Khớp nối bơm đầu ren

Đồ án môn công nghệ chế tạo máy

Trang 1

Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nguyễn Đức Thức Vũ Khí B - K234

Lời nói đầu

Ngày nay, khoa học kỹ thuật đang phát triển nh vũ bão trên phạm vi toàn thếgiới, ở tất cả mọi linh vực nói chung và “Ngành cơ khí chế tạo nói riêng” Sự pháttriển của Nganh cơ khí chế tạo máy là một trong những tiền đề quan trọng để thựchiện mục tiêu “Công nghiệp hoá, hiện đại hoá” mà Đảng ta đã đề ra

Môn học Công nghệ chế tạo máy là môn học mang tinh tổng hợp, nó trang bị

cho sinh những kiến thức cơ bản về môn học và có những hiểu biết nhất định về ứngdụng thực tiễn

Thiết kế chế tạo là một phần quan trọng của môn học Công nghệ chế tạo máy.Nó là tập hợp những nhiệm vụ liên tục nối tiếp lẫn nhau Mỗi một công đoạn

trong quá trình thiết kế chế tạo có một vai trò và nhiệm vụ riêng Quá trình thiết kếchỉ đợc coi là hoàn thiện khi mà các ý tởng nhà thiết kế đa ra phải có tính u việt vềtính năng sử dụng, tính kinh tế, tính phổ cập và cuối cùng là tính công nghệ

Tính công nghệ của sản phẩm là tính chất của mô hình mà nhà thiết kế đa ra,

nó phải đảm bảo phù hợp với khả năng công nghệ của đất nớc và đảm bảo giá thànhchế tạo Tính công nghệ của mô hình thiết kế có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối vớimỗi sản phẩm chế tạo

Giá thành chế tạo sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ sản suất Côngnghệ sản suất đơn giản sẽ giảm thời gian sản xuất, giảm hao mòn máy móc dẫntới giảm đợc giá thành chế tạo Chính vì vậy việc thiết kế một quy trình công nghệ tối

u có một ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, sản suất, chế tạo Nắm vững đặc tínhcông nghệ của quy trình sản xuất giúp cho ngời kỹ s có một cái nhìn tổng quát làmcho các ý tởng thiết kế của ngời kỹ s phù hợp với khả năng công nghệ đảm bảo chắcchắn ý tởng có thể thực hiện đợc

Đồ án công nghệ chế tạo máy không nằm ngoài mục đích nh vậy Làm đồ áncông nghệ chế tạo máy là một dịp để sinh viên làm quen với các quy trình chế tạo làcơ sở cho các ý tởng thiết kế sau này

Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình gia công chi tiết “khớp nối bơm

đầu ben ” với các nội dung sau:

- 01 bản vẽ Ao trình bày các nguyên công

- 01 bản vẽ A1 thể hiện đồ gá cho nguyên công phay

- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ chi tiết

- 01 bản vẽ A3 thể hiện bản vẽ lồng phôi

- 01 bản thuyết minh A4

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Hoài thuộc bộ môn chếtạo máy đã tận tình hớng dẫn để đồ án đợc hoàn thành đúng tiến độ và công việc

đợc giao với chất lợng đảm bảo Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh

đợc các thiếu sót, rất mong đợc sự đóng góp ý kiến sửa sai của các thầy giáo và cácbạn

Học viên

Trang 2

NguyÔn §øc

Thøc

Trang 3

Phần I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi

1.1>Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

Chi tiết cần gia công trong đồ án là khớp nối bơm đầu ben có các đặc điểm kỹthuật nh sau:

- Chi tiết gồm hai phần cơ bản : trụ 45 và phần tai hình vanh khăn có R27.Trên khối trụ 45 có:

+ Bên ngoài trụ có:

+Một rãnh với chiều rộng 10mm, sâu 5mm.

+Góc lợn R3.

+Giao của tai máng với phần ngoài trụ có R10

+Bên trong trụ có then hoa với 6 rãnh cách đều nhau, phần lỗ trớc khi giacông rãnh then hoa là Φ21,cấp độ nhám 8, cấp chính xác IT9 Mỗi rãnhthen có kích thớc dài 25mm; rộng 5,5mm; sâu 2mm, yêu cầu cấp chínhxác IT9

- Then hoa trong lỗ Φ21 để truyền mô men từ trục cho khớp nối

- Các bề mặt còn lại cần đạt Rz = 20

- Vật liệu chế tạo chi tiết là thép C45

- Chi tiết có bề mặt làm việc là mặt trụ 21

1.2> Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Từ hinh dạng, kích thớc và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta có nhận xét sau:

- Chi tiết yêu cầu phải nhiệt luyện đạt độ cứng HRC từ 42 ữ 45,nhiệt luyện sẽ làmgiảm cấp chính xác và cấp độ nhám, tại mặt trụ trong Φ21 yêu cầu cấp độ nhám 8 va

độ chính xác cấp IT9, đây là một yêu cầu cao Ta có hai phơng án để lựa chọn :

+ Gia công chi tiết đạt cấp độ nhám 9 ữ 10, cáp chính xác IT 7 ữ 8 tại mặt trụ trong Φ21, sau đó nhiệt luyên

+ Gia công chi tiết theo yêu cầu, sau đó nhiệt luyện, cuối cùng mài các mặt trụ trong Φ21 để đạt cấp độ nhám 8 cấp chính xác IT9

+ Ta chọn phơng án sau, bởi vì gia công để đạt đợc cấp độ nhám 9 ữ 10 là rất khó và không kinh tế

-Chi tiết có kích thớc nhỏ, dạng hình khối cơ bảnlà tròn xoay

-Vật liệu là thép C45 có cơ tính tơng đối phù hợp cho các nguyên công cắt gọt.-hình dang cơ bản là tròn xoay, lỗ tròn nên chon phơng pháp tiện, khoan.Ngoài

ra để gia công tai khớp ta còn sử dụng phơng pháp phay

-Đối với rãnh then hoa,bản vẽ chi tiết không yêu cầu cao về cấp độ nhám mà chỉ yêu cầu về độ chính xác IT9 Tuy nhiên để gia công đợc cấp chính xác IT9 thì cấp độ nhám đạt đợc khi đó là từ cấp 7ữ8 Với các yêu cầu nh trên và đồng thời do dạng sản xuất là loạt lớn,độ dày của phôi cho phép nên ta có thể sử dụng phơng pháp chuốt rãnh then hoa

Trang 4

-Phần trụ ngoài Φ45 và phần ngoài,trong của tai hình vành khăn chỉ yêu cầu cấp

độ nhám Rz=20, không yêu cầu về độ chính xác dừng lại ở bớc công nghệ tiên tinh -Phần tai đợc gia công phay từ trụ tròn xoay

-Trớc khi gia công then hoa, ta tiến hành nguyên công khoan, nguyên công tiện tinh lỗ Φ21, nguyên công tiện mở rộng phần lỗ Φ35

-Đối với rãnh bên ngoài và góc lợn cũng nh phần chuyển tiếp ta sử dụng dao tiện

đinh hình và dừng lại ở bớc tiện tinh

-Do yêu cầu nhiệt luyên chi tiết đạt độ cứng (42 ữ 45)HRC, để đảm bảo IT9, cấp

độ nhám 8 ta phải thực hiện nguyên công mài sau nhiện luyên đối với lỗ Φ21

1.3>Chon phôi và phơng pháp chế tạo phôi

Căn cứ vào hình dạng, kích thớc, vật liệu của chi tiết, căn cứ vào dạng sản xuất

là loạt lớn ta có thể dùng các phơng pháp tạo phôi sau:

a> Phôi cán (phôi thanh)

Với loại phôi này, khi gia công tạo phôi cho chi tiết tơng đối nhanh.Đảm bảo tổ chức đồng đều trong tinh thể kim loại,đảm bảo năng xuất do phôi đợc chế tạo từ sản phẩm cán,phôi cán không đòi hỏi nhiều về thiết bị và công nghệ,đờng kính và chiều dài của chi tiết không lớn lắm, phù hợp với sản xuất hàng loạt

b>Phôi đúc.

Nếu sử dụng phôi đúc, khi đợc chế tạo ra có chất lợng bề mặt xấu nh rỗ khí ,xù xì ,nứt ,đậu hơi ,đậu ngót … Do đó dùng phôi đúc sẽ làm tăng thời gian sản xuất ,làm cho các dụng cụ cắt nhanh hỏng ,dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm.Trong sản xuấtloạt lớn điều này sẽ rất đáng kể

Qua quá trình phân tích trên ta chọn phôi cán (thanh), dùng phơng pháp cán nóng để tạo phôi

Trang 5

Phần 2:Thiết kế quy trình công nghệ

2.1> Tiến trình công nghệ

Các nguyên công để gia công chi tiết khớp nối bơm đầu ben đạt đợc các yêu cầu đề ra

 Nguyên công 1: Tiện thô và tiện tinh mặt trụ, mặt đầu Φ45

 Nguyên công 2: Tiện thô và tiện tinh mặt trụ, mặt đầu 54

 Nguyên công 3: Khoanlỗ 21

 Nguyên công 4: Tiện thô lỗ Φ35, tiện tinh lỗ Φ21và Φ35

 Nguyên công 5: Chuốt rãnh then hoa

 Nguyên công 6: Tiện thô và tiện tinh rãnh ngoài và góc lợn

 Nguyên công 7: Phay hai bên mặt trụ

 Nguyên công 8: Phay mặt bên và gờ của tai bạc

 Nguyên công 9: Nhiệt luyện

 Nguyên công 10: Mài mặt Φ21 sau nhiệt luyện

2.2>Thiết kế nguyên công

Nguyên công 1: Tiện thô,tiện tinh mặt trụ và mặt đầu 45.

Chọn máy tiện :

1A616 có các thông số :

+Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên máy 320 mm

+Khoảng cách hai đầu tâm 710 mm

+Đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công đợc trên bàn dao 180 mm

+ Công suất : N = 4,5 KW

+ Số vòng quay trục chính : n = 12,5; 16; 20; 31,5; 40 ; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600,2000

Trang 7

Tiện tinh mặt đầu Φ45.

Nguyên công 2: Tiện thô, tiện tinh mặt trụ và mặt đầu 54

Chọn máy tiện :

Dùng máy ở nguyên công một Đồ gá

Gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm

Dao

Chọn loại dao tiện ngoài thân cong có gắn mảnh thép gió P18

Các thông số cơ bản của dao :+Góc nghiêng chính 

Trang 8

từ vật liệu đặc ta sử dụng mũi khoan : +Đuôi côn

Trang 9

§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y NguyÔn §øc Thøc Vò KhÝ B - K234

§Ó gia c«ng lç Φ35 tõ lç Φ21 trªn ®o¹n Φ54 ta sö dông dao tiÖn r«ng lç liÒnkhèi b»ng hîp kim cøng g¾n víi chu«i b»ng thÐp

Trang 11

Chọn máy chuốt ngang bán tự động dung để chuốt lỗ của Nga, các kích thớc cơ bản:

+Lực chuốt danh nghĩa : 100 kN.

+Hành trình lớn nhất của bàn trợt:1250 mm.

+Kích thớc của bề mặt làm việc của tấm đỡ:450450 mm.

+Tốc độ làm việc của hành trình chuốt:(1,5-11,5) m/ph.

+Tốc độ chạy ngợc lại của hành trình chuốt(20-25) mm/ph.

-Định vị bằng mặt trụ của dao chuốt - hạn chế bốn bậc tự do

-Định vị bằng mặt phẳng của chi tiết tuỳ động - hạn chế một bậc tự do (do trùng với liên kết trên)

-Lực kẹp là lực chuốt

B

ớc thực hiện : Thực hiện trong một bớc.

Nguyên công 6 : Tiện thô và tiên tinh r nh ngoài, góc lãnh ngoài, góc l ợn

Chọn máy tiện : Nh ở nguyên công 1.

Trang 12

-Định vị bằng mặt đầuΦ54, bề mặt định vị của đồ gá là mặt đầu của mâm cặp ba chấu

-Công suất độnh cơ chạy dao : 1,7kW

-Sơ cấp bớc tiến bàn máy : 16

-Bớc tiến bàn máy dọc : (35 ữ 980)-Bớc tiến bàn máy ngang : (25 ữ 765)

Đồ gá:

Gá trên đồ gá chuyên dùng và dùng bàn phân độ để phân độ

Dao:

Sử dụng dao phay đĩa với các thông số cụ thể nh sau:

Dao phay đĩa ba mặt răng: D=63; B=14;d=22; Số răng=16

Các b ớc thực hiện nguyên công:

Trang 13

nguyên công 8: phay mặt bên và gờ tai bạc

Chọn kiểu máy: Nh nguyên công 8

Đồ gá : Gá trên đồ gá chuyên dùng và sử dụng bàn phân độ.

Dao:

Dao phay ngón hợp kim cứng: D=8;l=20;L=45

Dao phay ngón chuôi côn, gắn mảnh hợp kim cứng:D=25;L=125;l=20; z=5

Các b ớc thực hiện nguyên công:

Gá đặt chi tiết: Giống nguyên công 8.

Trang 14

B ớc1: Dùng cơ cấu phân độ quay một góc 300, phay mặt bên của tai bạc,

phay gờ trên tai bạc

-Chiều dài lớn nhất của lỗ đợc mài: 125

-Đờng kính lớn nhất của chi tiết định vị đợc trên máy: 300

-Dịch chuyển ngang lợn nhất của ụ phôi: 150

-Dịch chuyển dọc lớn nhất của bàn: 450

-Bớc tiến công tác của bàn máy: (2ữ120)m/ph

Trang 15

§å ¸n C«ng NghÖ ChÕ T¹o M¸y NguyÔn §øc Thøc Vò KhÝ B - K234

-VËt liÖu mµi :2A

Trang 16

phÇn 3: chän l¬ng d gia c«ng

3.2> Tra lîng d cho c¸c nguyªn c«ng :

C¨n cø vµo yªu cÇu c«ng nghÖ cña chi tiÕt vµ lo¹i

4 TiÖn tinh mÆt ®Çu ф45 0,4

2

Theo môc chon dao

3 TiÖn tinh mÆt trô ф54 0,4

4 TiÖn tinh mÆt ®Çu ф54 0,2

Trang 17

Phần 4: chọn chế Độ cắt

4.1>Tra chế độ cắt cho nguyên công 1

Xác định chiều sâu cắt t dựa vào kết quả tính lợng d gia công trong mục 3.1

Từ kích thớc dao,phôi và vật liệu phôi ,dựa vào Bảng 5-11 (Trang 11 ,STCNCTM Tập2) ta tra đợc lợng chạy dao S

Căn cứ vào chiều sâu cắt t,lợng chạy dao S,dựa vào Bảng 5-63 (Trang 55 ,STCNCTM

Lợng chạy dao S tra theo bảng 5-14 (Trang 13 ,STCNCTM Tập 2)

Tốc độ cắt tra theo bảng 5-63 (Trang 55 ,STCNCTM Tập 2)

Chế độ cắt T(mm) S(mm/vg) V(m/ph) n(vg/ph) N(kW) T(ph)

Chiều sâu cắt t đợc xác định từ bớc chọn dao

Tốc độ cắt V đợc xác định từ Bảng 5-105 (Trang 96 ,STCNCTM Tập 2).Công suấtyêu cầu đợc xác định theo Bảng 5-110(Trang 102 ,STCNCTM Tập 2)

Chế độ cắt T(mm) S(mm/vg) V(m/ph) n(vg/ph) N(kW) T(ph)

Cách làm tơng tự nh ở nguyên công 1

Chế độ cắt t(mm) S(mm/vg) V(m/ph) n(vg/ph) N(kW) T(ph) Tiện thô mặt trụ trong ф35 3,0 0,08 96 800 2,4 0,6 Tiện tinh mặt trụ trong ф35 0,5 0,22 90 800 2,4 0,216

Trang 18

Tiện tinh lỗ ф21 0,35 0,22 90 1250 2,4 0,19

Cách làm tơng tự nh ở nguyên công 1

4.6.>Tra chế độ cắt cho nguyên công 7

Căn cứ vào kích thớc hình học của dao ,chiều sâu cắt ,dựa vào bảng 5-163 (Trang146,STCNCTM Tập 2) ta tra đợc lợng chạy dao răng SZ

Tơng tự nh nguyên công 7

Chế độ cắt t(mm) Sz (mm/

r) V(m/ph) n(vg/ph) N(kW) T(ph)Phân độ phay mặt thứ nhất tai

Căn cứ vào cấp độ nhám cần đạt đợc sau gia công là Ra 0,63 và phôi đã qua tôi ,Tra bảng 5-207,5-208 (Trang 184 -186,STCNCTM Tập 2) Ta có bảng chế độ cắt cho nguyên công 9

Chế độ cắt t(mm) S(mm/vg) V(m/ph) n(vg/ph) N(kW) T(ph)

Trang 19

Phần 5: thiết kế đồ gá

Đồ gá phay đợc dùng trên máy phay để xác định vịt trí tơng quan giữa phôi và dụng

cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công các rãnh

5.1 Xác định máy:

Dùng máy phay 6H11 do Liên Xô sản xuất máy có các thông số cơ bản nh sau

+Khoảng cách từ tâm (mặt mút ) trục chính tới bàn máy30 - 340 mm

+ Dịch chuyển dọc lớn nhất của bàn máy (mm) 600

+ Dịch chuyển ngang lớn nhất của bàn máy (mm) 200

+ Dịch chuyển đứng lớn nhất của bàn máy (mm) 350

+ Số cấp bớc tiến của bàn máy 16

5.3 Tính lực kẹp cần thiết và kiểm nghiệm bền các chi tiết của đồ gá :

a Tính toán lực kẹp

ở đây ta tính toán lực kẹp và kiểm nghiện bền các chi tiết của đồ gá trong trờng hợp chúng chịu lực lớn nhất ,đồ gá ở trạng thái kém cứng vững nhất ở trạng thái này Sơ đồ lực tác dụng lên đồ gá có dạng nh sau :

Trang 20

Lực cắt tổng hợp Pzy (là thành phần tổng hợp của lực cắt Pz và Py) đợc phân theo cácphơng dọc trục gá Ps và vuông góc với trục gá Pv lực Ps làm chi tiết có xu hớng bịtháo lỏng ,trợt khỏi trục gá và kéo đứt trục gá ,lực Pv làm cho trục gá có su hớng bịuấn cong làm hỏng trục gá

Lực cắt Pz khi phay đợc tính theo công thức

Pz =

W q

MV u

y x

n D

K Z B Sz t Cp

.

10

Tra bảng 5-41(trang 34 Sổ tay CNCTM tập 1) ta xác định đợc các thông số sau :Cp=261 ,x=0.9 ,y=0.8 ,u=1.1 ,q=1.1 ,w= 0.1 ,Kmv =1

Khi thay số ta sẽ tính ra đợc : Pz = 1219,49 (N) ;từ đó ta có lực chạy dao Ps =0.3.Pz

=365,85 (N) ;lực vuông góc với lực chạy dao Pv = 0.9 Pz =1097,54 (N)

Lực kẹp chặt tổng hợp W trong trong trờng hợp này đợc tính theo công thức

W= K.Ps Với K là hệ số an toàn tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công

K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6

K0 - hệ số an toàn tính cho tất cả các trờng hợp, K0 = 1,5

K1 - hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, K1= 1,2

K2 - hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, chọn K2= 1,6

K3 - hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K3= 1.2

K4 - hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, K4= 1,3

Trang 21

K5- hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, chọn K5= 1

K6 – hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, K6= 1

Thay số vào ta có K=4,49

Vậy lực kẹp tổng hợp cần thiết W= K.Ps = 1243,72(N)

b.Tính lực của ng ời công nhân tác dụng lên chìa vặn để tạo ra đ ợc lực kẹp W

Mô men chìa vặn đợc tính theo công thức: M= ( )

2 d tg   

9 14 3

5 1 ( )

8 0 ( )

c.kiểm tra độ bền của trục gá và các chi tiết khác của đồ gá

Vì trục gá đợc chọn trớc bằng kích thớc lỗ  21 nên ta phải tiến hành kiểm tra

độ bền của nó dới tác dụng của các lực khi cắt ,xét trạng thái trục gá chịu lực cắt lớnnhất thì sơ đồ lực tác dụng lên trục gá có dạng nh sau:

Theo sơ đồ lực tác dụng thì tiết diện nguy hiểm nhất của trục gá là tại mặt cắt A-A vàB-B Đờng kính của trục gá tại các tiết diện này phải bảo đảm trục gá đủ bền A [] , B  [] hay đờng kính tại các tiết diện này phải thoả mãn :

 

3

32

155 54 , 1097

= 14 (mm) và

 

3

4

84 , 365

205 54 , 1097

= 15,5 (mm) và

 

3

4

84 , 365

(mm)

Tức DA  15,5 (mm)

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	0,96 MB