đồ án cũng cấp tri thức về tính toán quy trình nhiệt luyện chế tạo lò xo và chi tiết hexkey. với sản lượng ban đầu cố định được cho sẵn ,từ đó thiết kế quy trình sản xuất chi tiết sao cho phù hợp và hiệu quả
Đồ Án Môn Học LỜI MỞ ĐẦU Hiện công nghiệp Việt Nam theo xu hướng tự chủ cơng nghệ thiết bị, kỹ sư không cần hiểu biết cách sử dụng, ứng cơng nghệ hiên đại, máy móc vào sản xuất mà phải có khả thiết kế dây truyền sản xuất, bố trí xưởng sản xuất cho hợp lí với nhu cầu sản xuất cơng ty Vì mà thiết kế xưởng nhiệt luyện nội dung vơ quan trọng chương trình đào tạo kỹ sư nhằm giúp sinh viên có kiến thức gần với thực tiễn sản xuất công nghiệp, môn học để sinh viên vận dụng kiến thức học vào tổng thể Công nghệ nhiệt luyện nhằm làm thay đổi tính chất vật liệu cách thay đổi cấu trúc vật liệu thông qua việc xử lý nhiệt Đăc biệt khí chế tạo máy, nhiệt luyện đóng vai trò vơ quan trọng khơng giúp cho chi tiết sau gia cơng có độ bền, độ cứng, độ dẻo, dộ dai … phù hợp với mong muốn người sử dụng mà tạo chi tiết có tính cơng nghệ cao Do nói, nhiệt luyện đóng vai trò quan trọng định đến chất lượng sản phẩm khí sau Lựa chọn công nghệ nhiệt luyện phù hợp tính tốn cho q trình xử lý hiệu tiết kiệm đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn đinh, giúp cho nhà đầu tư tiết kiệm thu lợi nhuận kinh tế cao Đồ án môn học: “Thiết kế xưởng nhiệt luyện” gồm bước phân tích lựa chọn vật liệu, lập quy trình nhiệt luyện, tính tốn lựa chọn thiết bị thiết kế xưởng nhiệt luyện Để làm tất điều sinh viên phải vận dụng toàn kiến thức học tìm tòi từ nhiều nguồn thông tin thực tế từ công ty sản xuất sản phẩm tương tự Nhờ có giúp đỡ thầy hướng dẫn bạn chúng em hồn thành đồ án mơn học Vì lần đầu tham gia thiết kế xưởng nhiệt luyện nên trình làm khơng thể tránh khỏi sai sót, chúng em mong thầy cô xem xét bảo thêm để đồ án thiết kế xưởng hồn thiện Em xin gửi lời chân thành cảm ơn tới TS Nguyễn Anh Sơn người trực tiếp hướng dẫn chúng em trình thực đồ án này, thầy mơn vật liệu học xử lí nhiệt luyện truyền đạt kiến thức chuyên môn cho chúng em Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Văn Hữu, Phạm Tiến Đạt Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt Đồ Án Môn Học Mục lục Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt Đồ Án Môn Học CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG SẢN PHẨM XƯỞNG NHIỆT LUYỆN 1.1 Lò xo giảm xóc xe máy 1.1.1 Giới thiệu chung Giảm xóc xe máy thiết bị khí thiết kế để làm giảm rung động va đập làm biến đổi, tiêu tan lượng động lực Hệ thống giảm xóc xe máy đóng vai trò quan trọng việc giảm lực tác động lên xe người điều khiển Hệ thống giảm xóc bao gồm lò xo, hệ thống giảm chấn chi tiết phụ tùng kèm.Lò xo giảm xóc chi tiết quan trọng, với sức đàn hồi lò xo biến dao động va đập bánh xe thành giao động điều hòa cho phần khung xe, đảm bảo cho êm người ngồi xe địa hình mấp mơ có trướng ngại vật Lò xo giảm xóc xe máy loại lò xo xoắn nén vòng dây hình tròn Chức lò xo tiếp nhận dao động từ bánh xe biến thành dao động ổn định điều hòa cho phần khung xe Với mác thép nêu chế độ chế tạo, nhiệt luyện theo kỹ thuật tuổi thọ lò xo 15 năm điều kiện làm việc khó khăn nhất, đảm bảo cho độ bền xe nói riêng tồn kết cấu xe nói chung Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt Đồ Án Môn Học Với tiến khoa học kỹ thuật trải nghiệm tham gia giao thơng thuận tiện, an tồn dễ dàng Lò xo phận giảm xóc xe máy phận hữu ích vậy, để nẻo đường chông chênh với ổ gà mặt đường mấp mơ ta di chuyện cách thuận tiện 1.2.1 Điều kiện làm việc, yêu cầu tính lựa chọn vật liệu chế tạo lò xo xe máy - Điều kiện làm việc Đặc điểm làm việc lò xo chịu tải trọng tĩnh va đập cao mà không bị biến dạng dẻo, với điều kiện vật liệu làm lò xo phải có giới hạn đàn hồi cao tỉ lệ giới hạn đàn hồi giới hạn bền gần tới tốt, giới hạn 0.85-0.95 Độ cứng phải cao khoảng 40-45 HRC, độ dẻo, độ dai thấp để không xảy biến dạng dư q trình làm việc, nhiên khơng q thấp tránh để bị phá hủy giòn Giới hạn mỏi cao thích ứng với điều kiện tải trọng chu kỳ để đảm bảo tuổi thọ sản phẩm lâu dài - Yêu cầu tính Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt Đồ Án Môn Học L=24cm chiều dài lò xo D=4.8cmĐường kính trung bình cuộn dây lò xo, d=0.6cm Đường kính dây lò xo p =2.4cm Bước lò xo n =20 Số vòng dây làm việc , G = Modul đàn hồi cho vật liệu chế tạo lò xo, C = Chỉ số lò xo = D d Độ dịch chuyển lò xo Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt Đồ Án Mơn Học Ta có nội lực mặt cắt lò xo: + Lực cắt Qy = P + Mơmen xoắn Mx = Ứng suất lò xo: + Lực cắt Qy gây nên ứng suất tiếp lò xo, coi phân bố + Mômen xoắn Mx gây nên ứng suất có giá trị cực đại tai chu vi vòng tròn, có giá trị: Biểu đồ phân bố ứng suất Qua hình vẽ biểu đồ phân bố nhận thấy điểm A điểm nguy hiểm ứng suất tiếp lực cắt mơmen xoắn gây nên chiều Khi ứng suất tổng là: Vì tiền điện sinh hoạt tính cho khóa lục giáckey 21,25(VND) => tiền điện sinh hoạt tính cho lò xo :82,67(VND) 5.5 Tổng chi phí tính cho sản phẩm * Chi tiết khóa lục giáckey Tổng chi phí= tiền điện + tiền khấu hao thiết bị + tiền lương+ tiền điện sinh hoạt :2898,18(VND) * Chi tiết lò xo Tổng chi phí= tiền điện + tiền khấu hao thiết bị + tiền lương +tiền điện sinh hoạt + tiền dầu tôi:17917,12(VND) Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt 42 Đồ Án Môn Học CHƯƠNG 6: AN TOÀN LAO ĐỘNG Trong xưởng nhiệt luyện thường xuất loại khí độc, bụi bẩn đặc biệt nhiệt độ không gian làm việc mức cao nhiệt độ môi trường bên Ngoài làm việc điều kiện nhiệt độ cao, nhiều máy móc thiết bị nên xưởng nhiệt luyện có nguy cháy nổ, xảy cố hậu dẫn đến lớn điều ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người lao động ảnh hưởng gián tiếp đến suất lao động cơng tác an tồn lao động phải trọng từ thiết kế xưởng • • • • • • 6.1 An tồn lao động chung 6.1.1 Thơng gió Để đảm bảo thống khí giảm nóng phân xưởng Thơng gió tự nhiên Cần chọn hướng gió, bố trí hệ thống cửa sổ, mái, cửa vào chiều cao nhà … Thơng gió nhân tạo dùng quạt gió để thay đổi khơng khí phân xưởng ln ln thống sạch, nhiên có khói độc phải bố trí hệ thống hút độc khơng cho lan tỏa môi trường xung quanh Các yêu cầu thông gió Đảm bảo u cầu khí hậu nhiệt độ (độ ẩm, vận tốc khí vào xưởng) Cung cấp khơng khí theo quy định khơng đưa khí bẩn vào xưởng hệ thống dẫn khí đọc phải kín, có hệ thống van đảm bảo an toàn 6.1.2 Chiếu sáng - Chiếu sáng thích hợp tạo điều kiện cho cơng nhân dễ dàng thao tác góp phần nâng cao suất lao động nhiệm vụ cụ thể chiếu sáng tự nhiên phải kết hợp với chiếu sáng nhân tạo để đảm bảo điều kiện làm việc Yêu cầu cường độ chiếu sáng phải thích hợp khơng q tối q sáng khơng để lại bóng tối lối 6.1.3 Phòng cháy chữa cháy a Phòng cháy - Trong phân xưởng nhiệt luyện có đủ yếu tố gây cháy dó biện pháp phòng cháy chữa cháy sau: • Phải có nội quy an tòa phòng cháy Tại nơi có thiết bị dễ cháy nổ, dễ cháy cần ghi rõ quy trình chế độ vận hành Cần phải tập huấn cho công nhân cán phận xưởng nhiệt luyện thao tác hòng chống cháy nổ Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt 43 Đồ Án Môn Học b Chữa cháy - Phải tiến hành khẩn chương phát đám cháy phải biết sử dụng biện pháp thích hợ dập tắt đám cháy • Ngun tắc chữa cháy là: khơng kỵ nước dùng nước để dập Khi đám cháy nhỏ biện pháp tốt làm ngạt cát vải 6.2 Biện pháp đề phòng chống tai nạn xảy nhiệt luyện 6.2.1 Chống độc hại - Tại nơi có khơng khí độc phải tuân theo số quy tắc: • • Trước làm việc phảo mở cửa bật quạt thơng gió, sau 3-5 phút bật điện lên để làm việc làm việc nơi có độc phải đeo mặt nạ, trang tuyệt đối không ăn uống hay hút thuốc Trước nghỉ giải lao, ăn uống cần vệ sinh cá nhân 6.2.2 Phòng chống bỏng - Phải mong trang phục bảo hộ lao động làm việc: quần áo bảo hộ, gang tay, mặt nạ phòng độc cần thiết,… • • • • • Vận chuyển chi tiết nóng phải đường Nơi thao tác có nhiệt độ cao phải chiếu sáng đầy đủ Dụng cụ gá lắp chi tiết phải để nơi quy định phải làm nguội làm Khi bị bỏng kiềm rawru chỗ bỏng nước sau dùng bơng nhúng axit axetic để rửa … Khi bị bỏng lửa, bỏng nhẹ dùng bơng tẩm dung dịch thuốc tím đắp lên Nếu bị bỏng nặng tốt chuyển đến nơi chữa bỏng gần 6.2.3 Phòng tai nạn mắt - Tai nạn mắt muối bắn, axit, bụi, kiềm, … gây Biện pháp hiệu thường xuyên mang loại kính bảo hộ phù hợp với điều kiện làm việc nơi phân xưởng Nếu khơng may gặp tai nạn mắt tốt mang nạn nhân đến trung tâm y tế gần 6.2.4 Phòng chống điện giật - Để đề phòng điện giật, người làm việc gần nơi có đường điện chạy qua cần phải ý: • • Trang phục bảo hộ lao động phải đầy đủ Tất thiết bị sử dụng điện phải nối đất tốt Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt 44 Đồ Án Mơn Học • • Trong thiết bị làm việc gián đoạn nên ngắt mạch thời gian không sử dụng Tại nơi nguy hiểm phải có biển báo Khi khơng may bị tai nạn phải nhanh chóng đưa nạn nhân khỏi nơi có nguồn điện nạn nhân bị ngất nhanh chóng làm hơ hấp nhân tạo nên ngừng có ý kiến bác sĩ 6.2.5 Quy tắc an toàn tập thể - Trong xưởng nhiệt luyện phải có thiết bị bảo vệ đường dẫn điện thiết bị nung, nơi làm việc phải sẽ, thiết bị phụ không cần thiết phải để nơi quy định thiết bị sinh khí độc phải bố trí làm việc nơi riêng biệt, phải thơng gió hút độc, phải kiểm tra chặng tiếp đất thiết bị, treo biển báo nơi nguy hiểm Nền xưởng phải đảm bảo độ bám dính tốt để đề phòng trượt ngã • • • • 6.3 An toàn lao động làm việc thiết bị An tồn làm việc lò nung: dỡ mẻ tơi cần có dụng cụ chun dùng (xe gng chất giỡ giỏ tơi, móc kéo, …) trang bị bảo hộ lao động đầy đủ (gang tay, mặt nạ) An toàn làm việc máy mài: Phải đeo kính tránh bụi vào mắt, mài phải cầm chi tiết đứng vị trí thao tác để đề phòng chi tiết văng bắn vào người Tránh tượng đá mài bị vỡ văng gây tai nạn không lường trước, cần bố trí khu vực người qua lại cần phải có vỏ bảo vệ Khi sử dụng bể tơi dầu: Thùng dầu phải có nắp đậy khơng sử dụng dùng dầu để tơi phải có nhiệt độ tự bốc cháy lớn 170oC Trong không phép để nhiệt độ dầu lên 85 oC Khi sử dụng cần trục: Trong làm việc không cho phép lại hay làm điều khoảng khơng gian bên cần trục làm việc Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt 45 Đồ Án Môn Học DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU α λ c Bi S F ɳ Nh Ntk M Stb S a d W M1 M2 , , , , Ti Wt Hệ số truyền nhiệt trung bình lò Hệ số dẫn nhiệt vậ nung Nhiệt dung riêng vật nung Thời gian nung giai đoạn Thời gian nung giai đoạn Nhiệt độ chi tiết cuối giai đoạn Nhiệt độ chi tiết ban đầu Nhiệt độ chi tiết cần đạt cuối giai đoạn Tổng thời gian nung chi tiết Thời gian giữ nhiệt nhiệt luyện chi tiết Chỉ số xét vật dầy - mỏng Chiều dày truyền nhiệt chi tiết Diện tích hấp thụ nhiệt chi tiết + gá mẻ Hệ số hữu dụng lò, thường lấy 0,7 ÷ 0,8 Năng suất hữu ích lò Năng suất thiết kế lò Khối lượng mẻ nung Diện tích bố trí thiết bị Diện tích chiếm chỗ thiết bị (m2) Hệ số quy ước, a = 2,0 ÷ 4,0 Chiều dày chi tiết hàn Công suất lửa hàn Khối lượng nước làm nguội Khối lượng chi tiết cần làm nguội Nhiệt dung riêng nước cuối đầu q trình làm nguội Nhiệt dung riêng khn đầu cuối trình làm nguội Nhiệt độ nước cuối đầu trình làm nguội Nhiệt độ khn đầu cuối q trình làm nguội Thời gian chu trình làm tơi, ram, thường hóa, thấm C-N Cơ số thời gian làm việc lò loại i Năng suất lò loại i Số lượng lò loại i Cơng suất lò Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt 46 Đồ Án Môn Học W Công suất lưới điện Tài liệu tham khảo Nguyễn Văn Hiển Thiết bị nhiệt luyện, 2004 Nguyễn Chung Cảng Thiết bị thiết kế xưởng nhiệt luyện, nhà xuất khoa học kỹ thuật, năm 2004 Lê Công Dưỡng, Vật liệu học, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1997 Nghiêm Hùng, Vật liệu học sở, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2007 Nguyễn Chung Cảng, Sổ tay nhiệt luyện, nhà xuât khoa học kỹ thuật Đồ án Thiết kế xưởng nhiệt luyện k59 Và số tài liệu ebook khác Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt 47 ... dài lò xo D=4.8cmĐường kính trung bình cuộn dây lò xo, d=0.6cm Đường kính dây lò xo p =2.4cm Bước lò xo n =20 Số vòng dây làm việc , G = Modul đàn hồi cho vật liệu chế tạo lò xo, C = Chỉ số lò xo. .. chuyển lò xo Sinh viên: Nguyễn Văn Hữu : Phạm Tiến Đạt Đồ Án Mơn Học Ta có nội lực mặt cắt lò xo: + Lực cắt Qy = P + Mơmen xo n Mx = Ứng suất lò xo: + Lực cắt Qy gây nên ứng suất tiếp lò xo, coi... Phạm Tiến Đạt 18 Đồ Án Mơn Học Cơng suất hữu ích lò tơi: Nh = Ntk = = 70 (kW), Diện tích hấp thụ nhiệt lò xo: Floxo = = 2x3.14x0.003 (0.003+3)=0.0566 (m ) Thể tích lò xo: Vloxo = = 3.14x0.003x0.003x3=8.478x10^-5(m2)