nghiên cứu, phân tích, thay thế phương pháp gia công dập nóng bằng đúc áp lực trong chế tạo chi tiết cổ xe nữ hợp kim nhôm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN CHÍ THÀNH NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH, THAY THẾ PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG DẬP NÓNG BẰNG ĐÚC ÁP LỰC TRONG CHẾ TẠO CHI TIẾT CỔ XE NỮ HỢP KIM NHÔM S K C 0 9 NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -   - LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN CHÍ THÀNH NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH, THAY THẾ PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG DẬP NÓNG BẰNG ĐÚC ÁP LỰC TRONG CHẾ TẠO CHI TIẾT CỔ XE NỮ HỢP KIM NHÔM NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY-605204 T p Hồ Chí Minh, tháng 10 / 2012 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: NGUYỄN CHÍ THÀNH Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01/12/1984 Nơi sinh: Quảng Ngãi Quê quán: Quảng Ngãi Dân tộc : Kinh Địa liên lạc: Số nhà 191/6 Đƣờng Lê Văn Việt – Phƣờng Hiệp Phú – Quận – Tp.Hồ Chí Minh Điện thoại liên lạc: 0905597302 Email: ThanhAT.aic@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: năm 2002 - 2007 Nơi học: Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh 01 – Võ Văn Ngân – P Linh Chiểu – Q Thủ Đức – Tp HCM Ngành học: Công Nghệ Tự Động Tên đồ án tốt nghiệp: Thiết kế - Chế tạo mô hình khuôn ép nhựa Ngày bảo vệ đồ án tốt nghiệp: Tháng 07/2007 Nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Phạm Sơn Minh Cao học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo: năm 2010 - 2012 Nơi học: Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh 01 – Võ Văn Ngân – P Linh Chiểu – Q Thủ Đức – Tp HCM Ngành học: Cơ khí chế tạo máy Trình độ ngoại ngữ: Tiếng Anh (Trung cấp) Trang ii Ngày 10 tháng 10 năm 20012 Nguyễn Chí Thành LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 10 năm 2012 Nguyễn Chí Thành Trang iii LỜI CẢM ƠN   Trong khoảng thời gian năm học tập, nghiên cứu thực hoàn thành luận văn tốt nghiệp, bên cạnh cố gắng làm việc thân giúp đỡ nhiệt tình thầy cô giảng dạy trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật nhƣ anh em bạn bè , đồng nghiệp giúp học hỏi, tích lũy đƣợc kinh nghiệm quý báu Qua thuyết minh này, chân thành cảm ơn giúp đỡ của:  Thầy hƣớng dẫn TS.Huỳnh Nguyễn Hoàng nhiệt tình giúp đỡ, sữa chữa, góp ý kiến trình thực  Các thầy cô khoa Cơ khí Chế tạo máy, phận Sau đại học trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM  Tập thể lớp Cao học Chế tạo máy 2010B động viên, giúp đỡ trình học tập, nghiên cứu  Ban giám đốc, chủ quản phận anh em thợ, công nhân công ty TNHH Song Tain Industrial giúp đỡ, hổ trợ trình thực nghiệm đề tài  Thành viên diễn đàn Meslab, Thegioicadcam, khí, công nghệ…đã góp ý chia liệu Một lần xin chân thành cảm ơn Kính chúc sức khỏe đến tất ngƣời TP.Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012 Trang iv Ngƣời thực Nguyễn Chí Thành TÓM TẮT LUẬN VĂN Nội dung luận văn thạc sĩ đề tài: Nghiên cứu, phân tích, thay phương pháp gia công dập nóng đúc áp lực chế tạo chi tiết cổ xe nữ hợp kim nhôm Nghiên cứu giải vấn đề thay phƣơng pháp gia công dập nóng đúc áp lực chế tạo chi tiết cổ xe nữ hợp kim nhôm Để thực đề tài nghiên cứu tác giả tiến hành khảo sát, phân tích thực nghiệm công ty TNHH Song Tain Industrial Sản phẩm đƣợc chế tạo kiểm tra kỹ thuật thông qua phƣơng pháp: Kiểm tra khối lƣợng cân điện tử, kiểm tra độ cứng kìm Webster Instrument (Model B), kiểm tra khuyết tật máy siêu âm, kiểm tra trình oxy hóa kiểm tra độ bền mõi Kết nghiên cứu cho thấy sản phẩm đạt chất lƣợng theo yêu cầu kỹ thuật Mặt khác sản xuất số lƣợng sản phẩm đạt cao mức ~25000 mẫu phƣơng pháp đúc áp lực tiết kiệm chi phí nhiều so với sử dụng phƣơng pháp dập nóng SUMMARY The main contents of the master thesis topics: Research, analysis, alternative methods of forging processing by pressure casting in the manufacturing of aluminum alloy female stem part This study solve the problem alternative method of forging processing by pressure casting in the manufacturing of aluminum alloy female stem part To research the author conducted a survey, analysis and experimental in Song Tain Trang v Industrial Co., Ltd Our products are manufactured and tested by the following methods: check the weight with electronic weight scale, hardness testing by Webster Instrument (Model B) alkaline, flaw test by ultrasound machine, Check oxidation and test the durability of all Research results show that the product achieved the quality requirements On the other hand when the production number of the product is higher than ~ 25000 samples, the method of pressure casting cost saving than when using hot forging method MỤC LỤC Đề mục Trang QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI i LÝ LỊCH KHOA HỌC - ii LỜI CAM ĐOAN - iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT LUẬN VĂN v MỤC LỤC vi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT x DANH SÁCH CÁC HÌNH xi DANH SÁCH CÁC BẢNG xv PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài - 1.3 Phạm vi nghiên cứu - 1.4 Khái quát công việc thực - 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu - Trang vi PHẦN II HIỆN TRẠNG KỸ THUẬT 2.1 Hiện trang nghiên cứu công nghệ nƣớc - 2.2 Hiện trang nghiên cứu công nghệ nƣớc - PHẦN III NỘI DUNG CHƢƠNG I: KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH CHI TIẾT ĐƢỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƢƠNG PHÁP DẬP NÓNG 3.1.1 TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG DẬP NÓNG 3.1.1.1 Khái niệm chung - 3.1.1.2 Thiết bị dập nóng a) Máy dập nóng - 10 b) Thiết bị nung kim loại 12 3.1.2 KHẢO SÁT CHI TIẾT CỔ XE NỮ CHẾ TẠO BẰNG PHƢƠNG PHÁP DẬP NÓNG - 14 3.1.2.1 Vật liệu chi tiết - 14 3.1.2.2 Quy trình dập nóng chi tiết cổ xe nữ hợp kim nhôm A6061 - 14 3.1.2.3 Thiết bị sản xuất - 15 3.1.2.4 Chế độ nhiệt luyện - 18 3.1.2.5 Kết thu đƣợc - 18 3.1.2.6 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp - 18 CHƢƠNG II: KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH CHI TIẾT ĐƢỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐÚC ÁP LỰC 3.2.1 SƠ LƢỢC VỀ SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH ĐÚC ÁP LỰC - 20 3.2.2 CÔNG NGHỆ ĐÚC ÁP LỰC CAO 22 3.2.2.1 Thế đúc áp lực cao - 22 3.2.2.2 Ƣu, nhƣợc điểm đúc áp lực cao - 22 3.2.2.3 Khuôn đúc áp lực cao - 23 Trang vii 3.2.2.4 Quy trình đúc áp lực cao 24 3.2.2.5 Thiết bị đúc áp lực cao 26 3.2.2.6 Cơ sở công nghệ tính toán cấu ép cấu khóa khuôn 32 3.2.3 ẢNH HƢỞNG CỦA ÁP LỰC TỚI QUÁ TRÌNH KẾT TINH CỦA KIM LOẠI 38 3.2.4 THỦY ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH ĐIỀN ĐẦY KHUÔN - 39 3.2.4.1 Nguyên tắc 39 3.2.4.2 Va đập dòng nạp lên thành khuôn 40 3.2.4.3 Điền đầy hốc khuôn - 43 3.2.4.4 Điều kiện thủy động học trình thoát khí 48 3.2.4.5 Tính toán hệ thống rót - 50 3.2.4.6 Tính hệ thống thoát - 58 3.2.5 KHUYẾT TẬT ĐÚC VÀ CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA - 59 3.2.6 KHẢO SÁT CHI TIẾT CỔ XE NỮ CHẾ TẠO BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐÚC ÁP LỰC - 61 3.2.3.1 Vật liệu chi tiết - 61 3.2.3.2 Xây dựng quy trình đúc áp lực chi tiết cổ xe nữ hợp kim nhôm A356 63 3.2.3.3 Thiết bị sản xuất cần thiết để đúc áp lực - 64 3.2.3.4 Chế độ nhiệt luyện - 65 3.2.3.5 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp - 65 CHƢƠNG III CHẾ TẠO THỰC NGHIỆM SẢN PHẨM VÀ THÍ NGHIỆM KIỂM TRA 3.3.1 CHẾ TẠO THỰC NGHIỆM SẢN PHẨM - 66 3.3.1.1 Kế hoạch thực điều kiện sở vật chất thực nghiệm - 66 3.3.1.2 Quá trình thực nghiệm 68 a Dựng mẫu sản phẩm 3D từ vẽ 2D 68 b Tính toán lựa chọn phƣơng án tách khuôn - 68 c Tách khuôn cho sản phẩm 69 Trang viii d Thiết kế vỏ thành phần khác khuôn 71 e Gia công khuôn 73 f Đúc thử điều chỉnh - 73 g Cắt bavia nhiệt luyện xử lý bề mặt 75 h Hoàn thiện sản phẩm 75 3.3.2 THÍ NGHIỆM KIỂM TRA - 76 3.3.2.1 Kiểm tra khối lƣợng cân điện tử 76 3.3.2.2 Kiểm tra độ cứng kìm Webster Instrument (Model B) 77 3.3.2.3 Kiểm tra độ bền mỏi - 78 3.3.2.4 Kiểm tra khuyết tật máy siêu âm - 79 3.3.2.5 Kiểm tra trình oxy hóa - 79 3.3.2.6 Kết thí nghiệm kiểm tra - 80 CHƢƠNG IV: SO SÁNH PHƢƠNG PHÁP DẬP NÓNG VÀ ĐÚC ÁP LỰC TRONG CHẾ TẠO CHI TIẾT CỔ XE NỮ HỢP KIM NHÔM 3.4.1 SO SÁNH QUY TRÌNH SẢN XUẤT 81 3.4.2 SO SÁNH THÔNG SỐ KỸ THUẬT - 83 3.4.3 SO SÁNH HIỆU QUẢ KINH TẾ - 83 3.4.4 KẾT LUẬN 83 PHẦN IV KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN - 85 4.2 HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI - 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 86 Trang ix e Gia công khuôn Các phận khuôn sau thiết kế đƣợc gia công xƣởng khuôn Các loại máy thiết bị gia công nhƣ: máy CNC, máy cắt dây (AMD), máy bắn điện, máy phay, máy tiện, máy mài số công cụ thiết bị khác + Phần lõi khuôn gồm khuôn, trƣợt thành phần chịu nhiệt khác nhƣ gù, pét đƣợc chế tạo vật liệu thép SKD 61, gia công xử lý nhiệt đạt độ cứng 46 ~ 48 HRC + Phần vỏ khuôn phận bên đƣợc chế tạo vật liệu S50C + Các loại ty, cốt phụ kiện khác đƣợc mua bên ngoài, vật liệu SKD 61 (đã đƣợc xử lý nhiệt) Hình 3.3.1.2.20 Phần khuôn cố định Hình 3.3.1.2.21 Phần khuôn di động f Đúc thử điều chỉnh Đây bƣớc quan trọng định chất lƣợng sản phẩm đúc Gá khuôn lên máy ép, điều chỉnh thông số máy đúc áp lực (áp lực, thời gian, nhiệt độ, tốc độ tống….), điều chỉnh khuôn cần (sửa đƣờng liệu, overflow (rãnh thoát phần liệu dƣ)… Các thông số máy khuôn đƣợc tính toán lý thuyết điều kiện tuyệt đối, nhiên thực nghiệm, thông số phải đƣợc điều chỉnh theo điều kiện thực tế nơi sản xuất Trang 73 Khuôn đúc áp lực Điều chỉnh Điều chỉnh Máy đúc áp lực Sản phẩm  Thông số hiệu chỉnh máy đúc áp lực Bảng 3.3.4 Thông số hiệu chỉnh máy đúc áp lực Giá trị Thông số Nhiệt độ lò 6500C-6600C Áp suất bình nén khí 100 kg/cm2; điều chỉnh áp lực van Thời gian đóng khuôn (bao gồm 3,5 – 4,5 (s) trình điền đầy đông đặc) Theo giãn đồ Vận tốc đầu pittông Hình 3.3.1.2.22 Giãn đồ thể vận tốc đầu tống (pittong) theo quãng đƣờng đóng khuôn Sau trình thử, điều chỉnh máy điều chỉnh khuôn ta thu đƣợc mẫu đúc sản phẩm nhƣ hình Từ mẫu đúc tiến hành kiểm định chất lƣợng sơ sản phẩm Trang 74 Hình 3.3.1.2.23 Mẫu đúc sản phẩm g Cắt bavia nhiệt luyện xử lý bề mặt Sản phẩm đúc sau dập cắt bavia có độ cứng thấp (13~15 HB), tiến hành nhiệt luyện (tôi) nhằm tăng độ cứng bề mặt Mặt khác nhiệt luyện biện pháp kiểm tra lỗi sản phẩm Quá trình nhiệt luyện, nhiệt độ lên cao, sản phẩm có rỗ khí khí nở ra, làm cho sản phẩm phình bề mặt nơi có khí Khi hạ nƣớc, bị lạnh đột ngột nên nơi bị phình không trở lại đƣợc hình dáng ban đầu Vì ta kiểm tra loại bỏ phế phẩm + Xử lý T4 (tôi) : Nhiệt độ 5350C - Giữ nhiệt 480 phút Nhiệt độ nƣớc từ 660C- dƣới 1000C + Xử lý T6 (tôi hóa già toàn phần): Nhiệt độ 1550C Giữ nhiệt 360 phút h Hoàn thiện sản phẩm Sau nhiệt luyện kiểm tra, tiến hành bƣớc hoàn thiện sản phẩm nhƣ đánh bóng, taro ren… Hình 3.3.1.2.24 Sản phẩm qua khâu xử lý hậu đúc Trang 75 3.3.2 THÍ NGHIỆM KIỂM TRA 3.3.2.1 Kiểm tra khối lƣợng cân điện tử: Thiết bị: Cân điện tử Excell SN 131-30 + Trọng lƣợng: Max: 30Kg Min 40g/ + Bƣớc nhảy: 2g + Độ xác: 1/15000 Hình 3.3.2.1.1 Cân mẫu cân điện tử Kiểm tra khối lƣợng 20 mẫu ngẫu nhiên có kết nhƣ sau (đơn vị Kg): Số thứ tự (i) Khối lƣợng (k) ɛki ɛ2ki 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0.102 0.102 0.101 0.102 0.102 0.102 0.102 0.101 0.102 0.102 0.102 0.101 0.101 0.102 0.102 0.102 0.102 0.101 0.102 0.102 0.0002 0.0002 -0.0008 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 -0.0008 0.0002 0.0002 0.0002 -0.0008 -0.0008 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 -0.0008 0.0002 0.0002 4.0E-08 4.0E-08 6.4E-07 4.0E-08 4.0E-08 4.0E-08 4.0E-08 6.4E-07 4.0E-08 4.0E-08 4.0E-08 6.4E-07 6.4E-07 4.0E-08 4.0E-08 4.0E-08 4.0E-08 6.4E-07 4.0E-08 4.0E-08 2.035 0.007 3.8E-06 𝑖 + Giá trị trung bình: 𝑘 = 0.1018 (kg) + Phƣơng sai: 𝜍 = 20 𝑖=1 𝜀 𝑘 𝑖 19 = 2𝐸 − 07 Trang 76 𝜍 =0.00044721 3.3.2.2 Kiểm tra độ cứng kìm Webster Instrument (Model B) Hình 3.3.2.2.1 Kiềm Webster Instrument (Model B) Thiết bị: Kìm Webster Instrument (Model B), serial 27596; tiêu chuẩn: ASTM B647 &YS/T420 + Độ cứng Max: 20HB; + Bề dày mẫu 0,8 ~ mm , + Trọng lƣợng Max: 0,5 kg Kiểm tra khối lƣợng 20 mẫu ngẫu nhiên có kết nhƣ sau (đơn vị HB): Số thứ tự (i) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 𝑖 Độ cứng (h) 16.80 16.50 16.70 17.20 16.40 15.90 16.70 16.40 16.90 16.30 17.10 16.40 15.70 16.60 16.50 16.80 17.20 16.10 16.70 17.00 ɛhi 0.20 -0.10 0.10 0.60 -0.20 -0.70 0.10 -0.20 0.30 -0.30 0.50 -0.20 -0.90 0.00 -0.10 0.20 0.60 -0.50 0.10 0.40 ɛ2hi 0.04 0.01 0.01 0.36 0.04 0.49 0.01 0.04 0.09 0.09 0.25 0.04 0.81 0.00 0.01 0.04 0.36 0.25 0.01 0.16 331.90 6.30 3.11 + Giá trị trung bình: 𝑕 = 16.60 (HB) + Phƣơng sai: 𝜍 = 20 𝑖=1 𝜀 𝑕 𝑖 19 Trang 77 =0.16368; 𝜍 = 0.404579 3.3.2.3 Kiểm tra độ bền mỏi Trong phƣơng pháp kiểm tra này, mẫu đƣợc ép vào cọc lái, nguyên cụm đƣợc gá lên máy để kiểm tra độ bền mõi thông qua tác động (giật) pen (pittong) Dƣới tác dụng lực 300N, thử nghiệm 20 mẫu ngẫu nhiên Khi mẫu vỡ đồng hồ máy ngƣng đếm Hình 3.3.2.3.1 Máy kiểm tra độ bền mỏi Kết thử nghiệm số lần chịu tác động Số thứ tự (i) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 𝑖 Số lần chịu tác động (n) 22165 22130 22128 22146 22152 22157 22163 22136 22153 22168 22141 22147 22163 22154 22149 22147 22153 22161 22143 22169 ɛni 14 -21 -23 -5 12 -15 17 -10 -4 12 -2 -4 10 -8 18 ɛ2ni 196 441 529 25 36 144 225 289 100 16 144 16 100 64 324 443025 189 2671 + Giá trị trung bình: 𝑛 = 22151 (lần tác động) Trang 78 + Phƣơng sai: 𝜍 = 20 𝑖=1 𝜀 𝑛 𝑖 19 =140.58; 𝜍 = 11.86 3.3.2.4 Kiểm tra khuyết tật máy siêu âm Phần kiểm tra đƣợc thực Trung tâm Kiểm định Huấn luyện Kỹ thuật An toàn Lao động Tp Hồ Chí Minh Sản phẩm đƣợc test máy USM 35 Thiết bị: máy USM 35 + Tần số sử dụng: 0.2 đến 20 MHz + Vận tốc truyền âm: 1000 đến 15000 m/s với bƣớc chỉnh m/s + Độ trễ hiển thị : dải từ 10 tới 1000 mm 340 µs + Độ trễ đầu dò : từ tới 200 µs + Cƣờng độ xung : 220 pF, nF + Độ dập âm : 50 Ω, 500 Ω (1000 Ω chế độ đầu dò kép TR) + Tần số lặp lại xung : tới 1000 kHz + Dải đo: đến 9.999mm (độ xác tối đa 0.01) Hình 3.3.2.4.1 Kiểm tra phƣơng pháp siêu âm 3.3.2.5 Kiểm tra trình oxy hóa Phần kiểm tra này, mẫu đƣợc đƣa vào buồng phun sƣơng muối thời gian 48h-72h cho kết Thiết bị phun sƣơng muối đƣợc sử dụng để kiểm tra khả chống gỉ sét vật liệu + HÃNG SX: COMETECH – ĐÀI LOAN + MODEL: QC-711M Trang 79 Thông số kỹ thuật: + Vị trí đặt mẫu: 15o 30o + Khả phun: 1-2 ml/phút + Cho kết sau 48 – 72h Hình 3.3.2.5.1 Buồng phun sƣơng muối Ngoài để kiểm tra oxy hóa sử dụng phƣơng pháp treo mẫu sản phẩm môi trƣờng tự nhiên Dƣới tác động môi trƣờng (nắng, mƣa, không khí,….), mẫu sản phẩm bị tác động trực tiếp lên bề mặt Sau 60 ngày môi trƣờng tự nhiên, mẫu đƣợc soi kiểm tra ten gỉ (oxy hóa bề mặt) 3.3.2.6 Kết thí nghiệm kiểm tra: Với thông số có đƣợc qua phƣơng pháp kiểm tra, so sánh với yêu cầu kỹ thuật ta đƣợc: Bảng 3.3.5 Kết thí nghiệm kiểm tra Tên tiêu Kết đo Phƣơng sai Yêu cầu kỹ thuật Kết Khối lƣợng 𝑘 = 0.1018 (kg) 𝜍 = 2𝐸 − 07 0,1~0,15 (kg) Đạt yêu cầu Độ cứng 𝑕 = 16.60 (HB) σ2 =0.16368 15~18 (HB) Đạt yêu cầu Độ bền mỏi 𝑛 = 22151 (lần) 𝜍 =140.58 10000~25000 (lần) Đạt yêu cầu 19/20 mẫu đạt Không bị oxy hóa Đạt yêu cầu 10/10 mẫu đạt Không có khuyết tật Đạt yêu cầu Oxy hóa Khuyết tật máy siêu âm Trang 80 Chƣơng IV SO SÁNH PHƢƠNG PHÁP DẬP NÓNG VÀ ĐÚC ÁP LỰC TRONG CHẾ TẠO CHI TIẾT CỔ XE NỮ HỢP KIM NHÔM 3.4.1 SO SÁNH QUY TRÌNH SẢN XUẤT Quy trình dập nóng chi tiết cổ xe nữ hợp kim nhôm A6061và quy trình đúc áp lực chi tiết cổ xe nữ hợp kim nhôm A356 Dập nóng Đúc áp lực Phôi nhôm  Dập cắt phôi  Xử lý nhiệt làm mềm  Dập nóng Nhôm thỏi  Nấu chảy hóa lỏng  Dập phẳng  Dập cắt bavia   Đúc áp lực  Xử lý bavia  Xử Gấp cong bƣớc  Gấp cong bƣớc lý nhiệt  Xử lý nhiệt Thiết bị cần thiết cho sản xuất phƣơng pháp: Đúc áp lực Dập nóng Thiết bị nung Máy dập/ đúc áp lực Trang 81 Khuôn Máy dập Tƣơng ứng với số lƣợng máy thiết bị số lƣợng thợ, công nhân đứng máy Trang 82 Khảo sát quy trình sản xuất chi tiết cổ xe nữ cho thấy phƣơng pháp đúc áp lực có quy trình sản xuất gọn hơn, thời gian sản xuất đƣợc rút ngắn so với phƣơng pháp dập nóng, thiết bị sản xuất nhân công thực 3.4.2 SO SÁNH THÔNG SỐ KỸ THUẬT Với thí nghiệm kiểm tra cho mẫu sản phẩm làm từ phƣơng pháp dập nóng đúc áp lực ta có kết theo bảng sau: Giá trị thông số kỹ thuật Tên tiêu Dập nóng Đúc áp lực Khối lƣợng 𝑘 = 0.10 (kg) 𝑘 = 0.1018 (kg) Độ cứng 𝑕 = 17.4 (HB) 𝑕 = 16.60 (HB) Độ bền mỏi 𝑛 = 24163 (lần) 𝑛 = 22151 (lần) Oxy hóa Không bị oxy hóa 19/20 mẫu đạt Khuyết tật máy siêu âm Không có khuyết tật 10/10 mẫu đạt Khảo sát giá trị thông số kỹ thuật cho thấy sản phẩm từ phƣơng pháp dập nóng với vật liệu A6061 có chất lƣợng cao so với sản phẩm làm từ phƣơng pháp đúc áp lực với vật liệu A356 Tuy nhiên thông số kỹ thuật phƣơng pháp điều nằm giới hạn cho phép đề ban đầu nên điều thõa mãn 3.4.3 SO SÁNH HIỆU QUẢ KINH TẾ Tổng hợp tất chi phí sản xuất từ khâu thiết cho sản phẩm vào số lƣợng sản phẩm sản xuất, theo số liệu thống kê công ty SONG TAIN, biểu diễn theo biểu đồ mô tả nhƣ sau: Trang 83 Hình 3.4.3.1 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ chi phí sản xuất số lƣợng sản phẩm Biểu đồ cho thấy sản xuất theo phƣơng pháp đúc áp lực với chi phí ban đầu cao so với dập nóng Tuy nhiên số lƣợng sản phẩm đạt mức 25000 (pcs) chi phí cho đúc giảm nhiều so với dập nóng 3.4.4 KẾT LUẬN Việc so sánh tiêu chí bên cho thấy sử dụng phƣơng pháp đúc áp lực thay cho phƣơng pháp dập nóng chế tạo chi tiết “Cổ xe nữ” hợp kim nhôm vì:  Giảm chi phí sản xuất, nâng cao hiệu kinh tế  Đảm bảo tiêu kỹ thuật ban đầu Chính thay phƣơng pháp dập nóng đúc áp lực chế tạo chi tiết “Cổ xe nữ” hợp kim nhôm hợp lý Trang 84 PHẦN IV KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Suốt trình thực đề tài, với hƣớng dẫn tận tình thầy TS Huỳnh Nguyễn Hoàng, hổ trợ từ phận công ty TNHH Song Tain, góp ý thầy cô bạn bè, hoàn thành luận văn tốt nghiệp thời gian kế hoạch đƣợc giao Đề tài hoàn thành nội dung sau:  Chế tạo thành công sản phẩm “cổ xe nữ” hợp kim nhôm phƣơng pháp đúc áp lực  Sản phẩm đúc đạt yêu cầu kỹ thuật  Tiết kiệm chi phí sản xuất với số lƣợng lớn  Thay phƣơng pháp dập nóng đúc áp lực chế tạo chi tiết “Cổ xe nữ” hợp kim nhôm sản xuất hàng khối hợp lý Nhƣ luận văn hoàn thành mục tiêu đề tài nêu phần I là: + Xây dựng thành công quy trình sản xuất hàng loạt cho chi tiết “Cổ xe nữ” hợp kim nhôm (A356) phƣơng pháp đúc áp lực nhằm nâng cao suất sản xuất, tăng hiệu kinh tế + Áp dụng vào sản xuất, chế tạo sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lƣợng Tôi cố gắng trình bày cách rõ ràng, chi tiết với mục đích luận văn tài liệu học tập cho sinh viên hay tài liệu tham khảo cho nghiên cứu liên quan Tuy nhiên việc trình bày tránh khỏi thiếu sót nội dung nhƣ hình thức 4.2 HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Về nội dung, thực đầy đủ nội dung đề Tuy nhiên với thời gian kinh phí hạn hẹp nên thực hoàn hảo số mục Nếu có điều kiện nghiên cứu thêm:  Nâng cao độ cứng  Nâng cao độ bền mõi cho sản phẩm Tôi hy vọng nghiên cứu tiếp có điều kiện thuận lợi Trang 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] PGS.TS Nguyễn Hữu Dũng, Các phƣơng pháp đúc đặc biệt, Trƣờng ĐH Bách Khoa Hà Nội, Nhà xuất Khoa Học & Kỹ Thuật 2006 [2] Lê Nhƣơng, Kỹ thuật rèn, Nhà xuất Giao Thông Vận Tải [3] Nghiêm Hùng, Giáo trình KIM LOẠI HỌC VÀ NHIỆT LUYỆN, Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.Hồ Chí Minh 2001 [4] Giáo trình CÁC PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG BIẾN DẠNG,Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội [5] PGS.TS PHÙNG RÂN, Quy hoạch thực nghiệm ứng dụng, Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật 2006 [6] PGS.TS Bùi Minh Trí, Xác suất thống kê Qui hoạch thực nghiệm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2005 TIẾNG NƢỚC NGOÀI [7] Die & Mould Making-Application Guide [8] ASM Handbook Volume 15-2008-Casting [9] High Integrity Die Casting processes- Edward J.Vinarcik [10] DCS- Japan Die Casting Assosiation (tiếng Nhật) Các trang web tham khảo http://labspace.open.ac.uk/ http://engineering.mit.edu/ http://www.metalforming.vn/ http://caohoc.forums-free.com/ http://meslab.org/ http://tailieu.vn http://www.youtube.com/ Trang 86 [...]... 1.4 Khái quát công việc thực hiện  Khảo sát, phân tích chi tiết đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp dập nóng  Khảo sát, phân tích chi tiết đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp đúc áp lực  Chế tạo thực nghiệm và làm các thí nghiệm kiểm định chất lƣợng  Phân tích, so sánh, kết luận đề tài nghiên cứu 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực hiện đề tài, có hai phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc đƣa ra: + Phân tích, tính toán... công dập nóng bằng đúc áp lực trong chế tạo chi tiết Cổ xe nữ hợp kim nhôm để làm luận văn tốt nghiệp cao học của mình Đề tại đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của thầy TS Huỳnh Nguyễn Hoàng và sự hổ trợ về mặt thiết bị kỹ thuật của công ty TNHH Song Tain Industrial 1.2 Mục tiêu đề tài + Xây dựng thành công quy trình sản xuất hàng loạt cho chi tiết Cổ xe nữ hợp kim nhôm (A356) bằng phƣơng pháp đúc áp. .. kiểm bằng 2% lô hàng Nếu có một mẫu không đạt thì lấy mẫu khác kiểm tra lại, kết quả lần 2 là kết quả cuối cùng Trang 7 Chƣơng I KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH CHI TIẾT ĐƢỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƢƠNG PHÁP DẬP NÓNG 3.1.1 TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG DẬP NÓNG 3.1.1.1 Khái niệm chung Dập nóng thuộc nhóm gia công biến dạng - một trong những phƣơng pháp cơ bản để chế tạo các chi tiết máy và các sản phẩm kim loại thay thế. .. trình công nghệ gia công mới cho chi tiết này dựa trên phƣơng pháp đúc áp lực và vật liệu là hợp kim nhôm A356 với mục đích tăng năng suất, giảm chi phí khi sản xuất số lƣợng lớn đem lại hiệu quả kinh tế cao mà vẫn áp ứng yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm Trang 1 Từ nhu cầu thực tiễn sản xuất tại công ty Song Tain và nhu cầu của bản thân tôi đã chọn đề tài Nghiên cứu, phân tích, thay thế phương pháp gia công. .. 2- dây điện trở 3- nhiệt kế 4- nắp đậy 5- phôi nung 6- ghi lò 7- cửa lò Hình 3.1.1.8 Lò điện trở Trang 13 3.1.2 KHẢO SÁT CHI TIẾT CỔ XE NỮ CHẾ TẠO BẰNG PHƢƠNG PHÁP DẬP NÓNG 3.1.2.1 Vật liệu chi tiết Chi tiết cổ xe nữ chế tạo bằng phƣơng pháp dập nóng làm từ vật liệu hợp kim nhôm A6061 có thành phần hóa học nhƣ sau: Wt % Thành phần Aluminum (Al) 95.8 - 98.6 % Chromium (Cr) 0.040 - 0.35 % Copper (Cu) 0.15... lực và dập (dập nóng , dập nguội) Chi tiết “ Cổ xe nữ ” vật liệu hợp kim nhôm A6061 cho xe đạp đã đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp dập nóng tại công ty từ năm 2008 Hiện nay do nhu cầu khách hàng tăng cao với các đơn đặt hàng từ các cơ sở trong nƣớc, với phƣơng pháp dập nóng nhƣ hiện tại thì năng suất rất thấp, cộng với khi tăng số lƣợng thì chi phí cho sản xuất nâng cao làm giảm hiệu quả kinh tế Công ty... phƣơng pháp ta có quy trình xử lý, thiết bị sản xuất, vật liệu…riêng biệt Tuy nhiên vẫn có thể thay thế giữa hai phƣơng pháp này trong những điều kiện thích hợp Công ty TNHH Song Tain Industrial có trụ sở tại Khu Công Nghiệp SÓNG THẦN II là công ty chuyên sản xuất linh kiện làm bằng vật liệu hợp kim nhôm, kẽm cho xe đạp và xe máy Các sản phẩm ở đây đƣợc chế tạo chủ yếu bằng hai phƣơng pháp là đúc áp lực. .. phần trong chi c xe đạp dáng nữ Chi tiết này nối hai thành phần là tay lái và cọc lái giúp ngƣời sử dụng điều khiển hƣớng đi của xe Hình 3.0.1 Chi tiết cổ xe nữ hợp kim nhôm  Phạm vi áp dụng: Sản phẩm cổ xe nử dùng cho các mẫu xe đạp dáng nữ thông thƣờng và xe đạp xếp Leisure do công ty TNHH SONG TAIN INDUSTRIAL VIỆT NAM sản xuất, để sử dụng/ phục vụ cho dân dụng  Yêu cầu kỹ thuật + Vật liệu: hợp kim. .. trình dập nóng chi tiết cổ xe nữ hợp kim nhôm A6061 Phôi nhôm Dập cắt phôi Xử lý nhiệt làm mềm Dập nóng Gấp cong bƣớc 1 Gấp cong bƣớc 2 Dập cắt bavia Dập phẳng Xử lý nhiệt Trang 14 3.1.2.3 Thiết bị sản xuất: Toàn bộ hệ thống khuôn cho quy trình dập nóng đƣợc đặt hàng sản xuất và nhập về từ Đài Loan Các thiết bị còn lại sẵn có trong công ty + Phôi nhôm A6061 đặt từ công ty sản xuất nhôm + Khuôn dập cắt... Electric Discharge Machining HRC : độ cứng Rockwell C ml : mili-lit DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1.1 Máy đúc áp lực ZDC-420PTS,ZTA đƣợc chế tạo bởi Viện Công Nghệ - Bộ Công Thƣơng 3 Hình 2.1.2 Một số sản phẩm đúc áp lực tại công ty Song Tain - 4 Hình 2.2.1 Một số sản phẩm từ đúc áp lực tại Đài Loan & Nhật Bản - 5 Hình 3.0.1 Chi tiết cổ xe nữ hợp kim nhôm