Nghiên cứu thiết kế bộ đồ gá tổng hợp linh hoạt bằng phần mềm solidwork để hàn lắp vỏ xe minibus 8 chỗ ngồi và xây dựng quy trình hàn vỏ xecho dây chuyền hàn có công suất 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÊ CHÍNH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ ĐỒ GÁ TỔNG HỢP LINH HOẠT BẰNG PHẦN MỀM SOLIDWORK ĐỂ HÀN LẮP VỎ XE MINIBUS CHỖ NGỒI VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH HÀN VỎ XECHO DÂY CHUYỀN HÀN CĨ CƠNG SUẤT 1000 XE/NĂM LUẬN VĂN THẠC SỸ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – 2005 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÊ CHÍNH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ ĐỒ GÁ TỔNG HỢP LINH HOẠT BẰNG PHẦN MỀM SOLIDWORK ĐỂ HÀN LẮP VỎ XE MINIBUS CHỖ NGỒI VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH HÀN VỎ XECHO DÂY CHUYỀN HÀN CĨ CƠNG SUẤT 1000 XE/NĂM LUẬN VĂN THẠC SỸ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS DƯ QUỐC THỊNH Hà Nội – 2005 Mục lục Mở đầu Chương 1: Tổng quan 1.1 Tổng quan công nghiệp ôtô Việt Nam 1.2 Tổng quan công nghệ hàn dây chuyền hàn vỏ ôtô 1.3 Nhiệm vụ đề tài 14 1.4 Phương pháp nghiên cứu 15 1.5 Kết luận chương .15 Chương 2: Xây dựng dây chuyền hàn vỏ xe minibus chỗ 15 2.1 Đặc điểm, yêu cầu dây chuyền hàn vỏ xe mini buýt 8chỗ 15 2.2 Sơ đồ tổng thể dây chuyền hàn vỏ xe 21 2.3 Kết luận chương 23 Chương 3: Thiết kế cụm đồ gá trượt 24 3.1 Thiết kế cụm bệ đồ gá 24 3.2 Thiết kế giá đồ gá 31 3.3 Thiết kế cấu dẫn hướng 37 3.4 Thiết kế loại khóa kẹp chốt định vị 42 3.5 Thiết kế hệ thống điều khiển 66 3.6 Thiết kế hệ thống phụ trợ khác 83 3.7 Kết luận chương 93 Chương 4: Tính tốn hệ thống dẫn động thuỷ lực 94 4.1 Tính tốn cụm xi lanh cơng tác dùng để di chuyển giá đồ gá 95 4.2 Tính tốn cụm xy lanh công tác dùng để nâng hạ vỏ xe 101 4.3 Tính bơm cơng tác dùng hệ thống 103 4.4 Kết luận chương 108 Chương 5: Quy trình hàn đồ gá tổng hợp 109 5.1 Trang bị nhà xưởng bước chuẩn bị 109 5.2 Quy trình hàn đồ gá tổng hợp 111 5.3 Một số đặc điểm vận hành 117 5.4 Đánh giá sơ kinh tế 118 5.5 Kết luận chương 120 Kết luận 120 Tài liệu tham khảo 123 Luận văn cao học Lê Chính MỞ ĐẦU Nền công nghiệp ôtô nước tiên tiến giới ngành công nghiệp mũi nhọn, phương tiện ôtô ngày đặc trưng cho phát triển công nghiệp Điều đặt cho quốc gia mặt phải đẩy mạnh việc nghiên cứu, ứng dụng thành tựu khoa học kĩ thuật phát triển công nghiệp chế tạo lắp ráp ôtô quốc gia mình, mặt khác tiếp thu thành tựu nước công nghiệp ôtô phát triển để vận dụng cho quốc gia việc cần tiến hành nhanh chóng Ngành cơng nghiệp ô tô Việt Nam bước vào thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa Trong vài năm gần Nhà nước có chủ trương phát triển ngành cơng nghiệp ơtơ nước Theo lộ trình nội địa hóa Chính phủ tỷ lệ nội địa hố phải đạt 40% vào năm 2005 60% vào năm 2010 Để làm điều yêu cầu nhà máy chế tạo lắp ráp ô tô cần phải quan tâm việc nội địa hóa chi tiết, cụm chi tiết ô tô Một biện pháp hiệu sản xuất vỏ xe nước theo công nghệ dập hàn vỏ xe tiên tiến giới Từ yêu cầu em lựa chọn đề tài là: "Nghiên cứu thiết kế gá tổng hợp linh hoạt phần mềm Solidworks để hàn lắp vỏ ô tô minibus chỗ ngồi xây dựng quy trình hàn vỏ xe cho dây chuyền hàn có cơng suất 1000xe/năm" Đây nội dung quan trọng dự án sản xuất thử nghiệm cấp Nhà nước KC.05.DA.13 Trung tâm phát triển công nghệ ôtô - Hội kỹ sư ôtô Việt Nam chủ trì Hiện tất nhà máy sản xuất lắp ráp ôtô Việt Nam có dây chuyền hàn vỏ xe, thơng thường đồ gá tổng hợp nhập từ hãng nên giá thành cao Mặt khác đồ gá thường thiết kế cho loại xe cụ Luận văn cao học Lê Chính thể Trong điều kiện kinh tế hạn hẹp yêu dự án phải thiết kế đồ gá đa năng, mặt đảm bảo yêu cầu đồ gá tổng hợp hàn lắp vỏ xe minibus, mặt khác phải có kết cấu đơn giản, chế tạo Việt Nam, dễ dàng thay sửa chữa phải đảm bảo yêu cầu quan trọng có khả sử dụng hàn lắp số chủng loại ơtơ có hình dáng, kích thước tương tự như: CityVan, Pickup loại ca bin đơn, ca bin kép Trong thời gian sáu tháng làm việc, nghiên cứu thực tế số liên doanh, đặc biệt hướng dẫn tận tình PGS.TS Dư Quốc Thịnh thầy giáo Bộ mơn Ơtơ Trường ĐHBK Hà Nội, em thiết kế đồ gá tổng hợp để lắp ráp vỏ ôtô bao gồm phận sàn, giá đỡ, cấu định vị kẹp chặt, hệ thống điều khiển số phận phụ để hàn số loại xe như: Minibus, CityVan, Pickup có kích thước tổng thể gần tương tự Về mặt nội dung, phương án thiết kế đưa luận văn tương đối phù hợp với điều kiện Việt Nam Bộ đồ gá giúp cho qui trình hàn lắp ráp vỏ xe thực thuận tiện, công nghệ chế tạo không phức tạp, giá thành chế tạo sửa chữa, thay rẻ, tận dụng thiết bị nước có Tuy nhiên mảng nội dung mẻ, tài liệu tham khảo nhiều hạn chế, bên cạnh khả quan sát trình độ kiến thức hạn chế, luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Em kính mong đóng ý kiến thầy giáo để luận văn hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng 11 năm 2005 Luận văn cao học Lê Chính Học viên thực Lê Chính Luận văn cao học Lê Chính CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan công nghiệp ôtô Việt Nam 1.1.1 Các chủ chương sách Chính phủ Để phát triển công nghiệp ôtô Việt Nam, thời gian qua Chính phủ có sách, giải pháp nhằm phát huy tối đa lực doanh nghiệp thuộc thành phần kinh tế nước tham gia vào sản xuất ôtô, tạo thành mạng lưới nhà sản xuất, lắp ráp ôtô, đáp ứng nhu cầu thị trường nước Để đẩy nhanh tốc độ phát triển công nghiệp ôtô, đồng thời tạo động lực cho ngành công nghiệp hỗ trợ khác nước, Chính phủ mà đại diện Bộ Cơng nghiệp có định hướng phát triển cụ thể giai đoạn từ đến 2010 như: - Tập trung sản xuất loại ôtô thông dụng ơtơ chun dùng đại có nhu cầu lớn nước - Ưu tiên đầu tư vào lĩnh vực sản xuất phụ tùng ơtơ, khuyến khích phát triển ngành công nghiệp hỗ trợ nhằm phục vụ hiệu nhu cầu nước xuất phụ tùng ôtô nước - Các dự án sản xuất động ơtơ thuộc chương trình khía trọng điểm giao cho doanh nghiệp nhà nước để đảm bảo tập trung nguồn lực, tránh phân tán, tạo thuận lợi khả cung cấp cho thị trường - Kết hợp phương thức sản xuất lắp ráp ban đầu với việc bước nâng cao khả chế tạo cơng nghiệp ơtơ Việt Nam Khuyến khích tăng tỷ lệ nội địa hóa cơng nghiệp phụ tùng ơtơ Từng giai đoạn Nhà nước công bố hạng mục sản phẩm ưu tiên làm sở cho doanh nghiệp tập trung vào sản xuất phụ tùng áp dụng công nghệ Luận văn cao học Lê Chính - Trước mắt khơng phát triển thêm doanh nghiệp sản xuất ôtô cao cấp Các doanh nghiệp nước sản xuất lắp ráp ôtô (kể sở thực lắp ráp ôtô từ satxi nhập khẩu) xây dựng dự án đầu tư mới, đầu tư chiều sâu phải thực đầy đủ nguyên tắc lựa chọn dự án đầu tư xác lập Quy hoạch phát triển cơng nghiệp ơtơ 2005, tầm nhìn 2020 - Coi trọng đầu tư vào khâu tư vấn thiết kế chuyển giao công nghệ công nghiệp ôtô nhằm nâng cao lực cho ngành, đẩy mạnh công tác xúc tiến thương mại để hỗ trợ khuyến khích doanh nghiệp xuất phụ tùng ơtơ Tham gia có hiệu chương trình hợp tác cơng nghiệp ASIAN (AICO) vừa định hướng vừa mục tiêu quan trọng giai đoạn tới ngành công nghiệp ôtô Việt Nam 1.1.2 Tình hình sản xuất nhà máy ơtơ Việt Nam + Các doanh nghiệp nhà nước gồm (các đầu mối lớn): - Tổng Công ty công nghiệp ôtô Việt Nam (Vinamotor): Tập trung lắp ráp, sản xuất xe khách, xe tải cỡ trung cỡ nhỏ, xe con, động cơ, hộp số, cụm truyền động - Tổng Công ty Máy động lực Máy nông nghiệp (VEAM): Tập trung lắp ráp, sản xuất xe khách, xe tải cỡ trung cỡ nhỏ, xe con, động cơ, hộp số, cụm truyền động - Cơng ty khí ơtơ thuộc tổng công ty than Việt Nam (Vina coal): Tập trung lắp giáp sản xuất loại xe tải cỡ trung nặng, xe chuyên dụng thiết bị cơng tác kèm theo - Tổng Cơng ty khí ôtô Sài gòn (SAMCO): Tập trung lắp ráp, sản xuất xe khách, xe chuyên dùng số phụ tùng ôtô + Các liên doanh ôtô với nước ngoài: Luận văn cao học Lê Chính Hiện nước có 11 liên doanh lắp ráp ôtô nước Nhật, Hàn quốc, Mỹ, Đức tập trung lắp ráp xe hệ mới, cao cấp với mức tiêu thụ nhanh + Các công ty tư doanh : - Công ty TNHH tơ Chiến Thắng có kế hoạch xây dựng hoàn chỉnh dây chuyền dập vỏ cabin số thiết bị cơng nghệ - Xí nghiệp tư doanh Xuân Kiên xây dựng chuyền dập vỏ xe với hệ thống 12 máy dập bắt đầu nghiên cứu phát triển phận làm khuôn dập voe ôtô Đắc biệt dây chuyền sơn thiết kế có hệ thống sơn ED - Công ty ô tô Trường Hải tập trung sản xuất lắp ráp dòng xe tải nhẹ có xuất xứ từ hãng KIA Hàn Quốc Đây nhà máy có nhiều lực cạnh tranh Việt Nam đầu tư hồn chỉnh 1.2 Tổng quan cơng nghệ hàn dây chuyền hàn vỏ ôtô 1.2.1 Tổng quan cơng nghệ hàn • Ngày giới công nghiệp ôtô phát triển mạnh mẽ, dạng sản xuất thủ cơng thay máy móc, thay dây chuyền tổ chức thành dây chuyền bán tự động, tự động để hàn lắp rắp vỏ ôtô, dùng rô bốt lập trình để tự động lắp ráp, hàn Do thời gian, chất lượng hàn cải thiện rõ ràng • Tuỳ vào loại xe mà kết cấu số lượng mảng khác Để lắp thành vỏ xe từ mảng đơn ta hàn lại với thành mảng bản, thường vỏ ơtơ gồm có mảng mảng sàn (mảng đáy), mảng sườn trái, mảng sườn phải, mảng phía trước, mảng phía sau mảng trần • Phương pháp để hàn mảng với người ta dùng phương pháp hàn điện tiếp xúc dạng hàn điểm nóng chảy, tuỳ thuộc vào kết cấu mảng Luận văn cao học Lê Chính tuỳ thuộc vị trí mảng mà khoảng cách điểm khác nhau, thông thường điểm hàn cách khoảng 100  150mm • Cơng nghệ sản xuất ôtô quan tâm thu hút đầu tư lớn Việt Nam, nhiều hãng ôtô lớn giới đầu tư vào hình thành liên doanh sản xuất ơtơ Các quy trình cơng nghệ dần chuyển giao cho Việt Nam nên có nhiều máy móc thiết bị đại đầu tư vào Vì việc nắm bắt cơng nghệ hàn cách nhanh chóng kịp thời cần thiết • Việc xây dựng nhà máy sản xuất ôtô mang thương hiệu Việt Nam công việc phải làm cần tăng cường đầu tư vào để thúc đẩy q trình cơng nghiệp hố đại hố cơng nghiệp ơtơ phát triển Tuy hầu hết linh kiện để lắp ráp ôtô nhập từ nước vào sản xuất số linh kiện đơn giản đến phức tạp để tiến hành nội địa hố, đưa ơtơ mang thương hiệu Việt Nam Trong thời khơng xa có khả chế tạo hầu hết linh kiện tiến hành lắp ráp thành ôtô Việt Nam chế tạo hồn tồn  Qui trình hàn vỏ ôtô cần quan tâm đến số điểm sau • Cách ghép chuẩn bị mối hàn - Chuẩn bị bề mặt nhân tố định ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn Chuẩn bị bề mặt trước hàn chủ yếu làm dầu mỡ, loại bỏ ba via, bề mặt phải tương đối phẳng - Do tính chất hàn điểm tiếp xúc nên bề mặt ghép với phải đảm bảo vị trí tương đối chúng với đảm bảo độ kín khít - Nguyên lý hàn điểm tiếp xúc dùng dòng điện nung nóng chảy kim loại vị trí ví cần hàn đồng thời dùng lực ép mỏ hàn ép hai lớp Luận văn cao học Lê Chính 119 - Trong đồ gá tổng hợp có cụm Piston-xy lanh theo đơn giá cho thấy chi phí cho cụm Piston-xylanh từ 40  50 Triệu VNĐ - Bộ bơm cánh gạt đáp ứng chi tiêu tính tốn từ 3,6  Triệu đồng - Đường ống nói chung dùng cho dạng khí nén hay thuỷ lực khơng thiết bố trí xa thiết bị dẫn động lấy trung bình cho hai loại 10 mét Mà có cụm piston-xylanh chi phí cho đường ống từ 10  15 Triệu VNĐ - Tổng cộng có 40 khố chi phí 20  30 Triệu VNĐ - Tổng chi phí chế tạo giá ước lượng khoảng từ 30  40 Triệu VNĐ - Cộng với tổng tồn chi phí có liên quan chi phí bốc dỡ, chi phí vận chuyển, chi phí lắp ráp Bảng ước lượng giá số thiết bị (có tham khảo thị trường) Tên thiết bị Nước sản Đặc điểm xuất Giá (Tham khảo kết hợp với ước lượng) Cụm Nga Chịu áp suất tối đa 2,53 triệu 100kG/cm3 Piston-xylanh Đường kính Max 100 mm Bộ bơm Nga Bơm cánh gạt 3,64 triệu Công suất Max N = 500(W) Ống dẫn động Việt Nam lõi7 lõi Luận văn cao học Lê Chính 120150 120 nghìn/mét Khố Việt Nam Vật liệu chế tạo: Thép CT3 600800 Chi phí chế tạo cho sản xuất Nghìn/chiếc đơn Giá Việt Nam Vật liệu chế tạo: Thép 11,2 triệu/tấm Số lượng 57 tấm/Giá Qua tổng hợp thực tế giá số mặt hàng thiết bị có thị trường Việt Nam,chúng ta đưa ước lượng sơ giá cho đồ gá tổng hợp để lắp ráp vỏ ô tô, chế tạo nước là:180200 Triệu đồng Điều cho thấy việc chế tạo đồ gá nước cho nhà máy lắp ráp vỏ xe Việt Nam điều cần thiết so với giá gần 1/2 đồ gá nhập (Giá đồ gá nhập Trung Quốc công ty liên doanh FORD khoảng 30.000 đô la, tức khoảng 500 triệu đồng) 5.5 Kết luận chương Với phần tính tốn kinh tế trên, đồ gá tổng hợp hàn lắp vỏ xe minibus hồn tồn sản xuất nước, giảm chi phí nhập ngoại KẾT LUẬN Trong suốt thời gian sáu tháng tiến hành làm luận văn với hướng dẫn PGS.TS Dư Quốc Thịnh thầy giáo mơn Ơtơ Trường ĐHBK Hà Nội Đã giúp em hồn thành luận văn Luận văn đạt kết sau: Luận văn cao học Lê Chính 121 Thứ nhất: Luận văn thiết kế đồ gá tổng hợp để lắp ráp mảng ơtơ Nội dung luận văn tập trung vào việc thiết kế đồ gá tổng hợp để lắp ráp mảng vỏ xe loại xe là: Cityvan, Pickup, Mini bus Thứ hai: Các kết phân tích, lựa chọn thiết kế thể khả tiến hành trình chế tạo đồ gá nước, giá thành tính cơng nghệ đơn giản Kết cấu đồ gá thể độ đơn giản chế tạo, vận hành làm việc trình bảo dưỡng, sửa chữa Thứ ba: Luận văn cho phép gợi mở nhiều phương án lựa chọn với kết cấu giá thành hợp lý Bộ đồ gá thiết kế phần toàn đề tài KC.05DA.13 tổng thể thiết kế nhà máy chế tạo lắp ráp vỏ ơtơ Bộ đồ gá có tính thực tiễn cao, phù hợp với điều kiện Việt Nam áp dụng cho nhà máy mà công suất chế tạo trung bình, phù hợp với phương thức sản xuất đơn hay hàng loại nhỏ Tuy nhiên đồ gá chưa thể đáp ứng việc lắp ráp cho nhiều loại vỏ xe đồ gá khoảng điều chỉnh không lớn mà kết cấu loại xe khác Thứ tư: Đã vận dụng phần mềm SolidWorks để xây dựng chi tiết mô tả quy trình lắp ráp, hàn vỏ xe tơ Cách thức xây dựng chi tiết phần mềm SolidWorks cho phép khai thác sử dụng số kết như: lấy khối lượng, mômen quán tính, mơ đun đàn hồi, thể tích khả lắp ráp để mô tả cách trực quan sinh động nguyên lý làm việc đồ gá nói riêng chi tiết máy nói chung Nó cho phép thấy khả ứng dụng phần mềm SolidWorks ngành khí kỹ thuật Luận văn cao học Lê Chính 122 Tuy nhiên đồ án mảng đề tài kiến thức chuyên ngành, phần mềm SolidWorks khai thác bước đầu Việt Nam Do mà trình làm luận văn tài liệu tham khảo cịn hạn chế, cộng với kiến thức chun mơn cịn chưa chuyên sâu, khả đặt vấn đề chưa cao nên khơng tránh khỏi thiếu sót cịn mắc phải Vậy kính mong đóng góp ý kiến thầy giáo bạn để luận văn em có tính thực tiễn cao Em xin chân thành cảm ơn ! Luận văn cao học Lê Chính 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Trọng Bình (1998), Công Nghệ Chế tạo máy, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Phạm Văn Khảo, Truyền động – Tự động khí nén, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Hồng Thị Bích Ngọc (2000), Máy thuỷ lực thể tích, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Dư Quốc Thịnh(2004), Hồn thiện thiết kế cơng nghiệp chế tạo thiết kế dòng xe mini buýt chỗ ngồi mang nhãn hiệu Việt Nam, Dự án KC 05 DA 13, Trung tâm phát triển công nghệ ôtô Dư Quốc Thịnh (2004), Nghiên cứu đánh giá lực cạnh tranh loại xe ôtô sản xuất, lắp ráp nước, đề tài cấp bộ, mã số 040-03-RD/HD-CNCL, Hội Kỹ sư ôtô Việt Nam, Trung tâm phát triển cơng nghệ ơtơ Việt Nam Lê Hồng Tuấn, Sức bền vật liệu, Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM Giáo trình (2004), Cơng nghệ khung vỏ, Bộ mơn Ơtơ - Trường ĐHBK Hà Nội Sổ tay kỹ thuật dây truyền hàn lắp ráp vỏ ụ tụ cụng ty FOR Luận văn cao học Lê ChÝnh MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ BỘ ĐỒ GÁ TỔNG HỢP VÀ CÁC CƠ CẤU PHỤ TRỢ số hình ảnh gá hàn mảng số hình ảnh sản phẩm số hình ảnh sản phẩm hoàn chØnh 10 ... KC.05.DA .13 đề nhiệm vụ đề tài là: "Nghiên cứu thiết kế gá tổng hợp linh hoạt phần mềm Solidwoks để hàn lắp vỏ ô tô minibus chỗ ngồi xây dựng quy trình hàn vỏ xe cho dây chuyền hàn vỏ xe có cơng suất 10 0 0xe/ năm"... 1. 5 Kết luận chương .15 Chương 2: Xây dựng dây chuyền hàn vỏ xe minibus chỗ 15 2 .1 Đặc điểm, yêu cầu dây chuyền hàn vỏ xe mini buýt 8chỗ 15 2.2 Sơ đồ tổng thể dây chuyền hàn vỏ. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÊ CHÍNH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ ĐỒ GÁ TỔNG HỢP LINH HOẠT BẰNG PHẦN MỀM SOLIDWORK ĐỂ HÀN LẮP VỎ XE MINIBUS CHỖ NGỒI VÀ XÂY