Nghiên cứu thiết kế đồ gá hàn tự động ống xả xe ô tô du lịch

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - NGÔ MINH KHÔI NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN TỰ ĐỘNG ỐNG XẢ XE Ô TƠ DU LỊCH Chun ngành : Kỹ Thuật khí Mã số : 85.20.10.3 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2019 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐINH MINH DIỆM Phản biện 1: TS TÀO QUANG BẢNG Phản biện 2:PGS TS PHẠM ĐĂNG PHƯỚC Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng vào ngày 12 tháng 10 năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa  Thư viện Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài - Với phát triển khoa học công nghệ xu ứng dụng công nghệ 4.0 Từ đó, Cơng ty THACO đẩy mạnh vai trò lao động sáng tạo, sáng kiến cải tiến sản xuất thực biện pháp nâng cấp công nghệ hợp lý hóa sản xuất để nâng cao chất lượng, tăng suất lao động, giảm giá thành nhằm tăng tính cạnh tranh cho sản phẩm mang thương hiệu Thaco - Thực tế đặt yêu cầu cấp bách phải cải tiến dây chuyền sản xuất để nâng cao suất (giảm thiểu số nhân công, rút ngắn thời gian sản xuất, tăng chất lượng giảm giá thành sản phẩm) Trong nâng cấp thiết bị hàn, công nghệ hàn đồ gá để hàn ống xả xe Ơ tơ cấn thiết - Xuất phát từ nhu cầu em chọn đề tài Luận văn tốt nghiệp cao học là: “Nghiên cứu thiết kế đồ gá hàn tự động ống xả xe ôtô du lịch” Mục tiêu nghiên cứu - Trang bị công nghệ cho các công đoạn hàn tự động phận ống xả xe du lịch có kết hợp với hệ thống kẹp - Nâng cao suất chất lượng sản phẩm - Linh hoạt trình sản xuất tiến đến khả tự động hóa trình sản xuất Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Nâng cấp Công nghệ thiết bị hàn tự động - Nâng cấp loại ống xả quy trình hàn ống xả xe du lịch Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu kết cấu hệ thống Cơ khí, gồm: Thiết bị công nghệ; Bộ đồ gá hàn thiết bị hàn tự động - Nghiên cứu thực tế Công ty TNHH MTV Cơ khí Chu Lai - Trường Hải Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu khí hóa q trình hàn ống xả xe Ơ tơ du lịch - Ý nghĩa thực tiễn:  Nâng cấp ứng dụng đồ gá hàn ống xả cho dây chuyền sản xuất xe ô tô du lịch Cơng ty Ơ tơ Trường Hải  Có thể ứng dụng cho dây chuyền hàn hàn cho dòng xe Ơ tơ du lịch thương mại  Phục vụ công tác đào tạo nghề đào tạo nguồn nhân lực lĩnh vực hàn tự động Cấu trúc luận văn MỞ ĐẦU GỒM CHƯƠNG: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN TỰ ĐỘNG ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH CHƯƠNG 4: CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT, THỬ NGHIỆM VÀ NGHIỆM THU KẾT LUẬN VÀ TRIỂN VỌNG DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Chương - TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 GIỚI THIỆU CÁC DỊNG XE Ơ TƠ DU LỊCH TRƯỜNG HẢI 1.2 SẢN LƯỢNG SẢN XUẤT ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH VÀ THƯƠNG MẠI QUA TỪNG NĂM (ĐVT: Bộ) 1.3 CẤU TẠO CHUNG ỐNG XẢ XE DU LỊCH Hình 1.1 Cấu tạo chung ống xả xe Ơ tơ du lịch 1.4 QUY TRÌNH HÀN ỐNG XẢ XE Ơ TƠ DU LỊCH Hình 1.2 Quy trình hàn ống xả xe Ơ tơ du lịch 1.4.1 Cụm ống trước ống xả xe du lịch Hình 1.3 Hình ảnh cụm ống trước ống xả xe Ơ tô du lịch 1.4.2 Cụm ống ống xả xe Ơ tơ du lịch Hình 1.4 Hình ảnh chung cụm ống xe Ơ tơ du lịch 1.4.3 Cụm ống sau ống xả xe Ơ tơ du lịch Hình 1.5 Hình ảnh cấu tạo chung cụm ống sau ống xả xe Ơ tơ du lịch 1.5 QUY TRÌNH GIA CƠNG ỐNG XẢ XE DU LỊCH TẠI THACO Hình 1.6 Quy trình gia cơng ống xả xe Ô tô du lịch Thaco Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN - Tìm hiểu Hệ thống trang bị khí nén cơng nghiệp Nhà máy - Nghiên cứu số sơ đồ mạch điều khiển khí nén 2.2 HÀN HỒ QUANG TỰ ĐỘNG VÀ BÁN TỰ ĐỘNG TRONG MƠI TRƯỜNG KHÍ BẢO VỆ - Tìm hiểu nguyên lý hàn số phương pháp hàn mơi trường khí bảo vệ - Đặc điểm hàn tự động mơi trường khí bảo vệ khí CO2 Argon 2.3 ROBOT HÀN - Tìm hiểu cấu tạo ứng dụng Robot hàn công nghiệp Nhà máy 2.4 KẾT LUẬN - Nghiên cứu phương pháp hàn hồ quang bán tự động tự động - Nghiên cứu phương pháp hàn hồ quang bán tự động tự động mơi trường khí bảo vệ - Nghiên cứu hệ thống điều khiển khí nén - Nghiên cứu, tìm hiểu Robot hàn - Từ định hướng trang bị cần thiết cho dây chuyền hàn hàn ống xả xe du lịch bao gồm: Ứng dụng Robot hàn, thiết kế đồ gá (JIG) hàn tự động cho ống xả xe Ơ tơ du lịch Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN ỐNG XẢ XE DU LỊCH 3.1 CÁC YÊU CẦU ĐẶT RA KHI CHỌN, THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN - Đảm bảo độ xác giúp cho q trình gá chi tiết nhanh dễ dàng với độ xác cao - Q trình điều khiển thuận tiện, số lượng công nhân giảm - Năng suất cao - Kết cấu, vật liệu phải thông dụng, dễ chế tạo 3.2 THIẾT BỊ VÀ ĐỒ GÁ HÀN CHI TIẾT ỐNG XẢ XE Ô TÔ HIỆN TẠI 3.2.1 Hàn máy tự động hai mỏ hàn Trong đó: 1- Vách chắn hồ quang, 2- Bệ máy, 3- Cử định vị, 4- Hộp điều khiển, 5- Cụm gá mỏ hàn, 6- mâm cặp 3.2.2 Hàn máy hàn quay Hình 3.2 Máy hàn quay 3.3 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN ỐNG XẢ XE DU LỊCH 3.3.1 Tổng thể hệ thống đồ gá hàn tự động (JIG) Hình 3.3 Tổng thể hệ thống đồ gá hàn tự động ống xả xe du lịch 10 3.3.4 Thiết kế cụm đồ gá cụm sau ống xả xe Ơ tơ du lịch XL4 XL1 XL2 XL5 XL6 Hình 3.6 Bản vẽ tổng thể đồ gá hàn cụm sau ống xả xe Ơ tơ du lịch Chương CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT, THỬ NGHIỆM VÀ NGHIỆM THU 4.1 ĐỒ GÁ HÀN VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT YÊU CẦU ỐNG XẢ XE Ơ TƠ DU LỊCH 11 Hình 4.1 Bản vẽ tổng thể thực tế đồ gá chế tạo 12 4.1.1 Bản vẽ thiết kế đồ gá cụm ống xả trước xe Ơ tơ du lịch 377 C?m 28610-M6400 Muffler Assy 447 538 03 4.1.2 Bản vẽ thiết kế đồ gá cụm ống xả xe Ô tô du lịch ? ng vào B?u gi?m âm C?m ?ng Móc treo 707 727 UCC QT.TCMC.OXTB/02-BM02 2350 2474 XL7 XL6 XL5 XL4 XL3 XL2 XL1 02 13 4.1.3 Bản vẽ thiết kế đồ gá cụm ống xả sau xe Ơ tơ du lịch QT.TCMC.OXTB/02-BM02 Móc treo B?u gi?m âm ? ng C?m ?ng 519 C?m ?ng vào 615 Móc treo XL6 XL3 2350 XL4 XL1 XL2 XL5 XL6 4.2 ĐỒ GÁ KIỂM TRA SẢN PHẨM 4.3 ĐỒ GÁ ĐÃ CHẾ TẠO 67 14 Hình 4.2 Hình ảnh đồ gá hàn ống xả xe tơ du lịch Hình 4.3 Hình ảnh thành phẩm ống xả Ơ tơ du lịch 15 QUY TRÌNH VẬN HÀNH ĐỒ GÁ HÀN ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH 4.4.1 Hàn cụm ống xả trước xe Ơ tơ du lịch 16 a Bước thực gá chi tiết để hàn S T T Trình tự cơng việc Điều khiển xylanh XL4, XL6, XL3, XL1, XL7 trạng thái mở Xylanh XL5 xylanh XL2 trạng thái đóng (hình 1) Đặt khớp giảm chấn vào cụm định vị giảm chấn Sau kẹp chăt khớp giảm chấn xylanh XL4 (hình 2) Đặt cụm ống - bích bulong lồng vào khớp giảm chấn, đồng thời điều khiển xylanh XL5 lùi hành trình để định vị cụm ống bích bulong Điều khiển xylanh XL6 để kẹp chặt cụm ống - bích bulong (hình 3) Đặt cụm ống - bích lồng vào khớp giảm chấn, đồng thời điều khiển xylanh XL2 lùi hành trình để định vị cụm ống - bích (hình 4) Điều khiển xylanh XL3 để kẹp chặt cụm ống - bích (hình 4) 17 Điều chỉnh chế độ hàn phù hợp theo tem dán máy hàn Tiến hành hàn đầu khớp giảm chấn Sau hàn xong đầu, nhấn nút điều khiển Jig lật xoay 180º tiếp tục hàn đầu khớp giảm chấn lại (hình 5) Nhấn nút điều khiển đóng xylanh XL1 Sau gá kẹp chặt móc treo xylanh XL7 (hình 6) Tiến hành hàn móc treo vị trí u cầu (hình 7) Sau hàn xong, tiến hành mở xylanh theo trình tự sau để lấy chi tiết : - Mở xylanh XL4, XL6, XL3, XL7 - Mở xylanh XL1, XL2, XL5 Lấy chi tiết chuyển qua trạm *Yêu cầu kỹ thuật - Đường hàn điểm giáp mối hàn không đường trùng - Khoảng cách lắp từ ống vào Cataligtic 8±1(mm) - Sau hàn, phải làm xỉ hàn chi tiết b Kiểm tra cụm ống xả trước xe Ô tô du lịch sau gá hàn 18 ST T Trình tự cơng việc Đặt cụm trước 28610-M6120 vào Jig kiểm tra hình vẽ Định vị bích lỗ chốt kẹp chặt cách vặn chốt vào chốt Định vị bích bulong chốt Kiểm tra vị trí VT1, 2, 3, 4, 5, theo tiêu chuẩn kiểm tra Nếu khe hở vị trí kiểm tra nằm phạm vi cho phép đạt yêu cầu Chuyển đến trạm cụm chi tiết đạt yêu cầu 4.4.2 Hàn cụm xe Ơ tơ du lịch a Bước thực gá chi tiết để hàn 19 St t Trình tự cơng việc Điều khiển tất xylanh khí nén trạng thái mở (hình 1) Đặt bầu giảm âm M6310 vào định vị U cắt theo biên dạng & cử chặn Sau điều khiển xilanh XL8 kẹp chặt bầu giảm âm M6310 Đặt cụm bích - ống trước lồng vào bầu giảm âm M6310 Đồng thời điều khiển xylanh XL2 duỗi hành trình tới để định vị cụm mặt bích - ống ra, sau điều khiển xylanh XL1 kẹp chặt Đặt móc treo M6210 vào vị trí định vị, điều khiển xylanh XL5 kẹp chặt móc treo (hình 2) Đặt cụm bích-ống vào lồng vào bầu giảm âm M6310 Đồng thời điều khiển xylanh XL13 duỗi hành trình tới để định vị cụm mặt bích - ống vào, sau điều khiển xylanh XL14 kẹp chặt cụm bích - ống vào (hình 3) Điều chỉnh chế độ hàn phù hợp theo tem dán máy hàn Tiến hành hàn vị trí u cầu (hình 4) Sau hàn xong, mở xylanh theo trình tự sau để lấy sản phẩm: + Mở xylanh XL8,1,14,9,5 + Mở xylanh XL2,13 + Lấy cụm chi tiết chuyển qua trạm + Mở xylanh XL2,13 + Lấy cụm chi tiết chuyển qua trạm * Yêu cầu kỹ thuật - Đường hàn ống điểm giáp mối hàn không đường trùng - Khoảng cách lắp từ ống đến mặt mặt bích 10±1(mm) (hình 6) - Đường hàn ống phải vị trí ±45˚ theo hướng Z (hình 5) - Sau hàn, phải làm xỉ hàn chi tiết 20 b Kiểm tra cụm ống xả xe Ơ tơ du lịch sau gá hàn STT Trình tự cơng việc Đặt cụm 28650-M6220 vào Jig kiểm tra hình vẽ Định vị kẹp chặt mặt bích-ống vào chốt Định vị mặt bích ống chốt Kiểm tra vị trí 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, theo tiêu chuẩn kiểm tra Nếu khe hở vị trí kiểm tra nằm phạm vi cho phép cụm chi tiết đạt yêu cầu Chuyển đến trạm cụm chi tiết đạt yêu cầu 4.4.3 Đồ gá hàn xoay cụm sau xe Ơ tơ du lịch a Bước thực gá chi tiết để hàn 21 S t t Trình tự cơng việc Điều khiển xylanh khí nén trạng thái mở (hình 1) Đặt bầu giảm âm M6400 vào khối U cắt theo biên dạng, sau điều khiển xylanh XL7 kẹp chặt Đặt cụm ống sau M6410 lồng vào bầu giảm âm M6400, điều khiển xylanh XL12 kẹp chặt cụm ống sau M6410 Đặt móc treo M6130 vào vị trí định vị, điều khiển xylanh XL10 kẹp chặt móc treo M6130 (hình 2) Đặt cụm mặt bích - ống M6440 lồng vào bầu giảm âm M6400, đồng thời điều khiển xylanh XL4 duổi hành trình lên để định vị, sau điều khiển xylanh XL3 kẹp chặt mặt bích - ống M6440 Đặt móc treo M6150 vào vị trí định vị, điều khiển xylanh XL6 kẹp chặt móc treo M6150 (hình 3) Điều chỉnh chế độ hàn phù hợp theo tem dán máy hàn Tiến hành hàn vị trí u cầu (hình 6) Sau hàn xong, mở xilanh theo trình tự sau để lấy sản phẩm: 22 + Mở xylanh XL7,3,12,10,6 + Mở xilanh XL4 + Lấy chi tiết chuyển qua trạm * Yêu cầu kỹ thuật - Đường hàn ống điểm giáp mối hàn không đường trùng - Khoảng cách lắp từ ống đến mặt ngồi mặt bích 10±1(mm) (hình 6) - Đường hàn ống phải vị trí ±45˚ theo hướng Z (hình 5) - Sau hàn, phải làm xỉ hàn chi tiết b Kiểm tra ống xả sau xe Ơ tơ du lịch sau gá hàn 23 ST T Trình tự cơng việc Đặt cụm sau 28710-M6440 vào Jig kiểm tra hình vẽ Định vị bích bulong mặt phẳng chốt, kẹp chặt cách vặn chốt Kiểm tra vị trí 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, theo tiêu chuẩn kiểm tra Nếu khe hở vị trí kiểm tra nằm phạm vi cho phép đạt yêu cầu Chuyển đến trạm cụm chi tiết đạt yêu cầu 24 KẾT LUẬN KẾT QUẢ 1/ Đã nghiên cứu loại ơng xả xe Ơ tơ du lịch nghiên cứu phương pháp chế tạo đồ gá Thaco 2/ Đã nghiên cứu phương pháp hàn mơi trường khí; robot hàn 3/ Đã nghiên cứu thiết kế chế tạo đồ gá hàn ống xả xe Ơ tơ du 4/ Đã tiến hành chế tạo đồ gá cụm ống xả xe Ô tô đưa vào sản xuất Thaco 5/ Góp phần vào việc giải vần đề kỹ thuật hàn ống xả xe cho Cơng ty CP Ơ TÔ Trường Hải KẾT QUẢ CỤ THỂ ĐỒ GÁ HÀN ĐẠT ĐƯỢC SAU KHI CẢI TIẾN SO VỚI DÂY CHUYỀN HÀN ĐÃ CÓ TRƯỚC ĐÂY Nhược điểm trước cải tiến Hiệu mang lại sau cải tiến - Thao tác thủ công  Năng suất - Thực hàn tự động  Năng thấp suất cao - Chất lượng thẩm mỹ mối - Chất lượng mối hàn đảm bảo, hàn phụ thuộc vào kinh nghiệm, đường hàn đều, đẹp có độ tay nghề cơng nhân thẩm mỹ cao - Ảnh hưởng đến sức khỏe cơng - Giảm ảnh hưởng khói nhân hàn đến sức khỏe cơng nhân - Khơng an tồn q trình - Đảm bảo an tồn thao tác - Dây chuyền hàn có tính Cơng - Chưa có tính Cơng nghệ nghệ cao dây chuyền HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI - Nghiên cứu tự động hoàn toàn hệ thống đồ gá hàn ống xả xe Ơ tơ - Nghiên cứu tự động hóa hàn ống xả xe Ơ tơ đồ gá cho dòng xe du lịch thương mại - Nghiên cứu tự động hóa cơng việc hàn cụm ống xả xe Ơ tơ ... cần thiết cho dây chuyền hàn hàn ống xả xe du lịch bao gồm: Ứng dụng Robot hàn, thiết kế đồ gá (JIG) hàn tự động cho ống xả xe Ơ tơ du lịch 7 Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN ỐNG XẢ XE DU LỊCH... thống đồ gá hàn tự động ống xả xe du lịch 3.3.2 Thiết kế cụm đồ gá trước ống xả xe Ơ tơ du lịch XL8 XL3 H ì n h XL4 XL7 XL2 XL6 Đ XL1 gá hàn cụm trước ống xả xe Ơ tơ du lịch 3.3.3 Thiết kế cụm đồ. .. ĐỒ GÁ ĐÃ CHẾ TẠO 67 14 Hình 4.2 Hình ảnh đồ gá hàn ống xả xe tơ du lịch Hình 4.3 Hình ảnh thành phẩm ống xả Ơ tơ du lịch 15 QUY TRÌNH VẬN HÀNH ĐỒ GÁ HÀN ỐNG XẢ XE Ô TÔ DU LỊCH 4.4.1 Hàn cụm ống