Thiết kế đồ án công nghệ gia công tay biên động cơ d6

CK CLC – K6 [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] LỜI MỞ ĐẦU Hiện nghành kinh tế nói chung đặc biệt nghành khí đòi hỏi kĩ sư khí cán kĩ thuật khí đào tạo phải có kiến thức vững tương đối rộng đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng chương trình đào tạo kĩ sư cán kĩ thuật thiết kế, chế tạo loại máy thiết bị khí phục vụ nghành kinh tế kinh tế quốc dân Để giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức môn học làm quen với nhiệm vụ thiết kế,trong chương trình đào tạo, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy thiếu sinh viên chuyên nghành chế tạo máy kết thúc môn học Sau thời gian tìm hiểu với hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo: T.S TRẦN QUỐC HÙNG, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Trong trình thiết kế em cố gắng tìm hiểu tài liệu liên quan thực tế, nhiên không tránh khỏi sai sót ý muốn thiếu kinh nghiệm thực tế, thiết kế Do em mong bảo thầy cô giáo môn công nghệ chế tạo máy đóng góp ý kiến bạn để em hoàn thiện đồ án hoàn thiện vốn kiến thức em mong học hỏi Mong muốn nhận nhiều kiến thức sự giúp đỡ tận tình thầy cô giáo viên môn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, T.S TRẦN QUỐC HÙNG hướng dẫn em hoàn thiện đồ án tốt nghiệp Hà Nội ngày 23 tháng năm 2015 Sinh viên: Nguyễn Đức Mạnh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang CK CLC – K6 [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] MỤC LỤC trang Lời nói đầu: Chương Mở đầu Chương Phân tích chức làm việc chi tiết 2.1 Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết 17 2.2 Xác định dạng sản xuất 20 Chương Chọn phôi, xác định phương pháp chế tạp phôi xây dựng vẽ lồng phôi 21 Chương Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 26 AB- Quy trình công nghệ nguyên công thời gian gia công nguyên công 27 63 Chương Thiết kế đồ gá cho nguyên công 66 Chương Kiểm bền chi tiết giao 71 Phụ lục 75 Kết luận 79 Tài liệu tham khảo 80 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang CK CLC – K6 [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN Đề tài: Thiết kế đồ án công nghệ gia công tay biên tay biên động D6 Sinh viên: NGUYỄN ĐỨC MẠNH Lớp: CK CLC1 Khóa: VI Giảng vên hướng dẫn: TS TRẦN QUỐC HÙNG Tổng quát chung: Ưu điểm nhược điểm sinh viên nội dung, hình thức, thái độ, trách nhiệm sinh viên thực đồ án: Kết luận: Hà Nội, Ngày 23 tháng năm 2015 Người nhận xét ( ký tên ghi rõ họ tên người hướng dẫn) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang CK CLC – K6 CHƯƠNG 1: [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] MỞ ĐẦU Trong đời sống hiên máy móc trang thiết bị thiếu, máy móc phục vụ cho công việc sản xuất hay máy móc phân xưởng nhà máy khí ngày thông dụng Một thiết bị phổ biến quan trọng máy móc cụm thiết bị pittong, truyển, trục khủy… chi tiết cs chức nhiệm vụ riêng cho Trong : TAY BIÊN (THANH TRUYỀN) họ chi tiết dạng Là phận quan trọng hầu hết động cơ, đặc biệt thông dụng với động có chức truyền chuyển động cụm chi tiết quan trọng phận máy bao gồm: pittong, truyền, trục khủy Trong truyền thuộc dạng chi tiết có chuyển động song phẳng, có chức biến chuyển động quay ( đầu lắp ghép với trục khủy) thành chuyển động tịnh tiến ( đầu lại lắp ghép vào pittong) Trong thực tế sản xuất, gia công TAY BIÊN ( THANH TRUYỀN ) có máy dập, máy búa , máy đột, máy cưa thiết bị o tô Trong thiết bị ô tô tay biên D6 sử dụng thông dụng Dễ dàng nhân tầm quan trọng nghành sản xuất gia công chi tiết qan trọng nghành công nghiệp khí Nó đóng vai trò quan trọng nghành khí Là sinh viên giao nghiên cứu đề tài nghiên cứu đối phổ biến thông dụng chi tiết tượng tay biên, em nhận định phải nắm bắt chức năng, nguyên lí hoạt động chi tiết, để từ đưa phương pháp thích họp phù hợp cho trình gia công chế tạo chi tiết ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang CK CLC – K6 [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] Bên cạnh để đưa biện pháp thích hợp sửa chữa chi tiết xảy tình trọng hỏng hóc hay đưa biện pháp cải tiến công nghệ chi tiết… Là sinh viên chưa tham gia vào hoạt động gia công thực tiễn kiến thức nhiều hạn chế nên đề tài nghiên cứu nhiều vấn đề sai sót nhỏ mong thầy cô giảng viên bỏ qua ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang CK CLC – K6 [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] CHƯƠNG : PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Tay biên chi tiết thuộc họ chi tiết dạng càng, thông thường có hai lỗ mà tâm chúng song song với tạo với góc Chi tiết thông thường có cấu chuyển động song phẳng tay biên chi tiết nối pittong trục khủy hay gốc trượt chi tiết dạng có chức biến chuyển động tịnh tiến (thường pittong động cơ) thành chuyển động quay chi tiết khác ( thường trục khủy động đó) ngược lại Trong số trường hợp tay biên có chức dùng để đẩy bánh để thay đổi tỉ số truyền hộp tốc độ Tay biên có máy búa , đột , dập, cưa động ô tô … Một số chi tiết TAY BIÊN thông dụng: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang CK CLC – K6 Tay biên máy rửa xe [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] Tay biên loại dập nóng thành khối thống Tay biên loại chia thành hai nửa: Thân nửa đầu to lắp ghép Tay biên NINGBO G300 Phân tích cấu tạo TAY BIÊN (THANH TRUYỀN ): ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang CK CLC – K6 [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] a Nhiệm vụ Thanh truyền chi tiết nối piston trục khuỷu gốc trượt b Điều kiện làm việc Thanh truyền chịu lực khí thể, lực quán tính nhóm piston lực quán tính thân truyền Các lực lực tuần hoàn đập c Yêu cầu Đối với động tĩnh động tàu thủy tốc độ thấp, người ta dựng thép các-bon thép các-bon trung bình C30, C35, C45 Đối với động máy kéo động tàu thủy cao tốc, người ta dùng thép các-bon trung bình C40, C45 thép hợp kim crôm, niken Cũn động cao tốc cường hóa động ô tô du lịch, xe đua người ta dùng thép hợp kim đặc biệt có nhiều thành phần hợp kim măng-gan, niken, vônphram Đặc điểm cấu tạo: Trong cấu tạo chi tiết sau: - Bạc lót đầu nhỏ - Thân tay biên - Hai nửa bạc đầu to - Nắp - Bu lông - Đai ốc - …… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang CK CLC – K6 a [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] Đầu nhỏ truyền + Khi chốt piston lắp tự với đầu nhỏ truyền, đầu nhỏ thường phải có bạc lót Đối với động ô tô máy kéo thường động cao tốc, đầu nhỏ thường mỏng để giảm trọng lượng Ở số động người ta thường làm vấu lồi đầu nhỏ để điều chỉnh trọng tâm truyền cho đồng xylanh Để bôi trơn bạc lót chốt piston có phương án dùng rãnh hứng dầu bôi trơn cưỡng dẫn dầu từ trục khuỷu dọc theo thân truyền + Khi chốt piston cố định đầu nhỏ truyền, đầu nhỏ phải cú kết cấu kẹp chặt - Loại tiết diện chữ I (Hình b) có sức bền theo hai phương, dùng phổ biến, từ động cỡ nhỏ đến động cỡ lớn tạo phôi phương pháp rèn khuôn - Loại tiết diện hình chữ nhật, ô van (Hình d, e) có ưu điểm dễ chế tạo thường dùng động môtô, xuồng máy cỡ nhỏ Hiện thân có tiết diện (Hình b, c) sử dụng phổ biến động ôtô, đặc biệt xe du lịch, tiết diện dạng chữ I loại tiết kiệm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang CK CLC – K6 [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] nguyên liệu có sức bền độ cứng vững cao hai phía đề có gân trợ lực Nó có khả chịu uốn, xoắn tốt Hình 1: Các loại tiết diện thân truyền Để bôi trơn chốt piston áp lực, số động dọc theo thân truyền có khoan lỗ dẫn dầu Đế tăng độ cứng vững dễ khoan lỗ dẫn dầu thân truyền có gân suốt chiều dài b Đầu to truyền Đầu to truyền lắp với cổ biên hay chốt khuỷu trục khuỷu có nhiều kết cấu khác Để lắp ghép với trục khuỷu dễ dàng đầu to truyền thường cắt thành nửa, phần dời gọi lắp đầu to (lắp biên) ( thân biên )và lắp ghép với nửa bulông - Đối với động cỡ lớn, để tiện chế tạo người ta chế tạo đầu to truyền riêng lắp với thân truyền (hình a) Bề mặt lắp ghép thân đầu to truyền lắp đệm thép dày 0.05 – 0.20 mm để điều chỉnh tỷ số nén cho đồng thành xylanh - Trong số trường hợp kích thước đầu to lớn nên đầu to truyền chia làm nửa mặt phẳng chéo (hình b) để bắt lọt vào xylanh lắp ráp Khi mối ghép phải có kết cấu chịu lực cắt thay cho bulông truyền vấu khía - Để giảm kích thước đầu to truyền có loại kết cấu lề hãm chốt (hình c) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang 10 CK CLC – K6 [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] Do yêu cầu kỹ thuật: Độ không vuông góc đường sinh φ70 so với bề mặt khác toàn bề mặt, ta sử dụng cấu kẹp chặt hình vẽ Cơ cấu kẹp chặt: sử dụng cấu trụ trượt- hạn chế đủ 6bậc tự Mặt phẳng đầu sử dụng phiến tỳ hạn chế bậc tự do, lỗ dầu nhỏ sử dụng chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự do, khối V tự lựa tỳ vào đầu to hạn chế bậc tự 6.3 Vẽ đường bao chi tiết nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1) Đường bao chi tiết vẽ nét chấm gạch Việc thể hai ba hình chiếu tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp đồ gá Hình chiếu thứ chi tiết phảI thể vị trí gia công máy 6.4: Tính toán lực kẹp Lực kẹp có phương thẳng đứng, có chiều từ xuống Sơ đồ lực kẹp có dạng hình vẽ  Tính lực kẹp cần thiết  Momen cắt M có xu hướng làm cho chi tiết quay quanh trục thẳng đứng (chốt trụ ngắn) Muốn cho chi tiết không bị xoay gia công phải thắng momen cắt M Nếu bỏ qua ma sát mặt đầu phương trình cân có dạng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang 67 CK CLC – K6 [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] K.M = (P0+Q).f.R1 ⇒Q= K M − P0 f R Trong đó: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 K0: Hệ số an toàn cho tất trường hợp K0 = 1,5 K1: Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, gia công thô: K1= 1,2 K2: Hệ số tăng lực cắt dao mòn: K2 = 1÷1,8 Ta chọn K2 = 1,2 K3: Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn: K3 = 1,2 K4: Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt Trường hợp kẹp tay: K4 = 1,3 K5: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay Trường hợp thuận lợi: K5 = K6: Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết Trường hợp định vị phiến tỳ: K6 = 1,5 ⇒K0 = 1,5.1,2.1,2.1,2.1,3.1.1,5 = M: Momen cắt M = 105,76 (N.m) α: góc khối V tự lựa α = 900 f: Hệ số ma sát f = 0,2 R0: Bán kính trung bình mặt tiếp xúc chi tiết đồ định vị R0 = 50,5 (mm)=0,0505 (m) 5.105,76 − 1140 = 50703 0,2.0,0505 Q= (N) 6.5: Thiết kế cấu đồ gá ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang 68 CK CLC – K6 [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] A Cơ cấu kẹp chặt Sử dụng cấu trụ trượt để kẹp chi tiết, hai vấu tỳ lên đầu to, kẹp chặt chi tiết Dùng cấu kẹp có ưu điểm đơn giản, thao tác tương đối nhanh Khi gia công xong cần quay tay gạt, cấu kẹp di chuyển lên phía trên, lấy chi tiết B Cơ cấu bạc dẫn hướng phiến dẫn Do thực đồng thời khoét doa lúc nên ta dùng cấu thay bạc nhanh Dùng loại bạc dẫn thay lắp phiến dẫn để thực bước công nghệ gia công lỗ φ70 gồm bước khoét lỗ φ69,5 doa, sau bước phải thay bạc dẫn hướng dụng cụ cắt Như dùng bạc thay nhanh để giảm thời gian phụ Bạc thay lắp với phiến dẫn thông qua bạc lót Bạc lót lắp chặt với phiến dẫn theo kiểu lắp H7/n6 Bạc dẫn lắp sít trượt vói bạc dẫn định vị vít hãm Phiến dẫn: Ta dùng phiến dẫn cố định lắp ghép xác với thân đồ gá bulong M6 chốt côn định vị ( chốt côn 1/50) 6.6: Tính sai số chế tạo đồ gá Khi chế tạo đồ gá có sai số đồ gá, làm cho việc gia công chi tiết không xác, chế tạo đồ gá ta phải chế tạo đạt tới độ xác định để không ảnh hưởng đến yếu tố khác sai số gia công không vượt yêu cầu kỹ thuật cho phép Ta cần xác định độ xác đồ gá Sai số gá đặt sai số vị trí phôi bị lệch so với vị trí yêu cầu đồ gá sai số gá đặt εgd tính theo công thức sau: ε c + ε k + ε ct + ε m + ε dc εgd = 2 2 Để đảm bảo độ xác gia công sai số gá đặt phải ≤ sai số gá đặt cho phép Sai số gá đặt cho phép xác định theo công thức sau: [ε ] dg = 1/3.σ = 0,33.0,4 = 0,132 mm Sai số chuẩn εc định vị không trùng với gốc kích thước Theo sơ đồ gá đặt ta có công thức tính sai số chuẩn sau: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP trang 69 CK CLC – K6 [GVHD: T.S TRẦN QUỐC HÙNG] εc(H3)=δc+δL+Smin (Theo giáo trình công nghệ chế tạo máy tập I Nhà xuất khoa học kỹ thuật) Smin : Khe hở nhỏ trục lỗ gá δc: Dung sai chốt định vị δL:Dung sai lỗ dùng để định vị Chọn kiểu lắp H6/h6 nên Smin=0 Tra bảng dung sai với cấp xác ta có dung sai chốt định vị dung sai lỗ (yêu cầu) εc(H3)=0,016 + 0,016 +0= 0,032 µm Sai số đồ gá εgd ε ct + ε m + ε dc εdg = Lấy εdc=10 µm εm= β.N1/2=0,5.80001/2=44 µm Sai số kẹp chặt εk: Sai số kẹp chặt xuất lực kẹp phôi thay đổi Do lực kẹp vuông góc với phương mà kích thước cần gia công nên: εk=0 Để xác định độ xác đồ gá chế tạo ta chọn sai số gá đặt εgd