dài là 27 mm. Chi tiết số 4 được lắp ghép với chi tiết số 3 bằng mối ghép hàn góc chu vi khép kín. 1.5. Chi tiết số 5 GVHD: Lê Văn Thoài Trang 10 SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất [...]... Văn Nhất Giới hàn chảy N/mm2 355 Độ dẻo( %) 21 Trang 14 Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Đồ án môn học Công nghệ hàn nóng chảy 2.2 Chọn vật liệu que hàn Vỏ hộp tốc độ khi chế tạo xong đòi phải mối hàn phải có thành phần hóa học tương tự kim loại cơ bản và việc hình thành mối hàn là tốt khi tiến hành hàn ở vị trí hàn bằng và hàn đứng Căn cứ vào yêu cầu trên ta dùng que hàn N42-6B ( TCVN... tiết + lượng dư gia công Luợng dư gia công = Bề rộng rãnh cắt + Lượng dư gia công tiếp theo Lượng dư gia công tiếp theo được lấy bằng 1 mm Từ đó ta có kích thước vạch dấu như sau : 3 2 3 ±1 Chiều rộng = BC = 20 + 2( + 1) = 25 ±1 mm 2 3 ±1 ±1 NB = 13 + 2( + 1) = 18 mm 2 3 ±1 ±1 NP = 4 − ( + 1) = 1,5 mm 2 3 ±1 ±1 MC = 10 + 2( + 1) = 15 mm 2 3 ±1 ±1 QF = 5 + 2( + 1) = 10 mm 2 Chiều dài = QB = 45 ±1 + 2( +. .. chiều rộng của tấm Sau khi gia công thì đạt được kích thước như hình vẽ : GVHD: Lê Văn Thoài SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trang 27 Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Đồ án môn học Công nghệ hàn nóng chảy 3.6 Chi tiết số 6 Chi tiết số 6 có hình dạng và kích thước như hình vẽ : Công nhệ đúc chi tiết gồm các bước sau : Chế tạo bộ mẫu Mẫu đúc có thể chế tạo bằng gỗ, sáp có kích thước... trong hộp tốc độ chi tiết có dạng hình trụ có đường kính ngoài là ø24mm có chiều dài 8mm ở trong có tiến hành gia công ren M16x1,5 Chi tiết số 10 lắp ghép với chi tiết số 3 bằng mối hàn vòng có chu vi khép kín PHẦN II CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO KẾT CẤU 2.1 Vật liệu chế tạo Kết cấu ở đây là vỏ hộp tốc độ Như phân tích kết cấu ở phần I chúng ta đã biết vỏ hộp tốc độ được chết tạo từ nhiều chi tiết ( 10 chi tiết),... thêm lượng dư gia công 10mm khi đúc để sau khi đúc đem đi gia công để đạt khích thước cần thiết Sau khi gia công chi tiết có hình dạng như hình vẽ GVHD: Lê Văn Thoài SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trang 35 Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Đồ án môn học Công nghệ hàn nóng chảy 3.10 Chi tiết số 10 Số lượng chi tiết 1 Được chế tạo bằng phương pháp tiện sau đó tiến hành taro ren Tiện... khi gia công thì đạt được kích thước như hình vẽ : 3.3 Chi tiết số 3 (Được chế tạo từ thép tấm bằng phương pháp cắt khí) Số lượng có 1chi tiết Được từ thép GVHD: Lê Văn Thoài SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất gia công tấm Trang 20 Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Đồ án môn học Công nghệ hàn nóng chảy Các bước chế tạo : Bước 1 : lấy dấu Khi lấy dấu phải đảm bảo độ chính xác để tạo điều... Do đó phải tăng hàn lượng thạch anh cao có khi lên đến 90%, và đồng thời giảm tỷ lệ đát sét, chất kết dính, chất phụ gia Sau khi chết tạo song lõi phải đem sấy trước khi sử dụng để cho đảm bảo yêu cầu Công nghệ làm khuôn , muẫu như hình vẽ sau đây : GVHD: Lê Văn Thoài SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trang 28 Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Đồ án môn học Công nghệ hàn nóng chảy Khuôn... kích thước như hình GVHD: Lê Văn Thoài SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trang 29 Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Đồ án môn học Công nghệ hàn nóng chảy 3.7 Chi tiết số 7 Số lượng chi tiết 4 Chi tiết có hình dạng và kích thước như hình vẽ : Các bước chế tạo chi tiết ( gồm vạch dấu và cắt khí) Bước 1 ( vạch dấu) Khi lấy dấu phải đảm bảo độ chính xác để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình... Do đó phải tăng hàn lượng thạch anh cao có khi lên đến 90%, và đồng thời giảm tỷ lệ đát sét, chất kết dính, chất phụ gia Sau khi chết tạo song lõi phải đem sấy trước khi sử dụng để cho đảm bảo yêu cầu Công nghệ làm khuôn , muẫu như hình vẽ sau đây : GVHD: Lê Văn Thoài SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trang 24 Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Đồ án môn học Công nghệ hàn nóng chảy Khuôn... tiết + lượng dư gia công Luợng dư gia công = Bề rộng rãnh cắt + Lượng dư gia công tiếp theo GVHD: Lê Văn Thoài SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trang 25 Trường ĐHSPKT Hưng yên Khoa cơ khí – Bộ môn hàn Đồ án môn học Công nghệ hàn nóng chảy Lượng dư gia công tiếp theo được lấy bằng 1 mm Từ đó ta có kích thước vạch dấu như sau : 3 2 3 ±1 Chiều rộng = 88 + 2( + 1) = 93 ±1 mm 2 Chiều dài = 235 ±1 + 2( + . bảng 57g trang 202 Cẩm Nang Hàn : Khoảng cách cắt: trang 200 – Cẩm Nang Hàn: Khoảng cách( mm) 2÷3 3÷4 Chiều dày tấm cắt( mm) 3÷10 10÷25 Chế độ cắt tra theo bảng 57g trang 202 Cẩm Nang Hàn : Áp. axêtylen. với chế độ cắt tra theo bảng 57g trang 202 Cẩm Nang Hàn : Hình vạch dấu : Khoảng cách cắt: trang 200 – Cẩm Nang Hàn: GVHD: Lê Văn Thoài Trang 16 SVTH: Dương Văn Nhất – Tạ Văn Nhất Trường. sách Cẩm nang Hàn trang 202 bảng 57g là : P=0,01 ÷ 0,5 ( kg/cm 2 ), và khoảng cách tối ưu giữa đầu mỏ cắt khí và bề mặt vật cần cắt là : 2÷ 3 mm được tra trong bảng ở sách Cẩm Nang Hàn trang 200.